v1.0 . (Dynamisch wabernde Musik) (Musik verklingt.) Heute schon ChatGPT oder Claude gefragt? KI gehört für viele inzwischen zum Leben dazu, wie Zähneputzen oder ein Kaffee am Morgen. Nur die Rechenzentren, die dahinterstehen, brauchen jede Menge Ressourcen. Kritisch fürs Klima. Und deshalb schauen wir da heute genauer hin. Hallo zur "KlimaZeit". Denn es ist schon ordentlich. Die deutschen Rechenzentren verbrauchen pro Jahr mehr als anderthalbmal so viel Strom wie ganz Berlin, Tendenz steigen. Denn der Bedarf an Rechenleistung, der ist riesig. Und wenn es nach der Bundesregierung geht, soll sich die Kapazität der Rechenzentren bis 2030 auch noch mal verdoppeln. Wie nachhaltig geht das? Die erste von insgesamt drei großen Hallen ist in den letzten Monaten hier entstanden. Schon Ende des Jahres sollen auf der Ingelheimer Aue im Mainzer Industriegebiet rund um die Uhr Daten verarbeitet werden. Laut Betreiber, Kraftwerke Mainz-Wiesbaden, ist das Rechenzentrum ein nachhaltiges Vorzeigeprojekt. Zum einen, und das ist aus Nachhaltigkeitsgesichtspunkten der größte Effekt, wollen wir die Abwärme nutzen, die bei dem Betrieb der Computer entsteht, um daraus Fernwärme zu machen. Diese Abwärme muss von 30 Grad mittels Hochtemperatur-Wärmepumpen dann auf 110 Grad noch hochgepumpt werden, um sie dann ins Fernwärmenetz einspeisen zu können. Die Server im Rechenzentrum erzeugen also Wärme und müssen gleichzeitig gekühlt werden. Dafür nutzt der Betreiber größtenteils Wasser aus dem angrenzenden Rhein. So wie in Mainz entstehen gerade überall in Deutschland neue Rechenzentren. Das Rhein-Main-Gebiet ist dabei ein Hotspot, denn in Frankfurt ist der größte deutsche Internetknoten. In Rheinland-Pfalz sind derzeit zwei Rechenzentren geplant. Neben dem in Mainz soll ein weitaus größeres in Nierstein entstehen. Fachleute fordern, Klimaschutz und Nachhaltigkeit schon bei der Planung mitzudenken. Der Strom, der reingegeben wird, soll auch optimal genutzt werden. Und ... Die Nebenbedingungen, die wir haben sollten, dass wir nachhaltig Energie verwenden wollen und auch erneuerbare Energie verwenden wollen, und die auch effizient. Doch Rechenzentren brauchen vor allem jederzeit Strom, damit Daten nicht verloren gehen. Auf Wind- und Sonnenenergie sowie Batteriespeicher allein will sich der Betreiber in Notfällen in Mainz nicht verlassen. Dann sollen Gaskraftwerke einspringen. Ein neues ist seit Sommer nun im Bau. Wir mit unserem neuen Kraftwerk wollen eben nicht nur die Netzersatzleistung für das Rechenzentrum darstellen, sondern gleichzeitig auch den nationalen Markt bedienen und zur Netzstabilität beitragen. Doch fossiles Gas als Teil eines nachhaltigen Rechenzentrums, genau daran entzündet sich Kritik von mehreren Organisationen. Die hatten versucht, schon die Genehmigung für das Backup-Kraftwerk zu verhindern. Rechenzentren, wenn sie denn so in dieser Masse überhaupt notwendig sind, dann sollten alle Backup-Systeme und der gesamte Strom über erneuerbare Energien kommen. Immerhin, laut Betreiber soll das neue Gaskraftwerk perspektivisch auch mit klimaneutralem Wasserstoff laufen können. Energie für Rechenzentren beschaffen, das ist die eine Seite, den Energieverbrauch senken, das könnte die andere sein. Damit beschäftigt sich Prof. Wolfgang Maaß vom DFKI, dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz, heute aus Irland zugeschaltet. Hallo, Herr Maaß. Guten Morgen, Frau Jansen. Wie einfach ist denn das, den Stromverbrauch bei den Rechenzentren tatsächlich zu senken? In dem Einspieler wurden ja schon verschiedene Möglichkeiten gesagt. Eine Möglichkeit ist natürlich die Drittverwertung von Abwärme, aber sicherlich gibt es auch noch Möglichkeiten auf den Computerchips selber. Die werden heutzutage in den großen Rechenzentren weitgehend per Luft gekühlt. Man kennt das von Heim-PCs, die dann mit Flüssigkeit gekühlt werden. Also, da zeigt sich dann, dass man den Energieverbrauch doch erheblich halt modifizieren kann und insgesamt dann auch die Energieauslastung der Rechenzentren. Und dann die Chips selber. Also, Nvidia ist ja gerade heute