Herr Rehak, Herr Voß, ist künstliche Intelligenz eher gut oder eher schlecht für den Klimaschutz?

Rainer Rehak: Zunächst einmal steckt hinter KI ein ganzer Strauß an informatischen Methoden. Die Frage ist daher ein bisschen wie: Sind Computer gut für die Gesellschaft? Wo man ganz klar sagen muss: Es kommt darauf an. Wenn wir uns die aktuelle Situation von Large Language Models – kurz LLMs – wie ChatGPT, Gemini und Co. anschauen, dann müssen wir feststellen, dass diese für das Klima eine absolute Katastrophe sind. Auf der anderen Seite aber gibt es viele spezielle und nützliche Einsatzzwecke anderer Arten künstlicher Intelligenz, die auch Klima-, Umwelt- und Tierschutz zugutekommen.

Marcus Voß: Auch ich würde mich da nicht festlegen. Im letzten Jahrzehnt war KI noch geprägt von einem maschinellen Lernbegriff. Da ging es vor allem darum und geht es auch heute noch zu Teilen, mit den erlernten Daten konkrete Probleme zu lösen. Im Bereich der Energiesysteme und ökologischer Nachhaltigkeit wurden bereits Erfolge verzeichnet. In den letzten Jahren und aktuell dreht sich der Diskurs auch um die klimatischen Auswirkungen der KI selbst. Darum, dass immer neue und größere Rechenzentren für LLMs gebaut werden, an die dann einfach Gaskraftwerke angeschlossen werden und so die CO₂-Bilanz in die Höhe treiben. Wobei ich auch sehe, dass sich bei den LLMs in den letzten zwei Jahren enorm viel getan hat und sie mir und anderen Arbeiten erleichtert, wenn es etwa ums Programmieren geht. Auch der Bürokratieabbau kann und wird durch Sprachmodelle voranschreiten. Das hilft auch der Projektierung von Wind- und Solarparks und den Unmengen von Unterlagen und Daten, die es dafür braucht.

Rehak: Interessanterweise haben wir für das schnellere Arbeiten nur anekdotische Evidenz. Es gab im letzten Jahr ein Preprint einer Studie, in der Progammierer:innen gesagt haben, sie wären mit den LLMs 20 Prozent schneller beim Programmieren. Tatsächlich zeigte sich, dass sie 20 Prozent langsamer waren. Und beim Bürokratieabbau geht es am Ende oft nur um eine Bürokratieumverteilung. Für Firmen wird Bürokratie abgebaut, nicht aber für Individuen. Ganz grundsätzlich stellt sich jedoch die Frage: Wo geht diese angenommene Produktivitätssteigerung hin? Wenn jetzt Brücken schneller gebaut werden, dann ist die Konsequenz daraus nicht, dass die Menschen plötzlich für das gleiche Geld eine Vier-Tage-Woche haben, sondern dass weniger Menschen die gleichen Aufgaben machen. Eine noch unveröffentlichte Studie, in die ich Einblick gewinnen konnte, zeigt, dass Vorgesetzte mit Einführung der Sprachmodelle in ihren Firmen so hohe Erwartungen an Produktivitätssteigerungen verknüpfen, dass die Menschen eine halbe Stunde länger im Schnitt arbeiten.

Im Sinne von Umwelt- und Klimaschutz haben Sie beide auch auf positive Aspekte der KI verwiesen. Welche sind das?

Voß: Satellitengestützte Daten, mit KI aufbereitet, ermöglichen es heute Wettervorhersagen sehr gut und Punktgenau zu erstellen, was etwa riesige Nutzen für die Landwirtschaft, den Katastrophenschutz bei Starkwetterereignissen oder auch die Stadtbewässerung hat. Weltweit können zudem Forschungsinstitute klimatische Veränderungen viel besser modellieren und analysieren (siehe Infokasten). Interessant auch: Das Naturkundemuseum in Berlin digitalisiert KI-gestützt sein gesamtes Archiv. Das hilft Klima- und Biodiversitätsforscher:innen, entsprechende Prozesse aus alten Dokumenten nachzuvollziehen und über Jahrhunderte aufzubereiten. Und ja, ich sehe auch Produktivitätssteigerungen mit LLMs bei Projekten, die ich betreue. Wir haben das evaluiert und bei Infrastrukturprojekten Mensch gegen LLMs bei der Prüfung von Nachtragsanträgen antreten lassen. Auch das Large Language Modell hat nicht alle möglichen Widersprüche finden können, ähnlich wie der Mensch. Aber am Ende hat es Prozesse im Zusammenspiel von Mensch und Maschine beschleunigt.

