Klimawandel und Artensterben, Konsumexplosion und Plastikmüll, Hungersnöte und Pandemien – Krisen überall, die schnelles Handeln erfordern. Die gute Nachricht: Automatisierung und Künstliche Intelligenz können viel zur Lösung beitragen.
Von Ulrich Eberl
Binnen weniger Jahrzehnte muss die Weltwirtschaft grundlegend umgestaltet werden: Wir müssen Energie gewinnen ohne Kohle, mobil sein ohne Öl, heizen ohne Erdgas, bauen ohne Beton, wirtschaften ohne Müll, denken in Kreisläufen, kurz: leben mit der Natur, nicht gegen sie. Dass all dies machbar ist und auch ökonomisch sinnvoll, beschreibe ich in meinem aktuellen Buch „Unsere Überlebensformel – neun globale Krisen und die Lösungen der Wissenschaft“.
So ist Strom aus Wind und Sonne bereits billiger als der aus Kohle, in manchen Weltregionen sogar um einen Faktor zehn. Bei Elektroautos sind die Kosten für die Akkus seit 2010 um 90 Prozent gesunken, und auch grüner Wasserstoff dürfte bis 2030 kostengünstiger über Elektrolyse zu gewinnen sein als aus Erdgas. Oder nehmen wir die Müllberge in Südostasien und Afrika: Wenn man hier eine geordnete Müllbehandlung installieren würde, würden Giftstoffe und Plastikmüll drastisch verringert und zugleich (wegen des austretenden Methans) jedes Jahr mehr Klimagase eingespart als ganz Deutschland in die Luft bläst.
Das sind nur vier Beispiele von vielen, die zeigen, dass die Krisen lösbar sind, wenn wir weltweit auf Kooperation setzen statt auf Konfrontation. Eine entscheidende Rolle werden dabei Künstliche Intelligenz und Automatisierung spielen. Dadurch lassen sich Fabriken nachhaltiger und flexibler machen, der Verkehr sicherer und umweltfreundlicher, die Gesundheitssysteme effizienter, die Häuser energiesparender und die Städte lebenswerter.
Energiewende ist nur mit Smart Grids möglich
Ohne Smart Grids – intelligente Netze, die das Energieangebot mit der Nachfrage ausbalancieren – ist die Energiewende nicht zu schaffen.
Smart Mobility ist nötig, um die verschiedenen Verkehrssysteme zu vernetzen.
Smart Enterprises sind nicht nur hochgradig automatisiert, sondern auch in ihren Abläufen optimiert: Mit Hilfe von KI und Data Mining lassen sich komplexe Prozesse bis ins Detail analysieren und verbessern. Logistikprobleme können schneller behoben, Emissionen und Abfallmengen reduziert werden.
Stichwortartig seien noch weitere Felder genannt, auf denen KI-Systeme das Thema Nachhaltigkeit deutlich voranbringen können:
- Vorausschauende Wartung: Ob bei Windparks, Zügen oder Werkzeugmaschinen – die KI durchforstet vielfältige Sensordaten und erkennt Probleme, lange bevor die Maschinen ausfallen.
- Senkung von Schadstoffen: Die KI lernt, welche Effekte eine Variation von Parametern und Betriebszuständen bei Verbrennungsmaschinen hat und kann so etwa den Ausstoß von Stickoxiden reduzieren.
- Vorhersagen: Dank maschinellem Lernen lässt sich aus den Daten für Windgeschwindigkeit, Temperatur, Wolkenbedeckung und Luftfeuchte die Stromproduktion von Wind- und Solarparks mehrere Tage im Voraus prognostizieren – auf wenige Prozent genau. Auf ähnliche Weise kann die KI auch in Gebäuden die Nutzergewohnheiten und die Wärmespeicherung in Wänden und Decken erlernen und durch optimierte Steuerung den Energieverbrauch deutlich senken.
- Umweltüberwachung: In Tausenden von Satellitenbildern erkennt eine KI schnell Flächen illegaler Landnutzung oder Waldrodungen. Aus dem Weltall kann so auch Plastikmüll im Meer aufgespürt und dank Spektralanalyse sogar die jeweilige Kunststoffart bestimmt werden.
- Landwirtschaft: Nicht nur Bauern in Industriestaaten setzen auf KI. Start-ups in Indonesien nutzen bereits Drohnen, damit Pestizide möglichst zielgerichtet auf die Pflanzen kommen. In Indien versorgen selbstlernende KI-Algorithmen Baumwollfarmer mit Ernteprognosen, in Togo sagen sie voraus, ob und wo es zu Überflutungen kommen wird. Und in Ghana unterstützt ein mobiler Dienst Landwirte, indem er Wettervorhersagen und Tipps zur Vermarktung aufs Handy schickt – für Analphabeten sogar als Sprachnachricht in fünf lokalen Sprachen.
Ulrich Eberl: Unsere Überlebensformel: Neun globale Krisen und die Lösungen der Wissenschaft. Piper Verlag, 416 Seiten.
Ulrich Eberl promovierte an der TU München in Physik. Er leitete 20 Jahre lang bei Siemens die Kommunikation über Forschung und Innovationen. Seit 2016 ist er als selbstständiger Vortragsredner und Buchautor tätig. Sein Fokus sind die Trends bis 2050: Umwelt und Energie, Gesundheit und Mobilität, Industrie und Künstliche Intelligenz.
