Inwiefern kann Digitalisierung zur Nachhaltigkeit beitragen? Was bedeutet eigentlich ökonomische, ökologische und soziale Nachhaltigkeit? Und welche konkreten Forschungsprojekte gibt es in diesem Themenfeld? Darum ging es am 07.12.2023 bei der neunten Ausgabe des „Digitaltalks Niedersachsen“, einer Diskussionsveranstaltung des Zentrums für digitale Innovationen Niedersachsen (ZDIN).
Claudia van Veen moderierte die Diskussionen zwischen Wissenschaftlern und Praxispartnern aus den Zukunftslaboren Agrar, Produktion und Wasser: Stephan Bäcker (Oldenburgisch-Ostfriesischer Wasserverband), Dr.-Ing. Norbert Hoffmann (Technische Universität Braunschweig | Leichtmetallzentrum Soltau) und Dr. Sebastian Pütz (Nature Robots GmbH | Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz).
Die Referenten waren sich einig: Digitalisierung ist erforderlich, um die Landwirtschaft, die industrielle Produktion und das Wassermanagement nachhaltiger zu gestalten. In der Landwirtschaft können z. B. autonome Feldroboter dazu beitragen, dass Pflanzenschutzmittel bedarfsgerecht und punktuell auf die Pflanzen aufgetragen werden. Dadurch werden weniger Pflanzenschutzmittel verbraucht, wodurch die Umwelt weniger belastet wird. Auch die Wasserwirtschaft kann durch Digitalisierung nachhaltiger werden. So können z. B. Sensoren in Feldern integriert werden, die den Wasserbedarf der angebauten Kulturen ermitteln, um diese zielgenau zu wässern und unnötig ausgebrachte Wassermengen zu vermeiden. Dies ist wichtig, da zunehmende Trockenperioden einen sparsameren Umgang mit Wasser erfordern. In der industriellen Produktion kann Digitalisierung z. B. dazu beitragen, Material einzusparen. Sensoren können während des Produktionsprozesses Daten aufzeichnen, die durch Maschinelles Lernen ausgewertet werden können. Dadurch können Fehler im Produktionsprozess frühzeitig erkannt und beseitigt werden, damit weniger Ausschuss entsteht. Die Referenten betonten, dass Digitalisierung nicht per se zur Nachhaltigkeit beiträgt. Sie muss zielgerichtet eingesetzt werden, sodass Prozesse optimiert und dadurch Energie und Ressourcen eingespart werden.
Ökonomische, ökologische, soziale Nachhaltigkeit
Moderatorin Claudia van Veen brachte die drei Säulen der Nachhaltigkeit ins Gespräch ein: Ökonomie, Ökologie, Soziales. Dr.-Ing. Norbert Hoffmann stufte diese drei Aspekte als gleichwertig und gleichermaßen wichtig ein, sagte aber, dass die soziale Komponente oft vernachlässigt werde. Dazu zählen z. B. die Arbeitsumgebung und -bedingungen. Dr. Sebastian Pütz ergänzte, dass in Betrieben die ökonomische Nachhaltigkeit erste Priorität habe, die anderen beiden Säulen aber auf die gleiche Ebene gehoben werden müssten. Dem stimmte auch Stephan Bäcker zu. Der Idealzustand wäre ein Gleichgewicht aus Ökonomie, Ökologie und Soziales. Da das schwer zu erreichen sei, müsse man fallbezogen entscheiden.
Ein weiteres Thema war die Erzeugung, Verarbeitung und Nutzung von Daten. Stephan Bäcker und Dr.-Ing. Norbert Hoffmann berichteten, dass sowohl in der Wasserwirtschaft als auch in der industriellen Produktion zahlreiche Daten erhoben würden, dabei sei die Verarbeitung und Nutzung aber aus verschiedenen Gründen herausfordernd. Bei der Verarbeitung bestehe das Problem z. B. darin, dass je nach Bundesland teils unterschiedliche Datenformate genutzt werden, was die Vereinheitlichung und den Austausch der Daten erschwere. Zudem möchten viele Betriebe und Organisationen, die Daten erfassen, ihre Daten nicht mit Dritten teilen. Hier könnten technologische Konzepte wie das Föderierte Lernen helfen. Dabei handelt es sich um eine Methode des Maschinellen Lernens, bei der die Daten dezentral auf verschiedenen Datenplattformen analysiert und die Ergebnisse anschließend plattformübergreifend zusammengeführt werden. Die Rohdaten werden also nicht ausgetauscht, sodass die Dateneigentümer*innen keinen Missbrauch ihrer Daten fürchten müssen.
Nachhaltige Datenverarbeitung?
Hinsichtlich der Frage zur Nachhaltigkeit der benötigten Rechenleistung für die Verarbeitung der hohen Datenmenge ging Dr. Sebastian Pütz auf die Erfassung der Daten ein. Er erklärte, dass bereits die Datenerfassung durch Roboter oder Sensoren nachhaltig erfolgen müsse. Die Systeme müssten unterscheiden, welche Daten wichtig sind, und auch nur diese erfassen, sodass in der genutzten Cloud oder auf der eingesetzten Datenplattform weniger Daten zu verarbeiten sind.
Der Digitaltalk zeigte, dass die Landwirtschaft, die industrielle Produktion und das Wassermanagement vor ähnlichen Herausforderungen stehen. In allen drei Bereichen kann Digitalisierung einen Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten, wenn sie zielgerichtet und effizient eingesetzt wird.
Die Veranstaltung wurde live aus dem Co-Working Space CO|RE in Oldenburg gestreamt. Interessent*innen konnten sich digital dazuschalten und ihre Fragen über einen Chat in die Diskussion einbringen. Die Aufzeichnung des Digitaltalks befindet sich auf dieser Seite. Interessent*innen, die nicht an der Live-Übertragung teilnehmen konnten, erhalten so die Möglichkeit, die ganze Diskussion nachträglich anzusehen. Sie erfahren dann auch, was die Referenten zu den Themen Künstliche Intelligenz und gesetzliche Rahmenbedingungen gesagt haben.
Zum Abschluss des Digitaltalks verwies ZDIN-Geschäftsführerin Dr.-Ing. Agnetha Flore auf die für 2024 geplanten Ausgaben der Diskussionsveranstaltung, u. a. mit dem Zukunftslabor Wasser.
