Künstliche Intelligenz (KI) wird oft als drohender Störfaktor dargestellt, der Ängste hinsichtlich Energieverbrauch, Ethik und Überwachung schürt. Eine neue, von Fachkollegen begutachtete Studie, die in npj Climate Action veröffentlicht wurde , legt jedoch nahe, dass KI eines der wirksamsten Instrumente sein könnte, um den Klimawandel abzuwenden.
Laut dem Bericht „ Grün und intelligent: Die Rolle der KI beim Klimawandel“ , der von Forschern des Grantham Research Institute an der London School of Economics und von Systemiq verfasst wurde, könnte die gezielte Anwendung von KI in nur drei Sektoren – Energie, Transport und Ernährung – die globalen Treibhausgasemissionen bis 2035 um 3.2 bis 5.4 Milliarden Tonnen CO₂-Äquivalent pro Jahr senken.
Das entspricht etwa 7 bis 10 Prozent der aktuellen globalen Emissionen. Und entscheidend ist, dass die Autoren betonen, diese Einsparungen würden die CO₂-Kosten des Energieverbrauchs von KI, einschließlich der Emissionen von Rechenzentren, die generative Modelle betreiben, übersteigen.
„Was wäre, wenn wir KI nutzen könnten, um den Durchbruch wichtiger kohlenstoffarmer Technologien zu beschleunigen?“, fragte Dr. Mattia Romani, einer der Autoren, exklusiv gegenüber Climate Solutions News . „KI optimiert komplexe Systeme, hilft bei der Entdeckung neuer Materialien, beeinflusst Verhaltensweisen und verbessert die Modellierung – all das sind Kernpunkte der Energiewende hin zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft.“
Fünf wichtige Möglichkeiten, wie KI den Klimaeffekt steigern kann
Die Studie identifiziert fünf zentrale Wirkungsbereiche, in denen KI zur Schadensminderung, Anpassung und Widerstandsfähigkeit beitragen kann:
- Transformation komplexer Systeme wie Stromnetze oder Shared-Mobility-Netzwerke
- Beschleunigung der Technologieentdeckung und Ressourceneffizienz
- Das Verbraucherverhalten hin zu kohlenstoffärmeren Alternativen anregen
- Verbesserung der Modellierung von Klimasystemen und politischen Interventionen
- Anpassungs- und Resilienzmanagement, einschließlich Katastrophenvorhersage
Dies sind keine abstrakten Kategorien. Sie beschreiben, wie KI bereits beginnt, die Regeln zu ändern, sei es durch die Unterstützung von Googles FloodHub bei der Katastrophenvorhersage oder durch DeepMinds AlphaFold bei der Beschleunigung der Entwicklung alternativer Proteine.
„Wir dachten uns einfach: Lasst uns nachrechnen und herausfinden, wie groß dieser Beitrag sein könnte“, sagte Romani.
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Branchen-Deep-Dive: Energie, Fleisch und Milchprodukte sowie leichte Fahrzeuge
Anstatt Top-down-Wirtschaftsmodelle zu verwenden, verfolgten die Forscher einen Bottom-up-Ansatz. Sie analysierten, wie sich KI auf die Einführung und Effizienz kohlenstoffarmer Lösungen in drei Sektoren auswirken könnte. Die Sektoren wurden jeweils aufgrund ihres Emissionsfußabdrucks und der Qualität der verfügbaren Daten ausgewählt.
Energie: intelligentere Netze, bessere Prognosen
KI könnte die Emissionen im Energiesektor um bis zu 1.8 Milliarden Tonnen pro Jahr senken, vor allem durch eine optimierte Integration erneuerbarer Energien in die Netze. Dazu gehören genauere Nachfrageprognosen und eine Verbesserung des Auslastungsfaktors von Solar- und Windenergie um bis zu 20 Prozent.
„KI ist hervorragend für Vorhersagen“, sagte Romani. „Sie ermöglicht die für Energiesysteme erforderlichen Prognosen weitaus besser als herkömmliche Modelle.“
Lebensmittel: Alternative Proteine im großen Maßstab
Im Lebensmittelsektor kann KI die Einführung alternativer Proteine beschleunigen und dazu beitragen, dass diese besser schmecken und erschwinglicher werden.
Romani erklärte, dass viele Fleischprodukte, wie sie in Fastfood oder Tiernahrung verwendet werden, leicht durch Proteinalternativen ersetzt werden könnten, die durch KI-entwickelte Texturen und Aromen verbessert würden.
