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Die Künstliche Intelligenz (KI) hat eine neue Ära eingeläutet – eine, die von unersättlichem Stromhunger geprägt ist. Um diesen Energiebedarf zu decken, setzen Tech-Giganten wie Amazon, Google und Microsoft zunehmend auf Kernkraft. Die Renaissance der Atomenergie, einst als überholt geglaubt, wird durch milliardenschwere Investitionen und staatliche Hilfen vorangetrieben. Doch diese Entwicklung wirft grundlegende Fragen auf: Ist die Wiederbelebung alter Reaktoren eine kluge Antwort auf die Energiekrise, die der KI-Boom verursacht? Und was bedeutet das für die ungelösten Probleme der Atomkraft?

Microsoft und der „Zombie-Reaktor“ von Three Mile Island

Das Atomkraftwerk Three Mile Island (TMI) in Pennsylvania ist historisch belastet. 1979 ereignete sich in Block 2 ein schwerer Störfall: Eine partielle Kernschmelze, die hunderttausende Menschen zur Evakuierung zwang, gilt bis heute als einer der folgenschwersten Unfälle in der kommerziellen Nutzung der Atomenergie in den USA. Block 1 hingegen lief weiter – bis 2019, als auch dieser aus wirtschaftlichen Gründen stillgelegt wurde.

Doch jetzt kehrt Block 1 zurück. Microsoft hat zugesagt, 20 Jahre lang Strom aus dem reaktivierten 866-Megawatt-Reaktor zu beziehen. Ab 2028 soll der „Zombie-Reaktor“ wieder ans Netz gehen. Das Unternehmen benötigt die Energie für seine KI-Rechenzentren, die einen exponentiell steigenden Strombedarf haben. Laut Experten verbraucht eine einzelne Anfrage bei ChatGPT sechs- bis zehnmal mehr Strom als eine Google-Suche. Dieser Energiehunger bringt die Grenzen der erneuerbaren Energien ins Spiel, deren Produktion wetterabhängig schwankt. Atomkraftwerke hingegen liefern verlässlich rund um die Uhr.

Der KI-Boom und seine Konsequenzen

Die Künstliche Intelligenz hat nicht nur die Tech-Industrie revolutioniert, sondern auch die Energiefrage verschärft. Rechenzentren, die für KI-Anwendungen betrieben werden, haben sich zu regelrechten Stromfressern entwickelt. Allein in den USA gibt es über 5.000 große Rechenzentren – mehr als in jedem anderen Land. Ihr Energieverbrauch wird sich bis 2026 verdoppeln, prognostiziert die Internationale Energie-Agentur (IEA). Damit drohen Überlastungen der Stromnetze und Engpässe in der Versorgung.

Um sich unabhängiger von bestehenden Netzkapazitäten zu machen, setzen Tech-Konzerne auf Kernenergie. So hat Amazon im März 2024 ein Rechenzentrum in Pennsylvania gekauft, das direkt neben einem alten Atomkraftwerk liegt. Für die Übernahme zahlte der Konzern 650 Millionen Dollar. Auch Google investiert in die Atomkraft: Die Alphabet-Tochter hat einen Vertrag mit dem Start-up Kairos Power geschlossen, das bis 2030 bis zu sieben Mini-Atomkraftwerke bauen soll. Diese modularen Reaktoren sollen direkt neben den Datenzentren errichtet werden und eine dezentrale Energieversorgung ermöglichen.

Mini-Reaktoren als Hoffnungsträger?

Die Mini-Meiler von Kairos Power sollen mit geschmolzenem Fluorid-Salz gekühlt werden, das nicht verdampft und so den Druck im System niedrig hält. Als Brennstoff dient der innovative TRISO-Brennstoff, der selbst bei extremer Hitze stabil bleibt. Diese Technologie verspricht, sicherer und günstiger als herkömmliche Atomkraftwerke zu sein. In Wyoming hat das Unternehmen TerraPower – finanziert von Bill Gates – bereits mit dem Bau eines Testreaktors begonnen. Auch X-Energy, ein weiteres Nuklear-Start-up, plant bis 2030 den Bau eines Reaktors in Texas, um ein Chemiewerk zu versorgen.

Doch diese Mini-Reaktoren haben einen entscheidenden Nachteil: Sie produzieren im Verhältnis zur erzeugten Energie mehr Atommüll als große Kernkraftwerke. Die USA verfügen bereits über 92.500 Tonnen radioaktiven Abfalls, und jährlich kommen weitere 2.000 Tonnen hinzu. Ein Endlager gibt es bislang nicht.

Der Preis der Atomkraft-Renaissance

Kernenergie mag eine Lösung für den gigantischen Strombedarf der Tech-Industrie sein, doch sie ist keine günstige. Der Bau neuer Atomkraftwerke ist mit enormen Kosten verbunden. Das 2023 in Georgia fertiggestellte AKW „Vogtle“ verschlang 17 Milliarden Dollar mehr als geplant. Solche Projekte sind ohne staatliche Subventionen kaum realisierbar. In den USA hat der Steuerzahler bereits drei Milliarden Dollar für die Entwicklung von Mini-Reaktoren wie denen von TerraPower und X-Energy aufgebracht.

Auch das Atommüllproblem bleibt ungelöst. Während die Technologie Fortschritte macht, hinkt die Entsorgung der radioaktiven Abfälle weit hinterher. Die Frage, wie sicher die neuen Reaktoren tatsächlich sind, wird in der Euphorie über ihre vermeintlichen Vorteile oft übergangen.

Eine Energiezukunft mit Risiko

Die Tech-Konzerne haben sich ambitionierte Klimaziele gesetzt: Microsoft will bis 2030 klimaneutral werden, Google bis 2035. Doch der KI-Boom hat diese Pläne auf eine harte Probe gestellt. Der Griff zur Atomkraft mag kurzfristig eine Lösung bieten, doch er verschiebt die Probleme nur in die Zukunft. Die USA befinden sich am Beginn einer neuen Atomära, angetrieben von den Visionen der Tech-Industrie. Doch diese Renaissance hat ihren Preis – und die Rechnung wird nicht nur von den Unternehmen, sondern auch von der Gesellschaft getragen.

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Beitragsbild: pixabay.com – Wolfgang-1958

Dieser Beitrag wurde am 30.01.2025 erstellt.

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.

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Dieser Beitrag wurde am 09.10.2024 erstellt.