KI und das Energieproblem

Die rasante Entwicklung der künstlichen Intelligenz (KI) mit ihren bemerkenswerten technologischen Beiträgen und Fortschritten verändert die Welt; Wissenschaftler äußern jedoch Bedenken, dass diese Branche enorme Mengen an Strom verbraucht und möglicherweise zu einer der Hauptursachen für die Erschöpfung der globalen Energieressourcen wird.

Der Roboterkünstler Ai-Da malt am 30. Mai 2024 auf dem Global Artificial Intelligence Summit in Genf, Schweiz. (Foto: THX/VNA)

Ein kürzlich veröffentlichter Bericht zeigt, dass das Bekenntnis der weltweit führenden Technologiekonzerne zur Klimaneutralität zunehmend infrage gestellt wird, da die rasante Entwicklung künstlicher Intelligenz (KI) den Energiebedarf rapide und unkontrolliert ansteigen lässt. Chatbots wie OpenAIs ChatGPT, Googles Gemini, Microsofts Copilot oder Facebooks Llama sind zwar Softwareanwendungen, doch für ihren Betrieb ist ein globales Netzwerk von Supercomputern permanent in Betrieb. Jede Nutzerfrage löst Millionen von Berechnungen in Rechenzentren aus und verbraucht dabei enorme Mengen an Strom.

Eine Studie der MIT Technology Review zeigt, dass das Training eines großen KI-Modells mehr Energie verbrauchen kann als der durchschnittliche Jahresverbrauch einer Kleinstadt. Beispielsweise verbraucht das Training von GPT-4, dem KI-Modell von OpenAI, so viel Strom wie 175.000 US-Haushalte an einem Tag. Apple, Google und Meta streben bis 2030 Klimaneutralität an, Amazon bis 2040 und Microsoft bis Ende des Jahrzehnts. Analysten zufolge stammen diese Aussagen jedoch aus der Zeit vor dem KI-Boom und erscheinen heute zunehmend unrealistisch.

Thomas Day, einer der Autoren des Berichts von Carbon Market Watch und dem NewClimate Institute, argumentiert, dass die Klimaziele von Technologieunternehmen an Bedeutung verlieren. Wenn der Energieverbrauch ohne angemessene Kontrolle oder Überwachung weiter steigt, sind die Chancen, die formulierten Ziele zu erreichen, sehr gering.

Der Bericht bewertete die Integrität der Klimastrategien großer Konzerne wie Meta, Microsoft und Amazon als mangelhaft, während Apple und Google durchschnittliche Bewertungen erhielten. Hinsichtlich der Qualität ihrer Emissionsreduktionsziele schnitten Meta und Amazon sehr schlecht ab, Google und Microsoft hingegen schlecht. Lediglich Apple erhielt eine bessere Bewertung. Hauptgrund für den starken Anstieg der Emissionen ist der Ausbau von KI-Anwendungen und den dazugehörigen Rechenzentrumssystemen, die enorme Mengen an Strom verbrauchen. In den letzten drei bis vier Jahren haben sich der Stromverbrauch und die entsprechenden CO₂-Emissionen einiger Unternehmen verdoppelt oder sogar verdreifacht.

Dem Bericht zufolge erreichten die Betriebsemissionen der 200 größten Technologieunternehmen weltweit im Jahr 2023 fast 300 Millionen Tonnen CO₂. Berücksichtigt man die nachgelagerte Wertschöpfungskette, könnte dieser Wert fast fünfmal so hoch sein. Wäre die Technologiebranche ein Land, stünde sie weltweit an fünfter Stelle der Treibhausgasemittenten – noch vor Brasilien.

Die Internationale Energieagentur (IEA) berichtet, dass die Strommenge, die an Rechenzentren geliefert wird, von 2017 bis 2024 durchschnittlich um 12 % pro Jahr gestiegen ist und sich bis 2030 voraussichtlich verdoppeln wird. Der Großteil dieses Stroms stammt jedoch trotz ambitionierter Versprechen von Unternehmen immer noch nicht aus erneuerbaren Energien.

Ein wichtiger Punkt ist, dass derzeit etwa die Hälfte der Rechenkapazität von Rechenzentren von Subunternehmern betrieben wird, viele Unternehmen die Emissionen ihrer Partner jedoch nicht in ihre offiziellen Berechnungen einbeziehen. Auch die Lieferkette für Ausrüstung und Infrastruktur, die mindestens ein Drittel der Emissionen verursacht, wird oft vernachlässigt. Laut Experte Thomas Day reichen die Investitionen in erneuerbare Energien trotz steigender Investitionen noch immer nicht aus, um den rasant wachsenden Stromverbrauch der Branche auszugleichen.

Der Bericht deutet darauf hin, dass Regierungen angesichts der Bedeutung von KI als Motor des Wirtschaftswachstums und strategisches Instrument der Industriepolitik wahrscheinlich nicht in die Entwicklung der Branche eingreifen werden. Experten sehen jedoch weiterhin Verbesserungspotenzial. Die Nutzung erneuerbarer Energien in Rechenzentren, die Verlängerung der Lebensdauer der Geräte und die Erhöhung des Anteils recycelter Materialien in der Hardwareherstellung könnten zur Emissionsreduzierung beitragen.