Generative KI braucht nicht nur gewaltige Datenmengen, sondern auch reichlich Strom. Je nach Energiequelle kommen dazu dann noch CO₂-Emissionen. Manche Branchengrößen wie der OpenAI-Chef Sam Altman sehen das überaus entspannt – laut ihm steht der Menschheit ab 2030 ohnehin unbegrenzt Energie zur Verfügung. Ein KI-nutzendes Unternehmen, das schon heute über seine Umweltbilanz Rechenschaft ablegen muss, kann sich aber schlecht auf solche Prophezeiungen berufen. Boris Ruf, Titelautor der neuen iX 7/2025, erklärt die Lage und worauf man achten kann.

Im Interview: Boris Ruf

KI gilt derzeit als die Zukunftstechnologie schlechthin. Setzen wir unsere Hoffnung damit auf einen stromfressenden Klimakiller?

Generative KI ist tatsächlich eine sehr energieintensive Technologie. Zum einen benötigt das Erstellen der KI-Modelle viel Rechenleistung, aber auch ihr Betrieb verbraucht große Mengen an Strom. Marktbeobachter wie die Internationale Energieagentur rechnen deshalb für diese Branche mit massiv steigendem Energiebedarf.

Die Umweltauswirkungen dieser Entwicklung hängen natürlich davon ab, wie der zusätzlich benötigte Strom gewonnen wird. Die großen IT-Konzerne unterstützen den Ausbau erneuerbarer Energien, indem sie in zahlreiche neue Energieprojekte in diesem Bereich investieren. Allerdings ist der Energiebedarf von Rechenzentren bereits heute hoch, und sie benötigen Versorgungssicherheit rund um die Uhr. Wind- und Sonnenenergie stehen jedoch nicht permanent zur Verfügung, und die Batterietechnologie ist noch nicht ausgereift genug, um entsprechende Flauten zu überbrücken. Es wird daher eine große Herausforderung sein, die Auswirkungen des KI-Booms auf die Umwelt so gering wie möglich zu halten.

Was hat den größeren Stromhunger und CO₂-Fußabdruck: Inferenz oder Modell-Training?

Anfangs lag der Fokus vor allem auf dem Training von KI-Modellen. Dafür werden gigantische Datenmengen über Wochen hinweg in Rechenclustern verarbeitet, was einen erheblichen Ressourcenaufwand erfordert.

Mittlerweile ist aber der Energiebedarf der KI während des Betriebs ins Zentrum gerückt. Bei jeder Anfrage an ein KI-Modell werden Milliarden an Parametern aktiviert. Im Vergleich zu einer klassischen Datenbankabfrage ist das ein sehr rechenintensiver Vorgang. Angesichts des hohen Anfragevolumens – nicht zuletzt aufgrund der zunehmenden Integration von KI in unterschiedlichste Prozesse – summiert sich der Energieaufwand beträchtlich.

Die großen Anbieter der proprietären KI-Modelle präsentieren sich ja eher als Blackbox, auch bei Fragen des Energieverbrauchs und der Umweltauswirkungen. Was soll man als Unternehmen machen, wenn man trotzdem Zahlen für sein Nachhaltigkeits-Reporting braucht? Und welche Tools gibt es für die quelloffenen Modelle?

Was den Energieverbrauch und die Emissionen von proprietären Modellen betrifft, ist die offizielle Datenlage tatsächlich leider sehr dünn. Trotzdem sollte man versuchen, die Umweltauswirkungen der eigenen KI-Projekte wenigstens zu überschlagen. Wir haben für diverse KI-Modelle entsprechende CO₂-Schätzungen modelliert und einen Online-Rechner zu diesem Thema veröffentlicht. Das Projekt EcoLogits stellt ebenfalls Tools zur Verfügung, mit denen sich der geschätzte CO₂-Fußabdruck proprietärer KI-Modelle loggen lässt.

Wer offene KI-Modelle nutzt, hat bei der Erfassung der Klimabilanz bessere Karten. Zum einen gibt es Benchmarks wie das Projekt AI Energy Score von Salesforce. Durch systematische Messung des jeweiligen Stromverbrauchs lassen sich hiermit eine Reihe frei verfügbarer KI-Modelle effektiv vergleichen. Läuft die KI in der eigenen Infrastruktur, kann man mit einem Tool wie CodeCarbon den Stromverbrauch sogar direkt selbst ermitteln.

Martin, vielen Dank für die Antworten! Einen Überblick zum KI-Energiehunger gibt es in der neuen iX. Außerdem zeigen wir, was der Einsatz großer KI-Modelle kostet und wie sich die CO₂-Bilanz von KI-Projekten ermitteln lässt. All das und viele weitere Themen finden Leser im Juli-Heft, das ab sofort im heise Shop oder am Kiosk erhältlich ist.

In der Serie "Drei Fragen und Antworten" will die iX die heutigen Herausforderungen der IT auf den Punkt bringen – egal ob es sich um den Blick des Anwenders vorm PC, die Sicht des Managers oder den Alltag eines Administrators handelt. Haben Sie Anregungen aus Ihrer tagtäglichen Praxis oder der Ihrer Nutzer? Wessen Tipps zu welchem Thema würden Sie gerne kurz und knackig lesen? Dann schreiben Sie uns gerne oder hinterlassen Sie einen Kommentar im Forum.