Chancen und Herausforderungen durch den Einsatz von KI im Umweltbereich

Eine der zentralen globalen Herausforderungen ist die Klimakrise. Sie begleitet uns bereits seit geraumer Zeit und äußert sich unter anderem in der Zunahme klimabedingter Extremwetterereignisse. Auch in Deutschland bleiben wir nicht von extremen Stürmen, Hochwasser und Hitzewellen verschont, die beispielsweise zu Unterbrechungen der Energie- und Wasserversorgung führen. Die Politik in Deutschland hat die Bedeutung dieses Themas bereits vor einigen Jahren erkannt und seither wurden zahlreiche Initiativen und Förderprogramme ins Leben gerufen. Wie bereits im Blog-Beitrag meines Kollegen Sascha Tash zum Thema „KI im Umweltschutz – ein Überblick über Funktionsweise und Einsatzszenarien“ beschrieben, könnte KI uns langfristig bei der Bewältigung der Klimakrise unterstützen, doch welche konkreten Chancen und Herausforderungen ergeben sich daraus?

Chancen im Kontext des Umweltschutzes

Eine große Chance, den Auswirkungen der Klimakrise in Deutschland durch KI zu begegnen, liegt in der zuverlässigen Prognose beziehungsweise Vorhersage von Umweltereignissen. Mit Hilfe von KI-Systemen können beispielsweise Frühwarnsysteme für Extremwetterereignisse verbessert werden, wodurch negative soziale, ökologische und ökonomische Auswirkungen deutlich reduziert werden können. So kann die rechtzeitige Vorhersage eines sich entwickelnden Waldbrandes die Zerstörung des Lebensraums vieler Arten verhindern. Darüber hinaus können auch Menschenleben gerettet werden, indem ein Waldbrand verhindert oder eingedämmt wird.

In diesem Zusammenhang können verschiedene Berufsgruppen durch KI-Systeme sinnvoll unterstützt werden. So können beispielsweise Helferinnen und Helfer im Katastrophen- und Bevölkerungsschutz bei zeitkritischen Einsätzen ein besseres Lagebild erhalten und effizientere Entscheidungen treffen. Darüber hinaus können Landwirtinnen und Landwirte mit Hilfe umfassender KI-Systeme durch „Precision Farming“ insgesamt effizienter und ressourcenschonender arbeiten und sich beispielsweise durch GPS-gesteuerte Feldroboter, die die Ernte übernehmen, auf andere, nicht KI-unterstützte Bereiche ihrer Tätigkeit konzentrieren.

Darüber hinaus ist zu beobachten, dass viele KI-Systeme in unterschiedlichen Anwendungsbereichen, wie zum Beispiel bei der Düngung und Bewässerung von Pflanzen im Kontext der intelligenten Land- und Forstwirtschaft, darauf abzielen, den Energie- und Ressourcenverbrauch deutlich zu reduzieren, was wiederum zur Erreichung von Nachhaltigkeitszielen im Sinne der Reduzierung von Treibhausgasemissionen sowie Luft- und Wasserverschmutzung beiträgt.

Wie auch bei anderen Technologien der Digitalisierung entstehen durch den Einsatz von KI-Systemen neue Berufsfelder und Arbeitsplätze, die sich mit der Erforschung, Entwicklung, Implementierung und dem Betrieb von KI-Systemen beschäftigen. Dies wird insbesondere vor dem Hintergrund der KI-Strategie der Bundesregierung deutlich, die sich bereits aktiv darum bemüht, Fachkräfte in diesem Bereich auszubilden und das Berufsfeld insgesamt attraktiver zu gestalten.

Insgesamt lässt sich festhalten, dass KI-Systeme im Zusammenhang mit der Bewältigung der Klimakrise zahlreiche Chancen für unsere Gesellschaft im Allgemeinen und für die Umwelt im Besonderen bieten. Dennoch sollten auch mögliche Herausforderungen, die mit dem Einsatz von KI-Systemen im Umweltbereich einhergehen, berücksichtigt werden.

Wer mehr über mögliche Einsatzszenarien von KI im Public Sector erfahren möchte, kann gerne einen Blick auf unsere Website zum Thema „KI im Public-Sektor: Anwendungsmöglichkeiten im Behördenalltag“ werfen.

