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Energieverbrauch Künstlicher Intelligenz: KI ist wie ein Backofen

Künstliche Intelligenz soll in der Klimakrise helfen. Die rechenintensiven Modelle sind jedoch selbst Energiefresser. Forscher sehen Änderungsbedarf.

Stromkabel eines Computers

„Werkzeuge der KI verbrauchen viel Strom, und die Tendenz ist steigend“ Foto: Larry Washburn/fStop/imago

BERLIN dpa | Anwendungen künstlicher Intelligenz (KI) sollen künftig auch beim Klimaschutz helfen, doch Forscher warnen vor einem stark steigenden Energieverbrauch der KI-Rechenzentren. „Werkzeuge der KI verbrauchen viel Strom, und die Tendenz ist steigend“, sagte der Geschäftsführer des Hasso-Plattner-Instituts (HPI) in Potsdam und Leiter des Fachgebiets Künstliche Intelligenz und Nachhaltigkeit, Ralf Herbrich.

Der Datenwissenschaftler Alex de Vries aus Amsterdam vergleicht den Energieverbrauch durch die Nutzung einer Suchmaschine, die KI nutzt, mit dem ganzer Länder. Wissenschaflter und Internetkonzerne arbeiteten an der Verbesserung des ökologischen Fußabdrucks.

Das Thema künstliche Intelligenz hatte unter anderem durch den Textroboter ChatGPT des kalifornischen Start-ups OpenAI große Aufmerksamkeit erfahren. Auch Sicherheitstechnik in Autos ist KI-gesteuert, Heizungen sollen dadurch effizienter werden.

„Rechenzentren verbrauchen heute 4 bis 5 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs“, sagte Herbrich. Nehme man die Nutzung digitaler Technologien wie Laptops und Smartphones dazu, seien 8 Prozent erreicht. „Es gibt Schätzungen, dass der Verbrauch in den nächsten Jahren auf 30 Prozent ansteigen wird.“

KI-Experte Herbrich stellt den Vergleich mit einem Backofen an: Für das Training eines KI-Modells liefen Prozessoren Hunderter Grafikkarten, die jeweils etwa 1.000 Watt verbrauchten, für mehrere Wochen. „1.000 Watt ist so viel wie ein Backofen.“

KI soll Energie sparen

Die Forschung zielt laut Herbrich darauf ab, dass Berechnungen mit weniger Parametern und damit weniger Energieeinsatz gelingen können und zugleich die Genauigkeit der Vorhersagen nur minimal sinkt. Auch die Technologieunternehmen trieben die Forschung zu Energieeinsparungen bei KI voran. Es dauere aber einige Jahre, Lösungen zu entwickeln.

Der Internetkonzern Google teilte auf Anfrage mit, nach Untersuchungen und eigenen Erfahrungen nehme der Energiebedarf viel langsamer zu, als viele Prognosen vorhergesagt hätten. KI werde für den Klimaschutz eingesetzt wie etwa „kraftstoffeffiziente Routenplanung“ mit Google Maps.

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Leser*innenkommentare

  • Kleisthenes

    Klar, KI-Entwicklung frisst viel Strom. Zukünftig versprechen Anwendungen aber auch bei Erreichen der Klimaziele zu unterstützen. Energieverbrauch wird natürlich auch weniger ein Problem, je mehr auf grüne Energieerzeugung umgestellt wird.

    Ganz gute Quellen:



    - Artikel in der Zeit: www.zeit.de/digita...-energieverbrauch?



    - Kanal KI und Nachhaltigkeit beim Wissenschaftsportal te.ma: te.ma/chn/ki-nachhaltigkeit/

    - Playlist von der Böll-Stiftung: www.youtube.com/pl...tI7gNLp02eK7cOwg85

  • Gostav

    Kann man denn nicht die Abwärme der Rechenzentren in Fernwärmenetzen nutzen?

  • scheif

    Im Gegensatz zu den Energiefressern Social-Media und Streaming hat KI immerhin einen konstruktiven Nutzen. Wer mit ChatGPT gut umgehen kann, erspart sich viele Google-Anfragen und das durchstöbern unnützer Internetseiten. Eine Stunde Bildschirmzeit kann sich dadurch auch einmal auf zwei Minuten reduzieren. Es passt aber natürlich, dass in einem deutschen Medium vor allem die Nachteile gesehen werden. Deutsche gelten im internationalen Vergleich als relativ inkompetent hinsichtlich des Themas KI.

    • LeKikerikrit

      @scheif Endlich ist es wahr geworden: KI - die Heilsbringer*in. Wir haben es schon immer gewusst: Es gibt das Perpetuum mobile. Nur die Deutschen kriegen davon nichts mit.

  • tomás zerolo

    @INGO BERNABLE

    Unsere derzeitigen Probleme sind, in folgender Reihenfolge:

    - gesellschaftlich

    - politisch

    - politisch

    - politisch

    - gesellschaftlich

    - politisch

    - technologisch

    ...

    Da! ganz unten is so etwas, was man als "KI" labeln kann.

    Medizinische Wirkstoffe werden schon lange mit Modelllösern angegangen, die "irgendwie KI" sind (neuronale Netze uva). Forscher*innen sind ja nicht doof. Hier [1] mal ein Beispiel zu Ihrem Vergnügen.

    Die Dinger haben aber mit dem momentanen Hype um ChatGPT et al sowas von nix zu tun.

    Und ja, die Rechnercluster, die in den verschiedenen Instituten z.B. für Molekularbiologie stehen verbrauchen auch Strom. Vermutlich alle zusammen immer noch weniger als OpenAI, aber genug.

    Zeit, dass sie ans Fermwärmenetz angeschlossen werden.

