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2024 | Buch

Regenerative Zukünfte und künstliche Intelligenz

Band 1: PLANET

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Über dieses Buch

Dieses Buchprojekt erscheint in drei Teilen mit jeweils einem inhaltlichen Schwerpunkt – PLANET, PEOPLE, PROFIT – und beschäftigt sich übergreifend mit den Nachhaltigkeitszielen der Vereinten Nationen (Sustainable Development Goals, SDGs). Dieser erste Band behandelt die ökologische Dimension der Nachhaltigkeit und umfasst Beiträge, die explizit oder implizit SDGs mit Umweltbezug thematisieren. Die Beiträge und Grußworte international renommierter Expert:innen aus Wissenschaft und Praxis werden durch Begleittexte der Herausgebenden ergänzt.

„Wir wissen genug, wir können genug. Wir müssen uns jetzt trauen, den richtigen Weg einzuschlagen“, aus dem Grußwort von Prof. Dr. Johan Rockström, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Herausforderungen der ökologischen Nachhaltigkeitsdimension

Frontmatter
Biodiversität, Klimawandel und Lebensmittelversorgung: Drei mal Krise, mehr als eine Lösung

Dieser Beitrag untersucht die globale Dreifachkrise aus Klimawandel, Biodiversitätsverlust und Nahrungsmittelunsicherheit. Es wird aufgezeigt, wie diese Krisen miteinander verwoben sind und sich gegenseitig verstärken. Anhand aktueller Daten und Forschungsergebnisse werden die dramatischen Auswirkungen auf Ökosysteme, Wirtschaft und menschliche Gesellschaften dargestellt. Der Fokus liegt dabei auf der zentralen Rolle von Biodiversität und Ökosystemleistungen. Der Beitrag argumentiert, dass der Schutz und die Wiederherstellung von Biodiversität und Ökosystemen einen Schlüssel zur Bewältigung aller drei Krisen darstellen. Konkrete Maßnahmen wie der Schutz intakter Ökosysteme, die Renaturierung degradierter Flächen und die Förderung biodiversitätsfreundlicher Landwirtschaft werden als Lösungsansätze diskutiert. Der Autor kommt zu dem Schluss, dass ein entschlossenes Handeln in diesem Bereich eine „Dreifachchance“ bietet, um Klimawandel einzudämmen, Artenvielfalt zu erhalten und Ernährungssicherheit zu verbessern.

Frauke Fischer
Klimawandel und Sicherheit: Einsatzfeld für künstliche Intelligenz

Der Artikel untersucht die Rolle der künstlichen Intelligenz (KI) in der Bewältigung von Sicherheitsrisiken, die durch den Klimawandel entstehen. Der Autor erläutert zunächst die komplexen Zusammenhänge zwischen Klimawandel und Sicherheit, einschließlich Ressourcenknappheit, Migration und verschärfter Konflikte. Er diskutiert dann, wie verschiedene internationale Akteure wie die UN, EU und NATO auf diese Herausforderungen reagieren. Der Hauptfokus liegt auf dem Potenzial von KI, bessere Vorhersagen, Frühwarnsysteme und Analysen zu ermöglichen. Der Beitrag beleuchtet konkrete Anwendungsbeispiele von KI in der Klimasicherheit und diskutiert auch Hindernisse und Risiken beim Einsatz dieser Technologie. Abschließend betont der Autor die Notwendigkeit einer verbesserten Datengrundlage und internationaler Zusammenarbeit für eine effektive Nutzung von KI in diesem Bereich.

Henning Riecke
Boden fürs Klima – Wieso Klimaschutz und Klimaanpassung eine bodenpolitische Herausforderung ist

Der Artikel diskutiert die Bedeutung der Bodenpolitik für Klimaschutz und Klimaanpassung. Der Autor argumentiert, dass die Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen oft durch Konflikte mit privatem Bodeneigentum erschwert wird. Er identifiziert vier Schlüsseldimensionen der Bodenpolitik: Effektivität, allokative Effizienz, Legitimität und Gerechtigkeit. Der Beitrag erläutert, wie diese Dimensionen die Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen beeinflussen und oft in einem Spannungsverhältnis zueinander stehen. Der Autor betont, dass Bodenpolitik nicht nur technisch-administrativ, sondern auch normativ und politisch ist. Er schlussfolgert, dass Klimaschutz und -anpassung ohne eine angemessene Berücksichtigung bodenpolitischer Herausforderungen nicht umsetzbar sind.

