Künstliche Intelligenz hilft gegen Klimakrise
Künstliche Intelligenz (KI) gilt aufgrund (voraussichtlich weiter steigenden) großen CO2-Fußabdrucks als Problem bei den dringenden internationalen Bemühungen zur Bekämpfung des Klimawandels. Da die KI wrd aufgrund des hohen Energieverbrauchs und der Kohlenstoffemissionen, die mit der Produktion der Hardware verbunden sind, enorme Mengen an Rechenleistung und Datenspeicherung benötigen. Die Wahrheit ist jedoch differenzierter, schreiben Kirk Chang, Professor für Management und Technologie an der University of East London und Alina Vaduva, Labour Party, Direktorin des Business Advice Centre for Post Graduate Students an der University of East London und Botschafterin des Centre for Innovation, Management and Enterprise der UEL am 04.04.2024 in The Conversation – denn künstliche Intelligenz könnte auch ein Problemlöser sein und einen wichtigen Beitrag zur Bewältigung der Klimakrise leisten.
Überschwemmung bei Halle (Saale) – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft
Künstliche Intelligenz könnte beispielsweise dabei helfen, extreme Wetterereignisse wie Wirbelstürme oder die Geschwindigkeit, mit der das Schmelzen des Polareises und der Gletscher zu erwarten ist, genauer vorherzusagen. Sie könnte uns auch dabei helfen, unsere Energieinfrastruktur, wie z. B. Stromnetze, besser zu verwalten.
Seit 2012 verbrauchen die größten KI-Trainingsverfahren immer größere Mengen an Rechenleistung. Tatsächlich hat sich die Rate im Durchschnitt alle 3,4 Monate verdoppelt. Rechenzentren und Übertragungsnetze sind für mehr als 1 % des weltweiten Energieverbrauchs und 0,6 % der weltweiten Kohlenstoffemissionen verantwortlich. Eine einzige Anfrage an ChatGPT (der fortschrittliche Chatbot von OpenAI) kann viel mehr Kohlenstoff erzeugen als eine normale Google-Suche.
KI für das Gute nutzen
Trotz der möglichen negativen Folgen gibt es Grund, optimistisch zu sein. Eine Möglichkeit, wie KI helfen könnte, ist die Verbesserung unseres Verständnisses der wissenschaftlichen Grundlagen des Klimawandels. Es gibt viele Möglichkeiten, wie KI in dieser Hinsicht einen Beitrag leisten könnte, aber eine könnte in der Verbesserung von Klimamodellen bestehen. Dabei handelt es sich um computergestützte Simulationen der Funktionsweise des Erdklimas und seiner Reaktion auf erhöhte Treibhausgaskonzentrationen bzw. der wahrscheinlichen künftigen Reaktion darauf. KI-Techniken wie das maschinelle Lernen könnten eingesetzt werden, um Elemente der Klimamodelle zu simulieren, z. B. wie sich Regentropfen oder Wolken bilden, die derzeit nur schwer nachgebildet werden können. Auf diese Weise könnte künstliche Intelligenz nicht nur die Prognosen von Klimamodellen verbessern, die als Grundlage für politische Entscheidungen dienen, sondern auch die für solche Aufgaben erforderliche Rechenleistung verringern. Dies wiederum könnte dazu beitragen, den CO2-Fußabdruck zu verringern, der durch den Betrieb dieser Klimamodelle auf Supercomputern entsteht.
In einem kürzlich gehaltenen TED-Vortrag erklärte Sims Witherspoon, Leiter des Bereichs Klima und Nachhaltigkeit bei Google DeepMind, dass KI uns dabei helfen kann, bestehende Systeme und Infrastrukturen, wie z. B. Stromnetze, zu optimieren und zu verwalten. Stromnetze müssen aktiv verwaltet werden, um ein stabiles Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage aufrechtzuerhalten. Die Umstellung von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energien ist unerlässlich, um die Netto-Null-Ziele zu erreichen. Während fossile Kraftwerke jedoch relativ zuverlässig sind, ist die Energie aus Wind und Sonne aufgrund des Wetters unberechenbar. Hier könnte die KI einspringen.
Witherspoons Team bei DeepMind trainierte ein neuronales Netz (ein KI-System, das vom menschlichen Gehirn inspiriert ist) auf Daten aus historischen Wettermustern und Informationen über die Stromproduktion von Windturbinen. Die daraus resultierende Technologie schnitt bei der Vorhersage der Windenergieerzeugung um 20 % besser ab als bestehende Systeme. Dies könnte von den Betreibern genutzt werden, um besser für Versorgungsschwankungen zu planen und die Lücken mit Energie aus anderen Erneuerbaren Quellen zu füllen.
Die richtige Politik
Trotz der greifbaren Vorteile braucht die KI auch die richtigen politischen Rahmenbedingungen, damit ihr Potenzial ausgeschöpft werden kann. Das Wechselspiel zwischen den Vorteilen der KI und ihren Umweltkosten ist unglaublich komplex. Um sicherzustellen, dass die KI einen positiven Nettoeffekt hat, müssen alle beteiligten Parteien, einschließlich der Regierungen und der Technologieunternehmen, die KI-Systeme entwickeln, Transparenz über die Umweltkosten herstellen. Nur durch Transparenz und Datenaustausch können wir fundierte und strategische Entscheidungen über den Einsatz von KI treffen, um die positiven Auswirkungen zu verstärken und Lösungen zu finden, die die schädlichen Auswirkungen der Technologie auf die Umwelt verringern.
Beim heutigen Stand der Dinge ist KI keine besonders umweltfreundliche Technologie und ihre Entwicklung ist teuer. Der Klimawandel ist jedoch unsere größte Herausforderung, und KI könnte ein wertvoller Verbündeter sein, wenn wir Lösungen finden, die ihre Nachteile ausgleichen.