    [1] www.nature.com/art...s41598-023-34332-3

  • Tanz in den Mai

    Bald kommt noch einer auf die Idee, dass Brute-Force einfach prinzipiell ineffizient sein könnte. Dafür haben sie dann jedenfalls genug Zeit, denn mit dem Traum von der sich bewusstwerdenden, generellen "Superintelligenz" - im Chatbot - wird es ja wohl erst mal (wieder) nichts, wenn das jetzt schon gecappt werden soll. Falls doch noch etwas Zeit übrig bleibt, kriegen sie auch noch raus, dass es sonst auch nicht geklappt hätte; ist nicht so dass ich nichts von den Leuten halte. Andererseits auch wieder bisschen spät, denn die halbe Antarktis (!) ist jetzt wohl verloren, unrettbar, das geht jedenfalls gerade über die Kabel. Aber während man von mir aus noch streiten konnte, oder kann, ob das überhaupt ein guter, kluger, eleganter, dauerhafter, richtiger, geschweige denn nachhaltiger Ansatz ist, war das nun lange klar, nur nicht wann's zu spät sein würde. Und das basiert jetzt auf einem ganz klassischen Modell, nix KI. Ich habe selbstredend auch nichts gegen tatsächlich nützlichen, dosierten Einsatz, eben in den Wissenschaften, der Entwicklung oder auch der Medizin, aber ob ganze Rechenzentren glühen müssen damit's im Büro bisschen chilliger wird, in der Küche oder auf der Couch, kann man anders sehen.

  • Martin Rees

    „Rechenzentren verbrauchen heute 4 bis 5 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs“, sagte Herbrich

    /

    An innovativen Ideen und Lösungen mangelt es nicht.

    /

    "Die Jeopardy-Version von IBMs Supercomputer Watson benötigte 85 000 Watt, um bei der Rateshow zwei menschliche Spieler zu bezwingen. Zum Vergleich: Das menschliche Gehirn benötigt gerade einmal 20 Watt."

    /

    www.spektrum.de/ne...el-energie/1660246

    /

    Die zukünftige technische Simulation des Gehirns durch neue Kopien von Neuronen und Verschaltungen mit Analogie zur zerebralen Plastizität ist dann wohl auch kein Geheimnis innovativer Konstruktion.

    Und dann kommt im Bereich Big Player der Energieschlucker-Riesen als Konkurrenz und Alternative zunächst noch sicherlich der Quantencomputer zur Marktreife.

    Bereits 2017 im Netz:

    /

    www.com-magazin.de...uting-1215095.html

    /

    "Noch bieten Quantencomputer zwar bei Weitem nicht die Vielseitigkeit konventioneller Prozessoren. Dank ihrer massiven Parallelisierbarkeit und der Fähigkeit, Berechnungen von enormer Komplexität zu meistern, können Quantenchips aber bereits heute in Anwendungsfeldern mit äußerst anspruchsvollen, hoch spezialisierten Rechenoperationen auftrumpfen.

    Vorteilhaft wirkt sich dabei nicht zuletzt ihre extreme Energieeffizienz aus. Der Kühler eines D-Wave-2000Q-Systems zum Beispiel verbraucht mit 25 Kilowatt nur ungefähr ein Hundertstel dessen, was ein herkömmlicher Supercomputer benötigt. Und die Quanten-Prozessoreinheit begnügt sich mit einem Bruchteil eines Mikrowatts (μW). Da die meiste Energie in einem Quantencomputer für die Kühlung verwendet wird, bleibt deshalb bei steigender Performance der Stromverbrauch nahezu konstant."

    Ein riesiger 'Stromschlucker' sind Kryptowährungen.

    Ressourcenverbrauch optimieren heißt auch hier und da: Auf den Prüfstand zur Frage der Ineffizienz und Systemrelevanz.

    • Martin Rees

      @Martin Rees Der neueste Schrei (Clou) aus Amerika!

      /

      "Fundstück

      Analoges Deep Learning: MIT-Team entwickelt analoge Synapsen, die menschliches Gehirn übertreffen

      Am MIT hat sich mit dem „analogen Deep Learning“ ein neuer Bereich der künstlichen Intelligenz etabliert. Der soll eines Tages deutlich höhere Rechenperformance bei deutlich geringerem Energieverbrauch ermöglichen."

      t3n.de/news/deep-l...apsen-mit-1489694/

  • tomás zerolo

    "KI soll Energie sparen"

    ...dann fangen wir bei der Propagandaabteilung diverser Startups an.

    • Ingo Bernable

      @tomás zerolo Warum soll das so abwegig sein? Wenn man KI nutzen kann um etwa neue, medizinische Wirkstoffe zu entdecken warum nicht auch neuartige Dämmmaterialien, bessere Routen für Containerfrachter die Wind und Strömung besser ausnutzen, Elektromotoren mit höherem Wirkungsgrad, die optimierte Steuerung eines Smart Grid, ...?

      • LeKikerikrit

        @Ingo Bernable @INGO BERNABLE

        ich schätze Ihre Beiträge, aber hier scheinen Sie mir auf dem Holzweg zu sein. KI ist nicht intelligent, KI ist ein von Programmierern entwickelter Algorithmus, der aus einer Unmenge von Daten das rausfiltert, was Sie wissen möchten/vielleicht auch nur dürfen, in der programmierten, ihnen total unbekannten Weise zusammen schustert. Sie haben keine Ahnung davon, was Ihnen vorenthalten wird.

        KI ist weit von der ihr namentlich zugesprochenen I weg.

      • Rudi Hamm

        @Ingo Bernable Stimmt, genau so wird es auch kommen.