Weizenähren mit Infografiken. Intelligente Landwirtschaft und Präzisionslandwirtschaft 4.0
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04.05.2023 Fachinformation

Künstliche Intelligenz als Instrument zur Bekämpfung des Klimawandels

Künstliche Intelligenz kann uns bei der Bekämpfung des Klimawandels unterstützen und zur Erfüllung vom UN-Nachhaltigkeitsziel SDG 13 beitragen. Für diese neuen KI-Instrumente sind neue Normen und Standards erforderlich, die auf IEC-Ebene bereits erarbeitet werden.

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Ein Artikel von Yusra Barmaz

Mit zunehmender Digitalisierung der Welt wird KI ein ganz normaler Bestandteil unseres Alltags sein. Reisen wir beispielsweise an einen neuen Ort, können wir einfach unser Mobiltelefon nehmen und auf einer Karten-App nach dem Weg suchen.

Mit Hilfe von KI ist die App in der Lage, aktuelle Verkehrsinfos zu liefern und Nutzern die genaue Entfernung und die voraussichtliche Dauer bis zur Ankunft am Zielort mitzuteilen.

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Dr. Sebastian Hallensleben

KI betrifft zudem sämtliche Branchen und hat wichtige Bereiche wie die Medizin revolutioniert. Sie unterstützt medizinische Fachkräfte bei der Diagnose, Behandlung und Analyse. KI wird zum Beispiel dazu genutzt, die Vitaldaten von Patienten zu überwachen, die sich auf der Intensivstation befinden, und Ärzte zu warnen, wenn bestimmte Risikofaktoren zunehmen.

Ein weiterer Bereich, in dem KI Wissenschaftlern ermöglicht hat, deutliche Fortschritte zu erzielen, ist die Untersuchung und Bewertung des Klimawandels.

Die Vorteile von KI bei der Bekämpfung des Klimawandels

In den letzten Jahren gab es eine Zunahme an Naturkatastrophen als Folge des Klimawandels. Diese Katastrophen richten nicht nur verheerende Schäden in der Umwelt an, sondern stiften auch Chaos in den gesellschaftlichen, politischen und wirtschaftlichen Systemen weltweit. KI-Technologien können dazu genutzt werden, Emissionen zu messen und zu senken, indem jeder Aspekt der Kohlendioxidemissionen analysiert wird und dadurch Erkenntnisse gewonnen werden, wie Prozesse effizienter gestaltet werden können.

KI kann dazu beitragen, Naturkatastrophen und ihre Auswirkungen vorherzusehen. Neben entsprechenden Vorhersagen kann die Technologie Möglichkeiten aufzeigen, wie die Infrastruktur angepasst werden kann, um die Auswirkungen von Naturkatastrophen so gering wie möglich zu halten. Sie dient zudem der Analyse empirischer Daten und der Vorhersage künftiger Entwicklungen, was den Aufbau von Frühwarnsystemen ermöglicht.

Des Weiteren spielt KI eine wichtige Rolle dabei, unser Bewusstsein bezüglich unseres CO2-Fußabdrucks zu schärfen. Sie kann beispielsweise dabei helfen, die individuellen Auswirkungen verschiedener Industrien zu berechnen und Empfehlungen geben, wie sie verbessert werden können. Sie kann dazu genutzt werden, die Öffentlichkeit darüber zu informieren, wie einfache Änderungen in der Summe einen deutlichen Unterschied in großem Umfang machen können. 

Dadurch tragen KI-Instrumente zur Erfüllung des UN-Klimaziels SDG 13 bei, das sich auf die Bekämpfung des Klimawandels und seiner Auswirkungen konzentriert. IEC und ISO arbeiten im Rahmen ihres gemeinsamen Komitees SC 42, Künstliche Intelligenz, an Normen bezüglich dieser Technologien. Das Komitee hat einen technischen Bericht erstellt, der sich mit den verschiedenen Anwendungsfällen auseinandersetzt. Dazu gehört, wie sich der Verbrauch in Smart Grids oder Energiemanagementsystemen im Haushalt vorhersagen lässt.


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Nachhaltigkeit und KI

Es gibt jedoch natürlich auch eine Kehrseite der Medaille. Um Lösungen zu bieten, müssen KI-Technologien große Mengen an Daten sammeln und verarbeiten, was viel Energie verbrauchen kann und dementsprechend eine negative Auswirkung auf die Umwelt hat.

SC 42 hat damit begonnen, sich dem Thema anzunehmen und setzt sich mit den wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Aspekten auseinander, die bei der Entwicklung von KI-Normen zu berücksichtigen sind. Zwei technische Berichte von ISO/IEC beschäftigen sich bereits mit den gesellschaftlichen Aspekten: ISO/IEC TR 24028:2020, Overview of trustworthiness in artificial intelligence, der die Vertrauenswürdigkeit von KI beleuchtet, und ISO/IEC TR 24368, Overview of ethical and societal concerns, der sich mit ethischen und gesellschaftlichen Bedenken auseinandersetzt.

Parallel dazu sind technische Spezifikationen und Normen basierend auf diesen Berichten in Vorbereitung. Das ISO/IEC-Komitee zu KI hat außerdem damit begonnen, sich mit möglicher Normungsarbeit in Bezug auf umweltrelevante Nachhaltigkeitsaspekte von KI auseinanderzusetzen.

Rechenzentren sind Energiefresser

Ein konkretes Beispiel ist die Messung des Energieverbrauchs, insbesondere von Rechenzentren, die unter anderem dazu genutzt werden, sämtliche Daten, die von verschiedenen KI-Instrumenten generiert werden, zu speichern und zu verarbeiten. Der hohe Energieverbrauch der vielen Server hat eine direkte Auswirkung auf den weltweiten Anstieg der CO2-Emissionen.

Um den Beitrag von Rechenzentren zum Anstieg von CO2-Emissionen zu messen, sind entsprechende Leistungsindikatoren (KPIs) erforderlich. Hier kommt die Arbeit von ISO/IEC JTC 1 Subcommittee 39, Nachhaltigkeit, IT & Rechenzentren ins Spiel. Das Subkomitee hat mehrere Normen veröffentlicht, die es den politischen Entscheidungsträgern und anderen Interessengruppen ermöglichen, die Auswirkungen von Rechenzentren auf den Klimawandel zu messen.

ISO/IEC 30134-1 legt allgemeine Anforderungen an eine Reihe von KPIs für die Ressourceneffizienz von Rechenzentren fest, während ISO/IEC 30134-8 spezifische Vorgaben für die Bestimmung der Carbon Usage Effectiveness (CUE), d.h. der CO2-Emmissionen von Rechenzentren, und ihre theoretische and mathematische Entwicklung enthält. Das Dokument enthält abschließend einige Beispiele von Anlagenkonzepten, die die CUE-Metrik nutzen könnten.

Das technische Komitee IEC/TC 111 (DKE/K 191) verfolgt einen umfassenderen Ansatz und untersucht, wie Elektro- und Elektronikprodukte Treibhausgasemissionen verursachen. Das Komitee ist gerade dabei, die Norm IEC 63372 zu veröffentlichen, die Grundsätze, Methoden und Leitlinien zur Quantifizierung und Kommunikation von Treibhausgasemissionen, Emissionssenkungen und vermiedenen Emissionen durch elektrische und elektronische Produkte, Dienstleistungen und Systeme enthält.


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