KI-Rechenzentren: Hoher Wasser- und Stromverbrauch wird zum globalen Problem
Studie warnt vor wachsendem Ressourcenbedarf durch Künstliche Intelligenz
Der rasante Ausbau von Anwendungen mit Künstlicher Intelligenz sorgt weltweit für einen steigenden Bedarf an Strom und Wasser. Experten warnen inzwischen davor, dass insbesondere große Rechenzentren erhebliche Auswirkungen auf Umwelt und Trinkwasserversorgung haben könnten. Ein aktueller Bericht der Vereinten Nationen hebt hervor, dass der Ressourcenverbrauch moderner KI-Systeme deutlich schneller wächst als bislang angenommen.
Vor allem in Regionen mit ohnehin knappen Wasserreserven geraten neue Rechenzentren zunehmend in die Kritik. Gleichzeitig wächst der Druck auf Politik und Unternehmen, den Ausbau digitaler Infrastruktur stärker mit Klimazielen und nachhaltiger Energieversorgung zu verbinden.
Wasserverbrauch von KI-Anwendungen sorgt für Kritik
Nach Einschätzung von Jens Gröger, Forschungskoordinator für nachhaltige digitale Infrastrukturen am Freiburger Öko-Institut, ist besonders der hohe Wasserverbrauch ein zentrales Problem. Rechenzentren benötigen große Mengen Wasser zur Kühlung ihrer Systeme. In trockenen Regionen könne dies erhebliche Folgen für die Bevölkerung und die Landwirtschaft haben.
Betroffen seien unter anderem Teile des Südens der USA, Spanien oder Chile. Dort würden Rechenzentren Grundwasser entnehmen und durch Verdunstung verlieren. Dieses Wasser stehe anschließend weder als Trinkwasser noch für landwirtschaftliche Zwecke zur Verfügung.
Auch alltägliche KI-Anwendungen summieren sich laut Experten zu einem erheblichen Verbrauch. Bereits das Stellen von mehreren Dutzend Fragen an einen Chatbot könne einen messbaren Wasserbedarf verursachen.
Kritik an der Methodik der Studie
Gröger weist jedoch auch auf Schwächen bei der Datenerhebung im UN-Bericht hin. Teilweise werde nicht eindeutig unterschieden zwischen Wasser, das etwa in Wasserkraftwerken zur Stromerzeugung genutzt wird, und Wasser, das bei der Kühlung von Rechenzentren verdampft.
Dadurch würden unterschiedliche Formen des Wasserverbrauchs miteinander vermischt. Für eine präzise Bewertung der ökologischen Folgen sei jedoch eine klare Trennung notwendig.
Stromverbrauch von Rechenzentren wächst rasant
Noch gravierender sei aus Sicht vieler Fachleute der steigende Energiebedarf von KI-Systemen. Der weltweite Stromverbrauch nimmt ohnehin zu — etwa durch Elektromobilität oder die Umstellung der Industrie auf klimafreundlichere Technologien.
Im Unterschied zu Elektroautos oder modernen Heizsystemen ersetzen Rechenzentren jedoch keine fossilen Anwendungen direkt. Ihr Energiebedarf komme zusätzlich hinzu.
„Rechenzentren kommen wirklich noch einmal obendrauf“, erklärt Gröger. Deshalb sei entscheidend, dass der dafür benötigte Strom möglichst aus erneuerbaren Energien stammt.
Ausbau fossiler Kraftwerke gefährdet Klimaziele
In einigen Regionen der USA wird der zusätzliche Strombedarf neuer KI-Rechenzentren derzeit teilweise durch neue Gaskraftwerke gedeckt. Besonders im Bundesstaat Tennessee reiche die vorhandene Stromversorgung vielerorts nicht aus, um die wachsende Zahl großer Anlagen zu betreiben.
Auch die Vereinten Nationen warnen davor, dass der steigende Energiebedarf von KI-Anwendungen ohne massiven Ausbau erneuerbarer Energien die internationalen Klimaziele gefährden könnte.
In Deutschland wird die Debatte ebenfalls intensiver geführt. Mit dem Ausbau digitaler Infrastruktur und der Ansiedlung neuer Rechenzentren wächst die Frage, wie sich Digitalisierung und Energiewende langfristig miteinander vereinbaren lassen.
Nutzerverhalten könnte Energie sparen
Nach Ansicht von Experten liegt ein wichtiger Hebel zur Reduzierung des Ressourcenverbrauchs auch beim Verhalten der Nutzerinnen und Nutzer. Viele KI-Anwendungen erzeugen derzeit enorme Datenmengen — beispielsweise durch Unterhaltungsvideos oder einfache Suchanfragen, die sich oft auch über klassische Suchmaschinen oder Online-Enzyklopädien beantworten ließen.
Gleichzeitig könne Künstliche Intelligenz aber auch dabei helfen, Energie einzusparen. Statt großer universeller Modelle könnten kleinere, spezialisierte Systeme eingesetzt werden, die gezielt Industrie- oder Verwaltungsprozesse optimieren.
Diese spezialisierten Anwendungen benötigen deutlich weniger Strom und Wasser als große KI-Modelle mit breit gefächerten Funktionen.
Technologische Entwicklung bleibt offen
Wie stark der Ressourcenverbrauch von KI künftig steigen wird, lässt sich derzeit nur schwer prognostizieren. Einerseits wächst die Zahl der Anwendungen weltweit rasant. Andererseits entwickeln Unternehmen und Forschungseinrichtungen effizientere Technologien und energiesparende Systeme.
Experten sehen deshalb sowohl technische als auch politische Möglichkeiten, den ökologischen Fußabdruck von KI zu begrenzen. Klar sei jedoch bereits jetzt: Künstliche Intelligenz wird Wirtschaft und Gesellschaft langfristig prägen — und damit auch die Diskussion über nachhaltige Digitalisierung weiter verschärfen.
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