cityclimAIte: KI für klimaneutrale Städte.
Christian Kogler, Pia Weinlinger, Jasmin Lampert, Isabella Hinterleitner, Veronika Hornung-Prähauser (2026): cityclimAIte: KI für klimaneutrale Städte. Berichte aus Energie- und Umweltforschung 1/2026. Bundesministerium für Innovation, Mobilität und Infrastruktur.
Der Klimawandel stellt Städte weltweit vor erhebliche Herausforderungen. Hitzewellen, Starkregenereignisse, steigender Energiebedarf und Belastungen der urbanen Infrastruktur wirken sich zunehmend auf Lebensqualität, Gesundheit und wirtschaftliche Stabilität aus. Gleichzeitig sind Städte zentrale Akteure für die Erreichung von Klimaneutralität und Resilienz. Parallel dazu entwickelt sich die Künstliche Intelligenz (KI) mit hoher Geschwindigkeit weiter und eröffnet neue Möglichkeiten für datenbasierte Steuerung, Prognose und Optimierung urbaner Systeme. Vor diesem Hintergrund untersucht die Studie cityclimAIte, wie KI-Anwendungen einen wirksamen Beitrag zur klimaneutralen und klimaresilienten Stadt leisten können und welche technischen, organisatorischen sowie rechtlichen Voraussetzungen dafür erforderlich sind. Im Mittelpunkt steht die Forschungsfrage, in welchen kommunalen Anwendungsfeldern KI das größte Potenzial zur Unterstützung der Klimaneutralität besitzt und wie diese Anwendungen hinsichtlich Wirkung, Machbarkeit, Skalierbarkeit und regulatorischer Anforderungen bewertet werden können.
Die Ausgangssituation ist durch ein Spannungsfeld zwischen Klimadruck, Digitalisierung und zunehmender Regulierung geprägt. KI-basierte Anwendungen werden bereits heute in unterschiedlichen Bereichen wie Mobilität, Energieversorgung, Gebäudeoptimierung oder Stadtplanung eingesetzt und bieten erhebliche Potenziale zur Effizienzsteigerung und Emissionsreduktion. Gleichzeitig bestehen jedoch zahlreiche Herausforderungen, etwa hinsichtlich Datenqualität, Interoperabilität, Datenschutz, Cybersicherheit, Fachkräftemangel und finanzieller Ressourcen. Besonders der EU-AI-Act sowie die Datenschutz-Grundverordnung schaffen neue Anforderungen an Transparenz, Governance und Risikomanagement beim Einsatz von KI-Systemen. Internationale Initiativen und Programme zeigen zwar die wachsende Bedeutung von KI als Schlüsseltechnologie für klimaneutrale Städte, allerdings fehlt vielen Kommunen eine strukturierte Entscheidungsgrundlage zur Auswahl geeigneter Anwendungen und zur Bewertung ihrer tatsächlichen Wirkung. Genau hier setzt cityclimAIte an, indem internationale Erfahrungen systematisch analysiert und auf österreichische Rahmenbedingungen übertragen werden.
Das strategische Ziel der Studie besteht darin, KI-Anwendungsfälle im Kontext klimaneutraler Städte strukturiert aufzubereiten und daraus praxisorientierte Empfehlungen für Städte, Gemeinden und Entscheidungsträger:innen abzuleiten. Dazu wurden nationale und internationale Projekte untersucht, relevante Use-Cases identifiziert und hinsichtlich ihrer Potenziale bewertet. Die Studie konzentriert sich insbesondere auf die Bereiche Mobilität und Logistik, Strom- und Wärmenetze, energieeffiziente Gebäude, städtisches Klima und Klimawandelanpassung sowie energieeffiziente Rechenzentren und Abwärmenutzung. In diesen Domänen wurden konkrete Anwendungen analysiert, darunter intelligente Verkehrssteuerungen, KI-basierte Energiemanagementsysteme, digitale Zwillinge, Mikroklimasimulationen sowie KI-gestützte Wärme- und Netzplanung. Ergänzend wurde ein interaktives KI-Empfehlungstool entwickelt, das Kommunen bei der Auswahl geeigneter Technologien unterstützt und eine strukturierte Bewertung anhand standardisierter Kriterien ermöglicht.
