Anwendung der künstlichen Intelligenz (KI) für die Standortauswahl von tiefen geologischen Endlagern

Die Bundesrepublik Deutschland sucht in einem wissenschaftsbasierten Standortauswahlverfahren (StandAV) den Standort, der die bestmögliche Sicherheit zur Endlagerung hochradioaktiver Abfälle über einen Nachweiszeitraum von einer Million Jahre gewährleistet. Dabei ermittelt die Bundesge-sellschaft für Endlagerung (BGE) in einem iterativen Prozess den am besten geeigneten Standort für ein Endlager. Dafür muss der geologische Untergrund Deutschlands für potenzielle Gebiete untersucht und bewertet werden. Herausforderungen dabei sind unter anderem die unterschiedliche Qualität und der Detailgrad vorhandener sowie bei der Erhebung und Bewertung neuer großer Mengen heterogener Geodaten, die verarbeitet werden müssen.

Die Anwendung von KI-basierten Methoden bietet Chancen, um bei der Auswertung der großen Datensätze und Modellberechnungen komplexer langfristiger und gekoppelter, geologischer Prozesse die Bewertung und somit das StandAV effizienter und sicherer zu gestalten. Die Forschung zur Anwendung von KI hat entsprechend auch in den Geowissenschaften im Laufe der letzten Jah-re deutlich zugenommen.

Diese Studie identifiziert auf Basis einer umfassenden internationalen Literaturrecherche Einsatzbereiche künstlicher Intelligenz (KI) in den Geowissenschaften allgemein und bewertet diese im Hinblick auf den Einsatz für die geowissenschaftlichen Fragestellungen im StandAV. Zudem werden Grenzen und notwendige Voraussetzungen, die sich aufgrund der Risiken des Einsatzes von KI ergeben, im Hinblick auf die Schlüsselaktivitäten im StandAV formuliert.

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die KI-Einsatzbereiche aus der Literatur generell nur mit methodischen und fachspezifischen Anpassungen auf die geowissenschaftlichen Fragestellungen im StandAV übertragbar sind. Bei der Bewertung zeigt sich zudem, dass KI nur als unterstützendes Werkzeug in den Schlüsselaktivitäten zum Einsatz kommen kann und beim Einsatz im StandAV keine Entscheidungen allein über KI getroffen werden dürfen. KI-Methoden, die dem Transparenzanspruch des StandAV nicht genügen, bergen zudem enorme Risiken, die das Vertrauen der Be-völkerung im Beteiligungsprozess aufs Spiel setzen und den generellen Argwohn bzw. die Skepsis gegenüber der KI in der öffentlichen Wahrnehmung nähren.

C hancen bietet die KI insbesondere beim Datenmanagement und bei der Modellberechnung komplexer und langfristiger geologischer Prozesse unter der Voraussetzung, dass das Vorgehen der KI hinreichend transparent dargestellt und validiert werden kann. Deshalb zeigt die Studie auch weiterführende Forschungsfragen auf.