Digitale Echtheit: So erkennen Sie KI-generierte Inhalte

Im digitalen Zeitalter stellt sich oft die Frage, ob wir Bildern, Videos oder Texten vertrauen können. Die Quelle einer Information herauszufinden, wird immer schwieriger. Generative KI beschleunigt die Möglichkeiten solche Inhalte zu erstellen enorm. Wo früher ein Künstler nötig war, können nun KI-Modelle in Sekundenschnelle Bilder und Audiodateien erzeugen. Modelle wie Sora von OpenAI erzeugen sogar Videos in hoher Qualität!

Diese Technologie bietet Chancen, aber auch Risiken. Einerseits beschleunigt sie kreative Prozesse, andererseits kann sie auch missbraucht werden, um zum Beispiel Phishing-Angriffe durchzuführen oder Deepfakes mit täuschend echt wirkenden Videos zu erstellen. Wie können wir also sicherstellen, dass online geteilte Informationen echt sind?

Digitale Wasserzeichen: unsichtbarer Schutz für Inhalte

Digitale Wasserzeichen sind eine Möglichkeit, die Herkunft von Bildern, Videos oder Audiodaten zu sichern. Diese für das menschliche Auge unsichtbaren Muster sind selbst nach geringfügigen Veränderungen, wie dem Komprimieren oder Beschneiden eines Bildes, durch Algorithmen wiederzuerkennen und lassen sich nur schwer entfernen. Sie kommen vor allem beim Schutz von Urheberrechten zum Einsatz.

Jedoch sind Wasserzeichen in Texten wesentlich schwieriger umzusetzen, da diese unter anderem weniger redundant sind als die Pixel in Bildern. Ein mit dem Wasserzeichen verwandter Ansatz ist es, kleine, aber sichtbare Fehler im Originalinhalt einzufügen. Diese Methode nutzt unter anderem Google Maps mit erfundenen Straßen: Tauchen diese auch in einer Kopie auf, lassen sich so Urheberrechtsverletzungen nachweisen.

Digitale Signaturen: Sicherheit durch Kryptografie

Digitale Signaturen basieren auf asymmetrischer Kryptografie. Das bedeutet, dass der Inhalt eines Werkes mit einem privaten Schlüssel signiert wird, den nur die Person besitzt, die ihn erstellt hat. Jeder andere kann dann mit dem öffentlichen Schlüssel die Echtheit des Inhalts bestätigen. Schon kleinste Änderungen am Inhalt machen die Signatur ungültig, wodurch Fälschungen praktisch unmöglich sind. Digitale Signaturen sorgen bereits in der Online-Kommunikation für Transparenz, etwa durch das https-Protokoll beim Surfen im Internet.

In einer Welt, in der alle digitalen Inhalte durch Signaturen geschützt wären, ließe sich von einem zugesendeten Artikel sofort die Herkunft und die Echtheit überprüfen sowie Absenderin und Quelle der Nachricht zurückverfolgen. So zum Beispiel bei einem Foto, wer es wo und wann aufgenommen hat. Eine Initiative, die dies vorantreibt, ist die Coalition for Content Provenance and Authenticity (C2PA). Sie arbeitet an technischen Standards, um digitale Signaturen auf Medieninhalte anzuwenden und deren Ursprung zu dokumentieren. Im Gegensatz zu Wasserzeichen sind Signaturen nicht fest im Inhalt integriert und können entfernt werden, ohne dabei das Material zu verändern. In einer idealen Vorstellung würde jeder digitale Signaturen verwenden – fehlende Signaturen würden dann Zweifel an der Vertrauenswürdigkeit des Inhalts wecken.

GenAI-Detektoren: KI gegen KI

GenAI-Detektoren sind eine weitere Option, generierte Inhalte zu erkennen. KI-Modelle sind Algorithmen, die bestimmte Muster hinterlassen. Andere KI-Modelle können diese wiederum erkennen. Solche Muster sind zum Beispiel bestimmte Formulierungen oder Satzstrukturen. Tools wie GPTZero erkennen bereits mit hoher Genauigkeit, ob ein Text von einem generativen KI-Modell wie ChatGPT oder Gemini stammt. Diese Detektoren sind zwar noch nicht perfekt, bieten aber eine erste Orientierung.

