Einphasig vs. Drehstrom für KI-Compute

Das erste Gespräch, das ein KI-Projekt zum Entgleisen bringt, dreht sich nicht um GPUs. Es dreht sich um die Steckdose. Jemand bestellt einen 8-GPU-Server, der Installateur kommt, sieht sich den verfügbaren Stromkreis an – und das Projekt steht drei Wochen still, während ein Elektriker den Raum nachrüstet. Dieser Artikel ist die Version dieses Gesprächs, die Sie führen sollten, bevor Sie die Bestellung unterschreiben.

Zielgruppe sind Käufer, Laborleiter und Integratoren in Europa, die entscheiden müssen, ob ihre bestehende Elektroinstallation ausreicht oder ob ein Drehstrom-Ausbau mit auf die Stückliste gehört. Wir setzen kein Vorwissen über Energietechnik voraus – sagen aber ehrlich, wo die Rechnung wirklich zählt.

Wechselstrom-Grundlagen in der kleinsten wirksamen Dosis

Beim Wechselstrom aus der Steckdose sind drei Kennzahlen wichtig.

Spannung. Der Druck, mit dem das Netz die Elektronen bewegt. Europa arbeitet mit nominal 230 V zwischen Phase und Neutralleiter. Nordamerika nutzt 120 V für normale Steckdosen und 208 V oder 240 V für leistungsstärkere Geräte. Spannung wird zwischen zwei Leitern gemessen – entweder zwischen einem Außenleiter und dem Neutralleiter oder zwischen zwei Außenleitern verschiedener Phasen.

Frequenz. Wie oft pro Sekunde die Sinuskurve des Wechselstroms die Richtung wechselt. 50 Hz in Europa und weiten Teilen Asiens, 60 Hz in Nordamerika und einigen Ausnahmen. Für Server-Netzteile spielt das kaum eine Rolle – praktisch alle modernen Schaltnetzteile akzeptieren beides. Für Motoren, Transformatoren und alle Geräte mit synchroner Frequenzabhängigkeit ist es dagegen entscheidend.

Stromstärke. Wie viele Elektronen pro Sekunde fließen. Gemessen in Ampere. Der Nennwert der Sicherung im Stromkreis (16 A, 32 A, 63 A) ist der maximale Dauerstrom, den Leitung und Sicherung sicher führen können.

Die Leistung – das, was Ihre GPUs tatsächlich antreibt – ist Spannung × Stromstärke. Bei 230 V und 16 A erhalten Sie theoretisch 3,680 W. In der Praxis wird die Dauerlast in den meisten Ländern auf 80 % des Sicherungsnennwerts begrenzt, ein 16-A-Stromkreis trägt also rund 2,950 W Dauerlast. Merken Sie sich diese Zahl – sie ist der meistzitierte Wert in diesem Artikel.

Einphasig, Split-Phase, Drehstrom

Das Netz liefert Leistung als drei Sinuswellen, jede um 120° gegenüber den anderen versetzt. Was an der Steckdose ankommt, hängt davon ab, wie das Gebäude vom Transformator aus verkabelt wurde.

Einphasig. Ein Außenleiter und ein Neutralleiter. So sieht jede europäische Haushaltssteckdose aus: 230 V gegen Neutralleiter, eine Sicherung, ein Stromkreis. Einfach, allgegenwärtig, in der Leistung begrenzt. Ein „einphasiger 16-A-Stromkreis“ ist die Standard-Wohnzimmersteckdose in der EU.

Split-Phase. Eine nordamerikanische Besonderheit: 240 V auf der Transformator-Sekundärseite, in der Mitte auf den Neutralleiter angezapft, was 120 V je Hälfte und 240 V über beide Hälften ergibt. Damit laufen in den USA Wäschetrockner oder Wallboxen. In Europa gibt es das nicht. Wenn ein amerikanisches Forum von „240 V“ spricht, ist fast immer Split-Phase 120/240 V gemeint, nicht die europäischen einphasigen 230 V. Verkabelung, Sicherungen und Steckdosen unterscheiden sich. Hier nur erwähnt, damit Sie Ratschläge aus US-Quellen nicht mit der EU-Realität verwechseln.

