Umweltschutz im KI-Zeitalter - Chancen und Risiken

Künstliche Intelligenz (KI) hat in den letzten Jahren eine transformative Rolle in verschiedenen Bereichen eingenommen; von der Gesundheitsversorgung bis hin zur Automobilindustrie. Vor einem Jahr eroberte ChatGPT die Welt und ist seitdem stets in aller Munde. Trotz der immensen Vorteile, die eine KI bieten kann, gibt es auch eine wachsende Debatte darüber, wie sie auf die Umwelt, den Umweltschutz und den Klimawandel einwirken könnte. Wir zeigen euch die Pros und Contras auf und helfen euch, Künstliche Intelligenz besser zu verstehen.

Das Prinzip von KI

In aller Munde: die KI ChatGPT Copyright: Foto von Rolf van Root auf Unsplash

Streng genommen arbeiten wir schon deutlich länger mit Künstlicher Intelligenz, als es den meisten von uns bewusst ist. Ein Beispiel: Tippen wir auf unserem Handy einige Buchstaben ein, erscheint direkt über unserer Tastatur eine kleine Hilfe mit Worten, die basierend auf den Buchstaben, die wir bisher eingetippt haben, eine Wort-Empfehlung bilden. Schon dieser kleine Aspekt in unserem Leben ist Teil eines Algorithmus, der unsere Art zu schreiben analysiert und aufgrund unserer Schreibmuster passende Wörter vorschlägt.
Gleiches gilt für den Gebrauch von sozialen Medien. Erkennt der Algorithmus ein Interesse an Katzenbabys, wird dir Instagram oder TikTok zukünftig mehr Kontent zu diesem Thema liefern.

Künstliche Intelligenz ist im Kern genau das: Sie analysiert Daten und erkennt Muster, um dann auf Basis dieser Daten und dem zugrunde liegenden Training passende Ergebnisse liefern zu können. Dies nennt man Machine Learning. Ein Algorithmus wird mit Daten gefüttert und soll eine bestimmte Aufgabe lösen. Das Training kann verschieden ausfallen: Reinforcement Learning sorgt beispielsweise dafür, dass die KI bei Fehlern bestraft und bei korrekten Ergebnissen belohnt wird. Die Bestrafung und die Belohnung sind Bestandteil des mathematischen und informatischen Algorithmus. Somit lernt die KI dazu und vermeidet im Folgenden Fehler. Natürlich kann KI für viel mehr genutzt werden als das Schreibverhalten am Smartphone. ChatGPT glänzt zum Beispiel durch die korrekte Aneinanderreihung von ganzen Wortgruppen in mehreren aufeinanderfolgenden Sätzen. Auch Bildgenerierung hat sich ebenfalls allein im letzten Jahr deutlich verbessert.

KI und Umwelt

Auch bei der Eindämmung des Klimawandels und beim Ausbau nachhaltiger Konzepte kann KI eine wichtige Rolle spielen. Durch das Sammeln von weltweiten Daten können verschiedene Bereiche wie Landwirtschaft, Schutz von Flora und Fauna und Mobilität optimiert und umweltschonender gestaltet werden.

CO2 kann in der Industrie eingespart und das Haushalten von Wasser, Strom und Ressourcen verbessert werden. Beispielsweise kann die Künstliche Intelligenz durch das Erfassen von Daten eine Haushaltsbilanz eines Unternehmens ermitteln und erkennen, an welchen Stellen unnötig viel CO2 abgegeben wird oder der Wasserverbrauch zu hoch ist. Durch diese Daten und Empfehlungen kann das Unternehmen dann in seiner Produktionskette Verbesserungen einbringen und seine Emissionen reduzieren.

Mithilfe von KI können auch bei der Automobilindustrie Ressourcen gespart werden Copyright: Foto von Lenny Kuhne auf Unsplash

Weiterhin können KIs genutzt werden, um Pflanzen auf dem Acker zu bestimmen und deren Zustand zu ermitteln. Mithilfe von Geräten, die an diese KI angepasst werden, kann für jede Pflanze eine optimale Umgebung geschaffen werden, um den Ertrag zu erhöhen und gleichzeitig den Wasser- und Düngerverbrauch zu verringern.

