Ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Wolfgang Maaß an der Universität des Saarlandes und dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) arbeitet an einer vielversprechenden Lösung, um Künstliche Intelligenz (KI) deutlich energieeffizienter zu machen. Ziel ist es, die Energieeffizienz von KI-Anwendungen um bis zu 90 Prozent zu steigern. Dies ist besonders wichtig, da der Strombedarf von Rechenzentren in Deutschland im letzten Jahrzehnt mehr als verdoppelt wurde und 2023 bereits etwa 20 Terawattstunden (TWh) betrug, mit einem prognostizierten Anstieg auf 35 TWh bis 2030 und sogar auf bis zu 88 TWh bis 2045.

Im Mittelpunkt der Forschung stehen Rechenzentren, Sprach- und visuelle Modelle, die zur Verbesserung des ökologischen Fußabdrucks von KI beitragen sollen. Angesichts der steigenden Energiepreise und der Notwendigkeit für mehr Nachhaltigkeit im digitalen Sektor, wird eine Optimierung der KI-Modelle als entscheidend erachtet. Derzeit benötigen Modelle wie ChatGPT enorme Mengen an Energie, was ihre Anwendung für kleinere und mittelständische Unternehmen erschwert.

Technologische Fortschritte und Herausforderungen

Um die Energieeffizienz zu verbessern, entwickelt das Team schlankere, bedarfsgerechtere KI-Modelle, die für eine breitere Nutzerschaft zugänglich sind und weniger Infrastruktur benötigen. Die Nachhaltigkeit in Rechenzentren wird auch durch den Einsatz fortschrittlicher Kühltechnologien und erneuerbarer Energiequellen gefördert. Innovative Kühltechniken, darunter flüssigkeitsbasierte Systeme und geothermische Anlagen, können helfen, den Energieverbrauch erheblich zu senken.

Die Herausforderungen, die durch die steigende Nutzung von Cloud-Diensten, KI-Anwendungen und die Digitalisierung von Industrien entstehen, erfordern rechtzeitige Planungen in der Strominfrastruktur. Betreiber sind gefordert, den Energieverbrauch durch optimierte Kühltechnik, hardwarebasierte Effizienz und smarte Gebäudestrukturen zu senken. Eine Verbesserung der Wärmerückgewinnung kann dazu beitragen, bis zu 80 % der Abwärme gewinnbringend zu nutzen.

Präsentation auf der Hannover Messe

Die Ergebnisse dieser Forschung sollen vom 31. März bis 4. April auf der Hannover Messe am Stand des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz präsentiert werden. Das Projekt mit dem Namen ESCADE wird mit rund fünf Millionen Euro über drei Jahre gefördert und läuft bis Ende April 2026. Zu den Partnern des Projekts gehören unter anderem die NT Neue Technologie AG und die Technische Universität Dresden.

Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Entwicklung eines KI-Modells zur automatischen Sortierung von Stahlschrott in Zusammenarbeit mit der Stahl Holding Saar. Dieses Modell soll im Stahlrecyclingprozess eingesetzt werden, um kompakte, energieeffiziente und leistungsstarke KI-Modelle zu schaffen.

Die digitale Zukunft der Rechenzentren

Die Rechenzentren stehen an einem Wendepunkt: Einerseits gibt es immer höhere Anforderungen an Rechenleistung und Effizienz, während gleichzeitig gesetzliche Vorgaben, wie das EnEfG, eine drastische Reduktion des Energieverbrauchs fordern. Künstliche Intelligenz kann hierbei nicht nur bei der Energieoptimierung helfen, sondern auch als Schlüsseltechnologie für zukünftige Entwicklungen in der digitalen Infrastruktur gelten.

Technologische Innovationen werden entscheidend für die digitale Zukunft sein. Edge- und On-Premise-Rechenzentren ermöglichen es, Daten lokal zu verarbeiten, wodurch Latenzzeiten vermieden werden. Nachhaltige Bauweisen und die Verwendung klimafreundlicher Materialien gewinnen zunehmend an Bedeutung, um die **CO₂-Bilanz** der Gebäude zu verbessern. Rechenzentren werden damit nicht nur leistungsfähiger, sondern auch umweltfreundlicher und flexibler. Das Zusammenspiel dieser Faktoren ist entscheidend für die Erreichung der Klimaziele und die ganzheitliche Weiterentwicklung der Technologie.