In der aktuellen Diskussion über den Energieverbrauch von Rechenzentren und deren Umweltauswirkungen steht die Künstliche Intelligenz (KI) im Fokus. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Wolfgang Maaß an der Universität des Saarlandes arbeitet an innovativen Technologien zur Verbesserung der Energieeffizienz von KIs. Das zukunftsweisende Ziel: KI soll um bis zu 90 Prozent energieeffizienter werden. Besonders im Hinblick auf Rechenzentren und deren erheblichem Stromverbrauch, der sich in den letzten zehn Jahren mehr als verdoppelt hat, ist dies eine dringend benötigte Entwicklung. Laut uni-saarland.de wird die technologische Lösung auf der kommenden Hannover Messe, die vom 31. März bis 4. April stattfindet, vorgestellt.
Die Rechenzentren in Deutschland verzeichneten 2023 einen Stromverbrauch von etwa 20 Terawattstunden pro Jahr, und Prognosen gehen davon aus, dass dieser Verbrauch bis 2030 auf 35 TWh und bis 2045 auf bis zu 88 TWh ansteigen könnte. Dieser Anstieg resultiert aus der zunehmenden Nutzung von Cloud-Diensten sowie der wachsenden Zahl an KI-Anwendungen und der fortschreitenden Digitalisierung von Industrie und Verwaltung, wie rechenzentren.org berichtet.
Energieeffizienz als Schlüssel
Die Herausforderungen, die mit diesen steigenden Energiebedarfen einhergehen, erfordern dringende Maßnahmen von Betreibern, um den Energieverbrauch durch optimierte Kühltechnologien und hardwareeffiziente Lösungen zu senken. Innovative Ansätze, wie etwa flüssigkeitsbasierte Kühlungssysteme und die Nutzung von Geothermie, gewinnen an Bedeutung. Die Implementierung nachhaltiger Infrastruktur wird zudem durch gesetzliche Vorgaben, wie die des neuen Energieschutzgesetzes (EnEfG), verstärkt.
Ein zentrales Anliegen des Teams um Professor Maaß ist die Entwicklung schlanker, bedarfsgerechter KI-Modelle. Der Einsatz von Wissensdestillation, einer Kompressionstechnologie, ermöglicht es, aus großen Lehrermodellen kleinere, effizientere Schülermodelle zu extrahieren. Dies könnte besonders für kleinere Unternehmen von Vorteil sein, die Zugang zu leistungsstarken KI-Lösungen erhalten wollen, ohne in umfangreiche Infrastruktur investieren zu müssen.
Technologische Trends und Zukunftsperspektiven
Rechenzentren stehen 2025 vor einem Wendepunkt, ausgelöst durch den steigenden Energiebedarf und neue gesetzliche Vorgaben. Die steigenden Anforderungen an Cybersicherheit und Resilienz der Systeme unterstreichen die Notwendigkeit, Systeme fortlaufend zu optimieren. Ein weiterer bedeutender Trend sind modulare Bauweisen, die eine flexible, schnelle und kosteneffiziente Errichtung von Rechenzentren ermöglichen. Vorgefertigte Module bieten nicht nur Geschwindigkeit im Bau, sondern auch die Möglichkeit zur Skalierung, was zunehmend wichtiger wird.
Darüber hinaus ist die Nutzung erneuerbarer Energiequellen im Rechenzentrumsbau von wachsender Bedeutung. Der Einsatz von Solar- und Windenergie sowie innovative Wärmerückgewinnungssysteme tragen zur Senkung des ökologischen Fußabdrucks bei und können bis zu 80 Prozent der Abwärme nutzen. Eine Studie zeigt, dass Künstliche Intelligenz auch hier durch Echtzeitanalysen und automatische Optimierung des Energieverbrauchs Einsparungen von bis zu 30 Prozent ermöglichen kann, wie kabinett-online.de feststellt.
In einem weiteren Beispiel kooperiert das Forschungsteam mit der Stahl Holding Saar, um ein KI-Modell zu entwickeln, das eine automatische Sortierung von Stahlschrott ermöglicht. Dieses Projekt, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz mit rund fünf Millionen Euro gefördert wird, zielt darauf ab, kompakte, energieeffiziente und leistungsfähige KI-Modelle zu generieren, die den Stahlrecycling-Prozess erheblich verbessern können.
Die digitale Zukunft verlangt von den Betreibern der Rechenzentren nicht nur technologische Innovationen, sondern auch einen umfassenden Ansatz zur Nachhaltigkeit, um den voranschreitenden Klimazielen gerecht zu werden.
