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Der gigantische Energiehunger moderner Technologien
Die Blockchain-Technologie ist ein Paradebeispiel für energieintensive Innovationen. Insbesondere das Bitcoin-Netzwerk, dessen Funktionsprinzip auf das „Proof of Work“-Verfahren (PoW) setzt, benötigt gigantische Mengen an Energie. „Proof of Work“ dient dazu, die Integrität und Sicherheit des Netzwerks zu gewährleisten, indem es die Verifizierung neuer Transaktionen und die Erstellung neuer Blöcke der Blockchain ermöglicht.
Schätzungen zufolge liegt der jährliche Stromverbrauch von Bitcoin weltweit bei etwa 120 Terawattstunden (TWh). Dieser Wert entspricht dem Verbrauch eines mittelgroßen Landes. Dieser Energiebedarf wird von Tausenden von Mining-Computern erzeugt, die rund um die Uhr arbeiten, um in der Blockchain abgelegte Transaktionen zu validieren und neue Bitcoins zu erzeugen.
Ein positives Beispiel für eine energieeffizientere Blockchain ist Ethereum. Diese nutzt seit 2022 den „Proof of Stake“-Mechanismus. Durch diesen Schritt konnte Ethereum seinen Energieverbrauch um mehr als 99 Prozent senken. Dieser Erfolg hat andere Blockchain-Projekte dazu inspiriert, ebenfalls auf weniger energieintensive Mechanismen umzusteigen.
Im Bereich der Künstlichen Intelligenz sind es vor allem große Sprachmodelle und Deep-Learning-Systeme, die immense Rechenressourcen erfordern. Das Training des Sprachmodells GPT-3, auf dem ChatGPT bis Anfang 2023 basierte, verbrauchte geschätzte 1287 Megawattstunden (MWh) – genug Energie, um eine Kleinstadt mehrere Monate lang mit Strom zu versorgen.
Auch bei AlphaGo, dem KI-System von DeepMind, das den Weltmeister Lee Sedol im Go-Spiel besiegte, war der Energieaufwand enorm: Das Training dieses Systems dauerte Tausende von Stunden und verbrauchte damit weit mehr Energie als ein durchschnittlicher Haushalt.
Rechenzentren: die stillen Giganten
Rechenzentren sind das Rückgrat der weltweiten digitalen Infrastruktur. Sie betreiben die Server und speichern die Daten, die für moderne Internetdienste benötigt werden. Das Citadel Campus in Nevada, USA gilt als eines der größten Rechenzentren der Welt. Es ist auf eine Leistung von bis zu 650 MW ausgelegt, was dem Energieverbrauch einer Großstadt entspricht. Auch das Langfang Data Center in Langfang, China ist für seinen enormen Energieverbrauch von mehreren hundert Megawatt bekannt. Es liefert unter anderem die Infrastruktur für die Cloud-Dienste des chinesischen Online-Konzerns Alibaba.
Google, Microsoft und Meta als Vorreiter
Doch auch hier gibt es allmählich Fortschritte in Richtung Nachhaltigkeit. Ein Beispiel ist das Rechenzentrum von Google in Hamina, Finnland. Dieses nutzt Meerwasser zur Kühlung seiner Server, was den Energieverbrauch erheblich reduziert. Darüber hinaus wird das gesamte Rechenzentrum mit erneuerbarer Energie betrieben.
Microsoft verfolgt einen ähnlichen Ansatz mit seinem Unterwasser-Rechenzentrumsprojekt „Project Natick“. Diese Rechenzentren nutzen das kalte Meerwasser zur Kühlung und sind so effizient, dass sie mit minimalem Energieaufwand betrieben werden können.
Facebooks Rechenzentrum in Luleå, Schweden, ist ein weiteres Beispiel für Innovation. Durch die Nutzung der natürlichen Kälte des Nordens und den Einsatz von 100 Prozent erneuerbarer Energie konnte der Energieverbrauch der Anlage drastisch gesenkt werden.
