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Ist der Einsatz von KI die letzte Chance den Planeten zu retten?


Überflutungen, Dürren, Stürme, Waldbrände. Seit den 1990er Jahren hat sich die Zahl der Extremwetterereignisse verdoppelt, mit verheerenden Folgen. 2022 war der heißeste Sommer seit über 500 Jahren. Die Übersterblichkeit in den Monaten Juni bis August ist laut dem europäischen EuroMOMO-Netzwerk auf die Auswirkungen des Klimawandels zurückzuführen. Doch nicht nur kurzfristig sind die Menschen von der Erderwärmung betroffen. Die Weltbank schätzt, dass bis zum Jahr 2050 mehr als 140 Millionen Menschen zu Klimaflüchtlingen werden könnten. Vor allem in Ländern des globalen Südens werden schon bald ganze Regionen nicht mehr bewohnbar sein. Der Klimawandel verändert die Welt, in der wir leben irreversibel und schon seit Jahren fordern Wissenschaftler Politik und Wirtschaft zum Handeln auf. Der diesjährige IPCC-Bericht, herausgegeben vom Weltklimarat, sieht das 2015 in Paris festgelegte 1,5 Grad Ziel als kaum noch erreichbar an. In europäischen Großstädten kleben sich junge Menschen deshalb auf die Straße. Fast 40% von ihnen haben akute Angst vor dem Klimawandel und seinen Folgen. Dass höchste und auch letzte Zeit ist, eine Klimakatastrophe abzuwenden, ist in fast allen Sektoren der Gesellschaft angekommen. Wie genau das von statten gehen kann, ist zum Teil aber noch unklar. Weil mehr vom Gleichen nicht genügen wird, sind heute mehr denn je progressive, kreative und smarte Lösungen gefragt. Künstliche Intelligenz (KI) wird hier in den nächsten Jahren eine wichtige Rolle spielen. Aber was kann KI für den Umweltschutz und gegen den Klimawandel tun? Und welche Leuchtturmprojekte gibt es schon heute?


Modellierungen und akkurate Prognose


KI hat das Potenzial, ganze Industrien zu transformieren. Vor allem im Bereich des Modellierens von Prozessen und in der Prognostik wird sie eine Lücke füllen können. Im Verkehrssektor beispielsweise, der für ein Viertel der globalen CO2-Emissionen verantwortlich ist, kann KI dazu beitragen, die Fahrzeugtechnik zu verbessern und durch akkurate Prognosen das Erstellen einer intelligenten Infrastruktur ermöglichen. Mit Hilfe von Deep Learning Prozessen können Verkehrsdaten so besser verstanden und eingeordnet, um im zweiten Schritt international geteilt zu werden. Kollaborationen und interdisziplinäre sowie globale Zusammenarbeit werden hier nicht nur immer wichtiger, sondern dank digitalisierten Daten und Systemen immer einfacher.

Auch der Umweltschutz im Gebäude-Sektor wird zukünftig von KI profitieren, denn smarte Städte der Zukunft werden nur dann international gestaltet werden können, wenn Daten großflächig gesammelt und fusioniert, und auf ihrer Grundlage Zukunftsmodelle erstellt werden. Verbesserte Vorhersagen über Bedarfe, generiert von KI, sollen auch in der Industrie die Überproduktion reduzieren. Besonders wichtig ist das aktuell in der Lebensmittel-Branche. Während weltweit fast 800 Millionen Menschen an Hunger leiden, werden ein Drittel aller Lebensmittel immer noch entsorgt, 40% davon am Ende der Lieferkette, also in Restaurants, oder im privaten Kühlschrank. Auch hier kann KI helfen, die Ressourcenverschwendung zu minimieren: Mit verbesserten Kühlschrank-Systemen und Prognosen für Restaurants sowie Warnhinweisen für bald verfallende Lebensmittel in Supermärkten.


