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Künstliche Intelligenz wirkt wie ein digitales Geschäft. Ihre Infrastruktur ist jedoch ausgesprochen physisch. Neue Rechenzentren benötigen Fundamente, Bodenplatten, Technikgebäude und gewaltige Mengen Baumaterial - und damit auch Beton. Je schneller Microsoft, Meta und andere Hyperscaler ihre KI-Kapazitäten ausbauen, desto stärker rückt deshalb eine Frage in den Mittelpunkt, die mit GPUs zunächst wenig zu tun hat: Wie lässt sich der CO2-Fußabdruck dieser Bauwerke reduzieren, ohne bei Festigkeit, Bauzeit und Lebensdauer Abstriche zu machen?
Microsoft und Meta experimentieren dafür bereits mit neuen Betonrezepturen, alternativen Bindemitteln und völlig neuen Beschaffungsmodellen. First Graphene (ISIN: AU000000FGR3) verfolgt einen anderen Ansatz. Das Unternehmen will mit extrem kleinen Graphenmengen die Leistungsfähigkeit des zementären Materials erhöhen. In den aktuellen technischen Unterlagen nennt First Graphene für eine Anwendung als Zusatzmittel eine optimale Dosierung von ungefähr 0,07 Gewichtsprozent - bei ausgewählten Tests wurden gleichzeitig 30 bis 35% höhere Druckfestigkeiten nach 28 Tagen erreicht.
Microsoft macht Zement zum strategischen KI-Rohstoff
Microsoft (ISIN: US5949181045) hat inzwischen hunderte Rechenzentren weltweit und baut seine Infrastruktur für Cloud- und KI-Anwendungen weiter aus. Damit wachsen nicht nur der Strombedarf und die Nachfrage nach Chips. Auch der Bedarf an Stahl, Beton und weiteren Baustoffen steigt.
Der Konzern versucht inzwischen, die Zementlieferkette selbst zu beeinflussen. 2025 vereinbarte Microsoft mit Sublime Systems ein neuartiges Beschaffungsmodell für bis zu 622.500 Tonnen des CO2-reduzierten Sublime Cement über einen Zeitraum von sechs bis neun Jahren. Zusätzlich sicherte sich Microsoft die Möglichkeit, das Material bei geografisch geeigneten Projekten direkt für Rechenzentren, Büros und andere Infrastruktur zu kaufen.
Parallel arbeitet der Konzern an alternativen Konstruktionsmethoden. Bei zwei neuen Rechenzentren in Virginia kombiniert Microsoft Brettsperrholz mit Stahl und Beton. Nach Unternehmensberechnungen soll der gebundene CO2-Fußabdruck dadurch rund 35% niedriger als bei einer klassischen Stahlkonstruktion und rund 65% niedriger als bei einer typischen Fertigbetonbauweise ausfallen. Microsoft betrachtet Baustoffe damit zunehmend so strategisch wie Energieversorgung oder Kühlung.
Meta verändert nicht nur den Baustoff, sondern die Rezeptur
Meta Platforms (ISIN: US30303M1027) verfolgt eine ähnliche Strategie, setzt aber besonders stark bei der Betonrezeptur an. Beton sei für den Bau der eigenen Rechenzentren unverzichtbar, schreibt der Konzern selbst. Deshalb wurde CO2-reduzierter Beton inzwischen in die Spezifikationen neuer Data-Center-Designs aufgenommen.
Bei diesen Rezepturen soll die CO2-Intensität laut Meta bis zu 20% unter regionalen Vergleichswerten liegen. Gemeinsam mit dem Open Compute Project wurden darüber hinaus vier Ultra-Low-Carbon-Betonlösungen getestet, deren Emissionen 30 bis 50% niedriger ausfallen sollen. Meta nutzt sogar KI, um neue Mischungen aus Zement, Flugasche, Schlacke und weiteren Materialien zu berechnen und dabei Festigkeit, Aushärtezeit und CO2-Fußabdruck gleichzeitig zu optimieren.
Damit entsteht ein interessanter Perspektivwechsel. KI verbraucht nicht nur Beton. KI hilft inzwischen auch dabei, den Beton für neue KI-Rechenzentren zu optimieren.
First Graphene setzt bei 0,07% Materialanteil an
First Graphenes Ansatz beginnt nicht mit einem neuen Zementwerk und auch nicht mit einem vollständigen Ersatz des Portlandzements. PureGRAPH soll vielmehr die Mikrostruktur des vorhandenen zementären Systems verändern.
