KI-Futures

Die Fakten über die globale Erwärmung sollten jeden Unternehmensführer alarmieren. Vor der Industriellen Revolution waren die Emissionen menschengemachter Treibhausgase (THGs) nahezu vernachlässigbar, begannen jedoch mit der Ausbreitung der Industrialisierung stetig zu steigen.

Seit den 1950er-Jahren sind die Emissionen jedoch sprunghaft angestiegen und belaufen sich nun auf 58 Gigatonnen (58 Milliarden Tonnen): Das entspricht der Menge von 580.000 vollbeladenen Flugzeugträgern mit Gas, das den Planeten erwärmt. Allein die Kohlendioxidemissionen (CO2) sind von rund fünf Gigatonnen im Jahr 1950 auf heute 36 Gigatonnen gestiegen, wobei dieser Prozess durch die digitale Revolution und die Personal-Computing-Revolution in den 1980er und 90er Jahren beschleunigt wurde.

Treibhausgase fangen Wärme in der Atmosphäre ein, weshalb sich der Planet seit der industriellen Revolution um etwa ein Grad Celsius erwärmt hat. Das mag wie eine geringfügige Änderung erscheinen, aber die meisten Wissenschaftler sind sich einig, dass es wichtig ist, den Anstieg unter 1,5 Grad zu halten, um eine katastrophale Verschlechterung des Klimas und der Wettersysteme zu verhindern, deren erste Anzeichen wir bereits erkennen können.

Es wird prognostiziert, dass die CO2-Emissionen auf absehbare Zeit stabil, aber hoch bleiben werden, während die Emissionen anderer Treibhausgase wie Methan und Lachgas bis zur Mitte dieses Jahrhunderts voraussichtlich um 30 Prozent steigen werden. Dies ist einer der Gründe, warum die gesamten Treibhausgasemissionen allein bis 2030 voraussichtlich 62 Gigatonnen erreichen werden (das entspricht dem Ausstoß von Treibhausgasen durch 40.000 weitere Flugzeugträger in diesem Jahrzehnt).

Was können wir also dagegen tun? Das Problem besteht darin, dass der Fokus oft auf den offensichtlichen Umweltverschmutzern und CO2-Emittenten liegt – Branchen wie dem internationalen Reiseverkehr, der Lebensmittelproduktion oder fossilen Brennstoffen, die sich nur langsam verändern. Dadurch ist den meisten Unternehmen jedoch nicht bewusst, wie viel Energie sie selbst verschwenden: ein Problem, das schneller behoben werden kann.

Die Bekämpfung der Energieverschwendung ist für die Erreichung von Netto-Null von entscheidender Bedeutung, da 72 % aller vom Menschen verursachten Treibhausgase Nebenprodukte der Energieerzeugung sind. 31 Prozent der Kohlenstoffemissionen stammen allein aus der Strom- und Wärmeerzeugung: Das ist mehr als das Doppelte der Gesamtmenge im Transportwesen, einschließlich Flugreisen und Benzinautos.

Dies alles führt uns zu der entscheidenden Tatsache: 20 % aller Treibhausgasemissionen stammen von Gebäuden, wobei die Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK) von Bürogebäuden, Lagerhäusern und großen Einzelhandelsumgebungen zu den schlimmsten Übeltätern zählen.

Einkaufszentren, Einkaufszentren außerhalb der Stadt und Mega-Lagerhäuser mögen wie eine gute Idee erscheinen, aber sie verschwenden große Mengen Strom: etwa 35 % der Energie, die sie verbrauchen, so der kanadische Anbieter für autonome künstliche Intelligenz Brainbox AI.

Es ist vielleicht nicht die attraktivste Anwendung der Technologie, aber das in Montreal ansässige Unternehmen konzentriert sich darauf, bestehende HLK-Systeme durch autonome KI und maschinelles Lernen intelligenter zu machen. Warum? Denn hier lässt sich die maximale Wirkung in kürzester Zeit erzielen – und das mit dem geringsten Geld.

CEO Sam Ramadori erklärt:

Es handelt sich um gewaltige globale Probleme, aber die traditionelle Art und Weise, sie zu lösen, erfordert viel Kapital. Und noch schlimmer: Sie benötigen hochspezialisierte Teams, um eine umfassende Sanierung eines Gebäudes durchzuführen. Heutzutage wird also vielleicht nur ein Prozent der Gebäude pro Jahr saniert.

Und das ist Ihr gesamter Talentpool: Wenn Sie glauben, dass Sie 20 % der Gebäude pro Jahr oder sogar 10 % fertigstellen können, ist das praktisch unmöglich, weil es diese Ingenieure und Spezialisten nicht in ausreichender Zahl gibt.

Wir dachten also, dass wir unsere Fähigkeiten in den Bereichen autonome KI, maschinelles Lernen und Datenanalyse nutzen können, um wirklich einen Unterschied zu machen. Bringen Sie diese Fähigkeit zum Selbstlernen und zur Selbstentscheidung in ein Gebäude und Sie können die Dinge wesentlich verändern.

