KI läuft nicht auf Luft und Algorithmen allein. Hinter jedem Chatbot, jeder GPU und jedem Rechenzentrum steckt ein enormer Bedarf an Rohstoffen – vom häufigsten Element der Erde bis zu Metallen, die unter fragwürdigen Bedingungen abgebaut werden. Wir haben uns angeschaut, welche Rohstoffe die KI-Hardware wirklich braucht, wie knapp sie tatsächlich sind – und wie KI selbst helfen kann, damit sparsamer umzugehen.
Die Basis: Halbleiter & Chips
Herzstück jeder KI-Hardware sind Prozessoren und Grafikkarten (GPUs). Ihr Grundstoff: Silizium. Die gute Nachricht zuerst – Silizium ist das zweithäufigste Element in der Erdkruste, im Grunde gewöhnlicher Sand. Ein Versorgungsengpass beim Rohstoff selbst ist also nicht das Problem. Die eigentliche Herausforderung liegt woanders: in der extrem aufwendigen Veredelung zu hochreinem Silizium und in der Chipfertigung selbst, die auf wenige Hightech-Standorte weltweit konzentriert ist.
Seltene Erden: Selten ist relativ
Anders sieht es bei den Seltenen Erden aus – 17 Elemente wie Neodym oder Yttrium, die für Magnete, Bildschirme und Hochleistungselektronik unverzichtbar sind. Der Name ist etwas irreführend: Seltene Erden kommen in der Erdkruste ähnlich häufig vor wie Kupfer. Das eigentliche Problem ist der Abbau, der technisch aufwendig, teuer und umweltbelastend ist.
Genau hier hat sich China einen enormen Vorsprung erarbeitet – sowohl beim Know-how als auch bei den Kosten, und dominiert die weltweite Förderung nahezu vollständig. Das macht die Lieferketten politisch heikel, denn Seltene Erden werden längst nicht nur für KI-Hardware gebraucht, sondern stehen auch in Konkurrenz zu Windkraftanlagen, E-Autos und Festplatten.
Wegen dieser Abhängigkeit und handelspolitischer Spannungen rücken alternative Fördergebiete zunehmend in den Fokus: Grönland (ein australischer Minenbetreiber hat dazu bereits Gespräche mit Trump geführt), die Ukraine sowie stillgelegte Minen in Kalifornien, die reaktiviert werden sollen.
Metalle: Kobalt, Lithium, Kupfer & Co.
Neben Chips und Seltenen Erden braucht KI-Hardware jede Menge klassische Metalle – für Verkabelung, Platinen und Kühlkörper.
Kobalt stammt größtenteils aus Minen im Kongo, wo der Abbau oft in Handarbeit erfolgt. Immer wieder gibt es Vorwürfe zu Kinderarbeit in diesem Sektor – ein Schattenkapitel der Batterie- und Elektronikproduktion.
Lithium wird meist aus salzhaltigem Grundwasser, der sogenannten Sole, gewonnen. Diese wird aus tiefen Erdschichten an die Oberfläche gepumpt und in riesige Verdunstungsbecken geleitet, wo sie über Monate hinweg konzentriert wird, bis sich das Lithium gewinnen lässt. Der Wasserverbrauch ist enorm: Für ein Kilogramm Lithium werden rund 2.000 Liter Wasser benötigt.
Kupfer ist mengenmäßig eigentlich reichlich vorhanden – die äußeren zehn Kilometer der Erdkruste enthalten etwa 33 Gramm Kupfer pro Tonne Gestein. Die meisten Minen fördern Erz mit einem Kupfergehalt von 0,2 bis 0,8 Prozent, in Zentral- und Südafrika finden sich aber auch Vorkommen mit 5 bis 6 Prozent. Das Problem: Um das Metall aus dem Gestein zu lösen, braucht es riesige Flächen, viel Chemie (unter anderem Schwefelsäure) und enorme Energiemengen. Für eine Tonne Kupfer müssen rund 200 Tonnen Gestein bewegt werden – in der Mine selbst liefert eine Tonne Material gerade einmal ein Kilogramm Kupfer.
Die Rohstoffliste stuft Kupfererz dabei nur mit geringem, Kupferraffinade mit mittlerem Risiko ein, wenn man Länderkonzentration und Länderrisiko betrachtet – Kupfer ist also deutlich weniger geopolitisch heikel als Seltene Erden oder Kobalt.
Ein großer Vorteil von Kupfer: Es lässt sich unendlich oft recyceln, ohne Qualitätsverlust. Weltweit werden bereits mehr als 35 Prozent des Kupferbedarfs durch recyceltes Material gedeckt, was den Bedarf an neu abgebautem Kupfer deutlich senkt. In Deutschland lag die Recyclingquote 2021 bei rund 40 Prozent, in Europa bei etwa 30 Prozent, global im Schnitt bei nur 17 Prozent. Da Kupfer stark in langlebigen Produkten verbaut wird, dürfte die verfügbare Recyclingmenge – und damit auch die Recyclingquote – in Zukunft weiter steigen.
Offen bleibt dabei eine entscheidende Frage: Wie viel Kupfer aus alten Geräten und Anlagen wird aktuell tatsächlich gesammelt und recycelt – und wie viel landet stattdessen einfach im Müll oder Elektroschrott, ohne je wieder in den Kreislauf zurückzukommen? Belastbare Zahlen dazu waren nicht zu finden, was zeigt, wie lückenhaft die Datenlage beim Thema Rohstoff-Recycling teilweise noch ist.
Wenn KI beim Sparen hilft
Interessanterweise ist KI nicht nur Rohstoffverbraucher, sondern kann auch Teil der Lösung sein. In den USA arbeiten Unternehmen und Microsoft mit KI daran, neue Batteriematerialien zu identifizieren und so die Abhängigkeit von chinesischem Lithium zu verringern. Und auch ganz allgemein zeigt sich Potenzial: Laut einer Untersuchung des Bundesumweltministeriums konnten Unternehmen aus dem verarbeitenden Gewerbe mithilfe von KI-Lösungen jährliche Einsparpotenziale von bis zu 15 Prozent ihres Material-Fußabdrucks identifizieren.
Fazit
Die physische Basis der KI-Revolution ist kein unerschöpflicher Vorrat, sondern ein fein austariertes und politisch verwundbares System. Silizium und Kupfer sind im Grunde reichlich vorhanden, aber aufwendig zu gewinnen. Seltene Erden sind weniger selten als der Name suggeriert, aber geopolitisch hochbrisant, weil ein einziges Land den Abbau dominiert. Und Lithium sowie Kobalt bringen ökologische und menschenrechtliche Fragen mit, die sich nicht wegdiskutieren lassen. Wie lange die Rohstoffe für KI-Hardware „reichen“, ist also weniger eine Frage der reinen Menge – sondern vor allem eine Frage von Abbaubedingungen, Recycling und politischer Zusammenarbeit.
Quellen:
https://algorithmwatch.org/de/umweltkosten-ki-lieferkette
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