Was bedeutet das für Nutzer*innen?

Digitale Signaturen bieten unter allen Optionen den stärksten Schutz, da sie für alle Inhalte verwendbar sind und auf kryptografischen Methoden basieren. Ich bin gespannt, ob mit Projekten wie der C2PA vertrauenswürdige Standards etabliert werden können. Dennoch sind je nach Zweck verschiedene Maßnahmen nötig, um die Vertrauenswürdigkeit digitaler Inhalte zu gewährleisten. Neben den technologischen Lösungen bleibt kritisches Denken immer noch eine der besten Methoden, um im Informationszeitalter sicher zu navigieren. Die Menge an verfügbaren Informationen wächst ständig – daher ist es wichtig, Informationen kritisch zu hinterfragen, zu überprüfen und sich den Fähigkeiten von generativen KI-Modellen bewusst zu sein.

Einen umfangreicheren Beitrag zum Thema finden Sie auch hier auf dem CONTACT Research Blog.

Scope-3-Emissionen: Eine Herausforderung für Unternehmen

Durch Treibhausgase (THG) verursachte Emissionen zu reduzieren ist entscheidend im Kampf gegen den Klimawandel. Viele Unternehmen stehen vor der Herausforderung, dass indirekte Emissionen in ihrer Wertschöpfungskette, sogenannte Scope-3-Emissionen, oft die größten Treiber sind. Da diese nicht im direkten Einfluss des Unternehmens selbst stehen, sind sie meist auch am schwierigsten zu bestimmen (und zu optimieren). Wie können Unternehmen diese zentralen Herausforderungen innerhalb der Wertschöpfung adressieren?

Was sind die Scopes 1, 2 und 3 der CO2-Emmisionen?

Das Greenhouse Gas (GHG) Protocol klassifiziert Emissionen in drei Kategorien: Scope 1 für direkte Emissionen aus unternehmenseigenen Quellen, Scope 2 für indirekte Emissionen aus zugekaufter Energie und Scope 3 für alle anderen indirekten Emissionen einschließlich solcher aus vorgelagerten und nachgelagerten Prozessen der Wertschöpfung. Scope 3 ist besonders wichtig, da es häufig den größten Teil des THG-Ausstoßes ausmachen. Das GHG-Protocol bestimmt 15 Kategorien von Scope-3-Emissionen, die in den vor- und nachgelagerten Aktivitäten der Wertschöpfung entstehen. Sie entstehen beispielsweise in Aktivitäten der Rohstoffentnahme, Produktion und Transport von zugekauften Komponenten sowie der Nutzung der produzierten Produkte durch Endverbraucher*innen. Das macht es schwierig, sie zu erfassen, da sie nicht direkt unter der Kontrolle des Unternehmens stehen.

Corporate Carbon Footprint (CCF) vs. Product Carbon Footprint (PCF)

Es gibt zwei zentrale Ansätze, um Emissionen zu berechnen: den Corporate Carbon Footprint (CCF), der alle Aktivitäten eines Unternehmens umfasst, und den Product Carbon Footprint (PCF), der sich auf den Lebenszyklus eines spezifischen Produkts konzentriert. Der PCF ist besonders wichtig, wenn es um darum geht, die Emissionen entlang der Wertschöpfungskette zu bestimmen. Unternehmen, die ihre Scope-3-Emissionen messen wollen, benötigen dafür unter anderem Aussagen von den Lieferanten zum PCF ihrer Zukaufteile.

Warum ist es wichtig, Scope-3-Emissionen zu messen?

Die Scopes 1 und 2 können Unternehmen direkt beeinflussen und somit auch leichter berechnen. Scope-3-Emissionen dürfen trotzdem nicht vernachlässigt werden, wenn eine Aussage über die gesamte Wertschöpfungskette getätigt werden soll. Da Emissionen entlang der vor- und nachgelagerten Prozesse häufig die größten Treiber der Treibhausgase darstellen, ist es nur so möglich, „Hotspots“ von Treibhausgasen in der Wertschöpfungskette zu identifizieren und reduzieren.

