Professor untersucht: Können KI und Nachhaltigkeit nebeneinander existieren?
Ein Professor für Data Science for Sustainability and the Environment an der Queen Mary University of London erforscht, wie Künstliche Intelligenz genutzt werden kann, um ökologische Herausforderungen zu bewältigen – und stellt dabei eine entscheidende Frage: Wie können wir KI nutzen, um Nachhaltigkeit zu fördern und gleichzeitig Umweltschäden zu minimieren?
Es wird immer deutlicher, dass die negativen Auswirkungen der KI auf die Umwelt vor allem auf ihren immensen Energiebedarf zurückzuführen sind. Der grösste Teil dieses Energieverbrauchs fällt in zwei Phasen an: beim Training der KI-Modelle und beim Einsatz für die Inferenz, d. h. den Prozess der Generierung von Antworten oder Vorhersagen, z. B. wenn auf eine Antwort auf eine Frage gewartet wird.
Das Training grosser KI-Modelle wie ChatGPT benötigt enorme Rechenressourcen und kann wochen- oder monatelang laufen – mit entsprechend hohem Energieverbrauch. Auch nach dem Training bleibt der Bedarf hoch, da Millionen von Nutzern täglich auf die Modelle zugreifen.
Problematisch wird das, da fast 70 % der weltweiten Stromerzeugung immer noch aus fossilen Brennstoffen stammt. Experten warnen, dass KI den Stromverbrauch in Europa in den nächsten zehn Jahren um bis zu 50 % steigern könnte – eine zusätzliche Belastung für den bereits herausfordernden Übergang zu sauberer Energie.
Kann künstliche Intelligenz helfen?
Trotz ihres hohen Energieverbrauchs birgt KI auch enormes Potenzial, um Nachhaltigkeit voranzutreiben – besonders in den Geowissenschaften. KI-Modelle revolutionieren beispielsweise die Wettervorhersage. Programme wie Googles GenCast übertreffen bereits etablierte Modelle wie das ENS des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersagen.
Während herkömmliche Modelle langsam und rechenintensiv sind, liefert KI genauere Wetterprognosen bei deutlich geringerem Energieaufwand. So sind stündliche Vorhersagen möglich, die helfen könnten, Naturkatastrophen frühzeitig zu erkennen und Schäden zu minimieren.
Auch die Analyse grosser Datenmengen, wie Jahrzehnte alter Satellitenbilder, wird durch KI erleichtert. Dadurch können Entwaldung, Ozeanzustände oder die Folgen von Naturkatastrophen effizienter überwacht werden. KI-gestützte Forschung fördert zudem den Schutz von Korallenriffen und beschleunigt die Energiewende.
Durch den Einsatz von KI gewinnen Forschende tiefere Einblicke in Umweltveränderungen und mögliche Gegenmassnahmen. So kann der Klimawandel besser verstanden, verlangsamt oder zumindest anpassbar gemacht werden.
Ja, KI kann helfen
Die Reduzierung der Umweltauswirkungen von KI erfordert einen mehrschichtigen Ansatz. Ein Beispiel dafür liefert das kürzlich modernisierte Physik-Rechenzentrum der Queen Mary University of London, das die Abwärme der Computerserver nutzt, um Gebäude auf dem Campus zu beheizen. Diese Methode zeigt, wie Rechenzentren – auch jene, die für KI eingesetzt werden – durch innovative Lösungen nachhaltiger gestaltet werden können.
Auch Fortschritte in der Computerhardware und -software sind entscheidend. Neue Technologien wie Quantentransistoren könnten Energieverluste erheblich reduzieren, während optimierte Software den Rechenaufwand senkt. Zudem lässt sich der Wasserverbrauch von Rechenzentren durch verbesserte Kühlsysteme und den Einsatz von KI zur effizienten Steuerung weiter verringern.
Letztlich hängt die Nachhaltigkeit der KI stark von der Umstellung auf erneuerbare Energien ab. Der Ausbau von Solar-, Wind- und Kernenergie ist unerlässlich, um den steigenden Strombedarf umweltfreundlich zu decken. Initiativen wie multidisziplinäre Forschungszentren, die neue Ideen für grüne Energietechnologien vorantreiben, leisten dabei wichtige Beiträge.
Globale Ungleichheiten im Zugang zu KI
Positive Nachhaltigkeitsanwendungen der KI kommen bisher vor allem dem globalen Norden zugute, wo Infrastruktur, Finanzierung und Fachwissen vorhanden sind. Dieses Ungleichgewicht birgt die Gefahr, bestehende globale Ungleichheiten zu verschärfen und Gemeinschaften im globalen Süden den Zugang zu wichtigen Werkzeugen zu verwehren, die zur Klimaanpassung beitragen könnten.
Ein gerechter Zugang zu KI-Technologien ist daher entscheidend. Projekte wie die Verbesserung lokaler Wettervorhersagen in Sierra Leone oder Schulungen für Wissenschaftler in Indonesien zeigen, wie KI genutzt werden kann, um lokale Umweltprobleme gezielt zu adressieren.
Um diese Entwicklungen voranzutreiben, braucht es eine Zusammenarbeit zwischen Regierungen, Universitäten und dem privaten Sektor. Der Fokus muss auf fairen Partnerschaften und Wissensaustausch liegen, damit KI weltweit nachhaltige Lösungen liefert – auch dort, wo sie bisher nur schwer zugänglich war.
Denn wenn es um KI und Umwelt geht, ist die Herausforderung gross, aber auch die Chance.
Quelle: Queen Mary, University of London
