Gut für die Wirtschaft, schlecht für die Umwelt: Killt KI das Klima?

Deutschland will unabhängiger von den USA und China werden – vor allem im digitalen Bereich und in Sachen Künstliche Intelligenz (KI). Damit es aber mit der von der Bundesregierung ausgerufenen KI-Offensive klappt, braucht es auch hierzulande eigene Hochleistungsrechenzentren. Doch Umweltverbände schlagen Alarm: Ebendiese Rechenzentren verbrauchen riesige Mengen an Strom, Wasser und Rohstoffen, und könnten Klima und Umwelt so erheblich schaden.

In den USA zeichnet sich genau das bereits ab. In den Regionen um die großen KI-Rechenzentren wird mancherorts das Wasser knapp, anderenorts ist die Bevölkerung wegen des extrem hohen Energieverbrauchs der Rechenzentren mit rasant steigenden Stromkosten konfrontiert. In Deutschland will man solche Zustände vermeiden, darin sind sich der umweltpolitische Sprecher, Jakob Blankenburg, und der digitalpolitische Sprecher der SPD-Fraktion, Johannes Schätzl, einig. Die bisher geltenden Gesetze für Industrieanlagen seien dafür eine gute Grundlage.

Gefährdet die KI-Offensive der Bundesregierung die Klimaziele?

Jakob Blankenburg: Die Bundesregierung ist ja aktuell dabei auszudefinieren, wie wir unser Klimaziel für 2040, aber auch die Klimaneutralität bis 2045 erreichen wollen. KI ist auf dem Weg dorthin auf jeden Fall eine Art zweischneidiges Schwert: Auf der einen Seite haben wir natürlich die großen Herausforderungen, wenn es um den Ressourcenverbrauch geht. Auf der anderen Seite haben wir aber auch spezielle KI-Anwendungen – also nicht die allgemein bekannten Modelle wie ChatGPT oder Gemini – die uns dezidiert auch bei der Bewältigung der Klimakrise helfen können. Hier sollte man nicht in schwarz und weiß denken.

So oder so verbrauchen KI-Rechenzentren allerdings enorme Mengen verschiedener Ressourcen – und zwar nicht nur Strom für den Betrieb und Wasser für die Kühlung, sondern auch Rohstoffe für die Hardware. Wieso braucht Deutschland trotzdem eigene Rechenzentren?

Johannes Schätzl: Der weltweite KI-Markt findet gerade vor allem in den USA und zum Teil auf chinesischem Boden statt, und dort gelten eigene Regeln. Wir in Deutschland und in der EU müssen uns die Frage stellen, ist das ein Markt, den wir anstreben? Und ich glaube, wenn wir hier über KI-Anwendungen reden, die wir fördern wollen, dann geht es nicht um die ChatGPT-Anwendung, die im ersten Moment unser Leben leichter macht, aber keine komplexen Probleme löst.

Bundesregierung will „KI für die Industrie“ in Deutschland ansiedeln

Für uns geht es vor allem um KI für die Industrie, die mit Daten der Industrie trainiert wird und Probleme der Industrie lösen soll. Denn die Industriebetriebe wollen ihre eigenen KI-Modelle trainieren, ohne ihre Daten für große Anbieter in den USA oder in China freizugeben. Es geht also um Souveränität – die Daten von der ansässigen Industrie sollten auch hier gespeichert werden können. Das wird Energie brauchen, die im Netz zur Verfügung gestellt werden muss.

Jakob Blankenburg: Wobei es ja nicht nur eine Frage von Energie ist, sondern auch von Flächenverbrauch – wie immer, wenn wir über Infrastruktur sprechen, und von Emissionen. Außerdem geht es darum, die Bevölkerung mitzudenken. Auch bei der Wasser-Frage, die da große Probleme macht.

Also das Problem, dass der hohe Wasserverbrauch der KI-Rechenzentren zu Wasserknappheit in den jeweiligen Regionen führen könnte?

Jakob Blankenburg: Genau. Aber es gibt auch schon erste Ansätze, wenn es darum geht, Standards für diese Umweltfragen zu setzen. Das wird hier besser laufen als zum Beispiel in den USA, wo die Auswirkungen der Rechenzentren auf die Umwelt einfach nicht mitgedacht wurden und niemand so recht weiß, wie das weitergehen wird.

