KI für eine nachhaltige Entwicklung

Künstliche Intelligenz ist ein hilfreiches Werkzeug, um aus Daten einen Mehrwert zu erzeugen. KI kann Unternehmen, Institutionen und Einzelne wirksam dabei unterstützen, ökologisch verträglich, sozial gerecht und wirtschaftlich erfolgreich zu handeln.

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Interviewreihe: KI und Nachhaltigkeit

Julia Arlinghaus

Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF

Den Widerspruch zwischen Effizienz, Flexibilität und Nachhaltigkeit auflösen

Pinar Bilge

Technische Universität (TU) Berlin

Altteile sind keine Abfälle, sondern Ressourcen

Kerstin Fritzsche

Institut für Zukunftsstudien und Technologiebewertung (IZT)

Suche nach transformativen Hebeln der Digitalisierung

Matthias Gotsch

Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI

Was macht Smart Cities nachhaltig?

Jessica Heesen

Eberhard Karls Universität Tübingen

Was macht Künstliche Intelligenz human?

Hannah Helmke

right. based on science GmbH

Optimierter Klimakurs

Ralf Kalmar

Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE

Nachhaltigkeit als Königsdisziplin

Philipp Kanstinger

WWF Deutschland

Smart Sensing über dem Meereshorizont

Thomas Liebig

Technische Universität (TU) Dortmund

KI-Systeme: Vom Algorithmus zum CO₂-Fußabdruck

Kai Purnhagen

Universität Bayreuth

Politisches Handeln mit KI-gestütztem Nudging

Rainer Rehak

Weizenbaum-Institut für die vernetzte Gesellschaft

Wie Bits zu Bäumen kommen

Philipp Richard

Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)

Wege in ein dezentrales Energiesystem

Ribana Roscher

Universität Bonn

Von der kleinen zur großen Skala

Booklet KMU

Publikation: KI und Nachhaltigkeit

Ein Diskussionsbeitrag für die Plattform Lernende Systeme – Von Christiane Schulzki-Haddouti

Der Klimawandel zählt zu den größten Herausforderungen der Menschheit. Insbesondere Künstliche Intelligenz (KI) bietet vielfältige Potenziale, den Energie- und Ressourcenverbrauch zu minimieren und dabei nachhaltige Produkte, Dienstleistungen und Mobilitätskonzepte zu entwickeln. Die Publikation beleuchtet diese Potenziale in 15 Interviews mit Expertinnen und Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft, zudem werden innovative KI-Praxisprojekte vorgestellt, die zu einer nachhaltigen Entwicklung unserer Gesellschaft beitragen können.

Best Practice: KI-Lösungen für mehr Nachhaltigkeit

Technische Universität IlmenauWildpflanzen per App erkennen

Auf einer Wanderung unterwegs, eine schöne Blume entdeckt und kein Bestimmungsbuch zur Hand? Die kostenlose App Flora Incognita ermöglicht es mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz, wildwachsende Pflanzen schnell, einfach und genau zu bestimmen. Sie soll in der Bevölkerung das Bewusstsein dafür schärfen, wie wichtig Artenvielfalt ist.

Marktreife Lösung

apic.aiRettet die Bienen - mit KI

Seit über einem Jahrzehnt ist in vielen Regionen der Welt ein rätselhaftes Bienensterben zu beobachten. Zwischen 2006 und 2017 lag die jährliche Verlustrate von Honigbienen in Europa bei nahezu 30 Prozent. Die Gründe hierfür sind bis jetzt nur ansatzweise erforscht. Ein Start-up aus Karlsruhe analysiert nun mit Hilfe Künstlicher Intelligenz, wie es um das Wohl von Bienenvölkern steht und liefert Daten für den lokalen Erhalt der Biodiversität.

Marktreife Lösung

Fraunhofer IOSB/ASTSichere Stromnetze dank KI

Der Betrieb der Stromnetze ist infolge der Energiewende zunehmend anspruchsvoll geworden. Gleichzeitig eröffnet die Digitalisierung der Netze neue Chancen. Um die enormen Datenmengen zu verarbeiten, die sich beim Messen des täglichen Netzzustandes ansammeln, können Netzbetreiber künftig KI-Methoden einsetzen.

Entwicklungsprojekt

heliopas.ai GmbHWaterFox – feldgenaue Bewässerung mit KI

Ein Start-up aus Karlsruhe liefert Landwirten präzise Daten zur Bodenfeuchtigkeit ihrer Felder und berücksichtigt dabei auch Faktoren wie die individuelle Beschaffenheit der Äcker, die Fruchtart oder historische Wetterdaten. Das Ziel: Durch effiziente Bewässerung den Ertrag verbessern und natürliche Ressourcen schonen.

