Die Schattenseiten der KI für Klima und Umwelt
Künstliche Intelligenz (KI) steckt inzwischen in vielen Anwendungen und Lösungen, die auch dem Klimaschutz helfen sollen – von effizienteren Stromnetzen bis zu präziseren Prognosen. Gleichzeitig steigt der Energiebedarf digitaler Systeme jedoch deutlich, und nicht jede Anwendung hält, was sie verspricht. Wir zeigen, wo KI tatsächlich zum Klimaschutz beiträgt, wo neue Probleme entstehen können und warum ein genauer Blick wichtiger ist als blindes Vertrauen in technische Innovationen.
Das erwartet Sie
Energieverbrauch
Für die Nutzung von KI sind viele Rechenzentren mit hohem Energieverbrauch erforderlich.
Nutzung
Eine KI-Anfrage benötigt durchschnittlich das Zehnfache an Energie einer Google-Anfrage.
Wasserverbrauch
Rechenzentren haben einen enormen Bedarf an Kühlung.
Positiver Beitrag der KI
Sie macht Stromnetze effizienter, ermöglicht eine smarte Gerätesteuerung in Gebäuden und erleichtert die Datenverarbeitung in der Klimawissenschaft.
Vielleicht geht es Ihnen ähnlich: Wenn Sie heute etwas recherchieren wollen, müssen Sie sich nicht mehr durch mehrere Webseiten klicken, bis Sie schließlich auf der fünften Unterseite fündig werden. Stattdessen tippen Sie Ihre Frage schnell in ChatGPT, Google Gemini oder einen anderen KI-Chatbot ein und bekommen sofort eine fertige Antwort präsentiert. Für viele Menschen hat sich der digitale Alltag seit der Veröffentlichung von ChatGPT im November 2022 spürbar verändert. Plötzlich steht ein persönlicher Assistent bereit, der rund um die Uhr verfügbar ist und in wenigen Sekunden präzise Informationen liefert.
Doch KI begegnet Ihnen nicht nur beim Suchen im Internet. Selbst auf der Couch, wenn Sie abends Netflix einschalten, arbeitet sie im Hintergrund weiter. Die Empfehlungen, die Sie dort erhalten – egal ob Thriller, Liebesfilm oder Dokumentation – kommen nicht zufällig zustande. Eine KI analysiert, was Sie mögen, was Sie zuletzt gesehen haben und welche Inhalte zu Ihrem Profil passen könnten. KI begleitet uns also längst im Alltag, oft ohne, dass wir sie bewusst wahrnehmen.
Rechenzentren im Hintergrund: Die versteckten Energiekosten von Künstlicher Intelligenz
Diese bequeme Form der Unterstützung hat jedoch auch eine Seite, die auf den ersten Blick unsichtbar bleibt: Jede KI-Anfrage benötigt viel Energie – deutlich mehr als eine klassische Google-Suche. Hinter der schnellen Antwort stecken komplexe Softwaremodelle und ein globales Netzwerk aus riesigen Rechenzentren sowie leistungsstarken Prozessoren, die ständig arbeiten und gekühlt werden müssen. Was für uns im Alltag praktisch ist, hat also einen messbaren Einfluss auf Stromverbrauch und Umwelt. Aus diesem Grund macht es Sinn, sich genauer damit auseinanderzusetzen.
Gut zu wissen: Um zu verstehen, warum KI so viel Energie benötigt, hilft ein Blick auf die Technik dahinter: Die „Software“ ist das, was Sie sehen – die Anwendung, die Antworten liefert oder Texte schreibt. Sie basiert auf mathematischen Modellen, die Muster aus riesigen Datenmengen erkennen. Doch ohne die passende „Hardware“ wäre das alles nicht möglich. Dafür braucht es Prozessoren, Speicher und vor allem große Rechenzentren. KI-Systeme basieren oft auf speziellen Grafikprozessoren (GPUs), die viele Berechnungen gleichzeitig durchführen können. Während die Software also die „Intelligenz“ liefert, sorgt die Hardware für die nötige Kraft – und genau dieser enorme Rechenaufwand verursacht einen hohen Stromverbrauch.