Drehstrom. Drei Außenleiter (L1, L2, L3) plus gemeinsamer Neutralleiter. In Europa gilt der Standard 400 V zwischen zwei beliebigen Phasen und 230 V von jeder Phase gegen Neutralleiter. Eine Drehstromsteckdose liefert Ihnen damit beides — den 400-V-Drehstrom für große Motoren und PDUs und drei unabhängige einphasige 230-V-Stromkreise, wenn Sie ihn korrekt aufteilen. Auf diesem Format laufen jede Industrieinstallation, jedes Rechenzentrum und jede ernsthafte Werkstatt.

Drehstrom-Rechnung, in der Fassung, die Sie brauchen:

Die Kernaussage: Ein Drehstromkreis mit 400 V und 16 A trägt dieselben 11 kW, für die einphasig bei 230 V sonst eine 48-A-Zuleitung nötig wäre. Gleiches Kupfer, dreifache Leistung, symmetrische Last am Neutralleiter.

Die elektrische Realität in der EU

Das sind typische, keine garantierten Werte. Bevor Sie eine Serverinstallation dimensionieren, schauen Sie zuerst in den tatsächlichen Sicherungskasten und zählen die Stromkreise – nicht darauf, was das Gebäude „haben sollte“.

Ein paar Punkte, über die Käufer regelmäßig stolpern:

• Eine Wohnung mit 400-V-Herdanschluss ist keine Drehstrominstallation. Manche EU-Wohnungen haben eine Drehstromsteckdose für ein Induktionskochfeld oder einen Durchlauferhitzer. Dieser Stromkreis kann einen Inferenz-Server ohne Neuverkabelung und eigene Sicherung nicht sinnvoll versorgen.
• „32 A“ allein sagt nichts aus. Ein einphasiger 32-A-Stromkreis bei 230 V liefert ~7.4 kW. Ein Drehstromkreis mit 32 A bei 400 V liefert ~22 kW. Die Spannung zählt genauso viel wie der Strom.
• Die Sicherung ist nicht die einzige Grenze. Leitungsquerschnitt, Zuleitung vom Netzanschluss zum Verteiler und die Hauptsicherung des Gebäudes begrenzen alle Ihre reale Kapazität. Ein 32-A-Stromkreis an einer 25-A-Hauptsicherung löst vorgelagert aus, bevor nachgelagert überhaupt etwas passiert.

Wann einphasig ausreicht

Für einen erheblichen Teil der Käufer genügt einphasig mit 230 V. Die ehrlichen Faustregeln:

Ein KI-Server mit 4 GPUs, Consumer-Karten. Ein Build mit 4× RTX 5090 zieht unter Last dauerhaft 1.8–2.4 kW. An einem 230-V-16-A-Stromkreis (2.95 kW Dauergrenze) bleibt genug Reserve für den Server selbst plus Workstation, Monitor und Raumbeleuchtung. Die meisten Homeoffices und kleinen Labore fahren genau diese Konfiguration.

Ein Server mit 4 GPUs, Workstation-Karten. Vier RTX Pro 6000 Blackwell mit je 600 W TDP sind der Grenzfall. Allein die Karten ziehen 2.4 kW; mit Host-Plattform, Lüftern und Pumpen landen Sie bei 2.8–3.0 kW. Das liegt exakt an der Dauergrenze eines 16-A-Stromkreises. Wir setzen diese Systeme wann immer möglich auf 32-A-Stromkreise oder auf eine Drehstrom-Rack-PDU mit einem Server je Phase.

Inferenz-Build mit 8× L4 oder 8× L40. Sparsame Rechenzentrumskarten (L4 mit 72 W, L40 mit 300 W) halten den gesamten Server im Budget eines einzelnen 16-A-Stromkreises. Ein System mit 8× L4 liegt bei rund 1.0 kW gesamt; 8× L40 kommen auf etwa 3.0 kW und profitieren von einer 32-A-Zuleitung.