Bei den meisten KMUs stecken erhebliche Emissionen in den vorgelagerten Prozessen. Aber auch für Branchen, die stark auf eine komplexe und global verzweigte Lieferkette angewiesen sind, ist dies besonders relevant. Unter anderem ist die Automobilindustrie eine der Industrien, bei denen zugekaufte Komponenten und Dienstleistungen einen wesentlichen Einfluss auf die THG-Bilanz ausüben. Laut der Studie „Klimafreundliche Produktion in der Automobilindustrie“ des Öko-Institut e.V. entfallen durchschnittlich 74,8% der Scope-3-Emissionen auf die Nutzungsphase, während die eigene Produktion (Emissionen in Scope 1 und 2) dagegen durchschnittlich nur etwa 1,9% und die vorgelagerte Wertschöpfung mit zugekauften Komponenten 18,6% der Emissionen verursacht. Da sich die Branche immer mehr auf E-Mobility fokussiert, rücken die Scope-3-Emissionen der zugekauften Komponenten und damit der Lieferanten als zentraler Stellhebel in den Vordergrund.

Herausforderungen in der Lieferkette

Zudem wächst der Druck auf die Zulieferer, ihre eigene Produktion einerseits effizienter und nachhaltiger zu gestalten, während andererseits Transparenz über die Emissionen der produzierten Zulieferteile immer wichtiger wird. Zu den zentralen Herausforderungen in der Lieferkette zählen Themen wie Datenqualität und Verfügbarkeit. Um sich dem zu stellen und so den THG-Emissionen zu senken, müssen Unternehmen neue Wege gehen – von der Materialauswahl bis hin zur Produktion. Bei den dazu notwendigen Entscheidungen unterstützt eine solide Datenbasis, ebenso wie beim Dokumentieren der Emissionen.

Die Emissionen aus Scope 1 und Scope 2 zu erfassen ist nach dem GHG-Protocol Corporate Standard bereits verpflichtend, während Scope 3 dort optional ist. Doch die Relevanz der Berichterstattung von Scope 3 steigt, was auch EU-Richtlinien, wie zum Beispiel die Nachhaltigkeitsberichterstattung (CSRD) und die dazugehörigen europäischen Standards (ESRS), verdeutlichen. Diese machen die Offenlegung von Emissionen zu einem zentralen Thema im Zusammenhang mit dem Klimawandel und nachhaltigem Wirtschaften.

Drei wichtige Schritte, um Scope-3-Emissionen zu reduzieren

  1. Datenmanagement optimieren: Unternehmen sollten umfassende Daten zu ihren Produkten und deren Lebenszyklen sammeln, um Entscheidungen im Design und Portfolio zugunsten der Nachhaltigkeit zu treffen.
  2. Datenhoheit und Vertrauen sichern: Um die Scope-3-Emissionen genau zu berechnen, ist die Datenhoheit entscheidend, insbesondere im Kontext der vorgelagerten und nachgelagerten Wertschöpfung.
  3. Offene Schnittstellen nutzen: Für eine nahtlose Integration und Kommunikation innerhalb der Wertschöpfungskette sind offene Datenschnittstellen wichtig. Hier können Ansätze wie die Asset Administration Shell (AAS, Verwaltungsschale) und Konzepte wie der Digitale Produktpass (DPP) unterstützen.

Fazit

Scope-3-Emissionen zu messen und zu optimieren ist eine der größten Herausforderungen für Unternehmen, die ihre THG-Bilanz verbessern wollen. Durch bessere Datennutzung, optimierte Zusammenarbeit in der Lieferkette und transparente Berichterstattung können Unternehmen gesetzliche Vorgaben erfüllen und Fortschritte in Richtung einer nachhaltigeren Zukunft machen.

Einen ausführlichen Beitrag zu den Scope-3-Emissionen finden Sie hier auf dem CONTACT Research Blog.

Nachhaltigkeit mit dem grünen Digitalen Zwilling bewerten

Am 5. Januar 2023 ist die Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD) in Kraft getreten – aber was bedeutet das genau? Das Europäische Parlament hat diese Richtlinie verabschiedet und macht damit einen wesentlichen Schritt im Rahmen des Europäischen Green Deal von 2019. Das ehrgeizige Ziel: Ein CO2-neutraler EU-Raum bis 2050 – und damit der erste CO2-neutrale Kontinent der Welt.