Die Folgen reichen weit über die digitale Welt hinaus. Rechenzentren müssen zuverlässig mit Strom versorgt werden, und wie klimafreundlich das ist, hängt stark vom jeweiligen Land oder der Region ab. Zwar gibt es Rechenzentren, die auf erneuerbare Energien setzen, doch weltweit stammen große Teile des Stroms nach wie vor aus Kohle, Öl und Gas. Auch auf Kernkraft wird gern zurückgegriffen, um den enormen Energiehunger zu stillen. Dieser Umstand ist unter anderem ausschlaggebend dafür, dass die Energieerzeugung weltweit einer der größten Treibhausgasverursacher ist: 2022 stammten rund 27,5 Prozent der globalen Emissionen aus der Stromproduktion. Und die steigende Nachfrage durch KI-Anwendungen verschärft diese Situation zusätzlich. Laut der Internationalen Energieagentur könnte sich der Energieverbrauch von Rechenzentren bis 2030 sogar verdoppeln – und dann dem jährlichen Stromverbrauch eines ganzen Landes wie Japan entsprechen. Schon heute verschlingt die digitale Infrastruktur enorme Energiemengen, und mit der zunehmenden Nutzung von KI wächst dieser Verbrauch weiter.
Gut zu wissen: Ein Rechenzentrum mit 100 Megawatt Leistung verbraucht heute bereits so viel wie rund 100.000 Haushalte. Insgesamt benötigten die Rechenzentren im Jahr 2022 etwa 1,5 Prozent des weltweiten Stromverbrauchs – davon wurden rund 30 Prozent mit Kohlekraft gewonnen.
Was das in Ihrem Alltag bedeutet? Eine durchschnittliche Anfrage auf ChatGPT benötigt etwa zehnmal so viel Energie wie eine Suchanfrage auf Google. Die Erstellung von KI-Videos verbraucht sogar rund 700-mal mehr Energie als die eines KI-Bildes. Da solche Videoanwendungen, etwa in Form von Deepfakes, zunehmend verbreitet sind, wird dieser hohe Ressourcenbedarf für den Einsatz von KI im Alltag immer relevanter.
Versteckter Wasserverbrauch: Wie KI-Rechenzentren lokale Wasserknappheit verschärfen
Neben Energie spielt auch Wasser eine große Rolle, denn Rechenzentren benötigen große Mengen davon zur Kühlung. Viele dieser Rechenzentren entstehen jedoch in gerade jenen Regionen, die bereits ohnehin unter Wasserknappheit leiden, da sie günstige Bedingungen für Solarenergie bieten. Der so verursachte Wasserverbrauch verschärft die Lage für die dort lebenden Menschen also zusätzlich. Microsoft etwa meldet in seinem Umweltbericht einen Anstieg des eigenen Wasserverbrauchs um 34 Prozent in nur einem Jahr, wogegen das Unternehmen nun gezielt vorgehen möchte und daher verstärkt an effizienteren Lösungen forscht. Auch Google weist einen steigenden Wasserverbrauch aus und berücksichtigt in seinem Wasserfußabdruck dabei noch gar nicht den indirekten Verbrauch aus Kraftwerken (wie Kühlwasser aus Atomkraftwerken), die zur Stromversorgung der Rechenzentren notwendig sind.
Nicht jede Frage braucht KI: Bewusste Entscheidungen im digitalen Alltag
Ob Sie eine Frage bei Google eingeben oder direkt eine KI nutzen, sollte idealerweise eine bewusste Entscheidung sein, und nicht einfach aus Routine oder Bequemlichkeit entstehen. Im digitalen Alltag passiert vieles automatisch: eine schnelle Frage, ein kurzer Klick, eine rasche Antwort. Für einfache Informationen wie Öffnungszeiten, eine konkrete Zahl oder eine kurze Definition ist eine klassische Suchanfrage in den meisten Fällen völlig ausreichend und effizient. Hier braucht es keine komplexen Systeme im Hintergrund.