Thomas Hartmann
Digitale Zwillinge des Ozeans: Chance für eine zukunftssichere, nachhaltige Meeresentwicklung

Der Artikel diskutiert das Konzept und die Anwendung digitaler Zwillinge (Digital Twins, DTs) im Kontext der Ozeanforschung und -verwaltung. Die Autoren erklären, dass ein digitaler Zwilling des Ozeans (DTO) eine virtuelle Repräsentation des physischen Ozeans ist, die Daten aus verschiedenen Quellen integriert, um Entscheidungsprozesse zu unterstützen und mögliche Zukunftsszenarien zu simulieren. Der Beitrag beschreibt die technologischen Bausteine, die für die Entwicklung eines DTO erforderlich sind, einschließlich Ozeanbeobachtungssysteme, Datenanalyse, Interoperabilität und Visualisierungstechniken. Anhand von Beispielen wie dem digitalen Zwilling von Grenada und einem Offshore-Windpark- Projekt werden praktische Anwendungen vorgestellt. Die Autoren betonen das Potenzial von DTOs für die Unterstützung nachhaltiger Entwicklungsziele und die Verbesserung der Meerespolitik, weisen aber auch auf die Herausforderungen bei der Implementierung hin.

Martin Visbeck, Joana Kollert
Der Meeresspiegelanstieg: Anpassung und Klimakommunikation mit Beispielen der Ostseeküste

Der Artikel befasst sich mit den Herausforderungen des Meeresspiegelanstiegs und der Klimawandelanpassung an den Küsten, mit besonderem Fokus auf die Ostseeküste Schleswig- Holsteins. Die Autorinnen diskutieren verschiedene Anpassungsstrategien und betonen die Bedeutung der Eigenvorsorge der Küstenbewohner. Ein Schwerpunkt liegt auf der Rolle der Klimakommunikation bei der Förderung des Bewusstseins und der Handlungsbereitschaft in Bezug auf Überflutungsrisiken. Zwei Projekte werden vorgestellt: „Komm.Flut.Ost.“, das eine Klimakommunikationsstrategie für Ostseeküstenstädte entwickelt, und „ÜberFlut“, eine partizipative Ausstellung zu Überflutungsrisiken. Die Autorinnen argumentieren, dass effektive Klimakommunikation ein wesentlicher Bestandteil der gesellschaftlichen Transformation im Umgang mit dem Klimawandel ist und plädieren für einen inklusiven, zielgruppenspezifischen Ansatz.

Jana Koerth, Anna Lena Bercht
Berichterstattung über die Klimakrise: Warum Aufklärung so wichtig ist

Der Artikel diskutiert die Rolle der Medien in der Berichterstattung über die Klimakrise. Der Autor argumentiert, dass trotz der zunehmenden Bedeutung des Themas die Berichterstattung in den Massenmedien noch unzureichend ist. Er analysiert verschiedene Gründe für dieses Defizit, darunter die Aufmerksamkeitslogiken des Journalismus und das „Indexing“- Phänomen. Der Beitrag kritisiert insbesondere die geringe Präsenz des Klimathemas im öffentlich-rechtlichen Rundfunk und fordert eine stärkere Verantwortungsübernahme sowohl von öffentlich-rechtlichen als auch privaten Sendern. Als positiven Ansatz hebt der Autor den konstruktiven Journalismus hervor, der nicht nur Probleme, sondern auch Lösungen aufzeigt. Abschließend plädiert er für eine Neuorientierung des Journalismus, die mehr Empathie, Sinnlichkeit und Hoffnung in die Klimaberichterstattung einbringt.

Norman Schumann
Transformationspfad Moor: Technologische Lösungen für eine nachhaltige Zukunft

Die Wiedervernässung von Mooren ist ein zentraler Aspekt im Kampf gegen den Klimawandel und für den Schutz der biologischen Vielfalt. In diesem Zusammenhang stellt der Transformationspfad hin zu einer nachhaltigen Moorbewirtschaftung eine gemeinschaftliche Aufgabe von Gesellschaft, Politik und Wirtschaft dar. Die hier vorgestellten Maßnahmen und Ansätze, wie beispielsweise Paludikulturen, digitale Lösungen und alternative wirtschaftliche Produkte, bieten zahlreiche Möglichkeiten, um den ökologischen Nutzen von wiedervernässten Moorflächen zu maximieren. Gleichzeitig unterstützen sie die Einhaltung der im Pariser Klimaabkommen festgelegten Ziele und tragen zur Erreichung der 17 Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen bei.

