Diesen aiMOOC als Battle spielen: Deutsch, Klasse 5-6, G-Niveau

KI, Umwelt und Ressourcen

Einleitung

KI, Umwelt und Ressourcen verbindet Künstliche Intelligenz, Umweltbildung, Green IT, Medienbildung und Bildung für nachhaltige Entwicklung. In diesem Lernkurs untersuchst Du nicht nur, was KI kann, sondern auch, was dafür technisch nötig ist: Rechenleistung, Hardware, Strom, Kühlung, Netze, Rohstoffe und später Recycling. Gleichzeitig prüfst Du, wann KI einen sinnvollen Nutzen haben kann – zum Beispiel bei der Auswertung großer Datenmengen, bei Wetterprognosen oder bei der Optimierung von Energiesystemen.

Der Kurs ist vor allem für Klasse 6 gedacht und für etwa eine bis zwei Unterrichtsstunden angelegt. Du arbeitest zunehmend selbstständig: Zuerst beobachtest und sortierst Du, dann nutzt Du eine einfache Prüfroutine und am Ende entscheidest Du in einer neuen Situation selbst und begründest Deine Entscheidung.

Wichtig: Für den Umweltaufwand einer einzelnen KI-Anfrage gibt es keine allgemeingültige Zahl. Der Aufwand hängt unter anderem vom verwendeten Modell, der Länge der Ein- und Ausgabe, der Hardware, der Auslastung des Rechenzentrums, der Kühlung und dem Strommix ab. Darum arbeiten wir nicht mit spektakulären Einzelzahlen, sondern mit Bezugsgrößen, Lebenszyklen, Vergleichen und Unsicherheiten.

Das Bild zeigt Server in einem Rechenzentrum. Solche Anlagen bestehen nicht nur aus Computern. Dazu gehören auch Speicher, Netzwerktechnik, Stromversorgung, Kühlung, Gebäude und Verbindungen zum Strom- und Datennetz.

Das Video von DW Deutsch zeigt, warum der Energiebedarf von KI nicht losgelöst von Rechenzentren, Stromerzeugung, Wasser, Hardware und Rohstoffen betrachtet werden sollte.

Lernziele

Nach dem Kurs kannst Du erklären, dass KI-Anwendungen auf physischer Infrastruktur beruhen. Du kannst zwischen Energie, Rechenleistung, Hardware, Rohstoffen, Infrastruktur und möglichem Nutzen unterscheiden. Du kannst Umweltbehauptungen mit einer einfachen Quellenroutine prüfen, Unsicherheiten benennen und in einer neuen Situation begründet entscheiden, ob und wie KI eingesetzt werden sollte.

Bereich	Das kannst Du am Ende
Informatik	Du beschreibst vereinfacht den Weg von einer Anfrage über Netzwerk und Server bis zur Antwort.
Naturwissenschaften	Du unterscheidest Energiefluss, Wärme, Kühlung, Materialeinsatz und Recycling.
Mathematik	Du deutest Prozentangaben und vergleichst Größenordnungen, ohne Scheingenauigkeit zu erzeugen.
Deutsch	Du formulierst Behauptungen vorsichtig, belegst sie mit Quellen und kennzeichnest Unsicherheit.
Ethik	Du wägest Nutzen, Umweltfolgen, Fairness und Verantwortung gegeneinander ab.
Gemeinschaftskunde	Du erkennst, dass Stromnetze, Wasser, Rohstoffe und Entsorgung gesellschaftlich organisierte Infrastruktur sind.
Kunst	Du entwickelst verständliche Visualisierungen statt nur dekorativer Bilder.
Medienbildung	Du prüfst Quelle, Datum, Bezugsgröße und Aussagegrenzen und gibst keine persönlichen Daten unnötig an KI-Systeme weiter.

Kurze Aktivierung und Diagnose

Betrachte das Foto des Rechenzentrums. Entscheide zunächst ohne Nachschlagen bei jeder Aussage: stimmt wahrscheinlich, unsicher oder stimmt wahrscheinlich nicht. Begründe jeweils mit einem Satz.

