Wer einmal ein großes Rechenzentrum von innen gesehen hat, vergisst den Eindruck nicht so schnell. Lange Gänge mit dicht an dicht stehenden Serverschränken. Ein permanentes Rauschen der Lüfter. Kabelstränge, so dick wie der Arm eines Kraken. Die Luft ist kühl, die Beleuchtung nüchtern. Hier wird gerechnet. Diese Anlagen bilden das Rückgrat der digitalen Welt. Suchmaschinen, Cloudplattformen oder Streamingdienste laufen seit Jahren in solchen Hallen. Doch mit dem Aufstieg Künstlicher Intelligenz hat sich ihre Bedeutung verändert. Die Server arbeiten heute an Aufgaben, die vor wenigen Jahren noch als experimentell galten.

Das Training moderner KI-Modelle gehört zu den rechenintensivsten Prozessen der digitalen Wirtschaft. Sprachmodelle oder Bildgeneratoren entstehen nicht auf einzelnen Computern. Sie werden in riesigen Rechnerclustern entwickelt. Tausende spezialisierte Prozessoren arbeiten gleichzeitig an Milliarden mathematischen Operationen. Dieser Prozess kann Wochen dauern. Der Energiebedarf solcher Anlagen wächst entsprechend. Die Internationale Energieagentur hat diese Entwicklung in mehreren Studien untersucht. Nach ihren Angaben verbrauchten Rechenzentren weltweit im Jahr 2022 rund 460 Terawattstunden Strom. Zur plastischen Einschätzung: Das entspricht etwa eineinhalb Prozent der globalen Elektrizitätsnachfrage.

Das Training moderner KI-Modelle gehört zu den rechenintensivsten Prozessen der digitalen Wirtschaft.

Mit dem rasanten Ausbau Künstlicher Intelligenz könnte dieser Bedarf deutlich steigen. Szenarien der Energieagentur reichen bis 2030 von etwa 620 bis über 1.000 Terawattstunden jährlich. Damit würde der Stromverbrauch von Rechenzentren in eine Größenordnung vorstoßen, die heute mit dem Energiebedarf ganzer Industrieländer vergleichbar ist. Solche Zahlen lenken den Blick auf eine Branche, die lange eher im Hintergrund arbeitete: Die Halbleiterindustrie. Denn, wie energieeffizient Künstliche Intelligenz künftig arbeitet, entscheidet sich nicht allein in Software oder Datenmodellen. Ein entscheidender Teil dieser Effizienz entsteht in den Chips selbst.

Chipentwickler arbeiten deshalb an neuen Transistorarchitekturen und Fertigungsprozessen. Besonders viel Aufmerksamkeit erhält derzeit eine Bauweise, die als Gate-all-around bezeichnet wird. Sie ermöglicht eine präzisere Kontrolle des Stromflusses im Transistor und soll helfen, Leistung und Energieverbrauch besser auszubalancieren. Auch politisch hat das Thema Gewicht bekommen. Die Europäische Union betrachtet Halbleiter inzwischen als strategische Schlüsseltechnologie. Mit dem EU Chips Act sollen Forschung, Produktion und Lieferketten gestärkt werden. Ziel ist es, den Anteil Europas an der globalen Chipproduktion langfristig auf rund zwanzig Prozent zu erhöhen.

Der Boom der Künstlichen Intelligenz hat damit eine weniger sichtbare Seite. Hinter neuen Anwendungen entsteht eine Infrastrukturfrage, die erstaunlich analog ist: Wie viel Energie braucht die digitale Zukunft? Und wer liefert und sichert diese auf nachhaltige Art und Weise?

Die Europäische Union betrachtet Halbleiter inzwischen als strategische Schlüsseltechnologie.