Rehak:In spezifischen Anwendungen sehe auch ich echte Erfolge für Klima- und Umweltschutz. KI-gestützte Abfalltrennung ist ein Riesenthema. Das bewirkt enorme Verbesserungen beim Recycling und der Kreislaufwirtschaft. Und KI-gestützte Auswertungen von Vogelrouten haben schon dazu geführt, dass neue Vogelschutzgebiete geschaffen wurden (sieheInfokasten). Im großen Maßstab hat auch Alphabet, der Konzern hinter Google, 2016 noch mit KI ihre Kühlsysteme optimiert und damit Effizienzeinsparungen von 40 Prozent erreicht. Das Ergebnis war aber, dass sie dutzende neue Rechenzentren geplant haben, weil diese nun kostengünstiger arbeiten, was wiederum den absoluten Ressourceneinsatz in die Höhe treibt – der sogenannte Rebound-Effekt. Bei dem Thema KI-gestützter Datenauswertungen für Klimamodelle wird derweil selbst in Papers gewarnt, ob nicht schon bisherige Erkenntnisse ausreichen, um politisch aktiv zu werden.

Infokasten: KI-basierte Analysen helfen die Tierwelt besser zu verstehen. Vogelpopulationen werden häufig mit GPS-Sendern ausgestattet, um deren Flugouten und Bewegungsradien mithilfe künstlicher Intelligenz zu kartografieren. Aus den Trackingdaten von Seevögeln im Nordostatlantik etwa, wurde ein 600.000 km² großes Schutzgebiet ausgewiesen. Der Landesbund für Vogel- und Naturschutz in Bayern platziert autonome Aufnahmegeräte – sogenannte „Horchboxen“ in der Umwelt. Mithilfe von KI werden die wochenlangen Aufnahmen ausgewertet, verschiedene Vogelarten bestimmt und deren räumliches Verhalten nachvollzogen, um ebenfalls bei Bedarf Schutzgebiete auszuweisen. An der Ostsee nutzen WWF, die Jade Hochschule am Campus Wilhelmshaven und Birds on Mars hochaufgelöste Luftbilder mithilfe von KI-Programmen, um Robbenzählungen zu automatisieren und zu beschleunigen – das Ziel: weniger Störungen aufgrund äußerer Einflüsse. Gefahr für Tiere stellt auch Plastik in der Umwelt dar. Für ein möglichst optimales Recycling müssen verschiedene Kunststoffe und Farben voneinander getrennt werden, um sie wiederzuverwerten. Die Fraunhofer-Gesellschaft legt in ihrem Projekt „Waste4Future“ den Fokus auf schwarze Kunststoffe, die mit bisherigen Sensoren schwer zu detektieren sind (da sie Licht absorbieren) und bislang oft in der Verbrennung landen. Fraunhofer hat eine Sensorik entwickelt, die Kameras, Thermografie und Laser nutzt, mithilfe von KI in Echtzeit den Plastikmüll analysiert und zielgenau alle Arten von Plastik unterscheiden und trennen kann – auch schwarze Kunststoffe.

Voß: Gerade mit der automatisierten Auswertung von Satelliten- und Überflugsdaten aber lässt sich Verantwortung herstellen. Ob es nun der Energieverbrauch von Rechenzentren ist, die Rodung von Regenwald oder Methanlecks – klar lassen sich diese anhand der Daten auch von Menschen finden, aber KI-Prozesse sind hier wesentlich schneller und in einem viel größeren Rahmen. Was dann politisch mit dieser Verantwortung passiert, ist natürlich eine andere Frage.