Aussage	Deine erste Einschätzung	Was müsstest Du prüfen?
KI braucht nur Software, aber keine Rohstoffe.
Mehr Rechenleistung kann mehr Strom und Kühlung benötigen.
Wenn ein Rechenzentrum erneuerbaren Strom nutzt, entstehen überhaupt keine Umweltwirkungen.
KI kann in manchen Fällen helfen, Energie oder Material einzusparen.

Nach dem Kurs gehst Du zu dieser Tabelle zurück. Ändere nur die Aussagen, für die Du jetzt einen besseren Grund oder eine bessere Quelle hast. So siehst Du Deinen Lernfortschritt.

Zeitplan für 1 bis 2 Unterrichtsstunden

Phase	45-Minuten-Kernkurs	90-Minuten-Vertiefung
Aktivierung	5 Minuten Diagnose	10 Minuten Diagnose und Bildanalyse
Einführung	10 Minuten Lebensweg einer KI-Anfrage	20 Minuten Lebensweg, Rechenzentrum und Rohstoffe
Prüfroutine	10 Minuten Quellencheck an einem Beispiel	15 Minuten Quellencheck mit Partnervergleich
Anwendung	15 Minuten Entscheidungssituation	30 Minuten Entscheidungssituation mit Rollen und Belegen
Abschluss	5 Minuten Exit-Ticket	15 Minuten Selbstkontrolle, Reflexion und Transfer

Vom KI-Wunsch zur physischen Welt

Eine KI-Antwort braucht Rechenarbeit

Eine KI-Anwendung verarbeitet Daten mit mathematischen Verfahren. Dafür werden Rechenoperationen ausgeführt. Je nach Aufgabe können dafür normale Prozessoren oder spezialisierte Beschleuniger genutzt werden. Rechenleistung bedeutet vereinfacht: Wie viel Verarbeitung kann ein Computersystem in einer bestimmten Zeit leisten?

Der abgebildete Prozessor ist älter als heutige KI-Hardware, eignet sich aber gut für einen wichtigen Grundgedanken: Auch digitale Berechnungen brauchen materielle Bauteile. Moderne KI-Systeme verwenden zusätzlich hoch spezialisierte Chips und große Speichersysteme.

Eine einzelne Antwort ist deshalb nicht „körperlos“. Sie entsteht durch elektrische Signale in Hardware. Dabei wird elektrische Energie genutzt und ein Teil davon schließlich als Wärme abgegeben.

Rechenzentrum: mehr als nur Server

Nach Angaben der Internationalen Energieagentur bestehen Rechenzentren aus Servern, Speicher- und Netzwerktechnik sowie zusätzlicher Technik für Stromversorgung und Kühlung. Server machen in modernen Rechenzentren häufig den größten Anteil des Strombedarfs aus, aber die genaue Verteilung unterscheidet sich von Anlage zu Anlage.

Auf der Rückseite eines Server-Racks erkennst Du viele Kabel. Das macht sichtbar, dass Datenverarbeitung auch Netzwerke und technische Infrastruktur benötigt.

Strom, Wärme und Kühlung

Computerchips werden beim Rechnen warm. Damit sie zuverlässig funktionieren, muss Wärme abgeführt werden. Dafür gibt es unterschiedliche Kühlverfahren. Manche benötigen vor allem elektrische Energie für Lüfter oder Pumpen, andere können zusätzlich Wasser einsetzen. Deshalb ist die Frage „Wie viel Wasser braucht KI?“ ohne Angabe von Standort, Technik, Wetter, Messmethode und Zeitraum unvollständig.

Dieses Commons-Foto zeigt einen Kühlturm auf einem Rechenzentrum. Nicht jedes Rechenzentrum nutzt genau diese Technik. Das Bild ist deshalb ein Beispiel, keine allgemeine Darstellung aller Anlagen.

Strommix und Infrastruktur

Ein Rechenzentrum ist an ein Stromsystem angebunden. Entscheidend ist nicht nur, wie viel Strom benötigt wird, sondern auch, wann und wo der Strom gebraucht wird und aus welchen Quellen er tatsächlich stammt. Große neue Lasten können lokal Netze, Transformatoren und Erzeugungskapazitäten stärker beanspruchen.

Erneuerbare Energien können den Klimafußabdruck des Stroms senken. Trotzdem verschwinden dadurch nicht automatisch die Umweltwirkungen aus Herstellung, Bau, Rohstoffgewinnung, Kühlung und Entsorgung.

