Die Stimme klingt freundlich und ganz natürlich. Sie fragt, was sie tun kann oder bittet noch um ein wenig Geduld. Künstliche Intelligenz (KI) ist aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Sie navigiert uns sicher ans Ziel oder warnt vor gesundheitlichen Problemen. Ende 2022 löste der Chatbot ChatGPT einen wahren Hype um KI aus und galt für viele Menschen als technische Revolution. Dabei beginnt die Geschichte der „Artifical Intelligence“ (KI) bereits in den 1950er Jahren. Richtig Fahrt nimmt sie dann nach 2010 auf: durch Fortschritte im Bereich des maschinellen und Deep Learnings. Eine neue Ära leitete 2009 auch der Bitcoin ein. Inzwischen gibt es über 10.000 verschiedene Kryptowährungen. Die Kehrseite: Viele KI-Anwendungen und Kryptowährungen verbrauchen Unmengen an Energie.
Um KI-Modelle wie ChatGPT zu trainieren, wird bisher etwa so viel Strom benötigt wie für eine Großstadt. Der Grund: Riesige Datenmengen und Informationen müssen verarbeitet werden. Das erfordert immense Rechenleistungen und leistungsstarke Grafikprozessoren, sogenannte GPUs. Auch Kryptowährungen wie der Bitcoin treiben den Energieverbrauch in die Höhe. Leistungsstarke Computer, sogenannte Miner, müssen komplizierte Rechenaufgaben lösen, um neue Bitcoins zu „schürfen“ Im Jahr 2023 wurde weltweit für das sogenannte Bitcoin-Mining zweieinhalb Mal so viel Strom verbraucht wie in der gesamten Schweiz. Auch das Kühlen der Server in den Rechenzentren ist sehr energieintensiv. Schätzungen gehen davon aus, dass 2025 weltweit über 100 Millionen Server in Betrieb sein werden.
Mehr Treibhausgasemissionen durch KI-Boom
Die Entwicklung ist rasant und der Energiebedarf wird weiter steigen – damit auch der CO2-Ausstoß, solange der Strom nicht aus erneuerbaren Energien gewonnen wird. Ein Beispiel: Eine Anfrage bei ChatGPT benötigt drei- bis zehnmal so viel Strom wie eine normale Google-Suche und produziert etwa 4,5 Gramm CO2. Die großen amerikanischen Tech-Riesen räumten bereits ein, dass der KI-Boom der vergangenen Jahre zum deutlichen Anstieg ihrer Treibhausgasemissionen geführt hat. Bei Google ist er zwischen 2019 und 2023 um 48 Prozent gestiegen, bei Microsoft innerhalb von drei Jahren um 29 Prozent. Dabei will Google bis 2030 CO2-frei arbeiten und Microsoft bis 2030 sogar CO2-negativ sein.
Kritiker warnen deshalb, dass KI und Kryptowährungen den Klimawandel beschleunigen und die Stromnetze überfordern könnten. Andere sehen dagegen Chancen, um Energie einzusparen und das Klima zu schützen. „KI kann den Energieverbrauch von Fabriken entscheidend senken, Gebäude auf CO2-Sparkurs bringen, Lebensmittelverschwendung verringern oder in der Landwirtschaft den Einsatz von Dünger minimieren“, sagt der Bitkom-Hauptgeschäftsführer Bernhard Rohleder.
Fakt ist: Weltweit entstehen neue Rechenzentren mit sogenannten Supercomputern. Die Internationale Energieagentur IEA geht davon aus, dass sich der Strombedarf der Rechenzentren bis 2030 weltweit mehr als verdoppeln wird: auf rund 945 Terawattstunden. In Europa könnte er sich sogar fast verdreifachen – so eine Studie von McKinsey. „Das macht rund fünf Prozent des gesamten europäischen Stromverbrauchs aus“, sagt Diego Hernandez Diaz, Partner bei McKinsey & Company. Deshalb seien massive Investitionen in die erneuerbaren Energien notwendig. Amerikanische Tech-Giganten denken jedoch darüber nach, eigene Atomkraftwerke zu bauen, um den Energiebedarf zu decken. Google hat bereits mit einem amerikanischen Start-up den Kauf von kleinen modularen Atom-Reaktoren unterzeichnet.
Stromverbrauch lässt sich reduzieren
Neue Entwicklungen machen Hoffnung, dass sich der Energieverbrauch senken lässt. Ether, die zweitgrößte Kryptowährung, ersetzte den energieintensiven Mining-Prozess durch ein nachhaltigeres Verfahren. Der Stromverbrauch soll dadurch um über 99 Prozent geringer und der CO2-Ausstoß von etwa 11 Millionen Tonnen pro Jahr auf 870 Tonnen gefallen sein. Anfang 2025 brachte das chinesische Unternehmen DeepSeek einen KI-Chatbot mit einem verbesserten Algorithmus auf den Markt. „Eine der beeindruckendsten Leistungen von DeepSeek ist, dass es dieselbe Genauigkeit beim Training mit einem Hundertstel des Energieaufwands hinbekommt," sagt Ralf Herbrich, Leiter des Fachgebiets „Künstliche Intelligenz und Nachhaltigkeit“ am Hasso-Plattner-Institut (HPI) in Potsdam.
In Deutschland soll am Jülich Forschungszentrum der Supercomputer JUPITER als erster Rechner in Europa 2025 die Grenze von einer Trillion Rechenoperationen pro Sekunde brechen. Er ist einer der leistungsstärksten und energieeffizientesten Supercomputer der Welt. Neue Prozessoren und eine hocheffiziente Warmwasserkühlung sollen den Energieverbrauch deutlich reduzieren. Außerdem wird die Abwärme genutzt, um nahegelegene Gebäude zu heizen.
Erste Schritte sind auch getan, um Kryptowährungen und KI energieeffizienter zu gestalten: durch neue Verfahren und neue Algorithmen. Nun geht es darum, dass sie aus erneuerbaren Energien geschaffen werden.
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