Die KI-Ideenwerkstatt für Umweltschutz des Bundesumweltministeriums nimmt die Zivilgesellschaft in den Blick und unterstützt nicht-wirtschaftlich tätige Initiativen bei der Entwicklung von sogenannten KI-Pilotprojekten. KI-Pilotprojekte setzen digitale Werkzeuge und Künstliche Intelligenz gewinnbringend für den Umwelt-, Natur- und natürlichen Klimaschutz ein. Die KI-Ideenwerkstatt für Umweltschutz unterstützt Euch dabei, die Realisierung eurer Ideen einzusetzen. Dazu starten wir jedes Jahr eine Ausschreibung, in der Ihr Eure Projekte bzw. Projektideen einreichen könnt.
Im Rahmen des Ideenwettbewerbs „KI-Ideenwerkstatt X Prototype Fund Hardware: Offene Technologien für den Umweltschutz“ haben wir aus zahlreichen Einsendungen sechs innovative Projekte ausgewählt. Fünf von ihnen erhalten jeweils 24.500 Euro, um ihre KI-Lösungen für den Umweltschutz voranzutreiben. Ein Sonderpreis über 5.000 Euro ging an das Projekt „Digitale Gartenzwerge“.
Von digitaler Wurmkompostierung und Flussüberwachung bis hin zur Echtzeit-Erfassung von Umweltdaten – die Projekte zeigen eindrucksvoll, wie Künstliche Intelligenz zum Schutz unserer Umwelt beitragen kann. Wir freuen uns auf die Ergebnisse!
Insekten zu erfassen, ohne sie zu töten? Das macht unser Pilotprojekt „Insektenmonitoring“ mithilfe von KI möglich. Sie analysiert die Bilder in Echtzeit und bestimmt Arten sowie Individuenzahlen automatisch.
Wie heiß wird die Stadt? Unser Pilotprojekt UrbanClimate misst Mikroklimadaten und analysiert sie mithilfe von KI. So werden Hitzeinseln sichtbar – und Lösungen für eine kühlere, lebenswertere Stadt möglich.
Jährlich fallen in Deutschland Millionen Tonnen wertvoller Bioabfälle an, die nicht effektiv genutzt werden und durch den Transport zur Kompostieranlage Emissionen verursachen. Doch die Lösung könnte klein, glitschig und äußerst effizient sein: Würmer!
Warum kaufen, wenn man leihen kann? Einige Werkzeuge werden angeschafft und werden dann nur selten gebraucht. Dabei ginge es nachhaltiger und einfacher. Wer anpacken will, sollte sofort loslegen können – ohne hohe Kosten oder lange Wartezeiten.
Kleine Gewässer sind essenziell für unser Ökosystem, doch es fehlen zuverlässige Daten zu Wasserstand und Qualität. Unser Pilotprojekt entwickelt kostengünstige Open-Hardware-Sensoren, die Daten per KI auswerten und online verfügbar machen.
Wer einen Garten hat, kennt die Herausforderung: Wie lässt sich nachhaltig gärtnern, und wie kann man den Garten auch aus der Ferne im Blick behalten? Unser Pilotprojekt DigitZ bietet eine Lösung.
Unter den zahlreichen Bewerbungen waren viele tolle Projekte bzw. Projektideen dabei. Die Auswahl fiel uns wirklich nicht leicht. Letztendlich haben uns diese drei Projekte überzeugt, denn sie zeigen, wie vielfältig KI für den Umweltschutz eingesetzt werden kann. Sie spannen thematisch einen großen Bogen von der Erfassung historischer Biodiversitätsdaten, der Beobachtung von Seegraswiesen bis hin zum smarten Schadstoff-Check in Alltagsprodukten und Kosmetika. Bis Ende 2024 unterstützen wir die ausgewählten Pilotprojekte dabei, ganz konkrete Lösungen für den Umweltschutz zu entwickeln. Wir freuen uns sehr auf die gemeinsame Umsetzung und sind auf die Weiterentwicklung eurer Pilotprojekte sehr gespannt.
Viele Alltagsprodukte enthalten Schadstoffe. Durch den Einsatz einer KI-basierten OCR sollen Inhaltsstoffe direkt von Produktverpackungen in der App ausgelesen und bewertet werden. Das hilft Verbraucher*innen nachhaltigere Kaufentscheidungen zu treffen.
