Mit dem Siegeszug der Künstlichen Intelligenz wird immer klarer, dass KI keine Science Fiction mehr ist. Die neue Technologie hat immer größere Auswirkungen auf unseren Alltag. Doch so sehr sie Produktivität und Wirtschaftswachstum weltweit fördern kann, so wenig darf man ihre Risiken vernachlässigen. Eines davon sind die Auswirkungen auf den Energieverbrauch.
Weil immer mehr in der Cloud gespeichert wird und die Digitalisierung weitergeht, ist die Zahl der Datenzentren in den letzten 20 Jahren gestiegen. Erhebliche Verbesserungen der Energieeffizienz haben den Anstieg der Energienachfrage aber begrenzt. Aber mit der Weiterentwicklung der KI steigt auch der Bedarf an Rechenleistung. So kann eine übliche ChatGPT-Anfrage bis zu zehn Mal so viel Energie verbrauchen wie eine vergleichbare Google-Suche.1
Manchen Schätzungen zufolge haben Cloud Computing und Datenzentren schon jetzt 2% bis 3% Anteil an den weltweiten Treibhausgasemissionen, ähnlich viel wie der Flug- und Schiffsverkehr.2 Nur wenige Studien untersuchen die KI-bedingten Auswirkungen auf die Emissionen.3 Prognosen zufolge könnten die CO2-Emissionen vom Datenzentren ohne eine niedrigere CO2-Intensität und eine höhere Energieeffizienz aber deutlich steigen.
Abgesehen vom Wunsch nach Klimaschutz gibt es aber auch große wirt-schaftliche Anreize für eine niedrigere Energieintensität: Die Energiekosten eines typischen Datencenters machen etwa 15% seiner Umsätze aus.4
In diesem Artikel untersuchen wir die Dekarbonisierungsmöglichkeiten von Datenzentren. Drei Ansatzpunkte scheinen uns für Anleger besonders interessant zu sein.
Drei Ansatzpunkte:
1. CO2-freie Energie
Die größten Auswirkungen auf die CO2-Emissionen eines Datencenters hat in der Regel die genutzte Energiequelle, wobei der Strom meist über ein öffentliches Elektrizitätsnetz bezogen wird. Die Netzumstellung auf erneuerbare Energien hat das größte Dekarbonisierungspotenzial. Allerdings kann es Jahre dauern, bis so viel alternative Energie zur Verfügung steht und die Netze so gut ausgebaut sind, dass die Ergebnisse wirklich messbar sind. Welche kurzfristigen und langfristigen Möglichkeiten gibt es?
2. Fortschrittliche Computertechnik
Die wichtigste Aufgabe von Datenzentren ist die Datenverarbeitung. Auf sie entfallen etwa 40% des gesamten Energieverbrauchs.5
Die Halbleiterbranche ist für ihre Innovationskraft bekannt und produziert immer effizientere Chips. Diese Effizienzgewinne sind der wichtigste Grund dafür, dass der Energieverbrauch der Datenzentren in den letzten zehn Jahren nicht über-proportional gestiegen ist. Obwohl heute fast dreimal so viele Daten verarbeitet werden, ist der Anteil am weltweiten Energieverbrauch mit 1% bis 2% weitgehend konstant geblieben. – und es gibt keine Anzeichen dafür, dass das Innovationstempo jetzt nachlässt. Wie energie- und kosteneffizient wird die nächste Chip-Generation sein?
3. Kühlung
Je mehr Prozessoren leisten, desto heißer werden sie. Da die Effizienz der Prozessoren unter der Hitze leiden kann und sie irgendwann nicht mehr funktionieren, ist Kühlung unumgänglich. Etwa 40% des Energieverbrauchs eines typischen Datencenters entfallen auf die Kühlung6, sodass mehr Energieeffizienz hier sehr viel bewirken kann. Zurzeit nutzen die meisten Datenzentren klassische Lüfter. Eine vielversprechende Weiterentwicklung sind Flüssigkühlungssysteme.
Ob dadurch genug Energie eingespart werden kann, um das enorme Wachstum der Datenzentrenkapazität auszugleichen, hängt vom technischen Fortschritt, der Politik und den Regulierungen ab. Auf jeden Fall können die Risiken und Chancen der CO2-Emissionen von Datenzentren große Auswirkungen auf die Investitionsentscheidungen von Unternehmen haben. Das gilt für Lösungsanbieter ebenso wie für Betreiber und Nutzer großer Datenzentren.
1 Quelle: Goldman Sachs, 14. Mai 2024, AI poised to drive 160% increase in power demand.
2 Quelle: Climatiq, 21. April 2022, Measuring greenhouse gas emissions in data centres.
3 Quelle: nature.com, 12. August 2020, The carbon impact of artificial intelligence.
4 Quelle: Schätzungen von Capital Group, Stand Juni 2024.
5. Quelle: Open Data Institute, Data centres cloud infrastructures and the tangibility of internet power, as at 16. Januar 2023.
6 Quelle: McKinsey, 17. Januar 2023, Investing in the rising data center economy.