Wissensbeiträge Fast Forward Future
Deep Tech Knowledgetransfer: Ergänzende Topics und Beiträge
"It’s time for a circular economy" - Die Ellen MacArthur Foundaition
"Through design, we can eliminate waste and pollution, circulate products and materials, and regenerate nature, creating an economy that benefits people, business and the natural world."
Podcast:
"Nachhaltigkeit 2.0 – Zukunft gestalten mit KI" mit Prof. Reinhard Kahle in der Reihe "KI heute"
vom 28.2.2024
"74 % der Befragten einer Statista Studie glauben nicht, dass es in den nächsten Jahren gelingen wird, den Klimawandel wirksam zu bekämpfen. Wie könnte KI hier helfen? Der Trend in der Künstlichen Intelligenz geht hin zu immer größeren und komplexeren Modellen. Diese können zwar Vorschläge machen, doch umsetzen muss sie der Mensch. Dessen Hauptproblem ist die Geschwindigkeit. In der Umsetzung und in der Finanzierung. Eine KI kann uns hier Wege aufzeigen. Doch auch die hat ihre Schattenseite: Leider ist schon das Entwickeln und das Trainieren von Modellen nicht sehr ressourcenschonend. Stellt sich also die Frage: Wie können wir heute schon den Einsatz und die Entwicklung von KI-Systemen nachhaltiger gestalten?"
Zu Gast: Prof. Dr. Reinhard Kahle leitet das Carl Friedrich von Weizsäcker-Zentrum an der Universität Tübingen und befasst sich dort mit Herausforderungen der Wissenschaften im digitalen Zeitalter, wozu auch KI gehört.
Die 10 R-Strategien der Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie
R 0 Refuse: Weglassen - Verzicht - Ersetzen
Was kann ersetzt werden? Welche Produkte, Funktionen oder Materialien können ausgetauscht werden? Was kann digital werden?
Reduktion von Energieverbrauch und Rohstoffen durch neue (digitale) Produkte und Dienstleistungen, Innovationen auf der Basis von „Weglassen“
R 1 Rethink: neu denken - Innovationen
Materialinnovationen,
neue Geschäftsmodelle, Zirkuläre Systeme, Reverse Logistics,
Intensivierung der Produktnutzung
R 2 Reduce: reduzieren
Verschwendung von Rohstoffen durch intelligentes Design reduzieren
Design for Circularity: Modularität, Energieeinsparung, effiziente/ressourcenschonende Gestaltung von Produktionsprozessen, Erhöhung der Effizienz durch den geringeren Verbrauch von Ressourcen, Materialien und Energie
R 3 Reuse: Wiederverwendung
Wiederverwendung eines Produkts oder Produktteils, das seine Funktion noch erfüllt (ggf. nach Teilreparatur)
Second Use statt Restmüll
R 4 Repair:
Reparatur oder Wiederinstandsetzung
Instandhaltung, Langlebigkeit: Reparatur eines fehlerhaften Produkts, damit es seine bestimmungsgemäße Verwendung wieder erfüllen kann
Recht auf Reparatur
R 5 Refurbish:
Auffrischen
Alte Produkte oder Komponenten auffrischen und aktualisieren/updaten
für den weiteren Einsatz – ein Update ist von Innen und Außen denkbar.
R 6 Remanufacture:
Aufarbeitung
Ein Produkt aus Gebrauchtteilen und Neukomponenten in den Markt bringen:
Komponenten-austausch.
R 7 Repurpose: neuer Zweck
Verwendete Materialien und Produkte für einen völlig neuen
Zweck einsetzen, Innovationen und neue Produkte aus genutzten Elementen.
R 8 Recycle:
Wiederverwertung
Rückgewinnung
von Materialien aus Abfällen, um den Stoffstrom wiederverwenden zu können
= Rückfluss des alten Produkts oder Materials in die Produktion
R 9 Recover: Retten
Kompostierung. Extraktion von wertvollen Stoffen aus
Abfallprodukten. Energiegewinnung durch Verbrennung (z. B. Biogas).
CIRCULAR THINKING in Standards
"Die Circular Economy ist ein Konzept für die Transformation von einer linearen zu einer zirkulären Form der Wertschöpfung. Sie ist ein ganzheitlicher und systemischer Ansatz hin zu einer nachhaltigen Entwicklung und verfolgt das Ziel der zirkulären Umgestaltung unserer Wirtschaft über Produktion, Konsum und Entsorgung hinweg."
Strategieleitfaden zur Circular Economy des WWF
Von unbekannt - PDF [1], Logo, https://de.wikipedia.org/w/index.php?curid=3600674
"Zirkuläres Wirtschaften ist zentral für den Schutz von Ökosystemen, Biodiversität und Klima. Der WWF hat gemeinsam mit dem UN Global Compact Netzwerk einen Circular Economy Strategie-Leitfaden erstellt, um Unternehmen eine Unterstützung an die Hand zu geben, wie eine wirkungsorientierte Circular Economy-Strategie entwickelt werden kann.
