Künstliche Intelligenz: Rechenzentren mit enormem Energiehunger

Bei der Entwicklung von Künstlicher Intelligenz (KI) geht es auch um einen Wettlauf bei der Rechenleistung. Doch Rechenzentren verschlingen enorme Mengen an Energie – und die soll in den USA unter Donald Trump vor allem aus fossilen Quellen stammen.

Technologiekonzerne, vor allem aus den USA, haben ein internationales KI-Wettrüsten begonnen. Die Technologie soll die Welt verändern: Experten hoffen etwa auf mehr Produktivität durch Automatisierung, eine Stärkung der Forschung, höhere Cybersicherheit und eine bessere militärische Aufklärung.

Höherer Stromverbrauch als eine Großstadt

Wer bei KI-Modellen führend ist, beeinflusst globale Machtverhältnisse maßgeblich, so die derzeit vorherrschende These. Donald Trumps USA haben den KI-Ausbau deshalb zum Gegenstand nationalen Interesses erklärt und wollen 90 Milliarden Dollar in den Bereich investieren. "KI-Exzellenz-Zentren" im ganzen Land sollen helfen, dass Unternehmen und Behörden KI-Modelle schneller einführen können.

KI-Modelle der neuesten Generation sind insbesondere die sogenannten großen Sprachmodelle (LLMs) – das bekannteste ist ChatGPT der US-Firma OpenAI. Diese Modelle "lernen" durch die Auswertung riesiger Datensätze. Und je schneller ein KI-Modell arbeiten kann, desto größer wird die Chance, neue Durchbrüche zu erzielen.

Doch um das Lerntempo eines Modells zu erhöhen, braucht es eine immer weiter steigende Rechenleistung. US-Großkonzerne sind daher aktuell dabei, gigantische Rechenzentren zu errichten. Und gigantisch ist dabei keine Übertreibung: So investiert der Meta-Konzern, dem Instagram, WhatsApp und Facebook gehören, aktuell 65 Milliarden Dollar in zwei Projekte in den US-Bundesstaaten Ohio und Louisiana.

In Ohio entsteht das Rechenzentrum "Prometheus", das nächstes Jahr in Betrieb gehen und auf eine Rechenkapazität von 1 Gigawatt (GW) kommen soll. Das ist genug, um eine Million US-Haushalte mit Strom zu versorgen. Noch größer ist die geplante Anlage "Hyperion" in Louisiana – sie soll ab 2030 eine Leistung von 5 GW erreichen. Berichten zufolge wird man die gewaltigen Anlagen mit den Ausmaßen einer Kleinstadt sogar vom Weltraum aus sehen können.

Microsoft lässt Atomkraftwerk hochfahren

Das Rechenzentrum in Louisiana wird an Spitzentagen laut Berichten vermutlich doppelt so viel Strom verbrauchen wie die gesamte Großstadt New Orleans. Stillen sollen diesen Energiehunger vor allem drei neue Gaskraftwerke, die der regionale Energieversorger Entergy baut.

Auch andere Konzerne treiben ihre Ausbaupläne voran und suchen nach Möglichkeiten zur Stromversorgung. Für den Softwareriesen Microsoft wird der Energieversorger Constellation Energy etwa den unbeschädigten Reaktor des Atomkraftwerks Three Mile Island in Harrisburg in Pennsylvania wieder hochfahren. Dieser soll ab 2028 Rechenzentren von Microsoft für 20 Jahre mit Strom versorgen. In dem Atomkraftwerk hatte es 1979 den bisher schwersten Atomunfall in den USA gegeben.

Das US-Energieministerium schätzt, dass der Energieverbrauch durch Rechenzentren in den nächsten fünf Jahren auf einen Anteil von bis zu 20 Prozent am Verbrauch der gesamten Vereinigten Staaten steigen wird. Gleichzeitig will die US-Regierung beim Energieausbau auf Kohle, Kernkraft, Erdgas und – immerhin – Geothermie setzen.

Auch Wasser dürfte knapp werden

Der Stromverbrauch ist dabei nicht das einzige Problem: Mit zunehmender Größe der KI-Rechenzentren steigt auch der Wasserbedarf für die Kühlsysteme. In dürregefährdeten oder wasserarmen Regionen wird das absehbar zum Problem werden. Und weil der Strom teurer ist als Wasser, ziehen Konzerne für billige Energiepreise auch in trockene Regionen.

Im Bundesstaat Georgia sorgt der Bau eines Meta-Rechenzentrums bereits seit Jahren dafür, dass bei Anwohnern kaum noch Wasser aus den Leitungen kommt – und die Anlage ist deutlich kleiner als die aktuell geplanten Megaprojekte. Ab 2030 muss Wasser in dem Landkreis vermutlich rationiert werden.

Von der US-Regierung ist bei den Herausforderungen, den der KI-Energiehunger für das Klima darstellt, nichts Gutes zu erwarten. US-Energieminister Chris Wright ist ein Klimawandel-Leugner, der wiederholt erklärt hat, die Welt brauche mehr fossile Energie und müsse den "irrationalen Klimaschutz" beenden. Die Hoffnung muss wohl auf den Konzernen liegen und dass diese auch auf erneuerbaren Strom setzen – etwa, weil dieser billiger ist.

Der Chipentwickler Nvidia, weltweit klare Nummer eins bei Chips für KI-Anwendungen, gab etwa bekannt, mittlerweile ausschließlich grünen Strom einzukaufen. Gleichzeitig verursacht der Konzern mit seinem Geschäft allerdings mehr Emissionen – weil insbesondere in der Lieferkette der CO₂-Ausstoß steigt. Das zeigt das Dilemma, in dem Anlegerinnen und Anleger auch beim Investieren in klimabewusste Unternehmen aus der KI-Branche stecken.