Im Jahr 2025 wird die KI mehr Wasser verbrauchen als der weltweite Konsum von Flaschen durch Menschen

Im Jahr 2025 misst sich die digitale Revolution nicht mehr nur an Rechenkapazitäten oder verarbeiteten Datenmengen, sondern an Milliarden Litern Wasser, die von den Infrastrukturen genutzt werden, die die Künstliche Intelligenz unterstützen. Zu einer Zeit, in der KI allgegenwärtig in unserem Leben wird, erreicht ihr Verbrauch an natürlichen Ressourcen, insbesondere Wasser, ein beispielloses Niveau. Eine kürzlich durchgeführte Studie von Alex de Vries-Gao, Forscher an der VU Universität Amsterdam, enthüllt eine eindringliche Realität: Die von der Künstlichen Intelligenz verwendete Wassermenge nähert sich an oder übersteigt sogar die Menge, die Menschen jährlich in Form von Wasserflaschen konsumieren. Dieser unerwartete Durst wirft tiefgreifende Fragen über die ökologische Auswirkung der KI auf und regt dazu an, die energetischen und wasserbezogenen Modelle, auf die sie zurückgreift, neu zu überdenken.

Während Technologieriesen wie Microsoft, Google oder Meta ihre Investitionen in generative KI intensivieren, bringt dieser digitale Fortschritt oft unterschätzte Umweltkosten mit sich. Mehr als nur ein Stromproblem wird der Wasserverbrauch, der mit Künstlicher Intelligenz verbunden ist – insbesondere für die Kühlung der Tausenden von Servern und der zugehörigen Kraftwerke – zu einer kritischen Herausforderung. Dieser Druck auf Wasserressourcen zeigt sich bereits in einigen Regionen, in denen sich die Rechenzentren mit den Grundbedürfnissen der lokalen Bevölkerung nach Trinkwasser und Bewässerung messen. So kollidiert das Versprechen einer Technologie, die zur Lösung der Klimakrise beitragen kann, mit ihrem eigenen ökologischen Fußabdruck und erschwert den Wettlauf für eine nachhaltige digitale Transformation.

Der Wasserverbrauch der Künstlichen Intelligenz: eine eindrucksvolle Realität in Zahlen

Die im Jahr 2025 veröffentlichten Zahlen stellen die klassischen Wahrnehmungen der ökologischen Auswirkungen von Künstlicher Intelligenz infrage. Den von Alex de Vries-Gao gesammelten Daten zufolge könnte der Wasserbedarf der KI zwischen 312 und 765 Milliarden Litern in nur einem Jahr erreichen. Zum Vergleich entspricht dieses Volumen oder übersteigt den globalen jährlichen Gesamtverbrauch an Wasserflaschen der gesamten menschlichen Bevölkerung. Diese Zahl beleuchtet ein wenig beachtetes Problem: der gigantische Wasserverbrauch, der notwendig ist, um die gewaltigen digitalen Infrastrukturen, die alle KI-Anwendungen versorgen, aufrechtzuerhalten – vom einfachen Chatbot bis hin zu den fortschrittlichsten Sprachmodellen.

Die folgende Tabelle illustriert die im Vergleich verbrauchten Wassermengen bei verschiedenen Nutzungen und unterstreicht das wachsende Gewicht der KI im globalen Wasserressourcenbild:

Nutzung	Jährlicher Verbrauch (in Milliarden Litern)
Weltweiter Verbrauch von Wasserflaschen	500
Wasserverbrauch im Zusammenhang mit KI (untere Schätzung)	312
Wasserverbrauch im Zusammenhang mit KI (obere Schätzung)	765
Kühlung von Cloud-Datenzentren ohne KI-Bezug	350

Dieser Vergleich zeigt, dass der direkte und indirekte Wasserverbrauch, der durch Künstliche Intelligenz erzeugt wird, mit traditionellen menschlichen Verbrauchsanwendungen konkurriert. Das verändert nicht nur die Erwartungen an die Umweltauswirkungen der Digitalisierung, sondern schärft auch die Debatte über die Nachhaltigkeit dieser Technologien in naher Zukunft.

Warum benötigt KI so viel Wasser? Verständnis des direkten und indirekten Wasserverbrauchs

Der erhebliche Wasserbedarf der Künstlichen Intelligenz erklärt sich hauptsächlich durch zwei grundlegende Faktoren, die mit den technologischen Infrastrukturen zusammenhängen: die Kühlung der Server und die Stromproduktion, die diese Anlagen versorgt.