Die KI des Unternehmens kann auf bestehende HVAC-Systeme angewendet und diese gesteuert werden, mit der Absicht, sie von bloßen Energieverbrauchern in anpassungsfähige, reaktionsfähige Anlagen umzuwandeln.

Ineffiziente, verschwenderische Gebäude seien ein dringendes Problem, das angegangen werden müsse, da sie – anders als beispielsweise die meisten Autos – Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte lang existieren könnten, sagt er:

Die überwiegende Mehrheit der Gebäude wird auch in 50 oder 80 Jahren noch hier stehen. Sie können nicht einfach alle austauschen, sondern benötigen ein System, das auf kostengünstige Weise jedes Gebäude kennenlernt. Und das ist KI.

Ein 30-stöckiger Turm kann aus 200 bis 400 einzelnen Komponenten seines HVAC-Systems bestehen, von der kleinen Pumpe oder dem Ventilator bis zum großen Heizkessel im Keller. Und 40 bis 50 % des Energieverbrauchs eines Gebäudes fließen in die Heizung und Kühlung.

Wenn Sie also etwas haben, das die Funktionsweise dieser Komponenten jeden Tag und jede Minute optimieren kann, um sie effizienter zu machen, dann kann dies durch autonome Entscheidungsfindung mit KI erreicht werden. Und wir glauben, dass diese Technologie in großem Maßstab eingesetzt werden kann, um eine echte Wirkung zu erzielen.

Er addiert:

Einige Energieverbrauchsmuster in einem Gebäude sind vorhersehbarer – Beleuchtung, Aufzüge usw. Aber die Nutzung eines HVAC-Systems kann dramatisch schwanken: von einem Tag, an dem es 20 Grad hat und nicht sonnig ist, zu einem anderen, an dem es 32 Grad hat und Ihre HVAC auf einem völlig anderen Niveau arbeitet.

Wir kümmern uns also nicht nur um den größten Teil des Energieverbrauchs in einem Gebäude, sondern auch um den bei weitem variabelsten Teil, der andernfalls zu Ineffizienzen bei der Stromnutzung führen würde. Und was noch wichtiger ist: Diese Ineffizienz belastet dann das Energienetz.

Dies ist ein kritischer Punkt: Die Energieverschwendung in einem Gebäude führt schnell zu einer Energieverschwendung in vielen Gebäuden und dann zu ineffizienten Unternehmen, Städten, Behörden, Regionen und Nationen. Das bedeutet wiederum, dass das Stromnetz – das zum Teil natürlich immer noch aus fossilen Brennstoffen besteht – einer enormen Belastung ausgesetzt ist und häufig leere Räume heizt oder kühlt.

In Zeiten steigender Energiekosten wird die Vermeidung von Abfällen in diesem Ausmaß zu einer wirtschaftlichen und ökologischen Notwendigkeit.

Was ist also die Strategie von Brainbox AI für die Zukunft? Ramadori erklärt:

Die nächste große Entwicklung für uns ist das Konzept gitterinteraktiver Gebäude. Da unsere Energiesysteme selbst komplexer werden und wir mehr erneuerbare Energien in Betrieb nehmen, stehen wir vor dem neuen Problem der Unterbrechung der Produktion. Wir müssen also auch unsere Energienutzer viel flexibler machen, je nachdem, wie das Netz mit seinen verfügbaren Ressourcen zu jedem Zeitpunkt ist.

Aus diesem Grund ist es unser Ziel, KI zu dieser Fähigkeit zu bringen: Stellen Sie sich vor, dass in einer Stadt 100 oder 500 Gebäude zusammenarbeiten, um dem Energienetz die Flexibilität zu geben, die es benötigt, damit es immer mehr erneuerbare Energien aufnehmen kann. Auf diese Weise spielt es für das Netz keine so große Rolle, ob es sonnig oder bewölkt ist.

Wir freuen uns, die gleiche Technologie, die wir zur Optimierung eines einzelnen Gebäudes verwenden, auf beispielsweise 500 Gebäude zu übertragen, damit sie bei der Art und Weise, wie sie die Energie des Netzes verbrauchen, zusammenarbeiten können. Das sind netzinteraktive Gebäude.

Die größte Herausforderung für Innovatoren wie Brainbox AI scheint also die Beschaffung in großem Maßstab zu sein: Unternehmen, dann Städte, Behörden und Regierungen davon zu überzeugen, sich hinter das umfassende Konzept zu stellen. Aber das ist – wie jeder sozialbewusste Unternehmer weiß – der Schlüssel zum Erfolg globaler Ambitionen. Und wohl auch des globalen Wandels. Er sagt:

Das öffentliche Beschaffungssystem ist für jede bahnbrechende Innovation schrecklich. Natürlich soll es Betrug verhindern und Fairness und treuhänderische Pflicht gegenüber dem Geld der Steuerzahler gewährleisten. Aber es ist überhaupt nicht innovationsfreundlich, vor allem, wenn man in einem wettbewerbsintensiven Markt „Weltmeister“ ist. Es passt also wirklich nicht in das öffentliche Beschaffungsmodell.

