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29.11.2021
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Künstliche Intelligenz (KI)

Global stehen Politik und Industrie vor einer großen Herausforderung die Maßnahmen zur Energiewende umzusetzen.

 

In einer neuen Studie des Weltwirtschaftsforums (World Economic Forum, WEF) geht es darum, wie künstliche Intelligenz (KI) dazu genutzt werden kann die Energiewende zu realisieren und Vertrauen in diese Technologie zu stärken.

 

Nach WEF kann KI ein wichtiger Treiber für den Wandel zur kohlenstoffarmen Energiesystemen werden und wesentlich dazu beitragen, die Klimaziele im Energiesektor zügig und kostengünstiger zu erreichen.

 

Andreas Kuhlmann, Vorsitzender der dena-Geschäftsführung erklärt:
„Bei dena setzen wir uns seit Jahren verstärkt mit digitalen Technologien auseinander. Vor allem durch unser ‚Future Energy Lab‘ treiben wir KI-Projekte voran. KI ist eine unerlässliche Technologie für die Energiewende, da sie die verschiedenen Sektoren (Strom, Wärme, Mobilität und Industrie) miteinander verzahnen und als digitale Technologie zur effektiven System- und Prozessüberwachung dienen wird. Das Energiesystem der Zukunft wird aufgrund erneuerbarer Energien sehr volatil sein. Um es auf effiziente Weise kontrollieren zu können, wird eine solche agentenbasierte Steuerung eine übergeordnete Rolle spielen“. [2]

 

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 Bildquelle: unspalsh

 

Wie kann KI hierbei unterstützen?

Durch den immer größer werdenden Anteil an erneuerbaren Energien in unserer Stromerzeugung wird es in Zukunft entscheidend sein, die Solar- und Windenergie besser vorherzusagen zu können, um die benötigten Kapazitäten und eine Produktionssicherheit zu gewährleisten. KI kann hierbei von der Standortwahl über die Auswahl der einzusetzen Technik bis zu Vorhersagen und der Energieplanung eine entscheidende Rolle spielen.

 

Die Aufrechterhaltung der Netzstabilität und Gewährleistung der Versorgungssicherheit werden immer komplexer und KI kann dabei maßgeblich unterstützen den Netzbetrieb zu optimieren und zu verbessern. Kapazitätskontrollen bestehender Übertragungs- und Verteilsystemen, sowie Verlängerung der Lebensdauer vorhandener Systeme, werden Schlüsselfunktionen zur Unterstützung der Energiewende werden.

 

Für das Erreichen der Klimaziele wird die effektive Verbesserung der Energieeffizienz in Unternehmen, Gebäuden, Rechenzentren, etc. ein weiterer maßgeblicher Baustein sein. Energieeffiziente Systeme zur Nutzenergieerzeugung wie Licht, Druckluft, Wärme oder Kälte, werden in Kombination mit auf KI basierenden Energiemanagementsystemen in der Lage sein den Energieverbrauch zu optimieren und zu verwalten.

 

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 Bildquelle: Pixabay

 

9 Prinzipien um das volle Potenzial von KI für die Energiewende ausschöpfen

Im White Paper von BloombergNEF und Deutsche Energie-Agentur (dena) vom September 2021 werden 9 Prinzipien vorgestellt, die benötigt werden um das volle Potenzial von KI für die Energiewende ausschöpfen zu können. [1]

 

Prinzip 1: Automatisierung

Design Generation Equipment und Netzbetrieb für Automatisierung und erhöhte Autonomie von KI.

KI wird in einer zunehmend dezentralen Zukunft dringend benötigt werden. Zudem sind Energiesysteme notwendig, die nicht nur Strom integrieren, sondern auch andere Branchen wie Mobilität, Wärme/Kälte und die gesamte Industrie. Hier werden immer mehr komplexe und zeitnahe Entscheidungen getroffen werden müssen. [1]

 

Prinzip 2: Nachhaltigkeit

KI kann eine energieeffizienteste Infrastruktur, bewährte Verfahren für die Umwelt, sowie nachhaltiges Computing zur Begrenzung des CO2-Fußabdrucks übernehmen.

