Generative künstliche Intelligenz (KI) wie chatgpt ist das heißeste Tool der Technologiebranche, von dem erwartet wird, dass es Billionen-Dollar-Unternehmen revolutionieren wird. Aber was bedeutet ihr CO2-Fußabdruck für den Planeten?

Generativ bezieht sich auf die Fähigkeit eines KI-Algorithmus oder -Modells, komplexe Daten zu erzeugen. Dazu gehört das Erstellen eines Satzes oder Absatzes, das Erstellen eines Bildes oder eines kurzen Videos.

Während google/inside-google/googlers/ask-a-techspert/what-is-generative-ai/“ target=“_blank“ rel=“noopener“>generative KI wird seit langem in Anwendungen verwendet, erst vor kurzem wurde es verbessert, um menschenähnliche Sprache und realistische Bilder zu erzeugen. Es boomt und damit auch seine CO2-Emissionen.

Der CO2-Fußabdruck der generativen KI

Obwohl es schwierig ist, die genauen Energiekosten von KI-Modellen zu messen, wächst ihr CO2-Fußabdruck besorgniserregend. Sie verbrauchen mehr Energie als andere Arten von Computern.

Tatsächlich kann das Training eines einzelnen KI-Modells mehr Strom verbrauchen, als hundert amerikanische Haushalte in einem Jahr verbrauchen. Und der Sektor wächst so schnell und die Ausbildung ihrer Modelle ist nicht billig.

Ihre Emissionen variieren stark, abhängig von der Art der Quelle, die die Technologie antreibt. Beispielsweise verursacht ein Rechenzentrum, das von einem Kohle- oder Gaskraftwerk betrieben wird, mehr CO2-Emissionen als eines, das seinen Strom aus erneuerbaren Energiequellen bezieht.

Größere Kraft bedeutet mehr Energie

Während der spezifische Energieverbrauch für ein KI-Modell unbekannt bleibt, umfasst er im Allgemeinen den Platzbedarf, der für die Herstellung der Computerausrüstung, die Erstellung des KI-Modells und dessen Nutzung benötigt wird.

Es gibt jedoch einige Schätzungen, die versuchen zu erfassen, wie groß der CO2-Fußabdruck der Technologie ist.

Laut MIT Technology Review kann das Training eines einzelnen KI-Modells über 626.000 Pfund CO2-Äquivalent ausstoßen. Wenn man das in den Kontext bringt, geht es darum 5x die CO2-Emissionen eines durchschnittlichen Personenkraftwagens über die gesamte Lebensdauer.

Und je leistungsfähiger das KI-Modell ist, desto mehr Energie benötigt es.

Im Jahr 2019 lernenForscher fanden heraus, dass die Herstellung von BERT, einer generativen KI mit 110 Millionen Parametern, die gleiche Energie verbrauchte wie eine Person bei einem transkontinentalen Hin- und Rückflug.

Die Anzahl der Parameter des KI-Modells bezieht sich auf ihre Größe. Je größer das Modell ist, desto größer ist seine Stellfläche.

Tatsächlich emittierte das viel größere Modell, der GPT-3, mit 175 Milliarden Parametern über 550 Tonnen CO2e bei einem Stromverbrauch von 1.287 MW, pro Informatikerin Kate Saenko. Es handelt sich um die gleiche Menge an Emissionen, die ein einzelner Mensch ausstoßen würde 550 Hin- und Rückflüge zwischen New York und San Francisco.

Und dabei sind noch nicht einmal andere Emissionsquellen eingerechnet, sondern nur die Vorbereitung der KI auf den Einsatz.

KI-Abfragen wie ChatGPT stoßen mehr CO2 aus

Während generative KI-Modelle früher nur für Forscher verfügbar waren, ändert sich dies mit der Veröffentlichung von ChatGPT durch OpenAI. Zusammen mit dem CO2-Fußabdruck des Sektors.

Es fehlen Informationen zu den CO2-Emissionen einer einzelnen generativen KI-Abfrage. Branchenschätzungen zeigen jedoch, dass dies der Fall ist 4x bis 5x größer als die einer Suchmaschinenanfrage. Eine Google-Suche ergibt ungefähr 0,2g CO2.

ChatGPT hatte mehr als gesehen 1,5 Milliarden Besuche allein im März 2023.

Saenko behauptet das exponentielle Wachstum dieses KI-Tools, da Technologiegiganten es in ihre Suchmaschinen integrieren, und sagt:

„Da Chatbots und Bildgeneratoren immer beliebter werden und Google und Microsoft KI-Sprachmodelle in ihre Suchmaschinen integrieren, könnte die Zahl der Anfragen, die sie täglich erhalten, exponentiell wachsen.“

Das chinesische Suchunternehmen Baidu hat ebenfalls Pläne angekündigt, dasselbe zu tun.

ChatGPT und andere KI-Assistenten haben neben der Suche noch viele andere Einsatzmöglichkeiten. Sie können auch schreiben, mathematische Probleme lösen und Marketingkampagnen erstellen.

Die CO2-Emissionen beim Bau von ChatGPT sind nicht öffentlich bekannt, laut Saenko sind sie jedoch wahrscheinlich höher als der Fußabdruck von GPT-3. Und da ChatGPT aktualisiert werden muss und nur bis 2021 Daten verarbeiten kann, werden seine Emissionen noch weiter zunehmen.

Dennoch kann der CO2-Fußabdruck generativer KI verringert werden.

Ein „umweltfreundlicherer“ Chatbot

A Studie von Google fanden heraus, dass der Einsatz einer effizienteren KI-Modellarchitektur, eines Prozessors und eines umweltfreundlicheren Rechenzentrums den CO2-Fußabdruck der Technologie um reduzieren kann 100x bis 1.000x.

Ein umweltfreundlicheres Rechenzentrum bedeutet die Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen wie Solar- oder Windparks.

KI-Entwickler können Berechnungen auch zu Zeiten planen, zu denen erneuerbare Energiequellen besser verfügbar sind. Dadurch kann der CO2-Fußabdruck von KI um ein Vielfaches reduziert werden 30 % bis 40 %im Vergleich zur Nutzung eines mit fossilen Brennstoffen betriebenen Stromnetzes.

Das dringlichere Anliegen besteht jedoch darin, Daten zum CO2-Fußabdruck generativer KI-Modelle öffentlicher zugänglich zu machen. Dies ist von entscheidender Bedeutung, um die tatsächlichen Auswirkungen des Sektors auf die Umwelt zu kennen und von dort aus Anstrengungen zur Emissionsreduzierung zu unternehmen.