Ich spreche als CEO eines Klimatechnologieunternehmens, aber es ist dasselbe, egal um welche Technologie es sich handelt. Die öffentliche Beschaffung ist schwierig und als Start-ups stehen wir auch unter eigenem Druck. Wir müssen schnell vorankommen und ebenso schnell Fortschritte zeigen. Wenn ich in zwei Monaten an einen Privatkunden verkaufen kann und der öffentliche Beschaffungsprozess zwölf Monate dauert, dann würden wir scheitern, wenn wir versuchen würden, den Weg der öffentlichen Beschaffung zu gehen. Das ist einfach die Realität.

Selbst wenn der Führer einer Stadt oder der Präsident oder Premierminister eines Landes echte Ambitionen in diesem Bereich hegten, ist dies ein gefährlicher Präzedenzfall, sobald er versucht, Einfluss auf das öffentliche Beschaffungswesen zu nehmen. Es funktioniert einfach nicht. Selbst die ehrgeizigsten Städte verfügen immer noch über Regeln, die ein umfassendes Ökosystem der öffentlichen Beschaffung gewährleisten.

Im Rahmen einer umfassenderen öffentlichen Auftragsvergabe besteht möglicherweise Raum für Pilotprogramme. Aber um einen wirklichen Maßstab zu erreichen, die 5.000 Gebäude oder wie viele auch immer eine Behörde verwaltet, besitzt oder bewohnt, sind wir als Gesellschaft noch nicht am Ziel. Wir müssen uns also auf Bereiche konzentrieren, die sich am schnellsten entwickeln und dann zu Beweispunkten für den Erfolg werden.

Ein Ansatz hierfür könnte der Einzelhandel sein, erklärt er:

Wenn wir über Gebäude und die Gesamtfläche nachdenken, denken wir natürlich an Bilder von London, New York und Tokio: all die hohen, glänzenden Gebäude. Die Realität sieht jedoch so aus, dass die riesige Menge an Quadratmetern aus allen mittelgroßen und kleinen Gebäuden stammt, von denen viele Einzelhandelsgebäude sind.

Wenn wir also über die Größe nachdenken, übersteigt das eine das andere bei weitem, was die Fläche betrifft, die wir optimieren müssen. Und viele Einzelhändler haben sich öffentlich zum Thema Nachhaltigkeit verpflichtet und stehen daher unter großem Druck, Fortschritte zu zeigen.

Die Zusammenarbeit mit diesem Sektor bietet noch weitere Vorteile, fährt er fort:

Glücklicherweise sind viele Einzelhandelsgeschäfte im Großen und Ganzen ähnlich. Bei der Implementierung könnten wir also 500 Filialen derselben Kette viel schneller bedienen als 500 andere Einheiten. Diese Kombination macht es zu einem sehr interessanten Sektor, in dem man schnell etwas bewirken kann – indem man buchstäblich Tonnen von Kohlenstoff aus der Luft zieht oder dessen Emission verhindert.

Großartige Neuigkeiten. Aber wie besorgt ist Brainbox AI über den CO2-Fußabdruck des Sektors der künstlichen Intelligenz selbst? Stellen Sie sich vor, wie Millionen oder Milliarden Menschen prozessorintensive KI- und maschinelle Lernmodelle in der Cloud nutzen, über riesige, energiefressende Rechenzentren – die auch gekühlt werden müssen.

Er antwortet:

Es ist eine Sache, wenn Kunden mithilfe von KI entscheiden, welche Filme sie ansehen möchten. Aber in unserem Fall, wo wir es nutzen, um den Energieverbrauch eines Gebäudes zu reduzieren, unterscheidet sich die eingesparte Energie um ein Vielfaches von der verbrauchten Energie. Wir verbrauchen nicht ein Kilowatt, um zwei Kilowatt einzusparen; Wir verwenden wahrscheinlich eines, um 1.000 zu sparen.

Wir leben in einer Welt, in der wir bereits bestehende Gebäude dekarbonisieren müssen, und davon gibt es Millionen und Abermillionen auf dem Planeten.“

Nicht der glamouröseste oder auffälligste Einsatz von KI, aber einer, der für den Planeten um ein Vielfaches vorteilhafter ist als der Einsatz von KI wie ChatGPT oder Stable Diffusion, um Kreativprofis arbeitslos zu machen. Dies ist die Art von Einsatz, für den KI eingesetzt werden sollte, aber die Herausforderung, jedem verständlich zu machen, was Unternehmen wie Brainbox AI tun, ist enorm, ganz zu schweigen davon, sie davon zu überzeugen, positive Maßnahmen zu ergreifen.

Vielleicht könnten eine zweistellige Inflation und ruinös teure Energie in einigen Ländern unbeabsichtigt einen unmittelbaren Anstoß für Veränderungen geben.