Steigender Energiebedarf Künstliche Intelligenz fordert die Rechenzentren heraus

Anbieter zum Thema

Bürklin GmbH & Co. KG

Schneider Electric GmbH

Bicker Elektronik GmbH

Der Einfluss der künstlichen Intelligenz auf die globalen Märkte ist enorm – im Hintergrund und fast unbemerkt verbrauchen die Algorithmen enorme Mengen an Energie. Eine Chance für Erneuerbare Energien und Energiespeicher.

Der Einfluss der künstlichen Intelligenz auf die Gesellschaft ist enorm. Auch auf den Energiemarkt. Der steigende Bedarf an immer leistungsfähigeren Rechenzentren führt zu einem enormen Energieverbrauch, der die Stromerzeugung maßgeblich beeinflusst. Insbesondere in großen Wirtschaftsräumen muss die Stromerzeugung deutlich ausgebaut werden, um den steigenden Energiebedarf zu decken. Dabei steht der Ausbau der erneuerbaren Energien im Vordergrund. Diese Entwicklung erfordert nicht nur einen Ausbau der Kapazitäten zur Energieerzeugung, sondern auch einen deutlichen Ausbau der Energiespeicherung.

Wer Chat-GPT schon einmal genutzt hat, wird es wahrscheinlich gar nicht bemerkt haben. Aber eine Anfrage an die Plattform, die mit generativer künstlicher Intelligenz arbeitet, verbraucht etwa zehnmal so viel Strom wie eine ganz normale Google-Suchanfrage. Der Forscher Alex de Vries hat nachgerechnet: Demnach sind allein für den laufenden Betrieb von ChatGPT 3.617 Server mit insgesamt 28.936 Grafikprozessoren nötig. Das entspricht einem täglichen Energiebedarf von 564 Megawattstunden, fand de Vries von der VU Amsterdam School of Business heraus. Zum Vergleich: Das ist etwa das 100-fache des Jahresverbrauchs eines durchschnittlichen Deutschen.

Alex de Vries ist ein niederländischer Forscher und Wirtschaftswissenschaftler, der sich auf die Untersuchung der Umwelt- und Energieauswirkungen von digitalen Technologien spezialisiert hat. Er ist besonders bekannt für seine Arbeiten zum Energieverbrauch und den ökologischen Auswirkungen von Kryptowährungen, insbesondere Bitcoin.

Steigender Energiebedarf der Rechenzentren ...

Es ist leicht vorstellbar, dass der Strombedarf in den kommenden Jahren nicht nur durch Elektroautos und smarte Anwendungen, sondern auch durch den Einzug der künstlichen Intelligenz in den Alltag massiv steigen wird. Schon heute verbrauchen Rechenzentren etwa vier bis fünf Prozent der weltweiten Energieproduktion, wie das Forschungsinstitut HPI bereits im Herbst 2023 herausgefunden hat. Doch das Tempo der KI-Revolution ist enorm, der Bedarf könnte Schätzungen zufolge auf rund 30 Prozent des heutigen Weltenergieverbrauchs steigen. Da auch andere Bereiche mehr Strom benötigen und die Weltbevölkerung weiter wächst, scheint der Energiehunger kaum zu stillen zu sein.

Eine Studie von OpenAI und anderen Organisationen aus dem Jahr 2020 schätzt, dass die Rechenleistung für KI-Trainingsmodelle alle 3,4 Monate verdoppelt wird, was einen erheblichen Anstieg des Energiebedarfs zur Folge hat. Laut einer Studie der Internationalen Energieagentur (IEA) könnte der Energieverbrauch von Rechenzentren bis 2040 bis zu 30 Prozent des heutigen globalen Energieverbrauchs erreichen, wenn die derzeitigen Wachstumsraten beibehalten werden und keine signifikanten Effizienzsteigerungen erzielt werden. Die Kombination aus wachsender Bevölkerung, zunehmender Elektrifizierung (einschließlich Elektrofahrzeugen), und steigender Nutzung smarter und digitaler Technologien wird den globalen Energiebedarf weiter erhöhen.

... und nach Energiespeichern

Hinzu kommen die Ziele des Pariser Klimaabkommens. Allein die Europäische Union hat beschlossen, ihre Emissionen bis 2050 um 55 Prozent zu reduzieren, um das Ziel eines klimaneutralen Europas zu erreichen. Ohne Erneuerbare Energien ist das nicht zu schaffen. Bereits 2023 erreichte der Zubau einen neuen Rekordwert von 473 Gigawatt. Vor allem China hat seine Kapazitäten massiv ausgebaut. Aber auch in Europa und den USA mit ihrem gigantischen Förderprogramm „Inflation Reduction Act“ geht es mit Riesenschritten voran.

Damit steigt auch der Bedarf an Energiespeichern, denn Sonne und Wind sind sehr unstete Energiequellen. Manchmal weht der Wind gerade dann, wenn auf dem Strommarkt wenig Nachfrage besteht. Und auch nachts, wenn die Sonne nicht scheint, müssen Haushalte und Industrie versorgt werden. Hier bieten vor allem Vanadium-Flow-Batterien (VFB) eine wichtige Lösung. Mit ihnen kann der erzeugte Strom zunächst zwischengespeichert und dann bei Bedarf an die Verbraucher abgegeben werden.

Vanadium-Flow-Batterien (VFB) im Aufwind

Der steigende Bedarf an Energiespeichern ist eine direkte Folge der zunehmenden Nutzung unsteter Energiequellen wie Sonne und Wind. Diese erneuerbaren Energien sind wetterabhängig und erzeugen nicht konstant Strom, was zu Zeiten von Überproduktion oder Unterversorgung führen kann. Um dieses Problem zu lösen, bieten sich Energiespeicher wie Vanadium-Flow-Batterien (VFB) an.

Vanadium ist das Basismaterial für VFBs, was zu einer steigenden Nachfrage nach diesem Metall führt. Vanadium ist zwar nicht selten, aber ökonomisch nutzbare Vorkommen sind begrenzt. Der Weltmarkt wird derzeit von China und Russland dominiert, die zusammen etwa 78 Prozent der globalen Produktion ausmachen. Dies schafft Abhängigkeiten und fordert alternative Quellen, insbesondere für westliche Industrieländer. Solch eine entsteht gerade in Südafrika. Dort arbeitet das australische Unternehmen Vanadium Resources daran, seine erste Vanadium-Mine zu entwickeln.

(heh)

Energiespeicher in China

Das rasante Wachstum der Vanadium-Redox-Flow-Akkus

Batteriemanagement und Energiespeicher

Europas Ziele für erneuerbare Energien erreichen

(ID:50099530)