Im Gegenzug arbeiten auch Firmen mit fossilen Geschäftsinteressen mit künstlicher Intelligenz.

Rehak:Für jeden positiven Impact von KI auf Klimaschutzprozesse gibt es zigfach Negativbeispiele. So arbeitet Microsoft mit Ölfirmen zusammen, um mit KI-Unterstützung profitable neue Ölfelder zu erschließen, um nur ein besonders katastrophales Beispiel zu nennen. Die meisten der großen Rechenzentren der Tech-Konzerne weltweit laufen am Ende zu einem Großteil mit fossiler Energie. Und selbst wenn sie mit Erneuerbaren laufen würden, dann nähmen sie anderen den grünen Strom weg. Vieles, was die großen Tech- wie Fossilfirmen aber tun, bleibt im Dunkeln.

Voß: Wobei die Industrie das zum Teil auch nicht mehr versteckt, wie unter anderem ein Beitrag der Energieanalysten von Wood Mackenzie zeigt, mit dem Titel „How AI can unlock an extra trillion barrels of oil“. Darin beschreiben sie, wie mittels KI zusätzliche Förderung aus bestehenden Feldern gewonnen werden könnte. Dies sei vermeintlich nötig, weil die Nachfrage nach Öl robust bleibe und künftig ein Versorgungsproblem entstehen würde. Was man im negativen Sinne angesichts des Ressourcenverbrauchs auch nicht unterschätzen darf, ist die Fast Fashion-Industrie und ihre KI-gestützten Prozesse für Werbung und Produktion.

Rehak: Der ökonomisch-ökologische Unterbau dieser Prozesse der Fast Fashion Industrie sind ja – neben den kurzlebigen Produkten – wieder Rechenzentren, die eine Menge Ressourcen verbrauchen, von Energie über Wasser bis hin zu dem Elektroschrott, den sie produzieren, der verwertetet werden muss und oftmals im Globalen Süden, in den einkommensschwachen Ländern, landet. Da steckt eine koloniale Kontinuität hinter. Die Industrieländer des Globalen Nordens profitieren, während die anderen leiden müssen. Aber anstatt etwas an diesem System und Ressourcenverbrauch zu ändern, schauen die Tech-Konzerne nur auf ihre Investoren und Aktionäre und deren Profitmaximierung. Langfristig würden Erneuerbare Energien und Effizienzmaßnahmen auch den Profit fördern, kurzfristig kostet das Geld und ist damit für die Tech-Konzerne nicht vermittelbar.

Wie kann dem politisch und wirtschaftlich entgegengewirkt werden?

Rehak: In Deutschland und der Europäischen Union gibt es ja bereits ein Energieeffizienzgesetz, bzw. Effizienzrichtlinie. Rechenzentren müssen hierzulande zwischen 10 und 20 Prozent der Abwärme nutzen, je nach Jahr der Inbetriebnahme. Das sind gute Ansätze, die aber natürlich nicht reichen. Was ist zum Beispiel mit dem Wasserverbrauch? Auf EU-Ebene wurde auch der AI-Act auf den Weg gebracht. Ursprünglich im Gespräch war dort auch, ökologische Risiken der Rechenzentren detailliert abzubilden und nachzuhalten, zu welchem Ressourcenverbrauch bestimmte KI-Prozesse und insbesondere das Training der KI führen. Ein Großteil dieser Regulation ist aber wieder rausgeflogen. Der Rechtsruck in Europa und anderen Staaten der Welt sorgt dafür, dass ökologische Kosten auch weiterhin nicht eingepreist werden und der Wirtschaft freie Hand gelassen wird. So gewinnen die Geschäftsmodelle, die die Schäden externalisieren.

