Go Karli, go green: Wie ein Linzer Startup CO₂-neutrale KI betreibt

Künstliche Intelligenz (KI) ist das federführende Thema schlechthin, wenn man heute über Innovation spricht. Allerdings schwingt dabei immer die umweltbelastende Frage des Energieverbrauchs mit. FiveSquare aus Linz scheint da mit Karli, seinem Large Language Model (LLM), einen Weg gefunden zu haben.

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✨ AI Kontextualisierung

Nicht unbedingt im Radio, wie es eine Liedzeile der Ersten Allgemeinen Verunsicherung aus 1984 mutmaßt, aber dennoch hier erwähnenswert: Karli von FiveSquare sieht sich als die Linzer Antwort auf den vieldiskutierten KI-Chatbot ChatGPT von OpenAI – wie brutkasten berichtete. Die Gründer hinter dem KI-Projekt Hans-Peter Pichler und Patrick Haidinger richten sich ausschließlich an B2B-Kunden und wollen als in Österreich gehostete Lösung vor allem mit Datensicherheit punkten.

Karli als CO₂-neutrales Modell

FiveSquare hat für Karli allerdings kein eigenes KI-Sprachmodell entwickelt, sondern setzt auf bestehende Sprachmodelle von Drittanbietern. „Wir verwenden verschiedene Open-Source Modelle, welche wir gezielt weiterentwickelt und finegetuned haben. Durch eine spezielle Architektur können wir mehrere Modelle effizient zusammenführen, um so die Performance noch zusätzlich zu verbessern“, hieß es 2023 auf Anfrage vom Startup. Heute rühmt man sich damit, eines der ersten CO₂-neutralen betriebenen LLMs (Large Language Model) Europas zu sein.

„KI wirkt auf den ersten Blick wie Magie: Fragen rein, Antworten raus – und das in Sekunden. Was aber oft übersehen wird, ist der massive Ressourcenverbrauch im Hintergrund. Rechenzentren mit tausenden GPUs [Anm.: Grafikprozessoren], die Tag und Nacht laufen, um Sprachmodelle wie Karli zu trainieren und zu betreiben. Dazu kommt der immense Kühlungsbedarf und der Stromverbrauch – sowohl für die Hardwareherstellung als auch den laufenden Betrieb“, schreibt das Startup auf seiner Seite.

Laut einer Studie der University of Massachusetts Amherst könne allein das Training eines großen Sprachmodells mehr als 280.000 kg CO₂ verursachen – das entspreche etwa fünfmal dem CO₂-Ausstoß eines durchschnittlichen Autos über seine gesamte Lebensdauer.

Zwei zentrale Wege für Nachhaltigkeit oder: Nur wenn man muss…

Deswegen hat sich FiveSquare von Anfang zum Ziel gesetzt, ihre Systeme und Prozesse so nachhaltig wie möglich zu gestalten. Konkret bedeutet das, dass der gesamte Betrieb der Linzer mit 100 Prozent Ökostrom laufe, zertifiziert aus erneuerbaren Quellen wie Wasser- und Windkraft sowie Solarenergie. Zudem nutze der Rechenzentrumspartner eww ITandTEL grüne Kühlung und Strom und sei ISO 50001-zertifiziert. Das ist ein internationaler Standard für Energiemanagement und unterstützt Unternehmen dabei, ihren Energieverbrauch zu optimieren und die Effizienz kontinuierlich zu verbessern.

Das Startup hat dabei zwei zentrale Wege ausgemacht, wie ein Large Language Model (LLM) wie Karli einen Beitrag zum Klimaschutz leisten kann: Erstens gilt es, saubere Energiequellen zu nutzen. Bei FiveSquare kommt der Strom für alle AI-Agents und Services ausschließlich aus erneuerbaren Energien. In Zukunft plane man sogar, an den Standorten selbst Strom zu erzeugen.

Doch der Betrieb sei nur die halbe Miete. Genauso entscheidend erweise es sich, die KI-Systeme effizient zu betreiben: „Unsere Modelle werden so optimiert, dass sie auch auf kleinerer Hardware performant laufen – das spart Energie. Zudem setzen wir auf intelligente Load-Balancer und dynamische Skalierung, sodass unsere Server nur dann auf voller Leistung laufen, wenn sie es wirklich müssen“, präzisiert das Startup weiter.

Als zweiten wichtigen Schritt sieht man es als Aufgabe, den eigenen Kund:innen zu helfen, deren Prozesse nachhaltiger zu gestalten. Beispiele dafür:

AI-Agents analysieren Produktionsdaten, um Maschinen effizienter zu betreiben – das reduziert Ausschuss und Energieverbrauch.
Im Gebäudemanagement hilft man beim Energie-Monitoring: Wo wird zu viel Strom oder Wasser verbraucht? Welche Geräte sind ineffizient?
In der Logistik plant FiveSquare Routen optimierter; mit der einfachen Rechnung: weniger Kilometer, weniger CO₂.
Im Büroalltag automatisiert man langwierige Prozesse, wodurch nicht nur Zeit, sondern auch Rechen- und Stromleistung gespart werde.

Karli und die Zertifikate

Da es aber trotz dieser Maßnahmen (in Koordination mit dem EU AI Act) noch keine hundertprozentig klimaneutrale KI gibt – und sich einige Emissionen nicht vermeiden lassen, etwa bei der Hardwareproduktion oder durch externe Partner, auf die man keinen direkten Einfluss hat – setzen die Karli-Entwickler zusätzlich auf Zertifikate, um CO₂ zu kompensieren.