Ann Christin Kornelsen, Alexander Kornelsen
Pflanzenbasierte Ernährung und Nahrungsmittelalternativen gegen den Welthunger

Dieser Beitrag untersucht die Herausforderungen der globalen Ernährungssicherheit angesichts des Klimawandels und des Bevölkerungswachstums bis 2100. Er beleuchtet die Auswirkungen der Lebensmittelproduktion auf die Umwelt und diskutiert den Kulturwandel in der Ernährung, der durch ein wachsendes Bewusstsein für Klimaschutz geprägt ist. Der Text erläutert alternative Proteinquellen und betont die Notwendigkeit eines tiefgreifenden Wandels in der Ernährungsindustrie. Innovative Ansätze wie Vertical Farming, Optimierung von Transportwegen und Reduzierung von Lebensmittelabfällen werden als Lösungsstrategien vorgestellt. Der Beitrag unterstreicht, dass nur ein ganzheitlicher Ansatz die Ernährungssicherheit gewährleisten und gleichzeitig die Umweltauswirkungen minimieren kann.

Moritz Möller
Energiewende und Energiekosteneinsparung in milchverarbeitenden Betrieben

Der Beitrag untersucht die Herausforderungen und Lösungsansätze für die Milchverarbeitungsindustrie im Kontext des Klimawandels und der Energiewende, mit Fokus auf den etwa 20% der Treibhausgasemissionen, die durch Transport, Verarbeitung und Entsorgung entstehen. Zentrale Aspekte umfassen die Steigerung der Energieeffizienz durch Energiemanagementsysteme und Prozessoptimierung, sowie die Implementierung von Sektorenkopplung und Wärmerückgewinnung. Innovative Technologien wie solare Kühlung mittels Absorptionskältemaschinen, Solarthermie für Wärmeprozesse und Photovoltaik zur Eigenstromerzeugung werden diskutiert. Zusätzlich werden die Potenziale der Biogasproduktion aus organischen Abfällen und der Nutzung geothermischer Energie für Prozesswärme und Kühlung beleuchtet. Die Umsetzung dieser Maßnahmen erfordert standortspezifische energetische Konzepte, die technische, ökologische und ökonomische Faktoren sowie zukünftige Technologien und Vernetzungsmöglichkeiten berücksichtigen, um die Resilienz und Nachhaltigkeit der Milchverarbeitungsindustrie zu stärken.

Lothar Abicht
Microfactories: Regionalisierung von Produktion am Beispiel der Textilbranche

Die Textilindustrie steht vor Herausforderungen wie globalen Störungen, komplexen Lieferketten und Nachhaltigkeitsanforderungen. Als Lösungsansatz wird das Konzept der „Microfactory“ (MF) vorgestellt, das eine kund*innennahe Produktion in kleinen Losgrößen ermöglicht. Diese Produktionsform zielt darauf ab, Emissionen und Textilabfälle zu reduzieren sowie flexibel auf Marktanforderungen zu reagieren. Das Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University hat eine Definition für textile MF entwickelt, die Losgrößen von 1 bis 100 Stück umfasst. Der Beitrag analysiert bestehende Produktionsarten und -prinzipien, um die MF in der textilen Produktionslandschaft einzuordnen. Dabei wird deutlich, dass MF eine Lücke zwischen handwerklicher Fertigung und Massenproduktion schließt, wobei die Digitalisierung eine zentrale Rolle spielt. Die Herausforderungen liegen in der Automatisierung bestimmter Produktionsschritte und der Kosteneffizienz im europäischen Raum. Die Untersuchung leistet einen Beitrag zur Konzeptualisierung und potenziellen Implementierung von MF in der Textilindustrie als Antwort auf aktuelle Branchenherausforderungen.

Katarina Winands, Kai Müller, Thomas Gries

Innovative Lösungen der ökologischen Nachhaltigkeitsdimension

Frontmatter
Emissionshandel: Vom unerkannten Problem zum innovativen Lösungstreiber am Beispiel ForTomorrow gGmbH

Der Artikel beleuchtet den Emissionshandel als innovatives Instrument zur Bekämpfung des Klimawandels. Die Autorin erklärt die Funktionsweise des EU-Emissionshandelssystems (EU-EHS), seine historische Entwicklung und aktuelle Reformen. Sie argumentiert, dass der Emissionshandel ein effektives Mittel ist, um Treibhausgasemissionen zu reduzieren und klimafreundliche Wirtschaftsmodelle zu fördern. Der Beitrag diskutiert auch die globale Ausweitung des Emissionshandels und stellt die von der Autorin gegründete gemeinnützige Organisation ForTomorrow vor, die den EU-EHS nutzt, um aktiv CO2-Emissionen zu reduzieren. Abschließend plädiert die Autorin für ein globales Emissionshandelssystem als Lösungsansatz für die Klimakrise.

