Am 14. Mai 2025 wurden die renommierten Professoren Dr. Alfred Ludwig und Dr. Martin R. Hofmann von der Ruhr-Universität Bochum in die Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften und der Künste (AWK) aufgenommen. Diese Ehrung unterstreicht nicht nur die herausragenden wissenschaftlichen Leistungen der beiden Forscher, sondern auch deren Beitrag zur Entwicklung innovativer Technologien in ihren Fachbereichen.
Professor Dr. Alfred Ludwig ist Inhaber des Lehrstuhls „Materials Discovery and Interfaces“ am Institut für Werkstoffe. Er gehört neu zur Klasse für Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften und hat sich insbesondere der effizienten Entdeckung neuer Werkstoffe mit besonderen Eigenschaften verschrieben. Ludwig ist Gründungsdirektor des Zentrums für grenzflächendominierte Höchstleistungswerkstoffe (ZGH) und Mitbegründer des „Research Center Future Energy Materials and Systems“ innerhalb der „Research Alliance Ruhr“. Zudem kombiniert er Materialforschung mit Methoden der Künstlichen Intelligenz, um den Materialentdeckungsprozess zu beschleunigen.
Forschungsschwerpunkte
Professor Dr. Martin R. Hofmann, Leiter des Lehrstuhls für Photonik und Terahertztechnologie, ist ebenfalls neu in der Klasse für Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften. Sein aktuelles Forschungsprojekt zur energieeffizienten und schnellen Datenübertragung im Internet wird mit 1,25 Millionen Euro durch ein Reinhart-Koselleck-Projekt der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Hofmann entwickelt ein Verfahren zur Datenübertragung mittels Spin-Lasern, die Informationen in der Polarisation des Lichts kodieren. Zu seinen Schwerpunkten zählen auch Halbleiterlaser sowie optische Bildgebung und Terahertztechnologie.
Die Arbeiten von Ludwig und Hofmann zeigen, wie wichtig interdisziplinäre Ansätze in der heutigen Forschung sind, insbesondere in Zeiten des Klimawandels und der steigenden Energieanforderungen durch Künstliche Intelligenz.
Ein Blick auf den Energieverbrauch von KI
Der massive Anstieg des Energieverbrauchs in Rechenzentren, die Künstliche Intelligenz unterstützen, ist alarmierend. Schätzungen zufolge wird der Energieverbrauch bis 2030 auf über 150 Terawattstunden ansteigen, was fast einer Verdreifachung entspricht. Derzeit machen Rechenzentren etwa zwei Prozent des gesamten europäischen Stromverbrauchs aus; diese Zahl könnte auf fünf Prozent ansteigen. Ein Großteil der Energie stammt noch aus fossilen Brennstoffen, trotz der Bestrebungen großer Anbieter wie Amazon, Microsoft und Google, auf erneuerbare Energien umzusteigen, wie die Tagesschau berichtet.
Ein Beispiel verdeutlicht den umfangreichen Wasserverbrauch bei KI-Anwendungen: Beim Training von ChatGPT-3 wurden schätzungsweise 5,4 Millionen Liter Wasser benötigt. Dies beinhaltete 700.000 Liter allein für die Kühlung der Rechenzentren, von denen ein erheblicher Teil im Rahmen der Lieferkette für die Herstellung der Server verbraucht wurde.
In Deutschland ist der Energiebedarf der Rechenzentren von 2010 bis 2022 um 70 Prozent gestiegen, was auf die steigende Effizienz der Server zurückzuführen ist. Interessanterweise lag der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung in Deutschland im Jahr 2023 bei 56 Prozent, während in Dänemark und Norwegen sogar 80,2 und 99 Prozent erreicht wurden. Die Herausforderung bleibt jedoch, die Abwärme von Servern zu nutzen, um Gebäude zu beheizen, wofür der Ausbau von Wärmenetzen nötig ist.
In Anbetracht dieser Herausforderungen ist es beruhigend zu wissen, dass Unternehmen wie Microsoft und Google bis 2030 Klimaneutralität anstreben und in die Forschung zur Reduktion des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen von Künstlicher Intelligenz investieren. Das zunehmende Bewusstsein für den Energieverbrauch von KI-Anwendungen betont die Notwendigkeit massiver Investitionen in erneuerbare Energien und die Ausweitung der Strominfrastruktur, um den künftigen Anforderungen gerecht zu werden, wie Tagesschau betont.
Die Integration von Künstlicher Intelligenz in verschiedene Sektoren kann nicht nur zur Optimierung der Betriebskosten beitragen, sie bietet auch Potenzial zur Verbesserung der Klimabilanz. Daher bleibt abzuwarten, wie die Entwicklungen im Bereich KI und Energieverbrauch in den kommenden Jahren ausgestaltet werden.
