Wenn wir über die Umweltkosten digitaler Technologie sprechen, stehen CO2-Emissionen meist im Mittelpunkt. Doch es gibt noch eine andere Ressource, die in alarmierendem Ausmaß verbraucht wird und die sich weitaus schwerer ersetzen lässt: Süßwasser.
Rechenzentren sind durstig
Rechenzentren erzeugen durch Tausende Server, die kontinuierlich laufen, enorme Mengen Wärme. Die gängigste Methode zur Kühlung ist die Verdunstungskühlung, bei der Wärme durch Verdampfung von Wasser absorbiert wird. Das ist effektiv, verbraucht aber gewaltige Mengen Frischwasser.
US-Rechenzentren verbrauchten 2021 zusammen 1,7 Milliarden Liter Süßwasser pro Tag, und diese Zahl ist seither gestiegen. Etwa 80 % dieses Wassers verdunsten und sind dauerhaft verloren. Es wird nicht abgeleitet oder recycelt. Es ist weg. Ein einzelnes großes Rechenzentrum kann 11 bis 19 Millionen Liter pro Tag verbrauchen, was dem täglichen Wasserverbrauch einer Kleinstadt entspricht.
Es ist Trinkwasser
Rechenzentren beziehen ihr Wasser hauptsächlich aus Süßwasserquellen: Oberflächenwasser, Grundwasser und kommunales Leitungswasser. Nur 3 % des Wassers auf der Erde ist Süßwasser, und nur 0,5 % davon ist zugänglich und für den menschlichen Verzehr sicher. Salzwasser korrodiert Kühlsysteme, deshalb wird es fast nie verwendet. Einige Betreiber experimentieren mit recyceltem Wasser, aber die meisten verlassen sich noch immer auf trinkbares kommunales Wasser.
Die Konkurrenz mit menschlichen Bedürfnissen ist bereits spürbar. In manchen Regionen hat der Wasserverbrauch von Rechenzentren lokale Versorgungen belastet und Kritik von Umweltschutzgruppen ausgelöst, die argumentieren, dass Tech-Infrastruktur vor den Bedürfnissen der Gemeinden priorisiert wird.
Das Standortproblem
Viele Rechenzentrumscluster werden in wasserarmen Regionen gebaut. Arizona, Nevada und Teile von Texas bieten billiges Land und niedrige Energiekosten, gehören aber auch zu den wasserärmsten Gebieten der USA. Rechenzentren in Texas allein werden 2025 voraussichtlich 185 Milliarden Liter Wasser verbrauchen, mit einem potenziellen Anstieg auf 1,5 Billionen Liter bis 2030. Das entspricht dem Absenken des Lake Mead um mehr als 5 Meter in einem einzigen Jahr.
Der versteckte Wasserverbrauch deines Stroms
Direkte Kühlung ist nur ein Teil der Geschichte. Die größten Wasserkosten von Rechenzentren stammen eigentlich von der Stromerzeugung selbst.
Fossil betriebene und nukleare Kraftwerke sind ebenfalls auf Süßwasser angewiesen, um den Dampf zu erzeugen, der ihre Turbinen antreibt. Kohlekraftwerke benötigen etwa 72,7 Millionen Liter Süßwasser pro MWh. Gaskraftwerke brauchen rund 10,6 Millionen Liter pro MWh. Selbst Wasserkraft verursacht Süßwasserverluste durch Verdunstung aus Stauseen.
Ein mit fossilen Brennstoffen betriebenes Rechenzentrum hat zusätzlich zu seinem eigenen Kühlbedarf einen massiven versteckten Wasser-Fußabdruck im vorgelagerten Kraftwerk. Erneuerbare Energien wie Solar und Wind verbrauchen bei der Erzeugung praktisch null Wasser, was ein weiterer Grund ist, warum die Umstellung auf Erneuerbare weit über CO2 hinaus wichtig ist.
Der versteckte Wasserverbrauch deiner Chips
Jeder Chip in einem Server, Laptop oder Smartphone hat während der Fertigung Tausende Liter Wasser verbraucht. Eine typische Halbleiterfabrik verwendet täglich etwa 38 Millionen Liter hochreines Wasser, vergleichbar mit 33.000 US-Haushalten. Und die Herstellung von einem Liter hochreinem Wasser erfordert etwa 1,5 Liter normales Leitungswasser, die Umwandlung selbst ist also verschwenderisch.
Wasser und CO2: der Kompromiss
Wasserverbrauch hat seinen eigenen CO2-Fußabdruck. Kommunale Systeme benötigen Energie, um Wasser zu fördern, aufzubereiten, zu pumpen und zu verarbeiten, etwa 0,3 bis 0,5 kg CO2 pro Kubikmeter.
Aber die größere Geschichte ist der Kompromiss. Wassergekühlte Rechenzentren verbrauchen etwa 10 % weniger Energie und stoßen rund 10 % weniger CO2 aus als luftgekühlte Alternativen. Mehr Wasser bedeutet weniger Strom. Die optimale Wahl hängt von der Kohlenstoffintensität des lokalen Stromnetzes und dem lokalen Wasserstress ab. Es gibt keine universell richtige Antwort.
Wasser-positiv-Versprechen
Microsoft, Google und Amazon haben sich alle verpflichtet, bis 2030 wasser-positiv zu werden, das heißt, sie wollen mehr Wasser zurückführen, als sie verbrauchen. Allerdings befinden sich Wiederauffüllungsprojekte oft weit entfernt von dem Ort, an dem Wasser tatsächlich entnommen wird. Der lokale Grundwasserleiter, der leer gepumpt wird, profitiert nicht von einem Renaturierungsprojekt in einer anderen Region.
Was du tun kannst
Der Wasser-Fußabdruck digitaler Technologie lässt sich individuell schwerer beeinflussen als der CO2-Fußabdruck. Aber die Prinzipien sind dieselben. Digitale Verschwendung zu reduzieren bedeutet, dass weniger Server laufen, weniger gekühlt wird und weniger Wasser verbraucht wird. Die Unterstützung erneuerbarer Energien verringert den vorgelagerten Wasser-Fußabdruck der Stromerzeugung. Und wo deine Cloud-Daten gespeichert werden, ist wichtig: Ein Rechenzentrum in einer wasserreichen Region mit sauberer Energie hat einen grundlegend anderen Fußabdruck als eines in einer trockenen Region, das mit fossilen Brennstoffen läuft.
Jede Datei, die du löschst, jedes Duplikat, das du entfernst, jeder unnötige Prozess, den du beendest, nimmt Druck von den Systemen, die diese Ressourcen verbrauchen. Es geht nicht nur um CO2. Es geht um Wasser, Mineralien, Land und die vollen Umweltkosten, um die digitale Welt am Laufen zu halten.