Künstliche Intelligenz gilt als Schlüsseltechnologie für eine effizientere Wirtschaft. Doch der Boom hat gravierende Nebenwirkungen: neue Serverfarmen, Kühlsysteme, Kraftwerke und Stromleitungen verbrauchen mehr Energie, als bisher kalkuliert wurde.
Eine aktuelle Untersuchung von Allianz Research, der Forschungseinheit des Münchner Allianz-Konzerns, beziffert den weltweiten Stromverbrauch der Rechenzentren für 2025 auf rund 515 Terawattstunden. Bis 2030 könnte er sich auf etwa 1.110 Terawattstunden mehr als verdoppeln. Eine Terawattstunde sind eine Milliarde Kilowattstunden.
Treiber ist vor allem die KI. Auf KI-Anwendungen entfallen bisher nach den Schätzungen bereits 15 bis 20 Prozent des Stromverbrauchs der Rechenzentren, am Ende des Jahrzehnts könnten es fast 40 Prozent sein.
Besonders stark wächst der Bedarf in den USA und China. In kleineren Staaten sind die Belastungen schon heute deutlich spürbar: In Irland verbrauchen Rechenzentren inzwischen rund ein Viertel des Stroms, in Singapur etwa 14 Prozent.
Die Allianz-Analyse geht über viele frühere Berechnungen hinaus, weil sie nicht nur den Betriebsstrom, sondern auch den Bau der Rechenzentren sowie die Herstellung von Servern und Halbleitern einbezieht.
Danach verursachten Rechenzentren 2025 weltweit rund 286 Millionen Tonnen des Treibhausgases Kohlendioxid. Das sind 57 Prozent mehr als in einer Vergleichsrechnung der Internationalen Energieagentur IEA, die jedoch engere Systemgrenzen verwendet.
Rund drei Viertel der von Allianz Research ermittelten CO2-Emissionen entfielen auf den Stromverbrauch, knapp ein Viertel auf die Herstellung der Technik und den Bau der Anlagen. Die USA und China stehen zusammen für etwa 70 Prozent der Emissionen.
Europas Standortvorteil hängt vom Erneuerbaren-Ausbau ab
Entscheidend für die Klimabilanz ist, wo die Rechner stehen und mit welchem Strommix sie versorgt werden. Dieselbe Rechenleistung kann laut Studie je nach nationalen Gegebenheiten bis zu 24-mal so viele Emissionen verursachen.
Beispiele: In den stark fossil geprägten Stromsystemen Indonesiens, Indiens und Malaysias liegt die CO2-Intensität bei mehr als 600 Gramm je Kilowattstunde Strom. In Norwegen und Schweden, wo viel Wasser- und Windkraft sowie im Fall Schwedens auch Atomenergie genutzt wird, sind es weniger als 30 Gramm.
Europa hat damit grundsätzlich einen Standortvorteil für klimaverträglichere digitale Infrastruktur – vorausgesetzt, Stromnetze und erneuerbare Energien werden rasch ausgebaut.
Ohne eine schnelle Dekarbonisierung der Stromversorgung könnten die jährlichen CO-Emissionen der Rechenzentren nach dem Allianz-Szenario von zuletzt 286 Millionen auf 643 Millionen Tonnen im Jahr 2030 steigen, ein Zuwachs auf 225 Prozent.
Bei einem ambitionierten Ausbau CO2-armer Stromquellen wären es dagegen "nur" rund 329 Millionen Tonnen. Je sauberer der Betriebsstrom wird, desto stärker fallen allerdings die Emissionen aus der Herstellung von Chips, Servern und Gebäuden ins Gewicht.
Die Internationale Energieagentur erwartet zwar, dass erneuerbare Energien 2030 fast die Hälfte des zusätzlichen Strombedarfs der Rechenzentren decken. Mehr als 40 Prozent des Mehrbedarfs dürften kurzfristig jedoch durch Erdgas und Kohle bestritten werden.
Besonders in den USA sorgt der KI-Boom für eine neue Gas-Euphorie. Betreiber von Rechenzentren schließen oft direkte Lieferverträge mit Kraftwerksunternehmen oder planen eigene Gaskraftwerke in der Nähe ihrer Anlagen, weil neue Wind- und Solarparks sowie Stromnetze vielerorts nicht schnell genug entstehen.
Nach Angaben der IEA sollen die US-Investitionen in neue Kohle- und Gaskraftwerke 2026 auf rund 50 Milliarden Dollar steigen und damit erstmals seit Jahrzehnten über denen Chinas liegen. Sogar Atomkraft wird wieder in den Blick genommen.
Nur mit verbindlichen Standards kann KI beim Klimaschutz helfen
Allerdings wird auch die Wasserversorgung der Rechenzentren zum Engpass. Allianz Research schätzt den direkten und indirekten Wasserverbrauch der Rechenzentren 2025 auf 814 Milliarden Liter. Bis 2030 könnten es 1,3 bis 1,8 Billionen Liter werden, ungefähr eine Verdopplung.
Etwa drei Viertel davon entfallen indirekt auf die Stromerzeugung in Wärmekraftwerken, der Rest vor allem auf die Kühlung der Rechenzentren und die Halbleiterproduktion. Konflikte drohen vor allem dort, wo neue Serverparks in ohnehin trockenen Regionen entstehen und mit Landwirtschaft, Industrie und Haushalten um knappe Wasserressourcen konkurrieren.
In der Analyse wird zugleich betont, dass KI beim Klimaschutz helfen kann, etwa durch effizientere Stromnetze, Gebäude und Industrieanlagen oder durch eine bessere Steuerung des Verkehrs. Die IEA hält bis 2035 theoretisch Einsparungen von bis zu 1,4 Milliarden Tonnen CO2 jährlich für möglich.
Dieser Nutzen stellt sich jedoch nicht automatisch ein. Nötig seien mehr Transparenz über Strom- und Wasserverbrauch, verbindliche Effizienzstandards, zusätzliche erneuerbare Erzeugung und eine Standortplanung, die Netz- und Wasserressourcen berücksichtigt.
Sonst drohe ausgerechnet die digitale Zukunftstechnologie den fossilen Energieverbrauch noch einmal zu verlängern.