Dazu gehören eine Hardware, die mit Ökostrom betrieben wird, Recycling von Abwärme, energieoptimiertes Management von Computerressourcen und die Verwendung von Best-Practice-Entwicklungstechniken. [1]

 

Prinzip 3: Design

Fokus der KI-Entwicklung zur Usability und Interpretierbarkeit
KI muss einfach und für viele Menschen interpretierbar sein. Nur dann wird es eine integrierte Basis für eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten werden. Dazu werden Low-Code-Tools benötigt, die auch von Nicht-Experten einfach anzuwenden und veränderbar sind. [1]

 

Prinzip 4: Daten

Festlegen von Datenstandards, Mechanismen zur gemeinsamen Datennutzung und Plattformen, die die Verfügbarkeit und Qualität der Daten gewährleisten.
Ein entscheidender Schritt um einen besseren Datenaustausch zu ermöglichen ist es, sich im Energiesektor auf gemeinsame Datenstandards zu einigen. [1]

 

Prinzip 5: Anreize

Marktdesigns und regulatorische Rahmenbedingungen erstellen, um den Wert zu erfassen den KI-Anwendungsfälle ermöglichen.
KI kann mehr und schnellere Entscheidungen treffen als der Mensch. Dadurch werden neue Möglichkeiten geschaffen, Werte und Daten innerhalb von Energiesystemen zu erfassen und auszuwerten. [1]

 

Prinzip 6: Bildung

Stärkung der Nutzer durch einen menschzentrierten KI-Ansatz und einer Bildung, die auf die Technologie- und Kompetenzentwicklung abgestimmt ist.
Damit KI einen sinnvollen Beitrag zur Zukunft in Energiesystem leisten kann, muss es das Vertrauen der Ingenieure, Angestellten und Manager gewinnen. Ganz wichtig ist die Aufklärung der Menschen über die Verwendung ihrer Daten in diesen Algorithmen. [1]

 

Prinzip 7: Risikomanagement

Vereinbarung einer gemeinsamen Technologie und Bildungsansatz zum Umgang mit Risiken durch KI.
Die jüngste EU-Verordnung betrachtet KI für den Energiesektor als hochriskante Anwendung. Damit KI-Anwendungen innerhalb des Energiesektors, den Regulierungsbehörden und der Branchenführer anerkannt werden, müssen potenzielle Risiken von KI anhand gemeinsamer Ansätze rund um die Bewertung und das Management der Risiken, im Zusammenhang mit KI verstanden und bewertet werden. Nur so und mit viel Transparenz wird sich Vertrauen zu den Algorithmen der KI aufbauen. [1]

 

Prinzip 8: Standards

Kompatible Softwarestandards und interoperable Schnittstellen implementieren.
Heute gibt es viele unterschiedliche Standards und Protokolle für verschiedene Regionen und Teile des Energiesystems (z.B. Netzkommunikation, Smart Meter, Ladegeräte für Elektrofahrzeuge), was zu einem Mangel an Interoperabilität führt. [1]

 

Prinzip 9: Verantwortung

Sicherstellen einer allgemeingültigen KI-Ethik und Verantwortungsbewusstsein.
Zur Sicherstellung der KI-Ethik sollen die fünf KI-Kernprinzipien der OECD eingehalten werden: Inklusivität, Fairness, Transparenz, Robustheit und Rechenschaftspflicht. KI-Risiken lassen sich am besten managen, wenn im Mittelpunkt der KI-Entwicklung deren ethisch vertretbare Nutzung und Bereitstellung stehen. [1]

 

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 Bildquelle: unspalsh

 

Fazit

Mit der KI bietet sich eine große Chance, bei der Unternehmen und Politik eine bewusste, aktive und verantwortungsvolle Rolle spielen müssen. Ins besondere muss bei der Steuerung und Gestaltung der Nutzung von KI im Energiesektor, in einer verantwortungsvollen Art und Weise, ein förderliches Umfeld geschaffen werden, um das volle Potenzial der KI sicher ausschöpfen zu können.

 

 

Sprechen Sie uns an

 

 

Quelle:
[1] (World Economic Forum, WEF) Bericht: Harnessing AI to accelerate the Energy Transition 2021
[2] dena

 

Titelbild: Pixabay

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