Ruth von Heusinger
Global Solar Link (GSL) – 100 % Renewable Power to the World
Proposal for a Storage-Less Intercontinental Electricity Grid

Der Beitrag präsentiert ein Konzept für ein speicherloses interkontinentales Stromnetz zur Bewältigung der globalen Energieherausforderung im Kontext des Klimawandels. Die Autoren argumentieren, dass ein weltweites Hochspannungs-Gleichstrom-Netz, basierend auf Solarenergie, den globalen Energiebedarf decken und gleichzeitig den Bedarf an lokaler Speicherung minimieren kann. Anhand eines Modells wird gezeigt, wie das GSL den lokalen Erzeugungs- und Speicherbedarf erheblich reduzieren kann. Die Rolle der künstlichen Intelligenz wird als entscheidend für Design, Betrieb und Wartung des globalen Netzes hervorgehoben, insbesondere für Netzstabilität und Frequenzregulierung. Die Autoren betonen die technische Machbarkeit und Kosteneffizienz des Konzepts im Vergleich zu lokalen Speicherlösungen und drängen auf eine sofortige globale Umsetzung, um das Ziel einer 100% erneuerbaren Energieversorgung zu erreichen und eine nachhaltige Zukunft zu sichern.

Ralf Leutz, Johannes Pohl
Künstliche Intelligenz und Datenvisualisierung für ein grünes und klimafreundliches München
Luftbildanalyse von Baumkronen und flächendeckende Temperaturmessung im Stadtgebiet

Der Beitrag stellt innovative Ansätze der Stadt München zur Nutzung künstlicher Intelligenz (KI) und Datenanalyse für eine nachhaltige Stadtentwicklung vor. Zwei Hauptprojekte werden präsentiert: Die KI-gestützte Erfassung des Baumbestands aus Luftbildern mittels des Deep Learning-Modells „DeepForest“ und die flächendeckende Temperaturmessung im Stadtgebiet durch Sensoren auf Müllfahrzeugen. Diese Projekte liefern wertvolle Daten für verschiedene Anwendungen wie Wärmepumpenplanung, Analyse der Baumbestandsentwicklung und Erstellung eines detaillierten Klimabildes der Stadt. Mit der Einrichtung eines stadtinternen Kompetenzzentrums für KI demonstriert München, wie diese Technologien zur Förderung einer datengesteuerten Nachhaltigkeitsstrategie beitragen können.

Stefanie Lämmle, Leon Lukas, Gregory Neumann, Laura Dornheim
Urbanes Rooftop-Farming der Zukunft
Ein Rückblick: Als die menschliche Zivilisation begann, sich durch ein grünes Dach zu schützen.

Der Beitrag präsentiert eine Zukunftsvision des urbanen Rooftop-Farmings aus der Perspektive des Jahres 2050. Am Beispiel eines Pilotprojekts am Science Tower in Graz werden die Vorteile und Funktionen von Dachgärten in Städten aufgezeigt. Das Projekt integrierte Nahrungsmittelproduktion, Stadtkühlung, erneuerbare Energieerzeugung, Bodensicherung, soziale Verantwortung und Wasserrückhaltung. Hervorgehoben werden die positiven Auswirkungen auf das Stadtklima durch Evapotranspiration, die Fähigkeit zur Wasserrückhaltung bei Starkregenereignissen und die soziale Komponente durch die Einbindung von Jugendlichen. Der Beitrag schließt mit einem optimistischen Ausblick auf eine nachhaltigere Zukunft, in der urbane Landwirtschaft zur Lösung städtischer Herausforderungen beiträgt.

Franz Prettenthaler, Sabine Marx
Kommunen als Schlüssel zur Umsetzung konkreter Klimaschutzziele

