Künstliche Intelligenz zieht mehr und mehr in unseren Alltag ein. Große Sprachmodelle wie ChatGPT sind in der Lage, natürliche Sprache zu verarbeiten und können mit entsprechendem Training eine große Bandbreite an Aufgaben erfüllen, von der einfachen Textproduktion bis hin zu spezialisierten Expertenaufgaben. „Große Sprachmodelle benötigen jedoch beträchtliche Rechenressourcen für das Training und den Betrieb, die umfangreiche Computerhardware und Infrastruktur erfordern“, schreibt ein Team um Peng Wang von der chinesischen Akademie der Wissenschaften in Xiamen. Je weiter sich KI-Modelle ausbreiten, desto größer wird daher ihr Einfluss auf die Umwelt.
Anstieg der Rechenkapazität – und des Elektroschrotts
„Bisherige Studien haben sich hauptsächlich auf den Energieverbrauch und die CO2-Emissionen von KI-Modellen konzentriert“, erklären die Forschenden. „Die Auswirkungen auf die Menge des Elektroschrotts sowie mögliche Lösungsstrategien wurden bisher noch nicht ausreichend erforscht.“ Prognosen zufolge könnte die installierte Rechenkapazität der KI bis zum Jahr 2030 um das 500-fache ansteigen. „Dieses schnelle Wachstum der Hardware-Installationen, das durch die raschen Fortschritte in der Chiptechnologie vorangetrieben wird, kann zu einem erheblichen Anstieg des Elektroschrotts und den damit verbundenen Umwelt- und Gesundheitsauswirkungen führen“, schreiben Wang und sein Team.
Um Auswirkungen zu quantifizieren, haben Wang und sein Team vier Szenarien zur Ausbreitung von generativer KI entwickelt und berechnet, wie viel Elektroschrott dabei jeweils bis zum Jahr 2030 anfallen würde. Die Szenarien reichen von einem konservativen Szenario, in dem KI nur in begrenztem Maße für Spezialanwendungen zum Einsatz kommt, bis hin zu einem aggressiven Szenario mit einer weit verbreiteten Anwendung von generativer KI. Als Quellen von Elektroschrott durch die KI haben die Forschenden ausgediente Server, Grafikkarten, CPUs, Speichereinheiten, Internetmodule und Stromversorgungssysteme mit einbezogen. Zusätzliche Geräte wie Kühlsysteme blieben außen vor.
Neue Strategien zur Abfallbekämpfung erforderlich
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Flut an Elektroschrott zunehmen könnte und unter verschiedenen zukünftigen Entwicklungsbedingungen der generativen KI im Zeitraum von 2020 bis 2030 eine Gesamtmenge von 1,2 bis 5,0 Millionen Tonnen erreichen könnte“, berichtet das Forschungsteam. Zum Vergleich: Im Jahr 2022 belief sich die Menge des Elektroschrotts aus kleinen IT-Geräten wie PCs und Smartphones auf 4,6 Millionen Tonnen. Elektroschrott im Zusammenhang mit KI machte im Jahr 2023 rund 2600 Tonnen aus. Im Jahr 2030 könnte dieser Wert den Forschenden zufolge fast tausendmal höher liegen, bei 2,5 Millionen Tonnen – vorausgesetzt, generative KI verbreitet sich weiterhin stark in der Gesellschaft und es werden keine Maßnahmen zur Abfallreduzierung umgesetzt.