KI-Anwendungen entfalten ihren Mehrwert vor allem dort, wo klassische Suchmaschinen an ihre Grenzen stoßen. Wenn Sie größere Textmengen strukturieren möchten, komplexe Zusammenhänge besser verstehen wollen oder Unterstützung bei der Entwicklung von Ideen suchen, kann KI eine echte Hilfe sein. In solchen Fällen spart sie nicht nur Zeit, sondern kann auch neue Perspektiven eröffnen und Denkprozesse erleichtern.
Gerade weil KI so bequem verfügbar ist, lohnt es sich, im Alltag kurz innezuhalten und abzuwägen, wofür ihr Einsatz wirklich sinnvoll ist. Nicht jede Frage muss sofort von einer KI beantwortet werden. Wer bewusster entscheidet, nutzt digitale Werkzeuge gezielter und trägt ganz nebenbei dazu bei, mit Rechenleistung, Energie und Infrastruktur verantwortungsvoller umzugehen.
Warum klare KI-Gesetze jetzt entscheidend sind
Die großen Unternehmen, die Künstliche Intelligenz entwickeln – etwa Microsoft, Google, Apple oder Amazon – kommen fast alle aus den USA. Europa war in diesem Bereich bisher langsamer, holt aber inzwischen deutlich auf.
Mit dem sogenannten EU AI Act, der im Juli 2024 in Kraft trat, will die Europäische Union den Umgang mit KI klar regeln. Das Ziel: Chancen nutzen, aber Risiken für Menschen, Sicherheit und Grundrechte möglichst gering halten. Das Gesetz verpflichtet Unternehmen offenzulegen, wenn sie KI einsetzen, etwa auf Websites, in Apps oder bei Onlinediensten. Nutzer:innen sollen also erkennen können, ob eine Antwort, ein Bild oder ein Text von einer Maschine stammt. Außerdem müssen Firmen angeben, welche Daten sie zum Trainieren ihrer KI verwendet haben, und ihre Systeme nach einem festgelegten Risikolevel einstufen. Künftig sollen auch Standards entwickelt werden, damit KI-Systeme energie- und ressourcenschonender arbeiten. Das passt zu den sogenannten ESG-Kriterien (Environmental, Social, Governance), die weltweit an Bedeutung gewinnen: KI soll nicht nur leistungsfähig, sondern auch nachhaltig, sozial fair und verantwortungsvoll sein.
Warum ist all das wichtig? Weil KI längst überall in unseren Alltag hineinwirkt – oft ohne dass wir es merken. Empfehlungsfunktionen auf Streamingdiensten, automatische Sortierung von Bewerbungen, Navigation im Straßenverkehr oder Chatbots beim Kundenservice: Vieles davon arbeitet im Hintergrund mit KI-Modellen, die riesige Datenmengen auswerten. Wenn diese Systeme fehlerhaft trainiert sind oder unkontrolliert eingesetzt werden, können Probleme entstehen, etwa Benachteiligungen bei Kreditvergaben, verzerrte Informationen, Datenschutzrisiken oder extrem hohe Energieverbräuche und Energieverschwendung. Ohne klare Regeln kann nicht nachverfolgt werden, wer verantwortlich ist, wenn eine KI Schaden anrichtet oder durch sie Menschen unfair behandelt werden. Genau deshalb setzt Europa auf Transparenz und Kontrolle – damit KI eine Hilfe bleibt und nicht zum Risiko wird.
Trotz dieser Fortschritte ist noch nicht alles klar geregelt. Internationale Konzerne müssen sich zwar an europäische Regeln halten, auch wenn sie ihren Sitz in den USA haben, jedoch gibt es innerhalb Europas unterschiedliche Umsetzungsstandards, was für Unklarheit sorgt. Manche Vorgaben, etwa jene zur vollständigen Offenlegung von Trainingsdaten oder zu konkreten Energieeffizienzstandards, sind zwar geplant, aber noch nicht vollständig umgesetzt. Gerade bei den Trainingsdaten lassen sich die KI-Konzerne nicht gerade gerne in die Karten blicken. Für die Umwelt und das Klima ist das ein Problem: KI-Anwendungen verbrauchen wie erwähnt enorme Mengen an Strom für den Betrieb der Rechenzentren und an Wasser für deren Kühlung. Ohne klare Nachhaltigkeitsstandards wird der ökologische Fußabdruck der Digitalisierung weiterwachsen.