Herausforderungen für Wirtschaft und Gesellschaft

Auch wenn viele KI-Systeme im Umweltbereich so konzipiert sind, dass sie energie- und ressourcenschonend agieren, darf nicht vernachlässigt werden, dass KI für die schnelle Auswertung großer Datenmengen entsprechend hohe Rechenleistungen benötigt, die wiederum zu einem hohen Energie- und Ressourcenverbrauch in den KI-Rechenzentren führen können. Dieser Aspekt ist bereits auf allen Ebenen bekannt und wird beispielsweise in der vom BMUV ins Leben gerufenen Green-IT-Initiative des Bundes thematisiert. Ziel ist es, den Energieverbrauch der Bundesverwaltung durch verbesserte Energieeffizienz zu senken, die Beschaffung nachhaltiger Informations- und Kommunikationstechnik sicherzustellen und ein jährliches Monitoring der Energieverbrauchsdaten der Bundes-IT bereitzustellen. Meine Kollegin Lynn Nguyen hat dies in ihrem Blog-Beitrag bereits näher beleuchtet: Green IT: Nachhaltigkeit in der öffentlichen Verwaltung. adesso unterstützt die Geschäftsstelle dieser Initiative über die gesamte Projektlaufzeit als Partner für das Projektmanagement und ist verantwortlich für die jährliche Datenerhebung und -auswertung zum IKT-Energieverbrauch des Bundes. Darüber hinaus übernehmen wir die Ist-Aufnahme des Umsetzungsstandes der Kriterien des Blauen Engels in den Rechenzentren der Bundesverwaltung.

Eine weitere Herausforderung sind die potenziell hohen Kosten für die Entwicklung und Implementierung von KI-Systemen. Je nach Individualität und Komplexität des Systems können Kosten entstehen, die für kleinere Behörden oder private Hilfsorganisationen nicht tragbar sind. Politische Initiativen und Förderungen können es Organisationen mit geringerem Budget ermöglichen, KI zu nutzen, aber dies wird nicht in allen Fällen möglich sein.

Im Zusammenhang mit den entstehenden Kosten für den Einsatz eines KI-Systems darf auch die große Menge an benötigten Trainingsdaten nicht außer Acht gelassen werden. KI benötigt zu Beginn eine sehr große Menge an Daten, um zuverlässige Vorhersagen und Entscheidungen treffen zu können. Dazu muss beispielsweise bei der Vorhersage von Extremwetterereignissen auf historische und aktuelle Daten von Satellitenbildern, Wetterstationen und anderen Quellen zugegriffen werden, was mit hohen Kosten verbunden sein kann.

So wie der Einsatz von KI-Systemen der Gesellschaft die Chance auf neue Arbeitsplätze bietet, kann er auch Ängste vor Arbeitsplatzverlust auslösen. Einzelpersonen und ganze Berufsgruppen könnten befürchten, durch KI ersetzt zu werden oder mit den notwendigen Anpassungen der Berufsfelder nicht Schritt halten zu können. Für die Entwicklung, den Aufbau und die Nutzung von KI-Systemen werden daher entsprechende Umschulungen oder neue Ausbildungen notwendig sein, die erst entwickelt und etabliert werden müssen. Insbesondere ältere Mitglieder der Gesellschaft könnten sich dadurch unter Druck gesetzt fühlen.

Schließlich wird es eine Herausforderung sein, KI im Sinne einer digitalen Ethik zu betrachten und entsprechende Regelungen einzuführen. Im KI-Ethikvertrag der Vereinten Nationen und in der KI-Strategie der Bundesregierung sind die Herausforderungen und Risiken, die sich aus dem Einsatz von KI für unsere Gesellschaft ergeben, bereits ansatzweise verankert. Themen wie Diskriminierungsvermeidung, Schutz der Privatsphäre, Datenschutz u.v.m. müssen für Wirtschaft und Gesellschaft umfassend erarbeitet und durchgesetzt werden, um Vertrauen in die Technologie zu schaffen oder zu erhalten.

Fazit

Bereits heute werden KI-Anwendungen im Katastrophen- und Bevölkerungsschutz, in der Land- und Forstwirtschaft und anderen Anwendungsbereichen erfolgreich eingesetzt und von der Politik aktiv gefördert, um die Bewältigung des Klimawandels zu unterstützen. Auch Unternehmen beschäftigen sich zunehmend mit den Einsatzmöglichkeiten und konkreten Umsetzungen von KI. Dennoch dürfen die beschriebenen Herausforderungen, wie der hohe Energie- und Ressourcenverbrauch sowie die Ängste der Gesellschaft vor Arbeitsplatzverlusten, nicht vernachlässigt werden. Wir müssen uns weiter mit dem Thema auseinandersetzen und sowohl die Politik als auch die Wirtschaft müssen ein gezieltes Bewusstsein für die Chancen und Fortschritte von KI im Umweltbereich schaffen. Durch die Entwicklung von Werten, Prinzipien und Regeln sowohl für Unternehmen als auch für Privatpersonen kann ein transparenter und verantwortungsvoller Umgang mit KI sichergestellt werden. Der Einsatz von KI-Systemen wird uns in Zukunft sowohl im Berufs- als auch im Privatleben immer häufiger begegnen, daher ist die Bereitschaft, sich mit neuen Technologien auseinanderzusetzen, unabdingbar. Nur so können wir unser Wissen und unsere Erfahrungen nutzen, um bestehende KI-Systeme zu optimieren und darüber hinaus weitere Anwendungsmöglichkeiten zum Schutz und Erhalt unseres Planeten zu entwickeln und umzusetzen.

Mehr über spannende Themen aus der Welt von adesso findet ihr in unseren bisherigen Blog-Beiträgen.

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