Die IEA schätzte für 2024 den Stromverbrauch aller Rechenzentren weltweit auf rund 415 TWh, etwa 1,5 Prozent des globalen Stromverbrauchs. In ihrem Basisszenario steigt dieser Anteil bis 2030 auf knapp 3 Prozent. Diese Werte sind Schätzungen und Szenarien für alle Rechenzentren, nicht der Verbrauch „einer KI-Frage“ und nicht der gesamte Umweltfußabdruck digitaler Technik. Genau diese Bezugsgröße ist wichtig.

Mathefenster: Prozent richtig lesen

Wenn 1,5 Prozent einer Gesamtmenge auf Rechenzentren entfallen, bedeutet das: Von 100 gleich großen Teilen wären 1,5 Teile diesem Bereich zugeordnet. Bei 1.000 gedanklichen Einheiten wären es 15 Einheiten. Daraus darfst Du aber nicht schließen, dass jede digitale Tätigkeit gleich viel verbraucht oder dass 1,5 Prozent „nur wenig“ oder „sehr viel“ sind. Eine Prozentzahl braucht immer Kontext.

Mini-Aufgabe: Formuliere die Aussage „Rechenzentren brauchen 1,5 Prozent des weltweiten Stroms“ so um, dass Jahr, Bezugsgröße und Quelle erkennbar werden.

Hardware und Rohstoffe

Was steckt in digitaler Technik?

Digitale Geräte und Rechenzentren benötigen unter anderem Metalle, Kunststoffe, Halbleitermaterialien und weitere Spezialmaterialien. Das Umweltbundesamt nennt im Zusammenhang mit der Digitalisierung beispielsweise Kupfer, Kunststoffe, Sondermetalle und Seltene Erden. Je nach Gerät und Funktion unterscheiden sich die Materialien deutlich.

Wichtig ist die Lebenszyklus-Perspektive: Rohstoffe werden gewonnen, aufbereitet und transportiert; Bauteile und Geräte werden hergestellt; Technik wird genutzt, gewartet und ersetzt; am Ende stehen Wiederverwendung, Recycling oder Entsorgung. Die ITU empfiehlt für die Umweltbewertung von KI genau einen solchen Lebenszyklus-Blick.

Kupfer wird beispielsweise für Leitungen und elektrische Komponenten genutzt. Das Foto zeigt einen Kupfertagebau. Es steht beispielhaft für die Tatsache, dass digitale Infrastruktur mit Rohstoffgewinnung verbunden ist. Die Umweltfolgen unterscheiden sich je nach Rohstoff, Lagerstätte, Abbaumethode, Energieeinsatz und Schutzstandards.

Langlebigkeit, Reparatur und Recycling

Ein Gerät, das länger sinnvoll genutzt wird, muss nicht so schnell ersetzt werden. Das kann den Bedarf an neuer Produktion verringern. Gleichzeitig kann sehr alte Hardware im Betrieb ineffizient sein. Deshalb ist „immer länger nutzen“ ebenso wenig eine pauschale Regel wie „immer neu kaufen“. Sinnvoll ist ein Vergleich aus Nutzungsdauer, Reparierbarkeit, Leistung, Energiebedarf und tatsächlichem Bedarf.

Recycling kann Materialien zurückgewinnen, ersetzt aber nicht vollständig die Rohstoffgewinnung. Nicht alle Materialien lassen sich verlustfrei zurückgewinnen, und Recycling selbst benötigt Energie und Technik.

Das ZDFtivi-Video erklärt altersgerecht, warum Elektroschrott getrennt gesammelt und richtig behandelt werden sollte.

Umweltgerechtigkeit und Fairness

Umweltfolgen sind räumlich ungleich verteilt. Rohstoffabbau, Produktion, Stromerzeugung, Wasserentnahme und Elektroschrott können andere Orte und Bevölkerungsgruppen betreffen als die Orte, an denen eine KI-Anwendung genutzt wird. Deshalb gehört zur Frage „Ist KI hier sinnvoll?“ auch die Frage: Wer hat den Nutzen und wer trägt mögliche Belastungen?