Die Circular Economy stellt die lineare Wirtschaftslogik grundsätzlich in Frage und stellt damit auch eine große Umstellung für Unternehmen dar. Der Umbau zu einem zirkulären Unternehmen kann auf vielfältige Weisen angegangen werden, nicht alle sind gleich effektiv."
R-Strategies for a Circular Economy
"The R-strategies, sometimes also referred to as the R-Hierarchy or the R-Ladder, fall under a hierarchy. It is a useful tool for visualising and understanding the different stages of resource use and waste management in a circular economy."
Einblick in die Kreislaufwirtschaftsstrategien der anderen Länder oder Regionen in der EU - Circular Economy ist ein Gemeinschaftsprojekt
"In this section you will find existing strategies for the transition to a circular economy adopted at national, regional or local level by public authorities."
EU Green Week 2025: Circular solutions for a competitive Europe
"With its potential to drive sustainable competitiveness, reduce waste, increase strategic autonomy and promote innovation, a circular economy offers solutions to some of Europe's most pressing challenges.
This year’s Green Week will unpack the “three Cs” - Clean, Competitive & Circular – exploring how to put circularity at the centre of our economic transition. The conference will enable knowledge sharing, alliance building, and raising awareness about the potential of a circular economy."
Green Computing auf Quantencomputern
Update von Benedikt Poggel zum Green Computing am 20.11.2024:
"Zum Energieverbrauch: Mein Eindruck ist weiterhin, dass niemand etwas Genaueres sagen kann, es aber immerhin Versuche gibt, das Ganze jetzt sinnvoll zu messen. Wie beim klassischen Computer auch kommt der Verbrauch wohl viel weniger von der eigentlichen Ausführung als von der Kühlung und (je nach Technologie) den optischen Fallen für die Ionen/Atome, was dann Hoffnungen macht: Solange die Quantenalgorithmen zeitlich schnell genug laufen (irgendwann) würden diese Energiekosten eher günstig skalieren bzw. nur von der Ausführungszeit abhängen."
„Simplified atomic structure of the NV center“: By NIST - https://www.nist.gov/programs-projects/diamond-nv-center-magnetometry, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=100241886
Quantensensoren auf der Basis von Stickstoff-Fehlstellen-Zentren im Diamantgitter (NV-Center) können bei Raumtemperatur benutzt werden und ihr Einsatz ist auch in mobilen Endgeräten oder in Satelliten denkbar – eine neue Vorstellung im Vergleich zu den Herausforderungen beim Einsatz der bekannten Superconducter Quantencomputer, die eine geschützte und tiefgekühlte Umgebung benötigen und nur über die Cloud zugänglich sind.
"Quantum sensing
Quantum sensors detect and measure tiny changes in time, gravity, temperature, pressure, rotation, acceleration, frequency, magnetic and electric fields.
Quantum sensors represent one of the most promising near-term opportunities for SDGs.
Compared to quantum computing, quantum sensing is a more mature technology, with applications such as magnetic resonance imaging (MRI) in medical diagnostics having already been deployed for several years."
Quelle: "Quantum for Society: Meeting the Ambition of the SDGs", S.12
AMADEUS – Förderung der Markteinführung von Quantensensoren auf Basis von Diamant
"AMADEUS ist ein industrieorientiertes Konsortium, an dem große Unternehmen, RTOs, KMUs und akademische Partner beteiligt sind. Das Projekt zielt auf die Markteinführung von Quantensensoren ab, die Stickstoff-Leerstellen (NV-Zentren) in hochreinen Diamantkristallen nutzen. Diese Sensoren zählen zu den vielversprechendsten und marktreifsten Technologien der Quantensensorik.
NV-Zentren in Diamant sind das Kernelement für eine robuste Quantensensorik mit beispielloser Kompaktheit, die bahnbrechende Technologien für eine Vielzahl von Anwendungen ermöglicht von neuartigen Werkzeugen für die Halbleiterindustrie bis hin zu neuartigen Methoden zur Messung und Analyse von Gehirnfunktionen."
Gravitationsforschung im Einsteinturm (Sonnenobservatorium) in Potsdam:
Ein Turm für ein Experiment, das mehr als 100 Jahre gedauert hat...
Die Verifizierung von Gravitationswellen: Manche Dinge dauern länger!
