Leitfaden „Grüne IT und Grüne KI“: Digitalisierung ökologisch verantwortungsvoll gestalten
Die Digitalisierung schreitet rasant voran, und mit ihr steigen die
Umweltbelastungen. Der Leitfaden „Grüne IT und Grüne KI“ hilft
Unternehmen, öffentlichen Institutionen und Forschungseinrichtungen, die
wachsenden Umweltauswirkungen digitaler Systeme zu reduzieren und eine
nachhaltige digitale Transformation voranzutreiben.
Der globale Stromverbrauch von Rechenzentren könnte sich bis 2030 auf
1.389 Terawattstunden mehr als verdoppeln, die Menge an Elektroschrott aus
Servern und Datenspeichern auf 800.000 Tonnen vervierfachen. Gleichzeitig
bietet die Digitalisierung große Potenziale für Klimaschutz und
Ressourceneffizienz – etwa durch die KI-gestützte Integration von
erneuerbaren Energien oder die Förderung der Kreislaufwirtschaft. Um
Orientierung in diesem Spannungsfeld zu schaffen, hat ein
interdisziplinäres Team unter der Leitung von Stefanie Kunkel vom
Forschungsinstitut für Nachhaltigkeit (RIFS) am GFZ einen Leitfaden zu
„Grüne IT und Grüne KI“ erarbeitet. Er ist ein Ergebnis der
Begleitforschung zum GreenTech Innovationswettbewerb, der 21
Förderprojekte und rund 120 Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft
umfasst.
Ziele und Inhalte des Leitfadens
Der Leitfaden richtet sich an Akteure aus der Herstellung und Beschaffung,
an Nutzende und politische Entscheidungstragende. Er zeigt konkrete
Maßnahmen auf, um IT und KI nachhaltiger zu gestalten. Als einflussreiche
Maßnahmen für grünere digitale Systeme hinsichtlich ihrer fünf zentralen
Komponenten nennen die Autorinnen und Autoren:
- Digitale Dienstleistungen: Sparsame digitale Dienstleistungen entwickeln
und diese für nachhaltigkeitsorientierte Ziele einsetzen, wie z.B.
digitale Werkzeuge zur Messung und Optimierung von Energieverbräuchen.
- Rechenzentren: Rechenzentren mit erneuerbaren Energien sowie effizienten
Server- und Kühltechnologien, unter Einsatz von anerkannten
Umweltstandards und Zertifizierungen für Hardware betreiben.
- Netzwerke: Effiziente Übertragungsstandards nutzen (zum Beispiel
Reduktion des Datenverkehrs durch Caching), Netzausbau ökologisch
optimieren (kooperativ).
- Hardware: Lebensdauer durch Reparierbarkeit, Modularität und
Refurbishment verlängern.
- Software: Effiziente Algorithmen und Datenstrukturen nutzen, Software
ressourcenschonend konfigurieren, auch in Hinblick auf Hardwarenutzung,
Datenhaltung vermeiden.
Ein Exkurs widmet sich den Umweltwirkungen Künstlicher Intelligenz. Dieser
zeigt, dass insbesondere rechenintensive KI-Anwendungen zu steigenden
Energie-, Wasser- und Ressourcenverbräuchen beitragen können. Gleichzeitig
kann KI auch zur Unterstützung nachhaltiger Ziele eingesetzt werden – etwa
zur Optimierung von Energieverbräuchen oder zur Unterstützung der
Kreislaufwirtschaft. Die Autorinnen und Autoren empfehlen daher, vor dem
Einsatz von KI stets deren Notwendigkeit zu prüfen und möglichst
ressourcensparsame Modelle, Datensätze und Infrastrukturen zu verwenden.
Entscheidend sei, KI-Anwendungen gezielt dort einzusetzen, wo sie einen
nachvollziehbaren ökologischen oder gesellschaftlichen Nutzen stiften.
Praktische Beispiele und Tools
Neben strategischen Empfehlungen enthält der Leitfaden zahlreiche
Praxisbeispiele aus dem GreenTech Innovationswettbewerb – darunter
Projekte zu energieeffizienten Rechenzentren, nachhaltigem Streaming,
ressourcenschonender Softwareentwicklung und der Messung von
Umweltwirkungen digitaler Dienstleistungen.
Zusätzlich bietet der Leitfaden eine umfangreiche Sammlung von Gesetzen,
Akteuren und Fördermitteln.
Beispiele aus der Praxis
Die Bundesagentur für Arbeit spart durch Grüne IT-Maßnahmen jährlich
12.000 MWh Strom ein – das entspricht 1,68 Mio. Euro und 19.000 Tonnen
CO₂-Äquivalent.
Die Deutsche Bahn erfüllte ihre Berichtspflichten nach ESG-Kriterien unter
anderem durch CO2-optimierte IT-Beschaffung und ein Monitoring ihrer
Rechenzentren. So sanken die Emissionen im Scope-3-Bereich 2024 um 17
Prozent im Vergleich zu 2019.
Laut Stepstone ist Nachhaltigkeit für 66 Prozent der Beschäftigten wichtig
– 40 Prozent würden den Job wechseln, wenn ihr Arbeitgeber umweltschädlich
handelt.
Der Leitfaden appelliert an alle Akteure, Nachhaltigkeit als integralen
Bestandteil der Digitalisierung zu verstehen. Konkrete Empfehlungen
umfassen:
- Für Unternehmen: Einführung von Nachhaltigkeitsmanagementsyste
EMAS, ISO 14001) und Nutzung zertifizierter Hardware/Software (z. B.
Blauer Engel, TCO, Energy Star).
- Für die Politik: Verpflichtende Transparenz über Umweltauswirkungen
digitaler Dienstleistungen, Förderung von Kreislaufwirtschaft insbesondere
von Hardwarekomponenten und sparsamen Rechenzentren.
- Für Nutzende: Bewusster Einsatz von KI und digitalen Diensten – etwa
durch Green Prompting oder die Wahl energieeffizienter Anwendungen.
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Stefanie Kunkel
stefanie.kunkel@rifs-potsdam.d
Originalpublikation:
Kunkel, S., Schütt, E. K., Reißig, M., Beier, G., Barbian, D., Behrens,
F., Betz, S., Bunke, D., Gröger, J., Hammes, N., Hantsch, A., Hoffmann, M.
L., Jürgens, D., Knödtel, J., Schleinitz, F., Voss, M., & Zeitz, M.
(2026). Leitfaden Grüne IT und Grüne KI. Wie Informationstechnologie und
Künstliche Intelligenz grün gestaltet werden können. RIFS Brochure.
https://doi.org/10.48481/rifs.
