Bernard van Gastel is universitair docent Duurzame Digitalisering bij het Instituut for Computing and Information Sciences (ICIS) aan de Radboud Universiteit. Daar richtte hij als kwartiermaker Duurzaamheid het Software Energy Lab op. Ook werkt hij bij het Nationaal Onderwijslaboratorium AI (NOLAI). We spraken met hem over duurzaamheid in de ICT.

Digitalisering en kunstmatige intelligentie (AI) raken steeds meer verweven met ons dagelijks leven. Daarbij rijst de vraag: wat kost dat eigenlijk aan energie? Van Gastel maakt zich zorgen over de duurzaamheid van deze digitale revolutie. “We hebben geen grip op de digitalisering,” stelt hij. “Het is bijna een doel op zich geworden.”

De verborgen kosten van AI

Als je Google vraagt hoeveel stroom een ChatGPT-opdracht aan stroom kost, is het antwoord: evenveel als drie minuten een lampje laten branden. Maar de werkelijkheid is complexer. “Het genereren van duizend antwoorden kost ongeveer één wattuur. Dat valt mee, zou je zeggen. Maar het hangt sterk af van de chips waarop het draait,” legt Van Gastel uit.

AI-chips zoals TPU’s en NPU’s maken efficiënter gebruik van energie, maar grotere modellen vereisen gespecialiseerde hardware van tienduizenden euro’s. “Zoeken via Google kost honderd keer minder energie dan een AI-vraag,” legt Van Gastel uit. “Maar dan moet je misschien wel tien keer zoeken om tot een goed antwoord te komen.”

AI als energievreter

De energiekosten beginnen al bij het trainen van AI-modellen. “Je haalt eigenlijk heel internet leeg, slaat het op, filtert het, en dan train je het model. Dat kost heel veel stroom.” En dat is nog maar het begin. De infrastructuur die nodig is om AI te laten draaien – datacentra en datanetwerken,– verbruikt wereldwijd al meer dan 8% van het totale electraverbruik. “En dat stijgt met 30 à 40 procent per jaar,” waarschuwt Van Gastel. “Door AI wordt er veel meer geïnvesteerd en sneller uitgebreid.”

Digitalisering gericht inzetten

Volgens Van Gastel is het probleem niet alleen de technologie, maar ook de manier waarop we ermee omgaan. “Digitalisering is een middel, geen doel. Maar nu wordt het vaak ingezet om slechtlopende processen te digitaliseren. Dat moet je juist niet doen. Want een slechtlopend proces betekent vaak dat er heel veel maatwerk nodig is, omdat er veel afwijkingen in zitten. Dus je moet vooral investeren in goedlopende processen die relatief veel tijd kosten, maar allemaal heel gestandaardiseerd zijn. Die kun je digitaliseren. En dan kun je je efficiency winst boeken tegen een beperkte extra uitstoot.”

AI in het onderwijs

Van Gastel werkt ook een dag per week bij het Nationaal Onderwijslaboratorium AI (NOLAI), dat gehuisvest is bij de Radboud Universiteit. Daar probeert men het anders aan te pakken. “We doen daar experimenten om te kijken of AI echt leidt tot beter leerrendement of gelukkiger leerlingen. En alleen als dat meetbaar positief is, gaan we verder.”

Ook binnen NOLAI groeit de aandacht voor de energie-impact van AI. “We hebben een promovendus aangenomen om dat te onderzoeken,” vertelt Van Gastel. “Tot nu toe gebruikten we kleine, specialistische modellen die weinig stroom verbruiken. Maar nu willen scholen ook iets met ChatGPT. En dan verandert het plaatje.”

De vraag is nu: kunnen we vooraf voorspellen hoeveel energie een landelijke uitrol van een AI-toepassing zou kosten? “Misschien is dat niet realistisch als elke leerling een grafische kaart van 300 watt nodig heeft om huiswerk te maken.”

Nieuwe technologieën, nieuwe uitdagingen

Van Gastel ziet hoopvolle ontwikkelingen in fotonica en neuromorphic computing, technologieën die veel zuiniger kunnen zijn. Maar integratie in bestaande systemen is lastig. “Het probleem is dat het altijd geïntegreerd moet worden in de bestaande technologie-omgeving. En dan wordt het heel snel heel ingewikkeld. De meest oude software kan niet draaien op elk nieuw soort apparaat dat je toevoegt. Die moet heel anders geprogrammeerd worden. Daar komt nog bij dat we uit een tijd komen waarin alles op één generieke chip draaide. Nu gaan we naar gespecialiseerde chips, maar dat betekent ook dat software opnieuw geschreven moet worden.”

Ook de afhankelijkheid van buitenlandse chipproducenten baart hem zorgen. “We zijn internationaal kwetsbaar.”

Software als energiebespaarder

In het Software Energy Lab onderzoekt Van Gastel hoe software het energieverbruik van computers beïnvloedt. “Software bepaalt of een computer in slaapstand kan gaan. Dat kan het verschil maken tussen 1 watt en 150 watt.” Hij pleit voor betere software, die efficiënter gebruikmaakt van bestaande hardware.
“Overigens wordt de meeste hardware slecht benut. Organisaties gebruiken gemiddeld maar 14% van hun gereserveerde capaciteit, dus daar is ook veel winst te boeken.”

Groene software inkopen

Van Gastel werkt ook aan nationale initiatieven om overheden te helpen bij het duurzaam inkopen van software. “We maken standaarden voor modelcontracten, zodat software automatisch ook groen moet zijn.” Hij begeleidt aanbestedingen en beoordeelt offertes op duurzaamheid. “Dat is waardevol, want zo zie ik wat er misgaat in de markt en kan ik mijn onderwijs en onderzoek daarop aanpassen.”

Een recent succes is de duurzame aanbesteding van DigiD, het grootste ICT-product van de Nederlandse overheid. “Dat is nu duurzaam aanbesteed. En die informatie delen we met andere overheidsorganisaties.”

Onderwijs en samenwerking

Van Gastel ziet onderwijs als sleutel tot verandering. “We hebben twee nieuwe vakken geïntroduceerd waarin duurzaamheid een kwaliteitscriterium is voor software.” In de bacheloropleiding wordt duurzaamheid breed bekeken – milieu, sociaal en economisch. In de master ligt de focus op milieueffecten.

Samenwerking is essentieel. “We werken met bedrijven zoals Tweede Golf, die privacy vriendelijke en duurzame software maken. En met regionale partners zoals de HAN en ROC. Zo zorgen we dat kennis in de regio blijft en studenten beter voorbereid zijn op de praktijk.”

Een oproep tot bewustwording

Van Gastel sluit af met een duidelijke boodschap: “ICT is een middel, geen doel. We moeten het gerichter inzetten, beter afstemmen op de vraag. Alleen dan kunnen we echt duurzaam digitaliseren.”

Om te helpen bij het nadenken over verduurzaming van ICT maakte Van Gastel een overzicht van de factoren waar je over moet nadenken.