Künstliche Intelligenz (KI) hat das Potenzial, zahlreiche Bereiche des gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Lebens grundlegend zu verändern. Doch mit dem rasanten technologischen Fortschritt steigt auch der Energiebedarf von Rechenzentren erheblich. Ein Artikel des „Guardian“ beleuchtet die massiven Energiemengen, die für den Betrieb moderner KI-Systeme erforderlich sind, und zeigt auf, wie große Technologiekonzerne auf diese Herausforderungen reagieren.
Steigender Energiebedarf durch KI
Laut dem Artikel benötigt eine einzelne Anfrage an OpenAIs ChatGPT fast zehnmal so viel Energie wie eine Google-Suche. Dies liegt an den leistungsstarken Grafikprozessoren (GPUs), die für das Training großer Sprachmodelle genutzt werden. Diese Chips verbrauchen deutlich mehr Energie als herkömmliche Prozessoren (CPUs), wie sie in älteren Rechenzentren verwendet wurden. Besonders in großen GPU-Clustern, sogenannten Megaclustern, verstärkt sich der Energiehunger der KI.
Die Nachfrage nach Strom wird in den kommenden Jahren weiter explodieren. Während Rechenzentren vor einem Jahrzehnt durchschnittlich 10 Megawatt (MW) verbrauchten, liegt dieser Bedarf heute bei 100 MW, wobei die größten Zentren sogar mehr als 600 MW fordern. Der Anteil des Stromverbrauchs durch KI wird sich Schätzungen zufolge innerhalb eines Jahres von 2 % auf 10 % erhöhen.
Nukleare Energie als Lösung?
Technologiekonzerne wie Google setzen zunehmend auf den Einsatz von Kernenergie, um ihren Energiebedarf zu decken. So hat beispielsweise Google kürzlich 500 Megawatt (MW) Strom von Kairos Power erworben. Dies reicht aus, um eine mittelgroße Stadt zu versorgen – allerdings gerade einmal ein einziges Rechenzentrum von Google. Auch andere Konzerne wie Amazon und Microsoft haben bereits Partnerschaften mit Atomkraftwerken geschlossen. So soll beispielsweise ein Reaktor am Standort Three Mile Island in Pennsylvania wieder in Betrieb genommen werden.
Der Einsatz von Kernenergie zur Versorgung von KI-Rechenzentren bleibt jedoch umstritten. Während Befürworter betonen, dass Atomkraft eine stabile und emissionsarme Stromquelle darstellt, gibt es Bedenken hinsichtlich der Risiken und der damit verbundenen Sicherheitsfragen.
Klimatische Auswirkungen des KI-Booms
Große Technologieunternehmen betonen zwar, dass sie zunehmend auf erneuerbare Energien setzen, um ihren CO₂-Fußabdruck zu reduzieren. Kritiker bemängeln jedoch, dass viele dieser Bemühungen rein auf dem Papier existieren. Der „Guardian“ verweist auf Berichte, wonach Konzerne sogenannte Renewable Energy Credits (RECs) nutzen, um ihre Emissionswerte künstlich zu senken. Diese Credits spiegeln jedoch nicht unbedingt den tatsächlichen Energieverbrauch wider, da sie oft an Projekte gebunden sind, die keinen direkten Einfluss auf die Stromversorgung der Rechenzentren haben.
Bloomberg-Analysen zeigen außerdem, dass der Energiehunger von KI-Diensten bereits negative Auswirkungen auf die Stromnetze in den USA hat. Im Umkreis großer Rechenzentren wurden zunehmend Netzschwankungen und sogenannte Oberschwingungen festgestellt, die Haushaltsgeräte beschädigen und sogar zu Bränden führen könnten. Besonders betroffen sind Haushalte, die in einem Umkreis von etwa 32 Kilometern um die Datencenter leben.
Europäische Rechenzentren hinken hinterher
Im Vergleich zu den USA fällt der Ausbau neuer Rechenzentren in Europa deutlich langsamer aus. Laut einer Studie von CBRE, auf die in einem hochgeladenen Artikel verwiesen wird, liegt die Bautätigkeit weit hinter der Nachfrage zurück. In den führenden europäischen Märkten – Frankfurt, London, Amsterdam, Paris und Dublin – betrug die zusätzliche Serverkapazität im ersten Halbjahr 2024 lediglich 138 MW. In den USA hingegen wurden allein im ersten Halbjahr fast 4 GW neue Kapazität geschaffen.