Das Kühlsystem: Ein Wassertropfen wird unverzichtbar

Die Datenzentren, die die Künstlichen Intelligenzen beherbergen, nutzen enorme Mengen komplexer elektronischer Schaltkreise. Diese Zentren arbeiten mit Hochleistungs-Chips, insbesondere GPUs, die bei der Lernphase oder der Content-Erzeugung durch KIs wie GPT-4 oder Gemini intensive Hitze erzeugen. Ohne eine effektive Kühlung würden diese Komponenten Gefahr laufen, zu überhitzen und auszufallen.

Um diese Temperatur zu kontrollieren, verwenden die Rechenzentren Wasserkühlsysteme, oft durch Eintauchen oder Umlauf in Kühlanlagen. Dieses Wasser zirkuliert durch die Systeme, um die Wärme aufzunehmen und wird anschließend in Form von Dampf abgegeben, was zu massiver Verdunstung führt. Diese Verdunstung – manchmal bis zu 80 % des verwendeten Wassers – stellt einen echten Verlust für die lokalen Wasserressourcen dar und trägt zur Erschöpfung der Wasservorräte in bestimmten Regionen bei.

Indirekter Wasserverbrauch: Die verborgene Last der Kraftwerke

Die weniger sichtbare, aber genauso entscheidende Seite dieses Wasserverbrauchs durch KI entsteht durch den verbrauchten Strom. Der Großteil der weltweiten Elektrizität stammt immer noch aus thermischen, nuklearen oder fossilen Kraftwerken, deren Betrieb große Mengen Wasser für die Kühlung von Reaktoren oder Turbinen benötigt.

Analysen zeigen, dass der indirekte Wasserverbrauch der Kraftwerke, die die Rechenzentren versorgen, oft einen höheren Anteil ausmacht als das Wasser, das direkt zur Kühlung der Server genutzt wird. Es handelt sich also um einen doppelten Effekt von „Wasser und Energie“, der auf die Wasserressourcen unseres Planeten drückt.

Energieverbrauch und Umweltbelastung: Wasser, ein wesentlicher, aber wenig bekannter Faktor

Obwohl der Energieverbrauch der KI oft thematisiert wird – mit beispielsweise Leistungen von 23 Gigawatt bis Ende 2025 –, bleibt die Auswirkung auf die Wasserressourcen der Öffentlichkeit und oft sogar den Entscheidungsträgern noch zu wenig bekannt.

Tatsächlich stellt der intensive Stromverbrauch in Kombination mit der Wasserkühlung eine große Herausforderung für das Wassermanagement dar. Dabei handelt es sich nicht nur um ein lokal begrenztes Problem innerhalb der Serverräume, sondern es erstreckt sich auch auf die Einzugsgebiete und Grundwasserleiter, die dadurch unter Druck geraten können.

Dieser Prozess vergrößert den ökologischen Fußabdruck der digitalen Infrastrukturen insgesamt und wirft folgende zentrale Frage auf: Wie lässt sich technologische Entwicklung mit dem Schutz natürlicher Ressourcen vereinbaren? Hier einige genau erläuterte Hauptauswirkungen:

• Regionale Wasserknappheit: Aufbau von Rechenzentren in bereits hydrologisch sensiblen Gebieten wie bestimmten US-Bundesstaaten, Spanien oder Südamerika, wo der Wettbewerb zwischen Industrie und Landwirtschaft steigt;
• Thermische und chemische Verschmutzung: Das in Kühltürmen genutzte Wasser wird oft mit hohen Temperaturen eingeleitet, was die lokale aquatische Biodiversität beeinträchtigt;
• Indirekte CO₂-Emissionen: Durch die Stromerzeugung aus fossilen Quellen ist der Wasserverbrauch auch mit hohen Umweltbelastungen verbunden.

Die ökologische Auswirkung des Wasserverbrauchs durch KI auf die globalen natürlichen Ressourcen

Das Ausmaß des Wasserverbrauchs durch Künstliche Intelligenz lädt zu einer vertieften Untersuchung ihrer Folgen für die globalen natürlichen Ressourcen ein. In einem Kontext von Klimanotstand und zunehmender Dürrephänomene hat dieser wachsende Bedarf an Trink- und Industriewasser bedeutende Auswirkungen.

