16.02.2023

KI und Klimaforschung: IBM und NASA kündigen Kooperation an

Wie werden sich Hitzewellen auf Ernteerträge auswirken oder welche Auswirkungen haben Waldbrände auf die Luftqualität? Diese und weitere Fragen sollen in Zukunft durch künstliche Intelligenz und eine Zusammenarbeit der NASA und IBM einfacher beantwortet werden können.
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(c) Adobestock/dizamel

1972 erhielt die Menschheit einen Einblick, der sonst nur Astronaut:innen vorbehalten war. Damals entstand das erste detaillierte Foto der Erde aus dem Weltall. Bekannt ist es unter dem Namen “Blue Marble”, und aufgenommen wurde es von Astronauten der NASA. „Wir sind so weit gereist, um den Mond zu erforschen, und das Wichtigste ist, dass wir die Erde entdeckt haben“, sagte damals der Astronaut William Anders.

Kooperation für die Klimaforschung

Heute gibt es weit mehr Aufnahmen des Planeten. Mit Stand Dezember 2022 befinden sich laut European Space Agency insgesamt 9800 Satelliten im All. Um diese Datenmengen für die Klimaforschung zu nutzen, braucht es Analysen. Künstliche Intelligenz (KI) kann dabei eine wichtige Rolle spielen. Laut Harald Rieder, Klimaforscher an der Universität für Bodenkultur, spielt KI in der Klimaforschung zunehmend eine Rolle. Im momentanen Forschungsbetrieb seien KI-Methoden aber nur eine von vielen Analysetechniken und unterschiedlich weit verbreitet. Eine breitere Anwendung von KI sei aber absehbar.

Anfang Februar gaben IBM und die NASA bekannt, im Bereich der Klimaforschung zusammenzuarbeiten. Im Rahmen der gemeinsamen Arbeit wird die KI-Grundlagen-Modell-Technologie zum ersten Mal auf die Satellitendaten der NASA angewandt, was eine Reihe von neuen Projekten ermöglichen und die Klimaforschung voranbringen soll. Die Zusammenarbeit sei wichtig, denn laut NASA könne der Aufbau dieser Modelle nicht von kleinen Teams bewältigt werden. Man brauche dafür verschiedene Perspektiven, Fähigkeiten und Ressourcen.

“Generell ist es zu begrüßen, wenn Forschungseinrichtungen und der Privatsektor kooperieren, um Methodiken und Anwendungsfelder weiterzuentwickeln. Wichtig ist, dass die erzielten Ergebnisse und Erkenntnisse auch breit verfügbar gemacht werden. Sollte aus solchen Bestrebungen allerdings eine Monopolstellung erwachsen, wäre dies kritisch zu sehen“, erklärt Rieder.

Grundlagen Modelle in der Klimaforschung

Die Berge an Daten und die zunehmende Komplexität von KI stellen Forscher:innen vor Herausforderungen. NASA Wissenschafter:innen gaben an, bisher für jeden Datensatz ein neues Modell erstellen zu müssen. Das sei jetzt anders: Da IBM Grundlagen-Modelle für die Anwendung von maschinellem Lernen nutzt. Grundlagen-Modelle finden in großen Datenbergen, auch ohne Anweisung, die zugrunde liegende Struktur.

Ein weiteres Problem war bisher ein Mangel an Trainingsdaten. Zum Beispiel mussten Bäume oder Pflanzen auf Satellitendaten vorab von Expert:innen identifiziert und bestimmt werden, bevor die künstliche Intelligenz davon lernen konnte. Grundlagen-Modelle können aber auch Rohdaten nutzen, wodurch Zeit eingespart wird. Nach ausgiebigem Training kann die Technologie so auch völlig neue Fragen beantworten und Aufgaben lösen. Damit ist der Algorithmus vielfach einsetzbar.

Künstliche Intelligenz ermöglicht Umsetzung einer Vielfalt an Projekten

Geplant sind mehrere Projekte. Das IBM Geo-Intelligence Basismodell wird mit Rohdaten der NASA trainiert, die Landbedeckungs- und Landnutzungsänderungen aufzeichnen. Mit der Technologie von IBM können die Daten nicht nur sortiert, sondern auch analysiert und große Datensätze nach neuen Erkenntnissen durchsucht werden. Mögliche Einsatzgebiete sind die geographischen Auswirkungen von Naturkatastrophen, herauszufinden wo Wälder abgeholzt werden oder potentielle Lebensräume von Wildtieren zu identifizieren. Das Ziel sei, die Reaktion auf klimabezogene Probleme zu beschleunigen.

