KI-Boom gefährdet Klimaschutz: Rechenzentren treiben Energiebedarf in die Höhe
Der schnelle Anstieg beim Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) bringt ökologische Herausforderungen mit sich. Immer mehr Unternehmen und Institutionen setzen auf KI, wodurch der Energieverbrauch, die Emissionen von Treibhausgasen sowie der Bedarf an Wasser und anderen Ressourcen deutlich steigen. Eine vom Öko-Institut im Auftrag von Greenpeace Deutschland durchgeführte Analyse beleuchtet die Umweltauswirkungen von KI und liefert eine Prognose bis 2030.
KI-Rechenzentren verbrauchen viele Ressoucen und treiben die CO2-Emissionen in die Höhe.
Foto: PantherMedia / aoo3771 (YAYMicro)
Mit der wachsenden Bedeutung von KI werden digitale Infrastrukturen, insbesondere KI-Rechenzentren, immer stärker ausgebaut. Laut Prognosen steigt der weltweite Stromverbrauch dieser KI-Rechenzentren von 50 Milliarden Kilowattstunden im Jahr 2023 auf etwa 550 Milliarden Kilowattstunden im Jahr 2030. Zusammengenommen mit anderen Rechenzentren werden im Jahr 2030 rund 1.400 Milliarden Kilowattstunden für die Datenverarbeitung benötigt. Parallel dazu nehmen die Treibhausgas-Emissionen deutlich zu: Von 212 Millionen Tonnen im Jahr 2023 auf 355 Millionen Tonnen im Jahr 2030, und das trotz des voranschreitenden Ausbaus erneuerbarer Energien
KI-Rechenzentren als Treiber des Ressourcenverbrauchs
Der Ausbau von KI-Infrastrukturen führt nicht nur zu einem erhöhten Strombedarf, sondern auch zu einem spürbar steigenden Wasserverbrauch. Für die Kühlung der Server werden 2030 voraussichtlich 664 Milliarden Liter Wasser benötigt – fast viermal so viel wie 2023. Hinzu kommen bis zu fünf Millionen Tonnen Elektronikschrott, die ebenfalls durch den Ausbau der Rechenzentren und KI-Kapazitäten entstehen. Der Bedarf an Stahl und kritischen Rohstoffen wie seltenen Erden wächst ebenfalls erheblich, was die Umweltbelastung weiter verschärft
Die steigende Nachfrage nach Energie bringt die Stromnetze zunehmend an ihre Belastungsgrenzen. Trotz der Investitionen in erneuerbare Energien reicht deren Ausbau nicht aus, um den Bedarf zu decken. Daher bleiben viele Rechenzentren weiterhin auf fossile Energieträger wie Erdgas und Kohle angewiesen. Einige Unternehmen treiben daher den Ausbau von Kernkraftwerken und kleinen modularen Reaktoren voran, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Die Abhängigkeit von fossilen und nuklearen Energiequellen gefährdet allerdings die Einhaltung der Klimaziele
Indirekte Effekte des KI-Einsatzes
Neben den direkten Umweltwirkungen wie Energieverbrauch, CO2-Emissionen, Wasser- und Ressourcenbedarf weist der Bericht auch auf die indirekten und systemischen Effekte von KI hin. So werden KI-Anwendungen bereits genutzt, um negative Geschäftsmodelle zu beschleunigen – mittels KI wird zum Beispiel der private Konsum angetrieben. Fehlerhafte Daten, unzureichendes Training oder ein unsachgemäßer Betrieb von KI-Systemen können darüber hinaus dafür sorgen, dass unbeabsichtigt negative Umwelteffekte entstehen. Systematisch erfasst wurden solchen Ursachen bislang nur selten oder gar nicht, obwohl sie von großer ökologischer Bedeutung sind.
Die Studie betont, dass die ökologischen Risiken nicht nur auf den direkten Verbrauch von Ressourcen und Energie begrenzt sind. Vielmehr können KI-Systeme durch ihre vielfältigen Einsatzmöglichkeiten auch gesellschaftliche und wirtschaftliche Prozesse beeinflussen, die wiederum erhebliche Auswirkungen auf Umwelt und Klima haben. Eine umfassende Bewertung der Umweltauswirkungen von KI muss daher auch diese indirekten Effekte einbeziehen, um eine nachhaltige Entwicklung sicherzustellen
Transparenz und Regulierung für nachhaltige KI
Um den negativen Auswirkungen von KI auf die Umwelt entgegenzuwirken, empfiehlt die Studie politischen Entscheidungsträgerinnen und -trägern verschiedene Maßnahmen. So sollen verbindliche Transparenzanforderungen und Rechenschaftspflichten für Anbieter von Rechenzentren und KI-Diensten vereinbart werden. Beispielsweise sollen Kennzahlen zum Energie-, Wasser- und Ressourcenverbrauch auf der Ebene der Rechenzentren erfasst und veröffentlicht werden. Zudem empfehlen die Forschenden, ein Effizienzlabel für Rechenzentren und spezifische Kennzahlen zum ökologischen Fußabdruck von KI-Services zu entwickeln. Die Integration von Rechenzentren in erneuerbare Energien- und Wärmenetze sei ebenso ein wichtiger Schritt, um den ökologischen Fußabdruck zu reduzieren
Ein weiterer zentraler Punkt ist es laut Forscherteam, den Rechtsrahmen anzupassen, um die Umweltauswirkungen von KI systematisch einzubeziehen. Dazu gehören beispielsweise Folgenabschätzungen, die es möglich machen, ökologischen Risiken von KI-Systemen strukturiert zu bewerten. Nur durch eine konsequente Regulierung und Kontrolle könne sichergestellt werden, dass KI nicht zum Bremsklotz für den Klimaschutz wird, sondern im Gegenteil ihr Potenzial zur Energiewende entfaltet.
Die Debatte um KI und Nachhaltigkeit steht erst am Anfang. Die vorliegenden Analysen machen deutlich, dass der technologische Fortschritt nicht automatisch zu einer besseren Umweltbilanz führt. Vielmehr ist ein bewusster politischer und gesellschaftlicher Rahmen notwendig, um die Chancen der KI für den Klimaschutz zu nutzen und ihre Risiken zu begrenzen. Nur wenn Transparenz, und verantwortungsvolle Nutzung im Zentrum stehen, kann KI einen positiven Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung leisten.
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