Der Wassermangel beschäftigt auch in diesem Sommer Politik und
Öffentlichkeit. Im Fokus stehen dabei meist größere Flüsse, Seen und das
Grundwasser. Doch während die Gesellschaft besorgt auf deren Wasserstände
blickt, sind andere Gewässer zu diesem Zeitpunkt schon längst
verschwunden: Kleine Stillgewässer wie natürliche oder künstliche Teiche,
Sölle, Pfuhle oder Parkgewässer leiden besonders unter dem Wassermangel.
Um für dieses Problem zu sensibilisieren und Handlungsoptionen für
Politik, Behörden und Zivilgesellschaft aufzuzeigen, hat das Leibniz-
Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) heute ein neues
IGB Dossier zu diesem wichtigen Gewässertyp veröffentlicht.

„Natürliche oder naturnahe Kleingewässer sind häufig Hotspots der
biologischen Vielfalt und können daher als ‚kleine Oasen‘ bezeichnet
werden. Doch Wassermangel, steigender Nutzungsdruck und der Klimawandel
mit seinen Wetterextremen setzen diesen Ökosystemen und allen Pflanzen-
und Tierarten, die auf sie angewiesen sind, stark zu“, erklärt IGB-
Direktor Prof. Luc De Meester. „Aber es geht nicht nur um die Natur –
bedroht sind auch die Ökosystemleistungen, die diese Kleingewässer in
ihrer Gesamtheit für den Menschen erbringen. Sie können eine wichtige
Rolle beim Wasserrückhalt und Hochwasserschutz spielen und sich positiv
auf das lokale Mikroklima auswirken.“

Vielfältige Leistungen trotz kleiner Größe:

Das Forschungsteam unterstreicht im neuen IGB Dossier auch, dass kleine
Stillgewässer je nach Typ und Region noch vielen weiteren Zwecken dienen,
zum Beispiel dem Tränken von Vieh, der Bewässerung oder der
Brandbekämpfung. Außerdem bieten Kleingewässer vielfältige
Erholungsmöglichkeiten, die die menschliche Gesundheit und Lebensqualität
fördern, insbesondere in städtischen Gebieten.

Neben diesen vielfältigen gesellschaftlichen Vorteilen sind kleine
stehende Gewässer von besonderer Bedeutung für das Leben im Süßwasser. Ihr
Beitrag zur regionalen Vielfalt ist nachweislich der größte aller
Binnengewässer – insgesamt beherbergen sie 70 Prozent des regionalen
Süßwasser-Artenpools in europäischen Landschaften. Dies liegt daran, dass
sie selbst zahlreich und sehr vielfältig sind. Gleichzeitig sind kleine
stehende Gewässer aufgrund ihrer Größe besonders empfindlich gegenüber den
oben genannten Störungen.

Neue Managementansätze nötig: Teichlandschaften als naturbasierte
Lösungen:

Doch Kleingewässer ist nicht gleich Kleingewässer, auch darauf weisen die
Autor*innen hin: Je nach Typ, Region und Lage können die Anforderungen an
Schutz, Nutzung und Management ganz unterschiedlich sein.

„Im neuen IGB Dossier haben wir deshalb den aktuellen Forschungsstand
kompakt zusammengefasst und zeigen Möglichkeiten auf, wie kleine
Stillgewässer besser geschützt, wiederhergestellt oder neu angelegt werden
können. Trotz der besorgniserregenden Lage haben Kleingewässer einen
entscheidenden Vorteil – Teiche und Teichlandschaften eignen sich
hervorragend als naturbasierte Lösungen und können damit auch die
Anpassung an den Klimawandel und die Abmilderung seiner Folgen
unterstützen“, erläutert Dr. Thomas Mehner, IGB-Vizedirektor und Mitautor
des IGB Dossiers.

Dabei sollten nicht nur einzelne Gewässer im Fokus stehen, sondern ihr
Potenzial als vernetztes Ökosystem. Ein solches Netzwerk aus temporären
und permanenten Gewässern – eine Teichlandschaft – kann die regionale
Biodiversität besonders nachhaltig fördern. Zusätzlich empfehlen die
Forschenden u.a. das Sicherstellen einer ausreichenden Wassermenge und
-qualität, um kleine Gewässer als wertvolle Lebensräume zu erhalten, sowie
die Einrichtung von gut bemessenen Uferstreifen und Pufferzonen zur
Abschwächung schädlicher Auswirkungen auf die Kleingewässer.