Methodisch basiert die Studie auf einer mehrstufigen Vorgehensweise. Zunächst erfolgte ein umfassendes Screening wissenschaftlicher Literatur, internationaler Projekte und bestehender KI-Anwendungen. Ergänzend wurden Interviews und Workshops mit Städten, Netzbetreibern, Forschungseinrichtungen, Technologieanbietern und Rechtsexpert:innen durchgeführt, um neben technologischen auch organisatorische und regulatorische Fragestellungen zu berücksichtigen. Alle identifizierten Anwendungen wurden in standardisierten Factsheets dokumentiert und anhand einheitlicher Kriterien bewertet. Berücksichtigt wurden unter anderem Klimawirkung, technische Machbarkeit, Komplexität, Datenanforderungen, Reifegrad der Technologien sowie Übertragbarkeit und Skalierbarkeit. Zusätzlich erfolgte eine vertiefte rechtliche Analyse hinsichtlich DSGVO, EU-AI-Act sowie weiterer sektorspezifischer Regelungen. Besonderes Augenmerk lag auf Datenschutz, Transparenz, Risikomanagement, menschlicher Aufsicht und den Anforderungen an vertrauenswürdige KI.
Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass KI erhebliche Potenziale zur Unterstützung klimaneutraler Städte besitzt. Besonders hohe Wirkungen wurden in den Bereichen Mobilität, Energie- und Wärmenetze sowie Gebäude- und Energiemanagement identifiziert. Dort kann KI dazu beitragen, Energieverbräuche zu senken, Verkehrsflüsse zu optimieren, Emissionen zu reduzieren und Planungsprozesse effizienter zu gestalten. Besonders vielversprechend sind Anwendungen wie intelligente Verkehrssteuerungen, prädiktive Energiemanagementsysteme, digitale Zwillinge und KI-gestützte Mikroklimasimulationen. Gleichzeitig zeigt die Studie deutlich, dass erfolgreiche KI-Anwendungen nicht allein von technologischen Algorithmen abhängen. Entscheidend sind qualitativ hochwertige Daten, interoperable Systeme, organisatorische Kompetenzen sowie klare rechtliche und ethische Rahmenbedingungen. Datenschutz, Transparenz, Cybersicherheit und menschliche Kontrolle stellen wesentliche Voraussetzungen für eine vertrauenswürdige Nutzung kommunaler KI-Systeme dar. Die Studie kommt daher zu dem Schluss, dass KI nur dann nachhaltig und wirksam eingesetzt werden kann, wenn technologische Innovation mit Governance-Strukturen, Kompetenzaufbau und regulatorischer Compliance kombiniert wird.
Für die Zukunft empfiehlt die Studie einen schrittweisen und praxisorientierten Ausbau kommunaler KI-Kompetenzen. Städte und Gemeinden sollten Pilotprojekte gezielt nutzen, um Erfahrungen aufzubauen und skalierbare Lösungen zu entwickeln. Gleichzeitig braucht es standardisierte Datenräume, interoperable Schnittstellen sowie geeignete Governance- und Sicherheitskonzepte. Das entwickelte KI-Empfehlungstool kann dabei als Orientierungshilfe dienen und Kommunen bei der Auswahl geeigneter Technologien unterstützen. Langfristig wird erwartet, dass KI eine zentrale Rolle in der urbanen Transformation einnehmen und wesentlich dazu beitragen wird, Klimaneutralität, Resilienz und Lebensqualität miteinander zu verbinden. Voraussetzung dafür bleibt jedoch ein menschenzentrierter, transparenter und rechtskonformer Einsatz von KI-Systemen.
