In diesem Kapitel untersuchen wir den scheinbar unersättlichen Strombedarf der digitalen Transformation und der allgemeinen Künstlichen Intelligenz und beleuchten, wie wir als Gesellschaft diesen Bedarf reduzieren und kontrollieren sowie die Auswirkungen auf das Klima durch sorgfältige Technik und die Bereitschaft, einige vernünftige Kompromisse einzugehen, verringern können.
Wir beginnen mit einer Einführung in den Stromverbrauch herkömmlicher digitaler Geräte, bevor wir Hintergrundmaterial zu Umfang und Ausmaß der Herausforderungen für die IT-Infrastruktur anbieten. Wie viel Rechnerkapazität wird benötigt, welche Technologien werden wahrscheinlich eingesetzt, und welche Investitions- und Stromkosten werden der Gesellschaft durch die Bereitstellung dieser Kapazitäten entstehen? Dazu gehört auch ein Überblick über den aktuellen Stromverbrauch und den Stromerzeugungsmix in Deutschland sowie über die Arten und Grenzen der verschiedenen Stromerzeugungsquellen.
Anschließend gehen wir näher auf die Herausforderungen bei der Bereitstellung der erforderlichen Rechenkapazität ein. Dazu gehören Fragen, die von der Schätzung des Energiebedarfs über die physischen Rechenzentren, der effizienten Kühlung und des Energiemanagements (PUE und Auftragsplanung) bis hin zu den Übertragungssystemen für die Stromversorgung der Rechenzentren reichen, und schließlich Fragen der Stromerzeugung und der Standorte der Rechenzentren, die eng mit den gewählten Erzeugungsansätzen verbunden sind. Obwohl es ein interessanter Aspekt in diesem Kontext ist, werden wir uns explizit nicht mit den erforderlichen Änderungen im Software-Ökosystem zur Unterstützung von KI-Prozessoren befassen.
Wir schließen mit einem Ausblick auf Maßnahmen, die erforderlich sind, wenn die digitale Transformation wie erwartet voranschreitet und ein solcher AGI-Aufbau stattfinden soll. Dies ist von besonderer Bedeutung für die Aspekte mit langer Vorlaufzeit, wie z. B. den Ausbau der Stromerzeugung, den Aufbau von Energiespeichersystemen und die Verbesserung des Übertragungsnetzes, die alle umfangreichen Genehmigungen und Planungen auf staatlicher und nationaler Ebene erfordern.