Microsofts Vertrag zur Wiederinbetriebnahme eines Atomreaktors auf Three Mile Island in Pennsylvania – berüchtigt für die Kernschmelze im Jahr 1979 – unterstreicht den enormen und schnell wachsenden Strombedarf des Technologiesektors. Wenn die Anlage wieder ans Netz geht, wird sie genug Energie produzieren, um rund 800,000 Haushalte pro Jahr mit Strom zu versorgen – allerdings würde dieser Strom in die Rechenzentren von Microsoft fließen.
Die Technologiebranche verbraucht derzeit rund 2 % des weltweiten Strombedarfs. Die EIA schätzt, dass sich diese Zahl bis 2026 aufgrund der steigenden Nachfrage von Rechenzentren, künstlicher Intelligenz und Kryptowährungs-Mining verdoppeln könnte. Allein diese drei Quellen könnten in den nächsten Jahren jährlich mehr als 800 TWh Strom verbrauchen.
In diesem Artikel untersuchen wir, wie sich diese Dynamik auf verschiedene Märkte auswirkt und was uns in Zukunft bringen könnte.
Wie viel Strom verbraucht Krypto?
Kryptowährungen wie Bitcoin, die Proof-of-Work-Algorithmen erfordern erhebliche Rechenleistung, um neue Münzen zu prägen – und es erfordert jedes Jahr mehr Rechenaufwand, um das gleiche Ergebnis zu erzielen. Diese hohen Kosten führen zu der Knappheit, die ihre Preise in vielerlei Hinsicht stützt. Derzeit könnte die Energie, die zum Mining von nur einem Bitcoin benötigt wird, 61 US-Haushalte ein Jahr lang mit Strom versorgen!
Es überrascht nicht, dass der Strombedarf für den Betrieb von Kryptowährungs-Mining-Operationen in den letzten Jahren stark gestiegen ist. Laut EIA verbrauchen Kryptowährungen jährlich rund 110 TWh Strom, was etwa 0.4 % des weltweiten jährlichen Strombedarfs entspricht – oder so viel wie der gesamte Energieverbrauch der Niederlande.
Die EIA erwartet, dass diese Zahlen bis 40 um 160 % auf 2026 TWh steigen werden – allerdings mit einer kritischen Einschränkung. Ethereum, die zweitgrößte Kryptowährung, reduzierte ihren Strombedarf im Jahr 99 um erstaunliche 2022 %, indem sie auf einen Proof-of-Stake-Mechanismus umstieg. Wenn Bitcoin eine ähnliche Änderung vornehmen oder weniger beliebt werden würde, könnte dieser Strombedarf deutlich sinken.
Krypto-Mining ist außerdem sehr elastisch. Wenn die Energiepreise am Nachmittag steigen, können die Miner abschalten und wieder aufnehmen, wenn die Energiepreise wieder zu fallen beginnen. Diese Dynamik könnte die Auswirkungen des Krypto-Minings auf die Energiepreise, die die Verbraucher zahlen, begrenzen. Und es könnte dazu beitragen, überschüssige Kapazitäten aufzufangen, die sonst ungenutzt bleiben würden, wenn erneuerbare Energien immer weiter verbreitet werden.
Wie viel Strom verbraucht KI?
Künstliche Intelligenz – und insbesondere große Sprachmodelle (LLMs) – verbrauchen enorme Rechenressourcen. Da sie auf diskreter Mathematik basieren, erfordern diese Modelle ressourcenhungrige GPUs statt CPUs. Eine einzelne ChatGPT-Abfrage verbraucht 2.9 Wh Strom, verglichen mit nur 0.3 Wh für eine Google-Suche!
Natürlich ist auch der Strombedarf für LLMs und andere Modelle des maschinellen Lernens in den letzten Jahren gestiegen. Einer Schätzung der EIA zufolge, die sich auf die Verkaufszahlen von NVIDIA-GPUs stützt, verbraucht die KI-Industrie jährlich etwa 7.3 TWh Strom. Der Großteil davon stammt von Unternehmen wie OpenAI und Anthropic.
Das ist zwar weniger als der Energieverbrauch von 110 TWh bei Kryptowährungen, aber Prognosen gehen davon aus, dass der KI-Energieverbrauch viel schneller wachsen wird und zwischen 2023 und 2026 nach neuesten Schätzungen mindestens zehnmal so viel Energie verbrauchen wird. Viele neue Wettbewerber drängen auf den Markt, und Unternehmen, die ihre Modelle benötigen, werden mehr Rechenleistung brauchen.
Im Gegensatz zu Krypto-Minern verbraucht KI normalerweise ununterbrochen Strom, was ihre Möglichkeiten einschränkt, die Nebenzeiten zu nutzen. Infolgedessen könnten diese Steigerungen stärkere Auswirkungen auf die alltäglichen Stromverbraucher haben, da sie um Strom konkurrieren. Dies hat zu größeren Bemühungen von KI-Unternehmen geführt, eigene Stromquellen zu erwerben – wie beispielsweise Microsoft.