Klimaschutz, Klimaanpassung und Nachhaltigkeit erfordern die Umsetzung ambitionierter Projekte auf allen Ebenen. Darin sind sich inzwischen die meisten Akteure einig. Doch woran liegt es, dass gerade die Umsetzung entsprechender Maßnahmen so schleppend vorankommt? EU, Bund, Länder und Kommunen stellen hohe Summen zur Förderung dieser Maßnahmen bereit – am Geld kann es eigentlich nicht liegen. Auch das Knowhow für die Umsetzung ist vorhanden. Das Problem schein daher an anderer Stelle zu liegen. Bleiben möglicherweise so viele gute Konzepte, Ideen und Strategien in den Schubladen liegen, weil es an Personen fehlt,die die Umsetzung vor Ort vorantreiben, das Projektmanagement übernehmen und sich um den Prozess kümmern? Denn gerade in den Feldern Klimaschutz, Klimaanpassung und Nachhaltigkeit braucht es engagierte Menschen vor Ort. Doch genau diese Menschen werden oft mit ihren Aufgaben alleingelassen, sodass sie sich nach Alternativen umschauen.Insbesondere in kleinen Kommunen sowie den ländlichen Regionen fehlen solche Personen häufig gänzlich. Regionale Klimaschutzagenturen können hier ein Puzzlestück im großen Gefüge bilden und einen Beitrag zur Lösung leisten.

Sebastian Krug, David-Willem Poggemann
Das neue Drees & Sommer-Innovationsgebäude OWP12 – Eine Büroimmobilie nach Cradle to Cradle®
Eine Zukunft für den Gebäude- und Bausektor

Der Beitrag stellt das neue Innovationsgebäude OWP12 von Drees & Sommer vor, das als Vorzeigebeispiel für nachhaltiges und digitales Bauen dient. Basierend auf dem Cradle to Cradle-Prinzip integriert das Gebäude innovative Technologien wie eine energieeffiziente Hochleistungsfassade, ein modulares System für die technische Gebäudeausrüstung und eine begrünte Fassade. Besonderer Wert wurde auf die Rückbaubarkeit und Wiederverwertbarkeit aller Materialien gelegt,dokumentiert in einem Circularity Passport. Als Plusenergiehaus erzeugt OWP12 mehr Energie als es verbraucht. Das Projekt demonstriert, wie durch innovative Ansätze und Partnerschaften nachhaltige, gesundheitsfördernde und wirtschaftlich sinnvolle Gebäude realisiert werden können.

Thomas Berner
Wie Weltraumtechnologien mithilfe von KI Nachhaltigkeitsbestrebungen unterstützen (Teil I)

Der Beitrag beleuchtet, wie Weltraumtechnologien in Verbindung mit KI Nachhaltigkeitsbestrebungen auf der Erde unterstützen können. Schwerpunkte sind Erdbeobachtung, Kommunikation und Energiegewinnung aus dem Weltraum. Bei der Erdbeobachtung ermöglichen Satelliten mit verschiedenen Sensoren die großflächige Überwachung von Umweltveränderungen, wobei KI-Methoden zur Verarbeitung der enormen Datenmengen eingesetzt werden. Im Bereich Kommunikation werden satellitengestützte Netzwerke für globale Konnektivität entwickelt, wobei KI das Netzwerkmanagement optimiert. Auch Konzepte zur Energiegewinnung im Weltraum werden diskutiert. Der Beitrag unterstreicht die Bedeutung dieser Technologien für die Erreichung von Nachhaltigkeitszielen und die Bewältigung globaler Herausforderungen wie Klimawandel und Ressourcenknappheit.

Birgit Weimert, Nadya Ben-Bekhti-Winkel
Wie Weltraumtechnologien mithilfe von KI Nachhaltigkeitsbestrebungen unterstützen (Teil II)

Der Beitrag beleuchtet die Herausforderungen und Lösungsansätze für Nachhaltigkeit im Weltraum. Zentrale Themen sind der zunehmende Weltraumschrott, die Auswirkungen von Megakonstellationen und die Notwendigkeit eines nachhaltigen Weltraumverkehrsmanagements. KI-Systeme spielen eine Schlüsselrolle bei der Bewältigung dieser Herausforderungen,etwa bei der Kollisionsvermeidung und dem Satellitenmanagement. Der Text diskutiert auch Sicherheitsaspekte im Weltraum und den Transfer von Weltraumtechnologien in terrestrische Anwendungen. Abschließend wird die Zukunft der Raumfahrt skizziert, mit Fokus auf internationale Kooperation und nachhaltige Nutzung des Weltraums für wissenschaftliche und kommerzielle Zwecke.

Birgit Weimert, Nadya Ben-Bekhti-Winkel
Ressourcen schonen durch KI im Weinbau – geht das?

