Energiewende: Künstliche Intelligenz gestaltet die Zukunft unserer Haushalte und Energiesysteme.

Die Energiewende steht im Mittelpunkt der Diskussionen über Klima und Nachhaltigkeit und ist nun eng mit künstlicher Intelligenz (KI) verknüpft. Diese Technologie erweist sich als entscheidender Hebel zur Verbesserung der Energieeffizienz und bewirkt sowohl auf individueller als auch auf kollektiver Ebene bedeutende Veränderungen. Indem sie von unseren Gewohnheiten lernt und die Nutzung unserer Energieressourcen optimiert, steht die KI an der Grenze zur Umgestaltung unseres Alltags und unserer Energieinfrastruktur im großen Maßstab.

Intelligente persönliche Assistenten ermöglichen die Steuerung von vernetzten Geräten wie Thermostaten und Hausenergiemanagementsystemen, die in unseren Haushalten eine immer wichtigere Rolle spielen. Diese KI-Begleiter lernen von unserem Verhalten, um die Heizung, die Beleuchtung und den Stromverbrauch unserer Geräte anzupassen. Verschiedene wissenschaftliche Studien sowie das US-Energieministerium gehen davon aus, dass intelligente Thermostate den Heiz- und Kühlverbrauch um 10-15% senken können (1). Dank ihrer Lern- und Anpassungsfähigkeit können diese persönlichen Assistenten auch energieintensive Aktivitäten wie Waschzyklen aufschieben und sie an Zeiten hoher Produktion erneuerbarer Energien ausrichten, wodurch die Nutzung intermittierender Ressourcen optimiert wird.

Das INFINEED-Projekt

Diese Forschung zielt darauf ab, Unterstützung bei der Optimierung des eigenen Stromverbrauchs durch eine mobile Anwendung anzubieten. INFINEED (2) wird jede Woche eine spielerische Visualisierung und Analyse des eigenen Stromverbrauchs bereitstellen. Die App ermöglicht es, mit INFI, einem KI-Begleiter, über Themen im Zusammenhang mit dem Stromverbrauch zu kommunizieren.

Dieses vom BFE unterstützte Projekt wird von der Universität Neuchâtel und der Haute École de Gestion de Genève in Zusammenarbeit mit La Goule und dem Swiss Energypark getragen.

Mit der zunehmenden Verbreitung dieser Technologien steigt auch die Nachfrage nach Zugang zu den persönlichen Daten der Nutzer, insbesondere zu den Daten in unseren Terminkalendern. Die Weitergabe von Daten, die unsere Gewohnheiten und Aktivitäten offenbaren, wirft legitime Fragen zu Sicherheit und Datenschutz auf. Der Erfolg dieser Technologien legt jedoch nahe, dass die Vorteile, die wir aus der Weitergabe unserer Daten ziehen, die Nachteile und Risiken der Weitergabe aufwiegen. Tatsächlich schätzt eine von Forbes zitierte Studie von Juniper Research, dass in diesem Jahr die Zahl der Geräte mit Sprachassistenten wie Siri, Alexa oder Cortona auf über 8,4 Milliarden ansteigen wird. Es gibt also mehr digitale Sprachassistenten als Menschen auf dem Planeten. (3)

Die positiven Auswirkungen dieser Technologien auf die Umwelt sind zwar real, bleiben aber begrenzt, wenn sie auf individueller Ebene betrachtet werden. Es entsteht eine Integration in koordinierende KI-Systeme, die in der Lage sind, mehr Daten zu integrieren, komplexer zu sein und mehr Parameter zu synchronisieren. KIs, die KI-Kompanions integrieren könnten, um die Effekte zu verarbeiten und zu verzehnfachen, indem sie die Wünsche jedes Einzelnen optimieren und vermitteln.

Tatsächlich besitzt KI das Potenzial, das Energiemanagement in großem Maßstab zu revolutionieren, indem sie die Daten zahlreicher Nutzer integriert. Insbesondere hier kann sich die KI auszeichnen, indem sie eine beträchtliche Anzahl von Variablen berücksichtigt, um das System anzupassen. Beispielsweise könnte sie das Laden von Elektrofahrzeugen orchestrieren, um die Nutzung erneuerbarer Energien zu optimieren und die Kosten für die Verbraucher zu minimieren.

Die Zentralisierung von Daten verbessert die Wirkung individueller Maßnahmen und kann – zum Beispiel – die gemeinsame Nutzung von Transportmitteln fördern und so die Treibhausgasemissionen senken. Sie erhöht jedoch auch die Risiken für die Datensicherheit. Zwar gibt es erste Ansätze für eine lokale Version eines persönlichen KI-Assistenten (4), die eine Nutzung auf dem Smartphone ohne Datenaustausch ermöglichen, doch ist eine strenge Regulierung erforderlich, um sicherzustellen, dass die Nutzung koordinierender KIs die Rechte des Einzelnen schützt und eine monopolistische Ausbeutung von Informationen verhindert. Darüber hinaus muss ein Schlichtungsmechanismus eine Grenze für den Einsatz von KI festlegen, um sicherzustellen, dass die Optimierung auf einem kollaborativen und nicht auf einem kompetitiven Modell beruht und somit einen Nutzen für die größtmögliche Anzahl von Menschen gewährleistet.

Diese Perspektive verdeutlicht die entscheidende Bedeutung, die KI bei der Steuerung unseres Stromverbrauchs haben könnte, und zeigt das Potenzial von Projekten wie INFINEED auf, die Energiewende positiv zu beeinflussen. Interessierte Teilnehmer sind eingeladen, sich diesem Forschungsprojekt anzuschließen, um mehr über ihren eigenen Verbrauch zu erfahren und zu einer nachhaltigeren Energiezukunft beizutragen.

Laurent Raeber, Direktor des Swiss Energypark und der Gesellschaft Mont-Soleil

Prof. Adrian Holzer, Direktor des Instituts für Informationsmanagement – Universität Neuchâtel und Leiter des INFINEED-Projekts.

  1. “Unintended consequences of smart thermostats in the transition to electrified heating” Zachary Lee et Max Zhang / Science Direct / Applied Energy / Sept 2022
  2. Weitere Informationen: https://infineed.app
  3. https://www.forbes.com/sites/forbescommunicationscouncil/2023/07/06/what-the-impact-of-global-voice-recognition-means-for-todays-brands/
  4. https://www.lemondeinformatique.fr/actualites/lire-des-llm-a-portee-des-terminaux-android-et-ios-93188.html