Im Jahr 2022 verbrauchte Microsoft 6,4 Milliarden Liter Wasser – über ein Drittel mehr als im Vorjahr. Hinter dem Anstieg steht das große Thema dieses Jahres: Künstliche Intelligenz.

Die Kosten für ein Tool der künstlichen Intelligenz (KI) wie ChatGPT können schwer zu messen sein.

Aber das von Microsoft unterstützte OpenAI brauchte riesige Mengen Wasser. Sie stammten aus den Flüssen Raccoon und Des Moines im zentralen Teil des US-Bundesstaates Iowa.

Das Wasser wurde benötigt, um einen leistungsstarken Supercomputer zu kühlen, der den KI-Systemen beibrachte, die menschliche Sprache zu imitieren. Tech-Giganten wie Microsoft, OpenAI und Google haben zugegeben, dass der enorme Anstieg der Nachfrage nach sogenannter generativer KI hohe Kosten mit sich gebracht hat. Dies gilt für alles, von teuren Halbleitern bis hin zu einem stark steigenden Wasserverbrauch.

Die Entwicklung einer solchen generativen KI – eines Sprachmodells, mit dem neue Inhalte generiert werden können – erfordert daher die Analyse von Mustern in riesigen Textmengen. Es handelt sich um einen äußerst komplexen Computervorgang, der große Mengen Strom benötigt und große Mengen Wärme erzeugt. An heißen Tagen müssen solche Rechenzentren dann mit viel Wasser gekühlt werden, das in Kühltürme gepumpt wird.

Für eine Frage können 0,1 Liter verwendet werden

Microsoft verrät es in seinem neuesten Umweltbericht dass der weltweite Wasserverbrauch des Konzerns von 2021 bis 2022 um 34 Prozent gestiegen ist. Insgesamt beträgt der Verbrauch 6,4 Milliarden Liter – das entspricht knapp 2.500 50-Meter-Schwimmbecken.

– Man kann mit Recht sagen, dass der größte Teil des Anstiegs auf KI zurückzuführen ist, einschließlich großer Investitionen in generative KI und die Zusammenarbeit mit OpenAI, sagt der Forscher Shaolei Ren.

Später in diesem Jahr werden er und andere Forscher einen Bericht vorlegen, der schätzt, dass ChatGPT in zwischen fünf und 50 Fragen von Benutzern einen halben Liter Wasser schluckt – abhängig vom Standort des Servers und der Jahreszeit. Dies könnte einen Wasserverbrauch von 0,1 Litern pro Frage bedeuten.

Auch Google hatte Durst

In die Schätzung sind indirekte Wasserverbräuche einbezogen, die die Unternehmen selbst nicht messen – etwa zur Kühlung der Kraftwerke, die die Rechenzentren mit Strom versorgen.

– Die meisten Menschen sind sich der Ressourcennutzung hinter ChatGPT nicht bewusst. „Wenn die Leute nichts von dem Problem wissen, können wir auch nicht versuchen, Ressourcen zu sparen“, sagt Ren.

Googles Der Wasserverbrauch stieg im gleichen Zeitraum um 20 Prozent. Dies sei laut Ren auch zu einem großen Teil auf den KI-Ausbau zurückzuführen. Auch hier gab es große lokale Unterschiede: Google hat in Oregon zuvor viel Aufmerksamkeit für seinen Wasserverbrauch erhalten, hier konnte jedoch kein signifikanter Anstieg verzeichnet werden. In der Wüstenstadt Las Vegas hingegen verdoppelte sich der Verbrauch. Und in Iowa, wo Microsoft ebenfalls über große Rechenzentren verfügt, war Google am durstigsten.

Verspricht Genesung

Der Ressourcenverbrauch in Rechenzentren ist kein unbekanntes Problem. Viele kennen die Aufforderung, alte E-Mails zu löschen, damit diese nicht in der Cloud liegen. China ging 2021 hart gegen das Kryptowährungs-Mining vor, nachdem sich herausstellte, dass kommerzielle Akteure Schulen, Gemeindezentren und andere öffentliche Einrichtungen, die subventionierten Strom beziehen, missbrauchten.

Da die generative KI jedoch schnell wächst und selbstständig neue Inhalte erstellen kann, hebt dies das Problem auf eine neue Ebene. Die Technologieunternehmen selbst erkennen das Problem.

Microsoft teilt der Nachrichtenagentur AP mit, dass es in Forschung investiert, die den Klima- und Energie-Fußabdruck von KI misst. Darüber hinaus arbeitet der Riese daran, die Systeme energieeffizienter zu machen und in erneuerbare Energien zu investieren, so der Riese.

Auch der Kooperationspartner OpenAI räumt ein, dass das Training von KI-Systemen zu einem himmelhohen Wasser- und Energieverbrauch führen kann, und das Unternehmen arbeitet an einer Rationalisierung.

Kühlere Bedingungen sind besser

Microsoft und OpenAI haben eine große Anzahl ihrer Rechenzentren in der Stadt West Des Moines (Iowa) eröffnet, einem krötenflachen Bundesstaat im Mittleren Westen, der vor allem für seine endlosen Maisfelder bekannt ist. In vielerlei Hinsicht ist es ein relativ effizienter Ort für den Aufbau solcher KI-Systeme. Im Vergleich dazu verbrauchen die Rechenzentren von Microsoft im Wüstenstaat Arizona weitaus mehr Wasser.

– Wenn Sie KI-Modelle bei Microsoft trainieren, sollten Sie es nach Iowa und nicht nach Arizona hinzufügen. Für das Training mache es keinen Unterschied, aber einen großen Unterschied für den Wasser- und Energieverbrauch, sagt Ren.

Die meiste Zeit des Jahres benötigen die Rechenzentren in Iowa nichts als Luft zum Abkühlen. Erst wenn die Temperatur 29 Grad Celsius übersteigt, muss Microsoft nach Angaben des Unternehmens zusätzliches Wasser anzapfen.

Zieht sich fest

Im Sommer kann es in Iowa jedoch sehr heiß werden. Im Juli 2022 blieb noch ein Monat, bis OpenAI das Training von GPT-4 abschloss, das später zum öffentlich verfügbaren ChatGPT werden sollte. Anschließend pumpte Microsoft nach Angaben des Wasserwerks in West Des Moines 43,5 Millionen Liter Wasser in seine Rechenzentren in Iowa.

Dies allein machte 6 Prozent des Verbrauchs der Wasserwerke in diesem Monat aus, und im selben Jahr kündigten die Wasserwerke und die Gemeinde Beschränkungen an.

In einem Dokument machten sie deutlich, dass sie die Genehmigung neuer Rechenzentrumsprojekte nur in Betracht ziehen werden, wenn Microsoft eine Technologie einführt, die den Wasserverbrauch gegenüber den heutigen Spitzenwerten deutlich senkt.