Europas KI-Aufschwung führt zu Spannungen zwischen Rechenzentren und Umweltzielen

Europas Rechenzentrumsbranche steht vor einer einzigartigen Herausforderung: dem massiven Energiebedarf von KI. Da Branchengrößen wie Nvidia fortschrittliche Grafikprozessoren (GPUs) auf den Markt bringen, müssen europäische Entwickler ihre gesamte Energiestrategie überdenken.

Prognosen von Goldman Sachs zufolge wird das Wachstum der KI die Nachfrage nach Rechenzentren bis 2030 um 160 % steigern. Dieser Wachstumspfad ist jedoch nicht geradlinig. Er birgt die Gefahr, Europas Dekarbonisierungsziele zu gefährden, da es für diese neuen KI-gestützten GPUs keine Vergleichswerte hinsichtlich des Energieverbrauchs gibt.

Für KI-basierte GPUs ist eine erhebliche Kühlung erforderlich, insbesondere bei niedrigeren Wassertemperaturen, um die enorme Hitzeentwicklung dieser Prozessoren zu bewältigen.

Stellen Sie sich Folgendes vor: Ein Quadratmeter in einem auf KI spezialisierten Rechenzentrum kann mittlerweile bis zu 120 Kilowatt Strom verbrauchen, was dem Verbrauch von 15 bis 25 Haushalten entspricht, so Andrey Korolenko von Nebius, einem Technologieunternehmen, das Nvidias High-End-Chips Blackwell GB200 einsetzt.

„Das ist extrem dicht“, sagte Korolenko und fügte hinzu, dass solche Anforderungen andere Kühllösungen erfordern.

Niedrigere Temperaturen, stärkere Kopfschmerzen

Die hohen Energiekosten sind nicht das Einzige, was Europas Klimaschützer beunruhigt. Michael Winterson, Vorsitzender der European Data Center Association (EUDCA), warnte eindringlich vor den möglichen Folgen dieser Entwicklung. „Sinkende Wassertemperaturen könnten uns zu nicht nachhaltigen Praktiken von vor 25 Jahren zurückführen“, sagte er. 

Winterson argumentiert, dass KI mittlerweile ein von den USA dominierter „Weltraumwettlauf“ sei, bei dem die Marktbeherrschung Vorrang vor der Umweltverantwortung habe. Da Landnutzung, Energie und Nachhaltigkeit in den USA eine untergeordnete Rolle spielen, steht Europa vor der schwierigen Aufgabe, diese leistungsstarken Chips zu integrieren, ohne seine Klimaziele zu gefährden.

Herbert Radlinger von NDC-GARBE, einem führenden europäischen Anbieter von Datenausrüstung, bestätigte den Druck von US-amerikanischen Chipherstellern, die Wassertemperaturen für KI-Chips zu senken.

„Das sind schockierende Neuigkeiten“, sagte Radlinger und fügte hinzu, dass Ingenieure ursprünglich erwartet hatten, dass Rechenzentren auf Flüssigkeitskühlung setzen würden, die deutlich effizienter sei als die herkömmliche Luftkühlung. Stattdessen werden Europas grüne Ambitionen in den Hintergrund gedrängt, da Unternehmen sich beeilen, den hohen Wärmebedarf von KI zu decken.

Steven Carlini, Leiter der KI- und Rechenzentrumsabteilung bei Schneider Electric, wies darauf hin, dass die Kühlung bereits jetzt der zweitgrößte Energieverbraucher in Rechenzentren ist, direkt nach den IT-Lasten. Kunden, die Nvidias Blackwell-Superchip einsetzen, fordern mittlerweile Wassertemperaturen von nur 20–24 °C, so Carlini.

Dies ist deutlich kühler als die üblicherweise in Flüssigkeitskühlungen verwendeten 30–32 °C. Niedrigere Temperaturen erhöhen die Aktivität der Kältemaschinen und verbessern so die Energieeffizienz (PUE) – ein Wert, den die europäischen Energieregulierungsbehörden genau trac.

Carlini warnt davor, dass der erhöhte Kühlbedarf die neue Energieeffizienzrichtlinie Europas untergraben könnte, die größere Rechenzentren dazu verpflichtet, ihren Energieverbrauch öffentlich offenzulegen.