Das Foto zeigt Elektronikschrott in Agbogbloshie in Ghana. Es dokumentiert einen konkreten Ort und darf nicht als Bild für „ganz Afrika“ verstanden werden. Gute Quellenkritik bedeutet auch, Bilder nicht zu verallgemeinern.

Möglicher Nutzen von KI

KI kann auch beim Ressourcensparen helfen

KI kann große Datenmengen schnell auswerten und Muster erkennen. In Energiesystemen kann sie zum Beispiel Prognosen unterstützen, Wartungsbedarf früher erkennen oder Netze besser auslasten. Die IEA beschreibt solche Anwendungen als mögliches Werkzeug zur Optimierung komplexer Energiesysteme. Auch in Wettervorhersage, Landwirtschaft, Verkehr oder Materialprüfung kann KI nützlich sein.

Doch ein möglicher Nutzen ist nicht automatisch ein tatsächlicher Umweltgewinn. Du musst vergleichen:

Frage	Beispiel
Was ist das Ziel?	Energie in einem Schulgebäude sparen.
Was wäre die Lösung ohne KI?	Messwerte nach festen Regeln auswerten.
Was könnte KI zusätzlich leisten?	Muster erkennen und ungewöhnliche Verbräuche finden.
Welche zusätzlichen Ressourcen braucht die KI-Lösung?	Sensoren, Datenübertragung, Server, Strom und Wartung.
Woran erkennst Du Erfolg?	Tatsächlich gemessene Einsparung bei vergleichbarer Nutzung.

Die beste Lösung kann KI enthalten – muss es aber nicht. Human Agency bedeutet hier: Der Mensch entscheidet über Ziel, Werkzeug, Daten, Kontrolle und Verantwortung.

Rebound: Wenn Effizienz nicht automatisch spart

Technik kann pro Aufgabe effizienter werden. Gleichzeitig kann die Gesamtmenge der Nutzung stark steigen. Dann kann der gesamte Ressourcenbedarf trotz besserer Effizienz wachsen. Dieses Muster nennt man häufig Rebound-Effekt. Für KI ist deshalb wichtig, nicht nur „Wie effizient ist eine Anfrage?“ zu fragen, sondern auch „Wie viele Anfragen oder Anwendungen entstehen insgesamt?“

Zwei einfache Prüfroutinen

Der 4-Fragen-Quellencheck

Wenn Du eine Umweltbehauptung zu KI liest, prüfe:

Frage	Worum geht es?
Wer?	Wer veröffentlicht die Aussage: Forschungsinstitut, Behörde, Unternehmen, Zeitung oder Einzelperson?
Wann und wo?	Für welches Jahr, welchen Ort und welche Technik gilt die Aussage?
Was genau?	Geht es um Strom, Wasser, Treibhausgase, Rohstoffe, Elektroschrott oder etwas anderes?
Wie sicher?	Ist es eine Messung, eine Schätzung, ein Szenario oder eine Einzelfallstudie? Werden Grenzen genannt?

Ein Satz wie „Eine KI-Frage verbraucht X“ ist ohne diese Angaben meistens zu grob.

Der KI-Umwelt-Check in 5 Schritten

Schritt	Leitfrage
1. Ziel	Was möchte ich erreichen?
2. Notwendigkeit	Brauche ich dafür KI oder reicht ein einfacheres Werkzeug?
3. Ressourcen	Welche Rechenleistung, Geräte, Daten, Energie und Infrastruktur werden ungefähr benötigt?
4. Nutzen und Folgen	Welcher Nutzen ist realistisch und welche Umwelt- oder Fairnessfolgen könnten entstehen?
5. Belegen und entscheiden	Welche verlässliche Quelle stützt meine Einschätzung und wie lautet meine begründete Entscheidung?

Diese Routine soll nicht dazu führen, KI grundsätzlich zu vermeiden. Sie soll Dir helfen, bewusst, sparsam, sicher und begründet zu entscheiden.

So wächst Deine Selbstständigkeit

Stufe	Arbeitsweise
Geführt	Du nutzt vorgegebene Quellen und beantwortest die fünf Leitfragen gemeinsam.
Teilselbstständig	Du vergleichst zwei Quellen, markierst Unterschiede und entscheidest in Partnerarbeit.
Selbstständig	Du wählst selbst eine passende Quelle, nennst Unsicherheit und begründest eine Entscheidung für eine neue Situation.

