Wordt het stroomverbruik van AI echt een gigantisch probleem?

De snelle opkomst van artificial intelligence (AI) leidt tot een enorme toename van de stroombehoefte. Het laten draaien van AI-software vraagt namelijk om heel veel computerkracht, waarbij grote databases worden ingezet. Dit vraagt veel energie, niet alleen omdat de AI-chips energiehongerig zijn, maar ook omdat ze gekoeld moeten worden, waar stroom voor nodig is.

Op dit moment wordt geschat dat de energiebehoefte van AI-software wereldwijd even groot is als de totale behoefte van heel Nederland. Dat is veel, maar dat wordt volgens analisten nog veel meer.

Zo zouden datacenters momenteel goed zijn voor zo’n één tot twee procent van de wereldwijde stroomverbruik, maar dat wordt over tien jaar twee keer zoveel.

Koppel dit toekomstbeeld aan de huidige belasting van het electriciteitsnetwerk en je komt uit op de dreiging van pijnlijke keuzes tussen meer datacenters versus huishoudens die ’s avonds de maaltijd niet meer kunnen opwarmen in de magnetron. Of we moeten kiezen tussen ons internetgebruik (datacenters worden niet alleen voor AI gebruikt) en genieten van een warme maaltijd.

“Bedrijven worden digitaler, overheden worden digitaler. Wij zitten allemaal te zoomen en op onze telefoon te kijken. Dus uiteindelijk is het zeker, dat er een toename aan energiebehoefte zal zijn”, zegt Data Center expert Loek Wilden van Schneider Electric tegen Business Insider Nederland. “We willen allemaal de data beschikbaar hebben op elk moment van de dag en het gemak van Netflix en Facebook en noem ze allemaal maar op."

Hoewel de stelling van Wilden vrij hard is en hij de keuze eigenlijk bij het stoppen van het gebruik van Netflix lijkt te leggen, nuanceert hij al snel: “Kijk, ik zou het zelf ook niet zomaar loslaten. En ik zit natuurlijk in die wereld. Dus ik zie de potentie van nieuwe ontwerpen en nieuwe technologieën”.

Daarmee verwijst de datacenterexpert naar ontwikkelingen die niet alleen gaande zijn op het gebied van het energieverbruik van datacenters, maar ook naar andere, minder besproken mogelijkheden en alternatieve opties waarmee buiten het datacenter zelf energie bespaard kan worden.

Datacenters hoeven niet groot, grijs en afzichtelijk te zijn

Laten we beginnen bij de schaal van de datacenters, want zoals wij ze voorstellen zijn het doorgaans enorme grijze, afzichtelijke gebouwen die ergens in een weiland het uitzicht van iedereen staan te verpesten. Die zijn ooit zo groot geworden, omdat er op schaal veel efficiëntiewinst te halen valt.

De veel gebruikte luchtkoeling is bijvoorbeeld vooral rendabel op grote oppervlaktes. Maar, zo stelt Wilden, datacenters kunnen kleiner en worden ook kleiner, wat de nodige voordelen met zich meebrengt.

“Het is een beetje zoals de Formule 1. De auto’s die daar ontwikkeld worden en de lessen die daar geleerd worden, kun je later ook toepassen op kleinere systemen. Voor datacenters gaat het bijvoorbeeld om vloeistofkoeling die we langzaam normaal zien worden, of eigenlijk langzaam weer normaal zien worden, dat is terug van weg geweest. Daar zit daar een hele behoorlijke efficiëntieslag en potentie in die we op een hele kleine schaal ook heel goed toepasbaar kunnen maken”, legt Wilden uit.

Die kleinere schaal en efficiëntere koeling zorgen ervoor dat het energieverbruik van een kleiner datacenter binnen de perken blijft. Dat leidt er weer toe dat deze flexibeler geplaatst kunnen worden, bijvoorbeeld dichter bij de plek waar ze nodig zijn. Dit kan zijn dichter in de buurt van industrieën, maar ook bij stedelijke gebieden. En door die plaatsing kan je onder andere de restwarmte van zo’n datacenter delen met de stad in de buurt.

“Je kunt dan de 200 kilowatt warmte die een datacenter dat bij je dorp produceert, gewoon kwijt in het dorp”, zegt Wilden. “Voordeel hierbij is dat je dit je ook niet over een lange afstand hoeft te transporteren en dus minder verliezen hebt.”

In de toekomst krijgen we datacenters in een woonwijken

Naast deze middelgrote oplossing, voorziet Wilden een toename van nog kleinere datacenters. “Waarschijnlijk zullen we een mengvorm van hele grote en middelgrote datacenters rond steden als Amsterdam houden. Die hebben nu allemaal een functie en ook weer bepaalde voordelen ook voor bedrijven. Daarnaast zullen we ook kleinere, gedistribueerde datacenters meer gaan zien”, stelt Wilden.

