Photonik statt Stromfresser: Wie Rechenzentren durch Lichttechnologie KI-tauglich und energieeffizient werden
Die rasant wachsenden Datenmengen und der Einsatz generativer Künstlicher Intelligenz führen zu einem drastisch steigenden Energiebedarf in Rechenzentren. Besonders das Training großer KI-Modelle wie GPT-3 verbraucht enorme Strommengen und belastet Umwelt und Kostenstruktur. In Deutschland gibt es rund 2.000 Rechenzentren – viele davon im Rhein-Main-Gebiet, wo Europas größter Internetknoten (DE-CIX) liegt. Trotz Effizienzfortschritten bleibt die Energieversorgung eine zentrale Herausforderung, da rund 50 % der Betriebsausgaben auf Strom entfallen. Konventionelle Kupferkabel stoßen durch hohe Energieverluste an ihre Grenzen. Photonik-Technologien wie Photonic Integrated Circuits (PICs) bieten eine zukunftsweisende Lösung für schnellere, effizientere und kühlungsärmere Datenübertragung. Durch optische Signalverarbeitung lassen sich Datenraten steigern und der Energiebedarf gleichzeitig senken.
Dabei werden folgende Themen näher beleuchtet.
Generative KI treibt Stromverbrauch in Rechenzentren massiv an
2–4 % der weltweiten CO₂-Emissionen durch IKT-Technologien
Photonik ersetzt Kupferkabel durch energieeffiziente Lichtübertragung
Vorteile: geringerer Energieverbrauch, weniger Wärme, höhere Bandbreite
PICs verbinden Server, Speicher und Netzwerktechnik auf optischer Basis
Integration in High Performance Computing (HPC) bereits im Gange
DE-CIX Frankfurt als zentrales digitales Rückgrat Europas
Ausblick
Photonische Technologien gelten als Schlüssel für die nachhaltige Transformation von Rechenzentren. Ihr flächendeckender Einsatz wird erwartet, um den steigenden Anforderungen durch KI gerecht zu werden – energieeffizient, leistungsstark und zukunftssicher.