Ein weiteres angekündigtes Projekt, ähnelt technologisch ChatGPT. Konkret soll eine Art Suchmaschine für wissenschaftliche Literatur entstehen. Im Gegensatz zu anderen Tools sollen die Antworten der künstlichen Intelligenz mit Zitaten und direkten Links zu den Forschungsarbeiten versehen werden. Wissenschafter:innen der NASA kündigten an, dass die Technologie bereits Mitte 2023 einsatzbereit sein könnte. Verfügbar sollen die Anwendungen nicht nur für Wissenschafter:innen sein, sondern auch für politische Entscheidungsträger:innen und die Öffentlichkeit. Des Weiteren wurde angekündigt, die Technologie auch für Wetter- und Klimavorhersagen zu nutzen.

Auch wenn künstliche Intelligenz zu Fortschritten in der Klimaforschung führen kann, ist die kritische Betrachtung der Technologie essentiell. “Wichtig ist im Kontext Klimaschutz aber auch festzuhalten, dass KI Methoden durch den Energieverbrauch durchaus einen hohen Carbon Footprint aufweisen und daher die Auswahl der KI Anwendungsfelder sehr gut ausgewählt werden muss”, so Rieder.

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Impression vom VERBUND Venture Day 2026 | (c) VERBUND / elephant and porcelaine
Impression vom VERBUND Venture Day 2026 | (c) VERBUND / elephant and porcelaine

„Von der Innovation zur Skalierung und von der Skalierung zu einem stärkeren Europa“ mit diesem einen Satz könne man das große Ziel für den europäischen Energiesektor zusammenfassen, sagt VERBUND-X-Geschäftsführer Franz Zöchbauer in seinen einführenden Worten zum VERBUND Venture Day 2026, der erstmals beim neuen Energy-Launchpad-Partner WU Wien stattfand. „Wir haben die Lösungen, aber es dauert zu lange, bis sie am Markt sind. Wir müssen skalieren, aber kein Player kann das alleine. Es braucht ein Ökosystem und hier zählen die Menschen“, so Zöchbauer.

Franz Zöchbauer | (c) VERBUND / elephant and porcelaine
Franz Zöchbauer | (c) VERBUND / elephant and porcelaine

Die Zusammenarbeit im Ökosystem als Motto beim VERBUND Venture Day ist nicht neu, der Diskurs, in den das Motto dieses Jahr eingebettet ist, durchaus: Auch hier dominiert das große Thema europäische Souveränität. Der Titel des diesjährigen Events lautet „Scaling Beyond Borders“.

10,25 Billionen Euro für die Energiewende

Zöchbauer drückt die Ambition hinter der eingeforderten Skalierung in Zahlen aus: Es brauche Schätzungen zufolge 10,25 Billionen Euro, um das Energiesystem Europas bis 2040 zu transformieren. „Das ist 70 mal das Volumen des Marshallplans oder das Volumen von 25 Jahren globale VC-Investments“, so der VERBUND-X-Geschäftsführer. Es handle sich also um eine epochale Investment-Chance. Doch er erinnert: „Zahlen ändern die Welt nicht. Menschen tun es.“

Achim Kaspar | (c) VERBUND / elephant and porcelaine
Achim Kaspar | (c) VERBUND / elephant and porcelaine

Dabei sei die Energiewende keineswegs nur ein Wunsch, sondern eine Notwendigkeit, betont VERBUND-COO Achim Kaspar in einer Panel-Diskussion unter dem Titel „Owning the Future“: „Wir sind an einem Wendepunkt. Man liest jeden Tag von Problemen beim Transport fossiler Energieträger. Wir müssen auf erneuerbare umsteigen.“ Für VERBUND sei dabei schon lange klar: „Wir wollen nicht das nächste Kodak werden.“

„Es laufen mehrere Energiewenden parallel“

Diese europäische Sicht auf die Energiewende setzt Angela Wilkinson, CEO des World Energy Council, im Panel und bei ihrer Keynote in die globale Perspektive: „Es laufen mehrere Energiewenden parallel. In Europa geht es um den hundertprozentigen Umstieg auf erneuerbare Energieträger. Im nahen Osten etwa geht es um Technologien, um den CO2-Ausstoß auch mit fossilen Energieträgern auf Null zu bringen.“