Politik und Wirtschaft stehen vor der Herausforderung, Innovationen zu fördern, ohne dabei die ökologischen Auswirkungen aus den Augen zu verlieren. Zwar kann es einen Effekt haben, wenn Menschen im Alltag bewusst weniger KI-Dienste nutzen, doch die eigentliche wirkungsvolle Stellschraube ist auf Unternehmensebene zu finden.
Viele Unternehmen arbeiten nämlich bereits ausgiebig mit KI-gestützter Werbung und setzen auf automatisierte Prozesse sowie riesige Rechenzentren. Hier kann verantwortungsvolles staatliches Eingreifen besonders wirksam sein: Durch Förderprogramme für energieeffiziente Hardware, steuerliche Anreize für klimaneutrale Recheninfrastruktur oder verbindliche Grenzwerte für Industrieprozesse kann die Politik Innovationen so steuern, dass Wachstum und Nachhaltigkeit gleichzeitig möglich sind.
Ein konkretes Beispiel zeigt, wie dringend dies ist: Große Tech-Konzerne berichten von deutlichen Anstiegen der Treibhausgasmissionen durch den KI-Boom. So erhöhten sich bei Alphabet Inc., der Muttergesellschaft von Google, die gesamten Emissionen im Jahr 2023 auf etwa 14,3 Millionen Tonnen CO₂ – eine Zunahme von 13 Prozent gegenüber dem Vorjahr und 48 Prozent gegenüber 2019.
Vorteile der KI für Klimaschutz und Energiewende
Trotz des enormen Energiebedarfs existieren zahlreiche KI-Anwendungen, die direkt oder indirekt Treibhausgasemissionen verringern und die Energiewende vorantreiben können. KI kann einen maßgeblichen Beitrag bei der Integration erneuerbarer Energien in Stromnetze leisten, indem sie Lastspitzen prognostiziert, Angebot und Nachfrage balanciert und so einen effizienteren Betrieb ermöglicht. Studien zeigen außerdem, dass KI-basierte Steuerungs- und Prognosemodelle die Effizienz von Solar- und Windenergieanlagen deutlich erhöhen können.
Zudem können KI-Algorithmen durch intelligente Steuerung von Heizung, Lüftung und Beleuchtung den Energieverbrauch in Gebäuden reduzieren. Gleichzeitig bieten KI-gestützte Systeme auch in der Verkehrs- und Stadtplanung Lösungen zur Optimierung des öffentlichen Nahverkehrs oder zur smarten Verkehrsführung.
Künstliche Intelligenz verändert ebenfalls die Klimawissenschaft, indem sie klassische Klimamodelle nicht ersetzt, sondern gezielt ergänzt. Sie ermöglicht präzisere regionale Projektionen, bessere Vorhersagen von Extremereignissen und eine effizientere Auswertung großer Datenmengen.
Schlussfolgerung: KI, Energieverbrauch und Klimaschutz gemeinsam denken
So groß das Potenzial von KI für Klimaschutz und Energiewende ist, ihre Schattenseiten dürfen nicht übersehen werden. Fortschritt allein ist kein Gewinn, wenn er neue Belastungen etwa in Form von zusätzlichen Emissionen verursacht. Wer Innovation ernst meint, muss deshalb beides zugleich tun: den Einsatz neuer Technologien ermöglichen und klare ökologische Grenzen setzen. Entscheidend sind dabei Fragen zum verwendeten Strommix, zur Effizienz und Kühltechnik von Rechenzentren sowie zum Energieeinsatz pro verursachter Tonne CO₂. Nur so kann KI Teil der Lösung werden – und nicht Teil des (Umwelt-)Problems.
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