Realistische Anwendungssituation: Das Schulposter

Eure Klasse soll für den Aktionstag „Unsere Schule spart Energie“ ein Poster gestalten. Ein Vorschlag lautet: Eine generative KI soll 30 Bildvarianten, 20 Slogans und mehrere Layouts erzeugen. Ein anderer Vorschlag ist, zuerst vorhandene freie Bilder auf Wikimedia Commons zu suchen, eigene Skizzen zu machen und KI nur gezielt für zwei schwierige Formulierungen zu nutzen.

Wendet den KI-Umwelt-Check an. Es gibt keine automatisch richtige Entscheidung. Entscheidend ist, ob Ihr Eure Wahl nachvollziehbar begründet.

Kriterium	Variante A: sehr viel generieren	Variante B: gezielt kombinieren
Zielerreichung
Zahl unnötiger Rechenschritte
Eigene Kreativität
Quellen- und Urheberrechtskontrolle
Umwelt- und Ressourcenblick
Zeitaufwand

Entscheidungsregel: Wählt nicht die Variante, die „am modernsten“ klingt, sondern die, die das Ziel mit vertretbarem Aufwand, guter Quellenlage und eigener Kontrolle erreicht.

Fächerübergreifende Vertiefung

Informatik

Zeichne ein einfaches Ablaufdiagramm: Eingabe → Netzwerk → Rechenzentrum → Rechenoperation → Antwort → Anzeige. Ergänze an mindestens drei Stellen, welche physische Ressource dort eine Rolle spielt.

Deutsch

Unterscheide Behauptung, Beleg und Einschränkung. Aus „KI verschwendet riesige Mengen Strom“ wird zum Beispiel eine prüfbare Aussage: „Der Strombedarf von Rechenzentren steigt nach aktuellen Szenarien; wie groß der KI-Anteil ist, hängt von Anwendung, Hardware und Wachstum ab.“ So wird Sprache sachlicher und überprüfbarer.

Mathematik

Vergleiche Prozentwerte nur mit derselben Bezugsgröße. Achte auf Jahr, Region und Gesamtmenge. Eine Verdopplung eines kleinen Ausgangswerts kann trotzdem kleiner sein als eine geringe prozentuale Änderung eines sehr großen Bereichs.

Naturwissenschaften

Verfolge Energieumwandlungen: Elektrische Energie ermöglicht Rechenarbeit; ein Teil wird als Wärme abgegeben; Kühlsysteme transportieren Wärme ab. Frage zusätzlich nach Stoffströmen: Welche Materialien werden eingebaut, repariert, ersetzt oder recycelt?

Kunst

Gestalte eine Infografik, die nicht nur „grün“ aussieht, sondern Zusammenhänge zeigt: Rohstoff → Chip → Server → Rechenzentrum → Strom und Kühlung → Nutzung → Wiederverwendung oder Recycling. Verwende Symbole, Pfeile und kurze Legenden.

Ethik und Gemeinschaftskunde

Diskutiere, wer über Standorte großer Rechenzentren, Stromanschlüsse, Wasserverbrauch oder öffentliche Regeln entscheidet. Prüfe dabei nicht nur Nutzen und Kosten, sondern auch Verteilung, Beteiligung und Fairness.

Medienbildung und Sicherheit

Gib keine personenbezogenen, privaten oder geheimen Daten unnötig in KI-Systeme ein. Prüfe KI-Ausgaben wie andere Internetquellen. Eine selbstbewusst formulierte Antwort ist kein Beweis. Für Umweltzahlen gilt zusätzlich: Suche nach Quelle, Datum, Bezugsgröße und Unsicherheit.

Quellenbasis: Was ist gut belegt?

Die folgenden Quellen dienen als fachliche Grundlage. Sie zeigen zugleich, warum bei schnell veränderlicher Technik Datum und Messmethode wichtig sind.

