KI und Wasserverbrauch: versteckte Umweltkosten

Künstliche Intelligenz entwickelt sich zu einer Schlüsseltechnologie der digitalen Wirtschaft. Anwendungen wie Sprachmodelle, automatische Übersetzungen oder Bildgeneratoren werden täglich von Millionen Menschen genutzt. Hinter diesen scheinbar immateriellen Diensten steht jedoch eine gewaltige physische Infrastruktur aus Rechenzentren. Laut der International Energy Agency (IEA) verbrauchten Rechenzentren weltweit im Jahr 2022 rund 460 Terawattstunden Strom, etwa zwei Prozent des globalen Stromverbrauchs. Neben dem Energiebedarf rückt zunehmend auch der Wasserverbrauch dieser Infrastruktur in den Fokus. Hochleistungsserver erzeugen enorme Hitze und müssen kontinuierlich gekühlt werden – häufig mit wasserbasierten Kühlsystemen.

Besonders deutlich wird der Ressourcenverbrauch beim Training großer KI-Modelle. Eine Studie von Forschern der University of California Riverside und der University of Texas Arlington aus dem Jahr 2023 schätzt, dass das Training eines großen Sprachmodells indirekt bis zu 700.000 Liter Wasser verbrauchen kann. Diese Menge umfasst sowohl Wasser für Kühlsysteme in Rechenzentren als auch den indirekten Wasserverbrauch bei der Stromproduktion. Um die Dimension zu verdeutlichen: Diese Wassermenge entspricht ungefähr dem jährlichen Wasserbedarf von rund 500 Menschen oder der Produktion von mehreren hundert industriellen Gütern.

Der Wasserverbrauch beschränkt sich jedoch nicht auf das Training der Modelle. Auch der tägliche Betrieb von KI-Systemen verursacht indirekten Ressourcenverbrauch. Nach Berechnungen derselben Studie können 20 bis 50 Anfragen an einen KI-Chatbot etwa einen halben Liter Wasser verbrauchen, wenn Energieerzeugung und Kühlung der Server berücksichtigt werden. Da Milliarden digitaler Anfragen täglich verarbeitet werden, kann sich dieser Verbrauch global erheblich summieren. Gleichzeitig planen große Technologieunternehmen weltweit neue Rechenzentren, um die steigende Nachfrage nach KI-Rechenleistung zu decken.

Experten betonen jedoch, dass technologische Innovationen auch Lösungen ermöglichen können. Neue Kühltechnologien wie Flüssigkühlung, geschlossene Wasserkreisläufe oder energieeffizientere Prozessoren könnten den Ressourcenverbrauch deutlich reduzieren. Zudem fordern Wissenschaftler mehr Transparenz über den tatsächlichen Energie- und Wasserverbrauch digitaler Infrastruktur. Die Entwicklung der Künstlichen Intelligenz zeigt damit eine zentrale Herausforderung unserer Zeit: Die digitale Transformation muss künftig stärker mit ökologischer Nachhaltigkeit in Einklang gebracht werden.