Zwei Server, 32-A-Stromkreis. Wenn Sie über einen einphasigen 230-V-32-A-Stromkreis verfügen (7.4 kW Dauerleistung, ~5.9 kW nach Derating), können Sie zwei Server mit je 4 Consumer-GPUs an eine Zuleitung hängen. Das ist die realistische Obergrenze für einphasige Installationen. Jenseits von zwei Servern geht die Rechnung nicht mehr auf.

Wenn Ihre Installation in diese Tabelle passt und nicht wachsen soll, brauchen Sie keinen Drehstrom. Überspringen Sie den Rest dieses Artikels und beauftragen Sie den Elektriker mit einer dedizierten 16-A- oder 32-A-Leitung samt Sicherung mit B-Charakteristik.

Wann Sie Drehstrom BRAUCHEN

Drehstrom wird zwingend, sobald einer der folgenden Punkte zutrifft:

Ein einzelnes Rack zieht dauerhaft mehr als 7 kW. Ein einphasiger 32-A-Stromkreis bei 230 V ist theoretisch bei 7.4 kW hart gedeckelt, nach Derating bei ~5.9 kW. Alles darüber braucht entweder mehrere einphasige Zuleitungen (umständlich, unschön, und die Verteilerzuleitung begrenzt Sie trotzdem) oder Drehstrom. Bei einem 8-GPU-Server mit 5090 (4.5 kW) plus Host, Netzwerk und USV sind Sie bereits bei 5–6 kW für einen Server. Zwei Server in einem Rack ergeben 10 kW. Drehstrom ist die einzig vernünftige Antwort.

Sie brauchen dauerhaft 32 A+ an einer einzigen Zuleitung. Die meisten EU-Installationen im Wohn- und Kleingewerbebereich begrenzen einphasige Abzweigstromkreise auf 32 A. Darüber hinaus setzen Leitungsquerschnitt, Sicherungsauswahl und Verteilerdesign Drehstrom voraus. Wenn Sie einen Elektriker nach einer „einphasigen 63-A-Steckdose“ für einen Server fragen, wird er Sie erstaunt ansehen – und Ihnen dann Drehstrom anbieten.

Mehrere Server in einem Raum. Sobald Sie zwei 8-GPU-Server überschreiten, sind Sie im Drehstrombereich, ob Sie wollen oder nicht. Die Leistung passt schlicht nicht ohne hässliche Kompromisse auf einphasige EU-Stromkreise.

Sie wollen eine PDU pro Rack, nicht drei. Drei getrennte einphasige Stromkreise in ein Rack zu ziehen, um drei Server zu versorgen, ist theoretisch möglich. In der Praxis ist das Kabelmanagement furchtbar, die Last lässt sich nicht ausgleichen, und jede halbwegs brauchbare Rack-PDU oberhalb von 5 kW gibt es nur als Drehstromvariante. Über die PDU landen Sie ohnehin beim Drehstrom.

Zukunftssicherheit für einen weiteren Server. Das ist der Fall, den wir in der Praxis am häufigsten sehen. Ein Labor bestellt einen einzelnen 4-GPU-Build, der Integrator ist ohnehin vor Ort, im Verteiler ist Platz, und die Mehrkosten, eine Drehstromzuleitung jetzt zu legen, sind ein Bruchteil dessen, was der Umbau in achtzehn Monaten kostet, wenn der zweite Server eintrifft. Wenn Sie irgendwelche Wachstumspläne haben, ist Drehstrom ab Tag eins die richtige Entscheidung.

Die Vorteile von Drehstrom, konkret

Über die reine Kapazität hinaus hat Drehstrom drei echte technische Vorteile.

Weniger Kupfer für dieselbe Leistung. Eine Drehstromzuleitung mit 400 V und 32 A trägt 22 kW über vier Leiter (L1, L2, L3, N), jeweils für 32 A ausgelegt. Die einphasige Entsprechung – 22 kW bei 230 V – bräuchte 96 A auf einem einzigen Außenleiter-Neutralleiter-Paar, also ein deutlich schwereres Kabel und eine deutlich größere Sicherung. Bei langen Kabelwegen in Industriegebäuden ist die Kupferersparnis bares Geld.

