Vier KI-Leuchtturm-Projekte aus Baden-Württemberg bekamen am 27. Juni 2023
im Cyber Valley Tübingen durch Christian Kühn, Parlamentarischer
Staatssekretär im Bundesumweltministerium (BMUV), und Corinna Enders,
Geschäftsführerin der ZUG (Zukunft Umwelt Gesellschaft), die
Förderbescheide überreicht und erhalten Fördergelder in Höhe von insgesamt
5,5 Millionen Euro. Mit dabei: Das Projekt „Umweltindikatoren für digitale
Infrastruktur & KI Anwendungen (NADIKI)“ an der Universität Stuttgart, das
durch den Energieexperten Prof. Peter Radgen und den Informatiker Prof.
Marco Aiello in Zusammenarbeit mit der Sustainable Digital Infrastructure
Alliance (SDIA) durchgeführt wird.

NADIKI setzt an der ökologischen Herausforderung an, dass Künstliche
Intelligenz (KI) für die Infrastruktur wie auch für die Anwendungen enorme
Ressourcen verbraucht (zum Beispiel Energie, Rohstoffe und seltene Erden)
und damit relevante Mengen an CO2 verursacht. Für eine nachhaltige KI-
Nutzung ist es daher wichtig, vorhandene Infrastruktur bestmöglich zu
nutzen, um den Bau neuer Rechenzentren, Server oder Netzwerkequipment zu
reduzieren oder zu vermeiden. Gleichzeitig sollten KI-Systeme optimal
ausgelastet sowie der Ressourcenverbrauch erfasst und offengelegt werden.
„Bisher werden die meisten Daten zur Ressourcennutzung (und zum
entstehenden CO2) nur geschätzt“, erklärt Prof. Peter Radgen vom Institut
für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER) der
Universität Stuttgart. „Dies will das Projekt NADIKI ändern, indem es
transparente Kennzahlen aus der digitalen Infrastruktur zur Verfügung
stellt“, ergänzt Prof. Marco Aiello vom Institut für Architektur von
Anwendungssystemen (IAAS).

KI bestimmt ihren eigenen Fußabdruck

NADIKI soll den realen Energie- und Ressourcenverbrauch und den damit
verbundenen CO2-Ausstoß von KI-Anwendungen über eine Schnittstelle
bereitstellen und transparent machen. Durch diese können informierte
Entscheidungen zur Ressourcennutzung getroffen werden, welche eine
effizientere Nutzung der Infrastruktur ermöglichen. Zum Beispiel kann ein
KI-Lernvorgang zeitlich oder örtlich verschoben werden. So kann man
ungenutzte Kapazität in Europa besser auslasten und der Bedarf für neue
zusätzliche Infrastruktur wird gesenkt. Oder ein Lernvorgang kann an einen
Standort verschoben werden, an dem mehr erneuerbare Energie im lokalen
Stromnetz vorhanden ist, was Treibhausgas-Emissionen reduziert. Zusätzlich
kann durch NADIKI eine KI-Anwendung die Signale zum Stromverbrauch und zu
Server-Hardware, Kühlsystemen und anderen Komponenten der Infrastruktur in
echte Kennzahlen zu Treibhausgas-Emissionen und Ressourcenverbräuchen
umrechnen. Damit können KI-Anwendungen ihren eigenen Fußabdruck bestimmen
und ihren realen Verbrauch transparent machen.

Schnittstelle und Werkzeuge für Kosten-Nutzen-Analyse

KI und digitalen Technologien sollte eine faktenbasierte Kosten-Nutzen-
Analyse zu Grunde liegen, die positive Umweltwirkungen und mögliche
negative Wirkungen durch den Einsatz von KI gegenüberstellt. NADIKI
liefert die entsprechende Schnittstelle sowie Werkzeuge, um diese Analyse
durchführen zu können. Auch ermöglicht es das Projekt, ökologische
Anforderungen an KI zu prüfen, zu definieren und umzusetzen. Dazu soll
eine mögliche Umwelt-Kennzeichnung evaluiert werden, vergleichbar mit
einem Siegel wie dem Blauen Engel. Alle Bausteine des NADIKI Projekts
werden als „Free and Open Source Software“ und mit offener Datenbasis
bereitgestellt.

