KI-Chatbots verbrauchen viele Ressourcen. Wie viele tatsächlich, damit hat sich ein UN-Bericht zum ökologischen Fußabdruck von KI beschäftigt. Von Fachleuten gibt es allerdings Kritik an der Methode.
Seit rund dreieinhalb Jahren sind KI-Sprachmodelle wie ChatGPT öffentlich zugänglich. Ihre Leistungsfähigkeit und ihr Ressourcenbedarf wachsen rasant. Ein neuer Bericht des UN-Instituts für Wasser, Umwelt und Gesundheit (UNU-INWEH) hat nun den ökologischen Fußabdruck von Künstlicher Intelligenz offengelegt: Er reicht von CO₂-Emissionen über Wasser- und Rohstoffverbrauch bis hin zum Flächenbedarf für die KI-Technik.
Kritik: Fehlende Daten und fragwürdige Bezugsgrößen
Die Reaktionen der Expertinnen und Experten auf den UN-Bericht fallen unterschiedlich aus. Peter Radgen, Professor am Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung der Universität Stuttgart, bemängelt etwa, dass beim Thema Wasser ausgerechnet der Wasserverbrauch in der Sub-Sahara-Region als Vergleichsgröße herangezogen wurde.
Außerdem fehle ein Vergleich mit anderen Großverbrauchern von Energie, so Radgen: „Man tut so, als wären Rechenzentren die Hauptstromverbraucher der Welt. Das sind sie aber beim besten Willen nicht.“ Stattdessen müsse man zum Beispiel auf die Stahl- oder Chemieindustrie weltweit schauen. In diesen Bereichen seien die Zahlen um ein Vielfaches höher als bei den Rechenzentren. „Also die Reaktion in diesem Report ist schon etwas hysterisch“, findet Radgen.
Der Bericht schätzt, dass der Anteil der KI am weltweiten Stromverbrauch von aktuell etwa 1,5 Prozent auf drei bis vier Prozent steigen wird.
Energieeffizienz durch Nutzung von Abwärme
Gleichzeitig gebe es bei Rechenzentren weltweit noch viel Luft nach oben, was den effizienten Umgang mit Energie angehe, betont Radgen. In vielen Rechenzentren entfielen 30 bis 40 Prozent des Strombedarfs auf die Kühlung – hier gebe es großes Effizienzpotenzial.
Wenn man Rechenzentren in ein Wärmenetz einbinden und die Abwärme zur Heizung von Industrie und Privathäusern nutzen würde, könnte das den ökologischen Fußabdruck deutlich verbessern. In Deutschland gibt es bereits strenge ökologische Vorgaben zum Betrieb von Rechenzentren.
Wasserverbrauch ist Risiko für Trinkwasser
Jens Gröger, Forschungskoordinator für Nachhaltige digitale Infrastrukturen an dem Freiburger Forschungsinstitut „Öko-Institut“, hält am UN-Bericht vor allem den Hinweis auf den Wasserverbrauch für wichtig. Problematisch seien besonders Regionen, in denen große Rechenzentren in ohnehin trockenen Gebieten entstehen. So würden zum Beispiel im Süden der USA, in Spanien oder Chile Rechenzentren gebaut, die Grundwasser zögen und verdampften. Dieses Wasser stehe dann nicht mehr für die Bevölkerung zur Verfügung, weder als Trinkwasser noch für die Landwirtschaft.
Zudem sieht Gröger methodische Schwächen im UN-Bericht. Oft werde nicht sauber getrennt zwischen Wasser, das etwa in Wasserkraftwerken zur Stromerzeugung genutzt werde, und Wasser, das zur Kühlung von Rechenzentren verdampfe. „Da wurden tatsächlich in der Studie auch so ein bisschen Äpfel mit Birnen verglichen“, so Gröger.
Warum Rechenzentren „on top“ kommen
Die Kritik am steigenden Stromverbrauch durch KI hält Gröger dagegen für völlig berechtigt. Der Energiebedarf wächst global ohnehin – etwa für E-Autos oder für Industrien, die versuchen, von fossilen Energieträgern loszukommen.
„Der Vorteil an Autos, Heizungen und Stahlindustrie ist, dass auf der anderen Seite ja auch fossile Energieträger eingespart werden. Also Treibstoffe, Heizöl und so weiter. Bei Rechenzentren aber nicht. Also Rechenzentren kommen wirklich noch mal obendrauf“, sagt Gröger. Genau deshalb sei es so wichtig, dass die Energie für Rechenzentren nicht mit fossilen Brennstoffen erzeugt werde.
Doch das spielt beispielsweise in den USA vielerorts kaum eine Rolle. In Regionen wie dem Bundesstaat Tennessee werde der zusätzliche Bedarf teils durch neu installierte Gaskraftwerke gedeckt. Dort sei nicht genügend Elektrizität vorhanden, um diese Rechenzentren zu betreiben. Auch der UN-Bericht warnt, dass ohne massiven Ausbau erneuerbarer Energien der wachsende Strombedarf von KI die Klimaziele gefährden kann. Gröger sieht darin ein Bedrohungsszenario, aus dem es aber durchaus noch Auswege gebe.
Einsparmöglichkeiten beim Nutzerverhalten
Als wichtige Einsparmöglichkeit nennt Gröger das Verhalten der Nutzerinnen und Nutzer. Zurzeit erzeugten viele KI-Anwendungen einen gigantischen Datenverkehr – etwa für süße Tiervideos oder Recherchen, die sich auch mit Wikipedia oder klassischen Suchmaschinen lösen ließen.
Dabei könne KI nicht nur zur Energieverschwendung, sondern auch zur Einsparung beitragen. Statt riesiger Allzwecksysteme genügten oft kleinere, spezialisierte Modelle, die zum Beispiel Industrie- oder Verwaltungsprozesse optimieren. Sie verbrauchen deutlich weniger Strom und Wasser als große Modelle, die „alles“ können.
Technische und politische Hebel bestimmen Zukunft
Wie sich der Ressourcenhunger von KI entwickeln wird, lässt sich schwer vorhersagen. Die Zahl der Anwendungen wächst – zugleich gibt es technische und politische Hebel für mehr Effizienz. Diese in einem ökologischen Sinne zu nutzen, sei wichtig, so die Experten. Denn: Künstliche Intelligenz ist gekommen, um zu bleiben.