„Diese Zertifikate unterstützen Umweltprojekte weltweit, die aktiv CO₂ aus der Atmosphäre entfernen – etwa durch Aufforstung, Renaturierung von Mooren oder die Förderung erneuerbarer Energien in Entwicklungsländern“, heißt es. „Für uns ist das kein ‚Freikaufen‘, sondern eine verantwortungsvolle Ergänzung zu unseren eigenen Maßnahmen.“

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„Wer nicht sichtbar ist, existiert nicht. Ganz einfach“, sagt Onea im brutkasten-Gespräch. Menschen mit körperlicher Behinderung lägen laut dem ORF-Moderator in der Gesellschaft unter der Wahrnehmungsgrenze, und diese Unsichtbarkeit verhindere die Teilhabe. Auch die KI trage dazu bei: Derzeit stellten KI-Modelle Menschen mit körperlicher Behinderung nicht richtig dar. Auf manchen generierten Bildern hat der Para-Schwimmer, der mit fünf Jahren seinen linken Arm verlor, einen halben Arm zu viel oder einen falsch dargestellten Stumpf. „Manche sagen vielleicht, das ist banal. Aber im Endeffekt geht es um Teilhabe. Und Teilhabe heißt, ich bin dabei“, sagt Onea. Dass Bildmodelle Behinderung verzerrt darstellen, ist auch wissenschaftlich dokumentiert. Eine im Juli veröffentlichte Untersuchung der Universität Utrecht, bislang als Preprint, zeigt, dass Text-zu-Bild-Modelle Menschen mit Behinderung etwa überwiegend als alt und weiß darstellen.

An dieser Teilhabe arbeitete einer der erfolgreichsten Para-Schwimmer Österreichs zusammen mit Microsoft und dem Prothesenhersteller Ottobock. Gemeinsam erstellten sie Trainingsmaterial, mit dem KI-Modelle lernen können. Das Ergebnis, zwei Datensätze mit jeweils rund 400 Bildern und bis zu 100 Videos, wurde für alle frei zugänglich auf der Open-Source-Plattform Hugging Face veröffentlicht. Es liegt nun an den KI-Unternehmen, sie zu nutzen. Onea hat eine eindeutige Vision für die Zukunft: „Wenn man eine Menschenmenge generiert, dann sollten da auch repräsentativ Rollstuhlfahrer, Amputierte und Blinde drinnen sein. Das wäre eben adäquate Sichtbarkeit.“

„Innovationsgeist aus Europa heraus fördern“

Das Projekt berührt die Debatte um digitale Souveränität. Laut Onea darf sich Europa nicht damit zufriedengeben, die Entwicklungen aus den USA und dem asiatischen Raum einfach nur zu regulieren. „Das darf nicht unser USP sein. Wir müssen den Innovationsgeist aus Europa heraus fördern, anstiften und ermöglichen. Ich glaube, dass wir wahnsinniges Potential haben“, sagt der Moderator. Aktuell sind US-Tech-Giganten wie Google und Microsoft federführend in der KI-Entwicklung. Von ihnen wünscht sich Onea mehr Rücksichtnahme in der Produktentwicklung. Für Menschen mit Behinderung kann es etwa schon ein Problem darstellen, eine Tastenkombination aus drei Tasten gleichzeitig zu drücken.

KI.Bilder zeigen Menschen mit Prothese oft falsch oder gar nicht | Foto: Microsoft

Die Möglichkeiten für Unternehmen

Der ORF-Moderator sieht wirtschaftliches Potential in inklusiver KI. „Wenn du deine Produkte, deine Services, deine KI-Wrapper so baust, dass sie von allen nutzbar sind, kannst du mehr Menschen damit erreichen“, erklärt er. Die Weltgesundheitsorganisation WHO schätzt die Zahl der Menschen mit erheblicher Behinderung weltweit auf 1,3 Milliarden. Gleichzeitig biete ein inklusiver Zugang zum Arbeitsmarkt auch Chancen für Unternehmen. Firmen, die auch Menschen mit Behinderung anstellen, hätten in ihren Teams laut Onea eine höhere Resilienz. „Ich muss seit meinem sechsten Lebensjahr jeden Tag Lösungen finden in einer Welt, die nicht darauf vorbereitet ist, dass ich einarmig da durchspaziere. Das heißt, ich habe eine irrsinnige Lösungsorientiertheit und Frustrationsschwelle“, sagt der 34-Jährige.

In Österreich gibt es bereits Firmen, die gezielt Menschen mit Beeinträchtigungen einstellen, etwa das Startup Responsible Annotation Services. Das Unternehmen annotiert Daten, das heißt, es fügt ihnen Informationen und Kennzeichnungen hinzu. Mit den annotierten Daten können KI-Systeme trainiert und verbessert werden. Wie der brutkasten im März des Vorjahres berichtete, besteht das Team nach eigenen Angaben großteils aus neurodivergenten Expert:innen, viele davon im Autismus-Spektrum, die außergewöhnliche Fähigkeiten in Mustererkennung, Konzentration und Konsistenz mitbringen. „Diese Menschen haben hier irrsinnige Fähigkeiten, weil sie wahnsinnig konzentriert sein können und wirklich auf die kleinsten Details Wert legen. Also solche Sachen, bei denen wir einfach im Regelspektrum die Nerven wegschmeißen“, sagt Onea.

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