Angela Wilkinson | (c) VERBUND / elephant and porcelaine
Angela Wilkinson | (c) VERBUND / elephant and porcelaine

Bei der Souveränität gehe es letztlich um die Möglichkeit, sich seine Abhängigkeiten auszusuchen, „nicht um teuren Isolationismus“, meint Wilkinson. Was ihr insgesamt fehle, sei eine kollektive Vision für eine bessere Zukunft. „Wir haben klare Ziele bei der CO2-Reduktion, aber keine gemeinsame positive Perspektive. Wir haben die Energiewende zwar an die Wall Street gebracht, aber nicht auf die Hauptstraße, wo die Menschen sind.“

Konsequenter Fokus auf die Kund:innen

Darum, wie die Transformation direkt zu den Menschen gebracht werden kann, ging es in einem Talk von VERBUND-CEO Michael Strugl und Greg Jackson, Gründer von Octopus Energy. Strugl sieht das britischen Unternehmen dabei als Vorbild: „Octopus ist ein echter Champion, wenn es um Kundenservice geht.“ Als er Jackson zum ersten Mal nach dessen Geschäftsmodell gefragt habe, sei die Antwort denkbar simpel gewesen: „Ich will den Kunden weniger verrechnen.“ Dieser konsequente Fokus auf die Kund:innen sei der Schlüssel, sagt Strugl.

Michael Strugl | (c) VERBUND / elephant and porcelaine
Michael Strugl | (c) VERBUND / elephant and porcelaine

Viele Energieunternehmen würden Kund:innen bisher nur als reine Abnehmer verstehen, meint Jackson. Octopus setze stattdessen auf radikale Vereinfachung und digitale Flexibilität: „Statt schwer lesbarer, regulierter PDFs nutzen wir einfache E-Mails, auf die man direkt antworten kann.“ Diese Kundennähe gepaart mit intelligenter Steuerung – etwa beim Laden von Elektrofahrzeugen – sei der Treiber für das rasante Wachstum des Unternehmens. Für Strugl ist das eine klare Orientierung für die gesamte Branche: „Innovatoren und Disruptoren helfen uns dabei, das gesamte System in ein erneuerbares, dezentrales und digitalisiertes Energiesystem zu verwandeln.“

Tragende Rolle für Gründer:innen – Unis entscheidend

Es sind also nicht nur Politiker:innen und Verantwortliche in Energiekonzernen, sondern auch Gründer:innen, die bei der Energiewende eine tragende Rollen spielen. Hier wiederum sind die Universitäten entscheidende Akteure, wie Franz Zöchbauer am Panel gemeinsam mit WU-Wien-Rektor Rupert Sausgruber und TU-Wien-Rektor Jens Schneider erläutert. „Es gibt im Energiesektor so viel Potenzial, aber man braucht nicht nur viel Geld sondern auch die Ideen“, bringt es Schneider auf den Punkt.

Jens Schneider (l.) und Rubert Sausgruber (r.) | (c) VERBUND / elephant and porcelaine

„Starke Gründer:innen, aber viele Hindernisse am Weg“

Dass natürlich auch die Politik ihren Beitrag leisten muss, um die Skalierung über die Grenzen hinaus zu ermöglichen, erörtert Startup-Staatssekretärin Elisabeth Zehetner in ihrer Keynote. Man müsse die Herausforderung angehen, Startups in Europa zu halten. „Wir haben starke Gründer:innen, aber viele Hindernisse am Weg“, sagt Zehetner und spricht nicht nur das bekannte Thema Wachstumskapital, sondern unter anderem auch die Ausgründungsbedingungen für universitäre Spinoffs an.

Elisabeth Zehetner | (c) VERBUND / elephant and porcelaine
Elisabeth Zehetner | (c) VERBUND / elephant and porcelaine

Als konkrete Maßnahmen – teils auf europäischer, teils auf nationaler Ebene – nennt die Staatssekretärin etwa den European Scaleup Fund und den heimischen Dachfonds und die Notwendigkeiten, die europäische Kapitalmarktunion zu stärken und die Mitarbeiter:innenbeteiligung auch durch steuerliche Anreize weiter zu verbessern. Denn letztlich sei das Ziel – ganz getreu dem Motto des Venture Days – klar: „Erfinde dein Produkt hier, bau dein Unternehmen hier und skaliere hier, aber verkaufe dein Produkt in die ganze Welt.“

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