Marktreife Lösung

Technische Universität BerlinMonitoring von Waldschäden

Der Klimawandel, unkontrollierbare Feuer und der Borkenkäfer stellen echte Bedrohungen für unseren Wald dar. Die Dürrejahre 2018 und 2019 haben dem Forstbestand in Deutschland massiv geschadet, nahezu alle Bäume leiden unter der andauernden Trockenheit. In zwei Forschungsprojekten untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TU Berlin die entstandenen Waldschäden mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz genauer.

Entwicklungsprojekt

DFKI Standort BremenFlatFish – Autonome Inspektionen in der Tiefsee

Die Unterwasserinspektion von Offshore-Industrieanlagen ist ein aufwendiges, teures und riskantes Unterfangen. Zwischen 100.000 und 300.000 Euro kostet ein Einsatz auf See pro Tag. Das DFKI entwickelt aktuell einen autonomen Roboter, der die Unterwasserinspektion von Offshore-Anlagen künftig deutlich vereinfachen könnte.

Marktreife Lösung

meteolytix GmbHBestelloptimierung für Bäckereien

Bis zu 17 Prozent der Bäckereiprodukte in Deutschland landen nicht beim Kunden, sondern im Müll. Der Grund: Es wird zu viel produziert. Die meteolytix GmbH unterstützt KMU mit einer KI-basierten Software bei einer besseren tagesaktuellen Absatzplanung.

Marktreife Lösung

Siemens AGALICE III: Windenergie optimal nutzen

Der Wind bläst ununterbrochen, die Rotorblätter kreisen im Dauerregen gleichmäßig in der Luft, die Turbinen summen. Bei dieser stürmischen Wetterlage wird gerade viel Strom produziert. In der Nordsee spielt die Stromerzeugung durch Wind seit Jahrzehnten eine bedeutende Rolle. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler arbeiten im Forschungsprojekt ALICE III daran, wie Offshore-Windkraftanlagen mit Hilfe Künstlicher Intelligenz (KI) noch effektiver grünen Strom produzieren können.

Entwicklungsprojekt

Software AGMit KI Luftverschmutzung bekämpfen

Verkehrsbedingte Schadstoffe sind seit langem eine Gefahr für die Bewohnerinnen und Bewohner von Städten. Allein durch Feinstaub sterben in Deutschland laut Umweltbundesamt jedes Jahr über 40.000 Menschen. Die Zahl der Neuerkrankungen geht in die Hundertausende. Das vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) geförderte Forschungsprojekt SAUBER zielt darauf, die Luftqualität in den Städten mit Hilfe Künstlicher Intelligenz deutlich zu verbessern.

Marktreife Lösung

Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität BonnPhenoRob - Nachhaltige Nutzpflanzenproduktion

Die wachsende Weltbevölkerung benötigt mehr Nahrung als jemals zuvor. Ackerflächen aber sind begrenzt. Zudem wirken sich Hitze und Trockenheit – hervorgerufen durch den Klimawandel – sowie die Verwendung von Pestiziden schädlich auf die Landwirtschaft aus. Forscherinnen und Forscher der Universität Bonn und des Forschungszentrums Jülich wollen mit Hilfe von KI-Methoden und Robotik Wege hin zu einer nachhaltigen Agrarwirtschaft aufzeigen.

Entwicklungsprojekt

Fraunhofer IGDWege schaffen für die Meerforelle

Jeden Tag verenden unzählige Fische in den Flüssen, weil ihre natürlichen Schwimmwege versperrt werden. Das gilt auch für die mittlerweile vom Aussterben bedrohte Meerforelle. Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD will mit Methoden der Künstlichen Intelligenz die Laichwanderung der Meerforelle noch besser verstehen – und so Grundlagen für geeignete Maßnahmen zu ihrem Schutz schaffen.

Marktreife Lösung

HealthVision GmbHArbeitsbedingte Gesundheitsrisiken erkennen und steuern

Die Gesundheit der eigenen Beschäftigten sollte ein zentrales Anliegen von Unternehmen sein. Drei Mittelständler entwickeln aktuell ein System, das dynamische Berichte und Prognosen zum Gesundheitsstand von Beschäftigten anbietet und frühzeitige Intervention ermöglicht.

Entwicklungsprojekt

PEAT GmbHPflanzenkrankheiten und Schädlinge per App erkennen

Den Hunger in der Welt beenden? Ein Start-up aus Berlin möchte mit Künstlicher Intelligenz dazu beitragen, dass dieser alte Menschheitswunsch endlich Wirklichkeit wird. Die App Plantix diagnostiziert mit Hilfe eines einzigen Handyfotos Krankheiten von Pflanzen und zeigt Landwirten in Entwicklungsländern verschiedene Behandlungsmöglichkeiten auf. Ernteausfälle sollen dadurch minimiert werden.

Entwicklungsprojekt

Weitere Fallbeispiele zum Einsatz von KI für eine nachhaltige Gesellschaft bietet die KI-Landkarte der Plattform Lernende Systeme.

Interview: Wie Künstliche Intelligenz die Energiewende unterstützt

Literatur zu KI und Nachhaltigkeit