Der Video-Generator "Sora" soll der nächste KI-Hit werden. Wollmammuts, die durch eine verschneite Landschaft laufen, ein Spaziergang durch eine neonbeleuchtete Straße in Tokio, ein junger Mann, der auf einer Wolke sitzt und ein Buch liest – das sind Beispiel für Kurzvideos, die die US-Firma Open AI jetzt präsentierte.

Deren neuestes Projekt Sora hat die Ein-Minuten-Clips allein aufgrund von kurzen Textanweisungen erzeugt. Ziel ist es, künstliche Intelligenz (KI) zu befähigen, die physische Welt und ihre Bewegungen zu erfassen und nachzubilden.

 

Das kalifornische Unternehmen Open AI, das mit seinem Textroboter Chat GPT Furore machte, sieht in Sora einen weiteren wichtigen Schritt auf dem Weg zur allgemeinen künstlichen Intelligenz. Und tatsächlich sind die Möglichkeiten, die KI bietet, beeindruckend. Freilich hat sie auch fragwürdige Nebenwirkungen. Zum Beispiel: Sie verbraucht jede Menge Strom.

Fachleute haben bereits nach der Einführung von Chat GPT und anderen KI-Anwendungen im vorigen Jahr vor einem stark steigenden Energieverbrauch der Rechenzentren durch diese Entwicklung gewarnt. Der Datenwissenschaftler Alex de Vries aus Amsterdam rechnete zum Beispiel in einer Studie vor, dass allein die Suchanfragen per Google rund 29,2 Milliarden Kilowattstunden Strom pro Jahr benötigen würden, wenn dabei künftig in jedem Fall KI eingesetzt würde. Das entspreche dem Stromverbrauch Irlands.

Das sei zwar ein Extremszenario, sagt de Vries, das kurzfristig nicht eintreten werde, es zeige aber die Dimensionen auf. Bei einem KI-Trainingsdurchlauf entstehen, je nach Strommix und Berechnungsmethode, bis zu 942 Tonnen CO2 – so viel, wie etwa 90 Deutsche im Jahr verursachen.

Rechenzentren und die sonstige Nutzung digitaler Technologien sind heute laut dem Weltklimarat IPCC bereits für rund zwölf Prozent des weltweiten Stromverbrauchs verantwortlich. Fachleute schätzen, dass der Anteil in den nächsten Jahren auf 30 Prozent ansteigen kann, unter anderem durch rechenintensive Anwendungen wie die Textroboter, das Videostreamen unterwegs oder das autonome Fahren von Pkw.

Digitalisierung ermöglicht Effizienzsteigerung

Doch die Gesamtbilanz der Digitalisierung beim Energie- und Ressourcenverbrauch ist nicht so negativ, wie man nun denken könnte. Einige digitale Technologien können sich auch positiv darauf auswirken, etwa wenn mit ihrer Hilfe Stromnutzung und Heizung in Gebäuden effizienter gesteuert werden.

Die Forschung zum autonomen Fahren vernachlässigt den Güterverkehr, heißt es in der Studie. (Bild: Siemens)

Das hat jetzt eine Übersichtsstudie gezeigt, für die im Auftrag des Bundesforschungsministeriums rund 200 wissenschaftliche Untersuchungen analysiert wurden. Danach gibt es in den Sektoren Gebäude, Energiesystem und Verkehr "Anzeichen für positive Wirkungen", so die Autorinnen und Autoren. In den meisten Bereichen mangele es aber noch an belastbaren Zahlen. Auftragnehmer waren das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) in Berlin und der Thinktank Technopolis Deutschland mit Büros in Frankfurt am Main und Berlin.

"Klare Vorteile" erwartet das Analyseteam im Gebäude- und Energiesektor, weil hier der Wärme- und Stromverbrauch durch smarte Mess- und Steuerungstechnik gesenkt werden kann – etwa durch bessere Anpassung an den Bedarf. Hilfreich seien zudem virtuelle Kraftwerke und "Smart Charging", wobei Dienstleister zum Beispiel Batteriespeicher in Haushalten und Elektroautos zusammenschalten und gezielt steuern.

Dies könne helfen, die Stromnachfrage und das fluktuierende Angebot von Solar- und Windanlagen ins Gleichgewicht zu bringen und damit Emissionen aus fossilen Kraftwerken zu reduzieren. Dabei kommt es laut der Untersuchung zur zunehmenden "Verschmelzung von Mobilitäts- und Energiesystemen".

Auch in der Verkehrsabwicklung sieht die Studie große Potenziale. Straßen und Fahrzeuge könnten effizienter genutzt werden, wenn Routen oder Ampelschaltungen KI-optimiert werden.

Mehrere blinde Flecken

IÖW-Ökonom Christian Lautermann schränkte allerdings ein: "Die Umwelteffekte beim autonomen Fahren hängen davon ab, ob die neue Technik auch insgesamt die Zahl der Pkw und der gefahrenen Kilometer reduziert." Zudem müsse sich künftige Forschung stärker mit Carsharing und mit dem Bus- und Güterverkehr befassen. Die Potenziale digitaler Technologien seien hier bisher deutlich weniger erforscht als beim Auto-Individualverkehr.

Der Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien könne durchaus zu einer Verbesserung von Deutschlands Treibhausgasbilanz beitragen, bilanzierte Jan Stede von Technopolis, der die Studie leitete. Allerdings sei zu bedenken: "Die CO2-intensive Produktion von digitalen Technologien findet oft in anderen Ländern statt."

Den Einsparungen hierzulande stehen also höhere Emissionen in den Produktionsländern gegenüber. Zukünftige Forschung zur Klimawirkung von Digitalisierung müsse den Herstellungsbereich und die dortige Verlagerung von Emissionen stärker in den Blick nehmen, so der Experte.

Ein weiteres, zunehmend wichtiges Forschungsfeld betrifft Stede zufolge sogenannte Rebound-Effekte, etwa in der Industrie. Hier geht es darum, dass Produktionsprozesse durch digitale Vernetzung zwar effizienter und damit energiesparender ablaufen, dies aber zu einer Produktionssteigerung führen kann. Das wiederum droht einen Teil der CO2-Einsparungen zunichtezumachen. Solche Effekte müssten zumindest näherungsweise eingerechnet werden, mahnte Stede an.

 

Als Manko der bisherigen Forschung identifizierten IÖW und Technopolis, dass die meisten Studien nur die Folgen für den CO2-Ausstoß ermitteln. Eine umfassende Lebenszyklusanalyse würde hingegen auch andere direkte und indirekte Folgen betrachten – von Umweltverschmutzung bis zu Auswirkungen auf die Biodiversität.

"Die Forschung sollte stärker als bisher den ökologischen Fußabdruck digitaler Technologien berücksichtigen und unerwünschte Nebenwirkungen untersuchen", empfiehlt IÖW-Experte Lautermann. "Nur so wird es möglich, die Chancen der Digitalisierung realistisch zu bewerten."

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