Zur Förderinitiative KI-Leuchttürme

Die KI-Leuchttürme sind eine Initiative im Rahmen des Fünf-Punkte-
Programms „Künstliche Intelligenz für Umwelt und Klima“. Das Programm ist
ein Beitrag zur Umsetzung der KI-Strategie der Bundesregierung mit dem
Ziel, Deutschland und Europa zu einem führenden Standort für KI-
Technologien zu machen und dabei eine verantwortungsvolle und
gemeinwohlorientierte Entwicklung und Nutzung von KI voranzubringen. Das
Bundesumweltministerium fördert dabei Projekte, die Künstliche Intelligenz
nutzen, um ökologische Herausforderungen zu bewältigen und beispielgebend
sind für eine umwelt-, klima-, gesundheits- und naturgerechte
Digitalisierung.

Neben NADIKI wurden die folgenden weiteren KI-Leuchtturmprojekte
ausgezeichnet:
•       Demontageautomatisierung im Remanufacturingprozess von
Elektrokleingeräten (DESIRE4ELECTRONICS)
•       Künstliche Intelligenz für klimaneutrale Kläranlagen (KIkKa)
•       Steigerung des Nutzungsgrads von Kunststoffabfällen durch KI-
basierte Kombination von manueller Sortierung und Mikro-Automatisierung
(RecycleBot)
Weitere Informationen:
„Die Einsparpotenziale sind riesig“ – Interview mit Prof. Peter Radgen

Robotik-Anwendungen und Künstliche Intelligenz erweitern unsere
Gestaltungsmöglichkeiten, Augmented Reality ergänzt unsere-visuelle
Wahrnehmung. Doch was bedeutet dies für unser Empfinden und Handeln? Die
Leipziger Künstlerin Christiane Wittig entwarf Metaxy als Schnittstelle
zwischen Technik und Mensch, die herausfordert, fasziniert, nachdenklich
macht: uns alles andere als unberührt lässt. Das skulptural gestaltete
Karussell lädt den Betrachtenden zur Interaktion ein und passt seine
Abläufe an diese Kommunikation an. So verstärkt es die Fragestellung nach
der Freiheit des Menschen in den maschinellen Konstruktionen.

Christiane Wittig: »Das Sinnenleben, das in uns wohnt, möchte ich mit
Metaxy hervorbringen und sichtbar werden lassen. Was passiert mit unseren
Sinnen, wenn die reale und die virtuelle Welt miteinander verschmelzen und
was hat das für Auswirkungen auf unser Sinnenleben und unsere Freiheit?«
Eigene Erfahrungen und intuitive Vertrautheit könne die Welt der
Technologien nicht erfassen, so die Künstlerin; allerdings erlaube die
Auseinandersetzung mit der Technik neue Abstraktionen und eine völlig neue
Ästhetik, die Raum für neue Prozesse schaffe und Antworten auf die Fragen
des Lebens herausfiltere. Menschliche Emotionen sieht Wittig als Ausdruck
des  Zusammenspiels von Gefühl und Körper. Beispielhafte Sinnesobjekte
brachte sie als 3D-gedruckte Objekte an Metaxy an – geisterhaft, wie sie
betont, um Abstand zum Objekt zu erzeugen. »Ein Roboterarm ist mit dem
Karussell verbunden und reagiert auf Kontakt mit dem Betrachter. Durch
diese Interaktion wird das Karussell verändert und beeinflusst.«

Christiane Wittig zeigt ihr Karussell der Sinne erstmalig vom 6. bis 8.
Juli 2023 beim »Festival der Zukunft« im Deutschen Museum (München). Es
entstand in Chemnitz als Projekt der Reihe Art@Fraunhofer IWU, in
Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IWU und der TU Chemnitz. Wittigs
Vorschlag war einer der Gewinner im Ideenwettbewerb »Artist in Lab 2022«
des Fraunhofer-Netzwerks Wissenschaft, Kunst und Design. Mit einer
Fördersumme von jeweils bis zu 10.000 Euro konnten die Kunstschaffenden
ihre Ideen und Visionen in Kooperation mit Forschenden der Fraunhofer-
Netzwerk-Institute umsetzen.