Um die Thematik besser zu verstehen, muss man zunächst die verschiedenen Wasserarten unterscheiden. Süßwasser, unverzichtbar für den menschlichen Konsum, die Landwirtschaft und die Industrie, ist die am stärksten bedrohte Ressource. Ein großer Teil des für die Kühlung der Datenzentren verwendeten Wassers wird automatisch aus ober- oder unterirdischen Süßwasserressourcen entnommen, was einen zusätzlichen Druck auf Grundwasservorräte und Flüsse ausübt.

In einigen trockenen Regionen verschärft die Zunahme der KI-bezogenen Nutzung den bereits durch den Klimawandel verschärften Wassermangel. In diesem Zusammenhang entstehen Nutzungskonflikte zwischen Datenzentren und der Bevölkerung um den Zugang zu Wasser, was die verantwortungsvolle Verwaltung der natürlichen Ressourcen auf globaler Ebene in Frage stellt.

Beispiele für Regionen, in denen der Wasserverbrauch der KI Spannungen verstärkt

• Iowa, Vereinigte Staaten: Bundesstaat mit saisonalem Wassermangel, in dem Kühlteiche Kontroversen mit Landwirten auslösten;
• Spanien: Halbtrockene Zonen, in denen einige technologische Betriebe beträchtliche Wassermengen verbrauchen, was zu Debatten zwischen Behörden und Unternehmen führt;
• Chile und Uruguay: Länder, die bereits von Wasserknappheit betroffen sind und in denen die Ansiedlung von Datenzentren die lokale Trinkwassernachfrage erhöht.

Das Gleichgewicht zwischen digitaler Entwicklung und nachhaltiger Verfügbarkeit von Wasserressourcen wird damit zu einer entscheidenden Herausforderung und einer unverzichtbaren politischen Aufgabe für die kommenden Jahre.

Die tatsächlichen Kosten einer KI-Anfrage: Über den Stromverbrauch hinaus ein signifikanter Wasserverbrauch

Über die globalen Infrastrukturen hinaus ist es wichtig, den Wasserverbrauch im Zusammenhang mit den individuellen und alltäglichen Nutzungen von Künstlicher Intelligenz zu verstehen. Für die Hunderten Millionen Nutzer, die täglich mit Chatbots, virtuellen Assistenten oder intelligenten Suchmaschinen interagieren, erzeugt jede Anfrage einen Energie- und Wasserverbrauch.

Forscher der University of California in Riverside haben den Wasserverbrauch einer einfachen Interaktion mit einem KI-Chatbot quantifiziert. Eine durchschnittliche Sitzung mit 10 bis 50 Fragen kann fast 50 Zentiliter Wasser verbrauchen, was für eine einzelne Person gering erscheinen mag, aber global betrachtet eine erhebliche Verschwendung darstellt.

Um dies anschaulich zu machen, ist es hilfreich, diese Daten in einen täglichen Vergleich umzurechnen: Wenn eine Milliarde Nutzer jeweils etwa zehn Fragen stellen, entspricht das dem Verbrauch von Hunderten Millionen Litern reinem Wasser pro Tag allein für die Kühlung der Server. Google hat eingeräumt, dass seine KI Gemini allein pro einfacher Anfrage den Verbrauch von fünf Wassertropfen verursacht.

Dieser Verbrauch wirft eine wichtige Frage zur Nachhaltigkeit der immer weiter verbreiteten KI-Modelle auf. Wie kann man technologische Leistung erhalten und gleichzeitig den Druck auf Wasserressourcen begrenzen?

Einige Ansätze zur Reduzierung des Wasserverbrauchs pro KI-Anfrage:

• Entwicklung optimierter und ressourcenschonender Modelle;
• Verwendung von Kühlsystemen mit geschlossenem Kreislauf zur Begrenzung der Verdunstung;
• Förderung von erneuerbaren Energiequellen mit geringem Wasserbedarf;
• Ansiedlung von Datenzentren in Regionen mit geringem Wasserstress.

Transparenz und Verantwortung: Ein politisches Anliegen zur Regulierung des Wasserverbrauchs der KI

Angesichts der Umweltprobleme, die durch den Wasserverbrauch der Künstlichen Intelligenz entstehen, stellt sich die Frage nach der Transparenz der Technologieriesen dringlich. Heute sind die Informationen über die spezifischen ökologischen Auswirkungen der KI fragmentarisch und mit anderen Cloud-Aktivitäten vermischt, was eine klare Einschätzung der Herausforderungen verhindert.