Symmetrische Last, geringer Neutralleiterstrom. Sind die drei Phasen gleichmäßig belastet, geht der Rückstrom im Neutralleiter gegen null (die drei Sinuswellen heben sich auf). Der Neutralleiter kann dadurch kleiner dimensioniert werden, Transformatoren laufen kühler, und Ihr Leistungsfaktor bleibt sauber. Bei einer einphasigen Installation fließt jedes Ampere über den Neutralleiter zurück.

Natürliche Verteilung auf mehrere Geräte. Drehstrom-PDUs geben Ihnen drei unabhängige einphasige 230-V-Stränge (L1+N, L2+N, L3+N). Stecken Sie je einen Server an einen Strang, und Sie haben automatischen Lastausgleich – vorausgesetzt, die Server nehmen in etwa gleich viel Leistung auf. Genau so dimensionieren wir Racks: drei identische 4-GPU-Server pro Drehstrom-PDU mit 32 A sind die sauberste Topologie, die Sie bauen können.

Sauberere Kurvenform bei hoher Schaltlast. GPU-Netzteile arbeiten im Schaltbetrieb und ziehen Strom in Impulsen mit der doppelten Netzfrequenz. Drehstromsysteme kommen mit diesem Lastprofil besser zurecht, weil jede Phase nur ein Drittel der gesamten Schaltaktivität sieht. Das zeigt sich in geringerer harmonischer Verzerrung an der Gebäudeeinspeisung und, in Extremfällen, in weniger Fehlauslösungen vorgelagerter Fehlerstromschutzschalter.

Der Kompromiss: Drehstrom ist in der Installation teurer, erfordert eine zertifizierte Elektrofachkraft, die ihr Handwerk versteht, und macht die Dimensionierung von PDU und USV komplexer. Oberhalb von 7 kW pro Rack ist nichts davon ein Ausschlusskriterium. Darunter ist einphasig einfach unkomplizierter.

Wie eine Drehstrom-PDU die Leistung tatsächlich verteilt

Diesen Teil sehen die meisten Käufer erst am Installationstag – deshalb lohnt es sich, ihn auszubuchstabieren.

Eine Drehstrom-Rack-PDU nimmt einen 5-poligen 400-V-Eingang (L1, L2, L3, N, PE) und stellt eine Reihe von Standard-C13- oder C19-Ausgängen bereit. Intern teilt sie den Eingang in drei Bänke auf:

Die Drehstrom-PDU teilt einen 400-V-Eingang in drei unabhängige 230-V-Bänke auf — ein Server je Phase für symmetrische Last.

Ein paar praktische Konsequenzen:

• Die Server selbst bleiben einphasige Geräte. Standard-ATX- oder redundante Server-Netzteile akzeptieren 100–240 V einphasig. Ein „Drehstrom-Servernetzteil“ gibt es in der KI-Build-Klasse schlicht nicht. Der Drehstrom ist rein eine Frage der Gebäudeverteilung; die Aufteilung übernimmt die PDU.
• Der Lastausgleich liegt bei Ihnen. Wenn Sie zwei Server an L1 hängen und nichts an L2 oder L3, ist der Vorteil dahin. Metered- oder Switched-PDUs zeigen den Strom je Phase; prüfen Sie ihn bei der Installation und gleichen Sie bei Bedarf neu aus.
• Die Sicherung je Phase zählt. Eine Drehstrom-PDU mit 32 A ist intern meist je Strang mit 16 A oder 20 A abgesichert. Sie können nicht 30 A durch eine einzelne Ausgangsbank ziehen, nur weil die Einspeisung 32 A je Phase liefert. Lesen Sie das Datenblatt der PDU.
• Server mit zwei Netzteilen am Drehstrom werden interessant. Wenn Sie einen Server mit zwei redundanten Netzteilen haben und echte A/B-Stromversorgung wollen, brauchen Sie zwei getrennte Drehstromzuleitungen (idealerweise aus zwei Sicherungen, manchmal aus zwei Netzanschlüssen). Netzteil 1 geht an PDU A auf (beispielsweise) L1, Netzteil 2 an PDU B auf L1. Das ist Colocation-Niveau; kleine Labore brauchen es selten.

