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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Bereits seit der Veröffentlichung des Ministerialentwurfs zu einer neuen Paketsteuer im Mai trifft diese in der öffentlichen Diskussion auf Kritik. Vorgesehen ist eine Abgabe von zwei Euro pro zugestelltem Paket, die ab dem 1. Oktober 2026 von großen Online-Handelsplattformen mit einem Jahresumsatz ab 100 Millionen Euro eingehoben werden soll. Nachdem das vorparlamentarische Begutachtungsverfahren zum Gesetzesentwurf am 26. Mai 2026 offiziell geendet hat, geht die Vorlage im nächsten Schritt in die Debatte und finale Abstimmung im Nationalrat.

Mit den prognostizierten Einnahmen von jährlich rund 280 Millionen Euro will die Bundesregierung die geplante Mehrwertsteuersenkung auf Grundnahrungsmittel teilweise gegenfinanzieren. Zudem wolle man den lokalen stationären Handel gegenüber den internationalen E-Commerce-Riesen stärken, so die Argumentation. Und auch der Umweltschutzaspekt wird seitens der Regierung ins Treffen geführt. Diese Begründung lassen viele Kritiker:innen aber nicht gelten.

Dobrocka: „wird nur das Angebot verringern und die Kosten für österreichische Kunden in die Höhe treiben“

Auch unter Gründer:innen heimischer Startups und Scaleups im Logistik-Bereich, die für brutkasten erreichbar waren, herrscht breite Ablehnung gegenüber der Paketabgabe. Dabei ist es nicht die Zielsetzung, die kritisiert wird. „Grundsätzlich finde ich es begrüßenswert über Maßnahmen zu diskutieren, die den österreichischen Markt vor einer Flut an ausländischen Sendungen schützen und österreichische Unternehmer stärken. Aber diese Maßnahme tut das nicht“, meint etwa Petra Dobrocka, Co-Founderin und CCO des Wiener Logistik-Scaleups byrd. „Selbst wenn ein heimischer Händler die Ware in Österreich verpackt und mit der österreichischen Post an einen österreichischen Kunden schickt: Sobald der Verkauf über einen Marktplatz wie Amazon läuft, greift die Steuer.“ Die Maßnahme werde letztlich „nur das Angebot verringern und die Kosten für österreichische Kunden in die Höhe treiben.“

Braith: „Emissionsärmere Zustellformen gezielt begünstigen“

Ähnlich argumentiert auch Storebox-Co-Founder und CEO Johannes Braith. Er führt zusätzlich eine ökologische Perspektive ins Treffen. „Wir brauchen aus meiner Sicht weniger Symbolpolitik und mehr intelligente Steuerung. Wenn Politik Lenkungswirkung ernst meint, dann sollte sie emissionsärmere Zustellformen gezielt begünstigen und nicht pauschal jede Form des Versandhandels verteuern“, so der Gründer. Das Gesetz unterscheide nämlich zu wenig zwischen emissionsintensiven und emissionsarmen Zustellmodellen. Klassische Haustürzustellung sei ineffizient und verursache Retourenverkehr und Parkdruck, meint Braith und führt Click-&-Collect-Modelle mit gebündelter Anlieferung ins Treffen, wie sie auch sein Unternehmen umsetzt.

Weiß: EU-Regelung statt „Alleingang“

Georg Weiß, Co-Founder und CEO des Wiener Logistik-Scaleups Quivo, würde in dem Zusammenhang lieber eine europäische Lösung sehen. „Auf EU-Ebene gibt es ja auch Vorschläge, etwa Zölle für Kleinpakete unter 150 Euro einzuführen, um den europäischen Markt vor Billigprodukten zu schützen. Das halte ich für die sinnvollere Maßnahme, als aus Österreich heraus einen Alleingang zu machen und eine Zwei-Euro-Paketgebühr einzuführen“, so der Gründer gegenüber brutkasten.

AustrianStartups: Nachteile für Startups und Scaleups befürchtet

Kritik an der Paketsteuer kommt auch von AustrianStartups. „Wer Österreich als Innovationsstandort stärken will, kann nicht gleichzeitig die Vertriebskanäle innovativer Unternehmen im E-Commerce belasten. In der aktuellen Form würde der Entwurf vor allem Startups, Scaleups und KMUs treffen, die über Plattformen verkaufen oder aus Österreich versenden“, meint man dort. Auch befürchtet man potenzielle Probleme für Scaleups in der Branche, weil ein gleitender Übergang bei der Umsatzschwelle fehle: „Für Scaleups, die gerade die 100-Millionen-Euro-Grenze überschreiten, bedeutet das einen abrupten Kostenschock in genau der Phase, in der sie skalieren wollen.“

Kaminski: „Das ist das Gegenteil von dem, was erreicht werden soll“

Zudem hebt AustrianStartups eine besondere Problematik im Secondhand- und Refurbishment-Bereich hervor und zitiert dazu refurbed-Co-Founder Kilian Kaminski: „Bei einem refurbishten iPhone beispielsweise ist der Produktpreis zwar relativ hoch, aber die Marge für Refurbisher ist sehr gering. So eine Abgabe kann nicht einfach weitergegeben werden. Das Resultat: Preise im Reuse-Bereich steigen, neue Billigwaren nicht. Das ist das Gegenteil von dem, was erreicht werden soll. Falls die Abgabe kommt, braucht es zwingend eine Ausnahmeregelung für Secondhand und Refurbished.“

AustrianStartups forderte daher bereits im Mai „eine Rücknahme des Entwurfs in seiner aktuellen Form“. Sollte dies nicht passieren jedenfalls aber eine „Prüfung eines EU-weiten Rahmens statt eines österreichischen Alleingangs“ und eine Ausnahmeregelung für Secondhand, Refurbished und Reuse.

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