Künstliche Intelligenz (KI) gilt als Schlüsseltechnologie der digitalen Transformation. Doch mit ihrem wachsenden Einsatz rückt auch ihre Umweltwirkung zunehmend in den Fokus. Eine neue Studie der Gesellschaft für Informatik e.V. (GI), gefördert vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt, nimmt systematisch den Wasserverbrauch von KI-Systemen entlang ihres gesamten Lebenszyklus in den Blick – von der Chipproduktion über den Rechenzentrumsbetrieb bis hin zur Entsorgung der Hardware.

Im Zentrum der Studie „Auswirkungen von KI, Rechenzentren und Halbleitern auf Wasserverfügbarkeit 
und -qualität“ steht die Frage, wie viele Wasserressourcen in die Entwicklung und Nutzung von Künstlicher Intelligenz fließen – etwa bei der energieintensiven Fertigung spezialisierter Chips oder direkt oder indirekt in Rechenzentren, die aufgrund der hohen Rechenlast großer KI-Modelle auf effiziente Kühlsysteme angewiesen sind.

Unterschätzter Wasserverbrauch

Lena Hoffmann, Senior-Referentin bei der GI und Autorin der Studie: „Der Wasserverbrauch von KI wird derzeit oft noch unterschätzt. Wenn wir nicht gegensteuern, drohen neue Nutzungskonflikte – gerade in Regionen, die bereits heute mit Wasserknappheit kämpfen.“

Auch die mangelnde Transparenz über den ökologischen Fußabdruck einzelner Anfragen an die Künstliche Intelligenz erschwert ein verantwortungsvolles Handeln.

Teresa Zeck, Referentin bei der GI und Mitautorin der Studie: „Aktuell lässt sich kaum beziffern, welchen ökologischen Fußabdruck eine einzelne KI-Anfrage – etwa nach Ideen für ein Geburtstagsgeschenk oder ein paar Zeilen Code – konkret hinterlässt. Diese Intransparenz erschwert sowohl das Problembewusstsein als auch die politische Steuerung.“

Die GI-Studie identifiziert sieben zentrale Handlungsfelder für eine ressourcenschonendere Gestaltung von KI-Infrastrukturen:

• Ganzheitliche Betrachtung des direkten und indirekten Ressourcenverbrauchs von KI
• Forschung und Innovationsförderung für ressourcen- und energieeffiziente KI-Technologien
• Förderung von energie- und ressourcensparender Rechenzentrumsinfrastruktur wie wassersparender Kühltechnologien
• Aufbau einer konsequenten Kreislaufwirtschaft in der Hardwareproduktion
• Standortwahl von Rechenzentren unter Berücksichtigung lokaler Wasserverfügbarkeit
• Etablierung verbindlicher Transparenzstandards und neuer Bewertungsmetriken
• Sichtbarmachung und Verbreitung von Best Practices

Künstliche Intelligenz muss nachhaltiger werden

Im Rahmen der Untersuchung haben die Autor:innen eine umfassende Methodenkombination angewandt: Neben einer systematischen Analyse wissenschaftlicher Publikationen wurden Nachhaltigkeitsberichte führender Tech-Unternehmen ausgewertet sowie Expert:innen aus Wissenschaft und Industrie in Interviews und einem Workshop einbezogen.

Das Fazit der Autor:innen: Wenn KI einen Beitrag zur Bewältigung globaler Herausforderungen leisten soll, muss sie selbst nachhaltig und verantwortungsvoll gestaltet werden. Die Studie liefert hierfür eine fundierte Grundlage und eröffnet die dringend nötige Debatte über eine ökologische Transformation der digitalen Infrastruktur.