Der Beitrag untersucht, wie künstliche Intelligenz und moderne Technologien zur Ressourcenschonung im Weinbau beitragen können. Drei Hauptansätze werden vorgestellt: (1) Pilzwiderstandsfähige Rebsorten (PIWIs), die den Pflanzenschutzmitteleinsatz reduzieren, (2) digitale Applikationskarten für präzisen Pflanzenschutz, und (3) Smart Sprayer und Sprühdrohnen für eine effizientere Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln. Diese Innovationen zielen darauf ab,den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln zu minimieren, die Umweltbelastung zu reduzieren und gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit des Weinbaus, insbesondere in Steillagen, zu erhalten. Der Artikel betont die Bedeutung dieser Technologien für die Erreichung der EU-Ziele zur Reduktion von Pflanzenschutzmitteln und für eine nachhaltigere Weinproduktion.

Andreas Stutz, Jörn Strassemeyer, Jan-Philip Pohl, Frederik Braum, Oliver Trapp, Anna Kicherer
Sonar meets AI: Revolutionäre Ansätze in der Geisternetzearbeit

Der Beitrag beschreibt innovative Ansätze zur Bekämpfung von Geisternetzen in Gewässern, mit Fokus auf die Ostsee. Es wird die Entwicklung von der manuellen Suche bis zum Einsatz von Seitensichtsonar und künstlicher Intelligenz (KI)dargestellt. Zentrale Elemente sind die Nutzung von Sonartechnologie zur Detektion von Geisternetzen, die Entwicklung der GhostDiver-App zur Datenerfassung und -verifizierung, sowie die Zusammenarbeit mit verschiedenen Akteuren. Der Artikel betont das Potenzial von KI zur Automatisierung der Datenauswertung und zur Effizienzsteigerung bei der Identifizierung von Geisternetzen. Zukünftige Herausforderungen umfassen den Einsatz autonomer Unterwasserfahrzeuge, die Ausweitung der Datensammlung und die Entwicklung präventiver Maßnahmen gegen Netzverluste.

Gabriele Dederer, Mareen Lee, Anne Röhling, Andrea Stolte, Stefanie Werner, Mia Schumacher, Crayton Fenn, Christian Howe, Wolfgang Frank, Finn Viehberg, Jochen Lamp
MicroBubbles: Der Gamechanger. Wie wir mit einer Sprunginnovation den Mikroplastikeintrag in unsere Meere senken

Der Beitrag stellt die innovative Technologie der MicroBubbles GmbH zur Entfernung von Mikroplastik aus Gewässern vor.Die Technologie nutzt Milliarden winziger Mikroblasen, um Mikroplastikpartikel an die Wasseroberfläche zu transportieren,wo sie abgeschöpft werden können. Zentrale Aspekte sind der Einsatz von KI zur Erkennung von Mikroplastik-Hotspots und zur Steuerung der Technologie, sowie die Skalierbarkeit des Systems für den globalen Einsatz, insbesondere in Hauptflüssen. Das Unternehmen, das durch die Bundesagentur für Sprunginnovation (SprinD) unterstützt wird, zielt darauf ab, eine nachhaltige Lösung für die Mikroplastikverschmutzung zu entwickeln und gleichzeitig das Bewusstsein für dieses Umweltproblem zu schärfen. Herausforderungen liegen in der Anpassung der Technologie an verschiedene Gewässertypen und in der globalen Implementierung.

Roland Damann
Der GreenTec Campus in Schleswig-Holstein: Innovation und Nachhaltigkeit am regionalen Campus

In der „Future Zone“ des GreenTEC Campus in Schleswig–Holstein können sich Expert*innen zukunftsfit machen, Entscheider*innen erfahren, wie die Energie- und Mobilitätswende sich gestalten lassen und Besucher*innen live erleben, auf welche Art und Weise es möglich sein wird, unsere Enkel und Urenkel mit Energie, Mobilität, Daten und Ernährung sowie der dazugehörigen Bildung zu versorgen.

Stefanie Steible, Marten Jensen
Ireland’s Data Centre Energy Question: How the Planet can Solve a very Human Problem

Der Beitrag untersucht Irlands wachsenden Energiebedarf durch Datenzentren und präsentiert erneuerbare Energien als Lösung. Irlands geografische Lage bietet ideale Bedingungen für Wind- und Gezeitenenergie. Die Küstenregionen und Halbinseln eignen sich besonders für Offshore- und Onshore-Windparks, während starke Gezeitenströmungen an vielen Küstenabschnitten Potenzial für Gezeitenenergie bieten. Der Autor argumentiert, dass die Nutzung dieser erneuerbaren Energiequellen nicht nur den Energiebedarf der Datenzentren decken, sondern auch zur nachhaltigen Entwicklung Irlands beitragen könnte. Dieses Konzept könnte auch für andere Länder mit ähnlichen geografischen Voraussetzungen relevant sein.