In Deutschland geben wir in der Politik den Rahmen vor, in dem sich so eine Rechenzentren-Infrastruktur entwickeln kann und fördern ganz gezielt KI-Anwendungen, bei denen die Vorteile gegenüber den Nachteilen klar überwiegen. Wenn dann auch noch der Staat der Ankerkunde für solche Anwendungen ist, können stabile Standards gesetzt werden.

Wie sieht dieser Rahmen aus der Politik denn für Deutschland aus?

Jakob Blankenburg: Die KI-Verordnung der EU gibt zum Beispiel Transparenzpflichten für den Energieverbrauch von KI-Rechenzentren vor. Das deckt zwar nicht alle Umweltauswirkungen ab, die hier relevant sind, ist aber ein Anfang. Aber auch im Energieeffizienzgesetz ist ganz konkret vorgeschrieben, dass erneuerbare Energien für den Betrieb genutzt werden sollen, dass die Abwärme der Zentren genutzt werden muss, und dass Energieeffizienzstandards eingehalten werden müssen.

Johannes Schätzl: Wenn es konkret um die „AI-Gigafactories“ geht, ist der Energieverbrauch sowieso leicht zu berechnen. Eine Gigafactory hat eine Gigawatt-Leistung, so ist das definiert. Die laufen relativ konstant Tag und Nacht und das funktioniert recht gut. Die Frage ist aber, wie viel Rechenleistung der Energiemarkt aushält.

In den USA scheint es kaum Grenzen für Rechenzentren zu geben, sodass deren Ressourcenverbrauch zulasten der Bevölkerung in den entsprechenden Regionen geht: Menschen können ihre Stromrechnungen kaum noch bezahlen und das Trinkwasser wird knapp. Reichen die politischen Rahmenbedingungen in Deutschland aus, um solche Szenarien hier zu verhindern?

Jakob Blankenburg: Es ist unrealistisch zu sagen, die Behörden nutzen keine KI-Modelle, Unternehmen tun es nicht, Privatpersonen auch nicht. Das wird ja alles schon längst genutzt. Deshalb kommt es jetzt darauf an, unter welchen Rahmenbedingungen KI genutzt wird.

SPD-Umweltpolitiker: Kompromiss zwischen KI und Klima ist möglich

Mein Anspruch als Klima- und Umweltpolitiker ist es, neben der Frage der Souveränität und Datenhoheit, die Johannes als Digitalexperte hat, dass das zu den bestmöglichen Bedingungen gestaltet wird. Und darauf haben wir natürlich bei einem in den USA betriebenen Rechenzentrum überhaupt keinen Einfluss. Deswegen ist es so wichtig zu sagen, okay, wie können wir das zu den bestmöglichen Rahmenbedingungen auch bei uns in Europa, in Deutschland durchführen. Das ist dann, glaube ich, so ein bisschen der Kompromiss.

Johannes Schätzl: Die andere Seite ist natürlich auch, dass wir gerade augenscheinlich einen Standortnachteil haben, weil für ein Rechenzentrum am Ende der Strompreis entscheidend ist. Wenn wir bei der Gigawattleistung einer Gigafactory bleiben und das mal durchrechnen auf ein Jahr, dann würden 20 Cent Stromkosten 1,7 Milliarden Euro Kosten für das Rechenzentrum bedeuten, zehn Cent Stromkosten, 800 Millionen und so weiter.

Eine so geringe Änderung sind schon ungefähr 100 Millionen, mehr oder weniger Kosten für die Rechenzentren. Und trotzdem sind das noch sehr hohe Kosten, die Unternehmen dazu bringen dürften, energieeffizient zu bauen und zu wirtschaften – allein aus reinem Pragmatismus.

Zusätzliche Regulierungen, wie sie vor allem von Umweltschutzverbänden gefordert werden, sind also nicht notwendig?

