KI - Zusammen ist es Klimaschutz

Es gibt ein wichtiges Thema, über das im Kontext des Klimaschutzes (leider) kaum gesprochen wird. Es geht um die ständig weiter steigende Power installierter Rechnerleistung für den Betrieb des globalen Internets. Gerade die derzeitige explosionsartige Ausbreitung von KI-basierten Anwendungen gibt diesem Geschehen nochmals einen massiven Schub.

Dadurch werden jeden Tag Unmengen an Energie geradezu sinnlos verballert, denn die meisten Nutzer verwenden das Internet zum Versenden niedlicher Kätzchenbilder, belangloser Grußkarten oder fragwürdiger TikTok-Filmchen. Wenn wir es mit unserem Kampf gegen den Klimawandel wirklich ernst meinen würden, dann müssten wir in der Konsequenz das Internet nur noch für wichtige Datenübertragungen zum Beispiel in den Bereichen Wissenschaft und Medizin, Kultur, Politik und Journalismus oder Militär verwenden und somit drastisch einschränken.

Dass wir weltweit immer mehr Server und Datenspeicher bauen und installieren, bedeutet eine immense Verschwendung von Ressourcen und Energie, die schon längst hätte erkannt und abgestellt werden müssen.

Die Zunahme des Datenverkehrs erfolgt seit vielen Jahren in exponentieller Weise. Streaming-Dienste und nun auch noch die „Künstliche Intelligenz“ (KI) treiben den Energieverbrauch immer weiter in exorbitante Höhen. Hier nun sogleich ein paar konkrete Daten und Fakten zu diesem unterbewerteten Themenkomplex:

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Die weltweite Anzahl von Rechenzentren und deren Anstieg

Im Jahr 2021 gab es weltweit etwa 8.000 große Rechenzentren. Diese Zahl wächst stetig weiter. Insbesondere Cloud-Services wie Amazon Web Services, Google Cloud und Microsoft Azure sind für den Aufwuchs maßgeblich verantwortlich.

Durch KI und andere datenintensive Anwendungen ist der Bedarf an Rechenleistung geradezu explodiert, was den Bau neuer Rechenzentren unumgänglich macht. Gerade die KI-Modelle verbraten immense Mengen an Rechenleistung, da hierbei riesige Datenmengen zu verarbeiten und zu analysieren sind.

Der Energieverbrauch von Rechenzentren

Zurzeit (Stand 2022) verbrauchen alle Rechenzentren zusammen ungefähr ein Prozent der elektrischen Energie weltweit. Das hört sich zunächst vielleicht nicht nach viel an, aber das ist mehr als der Energieverbrauch von Argentinien oder den Niederlanden. Prognosen gehen davon aus, dass der Energiehunger der Rechenzentren bis 2030 auf acht bis zehn Prozent ansteigen wird.

Bereits im Jahre 2011 lag der Stromverbrauch aller 2,34 Millionen Server und der Rechenzentren in Deutschland bei knapp zehn Terawattstunden (TWh) gemäß den Berechnungen des Borderstep Instituts. Damit entsprach der Stromverbrauch damals circa 1,8 Prozent des Gesamtstromverbrauchs in unserem Lande. Zur Erzeugung dieser elektrischen Energie sind vier mittelgroße Kohlekraftwerke erforderlich. Die damit verbundenen Stromkosten beliefen sich auf ungefähr 1,2 Milliarden Euro.

Zwölf Jahre später (2023) ist der Strombedarf sogar auf 18 Milliarden Kilowattstunden (kWh) pro Jahr gesunken, da sich die Effizienz der Rechner versechsfacht hat, wobei sich die IT-Leistung in den letzten zehn Jahren nahezu verdoppelt hat. Die wichtigsten Standorte für Rechenzentren sind Berlin und Frankfurt. Genaue Zahlen darüber liefert zum Beispiel die aktuelle Bitkom-Studie von 2023 vom Borderstep Institut.

Kühlung versus Energie-Effizienz

Ein sehr großer Anteil des Stroms wird nicht einmal für die Datenverarbeitung verwendet, sondern vor allem für die Kühlung der Server, die ansonsten wegen Überhitzung zusammenbrechen würden. In warmen Regionen kann dieser Anteil bis zu 50 Prozent des Energiebedarfs eines Rechenzentrums ausmachen. Zwar ist man um Fortschritte hinsichtlich der Energie-Effizienz von Servern sehr bemüht, indem zum Beispiel auf Flüssigkühlung und die erneuerbaren Energien gesetzt wird, aber mit diesen Maßnahmen kann die steigende Nachfrage nach Energie bei Weitem nicht einmal kompensiert werden.

Die Produktion der Server erfordert viele Ressourcen

Für die Server-Hardware werden erhebliche Mengen an Metallen und seltenen Erden verbraucht. So enthält ein durchschnittlicher Server ungefähr 1,7 kg Kupfer, 1,5 kg Aluminium sowie beachtliche Mengen an Gold, Silber und Kobalt. Haben die Geräte ausgedient, was oft schon nach fünf Jahren der Fall ist, wird weltweit leider nur ein kleiner Bruchteil des elektronischen Abfalls ordnungsgemäß recycelt.

Das Internet wird kaum für essenzielle Inhalte genutzt

Ein erheblicher Teil des globalen Datenverkehrs wird für Streaming-Dienste, soziale Netzwerke und andere Unterhaltungsplattformen verwendet. Laut einer Studie von Shift Project (2019) entfallen etwa 60 Prozent des Datenverkehrs auf Streaming, wobei Video-on-Demand-Plattformen wie YouTube und Netflix ganz oben anstehen. Gleich danach rangieren TikTok, Instagram und ähnliche Plattformen in der Liste der großen Energiefresser. Einer Schätzung zufolge beträgt der globale CO2-Ausstoß allein durch Videostreaming jedes Jahr circa 300 Millionen Tonnen CO2, was in etwa mit den Emissionen von ganz Spanien vergleichbar ist.

Möglichkeiten zur Reduktion des „digitalen“ Energieverbrauchs

Suchanfragen und KI-Modelle könnten effizienter gestaltet werden, indem Speicherplatz und Rechenleistung intelligenter genutzt werden. Einige Rechenzentren setzen heute schon verstärkt auf erneuerbare Energien. Google beispielsweise betreibt einige seiner Rechenzentren bereits vollständig mit erneuerbaren Energien.

Was aber vollständig fehlt, ist eine ehrliche, schonungslose und emotionslose gesellschaftliche Debatte über den übermäßigen Konsum von nicht-essenziellen Inhalten. Anfangen könnte man an dieser Stelle mit Vorschriften, die den Zugang zu hochauflösendem Streaming begrenzen, das würde schon viel helfen. Vor allem muss endlich dem Drogenhandel, Kinderpornografie, Anleitungen für den Bau von Waffen und Sprengkörpern und anderen kriminellen Machenschaften im sogenannten Darknet ein unüberwindbarer Riegel vorgeschoben werden.

Fazit:

Die Zunahme des weltweiten Datenverkehrs ist ein überaus ernst zu nehmender Faktor im Kampf gegen den Klimawandel. Der enorme Energieverbrauch und die Ressourcenverschwendung, die mit der Bereitstellung von Cloud-Diensten, KI und Streaming verbunden sind, tragen erheblich zu den globalen CO2-Emissionen bei. Während es technische Ansätze gibt, um die Energie-Effizienz zu verbessern, könnte auch eine bewusste Einschränkung nicht-essenzieller Internetnutzung, wie der Konsum von trivialen Inhalten, einen signifikanten Beitrag leisten.