Regulierungsansätze und politische Herausforderungen
Die Energieversorgung von Rechenzentren wird zunehmend zu einem politischen Thema. In den USA üben Tech-Konzerne erheblichen Druck auf die Regierung aus, um die Genehmigung neuer Rechenzentren zu beschleunigen. Der „Guardian“ zitiert Aussagen von OpenAI-CEO Sam Altman, der versucht, Milliardenprojekte in den USA durchzusetzen. Er warnt davor, dass die USA wirtschaftlich und sicherheitspolitisch hinterherhinken könnten, wenn andere Länder die technologischen Entwicklungen schneller vorantreiben.
Gleichzeitig zeigt sich, dass Regierungen Schwierigkeiten haben, den Energiebedarf von Rechenzentren angemessen zu regulieren. Ein Beispiel aus Kalifornien könnte jedoch wegweisend sein: Dort wird bald eine gesetzliche Verpflichtung eingeführt, wonach Unternehmen mit einem Jahresumsatz von über einer Milliarde Dollar ihre CO₂-Emissionen offenlegen müssen. Dies könnte weltweit Auswirkungen auf die Transparenz der Emissionsberichterstattung großer Konzerne haben.
Fazit: KI als Chance und Herausforderung
Der wachsende Energiebedarf von KI stellt die globale Strominfrastruktur vor enorme Herausforderungen. Während die Technologie das Potenzial hat, gesellschaftliche und wirtschaftliche Prozesse effizienter zu gestalten, bleibt der ökologische Fußabdruck beachtlich. Der Ausbau erneuerbarer Energien sowie die Nutzung von Kernenergie könnten Lösungen darstellen, sind jedoch mit Risiken und Kontroversen verbunden. Es bleibt abzuwarten, inwieweit Regierungen die Aktivitäten der Technologiekonzerne in diesem Bereich regulieren und ob eine nachhaltigere Energiepolitik erreicht werden kann.
Warum verbraucht Künstliche Intelligenz (KI) so viel Energie?
Der hohe Energieverbrauch von KI liegt an den leistungsstarken Grafikprozessoren (GPUs), die zur Verarbeitung und zum Training großer Sprachmodelle eingesetzt werden. Diese GPUs benötigen wesentlich mehr Energie als herkömmliche Prozessoren (CPUs) und werden häufig in großen Clustern zusammengefasst.
Wie groß ist der Energiebedarf moderner Rechenzentren?
Der durchschnittliche Energiebedarf eines Rechenzentrums liegt heute bei etwa 100 MW. Die größten Rechenzentren können sogar mehr als 600 MW benötigen. Zum Vergleich: Vor einem Jahrzehnt lag der Bedarf bei nur 10 MW.
Warum setzen Tech-Konzerne wie Google auf Kernenergie?
Tech-Konzerne setzen auf Kernenergie, um ihren enormen Energiebedarf nachhaltig zu decken. Kernenergie bietet eine stabile und emissionsarme Stromquelle, was besonders wichtig ist, um die Anforderungen großer KI-Rechenzentren zu erfüllen.
Welche Auswirkungen hat der steigende Stromverbrauch von Rechenzentren auf die Umwelt?
Der steigende Stromverbrauch von Rechenzentren erhöht die CO₂-Emissionen und belastet das Stromnetz. Es gibt Bedenken, dass viele große Technologieunternehmen ihre tatsächlichen Emissionen durch den Kauf von Energiezertifikaten unterschätzen.
Wie beeinflusst der KI-Boom die Stromnetze?
Der KI-Boom führt in den USA zu einer instabileren Stromversorgung in der Nähe großer Rechenzentren. Netzschwankungen und Oberschwingungen können Haushaltsgeräte beschädigen und die Stromqualität beeinträchtigen.
Welche Rolle spielen erneuerbare Energien im Betrieb von KI-Rechenzentren?
Viele Tech-Konzerne setzen auf erneuerbare Energien, um den Betrieb ihrer Rechenzentren nachhaltiger zu gestalten. Allerdings wird kritisiert, dass diese Maßnahmen oft nur auf dem Papier existieren und die tatsächlichen Emissionen nicht ausreichend gesenkt werden.
Warum sind europäische Rechenzentren im Vergleich zu den USA im Rückstand?
In Europa erfolgt der Ausbau neuer Rechenzentren langsamer als in den USA. Gründe dafür sind Schwierigkeiten bei der Sicherung von Stromversorgung und Grundstücken sowie strengere regulatorische Anforderungen.
Was unternehmen Regierungen, um den Energiebedarf von Rechenzentren zu regulieren?
Einige Regierungen führen Maßnahmen ein, um den Energieverbrauch und die CO₂-Emissionen von Rechenzentren transparenter zu machen. Ein Beispiel ist Kalifornien, wo große Unternehmen zukünftig ihre globalen Emissionen offenlegen müssen.