Energie, Wasser und Land: UNO-Bericht warnt vor gigantischem Ressourcenverbrauch von KI
Als einer der 20 grössten Rechenzentrum-Hubs weltweit spielt die Schweiz für diesen Fussabdruck eine grosse Rolle. Ebenso wie die Einsatzmöglichkeiten drohe der ökologische Fussabdruck immer grösser zu werden. «Jede Interaktion beansprucht endliche Ressourcen», hiess es von der Universität der Vereinten Nationen in Kanada.
«Der Start von ChatGPT im Jahr 2022 glich nichts Geringerem als einer technologischen Schockwelle», schreiben die Autoren im Bericht des UNO-Instituts für Wasser, Umwelt und Gesundheit (UNU-INWEH). Innerhalb von nur fünf Tagen habe die Konversations-KI die Marke von einer Million Nutzern überschritten – schneller als jede andere App in der Geschichte. «Plötzlich drehten sich Schlagzeilen, Vorstandsetagen, Klassenzimmer und Wohnzimmer gleichermassen um das Thema Künstliche Intelligenz.»
90 Prozent der Kapazität in den USA und China
Bis Mitte 2025 hätten bereits 700 Millionen Menschen und damit etwa 10 Prozent der Weltbevölkerung ChatGPT verwendet, um wöchentlich 18 Milliarden Nachrichten zu versenden. KI sei inzwischen fest in den Alltag integriert und treibe einen Grossteil der digitalen Welt an – Sprachassistenten, Suchmaschinen, Empfehlungssysteme, intelligente Stromzähler und Smartphones zum Beispiel. Dabei verfügten aktuell nur 16 Prozent der Länder über KI-spezialisierte Cloud-Rechenkapazitäten, 90 Prozent dieser Kapazität konzentrierten sich auf die USA und China.
«Der Einfluss der KI verändert die Art und Weise, wie Menschen arbeiten, kommunizieren, auf Informationen zugreifen und Dienstleistungen nutzen», heisst es im Bericht. Genutzt werde die Technologie auch, um Herausforderungen wie eine optimierte Ressourcennutzung, gesteigerte Ernteerträge sowie eine verbesserte Umweltüberwachung und Vorhersagen von Extremwetterereignissen zu erreichen. Das Management von Wasser, Nahrungsmitteln und Energie lasse sich ebenfalls KI-gestützt verbessern.
Folgen können sich anhäufen
Bei einer sich so schnell verbreitenden Technologie könnten sich jedoch neben sozialen, wirtschaftlichen und geopolitischen auch ökologische Folgen unbemerkt anhäufen. Später seien sie womöglich nur schwer zu beheben, weil sich Systeme, Investitionen und Abhängigkeiten verfestigt haben. Die öffentliche Debatte drehe sich vor allem um KI-Risiken wie Voreingenommenheit, Datenschutz, Desinformation, Arbeitsmarktveränderungen und Ungleichheit.
«Doch einer der folgenreichsten Aspekte der KI, der vergleichsweise wenig beachtet wird, ist ihr ökologischer Fussabdruck.» Es gehe um Stromerzeugung, Kühlsysteme, Flächenverbrauch – und am Ende auch um Elektroschrott. «Die KI-Infrastruktur könnte bis zum Jahr 2030 jährlich bis zu 2,5 Millionen Tonnen Elektroschrott verursachen – eine Menge, die dem jährlichen Entsorgen von fast 250 Eiffeltürmen gleichkäme.»
448 Terawattstunden Strom für Rechenzentren
Schätzungen zufolge verarbeite allein ChatGPT rund 2,5 Milliarden Prompts pro Tag, heisst es im Bericht. «Bei einem konservativ angesetzten Wert von 0,42 Wattstunden pro Text-Prompt entspricht der Betrieb von ChatGPT in diesem Umfang einem jährlichen Stromverbrauch von etwa 383 Gigawattstunden.» Hinzu komme der Verbrauch von Wasser und Flächen. Und: «Diese Zahlen steigen drastisch an, sobald man die KI hinzurechnet, die in Massenplattformen – wie etwa der Google-Suche – integriert ist.»
