30 % bei Microsoft

KI-Wettrüsten lässt CO2-Emissionen gehörig steigen

Um den Energiebedarf ihrer Rechenzentren zu decken, setzen immer mehr IT-Konzerne auf „grünen“ Atomstrom.

(Bild: ChristianSchwier.de)

Der Besuch im Internet hinterlässt immer größere Spuren. Neben dem digitalen Fußabdruck, der von Datenschützern seit langem thematisiert wird, stand der digitale CO2-Abdruck jedoch seltener im medialen Rampenlicht. Im Zuge des Siegeszugs der KI hat sich das jedoch geändert, denn deren Energiehunger ist groß.

Eine aktuelle Studie von Goldman Sachs zufolge könnten sich die CO2-Emissionen der Rechenzentren zwischen 2022 und 2030 mehr als verdoppeln.

Schon jetzt werden ChatGPT und Konsorten millionenfach genutzt und alleine der aktuelle KI-Energieverbrauch durch eine einzelne User-Anfrage hat es in sich: Eine ChatGPT-Anfrage kostet mit 2,9 Wattstunden rund zehnmal so viel Energie wie eine Google-Suche – eine LED-Glühbirne verbraucht zum Vergleich zwischen sechs bis neun Watt pro Stunde.

Jedoch werde KI laut der Studie des Investmentbanking-Unternehmens – zusammen mit Elektrifizierung und Verlagerung der Industrie – etwa in den USA für einen Anstieg der Stromnachfrage sorgen, den es „seit den ersten Jahren dieses Jahrhunderts nicht mehr gegeben“ habe, hieß es in der im Mai 2024 publizierten Analyse. Die Rechenzentren werden demnach bis 2030 acht Prozent des US-Stroms verbrauchen, verglichen mit drei Prozent im Jahr 2022. Global rechnet man mit einem Anstieg des Strombedarfs der Rechenzentren von rund 160 Prozent.

KI-Wettrennen lässt CO2-Emissionen steigen
Schon gegenwärtig zeigt das KI-Wettrennen seine Wirkungen bei den Treibhausgasemissionen, wie aus einem Bericht des Weltwirtschaftsforums aus dem Vorjahr hervorgeht. Microsoft, Investor beim ChatGPT-Hersteller OpenAI, habe demnach von einem Anstieg seiner CO2-Emissionen um fast 30 Prozent seit 2020 wegen der Ausweitung der Rechenzentren berichtet, jene von Google lagen 2023 fast 50 Prozent höher als 2019 – und auch hier vor allem wegen der Rechenzentren.

Am Beispiel von ChatGPT veranschaulicht der Bericht den Energiehunger der KI allein für deren Entwicklung: Während das Training eines Modells wie GPT-3 laut Schätzungen knapp 1.300 Megawattstunden (MWh) Strom verbraucht – der jährliche Stromverbrauch von 130 US-Haushalten -, benötigte GPT-4 gleich einmal 50 Mal so viel Energie. Insgesamt verdopple sich die für das KI-Wachstum benötigte Rechenleistung etwa alle 100 Tage.

Steigender Gas-Bedarf und AKW-Comeback
Laut den Analysen von Goldman Sachs Research konnten Server & Co. bisher den Energieverbrauch trotz einer steigenden Arbeitslast durch effizientere Nutzung in etwa auf einem gleichen Niveau halten, das im Zeitraum von 2015 bis 2019 bei etwa 200 Terawattstunden pro Jahr lag – zum Vergleich: der Stromverbrauch in ganz Österreich lag 2023 bei 61,08 Terawattstunden (Quelle: https://energie.gv.at/). Laut den Schätzungen soll sich der Gesamtanstieg des Stromverbrauchs von Rechenzentren durch KI zwischen 2023 und 2030 jedoch genau um diese bisherigen 200 Terawattstunden jährlich steigern – und bis 2028 soll KI rund 19 Prozent des Strombedarfs von Rechenzentren ausmachen.

Erneuerbare Energien allein werden die Nachfrage laut der Studie nicht stillen können, es wird mit einem steigenden Gasbedarf gerechnet und auch Atomkraft kommt zur Anwendung. Ende 2024 wurde etwa angekündigt, dass ein Reaktor im stillgelegten US-Atomkraftwerk Three Mile Island wieder hochgefahren werden soll. Abnehmer sind in dem Fall die Rechenzentren von Microsoft.

Jedoch gibt es auf der anderen Seite ebenso die Hoffnung, dass KI einen Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels leisten kann. Ein Bericht der US-amerikanischen Unternehmensberatung Boston Consulting Group (BCG) sieht so etwa das Potenzial, dass KI-Anwendungen helfen können, die Treibhausgasemissionen erheblich zu reduzieren. Bis 2030 könnten so fünf bis zehn Prozent Einsparung möglich sein, hieß es in der Studie „How AI Can Speed Climate Action“. Ebenso könnte die KI-Effizienz auch gesteigert werden und so ihr Energieverbrauch wieder sinken. Derzeit scheint die KI aber vor der Aufgabe zu stehen, ihre Versprechungen auch auf nachhaltige Weise einzulösen.