Nutzung von KI für eine nachhaltige Materialbeschaffung. Von Amr Nader, Mitgründer und CEO von A³&Co , und Jaap Bastiaansen von Nexus Climate.
Die Baubranche trägt maßgeblich zu den globalen Treibhausgasemissionen bei und ist für fast 40 % der gesamten energiebedingten Kohlenstoffemissionen verantwortlich. Verantwortlich dafür sind der Energieverbrauch in Gebäuden, die Produktion von Materialien wie Beton und Stahl sowie energieintensive Bautätigkeiten. Laut dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) verbraucht der Bausektor rund 30 % der weltweiten Energieproduktion, was seine massiven Umweltauswirkungen unterstreicht.
In der Region Naher Osten und Nordafrika (MENA) ist dieses Problem aufgrund der rasanten Urbanisierung und des Infrastrukturausbaus besonders dringlich. Die Internationale Energieagentur (IEA) prognostiziert, dass die Emissionen im Bausektor in der MENA-Region bis 25 um 2030 % steigen könnten, wenn keine signifikanten Nachhaltigkeitsanstrengungen umgesetzt werden. Die Abhängigkeit der Region von traditionellen, kohlenstoffreichen Materialien erschwert die Emissionsminderung im Bauwesen zusätzlich.
Der Übergang zu nachhaltigen Baupraktiken, insbesondere in der Materialbeschaffung und im Lieferkettenmanagement, erfordert die Bewältigung der Herausforderungen einer begrenzten lokalen Produktion und fragmentierter globaler Lieferketten. Um die Importabhängigkeit und die Transportemissionen zu reduzieren, sind erhebliche Investitionen in die Forschung und Entwicklung alternativer Materialien sowie der Ausbau regionaler Produktionskapazitäten unerlässlich.
„Dekarbonisierung und digitale Reife sind keine voneinander unabhängigen Ziele, sondern sich gegenseitig verstärkende Prioritäten, die, wenn sie gemeinsam verfolgt werden, den Bausektor in eine kohlenstoffarme und resiliente Branche verwandeln können.“ Amr Nader
Die globale Lieferkette im Bauwesen ist stark fragmentiert und intransparent. Dies erschwert die lückenlose Überprüfung und Beschaffung umweltfreundlicher Materialien. Kosten schwanken, Lieferanten sind inkonsistent und Umweltstandards variieren je nach Region. In der MENA-Region werden diese Herausforderungen durch die eingeschränkte lokale Produktion umweltfreundlicher Materialien und die hohen Importkosten zusätzlich verschärft.
Darüber hinaus sind manuelle Beschaffungsprozesse veraltet und ineffizient und können die Komplexität moderner Projekte nicht bewältigen. Infolgedessen wird Nachhaltigkeit oft gegenüber Kosten, Komfort und Geschwindigkeit in den Hintergrund gedrängt.
Die Lösung: KI-gesteuerte Materialbeschaffung und Lieferkettenoptimierung
KI bietet eine leistungsstarke Lösung für die Komplexität der Materialbeschaffung und des Lieferkettenmanagements. Durch die Fähigkeit, riesige Datensätze in Echtzeit zu verarbeiten, ermöglicht KI der Bauindustrie, die Beschaffung zu optimieren, die Materialverfügbarkeit vorherzusagen und die Nachhaltigkeitsnachweise verschiedener Lieferanten und Materialien zu bewerten.
Die prädiktive Analytik von KI kann Lieferkettenunterbrechungen vorhersagen und Unternehmen helfen, Risiken wie Lieferantenengpässe oder geopolitische Risiken vorherzusehen und zu minimieren. Durch maschinelles Lernen zur Empfehlung von Materialien mit dem geringsten CO2-Fußabdruck unterstützt KI Entscheidungsträger dabei, Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz in Einklang zu bringen.
In Regionen wie dem Nahen Osten und Nordafrika, wo Materialimporte Kosten und Emissionen in die Höhe treiben, kann KI den Aufbau lokaler Lieferketten für umweltfreundliche Materialien unterstützen, den transportbedingten CO2-Fußabdruck reduzieren und die Widerstandsfähigkeit gegen globale Störungen erhöhen. Regierungen und Industrie müssen zusammenarbeiten, um Open-Access-Plattformen zu schaffen, die die Vorteile von KI demokratisieren und sie an globale Nachhaltigkeitsstandards wie LEED und BREEAM anpassen. Pilotprojekte, die die Wirksamkeit von KI bei der Materialbeschaffung und Emissionsreduzierung demonstrieren, sind unerlässlich, um die Skepsis gegenüber der Einführung zu überwinden.
Herausforderungen beim Datenaustausch und die Notwendigkeit der Zusammenarbeit
Die Effektivität von KI bei der Optimierung der Materialbeschaffung und des Lieferkettenmanagements hängt maßgeblich vom Zugriff auf umfassende Daten aus der gesamten Lieferkette ab. Der Datenaustausch zwischen Lieferanten, Herstellern und Logistikdienstleistern gestaltet sich jedoch aufgrund von Datenschutzbedenken, Wettbewerb und inkonsistenten Datenformaten schwierig. Die Fragmentierung der Baubranche erschwert den Datenfluss zusätzlich und führt zu Engpässen, die die KI daran hindern, präzise Erkenntnisse zu liefern.