In den Beständen naturhistorischer Sammlungen verbergen sich spannende und aufschlussreiche Biodiversitätsdaten. Ziel des Projektes ist es daher mittels KI diese Daten aus historischen Sammlungsetiketten auszulesen.
Durch eine automatisierte Bilderkennung mittels KI wird eine effiziente, präzise und skalierbare Methode entwickelt, um die Bestände von Seegraswiesen zu erfassen. So können frühzeitig Veränderungen erkannt und gezielt Schutzmaßnahmen ergriffen werden.
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Was sind unsere Pilotprojekte?
Anika Gebauer, Referentin in der KI-Ideenwerkstatt, erklärt Euch mehr über die Pilotprojekte.
Unsere Unterstützung
Wie unterstützt die KI-Ideenwerkstatt euch bei euren Projekten?
Vorgesehen ist eine enge Begleitung der Umsetzung der Projektidee durch die KI-Ideenwerkstatt, Geldleistungen sind nicht möglich. Die KI-Ideenwerkstatt unterstützt entlang des gesamten Projektzyklus, der je nach Projekt sehr unterschiedlich aussehen kann.
Beratende Unterstützung bei der Planung des Projektes
Gemeinsam legen wir ein realistisches Projektziel fest und identifizieren zu Beginn alle notwendigen Arbeitsschritte sowie die benötigten Ressourcen. Darunter fallen zum Beispiel die technische Ausrüstung wie etwa Sensoren oder Computer, aber auch die personellen Ressourcen. Welche datenwissenschaftlichen Methoden zum Einsatz kommen könnten, welche Daten benötigt werden und welchen Mehrwert der Einsatz künstlicher Intelligenz schaffen könnte, schätzen die Mitarbeitenden der KI-Ideenwerkstatt gern gemeinsam mit euch ein.
Bereitstellung und Messung von Umweltdaten
Nachdem wir gemeinsam bestimmt haben, welche Daten benötigt werden, hilft die KI-IW bei der Recherche und gegebenenfalls dem Einkauf von Datensätzen, die das Herzstück eines jeden KI-Projekts sind. Außerdem steht die Ideenwerkstatt bei der Erhebung neuer Umweltdaten zur Seite. Die technischen Gerätschaften, zum Beispiel Sensoren, stellt die KI-IW zur Verfügung und unterstützt bei der Inbetriebnahme dieser. Für die eigentlichen Messungen kann die KI-Ideenwerkstatt allerdings kein Personal bereitstellen, das gilt es bei der Projektplanung zu beachten.
Bereinigung und statistische Analyse der Umweltdaten
Um herauszufinden, ob wir genügend und ausreichend gute Daten gesammelt haben, kommen statistische Methoden zum Einsatz. Wurden beim Audio-Monitoring von Vögeln wirklich nur Vogelstimmen aufgenommen oder auch Verkehrslärm? Habe ich 500 Audiodateien von der Elster, aber nur drei von der Lerche und daher ein Ungleichgewicht in meinem Datensatz? Die Datenwissenschaftler*innen der KI-IW unterstützen euch bei der Analyse und Bereinigung der Daten. Wie bei allen Schritten im Projektzyklus streben wir dabei einen Wissenstransfer an, sodass die nötigen Techniken zukünftig auch ohne unsere Hilfe genutzt werden können.
Labeln der Daten und Entwicklung eines KI-Modells
Nachdem wir einen guten Datensatz zusammengestellt haben, kümmern wir uns um das Labeln der Daten. Denn bevor ein KI-Modell eine Elster anhand ihrer Stimme identifizieren kann, müssen wir dem Modell erst einmal beibringen, wie eine Elster klingt. Dazu müssen die Daten gelabelt beziehungsweise annotiert werden, das heißt, dass ich der Elster-Audiodatei das Label „Elster“ zuordne. Anschließend trainieren wir gemeinsam das KI-Modell, testen, wie gut es funktioniert, und finden die richtigen Stellschrauben, um es zu verbessern. Wie das auch ohne große Vorkenntnisse möglich ist, zeigen die Mitarbeitenden der KI-IW.
Bereitstellung einer öffentlichkeitswirksamen Bühne
Bereits während der Projektentwicklung wollen wir die Idee und die Zwischenergebnisse der interessierten Öffentlichkeit präsentieren, um andere zu informieren und inspirieren. Zudem kann das Netzwerk der KI-Ideenwerkstatt genutzt werden, um weitere Kooperationspartner*innen zu finden und das Projekt gemeinsam voranzubringen.
