Sensoren sammeln auf dem Feld Daten über Bodenfeuchtigkeit, Temperatur, Wind und Grundwasser
©Igor Borisenko/istock

10.02.21 Mit Künstlicher Intelligenz den Klimawandel stoppen Autor*in: Thomas Schmidt • Lesedauer: 6 min.

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Zusammenfassung

Künstliche Intelligenz, kurz KI, soll den Klimawandel aufhalten helfen. Haben die Algorithmen tatsächlich eine realistische Chance? Oder hilft KI uns Menschen eher dabei, uns aus der Verantwortung zu stehlen?

Die E. & J. Gallo Winery ein Weingut zu nennen, wäre arg untertrieben. Das US- Unternehmen produziert jährlich mehr als sieben Millionen Hektoliter Wein – fast so viel wie alle deutschen Winzer zusammen. Bei Gallo wissen sie viel über Wein, trotzdem bleiben Fragen. So wunderte sich Gallo-Manager Nick Dokoozlian, wie unterschiedlich die kalifornischen Reben wuchsen. Warum waren einige erntereif, während andere um Wochen zurück lagen? Vielleicht ließe sich das mit einem intelligenten Bewässerungssystem ändern, überlegte Vice President Dokoozlian, und setzte sich mit Ingenieuren, Physikern und Dataspezialisten zusammen. Ein zehn Hektar großes Testgelände wurde 2011 mit Sensoren bestückt, die Daten etwa über Bodenfeuchtigkeit, Temperatur, Wind und Grundwasser. an einen Computer schickten. Gefüttert wurde der Computer zudem mit Satelliten-, Wetter- und Klimadaten. Das System lernte, Zusammenhänge zu erkennen und konkrete Tipps zum Bewässern zu liefern. Die Folge: 25 Prozent weniger Wasserverbrauch, 30 Prozent mehr Ernte.

Gallo nützt Künstliche Intelligenz, kurz KI. Damit sind Computersysteme gemeint, die Informationen erfassen, verarbeiten und die Regeln zum Verarbeiten selbsttätig optimieren. KI lernt, Muster in Daten effizienter zu erkennen und im Laufe der Zeit sinnvollere Schlussfolgerungen daraus zu ziehen. Die größte Aufgabe für Künstliche Intelligenz: die Welt zu retten.

Mit Künstlicher Intelligenz die Welt retten

„Ohne KI werden wir den Kampf gegen Klimawandel nicht gewinnen können“, sagt Oliver Zielinski vom Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz. Auch deshalb setzt die Politik auf KI. So gibt es in Deutschland seit 2018 die „Nationale Strategie Künstliche Intelligenz“. „Wir wollen all die Vorteile und Möglichkeiten von Künstlicher Intelligenz für den Klima- und Umweltschutz nutzen“, sagt Umweltministerin Svenja Schulze.

Künstliche Intelligenz kann mit ihren ausgewerteten Daten beispielsweise den klimafreundlichsten Weg durch die Stadt anzeigen, Empfehlungen für einen klimagerechten Waldumbau geben, industrielle Prozesse umweltfreundlicher steuern oder auch Unkraut auf Feldern bedarfsgerecht bekämpfen. Auch können Topographie-, Vegetations-, Bewegungs- und Wetterdaten so kombiniert werden, dass Waldbrände oder illegale Fischerei frühzeitig erkannt werden. Diverse solche Ansatzpunkten listet das Weltwirtschaftsforum in seiner Studie „Harnessing the Fourth Industrial Revolution for the Earth“ auf. Doch zwischen guten Absichten und dem Erfolg stehen zwei Herausforderungen.

Herausforderung 1: „Wovon reden Sie, Frau Kollegin?“

So wie Gallo-Manager Nick Dokoozlian geht es vielen Experten: In ihrem Fachgebiet kennen sie sich hervorragend aus. Wie die Algorithmen von Künstlicher Intelligenz arbeiten, ist ihnen allerdings fremd. „Noch arbeiten die einzelnen Disziplinen getrennt voneinander. Man forscht, experimentiert, entwickelt in unterschiedlichen Sphären“, sagt Simone Kaiser, stellvertretende Leiterin am Center for Responsible Research and Innovation (CeRRI) im Gespräch mit dem Magazin „enorm“. Während Data Scientists alles über das Erfassen, Kombinieren und Auswerten von Daten wissen, ist dieses Wissen bei Klimaforschern, Geowissenschaftlern, Forstökologen und Biotechnologen wenig ausgeprägt. Man versteht einander nicht, schlimmer noch: Man begegnet sich nicht einmal. „Es fehlen geeignete Plattformen und Räume“, sagt Kaiser, „in denen sich unterschiedliche Disziplinen begegnen und austauschen können.“

Das ändert sich allmählich. Zum einen, weil Experten und Expertinnen aus allen Fachbereichen begriffen haben, wie unverzichtbar verlässliche Daten sind. Zum anderen, weil Konzerne wie Amazon, Apple, Google oder Microsoft die fachübergreifende Zusammenarbeit finanziell fördern. So steht IBMs Umweltinitiative „Green Horizons“ hinter dem Gallo-Projekt in Kalifornien

Herausforderung 2: Lösung oder Teil des Problems?

Um die Welt zu retten, müssen wir schonender mit Ressourcen umgehen, auch mit Energie. Das gilt auch für die Rechenleistung von Computern. Schätzungen zufolge ist die Digitalbranche schon heute für vier Prozent der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich. Weltweit verbrauchen Rechenzentren etwa 200 Terawattstunden Strom pro Jahr, hat das US-Energieministerium überschlagen. Das ist mehr Strom als in ganz Polen, Schweden oder Argentinien verbraucht wird. Prognosen gehen davon aus, dass die Computer- und Kommunikationstechnologie im Jahr 2030 zwischen acht und 20 Prozent des weltweiten Stroms verbrauchen wird – ein Drittel davon entfällt auf Rechenzentren.

Das heißt: Wer Künstliche Intelligenz nutzt, um die Ressourcen zu schonen, schröpft eben diese Ressourcen. Dagegen lässt sich zum Glück etwas tun, etwa durch Künstliche Intelligenz: Mithilfe von Tools wie dem Machine Learning Emissions Calculator lassen sich die CO2-Fußabdrücke von Algorithmen zumindest grob berechnen.

Die Grenzen der Künstlichen Intelligenz

KI ist und bleibt aber nur ein Werkzeug. Die Entscheidungen muss letztendlich immer noch der Mensch treffen. Was das bedeutet? Ein Beispiel: 2020 forderten Wissenschaftler sehr klar und unmissverständlich – auch gestützt mit KI-Erkenntnissen – einen harten Lockdown, um die Pandemie in den Griff zu kriegen. Und die Politik? Hat gewartet und taktiert und geguckt, ob es auch anders geht. Bis es nicht mehr anders ging. Die Künstliche Intelligenz mag uns sagen, welchen Weg wir einschlagen sollen, vielleicht sogar einschlagen müssen. Das heißt allerdings nicht unbedingt, dass wir gern zuhören.

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