Der Wirtschaftsinformatiker Wolfgang Maass vom Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Saarbrücken gibt zu den Zahlen zu bedenken, dass sie in ihrer Grössenordnung plausibel, aber methodisch schwer reproduzierbar seien. KI-Anbieter publizierten keine standardisierten Energiedaten pro Anfrage. «Die Zahlen basieren daher auf indirekten Schätzungen, Messungen in kontrollierten Laborumgebungen oder Hochrechnungen aus Strombezugsdaten.»
Wie im Bericht aufgelistet wird, verbrauchten Rechenzentren – das Rückgrat der KI – im Jahr 2025 weltweit schätzungsweise 448 Terawattstunden Strom. Auf KI-Anwendungen entfiel davon rund ein Fünftel. «Wären Rechenzentren ein Land, würde dieser Stromverbrauch weltweit den 11. Platz einnehmen.» Bei der derzeitigen Entwicklung könne sich der Bedarf bis 2030 verdoppeln.
Schweiz: Einer der grössten Rechenzentrum-Hubs
Die Schweiz gehört dem Bericht zufolge mit 117 Standorten von Rechenzentren zu den 20 grössten Rechenzentrum-Hubs weltweit.
Dank der Verankerung von Kernenergie und Wasserkraft im Stromnetz liegt in der Schweiz der CO2-Fussabdruck pro Kilowattstunde Strom, die diese Rechenzentren verbrauchen, mit 37 g auf dem niedrigsten Platz unter diesen 20 grössten Hubs.
Doch dieser Strom hat einen anderen Preis: Stromnetze, die stark von Wasserkraft geprägt sind, weisen in der Regel einen viel höheren Wasser- und Flächenverbrauch auf. Beim Wasserfussabdruck belegt die Schweiz mit 21 Litern pro Kilowattstunde deshalb zusammen mit Schweden und Kanada den dritten Platz.
Auch ihr Landfussabdruck beläuft sich bei der Stromerzeugung auf 124 Quadratzentimetern pro Kilowattstunde. Damit liegt sie im Mittelfeld – ihr Flächenverbrauch pro Stromeinheit ist deutlich höher als der der USA oder von Hong Kong, aber deutlich niedriger als der von Spitzenreitern wie Grossbritannien oder Deutschland.
«Kohlenstoffarm» bedeute nicht automatisch «wasserarm» oder «flächenarm», die Bewertung der Nachhaltigkeit anhand einer einzigen Kennzahl könne Kompromisse verschleiern und Belastungen auf Orte verlagern, die bereits unter Wasserstress oder Flächendruck stehen, heisst es im Bericht. «Diese Asymmetrien können die Umweltprobleme lokaler Gemeinschaften verschärfen, während die strategischen Vorteile der KI anderswo zum Tragen kommen.»
Aktuell nicht das dominierende Problem
«Der Energieverbrauch von KI-Rechenzentren ist real und wachsend, aber gegenwärtig nicht das dominante Klimaproblem», meint Maass, der selbst nicht am Bericht beteiligt war. Rechenzentren verursachten derzeit etwa 1 bis 1,5 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen. Stahl und Zement erreichten zusammen über 15 Prozent, Landwirtschaft und Schwertransport jeweils mehr als 10 Prozent. «Die politische Aufmerksamkeit für den KI-Energieverbrauch übersteigt dessen tatsächliche Klimarelevanz.»
Zudem gebe es bemerkenswerte technische Effizienzgewinne, so Maass. Auch David Kappel, Leiter der Forschungsgruppe für Nachhaltige Künstliche Intelligenz an der Universität Bielefeld, sagte: «In den vergangenen Jahren haben wir eine sehr schnelle Lernkurve in Bezug auf die Energieeffizienz von KI beobachtet.» Zugleich sei allerdings ein rasantes Wachstum der KI-Nutzung zu verzeichnen, das die Effizienzsteigerung bei weitem aufwiege.
Viele Anbieter mit grossen Clouds und Rechenkapazitäten wählten bewusst Standorte nahe erneuerbarer Energiequellen, erklärte Maass. «Microsoft und Google nutzen in Irland und Schweden Windkraft. Meta nutzt in Dänemark und Norwegen Wasser- und Windkraft, Amazon im US-pazifischen Nordwesten ebenso Wasserkraft.» (sda/dpa)
