AI lässt Energie- und Wasserbedarf weltweit steigen
Generative künstliche Intelligenz verbraucht riesige Mengen an Energie und Millionen Liter Wasser. Die Energie ist für die Berechnungen und Datenspeicherung notwendig, das Wasser, um die Geräte in den Rechenzentren zu kühlen. Gesetzgeber und Regulierungsbehörden in der EU und in den USA arbeiten deshalb an Berichterstattungspflichten für Unternehmen. So sollen zukünftig Energie- und Ressourcenverbrauch von KI-Systemen während des gesamten Lebenszyklus beobachtet werden können.
KI-Systeme und ihr großer ökologischer Fußabdruck
Expert:innen vergleichen die Auswirkungen von künstlicher Intelligenz mit der Entstehung des Internets, der Elektrifizierung oder der Entdeckung des Feuers, schreibt YaleEnvironment360. Große Technologieunternehmen stürzen sich darauf, der Öffentlichkeit mehr Lösungen rund um „generative KI“ anzubieten: vom Erstellen von E-Mails, Briefen und Gedichten, Generieren von Bildern zur Nierentransplantationsmedizin bis hin zur Klimamodellierung. Eine Folge des KI-Hypes ist schon jetzt absehbar: Ihr ökologischer Fußabdruck ist enorm. Durch KI entstehen Kohlenstoffemissionen aus nicht erneuerbarer Elektrizität, da sie auf energieintensiven Geräten läuft. Deren Bau und Wartung verbraucht ebenso Strom. Einige Unternehmen wollen mithilfe von künstlicher Intelligenz dazu beitragen, den CO2-Fußabdruck der Menschen zu verringern. Bei Gesetzgebern und Regulierungsbehörden läuten allerdings die Alarmglocken. Sie wollen sicherstellen, dass sich KI nicht negativ auf Kohlenstoffemissionen oder die Süßwasserbestände auswirkt. In Gebieten, in denen Trockenheit herrscht, konkurrieren Rechenzentren oft „um das gleiche Wasser, mit dem Menschen trinken, kochen und sich waschen“, sagt Shaolei Ren, außerordentlicher Professor für Elektro- und Computertechnik an der „UC Riverside“ in Kalifornien.
A.I. Act der EU: Verbrauch soll offengelegt werden
Der A.I. Act der Europäischen Union sieht vor, dass „Hochrisiko-KI-Systeme“, zu denen auch leistungsstarke Basismodelle wie ChatGPT gehören, ihren Energieverbrauch, Ressourcenverbrauch und andere Auswirkungen während des gesamten Lebenszyklus offenlegen. Das EU-Gesetz tritt nächstes Jahr in Kraft. Das ist wichtig, da nur so die Auswirkungen der KI auf Kohlenstoffemissionen und Süßwasserbestände bestimmt werden können. Auch die USA sind dabei, ein standardisiertes System für die Berichterstattung zu entwickeln – aktuell liegen dazu noch keine Informationen vor. Ein Gesetzentwurf, der die Bundesregierung verpflichten würde, den aktuellen ökologischen Fußabdruck der KI zu bewerten, liegt bereits vor. „Die Entwicklung der nächsten Generation von KI-Tools darf nicht auf Kosten der Gesundheit unseres Planeten gehen“, sagte der Senator von Massachusetts, Edward Markey von der Demokratischen Partei.
In der Zwischenzeit hat das globale Netzwerk „ISO – International Organization for Standardization” angekündigt, dieses Jahr Kriterien für „nachhaltige KI“ herauszugeben. ISO möchte Nutzer:innen auf diese Weise ermöglichen, fundierte Entscheidungen über ihren KI-Verbrauch zu treffen.
Der AI-Goldrausch und welche Schlüsse wir daraus ziehen können
Stromverbrauch 2026 wird auf 1.000 Terawatt geschätzt
Der Stromverbrauch von Rechenzentren wird laut der Internationalen Energieagentur (IEA) im Jahr 2026 voraussichtlich 1.000 Terawatt erreichen. Das entspricht ungefähr dem Gesamtverbrauch von Japan. Aktuell gibt es den IEA-Schätzungen nach 9.000 bis 11.000 Cloud-Rechenzentren weltweit. Große KI-Systeme wie ChatGPT, werden für den hohen Verbrauch verantwortlich sein, da sie sehr schnell eine riesige Anzahl von Berechnungen durchführen. Dafür braucht es spezielle Grafikprozessoren für KI, die am effizientesten sind, wenn sie in großen „Cloud-Rechenzentren“ betrieben werden. Je größer das Rechenzentrum ist, desto energieeffizienter arbeitet es, weshalb immer mehr „Hyperscale-Rechenzentren“ entstehen. Ein typisches Cloud-Rechenzentrum kommt in etwa auf 100.000 Quadratmeter, während ein Hyperscale-Rechenzentrum 1 oder sogar 2 Millionen Quadratmeter groß sein kann.
KI-Anwendungen mit Bedacht einsetzen bis Infos zum CO2-Fußabdruck vorliegen
Die meisten Tech-Firmen mit Rechenzentren machen keine Angaben darüber, wie viel Prozent ihres Energieverbrauchs auf die künstliche Intelligenz entfallen. Nur Google gibt an, dass etwas weniger als 15 Prozent des Energieverbrauchs der Rechenzentren auf maschinelles Lernen zu verbuchen seien. Was den Wasserverbrauch betrifft, so hat Google 2022 20 Prozent mehr Wasser verbraucht als noch 2021 und jener von Microsoft stieg um 34 Prozent an. Es steht außer Frage, das dafür die Entwicklungen rund um die KI-Chatbots GPT-3, GPT-4 und Bard verantwortlich waren.
KI kann viel für unsere Umwelt tun. Jesse Dodge, Forscher am „Allen Institute for Artificial Intelligence“ in Seattle nennt KI einen Beschleuniger für alles. Er erzählt einerseits von besseren Programmen zur Klimamodellierung, mit denen sich gefährdete Tierarten verfolgen lassen und Überfischung eingedämmt werden kann. Andererseits könne KI auch eine Menge Anwendungen unterstützen, die den Klimawandel beschleunigen. Es stelle sich die ethische Frage, welche Art von künstlicher Intelligenz man will. In der nahen Zukunft könnte künstliche Intelligenz in der Lage – oder gesetzlich verpflichtet – sein, über die Wasser- und Kohlenstoffauswirkungen jeder einzelnen Anfrage zu informieren. Aktuell haben Nutzer:innen noch keinen Einblick in ihren KI-Fußabdruck und können diesbezüglich auch keine faktenbasierten Entscheidungen treffen. Einstweilen bleibt nur, KI mit Bedacht einzusetzen und sich den möglichen Auswirkungen bewusst zu sein.
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