Pressemitteilung von Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW)
und AlgorithmWatch

► AlgorithmWatch, IÖW und DAI-Labor der TU Berlin veröffentlichen Online-
Bewertungstool für Organisationen, die Künstliche Intelligenz entwickeln
oder einsetzen

► Fragebogen ermöglicht Organisationen und Unternehmen, die sozialen,
ökologischen und ökonomischen Nachhaltigkeitsauswirkungen ihrer KI-Systeme
selbst einzuschätzen, wie es aktuelle Regulierungsvorhaben vorsehen

► Tool gibt Anregungen für Verbesserungen etwa zu den Themen inklusives
und partizipatives Design, Ressourcenverbrauch, technische Verlässlichkeit
und menschliche Aufsicht sowie Selbstbestimmung und Datenschutz

Berlin, 29. August 2023 – Mit der Einführung von ChatGPT hat die
Künstliche Intelligenz (KI) einen Aufmerksamkeitsschub erhalten. Immer
lauter wird auch vor den Risiken von KI gewarnt. Dabei geraten neben
Risiken wie Diskriminierung oder Desinformation auch die wachsenden
Ressourcenverbräuche für mehr Rechenleistung stärker ins Zentrum der
Debatte. Für Organisationen ist es dabei nicht leicht, selbst
einzuschätzen, welche Nachhaltigkeitseffekte ihre Systeme haben.
Unterstützung bietet nun ein neues Onlinetool zur Bewertung der
Nachhaltigkeit von KI. Organisationen, die KI selbst entwickeln oder
einsetzen, können damit systematisch bewerten, welche Auswirkungen ihre
KI-Systeme haben – sozial, ökologisch und ökonomisch. Das kostenlose Tool
von AlgorithmWatch (AW), Institut für ökologische Wirtschaftsforschung
(IÖW) und Distributed Artificial Intelligence Laboratory der Technischen
Universität Berlin basiert auf einem Kriterien- und Indikatorenset für
nachhaltige KI, das in dem Forschungsprojekt SustAIn mit Förderung durch
das Bundesumweltministerium entwickelt wurde.

„KI-Systeme von personalisierten Nachrichtenfeeds oder Chat Bots bis hin
zu maschinell optimierten Industrieprozessen sind mit vielfältigen Risiken
verbunden. So gibt es etwa Fragen zur technischen Verlässlichkeit und
menschlichen Aufsicht oder zu wachsenden Strom- und Wasserverbräuchen für
Rechenprozesse“, sagt Digitalexpertin Friederike Rohde vom IÖW. „Mit dem
Bewertungsinstrument wollen wir das Bewusstsein für Nachhaltigkeitseffekte
verbessern und aufzeigen, an welchen Stellen Unternehmen ihre Systeme
maschinellen Lernens verbessern können.“

In elf Schritten Nachhaltigkeit von KI bewerten

Über den gesamten Lebenszyklus komplexer KI-Systeme treten
Nachhaltigkeitseffekte auf – vom Datenmodell und Systemdesign, über die
Modellentwicklung und -nutzung bis hin zur Entsorgung der Hardware. In elf
Schritten können sich KI-Verantwortliche in Organisationen durch den
anonymen Fragebogen zur Selbsteinschätzung klicken und Angaben machen zu
Kriterien wie Selbstbestimmung, Datenschutz oder kultureller Sensibilität,
aber auch zum Monitoring von Ressourcenverbräuchen oder
Treibhausgasemissionen.

Mit dem Kriterien- und Indikatorenset des SustAIn-Projektes wurde ein
umfassender Ansatz entwickelt, mit dem die sozialen, ökologischen und
ökonomischen Auswirkungen von KI-Systemen erfasst und bewertet werden
können. Die wachsende Debatte um KI und Nachhaltigkeit braucht eine
differenzierte Betrachtung und fundierte Erkenntnisse zu den
Nachhaltigkeitsfolgen entlang des Lebenszyklus, so die Forschenden. Mit
dem Onlinetool steht allen Organisationen die Möglichkeit offen, ihre KI-
Systeme zu bewerten.

