KI
Was macht Künstliche Intelligenz nachhaltiger?

Für Nutzung von KI-Systemen müssen Ressourcen aufgewendet werden. Eine neue Studie beschreibt, wie sie nachhaltiger gelingen kann.

Künstliche Intelligenz (KI) hat das Potential, ökologische Herausforderungen zu bewältigen. Ist sie allerdings selbst nachhaltig? Um das einschätzen zu können, müsste der Wasserverbrauch durch KI-Nutzung beziffert oder der ökologische Fußabdruck einzelner KI-Anfragen transparent gemacht werden. Eine aktuelle Studie der Gesellschaft für Informatik zeigt, dass die Datenlage bei der Analyse des Wasserverbrauchs von KI-Systemen über ihren Lebenszyklus von der Chipproduktion über den Betrieb des Rechenzentrums bis zur Entsorgung der Hardware schwierig ist. Sie fordert Maßnahmen, um die KI-Nutzung nachhaltiger zu gestalten.

Daten zum Wasserverbrauch sind laut der Metastudie nur eingeschränkt verfügbar: Nicht alle Unternehmen veröffentlichten Nachhaltigkeitsberichte und es gäbe keine standardisierten Messmethoden. Präzise Hochrechnungen für den globalen Wasserverbrauch von KI-gestützten Rechenzentren seien aufgrund der heterogenen Datenlage nicht möglich.

Datenlage bei Wasserverbrauch schlecht

Der Vergleich von Studien, die den Wasserverbrauch beim Training von KI-Systemen quantifizieren und solchen, die den Verbrauch von Rechenzentren untersuchen, zeigt: Die Daten unterscheiden sich stark und scheinen verschiedene Annahmen zu tätigen, die sie nur schwer kombinierbar machen.

Zunächst habe die Forschung einen Fokus auf die Analyse des ressourcenintensiven Trainings großer Modelle gelegt. Inzwischen habe sich aber gezeigt, so berichtet die Studie unter Verweis auf Interviews mit Expertinnen und Experten, dass die kontinuierliche Nutzung von KI-Systemen einen wesentlich größeren und langfristigeren Faktor beim Wasserverbrauch darstellt.

Neben einer systematischen Analyse wissenschaftlicher Publikationen haben die Studienautorinnen und der Studienautor Nachhaltigkeitsberichte führender Tech-Unternehmen ausgewertet. Zudem wurden Expertinnen und Experten aus Wissenschaft und Industrie interviewt.

"Der Wasserverbrauch von KI wird derzeit oft noch unterschätzt." Lena Hoffmann

KI werde immer mehr genutzt, was einen wachsenden Rechenbedarf zur Folge habe, der mehr Energie und Wasser verbraucht. Währenddessen entwickelten sich KI-Technologien rasant weiter. Das Feld wachse und verändere sich ständig, so dass jegliche Erkenntnisse schnell überholt sein könnten. Die Entwicklung spreche allerdings dafür, dass der Wasserverbrauch der Rechenzentren weiter steige.

"Der Wasserverbrauch von KI wird derzeit oft noch unterschätzt", erläutert Lena Hoffmann von der Gesellschaft für Informatik und Mitautorin der Studie laut Mitteilung. "Wenn wir nicht gegensteuern, drohen neue Nutzungskonflikte – gerade in Regionen, die bereits heute mit Wasserknappheit kämpfen." Da ein Bewusstsein für das Problem gehle, bliebe die politische Steuerung aus.

So kann die KI-Nutzung nachhaltiger werden

Um die Nutzung von KI-Systemen nachhaltiger zu gestalten, sei laut der Studie eine Kombination aus technischen, wirtschaftlichen und politischen Maßnahmen erforderlich:

• der direkte und indirekte Ressourcenverbrauch von KI müsse ganzheitlich betrachtet werden, Standards und Transparenz sollten gestärkt werden
   
• die Forschung und Förderung von ressourcenschonenden und energieeffizienten Technologien müsse ausgebaut werden – diese Ansätze gibt es laut der Studie bereits (etwa energieeffiziente Algorithmen), allerdings würden sie bisher nur vereinzelt angewendet
   
• die Rechenzentren müssten nachhaltig gestaltet und betrieben werden (etwa durch wassersparende Kühltechnologien)
   
• Anreize für Investitionen in ressourcenschonende Rechenzentren und KI-Infrastrukturen müssten geschaffen werden (beispielsweise durch steuerliche Vergünstigungen, gezielte Förderprogramme und vereinfachte Genehmigungsverfahren) 
   
• Best Practices müssten sichtbar gemacht und verbreitet werden (etwa über Plattformen, Fallstudien oder Leitfäden) 
   
• eine konsequente Kreislaufwirtschaft in der Hardwareproduktion müsste aufgebaut werden (beispielsweise durch reperaturfreundliches Design, modulare Systeme, Wiederverwendung und Refurbishing) 
   
• die lokale Wasserverfügbarkeit und potentielle lokale Nutzungskonflikte müssten bei der Standortwahl von Rechenzentren berücksichtigt werden. 

cpy