„Wir reden hier nicht davon, Ihren Sonntagsbraten zu ersetzen“, sagte er. „Es geht um das Fleisch in Pizzabelägen, Fertiggerichten und Tierfutter, bei dem der Ersatz einfacher ist.“
Der Bericht modelliert drei Szenarien. Im ambitioniertesten Szenario könnte KI den Verbrauch alternativer Proteine bis 50 um bis zu 2035 Prozent steigern und so die Emissionen um bis zu drei Milliarden Tonnen pro Jahr reduzieren.
Mobilität: geteilt und elektrisch
Im Verkehrssektor kann KI die Emissionen durch optimierte Sharing-Systeme und eine verstärkte Nutzung von Elektrofahrzeugen um bis zu 0.6 Milliarden Tonnen jährlich reduzieren . Beispielsweise kann KI dabei helfen, bessere Batteriematerialien zu finden oder den Standort der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge zu optimieren.
Insgesamt könnten die jährlichen Einsparungen bis 2035 5.4 Milliarden Tonnen erreichen – und das allein aus drei Sektoren. Wie Romani betont, sind dabei mögliche Folgeeffekte auf andere Bereiche wie Industrie oder Gebäude noch nicht berücksichtigt.
„Wir haben uns bewusst nur auf die direkten Auswirkungen in drei Sektoren konzentriert“, sagte er. „Tatsächlich wirken sich Verbesserungen in einem Sektor jedoch oft auch auf andere aus.“
Energieverbrauch von KI: Ein vertretbarer Kompromiss?
Natürlich verursacht KI nicht ohne Grund Emissionen. Rechenzentren verbrauchen erhebliche Mengen Strom, und die KI-Arbeitslasten nehmen zu. Der Bericht schätzt jedoch, dass die Gesamtemissionen aller KI-bezogenen Aktivitäten – nicht nur derjenigen zur Dekarbonisierung – bis 1 rund eine Gigatonne pro Jahr betragen werden.
Selbst unter konservativen Annahmen übersteigen die Kohlenstoffeinsparungen die Kosten bei Weitem.
„Wir sind vorsichtig vorgegangen“, erklärte Romani. „Wir gingen davon aus, dass sich die Effizienz des Rechenzentrums nicht verbessern würde und der gesamte Strom aus dem durchschnittlichen Netzstrom stammen würde. Aber selbst dann übersteigen die Emissionseinsparungen die Emissionssteigerungen bei weitem.“
Die eigene Schätzung der Internationalen Energieagentur, die nach Abschluss der Modellierung des Berichts veröffentlicht wurde, stimmt mit dieser Zahl überein und legt nahe, dass die Annahmen der Studie zutreffen.
Was muss jetzt passieren?
Trotz ihres Potenzials macht der Bericht deutlich, dass KI ohne gezielte Steuerung keine Klimavorteile bringen wird.
„Im Moment sind wir einfach noch nicht so weit“, sagte Romani. „Technologieunternehmen, Regierungen und Energieversorger müssen zusammenarbeiten, um gezieltere KI-Anwendungen für das Klima voranzutreiben.“
Zwar kommt dem privaten Sektor eine Rolle zu, doch ist die öffentliche Führung von entscheidender Bedeutung.
„Regierungen müssen günstige Bedingungen schaffen“, sagte Romani. „Sie müssen Forschungsanreize schaffen, Investitionen lenken und sicherstellen, dass KI-Anwendungen dem Gemeinwohl dienen.“
Dazu gehört auch die Beseitigung digitaler Ungleichheiten zwischen dem globalen Norden und Süden. „Öffentliche Investitionen in KI-Infrastruktur und Bildung in Entwicklungsländern werden von entscheidender Bedeutung sein“, heißt es in dem Bericht.
Romani wiederholte diesen Punkt und warnte vor einer Vertiefung der Kluft, wenn der Zugang zu KI weiterhin ungleich sei.
„Öffentliche Eingriffe sind besonders wichtig, um den potenziellen Risiken zu begegnen … wie etwa der Verschärfung der Ungleichheiten zwischen dem globalen Norden und dem globalen Süden.“
Kein Allheilmittel, aber ein mächtiger Hebel
Die Forscher hüten sich vor überzogenen Behauptungen. Die Analyse modelliert weder Rebound-Effekte, wie etwa einen erhöhten Verbrauch durch effizientere Systeme, noch erfasst sie dynamische wirtschaftliche Veränderungen.
Doch selbst bei konservativen Annahmen zeigt der Bericht, dass KI eine positive Nettowirkung auf das Klima haben könnte, sofern sie mit Bedacht und Absicht eingesetzt wird.
„Das ist kein Allheilmittel“, sagte Romani. „Aber es ist ein mächtiger Hebel. Und einer, dessen Potenzial wir noch nicht voll ausschöpfen.“