Europas Energieeffizienzrichtlinie unter Druck

Die Europäische Kommission verstärkt ihre Bemühungen um Energieeffizienz und strebt eine Senkung des Energieverbrauchs um 11,7 % bis 2030 an. Der Aufstieg der KI erschwert jedoch die Erreichung dieser Ziele, insbesondere durch die europäische Richtlinie, die eine neue Meldepflicht für öffentliche Daten für Rechenzentren ab einer bestimmten Größe vorschreibt.

Die Senkung der Wassertemperaturen widerspricht dieser Richtlinie, weshalb die EUDCA in Brüssel dafür wirbt, die Auswirkungen des rasanten Leistungsanstiegs von KI auf die Nachhaltigkeit zu berücksichtigen. Energieunternehmen und Versorgungsbetriebe bemühen sich nun fieberhaft, sich an den Aufstieg der KI anzupassen.

Schneider Electric arbeitet mit der EU an Lösungen für die Primärstromversorgung KI-gestützter Rechenzentren, um den Energiebedarf der KI mit den europäischen Energierichtlinien in Einklang zu bringen. Die EU hat bereits Gespräche mit Nvidia über den steigenden Stromverbrauch in Rechenzentren geführt.

Carlini von Schneider hob den Druck durch diese Anforderungen hervor und erwähnte, dass trotz steigenden Energieverbrauchs niedrigere Wassertemperaturen die Kältemaschinen nicht davon abhalten werden, weiterhin viel Strom zu verbrauchen.

„Die Kühlung ist der zweitgrößte Energieverbraucher in Rechenzentren“, sagte Carlini und fügte hinzu, dass die Blackwell-Kunden von Nvidia deutlich niedrigere Wassertemperaturen fordern, was alles andere als die Norm sei.

Ferhan Gunen, Vizepräsidentin für Rechenzentrumsbetrieb bei Equinix in Großbritannien, merkte an, dass der Bedarf an leistungsstärkeren Chips im Zuge der KI-Entwicklung auch eine höhere Serverdichte zur Folge habe. „Es geht hier vor allem um einen evolutionären Prozess“, sagte sie.

Gunen erklärte, dass Rechenzentren derzeit über eine Umstrukturierung sprechen und dass die Zukunft mit dem Bau neuer Anlagen eher in Richtung Flüssigkeitskühlung tendiert. Während höhere Dichte und steigender Energiebedarf den Kühlbedarf erhöhen, betonte Gunen, dass das „Gleichgewicht“ mit dem technologischen Wandel einhergeht.

Flüssigkeitskühlung: Der nächste Schritt oder ein kostspieliges Wagnis?

Der enorme Energiebedarf der KI zwingt Europa zu kreativen Lösungen. Flüssigkeitskühlung ist eine Möglichkeit, aber alles andere als einfach. Nvidia hat die Blackwell-GPU-Plattform angekündigt, die Kosten und Energieverbrauch um bis zu 25 Mal senken soll. Ferhan Gunen erklärte jedoch, dass diese technischen Verbesserungen grundlegende Überarbeitungen erfordern und somit zusätzliche Vorlaufkosten verursachen. 

Diese Technologie wird zwar mit der Zeit helfen, aber „eine höhere Dichte bedeutet auch einen höheren Energieverbrauch und einen höheren Kühlbedarf“, erklärte sie. 

Nebius, nach der Abspaltung von Yandex mit 2 Milliarden US-Dollar ausgestattet, plant, Nvidias Blackwell-Plattform bis 2025 bei seinen Kunden einzuführen und hat über 1 Milliarde US-Dollar für KI-Infrastruktur in Europa zugesagt. Laut Korolenko ist die Flüssigkeitskühlung nur der „erste Schritt“, was auf einen kostspieligen Start hindeutet, der sich später auszahlen könnte.

„Wenn man in größerem Maßstab arbeiten will, braucht man Optionen, die nicht auf Kosten der Effizienz gehen“, sagte er und hob die Energieeffizienz als entscheidenden Faktor für die Kostenkontrolle hervor.

Sicco Boomsma vom TMT-Team von ING wies darauf hin, dass Europa energiesensibel sei, während US-amerikanische Akteure weiterhin auf Expansionen dort drängten, wo Strom problemlos verfügbar sei.

„Viele amerikanische Rechenzentrumsbetreiber richten ihren Blick auf Europa und versuchen, sich an EU-Zielen wie Klimaneutralität und Wassereffizienz auszurichten“, sagteund verwies auf das wachsende Interesse am Aufbau umweltfreundlicher Infrastrukturen.