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Künstliche Intelligenz macht die City erst wirklich smart
In den Städten konzentrieren sich Herausforderungen unserer Zeit: Viele Menschen leben auf engem Raum. Ihr Mobilitätsbedürfnis führt oft zum Stillstand durch unzählige Staus. Die Natur wird weiter zurückgedrängt. Dabei kann sie bedeutend dazu beitragen, unsere Städte lebenswert zu erhalten. foldAI, Mitglied des Telefónica Innovationslabor Wayra, will mit intelligenten, über 5G vernetzten Sensoren die Basis schaffen, per künstlicher Intelligenz Städte smart weiterzuentwickeln.
Das IT-Sicherheitsunternehmen Kaspersky hat in einer aktuellen Befragung in Deutschland ermittelt: Mehr als die Hälfte der Menschen unter 30 Jahren versprechen sich positive Auswirkungen auf das Klima, wenn sich Städte zu Smart Citys entwickeln. Sie gehen davon aus, dass intelligente Infrastrukturen, etwa Smart-Parking-Systeme und effiziente öffentliche Nahverkehrsnetze, zu einer Verbesserung des Lebens in der Stadt beitragen können. Der Haken dabei: Zwar lassen sich die Vernetzung von Bus und Bahn mit Pkw und Lkw, die Steuerung von Verkehrsströmen und das Managen von Parkflächen heute bereits gut realisieren – doch Aussagen über das Klima in der Stadt werden dadurch nicht möglich. Vielmehr müssen eine ganze Menge Modellrechnungen bemüht werden, um Auswirkungen von verkehrslenkenden Maßnahmen mit einer gewissen Zuverlässigkeit ermitteln zu können.
Grafik aus Kaspersky-Report-Serie über die Generation KI Teil 2
Reale Messpunkte, die das Klima von Städten erfassen, sind in Deutschland nur spärlich gesät. So betreibt Berlin als größte Stadt gerade einmal 17 Stationen, an denen die Luftgüte gemessen wird. München kommt bei seinem Messnetz in Kooperation mit dem Deutschen Wetterdienst immerhin auf 43 Standorte. Bei einer Fläche von 310,71 Quadratkilometer kann man damit auch nicht von einer engmaschigen Erfassung des Stadtklimas sprechen.
Preiswerte, energiesparsame Sensoren
„Bislang fehlen uns in vielen Städten wirklich aussagekräftige Daten über das Mikroklima“, sagt denn auch Dr. Friedrich Förstner, Data-Scientist und einer der Gründer des Unternehmens foldAI. Er arbeitet mit seinem Team daran, Umweltsensoren klein, energieeffizient und preiswert zu machen. Diese Sensoren könnten dann in großer Zahl installiert werden und unzählige Daten an vielen Standorten erfassen. Sie würden die Grundlage für Big-Data-Analytics und künstliche Intelligenz liefern, die zuverlässigere Aussagen über das Mikroklima und dessen Entwicklung am Sensor ermöglichen.
Von dieser Idee leitet sich übrigens auch der Name des Unternehmens ab: foldAI will künstliche Intelligenz (im Englischen Artificial Intelligence, AI) so klein und kompakt machen, also im übertragenen Sinne so klein falten (im Englischen fold), dass sie zur Umwelt- und Klimaanalyse mit winziger Technik auskommt.
