21.08.2018

The Ocean Cleanup: Kampf gegen 5.000.000.000.000.000.000 Plastikteile

Boyan Slat ist der Founder von The Ocean Cleanup und arbeitet seit seinem 16. Lebensjahr daran, die Meere von - mittlerweile fünf Billionen - Plastikteilchen zu befreien. Am 8. September startet das Säuberungsprojekt im Pazifischen Ozean.
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(c) Ocean Cleanup - Boyan Slat möchte mit seiner Idee einer plastiksammelnden Barriere die Meere retten.

Im Jahre 2014 hat PLOS (Public Library of Science) aus San Francisco einen Bericht veröffentlicht, der darlegt, dass sich über fünf Billionen Plastikteile in den Weltmeeren befinden. Der Holländer Boyan Slat hat dieses Umweltproblem mit 16 Jahren bei einem Urlaub in Griechenland erkannt, als er beim Schwimmen mehr Plastik sah, als Fische. Und er hatte eine Idee: 2012 stellte er The Ocean Cleanup bei der TEDx-Konferenz in Delft vor.

+++ Wasser aus der Kugel statt Plastik im Meer +++

27 Millionen Euro für The Ocean Cleanup

Danach blieb es einige Zeit still und sein Plan hatte weniger Aufmerksamkeit erregt, als erhofft. Eine Nacht sollte aber alles verändern. Das Video vom TEDx-Auftritt wurde von diversen News-Seiten ausgestrahlt und ging viral. In kurzer Zeit waren 90.000 US-Dollar per Crowdfunding lukriert und das Projekt startete. In den letzten Jahren konnte Slats laut Politico für The Ocean Cleanup rund 27 Millionen Euro von Spendern (darunter Silicon Valley Mogul Peter Thiel) einsammeln, um das Plastik aus dem Meer zu entfernen. Der Start: Great Pacific Garbage Patch.

Gefährdete Meeresbewohner

Und die Zeit läuft. Wie die gleichnamige Zeitung berichtet, ist der verschmutze Bereich des Great Pacific Garbage Patch, das zwischen Hawaii und Kalifornien liegt, rund 1,6 Millionen Quadratkilometer groß. Dort zieht „ein gigantischer Wasserwirbel Fischernetze, Benzinkanister, Flip-Flops, Flaschen, Tüten, Spielzeug, Möbel oder Strohhalme in die Tiefe“. Ein zusätzliches Problem dabei ist, dass durch den Wirbel das Plastik zu Mikroplastik zerfällt und so von Meeresbewohnern mit Futter verwechselt wird. Beziehungsweise, wie im unteren Video zu sehen, drastische Schäden anrichtet.

Ökonomischer Schaden

Wie der brutkasten vor zwei Jahren berichtete, ist der Plastikzerfall ein Problem, das durchaus noch zu lösen wäre, aber bei dem die Uhr tickt: „Die gute Nachricht ist, dass 95 Prozent des Plastiks in den Ozeanen noch aus großen Teilen besteht. Es hat sich noch nicht zersetzt, das macht es einfacher es herauszufischen. Es zeigt aber auch, wie dringend wir etwas tun müssen. Das Problem ist eine tickende Zeitbombe. Darüber hinaus ist es definitiv billiger das Plastik aus dem Meer zu fischen, als es dort zu lassen”, mahnt Slat, der mit seinem letzten Satz eine ökonomische Argumentationskette ins Feld führt. Beim Pioneers-Festival vor zwei Jahren in der Wiener Hofburg machte er dies deutlich: „Plastik richtet auch ökonomischen Schaden an, etwa an Transport-Schiffen oder an touristischen Stränden“.

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(c) Ocean Cleanup – Dieses Bild zeigt einen Fluss in Myanmar, von wo aus der Müll in die Meere gespült wird.

Barriere mit Sensoren ausgestattet

Slats, der 2015 von der UN als „Champion of the Earth“ (höchster Umweltschutzpreis, den die Vereinten Nationen vergeben) ausgezeichnet wurde, möchte mit seiner Vorrichtung und der Kraft der Strömungen den Plastikmüll einsammeln. Der geplante Beginn für die Aktion ist der 8. September diesen Jahres. Dabei ist die 600-Meter lange Barriere, an der ein Netz befestigt ist und die drei Meter tief ins Wasser reicht, mit Sensoren ausgestattet. Da die Konstruktion schneller als der Müll im Ozean treibt, soll sich der Müll in der Mitte der Vorrichtung verfangen. Sobald genug Müll eingesammelt wurde, wird ein Signal an die Zentrale in San Franciso geschickt, von wo aus ein Schiff das Plastik zum Recyclen an Land schaffen soll. Meerestiere sollen durch die Vorrichtung nicht gefährdet sein, wie es offiziell heißt. Insgesamt plant Slats, wie die Huffigton Post berichtet, 60 dieser Barrieren, die in fünf Jahren die Hälfte des Plastikdreck im Great Pacific Garbage Patch einsammeln sollen.

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Tropfen auf den heißen Stein?