Voß: Das zeigt sich zuvorderst in den USA. Bei vielen Hyperscale-Rechenzentren der großen Tech-Konzerne wird aktuell kein Gedanke an Abwärmenutzung oder umweltschonender Ressourcennutzung verschwendet – hier muss es immer die neuste Generation der Chips sein, die ja schon der Produktion einen Fußabdruck mitbringen. Für die Menge an Abwärme gäbe es auch gar keine Abnehmer. Schon aus rein ökologischer Sicht müssten wir auch wieder stärker in Richtung kleine und mittlere Rechenzentren für spezifische KI-Anwendungen gehen. An Universitäten etwa könnten dortige Rechenzentren und deren Abwärme weiterverwendet werden. 

Rehak: Dass die großen Tech-Konzerne mit ihren Large Language Models crashen, ist gar nicht so abwegig. OpenAI und Co. machen immense Verluste. Aktuell ist das ganze System auf Sand gebaut und hält sich allein durch Investments am Leben. Was, wenn die Investoren anfangen, einen Return of Invest zu erwarten oder sich rausziehen? Dann kollabiert alles, denn aktuell gibt es kein Geschäftsmodell für generative KI.

Nun zu einer dystopischen, wie hypothetischen Frage: Sollte aber der Wettlauf einfach weitergehen und – wie einige warnen – die KI etwa in Form eines LLMs die Macht über uns Menschen übernehmen. Würde die KI den Klimaschutz vorantreiben?

Voß: Tatsächlich habe ich gemeinsam mit anderen Forscher:innen in einer noch nicht publizierten Studie untersucht, wie grün diese ganzen großen Sprachmodelle eigentlich „denken“. Wir haben versucht, ohne Historie in der Interaktion und möglichst neutral zu fragen, und haben den LLMs die Umweltbewusstseinsstudie des Umweltbundesamtes und den darin enthalten Fragenkatalog vorgelegt. Das Ergebnis war, dass die meisten getesteten KI-Modelle in ihren Antworten noch deutlich grüner und progressiver waren als der Durchschnitt der realen Menschen in Deutschland. Schließlich „kennt“ die KI all die Studien und Analysen zum Klimawandel und Umweltschutz und hat sich offensichtlich von wissenschaftlichen Erkenntnissen leiten lassen. Grundsätzlich halte ich es aber für fraglich, dass jegliche KI-Anwendungen ein derartiges Eigenleben entwickeln.

Rehak:Das sehe ich auch so. Am Ende sind es Firmen, die Systeme bauen, und diese Systeme tun dann das, was die Firmen wollen – oder sie werden abgeschaltet. Aber ich will trotzdem auf diese etwas lyrische Frage eine lyrische Antwort geben. Es gibt die Geschichte „Also sprach Golem“ vom bekannten Science-Fiction-Autor Stanisław Lem, in der US-Militärs in einer nahen Zukunft eine KI erschaffen wollen, um besser Krieg gegen Andere zu führen. Irgendwann ist die KI so ausgereift, dass sie ein Bewusstsein bekommt und die Militärs glauben, endlich die Waffe in der Hand zu haben, um Kriege zu gewinnen. Die KI aber sagt dann, Krieg ist nicht die Art, wie man die Probleme löst, die ihr versucht zu lösen. In der Folge reist die KI durch die Welt und hält Vorträge über Frieden.

Voß: Wir Menschen haben es weiterhin selbst in der Hand, KI-Systeme im Sinne der Nachhaltigkeit richtig zu gestalten. Und ich sehe, mit Blick auf spezielle Anwendungen, gute Ansätze, dass wir uns wieder in diese Richtung entwickeln werden. KI-Prozesse helfen enorm, Netze besser zu steuern (siehe Infokasten), was wiederum dem Ausbau Erneuerbarer Energien hilft.

Rehak: Auch wenn es nicht mehr wie 2019 die großen Demos für den Klimaschutz gibt – laut Umfragen ist das Bewusstsein für den Klimaschutz nicht verschwunden, im Gegenteil. Und auch ökonomisch zeigt der rasante Ausbau der Erneuerbaren Energien weltweit, wo die Reise hingeht. Das wird auch an den großen Tech-Konzernen und deren Investoren nicht spurlos vorüber gehen.

Das Gespräch führte Manuel Grisard