Stuart Evers
Gamification: Spielerisch gegen die Klimakrise

Klimaschutz ist dringend, darum fassen wir schnell das Wichtigste zu Gamification und Klimaschutz zusammen. Gamification wirkt und wir können ihre Kräfte für den Klimaschutz einsetzen. Konkret können wir damit Menschen dabei helfen, Wissen zu gewinnen (Huang et al.,.Educational Technology Research and Development 68:1875–1901, 2020; Sailer und Homner,.Educational Psychology Review 32:77–112, 2020), ihre Motivation und auch ihr Verhalten positiv zu beeinflussen (Ritzhaupt et al.,.Educational Technology Research and Development 69:2493–2522, 2021). Wenn man Gamification einsetzen möchte, lohnt es sich, die psychologischen Theorien der Verstärkung, Selbstbestimmung und Zielsetzung näher zu betrachten. Je nach Ziel sollten verschiedene Spieleelemente eingesetzt werden.Um Wissen zu transferieren, eignen sich vor allem kooperative Elemente, Narrative und klare Aufgaben. Um Motivation und Stimmung zu erhöhen, sollte auf responsives Feedback und jede Möglichkeit von sozialer Interaktion gesetzt werden. Dabei ist es vernachlässigbar, ob es sich um einen Wettkampf, eine Kooperation oder Teamwettkämpfe handelt. Abschließend sollte man auf Kooperation, auf ein Levelsystem und auf die Besten setzen, wenn man das Verhalten von Menschen verändern möchte. Um diese Elemente zu etablieren, sollte der Designprozess beachtet werden, der im Folgenden beschrieben wird. Weiter unten sind einige inspirierende Projekte zu finden.

Ben Lenk-Ostendorf

Konzepte zur Erreichung von Entwicklungszielen der ökologischen Nachhaltigkeitsdimension

Frontmatter
Donut-Ökonomie: Ein holistisches Konzept für regenerative Zukünfte

Der Beitrag stellt Kate Raworths Konzept der Donut-Ökonomie vor, ein Modell für nachhaltiges und gerechtes Wirtschaften. Es definiert einen „sicheren und gerechten Raum für die Menschheit“ zwischen sozialen Grundbedürfnissen und ökologischen Grenzen. Der Text erläutert die Grundprinzipien, darunter regenerative und verteilte Wirtschaft, und diskutiert die praktische Umsetzung am Beispiel Amsterdams. Die Rolle von Technologien wie künstlicher Intelligenz bei der Realisierung dieses Modells wird hervorgehoben. Abschließend werden Forschungsbedarf und Herausforderungen bei der Implementierung der Donut-Ökonomie thematisiert.

Kai Gondlach
Digitalisierung – Enabler oder Stolperstein für Klimaschutz in Unternehmen?

Der Artikel untersucht die Rolle der Digitalisierung als potentieller Enabler für Klimaschutz in Unternehmen. Er diskutiert Chancen wie Effizienzsteigerungen und verbesserte Transparenz, aber auch Herausforderungen wie den Ressourcenverbrauch digitaler Technologien und den Rebound-Effekt. Besonderes Augenmerk liegt auf Standardisierungsbemühungen, dem digitalen Produktpass und Green IT. Die Autorin kommt zu dem Schluss, dass Digitalisierung ein Enabler für Klimaschutz sein kann, aber eine umsichtige Implementierung erfordert, um negative Nebeneffekte zu minimieren und das volle Potenzial auszuschöpfen.

Lara Waltersmann
The Future of Industry 5.0: A Comprehensive Reflection on Sustainable Industrial Evolution

Der Artikel bietet einen umfassenden Überblick über Industry 5.0, ein Konzept, das 2015 eingeführt wurde und eine menschenzentrierte, nachhaltige industrielle Evolution anstrebt. Die Autoren diskutieren die Entstehung, Entwicklung und globale Verbreitung von Industry 5.0, wobei sie dessen Ausrichtung an den UN-Nachhaltigkeitszielen und der Kreislaufwirtschaft hervorheben. Der Beitrag beleuchtet auch Herausforderungen, insbesondere Kontroversen um die Interpretation durch die Europäische Kommission, und betont die Resilienz des Konzepts. Abschließend wird die Zukunftsperspektive von Industry 5.0 als transformative Kraft für eine nachhaltige industrielle Praxis erörtert.

