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KI-Update Deep-Dive: Jede Menge Gigawatt für die KI
KI-Rechenzentren brauchen extrem viel Strom und Kühlwasser. Was das für die Standorte bedeutet, erklärt Christof Windeck von der c't in dieser Podcastfolge.
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Künstliche Intelligenz benötigt andere bauliche und energetische Voraussetzungen als herkömmliche IT-Infrastrukturen. In der aktuellen Folge des Podcasts KI-Update erklärt Christof Windeck, Redakteur beim Computermagazin c't, warum die Errichtung moderner KI-Rechenzentren die Stromnetze an ihre Grenzen bringt und bestehende Konzepte verändert.
Bislang basierte der Markt in Deutschland vor allem auf sogenannten Co-Location-Rechenzentren – wie etwa jenem der Firma Plus.line in Frankfurt am Main, in dem auch heise online seine Server unterstellt. Bei diesem Modell stellt der Betreiber lediglich die gesicherte Fläche, Kühlung und Stromanschlüsse für genormte Serverschränke (Racks) bereit. Beim Cloud-Modell hingegen stellt der Anbieter selbst die Server und vermietet Dienste darauf. Hyperscaler wie Amazon Web Services, Microsoft Azure und Google Cloud, tun dies weltweit und betreiben dafür sogar eigene Unterseekabel.
„Bei KI ist der eigentliche wesentliche Unterschied, dass die Leistung pro Quadratmeter, die ich in diesem Rechenzentrum installieren kann, um ein Vielfaches höher ist als bisher“, erklärt der c't-Experte. Während klassische Schränke früher eine Leistungsaufnahme von 3 bis 15 Kilowatt aufwiesen, erreichen KI-Racks heute bereits 150 Kilowatt. Künftig seien bis zu einem Megawatt pro Schrank denkbar. In ein Gebäude, das früher Platz für Tausende Schränke bot, passen mit KI laut Windeck nur noch einige Hundert, dann sind Energie und Kühlung ausgeschöpft.
Die Anschlusswerte solcher KI-Rechenzentren liegen mitunter im Gigawattbereich. „Wir reden hier über eine Milliarde Watt, die da reinfließen. Die ganze Zeit, ein Jahr durch“, gibt der Hardware-Experte zu bedenken. Zum Vergleich: Ein Haushalt mit drei Personen verbrauche rund 4000 Kilowattstunden im Jahr. Deshalb entstehen die Anlagen laut Windeck dort, wo viel Strom verfügbar ist, etwa nahe Umspannwerken oder, wie bei einem kürzlich angekündigten Projekt an der Ostseeküste bei Rostock, wo künftig Windstrom vom Meer ankommt.
In den USA gehe man teils andere Wege: Unter dem Schlagwort „behind the meter“ erzeugen Betreiber ihren Strom selbst. Als Beispiel nennt Windeck Elon Musks KI-Rechenzentrum Colossus 1 in Memphis, Tennessee, das mit modularen Gasturbinen und günstigem Fracking-Gas betrieben werde. Diese Entwicklung führe inzwischen dazu, dass Gasturbinen weltweit ausverkauft seien. Hersteller wie das Tiroler Unternehmen Jenbacher verdienen ihr Geld nicht länger mit Eisenbahn- oder Schiffsmotoren, sondern mit Gasmotoren für Rechenzentren. Was kleine modulare Atomreaktoren angeht, die in der Branche als Energiequelle der Zukunft dargestellt werden, äußert Windeck sich persönlich skeptisch, ob der erste „in unter 15 Jahren“ nennenswert Strom produziere.
Wie intelligent ist Künstliche Intelligenz eigentlich? Welche Folgen hat generative KI für unsere Arbeit, unsere Freizeit und die Gesellschaft? Im "KI-Update" von Heise bringen wir Euch gemeinsam mit The Decoder dreimal die Woche Updates zu den wichtigsten KI-Entwicklungen. Freitags beleuchten wir mit Experten die unterschiedlichen Aspekte der KI-Revolution.
Für die Effizienz von KI-Rechenzentren gibt es laut Windeck in Deutschland zwar einen Grenzwert für die sogenannte Power Usage Effectiveness (PUE), also das Verhältnis des gesamten Stromverbrauchs zum Verbrauch der reinen Rechentechnik, laut dem neue Rechenzentren nicht mehr als 20 Prozent zusätzliche Energie für Kühlung und Ähnliches benötigen sollen. „Doch dieser Wert sagt nichts darüber aus, wie viele Rechenoperation