Der Kohlenstoff-Fußabdruck im Zeitalter der KI: Unsichtbare Energiezyklen jenseits der Cloud

Jedes Mal, wenn eine Frage an ChatGPT gestellt wird, verbraucht ein riesiges Rechenzentrum Energie. Das ist die Realität, der wir 2025 gegenüberstehen.

Die Realität des unsichtbaren Stromverbrauchs

Laut einem Bericht der Internationalen Energieagentur (IEA), der im April 2025 veröffentlicht wurde, wird der Stromverbrauch der Rechenzentren weltweit im Jahr 2024 etwa 415 TWh betragen, was etwa 1,5 % des weltweiten Stromverbrauchs entspricht, und in den letzten fünf Jahren einen durchschnittlichen Anstieg von 12 % pro Jahr verzeichnet hat. Bis 2030 wird der Stromverbrauch der Rechenzentren voraussichtlich auf über 945 TWh, mehr als das Doppelte des aktuellen Wertes, ansteigen.

Das Korean IDC hat in einem aktuellen Bericht analysiert, dass die Stromnachfrage der Rechenzentren im Land von 4.461 MW im Jahr 2024 auf 6.175 MW im Jahr 2028 um mehr als 40 % steigen wird. Dies liegt daran, dass der Stromverbrauch auf Basis leistungsstarker Server durch die Verbreitung generativer KI erheblich gestiegen ist.

Das Problem ist, dass dieser Energieverbrauch "unsichtbar" ist. Wir sehen nur den Bildschirm unseres Smartphones und sind uns der physischen Infrastruktur dahinter nicht bewusst.

Der Übergang zu erneuerbaren Energien: Zwischen Realität und Ziel

Laut einem Bericht des Green Transition Research Institute, der im September 2025 veröffentlicht wurde, liegt die Energieeffizienz (PUE) von sechs großen IT-Unternehmen in Südkorea zwischen 1,2 und 1,49, was höher ist als bei globalen Unternehmen wie Google (1,09) und Microsoft (1,18). PUE ist der Wert, der den gesamten Stromverbrauch eines Rechenzentrums durch den Stromverbrauch der IT-Geräte teilt; je niedriger der Wert, desto effizienter ist das System.

Im Jahr 2023 betrug der Anteil der erneuerbaren Energien an den Stromverbrauch der großen IT-Unternehmen in Südkorea: Naver 3 %, Kakao 1,3 %, SK Telecom 5,2 %, LG Uplus 0,004 %, KT 0,03 %, was im Durchschnitt nur 1,9 % ausmachte.

Naver hat angekündigt, bis 2040 seinen gesamten Stromverbrauch auf erneuerbare Energien umzustellen, und Kakao hat ebenfalls an RE100 teilgenommen. Naver erweitert die Nutzung erneuerbarer Energien, indem es Solaranlagen in den Rechenzentren in Chuncheon und Sejong installiert und Regenwasser speichert, um es für die Landschaftsbewässerung zu verwenden.

Die Realität ist jedoch herausfordernd. Kakao und Samsung SDS haben erklärt, dass "obwohl wir den Anteil erneuerbarer Energien erhöhen wollen, es aufgrund der nationalen Gegebenheiten schwierig ist, diese zu beschaffen."

Der globale Trend zur Transformation

Die IEA prognostiziert, dass bis 2030 etwa die Hälfte des zusätzlichen Strombedarfs der Rechenzentren durch erneuerbare Energien gedeckt werden kann. Erneuerbare Energien werden von 2024 bis 2030 eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 22 % bei der Stromerzeugung aufweisen und die am schnellsten wachsende Energiequelle für die Stromversorgung von Rechenzentren werden.

Google plant, bis 2030 den gesamten Strom, der in seinen Rechenzentren weltweit verwendet wird, zu 100 % aus erneuerbaren Energien zu beziehen. Microsoft hat das Ziel formuliert, bis 2025 den gesamten Strombedarf seiner Rechenzentren zu 100 % aus erneuerbaren Energien zu decken.

Effizienz durch technologische Innovation

Der IEA-Bericht analysiert, dass die Hardware-Technologie sich in Richtung der Reduzierung des unnötigen Stromverbrauchs entwickelt, wenn die Geräte keine tatsächlichen Arbeiten ausführen, während der Anteil der Leerlaufleistung der Server sinkt.

Google hat durch den Einsatz von KI den Stromverbrauch für Kühlung im Durchschnitt um 30 % gesenkt, während Microsoft durch die Einführung von wasserlosem Eintauch-Kühlen die Wassernutzungseffizienz (WUE) von 0,49 auf 0,30 L/kWh um 39 % verbessert hat.

SK Hynix trägt zur Steigerung der Energieeffizienz von Rechenzentren bei, indem es stromsparende HBM-Speicher für KI-Server und hochkapazitive eSSDs entwickelt.

Selbst durch die Verbesserung des Kühlsystems sind die Effekte erheblich. Unternehmen wie Alibaba und Tencent in China führen modernste Effizienztechnologien wie Einzel-Immersionskühlung, intelligente Energiemanagementsysteme und modulare Stromversorgung ein, um den Anforderungen der staatlichen Vorschriften zur Energieeffizienz gerecht zu werden.

Die Realität in Südkorea

Energieexperten analysieren, dass zur Deckung des jährlich um mehr als 400 MW steigenden Strombedarfs der Rechenzentren jährlich mehr als 3 GW an neuen Solaranlagen erforderlich sind.

In den letzten drei Jahren lag die durchschnittliche neu installierte Kapazität für Solarenergie im Land jedoch bei etwa 2 GW, und bei der aktuellen Geschwindigkeit wird es bis 2028 schwierig sein, auch nur 30-40 % des Anstiegs durch erneuerbare Energien zu decken.

Das Ministerium für Industrie, Handel und Energie hat im Juli 2025 die Aktivierung dezentraler Energien und die Energieeffizienz von Rechenzentren als politische Aufgaben festgelegt, jedoch wirken Standortvorschriften und Verzögerungen bei der Netzanschluss als Engpässe.

Ein Branchenvertreter äußerte: "Es gibt einen Bedarf an Strom, aber es gibt kein Übertragungsnetz, und wenn man baut, gibt es Widerstand von Anwohnern, während die Vorschriften immer strenger werden. Rechenzentren auf Basis erneuerbarer Energien sind in Südkorea sowohl kosten- als auch zeitintensiv."

Wenn das Unsichtbare sichtbar wird

Die IEA prognostiziert, dass erneuerbare Energien den größten Anteil an der Deckung des Strombedarfs der Rechenzentren haben werden, was auf die breite Zugänglichkeit erneuerbarer Energien, kurze Entwicklungszeiten, wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit und die Strombeschaffungsstrategien von Tech-Unternehmen zurückzuführen ist.

KI wird nicht aufhören. Daher ist die Frage, die wir wählen können, "Wie funktioniert die KI?" Es gibt physische Infrastruktur jenseits der Cloud, die Energie verbraucht, und es ist wichtig zu wissen, woher diese Energie stammt. Der unsichtbare Zyklus beginnt nun sichtbar zu werden.