KI-Projekte für den Klimaschutz in Städten

(openPR) Ampelschaltungen optimieren; die kürzesten Wege für Fahrzeuge der Müllabfuhr berechnen; Heizungen und Klimaanlagen automatisch steuern, damit sie nur minimal Energie verbrauchen: All das sind Anwendungen, bei denen sich Künstliche Intelligenz (KI) in europäischen Städten bereits bewährt hat, wie eine Studie unter Leitung der TU Berlin zeigt. Die Untersuchung identifiziert sechs Metropolen, die in der EU eine Führungsrolle einnehmen, weil sie mit intelligenten Computersysteme arbeiten, um ihre Klimaschutz-Ziele zu erreichen. Neben Amsterdam, Helsinki, Kopenhagen, Paris und Wien ist darunter auch Berlin.

„Die Rolle von Städten ist bei der Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen unglaublich wichtig“, erklärt Marie Josefine Hintz, leitende Autorin der Studie. Zum einen gingen etwa 70 Prozent der weltweiten Treibhausgas-Emissionen auf Städte und Metropol-Regionen zurück. Zum anderen böten sich dort aber auch direkte Handlungsmöglichkeiten, „weil auf städtischer Ebene sehr viel umgesetzt werden kann, auch in Zusammenarbeit mit anderen Akteur*innen wie der Industrie und der Bevölkerung.“

Musterbeispiele aus sechs Städten

Ziel der Untersuchung war es, konkrete Praxisbeispiele für die Nutzung von KI beim Klimaschutz in Städten zu finden, um den möglichen Nutzen der Technologie zu illustrieren, aber auch Herausforderungen bei der Umsetzung zu identifizieren. Nach einer ersten Prüfung diverser europäischer Städte blieben sechs übrig, die näher untersucht wurden. Entscheidend für die Auswahl war, dass diese Metropolen „KI und Klimaschutz bereits konkret miteinander verbinden und auch schon Projekte umgesetzt haben“, so Hintz.

Die Bandbreite der Initiativen zeigt, wie vielfältig sich intelligente Systeme nutzen lassen, um Emissionen zu senken und dabei oft auch Geld zu sparen: In Paris reduziert eine verbesserte Ampelschaltung den CO2-Ausstoß durch Straßenverkehr um zwei Prozent; Kopenhagen und Helsinki konnten in Pilotprojekten über Sensoren und KI-gesteuerte Heizsysteme bis zu 20 Prozent Energie zu sparen; in Wien hilft mitlernende Software bei der Planung und Umsetzung nachhaltiger Bauvorhaben und in Berlin diente Künstliche Intelligenz in einem Pilotprojekt dazu, Bäume effizient zu bewässern.

Erfolgsfaktoren: engagierte Verwaltungen und persönliche Initiative

„Wir haben zum ersten Mal gezeigt, dass die städtische Verwaltung ein Schlüsselakteur für den Erfolg der Projekte ist“, erklärt Josefine Hintz. „Das kann beim Zugang zu Daten sein, bei der Entwicklung eigener KI-Lösungen oder auch bei der Zusammenarbeit mit Universitäten und Technologie-Anbietern.“ Ein Beispiel dafür sei Berlins Strategie „Gemeinsam Digital“, in der nachhaltige Stadtentwicklung und digitale Transformation eng mit einander verzahnt werden.

Entscheidend für den Erfolg innovativer Projekte sei oft auch der persönliche Einsatz einzelner Menschen in der Verwaltung: „Ohne die individuelle Leidenschaft und Expertise dieser Leute würden viele der Projekte so gar nicht stattfinden können“, erklärt Hintz.

Dauerhafter Nutzen verlangt mehr als Pilotprojekte

Eine Herausforderung, die aus der Studie deutlich wird: Oft bleibt es bislang bei Pilotprojekten, die etwa von der EU gefördert werden. Am Ende gebe es „keine Förderung mehr und auch keine Strukturen, diese Systeme zu skalieren“, sagt Hintz. Beides sei aber entscheidend dafür, damit KI sich beim Klimaschutz in Städten tatsächlich bewähren könne. „Man braucht Personal, Expertise, Strukturen, damit solche Projekte längerfristig Nutzen bringen“, fordert Hintz. KI-Kompetenz dürfe auch nicht an Dienstleister ausgelagert werden, sondern müsse in den Verwaltungen selbst aufgebaut werden, denn jede Stadt verlange anpassbare Lösungen.

Dadurch könnten auch neue Aufgaben in der Verwaltung entstehen, wie die Studie zeigt: Sieben neue Positionen identifizieren die Autor*innen. Sie reichen von der „Domain-Expertin“, die sich Spezialwissen – etwa über Gebäudemanagement – aneignet; über den „Co-Creator“, der trotz seiner eigentlich administrativen Aufgaben aktiv Lösungen mitentwickelt; bis hin zum „Data Owner“, der über die Nutzung von Daten bestimmt.

Um das Potenzial von KI im städtischen Klimaschutz auszuschöpfen, sei in jedem Fall mehr nötig als Technik allein, betont Hintz. Erfolg ergebe sich oft im Zusammenspiel mit dem Erreichen anderer Ziele, etwa der Verbesserung städtischer Dienstleistungen oder der Reduktion von Kosten.

Zusätzliche Informationen:
Die Untersuchung ist Herzstück der Promotion von Josefine Hintz bei Prof. Dr. Felix Creutzig, der bis vor kurzem an der TU Berlin das Fachgebiet „Sustainability Economics of Human Settlements“ leitete und am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) der Arbeitsgruppe Urbanistik vorsteht. Beteiligt waren zudem Dr. Milena Gross von der Leuphana Universität Lüneburg und Prof. Lynn H. Kaack von der Hertie School in Berlin:

Practical implementation of artificial intelligence for climate change mitigation in cities – priorities, collaborations and challenges:

Weitere Informationen erteilt Ihnen gern:
M. Josefine Hintz
Fachgebiet „Sustainability Economics of Human Settlements“
Fakultät VI – Planen Bauen Umwelt
Technische Universität Berlin
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