In den Bereichen Umweltschutz und Nachhaltigkeit eröffnet der Einsatz von künstlicher Intelligenz völlig neue Möglichkeiten. Ein Überblick.

Artificial Intelligence meets Intelligence Artificielle, kurz AIxIA – unter diesem Titel findet am 3. Dezember 2020 bereits die zweite Konferenz über Angewandte Künstliche Intelligenz (KI) statt. Im vergangenen Jahr nahmen über 300 Teilnehmer aus Frankreich, Deutschland und der ganzen Welt an dem Event in Karlsruhe teil.

In diesem Jahr wird die AIxIA virtuell abgehalten – und beschäftigt sich damit, wie künstlichen Intelligenz dabei helfen kann, die Umwelt zu schützen. Vorab haben wir uns schon einmal angeschaut, wie die Themen KI, Umweltschutz und Nachhaltigkeit überhaupt zusammenhängen – und welche Projekte es schon heute gibt.

Künstliche Intelligenz ermöglicht nachhaltigen Umgang mit Ressourcen

Es vergeht kaum ein Tag, an dem uns die Folgen des Klimawandels nicht vor Augen geführt werden. Überschwemmungen und Dürreperioden nehmen weltweit zu. Gleichzeitig schreitet die Abholzung von Wäldern voran, während die Artenvielfalt abnimmt. Und auch in Deutschland wird das Thema Luftverschmutzung zunehmend zum Problem. Künstliche Intelligenz hat das Potenzial, uns bei einem nachhaltigen Umgang mit unserem Planeten zu unterstützen – und das in vielen Bereichen.

Energie: Im Zuge der Energiewende gilt es nicht nur auf regenerative Energiequellen umzusteigen, sondern den verfügbaren Strom auch effizienter zu nutzen. Schon heute wird künstliche Intelligenz eingesetzt, um beispielsweise unter Berücksichtigung von Wettervorhersagen und den aktuelle Strompreisen in Echtzeit Heiz- und Kühlsysteme von Gebäuden zu optimieren. In Einfamilienhäusern entscheiden Energiemanagementsysteme, ob sie mit dem von der Photovoltaikanlage produzierten Strom zuerst das Elektroauto aufladen, oder doch lieber die Spülmaschine einschalten. Die Kombination aus intelligenter Gebäudesteuerung und vorausschauendem Energiemangement wird in naher Zukunft in privaten und gewerblichen Neubauten zum Standard gehören.

Lebensmittel: In Deutschland landen jährlich mehrere Millionen Tonnen Lebensmittel im Müll. Zurückzuführen ist das auf eine Vielzahl von Faktoren, darunter Nachfrageschwankungen, geringe Planbarkeit in der Landwirtschaft sowie eine Vielzahl von Vorgaben was die Verpackung und Verarbeitung von Lebensmitteln angeht. KI-basierte Lösungsansätze gibt es viele. Angefangen bei der „Optimierung der Plan- und Steuer­barkeit der Wert­schöpfung in der Lebens­mittel­industrie“ bis hin zu intelligenten Mülleimern, die dokumentieren, was in der Gastronomie weggeworfen wird und über die Cloud individuelle Vorschläge zum besseren Umgang mit Lebensmitteln bereitstellen.

Artenschutz: Weltweit sind tausende Arten vom Aussterben bedroht. Forscher und Tierschützer setzen nun auf Machine Learning und KI, um den Artenschutz zu unterstützen. Eine Möglichkeit ist die „visuelle Tierbiometrie“, bei der autonom aufgenommenes Bild- und Videomaterial automatisiert ausgewertet wird. So lassen sich einzelne Tiere klassifizieren und identifizieren. Bislang waren dafür Freiwillige notwendig, die Millionen von Bildern ansehen und aussortieren mussten. Durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz lässt sich dieser Prozess deutlich beschleunigen, was sich wiederum positiv auf den Tierschutz auswirkt.

Mülltrennung: Eine effiziente Abfallwirtschaft und die damit verbundene Mülltrennung gehört zu den größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Auch hier kann KI helfen. Das Start-up Bin-e entwickelte beispielsweise einen intelligenten Abfallcontainer, der den Müll automatisch in verschiedene Fraktionen trennt und diese zusätzlich verdichtet. Ein Füllstandsensor informiert das Entsorgungsunternehmen, wenn der Container geleert werden muss. Die Alba Group in Leipzig nutzt indes einen sensorgestützter Roboter-Greifarm in ihrer Leichtverpackungs-Sortieranlage in Leipzig. Entscheidend dabei ist, dass die Sensordaten in Echtzeit analysiert werden und das System lernfähig ist, anstatt einfach nur programmierten Routinen zu folgen.

Landwirtschaft: Die Menschheit benötigt von Jahr zu Jahr mehr Nahrungsmittel. Gleichzeitig stellt sich aber auch in der Landwirtschaft zunehmend die Frage, wie die Produktion nachhaltiger und umweltschonender gestaltet werden kann. Die Antwort: Bessere und genauere Daten (Bodenqualität, Feuchtigkeit, Wetter, etc.), die in der Cloud ausgewertet und den Landwirten im Anschluss in Form von Handlungsempfehlungen zur Verfügung gestellt werden. Bereits heute gibt es beispielsweise Bewässerungslösungen, die auf KI basieren.

Das waren nur fünf Bereiche, in denen künstliche Intelligenz bereits heute für mehr Nachhaltigkeit und Umweltschutz eingesetzt wird. Weitere Beispiele und Zukunftstrends erwarten Interessierte auf der AIxIA am 3. Dezember.

 

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Frank Feil
Frank Feil, Jahrgang 1986, berät und schult regionale sowie überregionale Unternehmen in den Bereichen Social Media und Corporate Publishing. Zudem ist er als freier Autor tätig. Schon von Kindesbeinen an fasziniert ihn alles, was mit Technik und dem Internet zu tun hat. Seit 2006 ist er als Blogger und Community Manager im Netz unterwegs.