auch in dem Innovationskongress in Berlin ein großes Thema. Nvidia-Chips und ähnliche GPUs laufen immer unter Volllast. Auch da ließen sich andere alternative Chip-Architekturen wie Neuromorphic Computing-Architekturen nutzen, um deutlich Energie zu gewinnen. Jetzt werden aber ja auch in rasantem Tempo neue Rechenzentren gebaut. Fressen die diese Einspar-Effekte wieder auf oder werden wir nachhaltige Rechenzentren erleben? Momentan leben wir in einem Zeitraum, der durch exponentielles Wachstum im Gebrauch halt dominiert wird. Also, wir können gar nicht genügend Einsparungen ermöglichen, als dass wir diesen Anstieg an KI-Nutzung in irgendeiner Weise auffangen können. Das heißt also, der sogenannte Rebound-Effekt, das ist der Effekt, der sagt, alles was wir einsparen, erzeugt dadurch mehr Nutzung. Und das ist das, was wir jetzt momentan sehen, dass wir jetzt nicht in einer Phase sind, wo wir durch effizientere Hardware, effizientere Software, effizientere KI-Algorithmen und -Modelle dass wir dadurch Energie einsparen, sondern wir können den Bedarf an Energie insgesamt reduzieren, der aber, wenn man das als absolute Zahl halt nimmt, momentan rasant ansteigt. Wo hakt es denn aktuell gegebenenfalls noch in der Praxis oder auch in den Versuchen, die Sie jetzt ganz persönlich begleiten? Was sind da Stellen, wo es schwierig wird? Na ja, also, ich meine, wir haben sehr viele Rechenzentren, mittlere, kleinere Rechenzentren, die natürlich umzurüsten wären. Also, deren Energieverbrauch ist immer noch relativ hoch und die Umrüstkosten wären natürlich nicht ganz unerheblich. Das ist sicherlich das eine. Die großen Rechenzentren, die jetzt gerade für KI-Anwendungen eingesetzt werden, werden alle voll auf Leistung optimiert. Also, von daher auch ein relativ geringes Interesse, eigentlich die Energiedichte zu reduzieren. Zweite Ebene ist, dass die Algorithmen heutzutage auch weniger auf Energieeffizienz ausgerichtet sind, sondern auch ebenfalls auf Leistung. Das heißt also, momentan ist das Thema Leistung gerade bei KI-Anwendungen das mit Abstand wichtigste Thema, sodass dann Energieeffizienz nicht unwichtig ist, aber doch deutlich in den Hintergrund tritt. Einschätzungen von Prof. Wolfgang Maaß vom DFKI. Vielen Dank. Gerne. Nicht nur Rechenzentren belasten das Klima, sondern auch Kühe. Die brauchen zwar keine Riesenmengen an Strom, aber sie rülpsen Methan aus, ein Treibhausgas, das die Erde noch stärker aufheizt als CO2. In Australien arbeitet man an einer besonderen Lösung. (Maschinensurren) Sein Job ist schlecht fürs Klima und er weiß es. Adam Wesley züchtet Rinder. Seit Generationen lebt seine Familie in Tasmanien davon. Beste Bedingungen, saftig grüne Wiesen und frische Luft. Das Problem: Auch seine rund 1.000 Tiere müssen rülpsen. Und stoßen dabei klimaschädliches Methan aus. Adam war das lange nicht so wichtig, mittlerweile denkt er anders. (englisch:) Wenn wir nachweisen können, dass wir den Methanausstoß der Tiere reduzieren, gibt es beim Metzger vielleicht auch klimafreundliches Steak. Das kostet dann etwas mehr, aber Verbraucher schauen heutzutage genauer hin. Es geht nicht mehr nur darum, einfach das Billigste zu kaufen. Er will etwas tun, damit seine Rinder weniger Methan rausblasen. Und hat das Gefühl, das könnte klappen. Mit einem Trick. Der wurde unter der Wasseroberfläche entdeckt, vor der Küste der klimatisch eher kühlen Insel. Hier treffen wir Sam Alsom, einen Unternehmertyp. Am Strand will er uns was zeigen. Der Ozean hat tonnenweise Algen und Seegras angespült. Wissenschaftler haben schon vor Jahren herausgefunden, wenn Rinder eine bestimmte Rotalge fressen, reduziert das den Methanausstoß beim Rülpsen. (englisch:) Eine dieser Algen stach besonders hervor: Asparagopsis. Schon ein winziger Anteil im Futter der Tiere kann die Methan-Emissionen fast beseitigen. Die Forschenden dachten erst, es handelt sich um einen Messfehler. Aber dann haben sie festgestellt, das funktioniert wirklich. Sam wittert eine gute Geschäftsidee, von der am Ende Landwirte und das Klima profitieren sollen. Die roten Meeresalgen