Technischer Fortschritt
Nachhaltige KI – geht das?
Foto von Google DeepMind, pexels
Überblick
Nachhaltige Künstliche Intelligenz (KI), auch Green AI genannt, macht das Spannungsfeld sichtbar: Einerseits kann KI im Klima- und Umweltschutz eingesetzt werden, andererseits bringt sie selbst Herausforderungen mit sich – etwa einen hohen Energie- und Ressourcenverbrauch, den Einsatz seltener Rohstoffe oder soziale Fragen.
In diesem Lernpfad werden die Lernenden dafür sensibilisiert, welche Faktoren für eine nachhaltige KI wichtig sind. Sie stellen Vorteile und Herausforderungen gegenüber und entwickeln eigene Prinzipien für „Green AI“.
Leitfragen
- Was bedeutet Nachhaltige KI oder Green AI?
- Wie können KI-Anwendungen dabei helfen, die Umwelt zu schützen?
Vorbereitung
- Arbeitsblatt: Seegurke sucht Seegraswiese
- Arbeitsblatt: Nachhaltigkeit und KI
- Video: Künstliche Intelligenz in 2 Minuten erklärt
- Video: Generative KI in 2 Minuten erklärt
- Arbeitsblatt: Anwendungen für den Umweltschutz
Ablauf
1. Einführung
Künstliche Intelligenz und Klimaschutz
Diesmal geht es um zwei sehr komplexe Themen: Künstliche Intelligenz (KI) und Klimaschutz.
Starte mit einem Stimmungsbild:
- Wer hat schon einmal von Künstlicher Intelligenz gehört?
- Wer nutzt KI-Anwendungen?
- Wo könntet ihr euch vorstellen, dass KI dabei helfen kann, die Umwelt zu schützen?
Um die Übung dynamischer zu gestalten, stellen sich die Lernenden im Raum auf. Ein Bereich steht für „Ja“, ein anderer für „Nein“. Anschließend besprecht ihr gemeinsam Einsatzmöglichkeiten, Erfahrungen und Bedenken.
Teile den Lernenden nun den Comic: „KI nachhaltig entwickeln: Seegurke sucht Seegraswiese” aus. Du kannst ihn als PDF oder in gedruckter Form teilen. Alle Informationen und die Datei findest du auf dem Arbeitsblatt.
Danach nehmt ihr die Frage vom Anfang noch einmal auf:
- Wie kann KI dabei helfen, die Umwelt zu schützen?
- Welche Entwicklungsphasen gibt es, wenn eine neue Anwendung entwickelt wird?
- Welche Faktoren sind wichtig für eine nachhaltige KI?
Arbeitsblatt
2. Recherche
Nachhaltige KI !? Was braucht das?
Die Lernenden erarbeiten in dieser Phase selbständig, was bei der Nutzung von KI-Modellen zu beachten ist. Sie setzen sich damit auseinander, dass es beim Training und bei der Nutzung von KI-Modellen große Unterschiede im Energie- und Ressourcenverbrauch gibt. Für die Recherche zu einer nachhaltigen Nutzung von KI-Anwendungen lesen sie folgenden Text und tragen weitere Informationen zusammen. Recherche-Tipps und -Links sind im Arbeitsblatt enthalten. Es ist empfehlenswert, in Zweiergruppen zu arbeiten.
Arbeitsblatt
Wichtig zu wissen:
An dieser Stelle wird nicht die Funktionsweise von KI-Modellen im Detail erklärt. Einen guten kurzen Einstieg bietet dieses Video:
Video (02:19 Min.)
Da wir in diesem Lernpfad häufig von Chatbots wie ChatGPT sprechen, lohnt sich auch ein Blick auf generative KI. Eine anschauliche Erklärung findest du hier:
Video (02:02 Min.)
3. Handeln
Arbeitsauftrag für die Lerngruppe
Im folgenden Arbeitsblatt werden – neben dem Beispiel Seegraswiesen – weitere Anwendungen vorgestellt, bei denen KI zum Umwelt- und Klimaschutz beiträgt (z. B. Smart Farming, Meeresschutz, Energieversorgung).
Auf dieser Grundlage sammeln die Lernenden in Teams Argumente, die für den Einsatz von KI im Klima- und Umweltschutz sprechen. Dem gegenüber stellen sie die zentralen Herausforderungen und beschreiben Aspekte für eine nachhaltige KI – etwa den hohen Energie- und Ressourcenverbrauch von KI-Modellen, den Einsatz seltener Rohstoffe sowie soziale Fragen.
Als Ergebnis entwickeln die Lernenden eigene Green-AI-Prinzipien, die zusammenfassen, welche Kriterien für sie entscheidend sind. Auf diese Weise entsteht ein differenziertes Verständnis dafür, dass KI sowohl zum Schutz der Umwelt beitragen als auch neue Belastungen verursachen kann.
Wichtig: Es geht hier nicht darum, die einzelnen Anwendungen zu bewerten. Ziel ist es, deutlich zu machen, wie komplex die Bewertung von KI im Kontext von Nachhaltigkeit ist.
Arbeitsblatt
4. Reflexion
Blick in die Zukunft und Reflexion
Besprecht gemeinsam im Plenum, was ihr gelernt habt. Hat sich eure Sicht auf Anwendungen wie ChatGPT verändert? Überlegt als Gruppe, wie ihr das Thema auch in der Schule und für andere Menschen aufbereiten könntet, um sie dafür zu sensibilisieren.
Ergänzungen
KI Klimabox
Die KI-Klimabox bietet spannende weiterführende Materialien zum Thema, die für die Durchführung des Lernpfades nicht erforderlich sind.
Die KI-Klimabox kann bestellt werden und enthält Materialien, die jungen Menschen einen niedrigschwelligen und praxisorientierten Einstieg in die Zukunftsthemen Künstliche Intelligenz (KI) und Natürlicher Klimaschutz ermöglichen.
- Das Begleitheft bietet eine umfassende Beschreibung aller Begriffe, Funktionen und Einsatzmöglichkeiten: Begleitheft zur KI-Klimabox (PDF).
- Für den Klassenraum gibt es außerdem eine Poster-Zusammenfassung, die aufgehängt werden kann: Poster zur KI-Klimabox (PDF).
Schule macht KI
In dieser digitalen Fortbildung für Lehrkräfte am KI-Campus werden Übungen und Materialien angeboten, die die Funktionsweise von KI genauer betrachten und erklären.
Die Materialien und Inhalte stehen unter der CC BY-SA 4.0 Lizenz. Erstellt durch mycelia gGmbH für das BMUKN.