Zur Person

Die Künstlerin und Dozentin Christiane Wittig wurde in Zwickau geboren und
schloss 2002 ihr Studium als Medienkünstlerin an der Bauhaus-Universität
Weimar ab. Zunächst arbeitete sie in Sydney und anschließend in Brüssel,
wo sie ein Postgraduierten-Studium in Kunst, Medien und Design an der
Transmedia LUCA School of Arts absolvierte. 2013 entwickelte Wittig eine
Lichtskulptur mit Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für
Elektronische Nanosysteme ENAS, die in verschiedenen Ausstellungen zu
sehen war. Im Jahr 2022 erhielt sie ein Stipendium für ihre Kunstwerke von
der »Stiftung Kunstfonds«. Die resultierende Performance »Sinnlichkeit in
der Traummaschine« wird auf dem »Kammermachen Festival« in Chemnitz im
November 2023 zu sehen sein.

Wittigs Projekte umfassen interaktive Medieninstallationen sowie Film,
Skulptur und Fotografie. Ihre interaktiven Schöpfungen führen den
Betrachtenden in den zerbrechlichen Kreislauf von Werden und Vergehen.
Ihre Ton- und Videowerke entwickeln sich zu interaktiven
Rauminstallationen, Objekten, Performances und kybernetischen Maschinen.
Indem sie die Struktur von Maschinen sichtbar macht, veranschaulicht sie
die Komplexität des Lebens, des Körpers und der Welt. Merkmale wie Licht,
Atem und Wärme setzt sie gezielt ein, um die Poesie mechanischer
Konstruktionen erlebbarer zu machen. Christiane Wittig setzte sich zuletzt
verstärkt mit Künstlicher Intelligenz und Augmented Reality auseinander:
praktisch, theoretisch und philosophisch.

Künstliche Intelligenz (KI) unterstützt Beschäftigte am Arbeitsplatz und
ermöglicht Menschen mit Beeinträchtigungen, selbstbestimmter und
gleichberechtigter am Arbeitsleben teilzuhaben. Doch die Chancen der
Technologie lassen sich nur nutzen, wenn in der Arbeitswelt die passenden
Rahmenbedingungen vorliegen: Dazu zählen (digital) barrierefreie
Arbeitsplätze, eine Vielfalt fördernde Unternehmenskultur und die
Berücksichtigung von Menschen mit Beeinträchtigungen in der Forschung und
Entwicklung. Ein aktuelles Whitepaper der Plattform Lernende Systeme
verdeutlicht das Potenzial von KI für eine inklusive Arbeitswelt anhand
von Praxisbeispielen und zeigt Wege für eine KI-gestützte Teilhabe auf.

München, 04. Juli 2023 – Rund 7,9 Millionen Menschen mit
Beeinträchtigungen lebten 2020 in Deutschland; etwa ein Drittel davon im
erwerbsfähigen Alter. Nicht zuletzt der zunehmende Fachkräftemangel
erfordert es, Menschen mit Beeinträchtigungen besser in das Arbeitsleben
zu integrieren. Das Sozialgesetzbuch sieht vor, dass Arbeitgeber mit mehr
als 20 Beschäftigten mindestens 5 Prozent ihrer Arbeitsplätze an
schwerbehinderte oder gleichgestellte behinderte Menschen vergeben sollen.
KI-Systeme können Inklusion und Teilhabe in der Arbeitswelt fördern und
Menschen mit Beeinträchtigungen ein selbstbestimmtes sowie sinnerfülltes
Arbeiten ermöglichen. Ob KI-Lösungen, die Kommunikation in Gebärdensprache
übersetzen, virtuelle Rollenspiele mit KI-gesteuerten Avataren zum
Training sozialer Interaktion oder KI-basierte Brillen, mit denen Menschen
mit fehlenden oberen Gliedmaßen anstelle einer Computer-Mouse den Cursor
auf dem Bildschirm über Kopfbewegungen steuern können – KI-Systeme
unterstützen betroffene Beschäftigte dort, wo sie an ihre kognitiven oder
körperlichen Grenzen stoßen.