Dem Menschen helfen, sich und seine Umwelt besser zu verstehen


Ohne Künstliche Intelligenz wird es nicht funktionieren mit der Rettung des Klimas, da sind sich Regierungen und Zivilgesellschaft einig. Klaus Schwab, Vorsitzender des Weltwirtschaftsforums, schrieb in seinem Buch „die vierte industrielle Revolution für die Erde“ bereits vor einigen Jahren über die Chancen, die Digitalisierung und KI für den Umweltschutz mit sich brächten. Auch das Bundesumweltministerium hat das erkannt. Es möchte in Zukunft mit Hilfe von KI bestimmen, wo welcher Baum angepflanzt werden sollte, um Waldgebiete an den Klimawandel anzupassen. Außerdem soll KI dabei helfen, die Abfallwirtschaft zu optimieren und Schutzmaßnahmen für gefährdete Tier- und Pflanzenarten erstellen. Dafür braucht es eine smarte Überwachung von Ökosystemen und Biodiversität. Denkt man an der Schnittstelle von Landwirtschaft und KI weiter, könnte KI in Zukunft durch Monitoring dabei helfen, das Risiko von Waldbränden zu minimieren und so zu einer nachhaltigen Forstwirtschaft beitragen. Intelligente Bewässerungssysteme könnten außerdem große Mengen an Wasser einsparen und gleichzeitig Schädlinge reduzieren, die bei übermäßiger Feuchtigkeit gedeihen. Krankheitserkennung von Bäumen und Pflanzen, könnte verbessert und die Aufforstung effizient geplant werden.


Vor allem Variablen, die ohne KI schwierig zu messen, aber essenziell für langfristig und großflächig angelegte Klima-Prognosen sind, wie Meereisreflexivität, Wärme-Kälte-Mischung im Ozean und die Ozonkonzentration werden in Zukunft erhoben werden können. Auf diese Weise werden Staaten international ihr Krisenmanagement anpassen, und Frühwarnsysteme entwickeln können, um Trinkwasser- und Lebensmittelsicherheit zu überwachen und auf Katastrophen vorbereitet zu sein. Langfristig wird das auch mögliche Evakuierungen und die Bereitstellung von Hilfsgütern erleichtern.


Entrepreneurship für die Erde – Leuchtturmprojekte aus Deutschland


Diese Beispiele zeigen, dass KI dem Menschen vor allem helfen wird, sich, und die Umwelt, in der er lebt, besser zu verstehen. KI hilft jetzt schon dabei, sich besser anzupassen, aber auch Schaden abzuwenden, der noch abzuwenden ist. Nichtsdestotrotz darf die Mammutsaufgabe des Klimaschutzes nicht auf künstliche Intelligenz abgewälzt werden. Der Mensch als Verbraucher steht im Zentrum der Verantwortung. Das wissen viele Menschen und nutzen KI deshalb nicht als vermeidliche Wunderwaffe, sondern als Rettungsring.

Das Münchener Start-up Ocell hat beispielsweise ein Betriebssystem für nachhaltige und digitale Forstwirtschaft entwickelt. Mit der „Dynamic-Forest“ App, einer Art Google-Maps für den Wald, werden Bestandsinfos und Geodaten gesammelt und anhand von Luftbildern und einer KI-basierten Bestandsanalyse werden Förstern optimale Bodenkontrollpunkte vorgeschlagen. Außerdem gibt es einen Plan, und auch eine Entlohnung, für einen auf CO2 Reduktion optimierten Waldbau. Das Karlsruher Start-Up Apic.ai ist ein weiteres Unternehmen, das KI nutzt, um den Umweltschutz voranzutreiben. Die Unternehmenden haben ein automatisiertes Monitoring von Bestäuberinsekten wie Bienen und Hummeln entwickelt, um ihr Verhalten zu analysieren und vorherzusagen. Hierfür wird die computergestützte Bildverarbeitung genutzt. So soll herausgefunden werden, welche Auswirkungen menschliche Eingriffe und externe Effekte wie Pestizide und intensive Landwirtschaft auf das Verhalten der Bienen haben. Neben diesen beiden Start-Ups gibt es allein in Deutschland noch mehrere Duzend, die sich der Schnittstelle von KI und Umweltschutz angenommen haben. Denn genau wie die meisten Regierungen und die internationale Wissenschaft haben auch sie festgestellt, dass es ohne KI nicht funktionieren wird. So alarmierend, wie der letzte IPCC-Bericht gewesen ist, so mutmachend sind die aktuellen Entwicklungen in der KI-Forschung. Denn auch Entrepreneurship braucht eine Erde, mit und auf der kreativ gearbeitet werden kann. Umweltschutz ist unverhandelbar und KI die größte Chance, die wir haben.

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