Das Ziel: Ökosystem Wald besser kennenlernen
Erfassen will das Team von foldAI mit seinen Sensoren so unterschiedliche Größen wie Feuchtigkeit, Lärm, Temperatur, Lichtspektrum, Druck und Gase. Mit seiner Technik will das junge Unternehmen insbesondere Wälder in den Blick nehmen. Die von der Technik begeisterten Mitarbeiter verbindet untereinander nämlich auch die Liebe zum Wald. „Ich war als Kind bei den Pfadfindern. Das hat mir immer sehr viel Spaß gemacht und dabei konnte ich eine enge Verbindung zu Natur und Wäldern aufbauen“, erzählt Förstner und ergänzt: „Auch wenn der Wald in Deutschland schon seit Jahrhunderten wirtschaftlich genutzt wird und er heute in seiner Bedeutung für unser Weltklima als besonders wichtig erachtet wird, wissen wir doch recht wenig über dieses Ökosystem. Das wollen wir ändern.“
Know-how für Smart Citys und Industrie 4.0
Dass die Technik von foldAI vielfältig – eben auch in Smart Citys – eingesetzt werden kann, ist für das junge Unternehmen von finanzieller Bedeutung: Die Elektrotechniker, Informatiker, Big-Data- und KI-Experten können so ihr Know-how auch in Bereichen einbringen, die besser finanziert sind als Umwelt- und Klimaprojekte. Nicht nur in Städten, sondern auch in der Industrie. Denn auch in Produktionshallen können die Sensoren von foldAI helfen, die Produktionsumgebung präzise zu erfassen. „Wir haben beispielsweise in einem Briefverteilzentrum, in dem Postsendungen in pneumatischen Systemen sortiert werden, Störungen durch Luftzug ermitteln können“, erzählt Förstner. „Bei anderen Aufträgen bringen wir unser Know-how in künstlicher Intelligenz ein und helfen Unternehmen so, besser zu arbeiten.“
Friedrich Förstner und Giovanni Carmantini (Quelle: foldAI)
Vorteil 5G: energieeffizient und massentauglich
Für die Vernetzung seiner Sensoren setzt foldAI auf den neuen Mobilfunkstandard 5G. „5G bringt uns ganz entscheidende Vorteile“, sagt Jungunternehmer Förstner. „Der neue Standard ermöglicht Niedrigenergietechniken für die Datenübertragung. Für unsere Idee, Umweltdaten an vielen Bäumen im Wald, also fern vom Stromnetz, zu erfassen, kommt es ganz wesentlich darauf an, möglichst wenig Strom zu verbrauchen. Außerdem erlaubt 5G so viele vernetzte Geräte pro Fläche wie kein anderer Mobilfunkstandard. Damit können wir unser Messnetz sehr engmaschig aufbauen. Und nicht zuletzt lässt 5G auch jenseits der öffentlichen Netze sogenannte Campusnetze zu, über die wir im Zweifelsfall auch selbst für die Vernetzung sorgen könnten.“
Die besonderen Eigenschaften und Fähigkeiten von 5G haben foldAI schließlich auch zu Wayra, dem Innovationslabor von Telefónica, gebracht: Hier entsteht am Standort im Münchner Zentrum zurzeit ein 5G-Testlabor, in dem Unternehmen die Neuheiten ausprobieren können, die 5G mit sich bringt. Im Rahmen des Wayra Activation Programms hat FoldAI unter anderem Zugriff auf Netztechnologien und IoT-Experten wie Andreas Stauber aus dem B2B-Bereich, der die Unternehmen als Mentor bei der Umsetzung Ihrer innovativen Geschäftsideen unterstützt. Start-Ups erhalten so Zugriff auf Expertenwissen und wertvollen Erfahrungen aus bereits realisierten Großprojekten zur Entwicklung ihrer IoT-Anwendung. „Wayra bietet uns hervorragende Arbeitsmöglichkeiten: Hier können wir nicht nur 5G ganz praktisch testen und unsere Anwendungen optimieren. Wir können uns auch mit anderen Start-ups vernetzen, die hier arbeiten“, freut sich Förstner
Für die eigene Arbeit bringt das auch einen wichtigen psychologischen Effekt: „Der Austausch mit anderen jungen Unternehmen, die neue technologischen Lösungen und disruptive Geschäftsmodelle entwickeln, macht es wesentlich leichter, über so manche Frustration hinwegzukommen“, sag der Datenwissenschaftler. Angetreten ist das Team von foldAI, einen Beitrag zu leisten, das Klima zu retten.
Auch wenn bereits einige Unternehmen wie Telefónica daran arbeiten, ihren CO2-Fußabdruck zu verringern und auf grünen Strom setzen, ist der Weg noch weit. Doch das junge Unternehmen geht seinen Weg motiviert voran.