CSRD und ESRS: Herausforderungen im Reporting

Klassifiziert wird nach Umwelt-, Sozial- und Governance-Kriterien (ESG) im Rahmen der EU-Taxonomie. Jeder der drei Bereiche umfasst unterschiedliche Vorgaben und Richtlinien. Hier tritt speziell für den Umweltbereich die CSRD auf den Plan, um Unternehmen branchenübergreifend zu nachhaltigerem Handeln zu verpflichten. Die European Sustainability Reporting Standards (ESRS) wiederum konkretisieren, wie diese Verpflichtungen berichtet werden sollen.

Die Herausforderung besteht darin, die geforderten Umweltdaten, wie beispielsweise Schadstoffemissionen, gemäß den ESRS-KPIs zu berechnen und generell zu erfassen. Die Frage ist: Wie können diese Daten effizient und präzise erhoben werden?

Effiziente Datenerhebung für die Nachhaltigkeit

Umweltdatenbanken können bei der Berichterstattung zur Nachhaltigkeit unterstützen, so zum Beispiel die Datenbank für prozessorientierte Basisdaten für Umweltmanagementsysteme (ProBas) vom deutschen Umweltbundesamt (UBA).

Auch der Digitale Zwilling kommt hier als nützlicher Helfer ins Spiel. Als digitales Abbild von Produkten, Maschinen oder Komponenten bietet er eine umfassende Lösung für die Herausforderungen der Datenerhebung im Kontext der CSRD. Durch die vollständige Digitalisierung des Produktpasses können relevante Daten während des gesamten Produktlebenszyklus zusammengeführt werden. Dies ermöglicht nicht nur eine effiziente Datenerhebung, sondern auch eine transparente Weitergabe entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Von den Einzelteilen zum Gesamtüberblick

Der Digitale Zwilling ermöglicht es, Informationen aus Umweltdatenbanken, ERP-, MES- und Materialdatenverwaltungssystemen zusammenzuführen. Anhand dieser Daten können dann die Umweltauswirkungen für die Bauteile eines Produkts mit der Life Cycle Assessment (LCA) Methode bilanziert werden. Nimmt man ein Fahrrad als Beispiel, wären das Lenker, Gabel, Rahmen, Sattel, Pedale und die zwei Räder mit Reifen. Die Ökobilanzierungskennwerte können für die individuellen Bauteile und für das komplette Produkt erfasst werden. Mit den einzelnen Kennwerten kann so der Carbon Footprint über die gesamte Wertschöpfungskette des Fahrrads bestimmt werden.

Diese Daten bilden auch die Grundlage für den Digitalen Produktpass des Fahrrads. Durch die vollständige Digitalisierung des Produktpasses können die berechneten Umweltdaten leicht weitergegeben werden, wie zum Beispiel an Händler und Konsumenten.

Grüner Digitaler Zwilling für die Luft- und Raumfahrtindustrie

Im Bereich der Industrie ist insbesondere die Luft- und Raumfahrtbranche stark von der CSRD betroffen. Im Rahmen des Forschungsprojekts PredictECO arbeitet CONTACT Software zusammen mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie an einem grünen Digitalen Produktzwilling, der diese Anforderungen erfüllt. Dazu gehört unter anderem die Nachweispflicht in Form eines digitalen Lebensdatenblatts (LDS), das die verwendeten Materialien und Prozesse bis ins kleinste Detail dokumentiert. Ziel ist es, einen umfassenden Digitalen Zwilling zu schaffen, der alle notwendigen Fertigungsinformationen für nachhaltige Produktionen entsprechend der Vorgaben aus dem LDS enthält und diese standardisiert in digitaler Form bereitstellen kann.

Ausblick

Schon jetzt zeigt sich, dass der grüne Digitale Zwilling eine praxiserprobte Lösung ist, um den Anforderungen der CSRD gerecht zu werden. Die Erhebung von Umweltdaten über den gesamten Produktlebenszyklus ermöglicht nicht nur eine effiziente Berichterstattung, sondern trägt auch zur Schaffung nachhaltiger Wertschöpfungsketten bei. Nutzen Sie die Chancen, die der grüne Digitale Zwilling bietet, um die Nachhaltigkeit in Ihrem Unternehmen auf ein neues Level zu heben.

Lesen Sie hier den ausführlichen Beitrag zum grünen Digitalen Zwilling auf dem CONTACT Research Blog.