Auf dem Weg zur Klimaneutralität: Warum Künstliche Intelligenz, Umwelt-, Klima- und Naturschutz zusammengehören

Der Einsatzbereich von künstlicher Intelligenz (KI) für den Umwelt- und Klimaschutz ist komplex und vielfältig. Gleichzeitig ist ihr Einsatz auch immer mit einem hohen Verbrauch an Strom und Ressourcen verbunden. Es ist deshalb wichtig, die Risiken und negativen (in)direkten Umweltwirkungen im Blick zu behalten und diese zu minimieren.  Als Teil ihrer digitalen Strategie will die EU KI regulieren, um bessere Bedingungen für die Entwicklung und Nutzung dieser innovativen Technologie zu schaffen. Im März 2024 verabschiedete das Parlament das Gesetz über KI.

Voraussetzungen für den Einsatz von KI im Umwelt- und Klimakontext:

• KI muss dem Gemeinwohl dienen (Unterstützung nachhaltiger KI-Anwendungen und Geschäftsmodelle, gesellschaftliche Technikgestaltung, gezielte Forschung und Wissensvermittlung, Rechtsanpassung oder ein neuer Regelungsrahmen)
• Erarbeitung von Grundlagen für eine Energieeffizienz-Kennzeichnung von KI-Systemen, die Entwicklungsprozesse und Übertragungswege berücksichtigen
• Gewährleistung, dass die in der EU eingesetzten KI-Systeme sicher, transparent, nachvollziehbar, nicht diskriminierend und umweltfreundlich sind
• Der Einsatz von KI-Technologien selbst muss klima- und umweltschonend erfolgen. Für einen ökologisch verantwortlichen Einsatz müssen verstärkt ressourceneffiziente und umweltschonende KI-Technologien in die Anwendung gebracht und die Wiederverwertbarkeit sowie Recyclingfähigkeit von KI-Hardware wie Prozessoren und Servern erhöht werden
• KI muss die Transformation zur Klimaneutralität fördern.

Ein wichtiger Baustein, um dem Ziel einer nachhaltigen KI-Gestaltung und der Nutzung ihrer Chancen für Umwelt und Klima näher zu kommen, ist auch das Fünf-Punkte-Programm "Künstliche Intelligenz für Umwelt und Klima" des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU). Sie soll ein Beitrag zur Umsetzung der KI-Strategie der Bundesregierung mit dem Ziel sein, Deutschland und Europa zu einem führenden Standort für KI-Technologien zu machen und dabei eine verantwortungsvolle und gemeinwohlorientierte Entwicklung und Nutzung von KI voranzubringen. Um Anwendungen der KI für den Umwelt-, Natur- und Klimaschutz zu entwickeln, gibt es die Förderinitiative „KI-Leuchttürme für Umwelt, Klima, Natur und Ressourcen“.

Vorteile des KI-Einsatzes im Klima- und Umweltkontext:

• Analysieren von Umweltprozessen
• Bilderkennung (z.B. in der Landwirtschaft bessere Differenzierung der Beikräuter)
• Zusammenführung großer Datenmengen für Big-Data-Analysen
• Genauere Einblicke in das planetare Ökosystem
• Bessere Integration erneuerbarer Energien in das Energiesystem und Beschleunigung der Energiewende durch eine intelligente Netzsteuerung
• Erkennen von negativen Einflüssen des Menschen auf Umwelt und Natur sowie unerkannter Zusammenhänge
• Fehlerdetektion
• Frühwarnung
• Ermöglichung neuer Ideen und Aktivitäten
• Kreislaufwirtschaft kann umwelt- und ressourcenschonender werden
• Darauf aufbauend: Erzeugung von detaillierteren und realitätsgetreueren Modellen
• KI kann dabei helfen, die betriebliche Ressourceneffizienz zu steigern, vor allem durch die effizientere Verwendung von Material, Energie und Wasser und die geringere Emission von Treibhausgasen
• Verbesserung der Qualitätskontrollen in Produktionsprozessen und Vermeidung von Ausschuss
• Herstellung von Transparenz über Energie- und Ressourcenverbräuche
• Trend-Vorhersagen (z.B. zur Veränderung von Ökosystemen oder welche Folgen Eingriffe in die Natur haben)
• Potenziale für die Umwelttechnik (Anlagen können effizienter und grüne Technologien wirtschaftlicher werden
• Effizientere und klimaschonendere Lenkung von Verkehrsströmen (Optimierung der Auslastung im Güterverkehr, Vermeidung von Leerfahrten, Unterstützung der Verlagerung von Gütern auf die Schiene).

Weiterführende Informationen:

• Dekarbonisierung und Digitalisierung: Wie digitale Technologien zu deutschen Klimaschutzzielen beitragen 
• Das Potenzial von KI zum Erreichen der 17 SDGs wird von Unternehmen noch nicht ausgeschöpft 
• CSR und Digitalisierung. Der digitale Wandel als Chance und Herausforderung für Wirtschaft und Gesellschaft. Hg. von Alexandra Hildebrandt und Werner Landhäußer. 2. Auflage. Verlag SpringerGabler, Heidelberg, Berlin 2021.
• Klimaneutralität in der Industrie. Aktuelle Entwicklungen – Praxisberichte – Handlungsempfehlungen. Hg. von Ulrike Böhm, Alexandra Hildebrandt, Stefanie Kästle. Springer Gabler Verlag, Heidelberg, Berlin 2023.