Quelle	Wofür sie hier genutzt wird	Hinweis
IEA: Energy and AI, 2025	Rechenzentren, Strombedarf, Szenarien, mögliche KI-Nutzen im Energiesystem	Bericht mit globalen Modellierungen; IEA kennzeichnet Unsicherheiten und Szenarien.
IEA: Key Questions on Energy and AI, 2026	Effizienz pro Aufgabe kann steigen, während Gesamtnutzung trotzdem wächst	Aktuelle Einordnung; keine einzelne Kennzahl wird auf alle Anwendungen übertragen.
Umweltbundesamt: Rechenzentren und Rechenzentrums-Dienstleistungen, 2025	Energie- und Ressourceneffizienz von Rechenzentren	Deutsche Behördenquelle mit Blick auf Beschaffung und Umweltstandards.
Umweltbundesamt: Digitalisierung und natürliche Ressourcen, 2026	Rohstoffe, Ressourcenbedarf und Chancen der Digitalisierung	Betont sowohl Potenziale als auch Umweltaufwand.
ITU-T L.1801, 2026	Lebenszyklus und transparente Umweltbewertung von KI-Systemen	Internationale Empfehlung für ganzheitliche Bewertung.

Selbstkontrolle und Reflexion

Gehe zurück zur Diagnose am Anfang. Ändere Deine Einschätzungen nur dort, wo Du jetzt einen Beleg oder eine bessere Begründung hast.

Exit-Ticket: Schreibe drei kurze Sätze: Was ist eine Ressource, die Du vor dem Kurs bei KI nicht bedacht hattest? Welche Zahl oder Behauptung würdest Du heute nicht mehr ungeprüft übernehmen? Wann wäre KI für eine Umweltaufgabe sinnvoll – und wann eher nicht?

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Warum lässt sich für eine einzelne KI-Anfrage keine allgemeingültige Umweltzahl angeben? (Weil Modell Hardware Ausgabelänge Auslastung Standort und Strommix unterschiedlich sein können) (!Weil Computer überhaupt keinen Strom messen können) (!Weil jede KI-Anfrage immer genau gleich lang ist) (!Weil Umweltwirkungen nur bei Papier entstehen)

Was gehört zu einem Rechenzentrum? (Server Speicher Netzwerktechnik Stromversorgung und Kühlung) (!Nur Tastaturen und Bildschirme) (!Nur eine Internetseite) (!Nur Solarmodule)

Welche Aussage beschreibt eine Lebenszyklus-Perspektive am besten? (Rohstoffgewinnung Herstellung Nutzung und End of Life werden gemeinsam betrachtet) (!Nur der Kaufpreis wird betrachtet) (!Nur die Farbe eines Geräts wird betrachtet) (!Nur die letzte Minute der Nutzung wird betrachtet)

Was ist beim Lesen einer Prozentzahl besonders wichtig? (Die Bezugsgröße und das Jahr) (!Die Schriftfarbe der Quelle) (!Die Zahl der Bilder im Artikel) (!Die Länge der Überschrift)

Was kann ein Rebound-Effekt bedeuten? (Mehr Gesamtnutzung kann Effizienzgewinne teilweise oder ganz aufheben) (!Effizientere Technik wird immer gar nicht mehr genutzt) (!Recycling macht Stromnetze überflüssig) (!Eine kleinere Datei braucht immer mehr Rohstoffe)

Welche Frage gehört zum KI-Umwelt-Check? (Brauche ich für dieses Ziel wirklich KI) (!Welche Marke klingt am modernsten) (!Wie kann ich möglichst viele Varianten erzeugen) (!Wie vermeide ich jede Quellenprüfung)

Warum kann Recycling Rohstoffgewinnung nicht vollständig ersetzen? (Nicht alle Materialien werden vollständig und verlustfrei zurückgewonnen) (!Weil Elektronik nie Metalle enthält) (!Weil Recycling ohne Technik geschieht) (!Weil alte Geräte immer wertlos sind)

Was bedeutet Human Agency in diesem Kurs? (Der Mensch setzt Ziele prüft Ergebnisse und trifft die verantwortete Entscheidung) (!Die KI entscheidet immer allein) (!Die schnellste Antwort gilt automatisch als richtig) (!Quellen werden durch KI überflüssig)

Wann ist eine Umweltbehauptung zu KI besonders prüfenswert? (Wenn Quelle Zeitraum Bezugsgröße oder Messmethode fehlen) (!Wenn sie einen Punkt am Satzende hat) (!Wenn sie in deutscher Sprache geschrieben ist) (!Wenn sie weniger als zehn Wörter enthält)