Umdenken erforderlich

Um die Potenziale der KI-Technologie auszuschöpfen, seien jedoch ein
Umdenken in den Unternehmen sowie eine Systemveränderung in der
Arbeitswelt notwendig, heißt es im Whitepaper „Mit KI zu mehr Teilhabe in
der Arbeitswelt. Einsatzmöglichkeiten und Herausforderungen“. Die
Anerkennung und Wertschätzung individueller Bedürfnisse müssen in einer
inklusiven Unternehmenskultur und barrierefreien Arbeitsorganisation
verankert werden. So unterschiedlich wir Menschen sind, so unterschiedlich
sind auch unsere Arten zu lernen und zu arbeiten. Oftmals werden KI-
Systeme jedoch heute mit Blick auf breite Zielgruppen und großflächige
Vermarktung entwickelt, betonen die Autorinnen und Autoren.

“KI-Technologie kann ein wichtiger Baustein einer vielfältigen und fairen
Arbeitswelt sein. Wir brauchen jedoch passgenaue Assistenzsysteme.
Menschen mit Beeinträchtigungen sind keine homogene Gruppe. Bereits
während der Entwicklung müssen die spezifischen Anforderungen der
Beschäftigten berücksichtigt werden und sich zum Beispiel auch in den
Trainingsdaten spiegeln“, so Angelika Bullinger-Hoffmann, Professorin für
Arbeitswissenschaft und Innovationsmanagement der Technischen Universität
Chemnitz und Mitglied der Arbeitsgruppe Arbeit/Qualifikation, Mensch-
Maschine-Interaktion der Plattform Lernende Systeme.

Mit dem Einsatz von KI gehen auch Risiken einher, die die Ausgrenzung von
Menschen mit Beeinträchtigungen verschärfen können. So können KI-Systeme
die Benachteiligungen verstärken, wenn sie mit Daten trainiert wurden, in
denen Menschen mit Beeinträchtigungen nicht vorkommen. Repräsentative
Trainingsdaten sind eine wichtige Voraussetzung für mehr Teilhabe. Die
Autorinnen und Autoren des Whitepapers empfehlen, die KI-Forschung auf den
Nutzungsdaten der Betroffenen aufzusetzen. Auch sollten Entwicklerteams
divers aufgestellt und Beschäftigte mit Beeinträchtigungen in Entwicklung
und Einführung von KI-Systemen im Betrieb einbezogen werden.
Arbeit kann durch den Einsatz von KI komplexer werden und die
Anforderungen an die Qualifikation der Beschäftigten steigen. Für
Beschäftigte mit Lernschwierigkeiten kann die notwendige Weiterbildung
eine große Hürde darstellen. Bildungsangebote müssen daher barrierefrei
und in leichter Sprache verfügbar sein, so die Autorinnen und Autoren. KI-
Tools könnten hier wiederum unterstützen, indem sie Lernangebote oder
Webseiten automatisiert in Leichte Sprache übersetzen.

Über das Whitepaper

Das Whitepaper „Mit KI zu mehr Teilhabe in der Arbeitswelt.
Einsatzmöglichkeiten und Herausforderungen“ wurde von Mitgliedern der
Arbeitsgruppe Arbeit/Qualifikation, Mensch-Maschine-Interaktion der
Plattform Lernende Systeme verfasst. An der Erarbeitung waren Betroffene
und Vertreter von Verbänden für Menschen mit Beeinträchtigungen im Rahmen
eines Workshops beteiligt. Im Whitepaper kommen einige Workshop-
Teilnehmerinnen und -Teilnehmer selbst zu Wort. Das Whitepaper ist zum
kostenfreien Download verfügbar.

Über die Plattform Lernende Systeme

Die Plattform Lernende Systeme ist ein Netzwerk von Expertinnen und
Experten zum Thema Künstliche Intelligenz (KI). Sie bündelt vorhandenes
Fachwissen und fördert als unabhängiger Makler den interdisziplinären
Austausch und gesellschaftlichen Dialog. Die knapp 200 Mitglieder aus
Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft entwickeln in Arbeitsgruppen
Positionen zu Chancen und Herausforderungen von KI und benennen
Handlungsoptionen für ihre verantwortliche Gestaltung. Damit unterstützen
sie den Weg Deutschlands zu einem führenden Anbieter von
vertrauenswürdiger KI sowie den Einsatz der Schlüsseltechnologie in
Wirtschaft und Gesellschaft. Die Plattform Lernende Systeme wurde 2017 vom
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) auf Anregung von
acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften gegründet und wird
von einem Lenkungskreis gesteuert. Die Leitung der Plattform liegt bei
Bundesministerin Bettina Stark-Watzinger (BMBF) und Jan Wörner (acatech).