“Hierbij is de impact op de omgeving absoluut kleiner. Niemand wil zo’n monster van een datacenter naast zijn deur hebben, maar als het een klein dingetje is ter grootte van een container… Ja, dan is het een heel ander verhaal. Dan zijn de bezwaren minder, het geluid is minder, de horizonvervuiling is er bijna niet meer en je kunt hem best mooi aankleden.”

Met deze verspreiding van de datacenters, is de druk op het energienetwerk ook beter te verdelen. En met de voordelen zoals het delen van warmte, kan het net op andere plekken weer wat ontlast worden, waardoor er beter gebalanceerd kan worden.

“Persoonlijk denk ik, tenminste wat ik voorzie vanuit de groei die de datacenters doormaken en met de groei van AI nog voor ons,. dat de problemen minder van de datacenters zullen zijn en meer van andere trajecten rond elektrificatie die we noodzakelijk moeten doormaken”, aldus Wilden. “Dus het probleem van datacenters is eigenlijk kleiner dan als we bijvoorbeeld - ik kom uit Limburg en woon vlakbij Chemelot - als we Chemelot elektrisch gaan maken. Dat is een veel grotere uitdaging dan wat datacenters en de groei van de AI gaat zijn, omdat je dat veel beter kunt verdelen. Chemelot kun je niet opdelen.”

Komende 5 jaar zijn cruciaal voor aanpakken problemen op het stroomnet

Het verdelen van het aanbod van stroom om in de vraag te voorzien, is overigens makkelijker gezegd dan gedaan. Het aanleggen van een datacenter, in welk formaat dan ook, heeft nogal wat voeten in de aarde. Van vergunningen tot stroomvoorziening, maar ook moet je de hardware en de technisch geschoolde mensen zien te vinden. Dat zijn uitdagingen waar men nu tegen aanloopt.

Wilden denkt dat deze problemen zich op termijn zullen oplossen, mede door marktwerking. De technische mensen die nodig zijn, zullen beter worden betaald\, waardoor de sector interessanter wordt en er dus een grotere instroom van mensen zal komen. Al gebeurt dat vanzelfsprekend niet morgen, maar kost dat minimaal drie tot vijf jaar.

Maar alle uitdagingen bij elkaar maken het dat er geen simpele oplossing is voor het probleem waar we tegen aankijken.

Volgens Wilden zou AI hier ook nog een uitkomst in kunnen bieden. “Er is binnen de datacenterwereld een hele grote drive om de AI-revolutie mogelijk te maken. Want uiteindelijk is de potentie van AI zeer groot. Sterker nog, die is zo groot dat die een deel van die energieproblematiek zou kunnen oplossen door het toepassen van slimme technologieën, het sturen van energie, etcetera. Maar dat is een beetje een kip- -en-ei-verhaal.”

Met dat laatste doelt Wilden op het feit dat AI-software enorme bakken energie nodig heeft om problemen op te kunnen lossen. Hij stelt dat het energieprobleem mogelijk zoveel energie vraagt dat er simpelweg nog niet geleverd kan worden. “We hebben eerst meer stroom nodig om ons AI-model zo slim te maken dat we dat stroomprobleem kunnen oplossen. Dat is lastig.”

Kunnen we de magnetron nog wel gebruiken?

Maar moeten we ons dan ook zorgen gaan maken dat ChatGPT zoveel energie vraagt dat we straks thuis zonder stroom zitten? Dat denkt Wilden niet. “Het heeft zeker aandacht nodig. We moeten met z'n allen, dan hebben we het over overheden, gebruikers, bedrijven, zorgen dat we AI op een zo efficiënt mogelijke manier nuttig gaan inzetten. Ik denk dat dat ons doel moet zijn.”

“Natuurlijk gaan we problemen ondervinden. Het wordt ook nog wel wat erger dan dat het nu is. Qua stroomgebruik en stops die op het bouwen van bepaalde wijken zitten. Dat zal zeker niet minder worden op de korte termijn, maar ik denk niet dat datacenters als hoofdoorzaak hiervan aangewezen kunnen worden.”, stelt Wilden.

Het is dus te simpel om te denken dat de vraag naar AI en de daarbij groeiende behoefte aan datacenters de energieproblematiek zo verergert dat het tot onoverkoombare problemen leidt. “We moeten de gestelde problematiek alleen niet te makkelijk willen maken en accepteren dat er uitdagingen zijn”, aldus Wilden.

LEES OOK: Stroomnet raakt overvol: aan je eigen portemonnee denken is nu het beste wat je kan doen, zegt een expert