Heute habe ich etwas anderes im Angebot.
Angeregt durch einen Post in diesem LinkedIn zum Ressourcenverbrauch durch Bildgenerierung durch KI habe ich jemanden gefragt, der sich damit auskennt: „Die“ KI. Bzw. meinen Bot;-) Einen großen Teil des Dialogs bzw. Interviews findest Du hier.
Vorab gesagt: Alles hat Effekte – nützliche und nicht ganz so nützliche. Es lohnt sich stets – wie ich finde – sich die andere Seite und die Wirkzusammenhänge anzuschauen. Und bewusst zu handeln.
Aber lest selbst:
Frage: Im Netz kursieren Meldungen, die von 5 bis 10 Liter Wasser pro komplexem Bild sprechen. Was meinst du dazu?
ChatGPT:
1. Warum dieser Wasserverbrauch möglich ist
- Kühlung der Rechenzentren: Wasser wird direkt oder indirekt (z. B. für die Stromerzeugung in fossilen Kraftwerken) verwendet, um die Server zu kühlen. Je intensiver die Berechnung (wie bei komplexen Bildmodellen), desto mehr Wärme entsteht, die abgeführt werden muss.
- Indirekter Verbrauch durch Stromerzeugung: Wenn der Strommix fossile oder nukleare Energiequellen umfasst, wird Wasser für die Kühlung der Kraftwerke benötigt.
- Energieintensive GPUs: Bildgenerierungsmodelle wie DALL-E oder MidJourney sind besonders energieintensiv. Ein einzelner Generierungsprozess kann mehrere Minuten GPU-Zeit beanspruchen.
2. Realistische Schätzungen
- Prozess-Komplexität: Ein hochauflösendes Bild mit vielen Details und Iterationen kann deutlich mehr Energie und damit Wasser verbrauchen als ein einfaches Bild.
- Lokalität des Rechenzentrums: Der Wasserverbrauch ist stark davon abhängig, wo das Rechenzentrum betrieben wird. In wasserreichen Regionen kann der Verbrauch geringer ausfallen, da natürliche Kühlung genutzt wird. In wärmeren Gebieten steigt der Verbrauch.
- Optimierungen: Neuere Rechenzentren setzen auf energie- und wassereffiziente Methoden wie Flüssigkühlung oder wasserfreie Kühlsysteme, die den Verbrauch drastisch senken können.
3. Stimmt die Zahl von 5–10 Litern?
Die Zahlen könnten durchaus für ältere oder weniger optimierte Rechenzentren gelten. Für modernere und effizientere Systeme liegt der Wert vermutlich darunter. Es kommt darauf an:
- Modelkomplexität: Große Modelle wie GPT-4 oder DALL-E 3 benötigen mehr Energie und Ressourcen.
- Rechenzeit: Ein einzelnes, hochkomplexes Bild kann mehrere Minuten bis Stunden Rechenzeit beanspruchen, während einfacher Text oder Basisbilder schneller generiert werden.
Fazit
Die Angabe von 5 bis 10 Litern Wasser ist ein realistischer, aber vielleicht konservativer Wert, der den Worst-Case-Szenarien entspricht. Wenn Anbieter wie OpenAI oder Google mehr auf erneuerbare Energien und wasserfreie Kühlung setzen, könnten diese Werte in Zukunft weiter sinken. Transparenzberichte der Unternehmen könnten hier mehr Klarheit schaffen.
Frage: Was ist mit Online Streaming und Kryptomining? Wie sieht da die Wasser-, Co2- und Energiebilanz aus?
Antwort: Online-Streaming und Kryptomining gehören ebenfalls zu den energieintensiven digitalen Aktivitäten, und ihre Umweltbilanz ist im Vergleich zur KI-Nutzung oft um ein Vielfaches höher. Schauen wir uns die beiden Bereiche genauer an:
1. Online-Streaming
Streaming-Dienste wie Netflix, YouTube oder Spotify verbrauchen enorme Mengen an Energie, da sie Video- und Audioinhalte in Echtzeit aus Rechenzentren zu Nutzern auf der ganzen Welt übertragen.
Energieverbrauch
- Video-Streaming: Ein HD-Video (1080p) verbraucht etwa 3–7 kWh pro Stunde, 4K-Streaming sogar mehr.
- Audio-Streaming: Spotify oder ähnliche Dienste sind energieeffizienter und verbrauchen etwa 0,01–0,1 kWh pro Stunde.
CO₂-Emissionen
- Pro Stunde Video-Streaming (HD): Bei einem Strommix von 400 g CO₂/kWh entstehen 1,2–2,8 kg CO₂.
- Monatlicher Verbrauch (2 Stunden/Tag): Etwa 70–168 kg CO₂ pro Person.
- Anbieter wie Netflix und YouTube setzen verstärkt auf erneuerbare Energien, was die Werte je nach Region senken kann.
Wasserverbrauch
- Wasser wird für die Kühlung der Rechenzentren benötigt. Pro kWh können 1–3 Liter Wasser verbraucht werden. Eine Stunde Streaming könnte also zwischen 3–21 Litern Wasser benötigen.
2. Kryptomining
Das Mining von Kryptowährungen wie Bitcoin ist extrem energieintensiv, da es leistungsstarke Computer benötigt, um komplexe mathematische Probleme zu lösen.
Energieverbrauch
- Bitcoin-Mining: Der jährliche Energieverbrauch wird auf etwa 120–140 TWh geschätzt – mehr als der Verbrauch von Ländern wie Argentinien.
- Pro Transaktion: Eine einzelne Bitcoin-Transaktion benötigt etwa 2.200 kWh (Stand 2024).
CO₂-Emissionen
- Bei einem globalen Strommix von etwa 400 g CO₂/kWh entstehen pro Bitcoin-Transaktion etwa 880 kg CO₂.
- Das gesamte Netzwerk erzeugt jährlich 40–60 Millionen Tonnen CO₂ – ähnlich wie die CO₂-Emissionen von Österreich.
Wasserverbrauch
- Bei einem Wasserverbrauch von 1–3 Litern pro kWh können pro Bitcoin-Transaktion 2.200–6.600 Liter Wasser benötigt werden.
- In wasserarmen Regionen (z. B. Mining-Hubs in Texas oder Kasachstan) kann dies die lokale Wasserversorgung belasten.
Vergleich: KI, Streaming, Kryptomining
| Kategorie | Energie (kWh) | CO₂ (kg) | Wasser (Liter) |
|---|---|---|---|
| KI (Text) | 0,01 | 0,004 | 0,01–0,03 |
| KI (Bild) | 0,5 | 0,2 | 1–3 |
| Streaming (1h HD) | 3–7 | 1,2–2,8 | 3–21 |
| Bitcoin (1 Trans.) | 2.200 | 880 | 2.200–6.600 |
Fazit
- Streaming ist im Alltag für viele ein großer Energie- und CO₂-Treiber. Die Effizienz hängt von der Videoqualität (HD vs. 4K) und der genutzten Plattform ab.
- Kryptomining ist hingegen ein globaler „Klimasünder“, da der Energieverbrauch pro Transaktion extrem hoch ist.
- KI-Nutzung, insbesondere Textgenerierung, ist im Vergleich dazu äußerst effizient und hat einen relativ geringen Einfluss auf die Umweltbilanz.
Durch den Wechsel zu erneuerbaren Energien und effizienteren Technologien können diese Werte jedoch zukünftig reduziert werden.