Originalpublikation:
https://www.plattform-lernende-
systeme.de/files/Downloads/Publikationen/AG2_WP_KI_Teilhabe_in_der_Arbeitswelt.pdf
- Das Whitepaper "Mit KI zu mehr Teilhabe in der Arbeitswelt" der
Plattform Lernende Systeme

Ein halbes Jahr nach der Veröffentlichung der komplett überarbeiteten
Empfehlung für eine adäquate Struktur und Ausstattung von
Intensivstationen durch die Deutsche Interdisziplinäre Vereinigung für
Intensiv- und Notfallmedizin (DIVI) – die DIVI-Strukturempfehlungen 2022 –
ist diese jetzt auf Englisch veröffentlicht. Die Fachzeitschrift „Magazin
Frontiers in Medicine” publizierte die Recommendations on the structure,
personal, and organization of intensive care units als open access.

„Wir sind stolz darauf, die deutsche Perspektive auf die Intensivmedizin
auch einem internationalen Fachpublikum aufzeigen zu können“, sagt
Professor Dr. med. Christian Waydhas, DIVI-Präsidiumsmitglied und
Koordinator des deutschen wie englischen Papers. Die DIVI-
Strukturempfehlungen 2022 seien nicht nur für deutsche Intensivmediziner
ein Meilenstein für die Zukunft.

Die Recherchen rund um die englische Veröffentlichung brachte eine
spannende Erkenntnis: „Weltweit ist die DIVI-Strukturempfehlung nach
längerer Zeit die Erste, die aktuelle Literatur für die Ausstattung und
das Personal auf Intensivstationen berücksichtigt“, weiß Professor
Waydhas. In den Pandemiejahren lag der Fokus vieler Kollegen auf der
Behandlung der COVID-Patienten. „Jetzt ist die Zeit gekommen, gerade mit
den Erfahrungen der vergangenen Pandemiejahre, weltweit zu diskutieren,
wie die Qualität der Patientenversorgung auf intensiv- und
notfallmedizinischen Stationen maßgeblich verbessert werden kann durch
Struktur, Personal und bauliche Gestaltung“, so Waydhas.

Hintergrund der DIVI-Strukturempfehlungen

Bereits im Jahr 2010 publizierte die DIVI eine erste Strukturempfehlung.
Mehr als zwölf Jahre später haben sich die Bedingungen im Gesundheitswesen
– und vor allem in der Intensiv- und Notfallmedizin – deutlich verändert.
Personalmangel und die Vorhaltung von Intensivbetten stehen derzeit im
Vordergrund einer intensiv geführten Debatte. So wurden im vergangenen
Dezember die grundlegend überarbeiteten DIVI-Strukturempfehlungen 2022
veröffentlicht.

Orientiert haben sich die Autoren der Leitlinie nicht nur an ökonomisch-
gesellschaftlichen Rahmenbedingungen, sondern vor allem auch an neuen
internationalen wissenschaftlichen Erkenntnissen, Standards und
Empfehlungen. Zudem war die interprofessionelle und interdisziplinäre
Zusammenarbeit bei der Erstellung essenziell: Pflegekräfte, Therapeuten,
Ärzte und andere Spezialisten arbeiteten gemeinsam zwei Jahre an der
Empfehlung.

Umsetzung der Empfehlungen ist große Gemeinschaftsaufgabe

Weiterhin ist die Hoffnung der DIVI ist groß, dass die DIVI-
Strukturempfehlungen in Deutschland sukzessive umgesetzt werden – und man
international wieder in einen regen Austausch kommt. Die Realisierung ist
eine große Gemeinschaftsaufgabe. Mit den Empfehlungen wende man uns nicht
nur an das medizinische und pflegerische Personal, sondern auch an die
Kostenträger, an die Politik und letztlich auch an die Gesellschaft.
„Solche wichtigen, fundamentalen Änderungen können nur gemeinsam und durch
äußere Regeln realisiert werden“, ist sich Waydhas sicher, „und immer mit
Blick auf die bessere Versorgung unserer Patienten in der Intensiv- und
Notfallmedizin.“