KI-Anlage Wyoming: Verbrauch übertrifft gesamten Privatstrombedarf

Eine neue, für Wyoming geplante Anlage für künstliche Intelligenz (KI) wird voraussichtlich mehr Strom verbrauchen als alle Privathaushalte des Staates zusammen. Dies unterstreicht einen wachsenden nationalen Trend, bei dem die KI-Infrastruktur die Kapazität bestehender Strom- und Wassersysteme rapide übersteigt. Diese Entwicklung, angeführt vom KI-Rechenzentrumsentwickler Crusoe und dem Energieinfrastrukturanbieter Tallgrass, wird in der Nähe von Cheyenne angesiedelt sein. Die Anfangsphase des Campus ist auf 1,8 Gigawatt (GW) Stromverbrauch ausgelegt, mit dem Potenzial, auf bis zu 10 GW zu skalieren. Um dies ins Verhältnis zu setzen: 1 GW kann etwa eine Million Haushalte mit Strom versorgen.

Der immense Strombedarf von KI-Rechenzentren wird zu einer erheblichen Belastung für die Versorgungssysteme in den Vereinigten Staaten. Branchenschätzungen deuten darauf hin, dass Rechenzentren derzeit 4,4 % des US-Stromverbrauchs ausmachen, eine Zahl, die bis 2028 12 % erreichen könnte. Einige Versorgungsunternehmen warnen sogar vor einem potenziellen Anstieg des nationalen Strombedarfs um 50 % innerhalb der nächsten fünf Jahre – ein Wachstumsniveau, auf das derzeit kein Staat vorbereitet ist. Die Energieintensität von KI-Anfragen ist wesentlich höher als die des traditionellen Internetgebrauchs; so verbraucht eine typische ChatGPT-Anfrage etwa 2,9 Wattstunden Strom, fast zehnmal mehr als eine Standard-Websuche. Dieser eskalierende Bedarf veranlasst bereits Versorgungsunternehmen wie Pacific Gas & Electric dazu, Pläne zur Stilllegung von Kohlekraftwerken rückgängig zu machen, während Netzbetreiber in Texas Notfallwarnungen herausgegeben haben.

Wyoming hat sich aufgrund seiner geografischen Stabilität, der Anbindung an das nationale Internet-Backbone über die Interstate 80 und seines erheblichen Energieüberschusses als attraktiver Standort für solche Infrastrukturen erwiesen. Der Staat produziert etwa 12-mal mehr Energie, als er verbraucht, und rangiert als drittgrößter Nettoenergieversorger des Landes. Diese Energiefülle hat bereits Unternehmen wie Microsoft und Meta angezogen, wobei Metas 900 Hektar großes Hyperscale-Rechenzentrum in der Nähe von Cheyenne kurz vor der Fertigstellung steht. Die neue Anlage von Crusoe und Tallgrass beabsichtigt, mehrere Energiequellen zu nutzen, darunter Erdgas und zukünftige Entwicklungen im Bereich erneuerbarer Energien, und wird aufgrund des schieren Umfangs ihres prognostizierten Verbrauchs mit autonomer Energie betrieben, anstatt sich ausschließlich auf das staatliche Stromnetz zu verlassen. Bei voller Kapazität von 10 GW könnte der jährliche Energieverbrauch der Anlage 87,6 Terawattstunden betragen, was dem Doppelten der derzeitigen Gesamtenergieproduktion des Staates entspricht.

Neben Strom benötigen KI-Rechenzentren auch erhebliche Wassermengen, hauptsächlich für Kühlsysteme. Viele Anlagen nutzen Verdunstungskühlung, wobei Schätzungen zufolge jedes große Rechenzentrum täglich 2 Millionen Liter Wasser verbrauchen könnte, was dem täglichen Verbrauch von 6.500 US-Haushalten entspricht. Dies stellt eine besondere Herausforderung für wasserarme westliche Staaten dar. So verbrauchten Rechenzentren in Zentral-Texas in den Jahren 2023 und 2024 463 Millionen Gallonen Wasser, und Prognosen deuten darauf hin, dass texanische Rechenzentren bis 2030 fast 400 Milliarden Gallonen verbrauchen könnten, was etwa 7 % des gesamten prognostizierten Wasserverbrauchs des Staates entspricht. Große Technologieunternehmen wie Google, Microsoft und Meta haben Milliarden Gallonen Wasser für ihre Rechenzentren verbraucht und stehen wegen ihres Wasser-Fußabdrucks unter Beobachtung, insbesondere in dürregefährdeten Gebieten.

Die rasche Expansion der KI-Infrastruktur hat erhebliche wirtschaftliche und ökologische Auswirkungen. Die Deckung der erforderlichen Infrastrukturanforderungen könnte bis 2030 bis zu 2 Billionen US-Dollar kosten, mit geschätzten 5,7 bis 9,2 Milliarden US-Dollar jährlich an Kosten im Zusammenhang mit der öffentlichen Gesundheit aufgrund erhöhter Emissionen. Es wird erwartet, dass diese Kosten durch höhere Stromrechnungen an die Verbraucher weitergegeben werden. Zum Beispiel haben Kunden in der PJM-Interconnect-Region, die eine hohe Konzentration von Rechenzentren aufweist, in diesem Sommer Energiepreiserhöhungen von bis zu 20 % erlebt, wobei ein unabhängiger Beobachter drei Viertel dieser Erhöhungen auf die Nachfrage der Rechenzentren zurückführt.

Die Bewältigung dieser Herausforderungen erfordert einen vielschichtigen Ansatz, der auf Nachhaltigkeit ausgerichtet ist. Innovationen bei der Energieeffizienz von Rechenzentren umfassen fortschrittliche Kühltechnologien wie die Flüssigkeitskühlung, die deutlich effizienter sein kann als die herkömmliche Luftkühlung. KI selbst kann durch prädiktive Analysen und intelligente Arbeitslastverteilung eine Rolle bei der Optimierung des Energiemanagements in Rechenzentren spielen, wodurch der Stromverbrauch möglicherweise reduziert und die Betriebsleistung verbessert wird. Darüber hinaus könnte die Integration von Rechenzentren in intelligente Netze es ihnen ermöglichen, überschüssige erneuerbare Energie zu speichern und sie während Spitzenlastzeiten wieder ins Netz einzuspeisen, was die allgemeine Netzstabilität und Nachhaltigkeit verbessert. Die Entwicklung von Low-Power-Computing und die Nutzung erneuerbarer Energiequellen sind ebenfalls entscheidende Schritte zur Minderung der Umweltauswirkungen von KI.