Schauen wir bei der Lösung der Nachhaltigkeitsherausforderung von KI-Rechenzentren an der falschen Stelle?

Intelligentere Lieferketten könnten der Schlüssel sein, um die Umweltauswirkungen des KI-Booms zu verringern

Nachhaltigkeitsexpertinnen und -experten auf der ganzen Welt diskutieren über das Paradox der KI. Einerseits wächst der ökologische Fußabdruck der KI. Andererseits trägt KI aktiv dazu bei, einige der schwierigsten Nachhaltigkeitsprobleme der realen Welt zu lösen. 

Die Vorteile von KI beschränken sich nicht darauf, die Produktivität in Unternehmen zu steigern oder Prozesse zu automatisieren; sie sind weitaus größer und folgenreicher. Wird KI in der wissenschaftlichen Forschung, im Gesundheitswesen und in Energiesystemen eingesetzt, kann sie Leben retten. Bei Nachhaltigkeitsproblemen können die Prognose- und Optimierungsfähigkeiten von KI Abfall, Energieverbrauch und Emissionen verringern. Die Internationale Energieagentur (IEA) schätzt, dass die Energieeinsparungen allein den gesamten derzeitigen Energieverbrauch Mexikos übersteigen würden, wenn bestehende KI-Anwendungen für industrielle Prozesse branchenweit eingeführt würden. 

Wir dürfen zwar die aktuellen Umweltauswirkungen von KI und des Rechenzentrumsökosystems nicht ignorieren, doch ebenso wenig dürfen wir den bedeutsamen Beitrag und das Potenzial außer Acht lassen, die diese Technologie bietet. Wenn wir KI jetzt aufgeben, können wir ihre Vorteile nicht voll ausschöpfen. Um ihr Potenzial jedoch zu verwirklichen, müssen wir die dafür notwendige physische Infrastruktur ausbauen und nach Möglichkeiten suchen, dies nachhaltig zu tun. 

Bislang konzentrierte sich die Nachhaltigkeitsdebatte rund um KI weitgehend auf Rechenzentren. Doch um den ökologischen Fußabdruck von KI spürbar zu verringern, müssen wir auch über die Mauern der Rechenzentren hinausblicken und den vorgelagerten Lieferwegen von Materialien, Ausrüstung und Hardware folgen. 

Ein wirkungsvoller Hebel zur Verringerung des ökologischen Fußabdrucks von KI liegt in der Optimierung der globalen Lieferketten hinter der KI-Infrastruktur.

Der tatsächliche ökologische Fußabdruck von KI umfasst auch die Lieferketten

Dass sich die Diskussion über die Umweltauswirkungen von KI derzeit auf Rechenzentren konzentriert, ist in vielerlei Hinsicht nachvollziehbar. Heute entfallen rund 20 % der Auslastung von Rechenzentren auf KI-Arbeitslasten. Dieser Anteil soll sich bis 2030 voraussichtlich auf 40 % verdoppeln. KI benötigt enorme Rechenkapazitäten, und für deren Betrieb sind riesige Mengen Strom erforderlich; zur Kühlung der Systeme wird außerdem viel Wasser gebraucht. Laut Angaben der IEA kann ein typisches, auf KI ausgerichtetes Rechenzentrum so viel Strom verbrauchen wie 100.000 Haushalte. 

Einige der führenden Köpfe in den Bereichen Nachhaltigkeit, Design und Infrastruktur setzen sich dafür ein, erneuerbare Energien in großem Maßstab zur Stromversorgung von Rechenzentren einzusetzen, in allen Einrichtungen umweltfreundliche Bauweisen einzuführen und Kühlungslösungen mit geringem Wasserverbrauch zu entwickeln. Diese Themen sind entscheidend, betreffen aber nur einen Teil des Problems. Die Veränderungen sollten mit KI-gestützten Optimierungen der Lieferketten beginnen. 

Der ökologische Fußabdruck von KI entsteht lange bevor ein Rechenzentrum den Betrieb aufnimmt. Das Rechenzentrum ist der Endpunkt weit verzweigter Lieferketten, an denen Tausende Unternehmen beteiligt sind, die Halbleiter, Server, Netzwerkgeräte, Transformatoren, Schaltanlagen, Kühlsysteme, Stahl und Beton herstellen und transportieren. Die Lieferketten dieser Produkte umfassen zahlreiche Zulieferer in globalen Netzwerken. 

Dieses System bleibt in der Nachhaltigkeitsdebatte über KI weitgehend unberücksichtigt. Doch diese Lieferketten tragen erheblich zum gesamten ökologischen Fußabdruck von KI bei und sollten optimiert werden, um Abfall und Emissionen zu verringern. 

Wie KI-gestützte, nachhaltige Lieferketten die Umweltauswirkungen von Rechenzentren verringern

Eine 2026 in Cogent Engineering veröffentlichte Auswertung von 112 begutachteten Studien kam zu dem Ergebnis, dass KI eine grundlegende Rolle bei der Optimierung von Lieferketten spielen kann, indem sie Lieferkettenprozesse, den Informationsaustausch und die Transparenz verbessert. So trägt die KI-gestützte Optimierung von Lieferketten dazu bei, die Umweltauswirkungen von KI zu verringern:

• Effizientere Fertigung: In der Fertigung kann KI dazu beitragen, Abfall zu verringern, indem sie den Energieverbrauch optimiert, Geräteprobleme erkennt, die Nachhaltigkeitsprobleme verursachen, und ineffiziente Prozesse aufdeckt. In der Lieferkette der KI-Infrastruktur sind diese Effizienzsteigerungen besonders wichtig, da die hergestellten Produkte – darunter Server, Kühlsysteme, elektrische Ausrüstung und Halbleiter – besonders ressourcen- und energieintensiv in der Fertigung sind und häufig den Abbau kritischer Mineralien erfordern, wie BSR (Business for Social Responsibility) zufolge. Für die Wartung der Rechenausrüstung müssen Server und KI-Hardware häufig alle zwei bis drei Jahre ausgetauscht werden. Dadurch zählt die Optimierung der vorgelagerten Produktherstellung zu den größten Möglichkeiten, die gesamten Umweltauswirkungen von Rechenzentren zu verringern. 
• Verbesserte Koordination für den Transport von Ausrüstung mit weniger Ressourcenverschwendung: Nach der Herstellung der Hardware muss sie zum Standort des Rechenzentrums transportiert werden. KI kann unnötige Transportkilometer und Ressourcenverbrauch verringern, indem sie bei der Ladungsplanung, der Transportplanung und der Routenoptimierung unterstützt. Die US-Umweltschutzbehörde bestätigte, dass dies ein zentraler Bestandteil einer nachhaltigeren Lieferkette ist. 
• Bessere Transparenz und Szenarioplanung: Dank der Fortschritte von KI bei Transparenz, Prognosen und Szenarioplanung müssen Unternehmen weder übermäßige Lagerbestände anlegen noch Kapazitäten doppelt vorhalten, um sich auf mögliche Störungen vorzubereiten. Ein genaueres Verständnis davon, wo Risiken liegen, ermöglicht eine gezielte Reaktion, statt durch den Aufbau von Puffern Ressourcen zu verschwenden.
• Vernetzte, effizientere Zusammenarbeit: Wenn KI in die gesamten Lieferkettennetzwerke eingebunden ist, können Hersteller und andere Partner Kommunikation und Informationsaustausch so effizient wie möglich gestalten. Durch die Zusammenarbeit in Echtzeit erhalten alle Beteiligten gleichzeitig dieselben aktuellen Informationen. So werden weder Anstrengungen noch Zeit oder Ressourcen verschwendet.
• Transparenz über den Lebenszyklus verlängert die Nutzungsdauer von Geräten: Da sich die Technologie rasant weiterentwickelt, wird Elektroschrott zunehmend zu einem Problem. Laut dem Global E-waste Monitor fielen 2022 weltweit die Rekordmenge von 62 Millionen Tonnen Elektroschrott an – doppelt so viel wie 2010. Eine durch KI verbesserte Transparenz über den Lebenszyklus kann dazu beitragen, Elektroschrott erheblich zu reduzieren, indem sie Entscheidungen über Reparatur, Wiederaufbereitung und Recycling unterstützt, wenn die Hardware von Rechenzentren künftig erneuert wird. 

Dies ist entscheidend für die Kreislaufwirtschaft, die ein enormes Potenzial hat, Lieferketten nachhaltiger zu gestalten. In der Kreislaufwirtschaft kann KI die Sortierung von Materialien verbessern und so die Recyclingquoten erhöhen, die Rückwärtslogistik für die Sammlung von Rücksendungen zur Wiederaufbereitung optimieren und zurückgewonnene Materialien vorausschauend auf die Nachfrage abstimmen. 

Wenn Unternehmen jeden Teil der Lieferkette für KI-Infrastruktur genau betrachten und ihre Abläufe effizienter und nachhaltiger gestalten, können sie den ökologischen Fußabdruck der KI erheblich verringern. KI selbst verändert, was bisher möglich war: Planer können damit die Vielzahl komplexer Variablen in der Lieferkette von Rechenzentren gleichzeitig analysieren und so die bestmöglichen Entscheidungen sowohl für das Geschäftsergebnis als auch für die Umwelt treffen.

Wie KI dazu beitragen kann, ihre eigene Effizienz zu steigern

Trotz der Bedenken hinsichtlich des Ressourcenverbrauchs von Rechenzentren bleiben Verantwortliche für Nachhaltigkeit im Allgemeinen optimistisch, was die Auswirkungen von KI angeht: Der Chief Sustainability Officers Outlook des World Economic Forum ergab, dass 73 % der CSOs davon ausgehen, dass KI die Fortschritte im Bereich Nachhaltigkeit maßgeblich beschleunigen wird.

Darüber hinaus verspricht KI, Innovationen bei Materialien und Halbleitern voranzutreiben, die die Technologie wiederum verbessern und ihren Ressourcenbedarf senken. Forschende und Ingenieure setzen KI ein, um effizientere Chips zu entwerfen, energieeffizientere KI-Modelle zu entwickeln, neue Materialien zu entdecken und Kühltechnologien sowie Energiesysteme von Rechenzentren zu verbessern. 

Diese innovativen Lösungen werden zusammen mit umfassenden Optimierungen der Lieferketten die nächste Generation von Rechenzentren effizienter und nachhaltiger machen und den ökologischen Fußabdruck der KI erheblich verkleinern. 

Der Wandel durch KI und das Streben nach Nachhaltigkeit müssen einander nicht entgegenwirken. Wenn wir diese sich rasch weiterentwickelnde Technologie auf die Rechenzentren und Lieferketten anwenden, die ihr Wachstum ermöglichen, können wir die Vorteile der KI weiterhin erschließen und zugleich eine effizientere Grundlage für die Infrastruktur der Zukunft schaffen.