Welche Aussage zum Nutzen von KI ist am treffendsten? (KI kann Umweltziele unterstützen aber der tatsächliche Nutzen muss mit Aufwand und Alternativen verglichen werden) (!KI ist für jede Umweltaufgabe immer die beste Lösung) (!KI hat grundsätzlich keinen möglichen Umweltnutzen) (!Der Nutzen ist unabhängig von Daten und Ziel)

Memory

Rechenzentrum	Ort für Server Speicher Netzwerk und Versorgungstechnik
Rechenleistung	Fähigkeit eines Computers viele Verarbeitungsschritte auszuführen
Kühlung	Abtransport der beim Rechnen entstehenden Wärme
Kupfer	Beispiel für einen Rohstoff in elektrischer Infrastruktur
Recycling	Rückgewinnung und Wiederverarbeitung von Materialien
Lebenszyklus	Blick von Rohstoffgewinnung bis End of Life
Rebound	Mehrnutzung trotz steigender Effizienz
Human Agency	Menschliche Zielsetzung Kontrolle und Entscheidung

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Thema
Stromnetz	verbindet Rechenzentrum und Energieversorgung
Server	führt Berechnungen aus und verarbeitet Daten
Kühlsystem	führt Wärme ab
Rohstoffabbau	steht am Anfang vieler Hardware-Lebenszyklen
Quellencheck	prüft Urheber Datum Bezugsgröße und Sicherheit einer Aussage
Recyclinganlage	behandelt Altgeräte und gewinnt Materialien zurück

Kreuzworträtsel

Rechenzentrum	Wie heißt ein Gebäude oder Standort mit vielen Servern und technischer Versorgung?
Kühlung	Wie heißt der technische Prozess der Wärme aus Computersystemen abführt?
Kupfer	Welches Metall wird häufig für elektrische Leitungen verwendet?
Recycling	Wie heißt die Rückgewinnung von Materialien aus Altprodukten?
Effizienz	Wie heißt das Verhältnis von Nutzen oder Leistung zu eingesetztem Aufwand?
Transparenz	Wie heißt das Prinzip Informationen über Methoden Grenzen und Quellen nachvollziehbar zu machen?

LearningApps

Lückentext

Eine KI-Anwendung benötigt für Berechnungen

. Die dafür eingesetzten Computer stehen häufig in einem

. Beim Rechnen entsteht Wärme die durch

abgeführt werden muss. Für Hardware werden natürliche

benötigt. Bei der Umweltbewertung sollte der gesamte

betrachtet werden. Eine Prozentangabe ist nur verständlich wenn ihre

bekannt ist. Verbesserte Effizienz kann durch stark steigende Nutzung teilweise aufgehoben werden das nennt man

. Eine gute Umweltbehauptung nennt Quelle Datum Messgröße und mögliche

. Vor dem KI-Einsatz solltest Du prüfen ob ein einfacheres

das Ziel ebenfalls erreicht. Am Ende bleibt die verantwortete

beim Menschen.

Offene Aufgaben

Leicht

Rechenzentrum entdecken: Zeichne einen einfachen Plan eines Rechenzentrums mit Servern, Stromversorgung, Netzwerk und Kühlung und beschrifte, wo Energie oder Materialien gebraucht werden.
Vier-Fragen-Check: Wähle eine Umweltbehauptung aus einem Jugendartikel und beantworte Wer, Wann und wo, Was genau und Wie sicher.
Lebensweg eines Geräts: Erstelle eine Bildfolge von Rohstoffgewinnung über Herstellung und Nutzung bis Recycling und schreibe zu jeder Station einen Satz.
Umwelt-Iconset: Gestalte sechs eigene Symbole für Strom, Rechenleistung, Kühlung, Rohstoff, Nutzen und Recycling und erkläre, warum Deine Symbole verständlich sind.