"Hundert Jahre nach der theoretischen Vorhersage durch Albert Einstein messen Wissenschaftler am 14. September 2015 zum ersten Mal eine Gravitationswelle, die von zwei verschmelzenden Schwarzen Löchern ausgesandt wurde, als sie die Erde passiert." Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Potsdam:
"Einstein hatte im Jahre 1911 eine erst vorläufige Fassung seiner Allgemeinen Relativitätstheorie, einer neuartigen Gravitationstheorie, veröffentlicht. Einer der vorhergesagten Effekte in diesem Zusammenhang war die Rotverschiebung des Lichtes, eine geringfügige Verschiebung von Spektrallinien im Schwerefeld der Sonne. In erster Linie für die Überprüfung dieses Phänomens war das Sonnenobservatorium erdacht und gebaut worden. Schon kurz nach Beginn der Forschungsarbeiten zeigte sich, dass der gesuchte Nachweis sehr viel schwieriger zu erbringen war als zunächst erwartet. Die minimalen Verschiebungen der Spektrallinien wurden von anderen solaren Einflüssen überlagert. Das turbulente Verhalten der äußeren Sonnenatmosphäre wurde bald zum Hauptgegenstand der Forschung am Einsteinturm." Quelle: Wikipedia
Livevortrag von Prof. Thorsten Koch auf der KI-Konferenz "prompting culture" im Rahmen der re:publica 24
Prof. Dr. Thorsten Koch ist Professor für Software und Algorithmen der diskreten Optimierung an der TU-Berlin und Leiter der Abteilungen Angewandte Methoden der Algorithmischen Intelligenz und Digitale Daten und Informationen für Gesellschaft, Wissenschaft und Kultur am Zuse-Institut Berlin (ZIB). Er und sein Team erforschen Hochleistungsmethoden zur Lösung großer strukturierter Optimierungsprobleme und ihrer Anwendung in der Praxis. Hier spricht er im Schnelldurchgang über die Zukunft und die Hintergründe von Generativer KI.
Carl Friedrich von Weizsäcker-Kolloquium vom 20. Juli 2022:
"Anna Hoffmann - KI-Kontextanalysen als notwendiges Entscheidungswerkzeug für Machine Learning"
"Erst die Betrachtung des individuellen Anwendungskontextes und der individuellen Einsatzumgebung erlauben eine umfassende Bewertung der mit dem Gebrauch von Algorithmen und KI-Systemen einhergehenden Kritikalität.“
Drucksache 19/23700 (bundestag.de), S. 66
Livevortrag von Prof. Klaus Mainzer
"Zukunft durch nachhaltige Innovation – Im Wettkampf der Systeme"
Reinhard Kahle
Zukunft der KI: Verantwortung und Vertrauen
Veröffentlichungen in "Lecture Notes in Informatics:
INFORMATIK 2023 - Designing Futures"
M. Klein, D. Krupka, C. Winter., V.Wohlgemuth (Hrsg.): Gesellschaft für Informatik, Bonn 2023
"Bei der Diskussion um die Zukunft der Künstlichen Intelligenz finden sich auch dystopische Szenarien, die soweit reichen, daß sich die Menschheit von einer künstlichen „Superintelligenz“ in ihrer Existenz bedroht fühlen müßte. In diesem Beitrag argumentieren wir dafür, daß der Mensch die Zukunft der KI in erster Linie im Hinblick auf Verantwortung und Vertrauen hin kontrollieren muß."
DOI: 10.18420/inf2023_83
Klaus Mainzer
Zukunft durch hybride IT- und KI-Innovationen
Veröffentlichungen in "Lecture Notes in Informatics:
INFORMATIK 2023 - Designing Futures"
M. Klein, D. Krupka, C. Winter., V.Wohlgemuth (Hrsg.): Gesellschaft für Informatik, Bonn 2023
"Um Zukünfte zu gestalten, fordert dieser Artikel ein Innovationsportfolio von IT- und KI- Technologien, die als Basis-, Brücken- und Zukunftstechnologien aufeinander abgestimmt sind.
Methodisch wird dazu auf die mathematische Theorie komplexer Systeme und nichtlinearer Dynamik zurückgegriffen, mit der sich komplexe Systeme und Netzwerke in Natur, Wirtschaft und Gesellschaft modellieren lassen. Chaos und Risiken werden auf dieser Grundlage in Frühwarnsystemen abschätzbar und in strategisches Handeln umsetzbar."
DOI: 10.18420/inf2023_82
Anna Hoffmann
Zukunftsstrategien partizipativ entwickeln
Veröffentlichungen in "Lecture Notes in Informatics:
INFORMATIK 2023 - Designing Futures"
M. Klein, D. Krupka, C. Winter., V.Wohlgemuth (Hrsg.): Gesellschaft für Informatik, Bonn 2023
"Die Transformation zu KI-basierten Lösungen nimmt zu. Gleichzeitig nimmt die Kompetenz der Menschen ab, hinter den unsichtbaren Strom von Machine Learning Anwendungen zu blicken und die Zusammenhänge noch zu erkennen. KI erfordert viele Ressourcen, wird aber oft nur für den kurzfristigen kommerziellen Erfolg eingesetzt, statt auf die großen globalen Herausforderungen zu zielen. In dem Beitrag wird ein Lern- und Strategieprozess vorgestellt, der die Kompetenz des Menschen zu mündigen Entscheidungen über den Machine Learning Einsatz in komplexen Kontexten nachhaltig stärkt und das Wissen über neue Lösungsmöglichkeiten für die Kreislaufwirtschaft vertieft."
DOI: 10.18420/inf2023_150