KI-Rechenzentren können Umgebung um 9,1 Grad erwärmen

Der gegenwärtige KI-Hype geht mit allerlei negativen Begleiterscheinungen einher, unabhängig davon, ob man die Technologie selbst nutzt oder nicht: Festplattenpreise explodieren, weil die Nachfrage nach Speichern so hoch ist. Stromnetze werden instabil, weil die Branche so energiehungrig ist. Provisorische Gasturbinen bei xAI-Rechenzentren sorgen für Lärm und Luftverschmutzung.

Ein Forschungsteam um Andrea Marinoni am Zentrum für Erdbeobachtung der University of Cambridge hat nun einen weiteren Aspekt untersucht: Die teils immense Hitzeentwicklung um Rechenzentren. Grundsätzlich ist das zwar kein neues Problem, seine Bedeutung wächst allerdings aufgrund des massiven KI-bedingten Ausbaus. Die Studie erschien kürzlich als Preprint auf der Plattform arXiv.

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 20 Jahre Vergleichszeitraum

Die Forscherinnen und Forscher sammelten zunächst satellitengestützte Messungen von Landoberflächentemperaturen von 2004 bis 2024. Diese korrelierten sie mit den geografischen Koordinaten von 8.472 Rechenzentren außerhalb urbaner Zentren.

Ihrer Berechnung nach erhöhte sich die Temperatur um die Datenzentren nach deren Inbetriebnahme durchschnittlich um 2,07 Grad Celsius. Im Extremfall lag die Erhitzung sogar bei 9,1 Grad Celsius.

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Hitzeinseln kilometerweit spürbar

„Diese Ergebnisse sind auf dramatische Weise eindrucksvoll“, kommentieren die Forscherinnen und Forscher in ihrem Artikel. Denn „klassische“ städtische Hitzeinseln, die auf versiegelte Böden und wärmespeichernde Gebäude zurückgehen, sorgen üblicherweise lediglich für 4 bis 6 Grad Celsius Erwärmung.

Außerdem ist die Erhitzung nicht auf die direkte Umgebung der Rechenzentren begrenzt. In einem Umkreis von 4,5 Kilometern sei noch 1 Grad Celsius mehr messbar. In 7 Kilometern Entfernung seien immer noch 30 Prozent der Hitzebelastung zu spüren.

Weltweites Phänomen

 „Der Anstieg der Landoberflächentemperatur, der in der Gegend um KI-Rechenzentren erfasst wird, scheint über verschiedene Weltregionen konsistent, sogar in diversen klimatischen Bedingungen“, so die Forscherinnen und Forscher. In der Region Bajío in Mexiko gibt es seit rund 20 Jahren eine hohe Dichte an Rechenzentren. Dort erhöhte sich die Temperatur um rund 2 Grad Celsius. 

Die spanische Provinz Aragon hat sich als Zentrum für Hyperscaler, riesige Datencenter, herauskristallisiert. Auch hier gab es einen ungewöhnlichen Temperaturanstieg um 2 Grad Celsius – mehr als in umliegenden Provinzen. Um die Stadt Teresina, ein brasilianisches Zentrum der KI-Industrie, lag die Landoberflächentemperatur sogar durchschnittlich 2,8 Grad Celsius höher.

Maßnahmen gegen Datenhitzeinseln

Mehr als 340 Millionen Menschen leben im Umkreis von 10 Kilometern um die untersuchten Rechenzentren. Die „Datenhitzeinseln“ haben laut den Forscherinnen und Forschern signifikante Effekte auf das lokale Klima und seien im Kontext der globalen Erderwärmung nicht zu vernachlässigen.

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Als Gegenmaßnahme schlagen sie einerseits Softwarelösungen vor, d.h. effizientere Datenverarbeitung. Andererseits sprechen sie sich für bessere Kühlsysteme aus, damit die Datenzentren nicht so viel Abwärme unkontrolliert abgeben. Zusätzlich wollen sie das Bewusstsein für die Hitzebelastung durch Rechenzentren steigern, sodass dieser Faktor bei der Planung in Zukunft berücksichtigt wird.