Um das Potenzial von KI für nachhaltigere Lieferketten voll auszuschöpfen, bedarf es dringend mehr Transparenz und branchenübergreifender Zusammenarbeit. Die Einrichtung offener Datenplattformen oder öffentlich-privater Partnerschaften, die den Datenaustausch fördern, könnte die Fähigkeit von KI-Systemen, komplexe Beschaffungsprobleme zu lösen, deutlich verbessern. Durch die Schaffung eines gemeinsamen Datenökosystems können Stakeholder umsetzbare Erkenntnisse gewinnen, die den Übergang zu umweltfreundlicheren Baupraktiken beschleunigen.
Konzentrieren Sie sich auf den Aufbau lokaler Lieferketten für kohlenstoffarme Materialien in der MENA-Region, einschließlich Partnerschaften mit grünen Startups und akademischen Einrichtungen.
Zusammenarbeit zwischen Ökosystem-Akteuren: Der Weg nach vorn
Die erfolgreiche Einführung von KI in der Baubranche erfordert die Zusammenarbeit von Startups, Unternehmen, Wissenschaft und Politik. Startups treiben Innovationen voran, indem sie KI-basierte Lösungen entwickeln, benötigen aber oft Partnerschaften mit Unternehmen, um diese Technologien zu skalieren. Unternehmen, insbesondere große Bauunternehmen, verfügen über die Ressourcen, um KI flächendeckend zu implementieren und so Effizienz, Kosteneinsparungen und Nachhaltigkeit deutlich zu steigern.
Die Wissenschaft spielt eine entscheidende Rolle bei der Förderung der Forschung und der Bereitstellung des technischen Know-hows, das zur Verbesserung von KI-Algorithmen und zur Bewertung ihrer Auswirkungen in der Praxis erforderlich ist. Regierungen schaffen die notwendigen regulatorischen Rahmenbedingungen und Anreize, um die Nutzung nachhaltiger Materialien und KI-gesteuerter Prozesse zu fördern. In Regionen wie MENA, wo die Beteiligung des öffentlichen Sektors bei großen Infrastrukturprojekten von entscheidender Bedeutung ist, können staatliche Maßnahmen die Zusammenarbeit zwischen Akteuren des privaten Sektors fördern und so die Erreichung von Nachhaltigkeitszielen sicherstellen.
Eine Ausweitung des Fokus auf ergänzende Initiativen, wie die Förderung von Kreislaufwirtschaftspraktiken, die Skalierung kohlenstoffarmer Technologien und die Integration erneuerbarer Energien in den Betrieb, kann die Wirkung KI-gestützter Lösungen verstärken. Gemeinsam können diese Akteure des Ökosystems die Herausforderungen der Beschaffung umweltfreundlicher Materialien und der Optimierung von Lieferketten meistern und mithilfe von KI eine nachhaltigere und effizientere gebaute Umwelt schaffen.
Während die Welt versucht, den CO2-Ausstoß zu reduzieren, steht die Baubranche vor der großen Herausforderung, auf nachhaltige Praktiken umzusteigen. KI bietet eine transformative Lösung, indem sie eine bessere Materialbeschaffung, eine optimierte Beschaffung und mehr Transparenz in der Lieferkette ermöglicht. Um das volle Potenzial von KI auszuschöpfen, ist jedoch die Zusammenarbeit des gesamten Ökosystems erforderlich – Start-ups, Unternehmen, Wissenschaft und Regierungen müssen zusammenarbeiten, um eine nachhaltigere Zukunft zu gestalten. Auf diese Weise kann die Branche ihren CO2-Fußabdruck reduzieren und gleichzeitig den wachsenden Bedarf an Infrastruktur und Stadtentwicklung decken.
Angesichts dieser Chancen und Herausforderungen ist die Gründung eines MENA-Chapters der Industrial Decarbonization AI Coalition (IDIAC) ein logischer Schritt. Diese Organisation wird den Einsatz von KI in der Industrie fördern und ausweiten, um die Dekarbonisierungsbemühungen zu beschleunigen. Durch die Fokussierung auf Bildung, Sensibilisierung und die Identifizierung sektoraler Chancen will IDIAC das Potenzial von KI und maschinellem Lernen zur Unterstützung der industriellen Dekarbonisierung erschließen. Unsere Mission ist es, fortschrittliche Forschung und Entwicklung, die Zusammenarbeit mit der Industrie und die Entwicklung von Lösungen zu ermöglichen, insbesondere in den Bereichen KI für industrielle Prozesse und Materialforschung. Das MENA-Chapter kann fortschrittliche Forschung und Entwicklung vorantreiben, die Zusammenarbeit mit der Industrie fördern und wirkungsvolle KI-Lösungen für industrielle Prozesse, die Lebenszyklus-Emissionsverfolgung und die Materialforschung entwickeln. Dies entspricht dem dringenden Bedarf der Region an nachhaltigen Baupraktiken und innovativen Lösungen für die Materialbeschaffung.