züchtet Sam mittlerweile an Land. Da schwanken Temperatur und Strömung nicht so stark, ernten geht auch einfacher. Tonnenweise Asparagopsis-Algen wachsen in den Aquakulturen. Alle sollen mal im Magen von Rindern landen. (Dynamische Musik) Die Alge in großem Stil zu produzieren - komplizierter als gedacht. Dass Asparagopsis die Methan-Emissionen reduzieren kann, ist wissenschaftlich belegt. Die Rotalge reagiert im Magen der Rinder chemisch mit anderen Stoffen und reduziert dadurch die Methanbildung. Unterm Mikroskop können Experten das erkennen. Das hier macht die Alge so besonders. Die Zellstruktur reagiert mit Enzymen in der Verdauungskette und reduziert Methan. Die Algen sind eine Art Gegengift zum Treibhausgas. Aus den vielen kleinen roten Unterwasserpflanzen produzieren sie hier einen Futterzusatz. Zum Beispiel in Form von Öl. Oder versteckt in Lecksteinen. Die verteilt auch Adam auf seiner Farm. Seine Rinder waren anfangs so skeptisch wie der Farmer selbst. Aber jetzt sind sie scharf auf die Lickblocks. Bei jedem Mal Ablecken gelangt was von der Alge in ihren Verdauungstrakt. Sie lieben es. Keine Ahnung, warum. Ihr könnt ja mal probieren, was daran so gut schmeckt. Während die Rinder die Algensteine ablecken, und nebenbei auch unsere Kamera, sammelt Adam Daten. Wir haben den Leckstein da vorne drin. Ein Tier stellt sich hier drauf und der Chip im Ohr wird registriert. Und ein Sensor in diesem Kasten misst dann den Methanausstoß. Das Tasmanische Institut für Landwirtschaft wertet die Daten aus und fördert das Projekt. Eine Handvoll Landwirte macht schon mit. Bauer Adam meint, wenn er für das Futter langfristig was bezahlen muss, will er davon auch profitieren. Bislang ist er guter Dinge. Er hofft, dass Tiere mit Algenfutter besser wachsen und der Fleischertrag dann höher ist. Natürlich kostet uns das erst mal was, aber ich hoffe, es zahlt sich am Ende aus. Für einen Dollar Investition ein bisschen mehr Gewinn. Das wäre super. Rinderzucht und Klimaschutz. Für Bauer Adam kein Widerspruch. Er will erst mal anfangen. Ein kleiner Versuch, meint er, aber langfristig vielleicht ein großer Schritt. Weniger Kuhrülpser, weniger Gas und Erdöl verbrennen oder weniger Lachgas durch Dünger. All das soll helfen, die Treibhausgase in der Luft zu reduzieren. Das ist superwichtig, denn nur so können wir die Erderwärmung in den Griff bekommen. Aber warum sind Treibhausgase so entscheidend? Ohne Treibhauseffekt wärst du heute nicht am Leben. Klingt verrückt, stimmt aber. Doch wie funktioniert der Treibhauseffekt genau? Stellen wir uns vor, die Atmosphäre um unsere Erde ist wie eine Decke. In der Atmosphäre befinden sich verschiedene Gase, die meisten davon unsichtbar. Die Sonnenstrahlen passieren die Atmosphäre und erwärmen die Erdoberfläche. Die strahlt diese Energie in langen Wärmewellen wieder zurück ins All. Doch einige Gase, sogenannte Treibhausgase, sorgen dafür, dass ein Teil der Wärme in der Atmosphäre bleibt, wie zum Beispiel CO2. Und diese Wärme ist perfekt zum Wachsen und Leben. Ohne den Treibhauseffekt wäre die Erde eine Eiswüste und absolut lebensfeindlich. Das ist der natürliche Treibhauseffekt. Doch es gibt auch den menschengemachten Treibhauseffekt. Durch das Verbrennen von Kohle, Öl und Gas, aber auch durch Landwirtschaft und Abholzung gelangen immer mehr CO2 und andere Treibhausgase in die Atmosphäre. Dadurch wird noch mehr Wärme zurückgehalten. Stell dir vor, du legst immer mehr Decken aufeinander. Irgendwann wird es nicht mehr angenehm warm, sondern viel zu heiß. Genau das passiert gerade mit unserer Erde. Der natürliche Treibhauseffekt macht Leben möglich. Der menschengemachte verstärkt ihn und bringt das Klima aus dem Gleichgewicht. Aktuell steuert die Welt auf 2,6 Grad Erderwärmung zu, also deutlich mehr als die 1,5 Grad, die eigentlich Ziel sind. Es gibt Lösungsansätze, vom effizienteren Rechenzentrum bis zur Futteralge für Kühe. Entscheidend ist, dass wir diese Möglichkeiten auch nutzen. Das war die "KlimaZeit". Mehr von uns gibt es in der ARD Mediathek und auf YouTube. (Dynamisch wabernde Musik) SWR 2026