Blockchain und erneuerbare Energien lassen sich bereits jetzt kombinieren
Angesichts des steigenden Bedarfs an Rechenleistung und der damit verbundenen Umweltauswirkungen wird die Nutzung erneuerbarer Energien immer wichtiger und wird in wenigen Jahren essenziell sein.
Mittlerweile gibt es zahlreiche Blockchain-basierte Projekte, die die Zeichen der Zeit erkannt haben und den Ausbau erneuerbarer Energien fördern. Das australische Unternehmen Power Ledger ermöglicht Peer-to-Peer-Handel mit überschüssiger Solarenergie, während das estnische Start-up WePower Energie als handelbare Tokens vorab verkauft, um Investitionen in erneuerbare Energieprojekte zu erleichtern. SunExchange aus Südafrika nutzt dagegen Crowdfunding für Solarprojekte in Entwicklungsländern.
Das ION Power Grid nutzt Blockchain-Technologie, um dezentrale Energienetze zu betreiben. Es ermöglicht Nutzern, überschüssige Energie aus erneuerbaren Quellen effizient zu handeln und gleichzeitig die Netzstabilität durch Echtzeitdaten und Smart Contracts zu gewährleisten. Das ION Power Grid zielt darauf ab, die Integration erneuerbarer Energien in bestehende Netzwerke zu beschleunigen und den Zugang zu sauberer Energie global zu verbessern.
Auch KI wird allmählich nachhaltiger
Im KI-Bereich gibt es ebenfalls vielversprechende Ansätze. OpenAI und Google entwickeln spezialisierte Hardware wie Tensor Processing Units (TPUs), die KI-Modelle effizienter trainieren können. TPUs verbrauchen deutlich weniger Energie als herkömmliche GPUs, was die Umweltbelastung reduziert.
Ein weiteres innovatives Beispiel ist die Kryptowährung Nano, die vollständig ohne Mining auskommt und dadurch einen extrem geringen Energieverbrauch hat. Dies wird durch die Block-Lattice-Architektur ermöglicht, bei der jede Wallet ihre eigene Blockchain besitzt, was schnelle und effiziente Transaktionen erlaubt.
Anstelle des energieintensiven Proof of Work setzt Nano auf ein Delegated Proof of Stake (DPoS)-System, bei dem gewählte Repräsentanten über Transaktionen abstimmen. Da alle Token bereits vorab verteilt wurden und es keine Transaktionsgebühren gibt, benötigt das Netzwerk nur minimale Ressourcen. Diese Kombination macht Nano zu einer der umweltfreundlichsten Kryptowährungen.
Solche Projekte zeigen, dass nachhaltige Technologien möglich sind, wenn Umweltbewusstsein und technologische Innovation kombiniert werden.
Auch die Politik muss nachbessern
Die Verantwortung für die nachhaltige Nutzung moderner digitaler Technologien liegt jedoch nicht allein bei den Unternehmen. Regierungen und internationale Organisationen spielen eine entscheidende Rolle bei der Schaffung von Rahmenbedingungen, die den Übergang zu erneuerbaren Energien fördern. Dies kann durch Subventionen für grüne Energie, strengere Regulierungen für energieintensive Technologien oder den Aufbau einer Energieinfrastruktur mit erneuerbaren Energiequellen geschehen.
Ein Beispiel hierfür ist das Maßnahmenpaket „European Green Deal“, das darauf abzielt, Europa bis 2050 klimaneutral zu machen. Ein Bestandteil dieser Initiative ist die Förderung energieeffizienter digitaler Technologien, die sowohl Blockchain als auch KI umfassen.
Eine nachhaltige Zukunft benötigt Mut zur Innovation
Der hohe Energieverbrauch von Blockchain und KI bedroht aktuell die Nachhaltigkeit unseres Planeten. Doch mit innovativen Technologien, erneuerbaren Energien und politischem Engagement können wir ein Gleichgewicht zwischen technologischem Fortschritt und Umweltschutz finden. Beispiele wie Ethereum, SolarCoin und ION Power Grid zeigen, dass eine nachhaltige digitale Zukunft möglich ist – wenn wir bereit sind, in sie zu investieren.