400 V oder 230 V auf der Serverseite — was die Hardware wirklich braucht

Eine berechtigte Frage: Wenn Drehstrom 400 V zwischen den Phasen liefert, läuft mein Server dann irgendwie direkt mit 400 V?

Für KI-Server der Kentino-Klasse – Supermicro- und Bone64c-Plattformen mit redundanten ATX- oder CRPS-Netzteilen – lautet die Antwort: nein. Server-Netzteile akzeptieren 100–240 V einphasigen Wechselstrom. Sie stellen sich automatisch auf diesen Bereich ein. Sie speisen sie mit einem der 230-V-Stränge einer Drehstrom-PDU, und das Netzteil merkt nicht einmal, dass das Gebäude vorgelagert mit Drehstrom läuft.

Manche Hyperscaler- und Großrechenzentrumstechnik nutzt Eingänge mit 200–415 V oder Hochspannungs-Gleichstrom (HVDC), bei denen das Netzteil zwischen zwei Phasen oder direkt aus einem gleichgerichteten 380-V-DC-Bus versorgt wird. Das gibt es – im großen Maßstab ist es effizienter, weil jede Wandlungsstufe 1–3 % verliert –, aber es ist nicht das, was ein EU-Labor oder ein kleiner Gewerbebetrieb installiert. Für das Portfolio, das Kentino tatsächlich baut (4- und 8-GPU-Server mit PCIe-angebundenen GPUs, Standard-CRPS-Netzteile), gehen Sie unabhängig von der vorgelagerten Topologie von einer einphasigen 230-V-Versorgung des Netzteils aus.

Die ehrliche Installationsrealität in der EU

Ohne Verkaufsglanz sieht das Bild für europäische Käufer 2026 so aus:

• Ein Server mit 4 GPUs: einphasig 16 A genügt. Das deckt den Großteil der Installationen in kleinen Laboren und an Workstations ab.
• Ein Server mit 8 GPUs: einphasig 32 A funktioniert, Drehstrom ist sauberer. Ein 32-A-Stromkreis ist im Verteiler nicht immer verfügbar; wenn Sie ohnehin neue Leitungen ziehen müssen, ziehen Sie Drehstrom.
• Zwei 8-GPU-Server oder alles über ~7 kW Dauerlast: Drehstrom, ohne Ausnahme. Die einphasige Rechnung bricht zusammen, der Verteiler gibt es nicht her, und die PDUs, die Sie haben wollen, existieren in einphasigen Varianten nicht.
• Jedes Rack, in das Sie hineinwachsen wollen: Drehstrom ab Tag eins. Die Mehrkosten bei der Installation sind gering, die Kosten für den späteren Umbau hoch – und Ihr künftiges Ich wird es Ihnen danken.

Bei Erstkäufern gibt es die Versuchung, einphasig bis zum Äußersten auszureizen, um die Drehstrominstallation aufzuschieben. Bei einem Server funktioniert das. Beim zweiten scheitert es zuverlässig.

Was Sie vom Elektriker verlangen sollten

Wenn der Elektriker zur Bestandsaufnahme kommt, geben Sie ihm diese Liste in die Hand. (Bei einer von Kentino gebauten Installation übernehmen wir das gerne für Sie, aber die Stichpunkte helfen auch sonst.)

