Studie der TU Wien:

Wie KI-Rechenzentren das Stromnetz schonen können

So sieht es in einer Serverfarm des US-Internetriesen Google aus.(Bild: Google)

Der stark steigende Energiebedarf von KI-Rechenzentren stellt Stromnetze weltweit vor Herausforderungen. Laut einer Studie eines internationalen Forschungsteams unter Leitung der Technischen Universität (TU) Wien sollten sich Rechenzentren künftig an die Kapazitäten des Stromnetzes anpassen und nicht umgekehrt. Durch die zeitliche Verschiebung von Rechenaufgaben könnten die Anlagen zur Stabilisierung der Netze beitragen.

Bisher seien Rechenzentren in der Netzplanung als gewöhnliche Verbraucher betrachtet worden, die jederzeit eine gewünschte Leistung erhalten müssten. Das Training großer KI-Modelle könne jedoch zu Zeiten stattfinden, in denen besonders viel erneuerbare Energie verfügbar sei. Dafür schlagen die Wissenschafter spezielle Verträge mit einer garantierten Basisleistung und einer bei Netzüberlastung vorübergehend reduzierbaren Zusatzleistung vor.

Eine US-Modellstudie habe gezeigt, dass eine Drosselung von höchstens 35 Stunden pro Jahr ausreichte, um die Netzkapazitäten nicht zu überschreiten. „Wir sehen, dass Rechenzentren nicht unbedingt dort errichtet werden, wo der Strom am billigsten ist. Entscheidender ist für viele Unternehmen: Wo ist das Netz gut ausgebaut? Wo kann man möglichst schnell einen passenden Netzanschluss bekommen?“, erklärte Reda El Makroum vom Institut für Energiesysteme und elektrische Antriebe der TU Wien.

Bessere Datenlage gefordert
„Wichtig wäre auch eine bessere Datenlage zum Stromverbrauch der Rechenzentren“, sagte El Makroum. „Um die Netzinfrastruktur gut planen zu können, müsste man besser wissen, wie sich der Stromverbrauch verändert.“ Anonymisierte Betriebsdaten sowie Informationen zur verwendeten Hardware könnten hierbei Abhilfe schaffen. Wie die Forscher und Forscherinnen betonen, bestehe andernfalls die Gefahr, dass der Boom der Künstlichen Intelligenz zu einer Renaissance fossiler Energieträger führt. So seien etwa Ende 2025 in den USA 39 Prozent der in Planung befindlichen Gaskraftwerksleistung für Datenzentren vorgesehen gewesen. Auch in Norwegen reiche die Kapazität des vorwiegend aus erneuerbaren Quellen gespeisten Netzes stellenweise nicht aus.

Hinsichtlich der regionalen Auswirkungen halten die Forscher fest, dass Rechenzentren zwar hohe Investitionen brächten, Arbeitsplätze jedoch vor allem während der Bauphase entstünden. Auch die Abwärmenutzung könne der Standortgemeinde zugutekommen. Wenn die Entwicklung rechtzeitig geplant werde, könnten Rechenzentren ein funktionierender Teil eines zukunftsfähigen Energiesystems werden.