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Energie

Umweltschutz Kampf gegen den Klimawandel: Mit Künstlicher Intelligenz für die Umwelt

Wasser einsparen, Wilderei bekämpfen, Artenschwund stoppen – immer mehr Projekte versuchen mit Daten und Künstlicher Intelligenz gegen den Klimawandel zu kämpfen.
15.04.2020 - 17:30 Uhr 1 Kommentar
Viele Daten über die komplexen Ökosysteme dieser Welt liegen ungenutzt herum. Quelle: dpa
Nationalpark Schwarzwald

Viele Daten über die komplexen Ökosysteme dieser Welt liegen ungenutzt herum.

(Foto: dpa)

Düsseldorf Wo mit einem Blick von oben nur grüne Flecken auf braunen Hügeln zu sehen sind, erstrahlen die Sierra Nevada Mountains im Osten des US-Bundesstaats Kalifornien mit einem Klick in den unterschiedlichsten Farbtönen, von Neongelb über Tiefrot bis zu Azurblau – je nach Baumart. Auch die Anzahl der Bäume pro Hektar und wie viel CO2 sie verarbeiten, lässt sich so in nur wenigen Sekunden in Erfahrung bringen.

Mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) hat das amerikanische Start-up Silvia Terra Millionen von Daten ausgewertet. „Als Silvia Terra gestartet ist, hatten wir noch keine Ahnung, wie viele Bäume es überhaupt in den USA gibt. Mittlerweile haben wir ein System gebildet, das in wenigen Wochen über 90 Milliarden Bäume im ganzen Land gezählt hat und sogar zeigen kann, wo sie sind“, sagt Lucas Joppa, Nachhaltigkeitschef des Tech-Riesen Microsoft im Gespräch mit dem Handelsblatt.

Der US-Konzern hat das kleine Start-up aus San Francisco über sein Programm „AI for the Earth“ (Künstliche Intelligenz für die Erde) gefördert und ihm vor allem Zugang zu seiner Cloud und Künstlichen-Intelligenz-Programmen gewährt. Jetzt will der Internetkonzern allerdings noch einen Schritt weitergehen.

„Wir können kein Problem lösen, ohne es vollständig zu verstehen. Aber die Möglichkeit, alle miteinander zu vernetzen und gute Ideen auf ein globales Level zu bringen, gibt es bislang nicht. Das wollen wir mithilfe unseres Projekts ,Planetary Computer‘ ändern“, kündigt Joppa an.

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    Die Idee: Eine digitale Plattform soll Umweltdaten aus aller Welt mithilfe von maschinellem Lernen und computergestützten Prozessen verarbeiten und die Ergebnisse Wissenschaftlern, Unternehmen, Regierungen und Naturschützern zur Verfügung stellen. Diese können sich dann über den „Planetary Computer“ auch vernetzen. Mithilfe von Big Data soll so ein Überblick über die komplexen Ökosysteme des Planeten entstehen.

    „Wir fliegen oftmals blind, wenn es um die Gesundheit unserer Umwelt geht. Wir müssen die digitale Lücke schließen, bei dem, was wir über uns selbst wissen, und bei dem, was wir über den Rest der Welt wissen. Und diese Lücke ist groß“, warnt Joppa. Er ist überzeugt, dass der Einsatz von KI im Kampf gegen den Klimawandel eine wichtige Rolle spielen wird.

    Es geht aber um weit mehr, als den Klimawandel mit KI-Programmen zu verstehen. Immer mehr Projekte nutzen KI auch, um die Luft- und Wasserqualität zu verbessern, den Artenschwund zu stoppen oder illegale Fischerei zu bekämpfen und Naturkatastrophen vorherzusagen.

    In seiner Studie „Die vierte industrielle Revolution für die Erde“ listet das Weltwirtschaftsforum mehr als 80 Einsatzmöglichkeiten auf und spricht schon jetzt von einer regelrechten Nachhaltigkeitsrevolution, die KI im Bereich Umweltschutz auslösen könnte.

    Aber mit dem Einsatz Künstlicher Intelligenz geht auch so manches Risiko einher. Hacker könnten Frühwarnsysteme für Naturkatastrophen angreifen oder gar das Stromnetz lahmlegen. „Transparenz von Künstlicher Intelligenz ist ein großes Thema. Da muss definitiv noch mehr Forschung betrieben werden“, mahnt auch KI-Experte Oliver Zielinski vom Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz. Deswegen sei es besonders wichtig, dass es nicht nur datengetriebene KI gibt, sondern auch Wissen in die Algorithmen mit einfließt. Dann kann maschinelles Lernen für den Klimawandel eine große Hilfe sein. „Ohne KI werden wir den Kampf gegen Klimawandel nicht gewinnen können.“

    Sehr viele Daten, die Wissenschaftlern zur Verfügung stehen, sind allerdings veraltet, da Tiere ihre Lebensräume wechseln, die Temperaturen steigen und sich Strömungen ändern. Beispielsweise behält Zielinski für ein gemeinsames Projekt mit der Weltbank die Plastikströme auf den Philippinen, in Kambodscha und Myanmar und ihre Bewegungen mithilfe von computergestützten Programmen im Blick.

    Plattform geht dieses Jahr online

    Zielinski sieht zudem Defizite in der gemeinsamen Vernetzung der unterschiedlichen Disziplinen. „Der Werkzeugkasten muss sichtbar werden, damit er in die Breite gehen kann“, fordert der KI-Experte. Dass Microsoft jetzt den ersten Schritt in diese Richtung geht, findet Zielinski gut, betont aber gleichzeitig, dass Gewinnung und Verarbeitung der gesammelten Daten gerade bei einem börsennotierten Großkonzern „so transparent wie möglich sein muss“.

    Auch Google, IBM und andere Tech-Konzerne fördern mittlerweile den Einsatz Künstlicher Intelligenz für den Klimaschutz. „Und trotzdem stehen wir noch ganz am Anfang“, sagt Microsoft-Manager Joppa.

    Seine globale Plattform will das Unternehmen aus Redmond deswegen schon im Laufe des Jahres online bringen. „Regierungen stellen Unmengen von Daten für ihre Bürger zur Verfügung, das werden wir mit den Daten von unserer Cloud kombinieren. Und natürlich sollen Wissenschaftler und andere auch ihre eigenen Daten teilen und hinterlegen können, wenn sie das möchten“, erklärt Joppa. Trotz Coronakrise wollte der Tech-Konzern mit seiner Ankündigung nicht warten. „Auch jetzt muss unser Planet noch gerettet werden.“
    Erst vor wenigen Monaten hatte Microsoft angekündigt, bis 2030 mehr CO2 aus der Atmosphäre zu holen, als es selber verursacht. Nicht nur Auto-, Kohle- und Stahlkonzerne stehen mit Blick auf ihre Umweltbilanz unter großem Druck, auch die Tech-Unternehmen müssen ihre CO2-Bilanz verbessern. Denn immer mehr Daten verbrauchen immer mehr Energie. Schätzungen zufolge ist die Digitalbranche schon heute für knapp vier Prozent der weltweiten Emissionen verantwortlich.

    Mehr: Wie die Tech-Giganten ihr grünes Gewissen entdecken.

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