Wasser ist lebensnotwendig – Nicht nur, dass jeder Mensch Wasser zum Leben braucht, auch für eine funktionierende Wirtschaft ist Wasser existenziell. Im Jahr 2022 wurden in den Betrieben in Deutschland insgesamt 12,75 Milliarden Kubikmeter Wasser genutzt. Zum Vergleich: Der Bodensee hat als größter natürlicher Süßwasserspeicher Europas einen Wasserinhalt von 48 Milliarden Kubikmetern.
Der mit Abstand größte Nutzungsposten liegt dabei in der Kühlung von Anlagen. 82,9 Prozent oder 10,57 Milliarden Kubikmeter wurden dafür aufgewendet, gefolgt von 1,76 Milliarden für die Produktion von Gütern und 0,42 Milliarden zur Bewässerung.
In dieser Rubrik stellen wir immer dienstags verblüffende, beeindruckende, informative und witzige Zahlen aus den Bereichen IT, Wissenschaft, Kunst, Wirtschaft, Politik und natürlich der Mathematik vor.
Spitzenreiter sind hier die Energieversorger, die dafür 6,59 Milliarden Kubikmeter Wasser aufwanden. Der Wasserverbrauch ging in dem Bereich allerdings zurück: Durch die Stilllegung der letzten Atomkraftwerke sank die Wassernutzung um 2,2 Milliarden Kubikmeter – das sind 16,7 Prozent weniger als im Jahr 2019.
Von steigender Tendenz ist allerdings der Wasserbedarf durch die rapide wachsende Zahl von Rechenzentren, insbesondere bei der ressourcenintensiven KI-Berechnung. Alleine bei Microsoft ist vermutlich aufgrund von ChatGPT der Wasserverbrauch 2022 um ein Drittel gestiegen.
So wird geschätzt, dass das Wachstum von KI-Rechenzentren den weltweiten Wasserverbrauch bis 2027 auf 4,2 bis 6,6 Milliarden Kubikmeter ansteigen lässt. Der enorme Rechenaufwand in KI-Berechnungen setzt leistungsfähige Hardware wie Grafikprozessoren oder Tensor-Prozessoren für das maschinelle Lernen voraus. Auf Deutschland kommt dabei als größter Standort für Rechenzentren in der EU eine besondere Rolle zu. Den Wasserverbrauch von Rechenzentren und deren Auswirkungen auf die Umwelt zu messen ist jedoch nicht so einfach, da der Aspekt bisher wenig erforscht wurde.
Die Wärme in Rechenzentren muss abgeführt werden, was, je nach Kühlungsmethode, zu einem erheblichen Wasserverbrauch führen kann.
(Bild: CC BY-SA 3.0, Victor Grigas)
Zur Effizienzmessung etablierten sich zwei Bewertungsmetriken: Die Leistungseffektivität (Power usage effectiveness/PUE) ist eine Kennzahl für die Energieeffizienz, indem sie das Verhältnis des kompletten Energieverbrauchs der tatsächlich den IT-Geräten genutzten Energie gegenübersetzt. Das Äquivalent dazu für die Wassereffizienz ist die Water Usage Effectness (WUE): Darin wird das Verhältnis des gesamten Wasserverbrauchs der Energieaufnahme gegenübergestellt.
Der von der Gesellschaft für Informatik e. V. im Juni 2025 erschienene Forschungsbericht: "Auswirkungen von KI, Rechenzentren und Halbleitern auf Wasserverfügbarkeit und Qualität" (PDF) kritisiert dabei, dass die Kennzahlen nicht komplett den Wasserverbrauch abdecken: "Der weitverbreitete Power Usage Effectiveness (PUE)-Wert erlaubt Rückschlüsse auf die Energieeffizienz von Rechenzentren, bildet jedoch weder den Wasserverbrauch noch den Materialeinsatz über den gesamten Lebenszyklus adäquat ab. Der Water Usage Effectiveness (WUE) ist noch weniger verbreitet und bildet zudem nicht den gesamten Wasserverbrauch von Rechenzentren angemessen ab." Die Studie legte den Fokus dabei in Rechenzentren neben dem Betriebsablauf auf den kompletten Lebenszyklus der Hardware.
Vor allem in Regionen mit Wasserstress, in denen die Wasserversorgung den Bedarf nur unzureichend decken kann, verschärfen KI-Datenzentren das Problem der Wasserknappheit. Der US-Staat Virginia, in dem aufgrund von Steuervorteilen mittlerweile die größte Rechenzentren-Konzentration der Welt besteht, wuchs der Wasserverbrauch von 4,28 Millionen Kubikmetern im Jahr 2019 auf mehr als 7 Millionen Kubikmetern – was Kritiker auf den Plan rief.
Laut der Studie gelangte erst in jüngerer Zeit der Wasserverbrauch von KI-Rechenzentren in das Problembewusstsein. Da viele Betreiber von KI-Zentren den Wasserverbrauch nicht angeben, wird in den untersuchenden Studien zumeist auf Schätzungen zurückgegriffen. Die Studie kam zu dem Schluss, dass viele Faktoren den Wasserverbrauch durch KI beeinflussen, unter anderem Standortfaktoren, Kühlmethode oder die Art der Energiegewinnung. Sie schlagen vor, von der Softwaregestaltung, über den Hardwarebetrieb bis hin zur Kühlungsmethode und den Standortfaktoren den Wasserverbrauch zu berücksichtigen.
Das würde zum einen Kritiker solcher Infrastrukturprojekte entgegenkommen und zum anderen würde es gegen Klimaveränderungen wappnen, etwa, wenn sich durch Dürre der Wassermangel einer Region verschärft.
(mawi)
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