San Francisco Frontiers - Geht KI der Strom aus?

Künstliche Intelligenz (KI) hat sich zur treibenden Kraft für wirtschaftliche Innovationen und digitale Dienste entwickelt. Gleichzeitig steigt der Energieverbrauch von Rechenzentren exponentiell. Eine Analyse der Internationalen Energieagentur beziffert den weltweiten Strombedarf von Rechenzentren für 2024 auf rund 415 Terawattstunden; bis 2030 soll er auf 945 Terawattstunden steigen – mehr als das heutige Stromaufkommen ganz Japans. In den Vereinigten Staaten wird die Hälfte des erwarteten Strombedarfswachstums auf Rechenzentren entfallen. Große KI‑Modelle benötigen für das Training und den Betrieb ein Vielfaches der Rechenleistung klassischer Anwendungen; einzelne Server verbrauchen bis zu dreißigmal mehr Energie.

Energiestandort Deutschland im Wettlauf
Die Frage, ob Deutschland ein führender KI‑Standort bleibt, entscheidet sich zunehmend an der Steckdose. Politische Verantwortungsträger warnen davor, dass der Strompreis zum strategischen Standortfaktor wird: Bereits ein Preisunterschied von fünf bis zehn Cent pro Kilowattstunde kann Investitionen verhindern. Gleichzeitig kommt der Ausbau von Stromnetzen und erneuerbaren Kapazitäten nicht hinterher. In Frankfurt, einem Zentrum der deutschen Rechenzentrumsbranche, drohen bis 2030 keine neuen KI‑Rechenzentren mehr ans Netz zu gehen, weil es an Netzanschlüssen fehlt. Investitionen im Milliarden‑Umfang liegen auf Eis, weil die Wartezeit für einen Anschluss bis zu 13 Jahre beträgt. Konzerne wie Google, Oracle und Microsoft verlagern deshalb Projekte in Länder mit günstigerer und verlässlicherer Energieversorgung.

Die Netze in vielen Industrieländern sind bereits stark belastet. In den Niederlanden warten zehntausende Unternehmen auf einen Netzanschluss, weil der Strombedarf schneller wächst als erwartet. Selbst im Silicon Valley gibt es Rechenzentren, die trotz vorhandener Kapazitäten nicht ans Netz gehen können, weil der lokale Versorger die Versorgung nicht sicherstellen kann.

Öffentliche Sorge und Proteste
Der rapide Ausbau der Rechenzentren hat zu Protesten und Forderungen nach Regulierung geführt. Eine europaweite Umfrage der Organisation AlgorithmWatch aus dem Herbst 2025 ergab, dass sich eine Mehrheit der Befragten für strengere Regeln und mehr Transparenz ausspricht. Besonders in Spanien und Irland, wo Rechenzentren längst die Energiepreise und die Wasserverfügbarkeit beeinflussen, ist die Zustimmung hoch. Nahezu drei Viertel der Befragten befürchten, dass der Wasserverbrauch die Ökosysteme beeinträchtigt, und fast ebenso viele sehen Auswirkungen auf ihre eigene Wasserversorgung. In Irland entfallen bereits 22 Prozent des gesamten Stromverbrauchs auf Rechenzentren; in Deutschland sind es über vier Prozent, in Frankfurt am Main sogar etwa vierzig Prozent. Diese Zahlen verstärken die Sorge, dass der Ausbau der Rechenzentren die Energiewende verlangsamt.

Auch der Wasserbedarf der Anlagen sorgt für Kritik. In Spanien werden neue KI‑Fabriken ausgerechnet in den trockensten Regionen geplant, während in Deutschland Studien vor möglichen Engpässen im Rhein‑Main‑Gebiet und in Brandenburg warnen. Viele Bürgerinnen und Bürger fordern daher, dass neue Rechenzentren nur gebaut werden dürfen, wenn gleichzeitig zusätzliche erneuerbare Energiequellen errichtet werden.

Politische Maßnahmen und technologische Antworten
Um den wachsenden Energiehunger zu zähmen, setzt die deutsche Bundesregierung auf eine Stabilisierung des Strompreises. Ab 2026 sollen milliardenschwere Zuschüsse zu den Netzentgelten die Energiekosten senken. Darüber hinaus haben Bund und Länder vereinbart, dass größere Rechenzentren ab 2027 vollständig mit Strom aus erneuerbaren Quellen betrieben werden müssen. Kritiker weisen jedoch darauf hin, dass diese Vorgabe nur dann wirksam ist, wenn der Ausbau erneuerbarer Energien Schritt hält; sonst fehlt die Energie an anderer Stelle.

Parallel dazu suchen Wissenschaft und Industrie nach technologischen Lösungen. Forscherinnen und Forscher am Hasso‑Plattner‑Institut entwickeln Low‑Precision‑Algorithmen, die den Energieverbrauch beim Training von KI‑Modellen um bis zu 89 Prozent senken sollen. Neuromorphe und optische Chips versprechen langfristig eine Entkoppelung von Rechenleistung und Energiebedarf. Gleichzeitig arbeiten Energieversorger und Netzbetreiber daran, mithilfe von KI die Kapazität bestehender Übertragungsleitungen zu erhöhen und Fehler in Netzen frühzeitig zu erkennen. Laut dem „Energy and AI“-Bericht kann der Ausbau von Wind‑, Solar‑ und Wasserkraftwerken, der bis 2030 jährlich um rund 22 Prozent wachsen soll, fast die Hälfte des zusätzlichen Strombedarfs decken.

Ausblick in die nahe Zukunft
Die Stromkrise der künstlichen Intelligenz ist kein Science-Fiction-Szenario, sondern eine gegenwärtige Herausforderung. Weltweit übersteigt die Nachfrage nach Rechenleistung die Kapazität der Stromnetze. Ohne einen massiven Ausbau von Netzen und erneuerbaren Energien sowie erhebliche Effizienzfortschritte bei Chips und Algorithmen droht der KI‑Boom an seinen eigenen Grundlagen zu scheitern. Die Politik muss entscheiden, wie die begrenzte Energie zwischen gesellschaftlichen Bedarfen verteilt wird. Und die Unternehmen stehen in der Pflicht, ihre Rechenzentren nachhaltiger zu gestalten. Andernfalls könnten Standortvorteile schmelzen wie Eis in der Sonne – und die Vision einer digitalen, klimafreundlichen Zukunft bleibt ein leeres Versprechen.