1. Verfügbare Kapazität am Hauptverteiler. Wie viel Ampere lässt die Gebäudezuleitung zu? In EU-Wohngebäuden liegt die Hauptsicherung oft bei 25 A oder 32 A insgesamt; Sie können keinen 32-A-Serverstromkreis installieren, wenn die gesamte Wohnung an einer 25-A-Hauptsicherung hängt.
2. Vorhandene Drehstromverfügbarkeit. Manche Gebäude haben Drehstrom am Verteiler, verteilen aber nur einphasig weiter. Drehstrom bis zu einer bestimmten Steckdose freizuschalten, kostet deutlich weniger, als Drehstrom von der Straße ins Gebäude zu legen.
3. Dedizierter Stromkreis für den oder die Server. Nicht geteilt mit Beleuchtung, Klimatechnik oder Bürosteckdosen. Was Sie wollen, ist eine dedizierte Sicherung mit B-Charakteristik, abgestimmt auf das Einschaltstromverhalten der Netzteile – C-Charakteristik löst seltener aus, lässt aber mehr Strom zu, bevor sie öffnet, A-Charakteristik löst für Schaltnetzteile zu aggressiv aus.
4. Steckdosentyp und Position. Für Drehstrom geben Sie rote CEE-Steckdosen mit 16 A oder 32 A (IEC 60309) vor, sofern Sie kein bestimmtes PDU-Modell im Blick haben. Einphasig genügt Schuko CEE 7/4 (Deutschland, Österreich, Niederlande) oder der jeweilige lokale Standard (CZ/SK nutzt CEE 7/5, die französisch-belgische Variante).
5. Klasse des Fehlerstromschutzschalters. Schaltnetzteile mit PFC haben geringe Ableitströme gegen Erde. Fehlerstromschutzschalter vom Typ AC können bei mehreren Servern fehlauslösen; richtig ist Typ A oder Typ B. Schreiben Sie das ausdrücklich vor – viele Elektriker setzen standardmäßig Typ AC ein.
6. Länge der Kabelstrecke. Liegt der Verteiler weit vom Serverraum entfernt, wird der Spannungsfall bei hohen Strömen zum echten Thema. Der Elektriker muss die Leitungslänge kennen, um das Kabel korrekt zu dimensionieren.
7. Reserve für künftige Kapazität. Lassen Sie Sicherung und Leitung eine Stufe über Ihrer aktuellen Leistungsaufnahme auslegen. Der Preisunterschied zwischen 25-A- und 32-A-Kupfer ist gering; die Kosten für den späteren Umbau sind es nicht.

Wenn der Elektriker die Fragen 1–3 nicht mit einem Blick in den Verteiler beantworten kann, suchen Sie sich einen anderen. Das ist Grundlagenarbeit für jede gewerbliche Installation.

Sicherheitshinweis

Wir sagen das einmal, in aller Deutlichkeit, weil es wichtig ist.

Legen Sie niemals selbst Hand an Drehstrom, Split-Phase oder irgendetwas jenseits eines einphasigen Haushaltsstromkreises. Die beteiligten Spannungen – 400 V zwischen den Phasen, mit Fehlerströmen, die vor dem Auslösen der Sicherung Tausende Ampere erreichen können – sind in Millisekunden tödlich, nicht in Sekunden. Abstände, Leiterquerschnitte, Auswahl des Fehlerstromschutzschalters und Erdungskonzept sind nicht intuitiv, und die Fehlerbilder geben keine zweite Chance.

In der EU sind Drehstromarbeiten durchweg zertifizierten Elektrofachkräften vorbehalten (eine „revize“ in CZ/SK, eine „Qualifikation BR/B2V“ in FR, eine „Elektrofachkraft“ in DE). Die Zertifizierung ist keine bürokratische Hürde – es gibt sie, weil die Folgen eines Anschlussfehlers an einem 32-A-Drehstromkreis Störlichtbögen, Stromschlag und Gebäudebrände einschließen. Versicherungen zahlen bei nicht autorisierten Elektroarbeiten nicht.

Das gilt auch dann, wenn Sie mit Niederspannungselektronik technisch versiert sind. Wer als Hobbyist mit 12 V Hunderte Platinen gelötet hat, verfügt trotzdem nicht über die Messtechnik, das regulatorische Wissen und die eingeübte Sicherheitsroutine für eine Drehstrominstallation auf Gebäudeniveau. Geben Sie es aus der Hand. Der Tagessatz einer zertifizierten Elektrofachkraft ist zwei Größenordnungen günstiger als ein Brand.

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Dies ist Teil des Kentino Wiki, einer Referenzreihe zu KI-Compute, Robotik und den Systemen, die beides verbinden. Kommentare und Korrekturen willkommen unter info@kentino.com.