Jakob Blankenburg: Ich denke, wir haben bereits eine gute Regulierungs-Grundlage. Für KI-Rechenzentren gelten die gleichen Regeln wie auch für andere Industrieanlagen – und hier haben wir auch heute schon hohe Anforderungen daran, wenn es beispielsweise um Emissionen oder Wasserverbrauch geht. Hinter der Entscheidung, so ein Rechenzentrum zu bauen stehen langwierige Prozesse, wo unterschiedliche Standorte abgewägt werden, und ich wäre vorsichtig zu sagen, wir brauchen zusätzliche Hürden oder neue Gesetze. Auch reguläre Industrieanlagen müssen heute schon Nachweise zu Lärm, Luftverschmutzung, Wassernutzung, und so weiter erbringen – das wird für die KI-Rechenzentren genauso gelten.

„Natürlich kann es nicht sein, dass Industrie und Bevölkerung gegeneinander ausgespielt werden“

Außerdem haben wir im Energiebereich die Netzbetreiber, die genau schauen was wo möglich ist. Bevor so eine Anlage gebaut werden kann, muss beim Netzbetreiber vorher eine Anfrage gestellt werden, ob der geplante Energieverbrauch im Netz überhaupt möglich ist. Weil natürlich kann es nicht sein, dass am Ende Industrie und Bevölkerung gegeneinander ausgespielt werden.

Johannes Schätzl: Außerdem wird KI ja auch dazu führen, dass die klassische Industrie energieeffizienter wird, weil sie mit KI Prozesse energieeffizienter gestalten kann. Was in der Debatte aber oft vergessen wird, ist die individuelle, private Nutzung. Ich merke immer wieder, dass Menschen ganz wenig darüber wissen, welchen Energiebedarf eine KI-Anwendung am Ende verursacht.

Eine 100-Wörter-E-Mail von ChatGPT verbraucht ungefähr einen halben Liter Wasser und eine Glühbirne könnte von der aufgewendeten Energie zehn Stunden leuchten. Ich glaube, das Ausmaß davon haben die meisten Menschen noch nicht so ganz verstanden – dabei müssen sie dringend ein Bewusstsein dafür entwickeln, ob eine KI-Anfrage jetzt gerade notwendig ist oder nicht.

Der Energieverbrauch pro Anfrage ist die eine Seite. Zusätzlich ist aber auch die Produktion der Hardware für solche Rechenzentren, wie zum Beispiel die für KI notwendigen Hochleistungschips, nicht gerade ressourcenarm.

Jakob Blankenburg: Das stimmt, auch die eingesetzte Hardware muss effizient sein. Man kann außerdem dafür sorgen, dass der Code der KI möglichst energiesparend geschrieben ist. Und das alles muss entsprechend nachverfolgbar sein.

Johannes Schätzl: Wenn es um die Hardware geht, sind wir in Europa aktuell wirklich alles andere als souverän. Die Produktion findet quasi ausschließlich in Indien und China statt – nicht einmal die USA können ihre Chips selber bauen. Das ist eine Lieferkette, die mir wirklich Sorgen macht.

Wie optimistisch sind Sie, dass sich all diese potenziellen Umweltrisiken vermeiden lassen?

Johannes Schätzl: Aus meiner Sicht wird sich das meiste in der Industrie selbst regeln. Beispielsweise angenommen, BMW würde KI-Leistungen zukaufen. Die werden sich ja dann kein eigenes Rechenzentrum bauen, sondern bei Rechenzentren Kapazität und Leistung kaufen – und zwar genau so viel, wie es sich finanziell für sie lohnt. Der entscheidendere Hebel ist, denke ich, die Betreiber von Rechenzentren in die Pflicht zu nehmen, denn die verdienen ja an der Rechenleistung.

Über Regulierung. Den Betreibern dürfte das nicht gefallen.

Johannes Schätzl: Von Sätzen wie „Wir können diesen Markt jetzt nicht regulieren, während er gerade erst entsteht!“ sollten wir uns nicht abschrecken lassen. Der Standort Deutschland hat sehr, sehr viel zu bieten, allein weil unsere Industrie darauf pochen wird, dass ihre Daten hier im Land gespeichert werden. Unsere Pflicht ist es, diese ganze Entwicklung vernünftig zu steuern.