In der Landwirtschaft kann KI bei der Optimierung von Wasserverbrauch und bei der Reduzierung von Pestizideinsatz helfen Copyright: Foto von Randy Fath auf Unsplash

Auch beim Schutz von Wäldern können Datenerhebungen von Nutzen sein. Frühwarnsysteme bei Waldbränden oder die Analyse des Bodens, um einen geeigneten Standort für das Pflanzen verschiedener Bäume zu finden; all diese Bereiche bieten ein Potenzial für KI.
Auch interessant ist der Nutzen bei der Verhinderung von Wilderei! Nashörner sind leider wegen ihrer Hörner sehr begehrt und werden trotz Naturreservaten nach wie vor gejagt. Die KI kann dabei helfen, diese zu schützen, indem an den Tieren ein Band befestigt wird, welches das Verhalten dieser aufzeichnet und Unregelmäßigkeiten erkennt. Dies könnte zum Beispiel Herzrasen, plötzlich schnellere Atmung oder schnellere, unkontrollierte Bewegung sein. Diese werden dann an Ranger weitergegeben und erleichtert ihnen so einen schnelleren Eingriff bei möglichen Jagdoperationen, um die Nashörner zu schützen. Auch kann sie verwendet werden, um bestimmte Tierlaute in der Natur aufzunehmen und dahingehend zu analysieren, um festzustellen, in welchen Gebieten verschiedene Tiere gerade ansässig sind oder ihre Streifzüge vornehmen.

Eine KI soll helfen, die Geräusche von Gartenschläfern aufzunehmen und zu analysieren Copyright: Bild von Jiří Bohdal, BUND

Risiken

Bei all den Chancen der KI gibt es aber auch Umweltrisiken, die berücksichtigt werden müssen. Allen voran ist natürlich der erhöhte Energieverbrauch zu nennen. Bei der Nutzung einer KI wird konstant Strom benötigt. Daher ist es wichtig, Strom von erneuerbaren Energiequellen zu beziehen. Denn bereits jetzt beanspruchen Rechenzentren 2 bis 4 Prozent des gesamten weltweiten Energieverbrauchs, Tendenz steigend. Außerdem bedarf es hoher Datenmengen, um eine Künstliche Intelligenz zu trainieren, und dieses Training erfolgt durch unterbezahlte Arbeiter aus den südlicheren Ländern. ChatGPT beispielsweise wurde mithilfe von Menschen in Kenia für weniger als 2 Dollar pro Stunde mit Daten gefüttert. Sowohl der Energieverbrauch vor und während einer KI-Nutzung sowie die schlechten Bedingungen für die Arbeiter sind schwer vertretbar bei einer nachhaltigen Zukunft.

Weiterhin könnte die erhöhte Nutzung von KI ein vermehrtes Aufkommen von Elektroschrott bewirken. Alte Geräte müssen eingetauscht werden, um neuerer Elektronik zu weichen, bei der bereits Künstliche Intelligenz integriert wurde. Und die Entwicklung von KI geht nun deutlich schneller vonstatten, weshalb der Umtausch von Geräten in kürzeren Abschnitten erfolgen könnte. Die alten Elektronikgeräte werden dann nicht selten unsachgemäß entsorgt und erzeugen unnötigen Müll in der Umwelt.

Ein weiterer wichtiger Punkt bei der Nutzung von KI zur Überwachung von Unternehmen oder der Umwelt sind ethische Bedenken. Die Sammlung und Analyse großer Datenmengen könnte die Privatsphäre beeinträchtigen und zu unerwünschter Überwachung führen.

Schlussendlich muss auch gesagt sein, dass die KI in vielen Bereichen helfen kann, aber keine Wunderlösung ist. Sie repräsentiert nicht eine schnelle Heilung, sondern ist lediglich ein Werkzeug. Der Mensch muss nach wie vor wichtige Entscheidungen treffen und eigenständig handeln, um die Umwelt und den Menschen lösungsorientiert schützen zu können. Die Auswirkungen von KI auf die Umwelt hängen stark von der Art der Implementierung und der bewussten Entscheidung ab, nachhaltige Praktiken zu fördern. Es besteht ein wachsender Bedarf an ethischer Verantwortung und Richtlinien, um sicherzustellen, dass KI-Technologien dazu beitragen, Umweltschutz und Nachhaltigkeit zu fördern, anstatt sie zu gefährden. Daher darf die Verantwortung für den Schutz unseres Planeten nicht auf die KI abgewälzt werden!