Dieses Vorhaben ist aber nicht frei von Kritik. Wie die Süddeutsche Zeitung berichtete, soll das Plastik im Meer sehr weit verstreut sein, sodass auf mehrere Quadratkilometer ein Plastikteil komme. Weiters wird Slats vorgeworfen, nicht an den Symptomen zu arbeiten, sondern nur der Tropfen auf dem heißen Stein zu sein. Als Antwort darauf sagt das mittlerweile 70-Mann-starke Ocean Cleanup-Team, dass man ähnliche Projekte an Küsten oder in Flüsse andenke. Ein wichtiger Punkt sei aber, dass man mit dem Projekt auch ein globales Bewusstsein für das Problem schaffe.


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KI-Pionier Sepp Hochreiter ist Co-Founder und Chief Scientist von NXAI | (c) NXAI
KI-Pionier Sepp Hochreiter ist Co-Founder und Chief Scientist von NXAI | (c) NXAI

Das Linzer KI-Startup NXAI hat sein neuestes Modell TiRex-2 veröffentlicht. Die Entwicklung des sogenannten „Time Series Foundation Models“ (Zeitreihen-Basismodell) stand unter der wissenschaftlichen Leitung von KI-Pionier Sepp Hochreiter, der Mitgründer ist und als Chief Scientist des Startups fungiert.

Das Modell wurde auch als Open-Source-Software frei zugänglich gemacht. Es ist darauf spezialisiert, historische Datenreihen aus der Industrie zu analysieren, um zukünftige Entwicklungen vorherzusagen. In der Presseaussendung zum Release zeigt sich das Startup selbstbewusst: „Europa kann doch SOTA-Modelle“ (Anm. State of the Art). Laut Hochreiter teilt sich das neue Modell in den offiziellen Bestenlisten „die Spitzenplätze mit AWS“.

Mehrere Signale gleichzeitig im Blick

Die wesentliche technische Neuerung des Modells liegt in der Verarbeitung multivariater Zeitreihen. Während herkömmliche Vorhersagesysteme oft nur eine einzelne Datenreihe anhand ihrer eigenen Vergangenheit analysieren, bezieht TiRex-2 zusätzliche Einflussfaktoren – in der Fachsprache Kovariaten genannt – mit ein. Für Industrieunternehmen soll das zum entscheidenden Vorteil werden, da Maschinen und Prozesse selten nur ein isoliertes Signal erzeugen. In der Praxis bedeutet dies: Will ein Logistik- oder Energiebetrieb den künftigen Verbrauch prognostizieren, kann das Modell neben den historischen Verbrauchsdaten auch begleitende Faktoren wie das Wetter, Kalenderdaten oder Produktionspläne auswerten. Das macht die Vorhersagen präziser und aussagekräftiger.

xLSTM soll Effizienz-Boost bringen

Im Gegensatz zu bekannten KI-Systemen wie ChatGPT, die auf der speicherintensiven Transformer-Architektur basieren, nutzt TiRex-2 das von Hochreiter mitentwickelte xLSTM-Verfahren. Das soll ein zentrales Problem industrieller Live-Anwendungen lösen: Bei kontinuierlich einlaufenden Datenströmen (Streaming) explodiere bei herkömmlichen Systemen nämlich der Rechen- und Speicheraufwand, argumentiert man beim Startup. TiRex-2 hingegen verarbeitet Daten sequenziell und aktualisiert fortlaufend einen internen Zustand. Dadurch würden der Speicherbedarf und die Rechenkosten auch bei unbegrenzten Datenströmen konstant niedrig bleiben. Lukas Fischer, Head of Applied Research bei NXAI, erklärt dazu: „Mit TiRex-2 können wir kontinuierliche Datenströme in Echtzeit analysieren, ohne Einbußen bei der Modellperformance.“ Dies prädestiniert das Modell für den direkten Einsatz an Maschinen vor Ort (Edge-Anwendungen).

„Kunden müssen für unterschiedliche Maschinen nicht immer ein neues KI-Modell trainieren“

Die Leistungsfähigkeit des Modells wird durch das begleitende wissenschaftliche Paper des Forscherteams untermauert. Darin zeigen die Wissenschaftler, dass sich TiRex-2 besonders gut für das sogenannte Zero-Shot-Forecasting eignet. Das bedeutet, dass das Modell ohne vorheriges, spezielles Training präzise Vorhersagen für völlig neue Maschinentypen oder Datensätze treffen kann.

Laut dem CEO von NXAI, Albert Ortig, bringt diese Generalisierungsfähigkeit handfeste wirtschaftliche Vorteile im Betrieb: „Die Kunden müssen für unterschiedliche Maschinen nicht immer ein neues KI-Modell trainieren.“ Ein weiterer Vorzug des vergleichsweise kompakten Modells mit 82 Millionen Parametern ist, dass es auf Wunsch direkt auf den eigenen Servern der Kunden (On-Prem) betrieben werden kann, was die Datensicherheit für sensible Industrie-Prozesse erhöht.

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