Tool vereinfacht Vorbereitung auf europäische KI-Verordnung

„Organisationen, die das Bewertungstool nutzen, erhalten in einem
Auswertungsdokument Anregungen, wie sie ihre KI-Systeme verbessern und
Risiken verringern können“, sagt Anne Mollen, Projektmanagerin von
AlgorithmWatch. „Anforderungen an das Tracking von Energieverbräuchen und
andere ökologische Auswirkungen werden voraussichtlich in der europäischen
KI-Verordnung verankert sein, deshalb müssen Organisationen, die KI
entwickeln und einsetzten, jetzt die Kompetenzen und Instrumente dafür
aufbauen.“ Die geplante Verordnung der EU-Kommission zur Regulierung von
KI-Systemen könnte ab dem Jahr 2026 zur Anwendung kommen und soll
verhindern, dass KI für umstrittene Methoden eingesetzt wird.

Das Onlinetool zur Bewertung der Nachhaltigkeit von KI ist Teil des
Projekts „SustAIn – Nachhaltigkeitsindex für Künstliche Intelligenz“, das
in der Förderinitiative KI-Leuchttürme vom Bundesumweltministerium
gefördert wird.

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Redaktionelle Informationen

► Tool zur Bewertung der Nachhaltigkeit von KI:
https://sustain.algorithmwatch.org/bewertungstool/

► Download der Studie: Nachhaltigkeitskriterien für Künstliche
Intelligenz. Entwicklung eines Kriterien- und Indikatorensets für die
Nachhaltigkeitsbewertung von KI-Systemen entlang des Lebenszyklus
(Download PDF):
https://www.ioew.de/publikation/nachhaltigkeitskriterien_fuer_kuenstliche_intelligenz

Steht bis zum Jahr 2035 ein flächenabdeckendes und leistungsfähiges
Ladenetz zur Verfügung, können die Neuzulassungen batterieelektrischer Lkw
auf 100 Prozent steigen. Die wichtigste Stellschraube für den Erfolg der
emissionsfreien Antriebe im Markt ist ein rascher und zielgerichteter
Aufbau von Ladeinfrastruktur für schwere Nutzfahrzeuge. In der Folge
sinken die Treibhausgasemissionen des Straßengüterverkehrs insbesondere
nach dem Jahr 2030 deutlich und erreichen im Jahr 2045 die Null-Marke.

Das zeigen die Ergebnisse eines aktuellen Forschungsprojekts des Öko-
Instituts, das verschiedene Antriebstechnologien im Straßengüterverkehr
hinsichtlich der technischen und ökonomischen Potenziale bewertet hat. Das
Forschungsvorhaben fand im Rahmen des Förderprogramms „Erneuerbar Mobil“
des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz statt.

Kostenvorteile von batterieelektrischen Lkw

Der Vergleich der unterschiedlichen Antriebe zeigt, dass
batterieelektrische Lkw in Zukunft Vorteile gegenüber Brennstoffzellen-
und Oberleitungs-Lkw haben, selbst bei konservativen Annahmen zu
technischen Bedingungen wie den potenziellen Reichweiten beim Fahren und
verfügbaren Nachladeoptionen. So sind Brennstoffzellenfahrzeuge in der
Gesamtkostenberechnung deutlich teurer als reine E-Lkw – Hintergrund ist
die hohe Unsicherheit bei den Wasserstoffpreisen. Oberleitungs-Lkw
hingegen sind auf Strecken mit Oberleitungen begrenzt, was einer
Elektrifizierung der gesamten Flotte im Wege steht.

„Die Analyse zeigt zudem, dass sich E-Lkw rechnen“, sagt Dr. Katharina
Göckeler, Projektleiterin und Expertin für klimafreundlichen Güterverkehr
am Öko-Institut. „Sobald die Lkw-Maut ab Dezember 2023 einen Aufschlag von
200 Euro pro Tonne CO2 erhebt, erzielen alle Nullemissionsfahrzeuge
deutliche Kostenvorteile gegenüber konventionellen Diesel-Lkw.“

Strombedarf und Energieinfrastruktur

Fahren künftig alle Lkw elektrisch, sinkt der Endenergieverbrauch im
Straßengüterverkehr. Der Grund: Der batterieelektrische Fahrzeugantrieb
ist im Vergleich zum Verbrennungsmotor deutlich effizienter im Betrieb. So
entsteht bis zum Jahr 2045 ein Strombedarf von jährlich 110
Terawattstunden (TWh) zum Betrieb schwerer Nutzfahrzeuge. Heute verbraucht
der gesamte Güterverkehr auf der Straße 173 TWh pro Jahr.