Lokale Gemeinden, Umweltbehörden und Bürgergruppen fordern daher einen breiteren Zugang zu Daten über den Wasser- und Energieverbrauch digitaler Infrastrukturen. Dies würde eine präzise Bewertung der sozialen und ökologischen Kosten ermöglichen und politische Maßnahmen in Richtung einer gerechteren Ressourcenverwaltung lenken.

Darüber hinaus zielt die Einrichtung einer nachhaltigen KI-Koalition, die beim internationalen Gipfel 2025 in Paris gestartete wurde, darauf ab, Staaten, Unternehmen und Zivilgesellschaft zusammenzubringen, um ambitionierte Umweltstandards zu fördern. Diese Koalition unterstützt die Einführung sparsamer, verantwortlicher und planetengerechter Technologien.

Ohne ein starkes und abgestimmtes Engagement könnte das Wachstum der Künstlichen Intelligenz die Herausforderungen im Umgang mit natürlichen Ressourcen, insbesondere Wasser, verschärfen und somit ihre erwartete Rolle in der globalen ökologischen Transformation ernsthaft gefährden.

Die paradoxe Verbindung zwischen KI, Wasserverbrauch und dem Kampf gegen den Klimawandel

Eines der großen Paradoxe der digitalen Revolution besteht darin, dass Künstliche Intelligenz sowohl eine der Lösungen zur Abschwächung des Klimawandels als auch eine bedeutende Belastung für die natürlichen Ressourcen darstellt. Tatsächlich erleichtert KI die Modellierung klimatischer Phänomene, die Energieoptimierung, das intelligente Management von Infrastrukturen und fördert Innovationen im Bereich erneuerbarer Energien.

Doch der durch sie verursachte Wasser- und Energieverbrauch bremst diese Fortschritte. Der Produktions- und Nutzungszyklus der KI, der auch Internetnetzwerke, Datenzentren und verbundene Industrien umfasst, besitzt eine erhebliche ökologische Wirkung. Ohne nachhaltige Ausrichtung in Entwicklung und Betrieb könnte KI zu einem „Teufelskreis“ werden, in dem ihre eigenen Handlungsmöglichkeiten durch ihre Umweltbelastung begrenzt sind.

Die Branche ist sich dieser Widersprüche bewusst und arbeitet an ressourcenschonenderen Ansätzen. Fortschrittliche Forschungen zu wasserloser Kühlung, der massiven Nutzung erneuerbarer Energien und der Entwicklung effizienterer KI-Systeme sind im Gange. Ziel ist es, ein Gleichgewicht zu erreichen, bei dem Künstliche Intelligenz ein Instrument zum Schutz der Umwelt bleibt, ohne die lebenswichtigen Ressourcen, von denen alles Leben abhängt, zu gefährden.

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Warum verbraucht KI so viel Wasser?

KI benötigt enorme Serverinfrastrukturen, die viel Wärme erzeugen. Um diese zu kühlen, werden große Mengen Wasser verwendet, oft über Verdunstungssysteme. Außerdem verbraucht die Stromerzeugung für diese Zentren selbst viel Wasser zur Kühlung der Kraftwerke.

Wie kann der steigende Wasserverbrauch der KI die lokalen Bevölkerungen beeinflussen?

In Regionen mit bereits bestehendem Wassermangel kann die Präsenz von Rechenzentren die Verknappung des verfügbaren Wassers verschärfen und Konflikte mit landwirtschaftlichen und häuslichen Nutzungen auslösen.

Welche Lösungen gibt es, um diesen wasserbezogenen Verbrauch der KI zu reduzieren?

Zu den Lösungen gehören Kühlsysteme mit geschlossenem Kreislauf, der Einsatz erneuerbarer Energien, die Ansiedlung von Rechenzentren in wasserarmen Gebieten und die Verbesserung der Effizienz von KI-Modellen.

Hat jede KI-Anfrage einen konkreten Einfluss auf den Wasserverbrauch?

Ja. Jede Interaktion mit einer KI verbraucht messbare Mengen an Energie und Wasser, vor allem zur Serverkühlung. Obwohl auf individueller Ebene gering, wird der globale Einfluss mit Hunderten Millionen Nutzern beträchtlich.

Kann KI trotz ihres Einflusses bei der Lösung der Klimakrise helfen?

KI ist ein mächtiges Werkzeug zur Modellierung und Bekämpfung des Klimawandels, erfordert aber eine nachhaltige Entwicklung, um ihren ökologischen Fußabdruck, insbesondere beim Wasser- und Energieverbrauch, zu minimieren.