Künstliche Intelligenz (KI) hat sich in zahlreichen Branchen als leistungsstarkes Werkzeug erwiesen und revolutioniert das Gesundheitswesen, die Astronomie und viele andere Bereiche. KI bietet zwar zahlreiche Vorteile, darunter ihre Rolle bei der Bekämpfung des Klimawandels, bringt aber auch ökologische Herausforderungen mit sich. Dieser Artikel untersucht die Umweltauswirkungen von KI und konzentriert sich dabei auf Energieverbrauch, CO2-Emissionen und Wasserverbrauch, während sich Experten mit der komplexen Abwägung von Nutzen und Schaden auseinandersetzen.

Die duale Natur der KI

Die Frage, ob KI-Technologien mehr Schaden oder Nutzen bringen, ist eine komplexe Aufgabe. Einerseits steigert KI die Effizienz und Produktivität in Bereichen wie dem Gesundheitswesen und der Klimawissenschaft. Andererseits verbrauchen bestimmte KI-Systeme viel Energie und verstärken die Wirkung von Branchen, die bereits jetzt der Umwelt schaden, was ethische und ökologische Dilemmata aufwirft.

Die Umweltauswirkungen von KI sind noch immer unzureichend erforscht. Um ihr volles Ausmaß zu erfassen, bedarf es weiterer Forschung. Experten betonen die Notwendigkeit einer umfassenden Untersuchung von KI-Technologien wie Bard und ChatGPT von Google, die für ihre textbasierten Fähigkeiten bekannt sind.

Große Sprachmodelle (LLMs) wie Bard und ChatGPT haben aufgrund ihres energieintensiven Charakters Aufmerksamkeit erregt. Diese Modelle benötigen sowohl während der Trainings- als auch der Nutzungsphase enorme Rechenleistung, was Bedenken hinsichtlich ihres CO2-Fußabdrucks aufkommen lässt.

CO2-Emissionen beim KI-Training

Ein aktueller Bericht des Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR) beleuchtet die Kohlenstoffemissionen, die mit der Ausbildung von LLMs verbunden sind. Die Ausbildung ist ein energieintensiver Prozess, wobei spezialisierte Computerchips in den letzten Jahren immer leistungsfähiger geworden sind. Dies steigert zwar die Lerngeschwindigkeit, steigert aber auch den Ressourcenverbrauch, einschließlich Strom aus nicht erneuerbaren Quellen, was zu Kohlenstoffemissionen beiträgt.

Der Studie zufolge stieß Microsofts GPT-3 während seines Trainings 502 Tonnen CO2 aus, was den jährlichen Emissionen von 304 Haushalten entspricht. DeepMinds Gopher, ein LLM 2021, stieß 352 Tonnen CO2 aus. Wichtig ist, dass auch während der KI-Nutzung beim Beantworten von Anfragen weiterhin CO2 freigesetzt wird, da jede Interaktion einen CO2-Fußabdruck hat.

Wasserknappheit durch KI

KI-Systeme, insbesondere LLMs, erzeugen während des Betriebs Wärme, die Kühlmechanismen erforderlich macht. Dies führt zum Verbrauch enormer Mengen an Frischwasser, was die Umweltressourcen zusätzlich belastet. So verbrauchten beispielsweise die Rechenzentren von Google im Jahr 2021 12,7 Milliarden Liter Frischwasser zur Kühlung, während das Trainingszentrum von Microsoft GPT-3 rund 700.000 Liter Frischwasser verbrauchte.

Auswirkungen kleinerer Algorithmen

Kleinere KI-Algorithmen wie Bloom tragen ebenfalls zu Umweltproblemen bei. Während ihre einzelnen Auswirkungen gering erscheinen mögen, kann ihre kumulative Wirkung beträchtlich sein, wenn sie in benutzerorientierten Anwendungen eingesetzt werden, die täglich Millionen von Anfragen erhalten. Diese Berechnungen berücksichtigen nicht die zusätzlichen Umweltkosten, die durch Gebäudekühlung, Computerspeicher und Servernetzwerke entstehen.

Die Bemühungen um eine nachhaltige KI nehmen Fahrt auf. Microsoft beispielsweise investiert in die Forschung, um den Energieverbrauch und die CO2-Emissionen von KI zu messen und gleichzeitig die Effizienz zu verbessern. Unternehmen legen außerdem Wert auf die Nutzung sauberer Energiequellen zur Stromversorgung von Rechenzentren und richten sich nach Nachhaltigkeitszielen.

Die vielfältigen Auswirkungen der KI

Die Umweltauswirkungen von KI variieren je nach Anwendung erheblich. Prädiktive KI-Modelle können einen positiven Beitrag leisten, indem sie den Klimawandel eindämmen, beispielsweise durch die Erkennung von Abholzung. Dieselbe Technologie kann jedoch Umweltprobleme verschärfen, wenn sie zur Beschleunigung der Rohstoffgewinnung in Branchen wie der Öl- und Gasförderung eingesetzt wird.

Bei umsichtiger Anwendung kann KI eine entscheidende Rolle im Kampf gegen den Klimawandel spielen. Sie hilft dabei, Umweltmuster zu verstehen, Naturkatastrophen vorherzusagen und die Ressourcennutzung in verschiedenen Sektoren zu optimieren. Große Sprachmodelle mögen zwar die Aufmerksamkeit auf sich ziehen, aber das breitere Feld der KI umfasst eine breite Palette von Anwendungen mit unterschiedlichem Energiebedarf.

KI jenseits großer Sprachmodelle

Die Auswirkungen der KI gehen über hochkarätige LL.M.-Studiengänge hinaus und betreffen verschiedene Facetten der Gesellschaft. Empfehlungssysteme, Steuerungsalgorithmen für Fabriken, Satellitenbilder für die Landwirtschaft und Algorithmen für Finanzprognosen basieren alle auf KI. Diese Anwendungen verbrauchen oft weniger Energie als LL.M.-Studiengänge, haben aber tiefgreifende gesellschaftliche Auswirkungen.

Die Umweltauswirkungen von KI-Technologien, insbesondere großen Sprachmodellen, müssen sorgfältig geprüft werden. Während die Welt mit der Faszination und den Ängsten rund um KI ringt, ist es von entscheidender Bedeutung, ihre vielfältigen Umweltauswirkungen zu verstehen. Ein Gleichgewicht zwischen der Nutzung des KI-Potenzials für positive Veränderungen und der Minderung ihrer Umweltkosten zu finden, ist eine ständige Herausforderung, die die Zusammenarbeit zwischen Forschern, Branchenvertretern und politischen Entscheidungsträgern erfordert.