Standard

Zwei Quellen vergleichen: Vergleiche eine Behördenquelle mit einem Nachrichtenbeitrag zum Energiebedarf von KI und markiere Gemeinsamkeiten, Unterschiede und fehlende Angaben.
Prozent mit Kontext: Erkläre mit einem selbst gewählten Beispiel, warum dieselbe Prozentzahl je nach Gesamtmenge eine andere absolute Bedeutung haben kann.
Fairness-Landkarte: Ordne möglichen Nutzen und mögliche Belastungen einer KI-Anwendung verschiedenen Beteiligten zu und diskutiere, ob die Verteilung fair ist.
Schulposter entscheiden: Entwickle zwei Entwurfswege für das Energiesparposter, einen mit starkem KI-Einsatz und einen mit gezieltem KI-Einsatz, und begründe, welchen Du bevorzugst.

Schwer

Effizienz-Falle untersuchen: Erfinde ein Zahlenbeispiel, bei dem der Aufwand pro KI-Nutzung sinkt, die Zahl der Nutzungen aber so stark steigt, dass der Gesamtaufwand trotzdem wächst.
Standortdebatte: Simuliere eine Gemeinderatssitzung zu einem neuen Rechenzentrum mit Rollen für Schule, Anwohnerschaft, Betreiber, Umweltverband und Stadtverwaltung und formuliere Bedingungen für eine Entscheidung.
Wärme und Kühlung: Erkläre mit einem Modellversuch oder Schaubild, warum Rechenarbeit Wärme erzeugt und wie unterschiedliche Kühlwege diese Wärme abführen können.
Neue Situation prüfen: Wähle eine neue KI-Idee aus Schule oder Alltag, wende den fünfstufigen KI-Umwelt-Check vollständig an, suche mindestens zwei Quellen und triff eine begründete Entscheidung.

Lernkontrolle

Werkzeugwahl: Eine Klasse möchte 100 kurze Rückmeldungen zu selbst geschriebenen Texten erhalten. Vergleiche einen vollständig KI-basierten Weg mit einem Weg aus Peer-Feedback und gezielter KI-Hilfe. Begründe, welcher Weg unter welchen Bedingungen sinnvoller ist.
Behauptung prüfen: Du liest den Satz „Eine KI-Anfrage verbraucht immer genau dieselbe Menge Energie.“ Erkläre systematisch, welche Angaben fehlen und wie Du die Aussage überprüfen würdest.
Folgenkette: Erkläre an einem Server, wie Rohstoffabbau, Herstellung, Nutzung, Kühlung und Recycling miteinander zusammenhängen und an welcher Stelle eine Verbesserung Nebenwirkungen an anderer Stelle haben könnte.
Effizienz und Nutzung: Entwickle ein Beispiel, in dem effizientere KI-Nutzung zu mehr Gesamtnutzung führt, und nenne zwei Möglichkeiten, den Gesamtaufwand trotzdem zu begrenzen.
Abwägung: Eine Stadt könnte KI nutzen, um Ampelschaltungen zu verbessern. Entwickle Kriterien, mit denen Du Nutzen, Energiebedarf, Datenbedarf, Fairness und Alternativen beurteilen würdest.
Begründete Entscheidung: Für eine neue Situation Deiner Wahl sollst Du entscheiden, ob KI eingesetzt wird. Nutze mindestens eine belastbare Quelle, nenne eine Unsicherheit und begründe Deine Entscheidung so, dass eine andere Person sie nachvollziehen kann.

Lernnachweis

Technischer Zusammenhang: Du kannst erklären, dass KI auf Rechenleistung, Hardware, Strom, Kühlung, Netzen und Daten beruht.
Lebenszyklus: Du kannst Umweltwirkungen über Rohstoffgewinnung, Herstellung, Nutzung und End of Life hinweg betrachten.
Quellenprüfung: Du kannst Quelle, Datum, Bezugsgröße, Messmethode und Unsicherheit einer Umweltbehauptung prüfen.
Abwägung: Du kannst möglichen Nutzen und Ressourcenaufwand vergleichen und vermeidest pauschale Aussagen.
Selbstständigkeit: Du kannst entscheiden, ob KI für eine Aufgabe nötig ist, und ein einfacheres Werkzeug als Alternative prüfen.
Übertragung: Du kannst die Prüfroutine auf eine neue Situation anwenden und Deine Entscheidung mit Belegen und Einschränkungen begründen.

OERs zum Thema

Zusätzlich hilfreich sind die Wikipedia-Artikel Künstliche Intelligenz, Rechenzentrum, Elektroschrott, Recycling und Rebound-Effekt.

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