Wichtigste Voraussetzung für den Erfolg von E-Lkw ist, dass die
öffentliche Ladeinfrastruktur für schwere Nutzfahrzeuge deutlich ausgebaut
wird. Dabei müssen insbesondere Lade-Hubs an Autobahnen entstehen, die für
das Über-Nacht-Laden sowie für das Schnellladen geeignet sind. Die
Bedarfsabschätzung zeigt, dass rund 55 Prozent des Gesamtenergiebedarfs
des Lkw im Depot vor dem Fahrtantritt geladen werden kann. 25 Prozent kann
über Nacht an öffentlichen Nacht-Lade-Punkten, sogenannten Night-Charging-
Systems (NCS), erfolgen, um mehrtägige Touren abzudecken. Die übrige
Energie muss während der Tour mit hoher Ladeleistung nachgeladen werden.
Dafür soll das sogenannte Megawatt-Charging-System (MCS) ein Nachladen der
Batterie innerhalb der gesetzlich vorgeschriebenen Ruhepause von 45
Minuten nach 4,5 Stunden Fahrt ermöglichen.

„Wir brauchen ein Netz von rund 2.000 MCS-Ladepunkten und rund 40.000 NCS-
Ladepunkten entlang des Bundes-Autobahnnetzes“, betont Göckeler. „Da
insbesondere MCS-Ladepunkte eine hohe Stromleistung haben und einen
Anschluss an das Hochspannungsnetz benötigen, müssen die Planungen für
ihren Aufbau jetzt zeitnah starten.“

Studie „StratES – Szenarien für die Elektrifizierung des
Straßengüterverkehrs“ des Öko-Instituts unter
https://www.oeko.de/fileadmin/oekodoc/StratES-Szenarien-Elektrifizierung-
Strassengueterverkehr.pdf

 Gleichbleibende Qualität von Sauerteigen als Ziel
•       Hoher Salzgehalt als Problem
•       Sauerteig schon im alten Ägypten für Brotherstellung verwendet

Forschenden der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, den
Geschmack und den Geruch von Sauerteigbrot zu entschlüsseln. Sie stießen
bei ihren Messungen und Analysen auf molekularer Ebene auf zehn
Schlüsselgeschmacksstoffe und zusätzlich elf Schlüsselgeruchsstoffe, mit
denen es möglich war, den charakteristischen Eindruck von
Sauerteigbrotkrume nachzubilden.

Für die Untersuchung nutzten die Forschenden vom Lehrstuhl für
Lebensmittelchemie und Molekulare Sensorik an der TUM School of Life
Sciences das sogenannte Sensomics-Konzept, eine Kombination aus
instrumentell-analytischen Techniken und sensorischen Analysen.
Erstautorin Laura Eckrich, die das Projekt im Rahmen ihrer Doktorarbeit
bearbeitete, erwartet durch die neuen Erkenntnisse Vorteile für die
Backindustrie: "Wir hoffen, dass unsere Erkenntnisse und die entwickelte
Quantifizierungsmethode den Bäckern helfen werden, eine gleichbleibende
Qualität ihrer Sauerteige zu erreichen. Sie können zum Beispiel aktiv
verhindern, dass das Brot zu sauer wird.“

Salz als wichtiger und problematischer Bestandteil

Neben Natriumchlorid, das dem Brot in Form von Kochsalz zugesetzt wird,
identifizierten die Forschenden Milchsäure und Essigsäure als besonders
wertgebende Geschmacksstoffe, die im Teig während der
Sauerteigfermentation durch Milchsäurebakterien und Hefen gebildet werden.
Sauerteig wurde bereits im alten Ägypten für die Brotherstellung
verwendet. Es handelt sich dabei im Wesentlichen um einen Teig bestehend
aus Mehl und Wasser mit lebenden Milchsäurebakterien und Hefen, die dem
Brotteig durch Gärung seinen typischen Geruch und Geschmack verleihen
sowie für Brotvolumen sorgen.

Die Forschenden untersuchten auch, wie sich der Salzgehalt in Brot im
Allgemeinen senken lässt, da es erheblich zur täglichen Salzaufnahme
beitragen kann. Die Erkenntnisse könnten helfen, die gesundheitsrelevante
Natriummenge zu reduzieren und gleichzeitig den einzigartigen Geschmack
des Brotes zu erhalten. Bewertet wurden die Geschmackseindrücke durch
geschulte menschliche Tester:innen.