Der rasante Ausbau Künstlicher Intelligenz hat weitreichende Folgen für die Umwelt. Eine neue Analyse zeigt, wie stark der steigende Energiebedarf von KI-Systemen nicht nur den CO2-Ausstoß erhöht, sondern auch den Verbrauch von Wasser und Flächen deutlich antreibt.
Mit der Einführung von ChatGPT Ende 2022 wurde Künstliche Intelligenz erstmals für Millionen von Menschen unmittelbar erlebbar. Was zunächst als technologische Neuheit wahrgenommen wurde, hat sich innerhalb weniger Jahre rasant weiterentwickelt. Heute ist KI daher in vielen Bereichen des Alltags angekommen.
Die tägliche Nutzung reicht dabei von der Informationssuche über das Verfassen von Texten bis hin zur Erstellung von Fotos oder Videos. Allein im Jahr 2025 hat sich die Zahl der monatlich aktiven Nutzer weltweit von ChatGPT mehr als verdoppelt. Denn während es im Januar noch 358 Millionen waren, stieg die Zahl bis zum Dezember auf 810 Millionen an.
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Parallel zum wachsenden Einsatz leistungsfähiger KI-Anwendungen steigt jedoch auch der Bedarf an Rechenleistung und damit die Frage nach den ökologischen Folgen des KI-Booms. Mit diesen haben sich Forscher der United Nations University (UNU) befasst und in einem Bericht die erheblichen Folgen für Klima, Wasserressourcen und Flächennutzung weltweit durch den rasanten Ausbau von KI-Systemen ausgewertet.
Strom, Wasser, Fläche: Was KI-Rechenzentren bis 2030 verbrauchen
KI-Systeme benötigen sowohl beim Training als auch im täglichen Betrieb enorme Mengen an Rechenleistung. Denn damit eine KI Muster erkennen, Zusammenhänge verstehen und auf Anfragen reagieren kann, müssen riesige Datenmengen verarbeitet werden.
Diese Prozesse laufen in riesigen Rechenzentren ab, die meist rund um die Uhr arbeiten. Das treibt nicht nur den dafür benötigten Stromverbrauch in die Höhe. Denn durch die erzeugte Abwärme brauchen Rechenzentren zusätzlich aufwendige Kühlung.
Durch den Zuwachs bei den Nutzerzahlen von KI-Systemen steigt daher auch der Bedarf an Energie und Infrastruktur. Laut der Untersuchung der UN-Universität wird der Stromverbrauch von KI-Rechenzentren weltweit bis 2030 auf 945 Terawattstunden ansteigen. Das entspricht fast dem Doppelten des jährlichen Stromverbrauchs Deutschlands. Zum Vergleich: Weltweit haben Rechenzentren im Jahr 2025 schätzungsweise 448 Terawattstunden Strom verbraucht.
Für die Kühlung der Rechenzentren steigt demnach auch der Wasserverbrauch enorm auf 9,3 Billionen Liter an. Die für KI-Infrastrukturen benötigte Fläche könnte bis 2030 auf rund 14.500 Quadratkilometer anwachsen – eine Fläche, die nahezu der Größe Schleswig-Holsteins entspricht.
Warum CO2 allein den KI-Fußabdruck nicht abbildet
Die Forscher sind davon überzeugt, dass bei der Betrachtung des ökologischen Fußabdrucks von KI-Systemen nicht nur die CO2-Emissionen herangezogen werden können. „Am meisten überrascht hat uns, wie oft die aus CO2-Sicht umweltfreundlichsten Optionen letztendlich schlechter für Wasser oder Land sind“, erklärt Hauptautorin Miriam Aczel von der UNU. „Wenn wir die Nachhaltigkeit von KI weiterhin nur anhand des CO2-Ausstoßes beurteilen, könnten wir zwar denken, dass erneuerbare Energien die KI-Infrastruktur sauberer machen, aber damit lösen wir ein Problem und schaffen gleichzeitig andere, oft an Orten, die diese Probleme nicht verursacht haben.“
Problematisch sei zusätzlich, dass Modelle durch ihre zunehmende Effizienz kostengünstiger werden und dadurch die Nutzung steigt. „Viele Menschen glauben, dass der ökologische Fußabdruck der KI abnimmt, je weiter sich die Technologie verbessert und die Prozesse effizienter werden. Doch das ist nur ein Teilbild des Gesamtproblems“, so UNU-Professor und Co-Autor Kaveh Madani. „Effizientere und kostengünstigere KI sowie Energie bedeuten einen höheren KI-Konsum, wodurch der Gesamtfußabdruck weitaus größer ausfällt als das, was wir durch Effizienzgewinne einsparen.“
Sechs Prinzipien für eine nachhaltigere KI-Zukunft
Die Forscher fordern daher ein verantwortungsvolles KI-Ökosystem. Dieses müsse auf den sechs Prinzipien Transparenz, Effizienz durch Design, Gerechtigkeit und Umweltgerechtigkeit, Verantwortung über den gesamten Lebenszyklus, globale Zusammenarbeit und nachhaltige Nutzung basieren.
Dafür müssten unter anderem Regierungen die KI-Infrastruktur in die Energieplanung, die Wasserbewirtschaftung und die Genehmigung von Flächennutzungen integrieren. Aber auch Nutzer könnten ihren Teil dazu beitragen, den ökologischen Fußabdruck von KI zu begrenzen.
Denn viele Fragen, die sich mit einer einfachen Suchanfrage über klassische Suchmaschinen beantworten ließen, werden heute direkt an KI-Systeme gestellt. Da jede Anfrage von leistungsstarken Rechenzentren verarbeitet werden muss, ist der Energieaufwand meist deutlich höher als bei einer herkömmlichen Websuche. Ein bewusster und gezielter Einsatz von KI könnte daher helfen, unnötigen Ressourcenverbrauch zu vermeiden, ohne auf die Vorteile der Technologie verzichten zu müssen.
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