Auswirkungen auf die Energiemärkte
Die Auswirkungen der steigenden Nachfrage nach Elektrizität hängen von der Region ab. So profitieren beispielsweise nordische Länder von niedrigeren Stromkosten, da das kältere Wetter einen geringeren Kühlbedarf bedeutet. Auch Länder wie die USA und China haben im Vergleich zur Europäischen Union viel niedrigere Großhandelsstromkosten. Diese Dynamik beeinflusst die Standortwahl von Unternehmen.
Prognosen gehen davon aus, dass der Strombedarf von Kryptowährungen zwischen 2022 und 2026 steigen wird, der Energieverbrauch von KI jedoch von nahezu null auf einen erheblichen Anteil am Kuchen steigen wird. Quelle: IEA
Die gute Nachricht ist, dass sowohl KI als auch Krypto bei der Reduzierung der Energieintensität Fortschritte machen.
Sobald wir einen trainierten Großsprachenmodus haben, wird viel weniger Strom benötigt, um das Modell auszuführen und Antworten zu generieren. Diese Dynamik ebnet den Weg für private, geräteinterne LLMs, die die Nutzung von Online-Optionen reduzieren könnten. Darüber hinaus entwickeln Hardwarehersteller spezielle Prozessoren, die den Stromverbrauch senken könnten.
Im Krypto-Bereich wechseln viele Kryptowährungen zu einem Proof-of-Stake-Modell nach Ethereums bewegen. Durch die Abschaffung des Proof-of-Work eliminieren diese Änderungen praktisch den Strombedarf und könnten bahnbrechend sein. Aber natürlich macht Bitcoin allein etwa die Hälfte des Marktes aus und zeigt keine Anzeichen einer Abkehr.
Auch erneuerbare Energien könnten in beiden Märkten eine wachsende Rolle spielen. Während das Krypto-Mining eine schlechte Erfolgsbilanz aufweist (etwa 65 % des Minings findet in China statt, wo Kohle 60 % des Energiemixes ausmacht), sind erneuerbare Energien im Laufe der Zeit immer beliebter geworden. Und viele von KI-Unternehmen bevorzugte Rechenzentren haben sich für Atom-, Solar- und andere Alternativen entschieden.
Auswirkungen auf die Kryptomärkte
Die Auswirkungen auf den Kryptomarkt könnten noch deutlicher ausfallen. Da KI um Rechenressourcen konkurriert, werden viele kleinere Krypto-Miner möglicherweise feststellen, dass sie bei Energie und Hardware nicht mehr mithalten können. Andere vermieten oder verkaufen ihre Krypto-Mining-Einrichtungen an KI-Anbieter, die ihre Schulungen intensivieren möchten, ohne ihre eigenen Einrichtungen von Grund auf neu zu bauen.
Bit Digital, Hive Blockchain Technologies, Hut 8 Corp und Core Scientific sind laut eWeek nur einige der Bitcoin-Miner, die ihre Anlagen umrüsten, um KI-Anbieter zu unterstützen. Bei diesen Upgrades werden ASIC-Server durch GPU-betriebene Maschinen ersetzt, um KI-Anwendungen zu unterstützen. Die massive Investition in KI macht den Schritt jedoch wirtschaftlich.
Wenn eine signifikante Anzahl von Minern beginnt, von Kryptowährungen abzurücken, könnte der Markt weniger neues Angebot aus der Mining-Aktivität erhalten und die Preise könnten steigen. Wir könnten diese Effekte durch höhere Energiekosten verstärken, die das Krypto-Mining weniger profitabel machen könnten, was die Zahl der Akteure, die das Krypto-Mining aufgeben und sich auf KI-Märkte konzentrieren, noch weiter erhöhen würde.
Letztendlich könnten sich die Auswirkungen auf Proof-of-Work-Kryptowährungen beschränken, wie Bitcoin und keine Proof-of-Stake-Alternativen wie Ethereum.
Fazit
Der Kampf um Energie zwischen Krypto und KI verändert die Strommärkte. Während Krypto derzeit beim Energieverbrauch führend ist, wird die prognostizierte Nachfrage nach KI rasant ansteigen und Krypto möglicherweise noch vor 2026 überholen. Dieser Anstieg könnte sich auf Strompreise und -verfügbarkeit auf der ganzen Welt auswirken, wobei die Auswirkungen je nach Region unterschiedlich ausfallen können.
Beide Branchen streben nach mehr Energieeffizienz. Die Kryptobranche erforscht weniger energieintensive Validierungsmethoden und die KI entwickelt spezielle Hardware und On-Device-Modelle. Der steigende Energiebedarf führt auch zu Anpassungen in der Branche. Einige Krypto-Mining-Unternehmen richten sich auf die Rechenleistungsanforderungen der KI aus.
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