Mit Green IT zu digitaler Nachhaltigkeit?
Von YouTube über TikTok, Instagram und Facebook bis hin zu ChatGPT: Viele von uns greifen regelmäßig auf diese und andere Onlinedienste zurück. Doch so praktisch, bequem und unterhaltsam die Anwendungen sind, schaden sie durch ihren enormen Stromverbrauch eben auch der Umwelt. Aber ließe sich das ändern? Wie groß ist die Umweltbelastung wirklich? Wie könnte die Digitalisierung umweltfreundlicher werden? Hat Green IT das Potenzial für digitale Nachhaltigkeit?
Inhalt
Gewaltiger Energieverbrauch
Wenn wir uns auf Netflix eine ganze Staffel unserer Lieblingsserie anschauen oder ChatGPT um einen Trainingsplan bitten, mit dem wir unsere Figur pünktlich zum Sommer noch in Form bringen können, machen wir uns vielleicht Gedanken über den Datenschutz oder die paar Kilos, die wir zu viel auf unseren Hüften haben.
Welchen CO2-Fußabdruck diese Programme hinterlassen, spielt in unseren Überlegungen wahrscheinlich keine große Rolle. Dabei wird für eine einzige Anfrage bei ChatGPT in etwa genauso viel Strom verbraucht, wie wenn wir unser Smartphone eine Stunde lang laden.
Insgesamt gehen fast zwei Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen aufs Konto von KI, Online-Apps und Streamingdiensten. Damit verursacht die Nutzung genauso viel CO2 wie der internationale Flugverkehr.
Der hohe Energieverbrauch hängt damit zusammen, dass die Datenmengen, die bei der Nutzung entstehen, in Rechenzentren gespeichert und verarbeitet werden. Wenn die Server in diesen Rechenzentren die Berechnungen durchführen, laufen sie buchstäblich heiß.
Also müssen sie elektrisch gekühlt werden, was einen zusätzlichen Stromverbrauch zur Folge hat.
Unter den digitalen Diensten, die besonders viel Strom verbrauchen, belegt derzeit die KI den Spitzenplatz. Das gilt vor allem, seit die Großen Sprachmodelle (LLM) wie GPT oder Gemini boomen.
Und nachdem die Nachfrage nach KI-gestützten Diensten zunehmend steigt, ist davon auszugehen, dass der Energieverbrauch durch die KI in den kommenden Jahren noch weiter deutlich ansteigen wird.
Dabei ist besonders das Training der Sprachmodelle ein großer Energiefresser. Denn beim Training greifen die LLM auf riesige Datenmengen zurück, um ihre Antworten inhaltlich und sprachlich zu optimieren.
Diese Berechnungen der Sprache stützen sich aber auf Milliarden einzelner Parameter, die Schritt für Schritt geprüft werden.
Kein Wunder, dass sich ein so enormer Rechenaufwand auch im CO2-Fußabdruck bemerkbar macht. Experten schätzen, dass die Datenzentren in Zukunft bis zu 13 Prozent des weltweiten Stromverbrauchs ausmachen könnten.
Energieeffiziente Rechenzentren
Eine Möglichkeit, um Nachhaltigkeit und Digitalisierung unter einen Hut zu bekommen, besteht darin, die Datenserver nicht mehr energieintensiv mit elektrischen Lüftern, sondern energiesparend mit Wasser zu kühlen.
In diesem Fall wird kaltes Wasser direkt an den Prozessoren vorbeigeleitet und kann dabei die überschüssige Wärme aufnehmen. Allerdings nehmen solche Vorrichtungen viel Platz in Anspruch. Außerdem ist der Aufwand bei der Installation hoch.
Wesentlich effektiver ist, das komplette Datenzentrum in nördliche Regionen zu verlegen. Weil dort die Temperaturen ohnehin niedriger sind, sorgt die von Natur aus kalte Umgebung für einen geringeren Lüftungsaufwand.
Dass dieser Ansatz funktionieren kann, zeigt ein ungewöhnliches Projekt. Dabei deponierten Forscher ein aktives Rechenzentrum in einem Stahlzylinder, der in 25 Metern Tiefe auf dem Meeresgrund stand.
Die Idee war, dass der Ozean für eine gleichmäßig kühle Umgebung sorgen sollte. Das Projekt war erfolgreich, denn nach zwei Jahren funktionierte das Datenzentrum nach wie vor einwandfrei.
Den verbliebenen Energiebedarf könnten effizientere Rechenzentren aus grünen Quellen wie Solarenergie oder Windkraft beziehen. Dieser Ansatz ist seit 2023 sogar im deutschen Energieeffizienzgesetz verankert.
Darin heißt es unter anderem, dass die Rechenzentren zeitnah einen wesentlichen Anteil des Stroms aus erneuerbaren, nicht geförderten Energien beziehen müssen.
Dieser Anteil liegt seit 2024 bei 50 Prozent, ab 2027 werden es dann 100 Prozent sein.
Green IT in der Praxis
Wie die praktische Umsetzung funktionieren kann, zeigt zum Beispiel das Videostreaming. Auch Netflix, Amazon Prime und ähnliche Dienste verbrauchen sehr viel Rechenkapazität.
Das liegt daran, dass die Videos vor einem Serien-Abend oft erst mit viel Energieaufwand in die richtige Auflösung umgerechnet werden müssen, damit sie ohne Verzögerungen und Unterbrechungen zur Verfügung stehen.
Im Jahr 2018 war deshalb das Schauen von Online-Videos für rund ein Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Allein die Emissionen von Streamingplattformen wie Netflix und Amazon Prime sind ungefähr vergleichbar mit denen von ganz Chile.
Doch einige Anbieter setzen den Emissionen mit grünem Strom etwas entgegen. Laut Greenpeace bezog Apple bereits im Jahr 2017 rund 83 Prozent seines Stroms aus erneuerbaren Quellen.
Bei Facebook waren es 67 Prozent und bei Google mit 56 Prozent immerhin noch mehr als die Hälfte. Trotzdem wird die Zukunft zeigen, ob und wie nachhaltig das Streaming wirklich werden kann.
Denn das Unternehmen, das die Server unter anderem für Netflix und Spotify hostet, deckt derzeit noch die Hälfte seines benötigten Stroms über Kohle und Gas ab.
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Thema: Mit Green IT zu digitaler Nachhaltigkeit?
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