Siemens sieht KI als Werkzeug für mehr Nachhaltigkeit von Rechenzentren

Die starke Verbreitung von Künstlicher Intelligenz (KI) und Cloud-Computing stellt die Betreiber von Rechenzentren vor große Herausforderungen, bietet aber auch enorme Chancen für nachhaltige Innovationen. Ein Experte von Siemens hat sich jetzt dazu geäußert, wie sich diese Herausforderungen meistern und die Nachhaltigkeit der Branche vorantreiben lassen.

Steigende Anforderungen und Engpässe

Die Rechenzentrumsbranche steht unter erheblichem Druck. KI-Workloads treiben die Leistungsdichten pro Rack in die Höhe, teilweise auf über 100 Kilowatt. Das bringt herkömmliche Stromverteilungssysteme an ihre Grenzen und macht eine Neugestaltung der Energieinfrastruktur erforderlich. Die zusätzlich erzeugte Wärme bei neuer Hardware führt außerdem zu Veränderungen bei den Anforderungen für Gewicht, Platzbedarf und sogar Brandschutz.

Ein kritischer Engpass ist auch die Zeit bis zur Stromversorgung neuer Einrichtungen. Verzögerungen bei Netzanschlüssen können Jahre dauern, was den Ausbau von Rechenzentren behindert, vor allem in ohnehin bereits stark ausgelasteten Regionen wie Frankfurt und Dublin. Diese Situation zwingt Betreiber, ihre strategischen Ansätze zu überdenken.

Wie sich Siemens Lösungen vorstellt

Ciaran Flanagan, Vice President & Global Head of Data Center Solutions & Services, betonte in einer Podiumsdiskussion über Rechenzentren und KI auf dem Datacloud Global Congress, dass Rechenzentren künftig Teil des gesamten Stromnetzes werden und dabei helfen könnten, Lasten auszugleichen und sogar Speicherkapazitäten anzubieten. Sie würden sich zu „Prosumern“  entwickeln, die das Netz durch Bereitstellung von Ausgleichsdiensten und Lastmanagement mit einem höheren Anteil erneuerbarer Energien unterstützen. So könnten zum Beispiel Fabriken überschüssigen Strom nutzen, der von Rechenzentren gerade nicht benötigt wird.

Obwohl es angesichts des Wachstums schwierig sei, Rechenzentren aktuell komplett klimaneutral zu betreiben, gebe es zumindest Fortschritte. Die Branche habe die Nutzung von Power Purchase Agreements (PPAs) für erneuerbare Energien vorangetrieben und erzeuge zunehmend selbst erneuerbaren Strom vor Ort durch Solar- und Windanlagen.

Allerdings hält der Zubau von erneuerbaren Energien nicht Schritt mit dem steigenden Energiebedarf für die Rechenzentren, so dass die Branche zusätzlich auf Atomkraft, Gasturbinen und sogar Kohlekraftwerke setzt. Ein Beispiel sind die geplanten oder gerade im Bau befindlichen Meta Rechenzentren in den USA.

KI soll selbst für Nachhaltigkeit sorgen

Laut Siemens ist die KI-Technologie selbst ein wesentlicher Bestandteil der Lösung zur Erreichung von Nachhaltigkeitszielen. Sie könne ihren eigenen steigenden Strombedarf ausgleichen, indem sie Rechenzentrumsbetreibern helfe, effizienter zu werden.

Digitale Tools wie die Siemens Building X Suite beispielsweise nutzen KI zur Überwachung von Systemen und zur Vorhersage von Problemen, bevor sie auftreten. Anwendungen wie der Operations Manager ermöglichen prädiktive Wartung und Fehlererkennung, was den Betrieb optimiert und Abfall reduziert. KI-gesteuerte Software kann auch Kühlsysteme in den IT-Bereichen von Rechenzentren optimieren, den Energieverbrauch senken und die Gesamtleistung verbessern. Ein Beispiel ist der Einsatz von KI zur Optimierung der Kühlung, der laut Siemens bei Greenergy Data Centers zu einer Effizienzsteigerung von etwa 30% führte.

Die Integration von KI mit anderen Technologien wie digitalen Zwillingen ermöglicht es, Umweltauswirkungen von Produkten zu simulieren und datengesteuerte Optimierungen vorzunehmen, um den ökologischen Fußabdruck zu minimieren. Dies spart nicht nur Ressourcen, sondern auch Zeit und Kosten, weil Experimente in der virtuellen Welt statt in der physischen durchgeführt werden.

Siemens gibt an, dass in einer Umfrage KI von insgesamt 69 Prozent der Befragten als „essenziell“ angesehen werde, um die Komplexität des Klimawandels für ihre Organisationen zu vereinfachen. Zudem glauben 91 Prozent der Befragten, dass industrielle KI die Energiewende in ihren Branchen innerhalb von drei Jahren erheblich beschleunigen werde.

Lassen sich Energieverbrauch und Emissionen durch KI reduzieren?

Während KI also auf der einen Seite immer mehr Ressourcen beansprucht, kann sie zumindest dazu beitragen, einen Teil des Mehrverbrauchs durch Optimierungen einzusparen. In der Summe dürfte sich ein Anstieg von Energieverbrauch und Emissionen aber kaum vermeiden lassen. Das zeigen aktuelle Zahlen wie zum Beispiel die aus dem jüngsten Nachhaltigkeitsbericht von Amazon. Hier sind die Emissionen im Jahresvergleich von 2023 auf 2024 gestiegen – trotz deutlicher Verbesserungen bei der Effizienz.