Die aktuelle technische Dokumentation nennt bei einer Graphendosierung von ungefähr 0,07 Gewichtsprozent bezogen auf das Bindemittel besonders gute Ergebnisse. In den zugrunde liegenden Untersuchungen stieg die Druckfestigkeit nach 28 Tagen um rund 30 bis 35%. Bei der Zugfestigkeit wurden Verbesserungen von ungefähr 30% gemessen. Bereits innerhalb der ersten sieben Tage lagen die Festigkeitsgewinne bei etwa 10%.
Der wirtschaftliche Gedanke dahinter ist bemerkenswert: Wird Beton durch eine sehr kleine Menge Graphen stärker, kann je nach Rezeptur potenziell weniger emissionsintensiver Zement erforderlich sein, um dieselbe technische Zielgröße zu erreichen. First Graphene rechnet in seinen neuen Unterlagen vor, dass ein Festigkeitsgewinn von 20% bei entsprechender Reduktion des Zementanteils Einsparungen von bis zu rund 100 Kilogramm CO2 ermöglichen kann.
Das ist kein pauschaler Wert für jede Betonrezeptur. Zementart, Zuschlagstoffe, Wassergehalt, Aushärtungsbedingungen und konkrete Bauteilanforderungen beeinflussen das Ergebnis erheblich. Die Zahl zeigt aber die Logik des Ansatzes: Nicht Graphen soll in großen Mengen verbaut werden, sondern ein sehr kleiner Zusatz soll eine wesentlich größere Materialmenge leistungsfähiger machen.
Festigkeit allein reicht für ein Rechenzentrum nicht
Bei großen Infrastrukturprojekten zählt jedoch mehr als die maximale Druckfestigkeit. First Graphene nennt bei den getesteten Systemen 17,5% geringere Wasseraufnahme, 33,5% weniger Sauerstoffpermeation und etwa 30% geringere Chlorideindringung. Auch gegenüber Sulfatangriffen zeigte das Material Verbesserungen.
Für Rechenzentren können solche Eigenschaften relevant sein, weil Gebäude über Jahrzehnte zuverlässig funktionieren sollen. Gleichzeitig gelten strenge Vorgaben für Aushärtungszeiten, Tragfähigkeit und reproduzierbare Materialqualität. Meta weist selbst darauf hin, dass bei der Einführung CO2-armer Betone neben der Klimabilanz auch lokale Rohstoffverfügbarkeit, Festigkeitsanforderungen und Bauzeiten berücksichtigt werden müssen.
Das ist zugleich die zentrale Hürde für First Graphene. Laborwerte und einzelne erfolgreiche Betonprojekte müssen in standardisierte Rezepturen übersetzt werden, die sich regional herstellen und auf großen Baustellen zuverlässig verarbeiten lassen.
Drei Strategien für dasselbe Betonproblem
Microsoft kauft langfristig Kapazitäten für neuartige Zemente ein und reduziert zusätzlich den Betonanteil seiner Gebäude. Meta verändert Rezepturen, schreibt CO2-ärmeren Beton in neue Data-Center-Spezifikationen und nutzt KI zur Materialoptimierung. First Graphene versucht wiederum, mit sehr kleinen Graphenmengen mehr Leistung aus dem vorhandenen Bindemittelsystem herauszuholen.
Eine kommerzielle Zusammenarbeit zwischen First Graphene und Microsoft oder Meta ist öffentlich nicht bekannt. Der Vergleich ist trotzdem interessant, weil alle drei Ansätze dasselbe Problem adressieren: Rechenzentren müssen schneller und in immer größerer Zahl entstehen, während der CO2-Fußabdruck ihrer Baustoffe gleichzeitig sinken soll.
Der KI-Boom könnte deshalb überraschenderweise zu einem Beschleuniger für neue Zement- und Betontechnologien werden. 622.500 Tonnen CO2-reduzierter Zement bei Microsoft zeigen, welche Mengen die Hyperscaler inzwischen bewegen können. Die 0,07% Graphen aus den First-Graphene-Versuchen zeigen das andere Extrem: Manchmal könnte eine sehr kleine Materialmenge genügen, um die Eigenschaften eines sehr großen Materialstroms zu verändern.
Quellen:
https://news.microsoft.com/on-the-issues/2025/05/26/building-new-markets-to-advance-sustainability/
https://news.microsoft.com/source/features/sustainability/microsoft-builds-first-datacenters-with-wood-to-slash-carbon-emissions/
https://sustainability.atmeta.com/blog/2024/12/19/advancing-low-carbon-concrete-in-our-data-centers/
https://sustainability.atmeta.com/data-centers/
https://firstgraphene.net/appointment-of-commercial-manager-for-cement-concrete-sectors/
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