Michael Rada, Achim Schaller

Konkrete Utopien regenerativer Zukünfte 2050 innerhalb der ökologischen Nachhaltigkeitsdimension

Frontmatter
„Stellen Sie sich vor, es geschieht ein Wunder“
Eine Annäherung an eine Welt, in der es uns Menschen psychisch gut gehen kann.

Der Artikel verwendet die „Wunderfrage“ aus der systemischen Beratung, um eine utopische Vision der Welt im Jahr 2050 zu entwerfen. Der Autor beschreibt eine Gesellschaft, in der sozial-ökologische Krisen gelöst wurden und ein neues Gleichgewicht zwischen Freiheit, Gleichheit, Gemeinschaft und Nachhaltigkeit herrscht. Diese Welt ist geprägt von nachhaltiger Stadtentwicklung, einem neuen Umgang mit Konflikten, gemeinschaftlichem Wohnen und einer Neudefinition von Wohlstand, der nicht mehr auf materiellem Reichtum, sondern auf Wohlbefinden basiert. Der Beitrag argumentiert,dass ein fundamentaler Paradigmenwechsel von einer Marktlogik zu einer Gemeinwohl-Logik notwendig ist, um diese Utopie zu verwirklichen.

Felix Peter
Technikoptimismus
Wie wir die Welt mit Wissenschaft und Technik wieder in die Balance bekommen.

Der Artikel argumentiert für einen optimistischen Blick auf die Rolle von Wissenschaft und Technik bei der Bewältigung globaler Herausforderungen. Die Autoren verwenden den „Kolibri-Effekt“ als Metapher für unerwartete technologische Entwicklungen und diskutieren potenzielle Sprunginnovationen in Bereichen wie Energie, Medizin, Bildung und Umweltschutz. Sie betonen die Bedeutung von visionärem Denken und kollektiver Selbstwirksamkeit bei der Technologieentwicklung. Der Beitrag plädiert für einen rationalen Optimismus und argumentiert, dass Pessimismus und Zukunftsangst kontraproduktiv für Innovationen sind. Die Autoren sehen Technikoptimismus als ethischen Imperativ, um eine bessere Zukunft für nachfolgende Generationen zu gestalten.

Rafael Laguna de la Vera, Thomas Ramge
LEISURE > Work
Or That Time in 2050 When the Tourism Industry was Called into a Post-Labor Era

Der Artikel präsentiert eine spekulative Zukunftsvision der Tourismusindustrie im Jahr 2050. Die Autorin beschreibt eine Bewegung namens „LEISURE > work“, die darauf abzielt, den Wert von Freizeit gegenüber Arbeit neu zu bewerten. Diese Initiative schlägt vor, Urlaubszeit mit dem höchsten Gehalt eines Unternehmens zu vergüten, um die Bedeutung von Freizeit zu betonen und Ungleichheiten in der Branche anzugehen. Der Text reflektiert über die Auswirkungen dieses Konzepts auf die Arbeitskultur, die Neukonzeption von Freizeit und die mögliche Transformation der Tourismusindustrie. Die Autorin argumentiert, dass diese Bewegung eine Chance bietet, die Qualität der Freizeit im 21. Jahrhundert neu zu überdenken und zu gestalten.

Birthe Menke
What About Us? And Our Sole Planet in 2050?

Die Utopie präsentiert drei verschiedene Szenarien für die Welt im Jahr 2050: ein positives, ein negatives und ein realistisches. Das positive Szenario beschreibt eine nachhaltige, inklusive und fortschrittliche Gesellschaft mit Fortschritten in Technologie, Umweltschutz und sozialer Gerechtigkeit. Das negative Szenario skizziert eine Welt, die von Klimakatastrophen, sozialer Ungleichheit und technologischen Dystopien geplagt wird. Das realistische Szenario liegt zwischen diesen Extremen und berücksichtigt sowohl Fortschritte als auch anhaltende Herausforderungen. Der Artikel diskutiert auch die Bevölkerungsentwicklung bis 2050 und deren Auswirkungen auf den Planeten. Abschließend betont der Autor die Notwendigkeit individueller und kollektiver Veränderungen im Konsumverhalten und in der Ressourcennutzung,um eine lebenswerte Zukunft für eine wachsende Weltbevölkerung zu gewährleisten.

Achim Schaller
Backmatter
Metadaten
Titel
Regenerative Zukünfte und künstliche Intelligenz
herausgegeben von
Kai Gondlach
Birgit Brinkmann
Mark Brinkmann
Julia Plath
Copyright-Jahr
2024
Electronic ISBN
978-3-658-43586-8
Print ISBN
978-3-658-43585-1
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-43586-8

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.