Illustration Absmeier foto freepik teilweise ki-generiert

Milliardenschwere Megaprojekte sind ein fester Bestandteil der dynamischen Landschaft Europas. Zu den sechzehn größten laufenden Bauprojekten der Welt gehören vier Megaprojekte in Europa, wie 1build, International Construction Magazine und Construction Review festgestellt haben. Der Wert dieser Projekte liegt zwischen 20 und 600 Milliarden USD (ca. 18,8 bis 564 Milliarden EUR).

Die Anzahl und der Umfang der Megaprojekte – sei es das Transeuropäische Verkehrsnetz (TEN-V), ein europaweites Netz von Straßen, Bahnstrecken, Flughäfen und Wasserinfrastrukturen, oder das Londoner Crossrail-Projekt, das erste unterirdische Eisenbahnverkehrssystem der Welt – zeigen, wie dringend diese Projekte benötigt werden, um Fortschritte bei der Infrastruktur in ganz Europa zu ermöglichen. Die Entwicklung von Infrastruktur schreitet in Europa, Nordamerika, im asiatisch-pazifischen Raum und im Nahen Osten rasch voran. Projekte in Europa stehen vor den gleichen Schwierigkeiten wie in anderen Teilen der Welt: Engpässe im Ingenieurwesen und bei qualifizierten Arbeitskräften, Lieferverzögerungen und Zeitüberschreitungen, Herausforderungen in der Lieferkette und die zunehmende Notwendigkeit, Anforderungen an Widerstandsfähigkeit und Nachhaltigkeit zu erfüllen. Wie können Infrastrukturingenieure, Bauunternehmen und Betreiber in der gesamten Region diese Herausforderungen meistern und die Projektabwicklung sowie die Leistung der Anlagen verbessern? Die kurze Antwort lautet: KI.

Im letzten Jahr wurde viel über den Einsatz KI-gestützter Tools und Innovationen gesprochen, um die Projekteffizienz zu steigern, die organisatorische Effizienz zu verbessern und die Ergebnisse von Infrastrukturprojekten zu optimieren. Die Implementierung von KI, maschinellem Lernen und anderen intelligenten Anwendungen bietet ein immenses Potenzial zur Problemlösung während des gesamten Lebenszyklus der Infrastruktur. Im Bereich der KI sind Daten die Grundlage für die Erschließung neuer Möglichkeiten. Allerdings muss der Infrastruktursektor beim Datenmanagement eine große Hürde überwinden – nur dann kann das Versprechen der KI umgesetzt werden.

Bessere Infrastruktur beginnt mit besseren Daten

Jahrzehntelang folgten Infrastrukturprojekte einem linearen Weg. Der Projektlebenszyklus bestand aus verschiedenen Phasen, von der Planung, dem Entwurf und der Beschaffung bis hin zum Bau und Betrieb, wobei jede Phase unterschiedliche Interessengruppen, Anforderungen und spezifische Verfahren umfasste. In der Regel kamen in den einzelnen Phasen unterschiedliche Technologien und Verfahren zum Einsatz. Dieser traditionelle Ansatz brachte jedoch Informationssilos und Datenverlust mit sich, was wiederum zu Nachbesserungen und Fehlern bei Entwürfen, Rückschlägen und Verzögerungen im Projekt, höheren Kosten und größeren Risiken führte.

Mit der zunehmenden Verflechtung von Infrastrukturprojekten und ihren jeweiligen Phasen besteht ein echter Bedarf an der Integration von Systemen und Daten aus den Bereichen Ingenieur-, Informations- und Betriebstechnologie. Die Realität sieht jedoch anders aus: Zahlreiche wertvolle Daten dieser technologischen Systeme bleiben unzugänglich in Dateien, Modellen, Zeichnungen und sogar auf Papier. Die Freigabe dieser Daten ist von entscheidender Bedeutung, um die Entscheidungsfindung während des gesamten Lebenszyklus von Infrastrukturprojekten zu verbessern und das Potenzial KI-gestützter Lösungen zu nutzen.

Anstatt wesentliche Projekt- und Anlagendaten über verschiedene Systeme hinweg zu erstellen, sollten sich die Akteure im Infrastrukturbereich darauf konzentrieren, Datenebenen mit offenen Plattformen zu erzeugen, die digitale Zwillinge schaffen.

Erschließung von Daten- und Prozesssilos durch digitale Zwillinge für Infrastruktur

In den letzten Jahren haben digitale Zwillinge in verschiedenen Branchen und Sektoren stark an Popularität gewonnen. Was einst als schillernde, futuristische Technologie galt, hat sich zu einem wertvollen und leistungsstarken Werkzeug für die Integration und Nutzung von Daten aus verschiedenen Quellen und Bereichen entwickelt, das eine umfassende, dynamische und anpassungsfähige Darstellung von Infrastrukturprojekten und -anlagen ermöglicht. Digitale Zwillinge bieten nicht nur einen stark strukturierten Ansatz für die Zusammenführung von isolierten Daten, sondern können auch Daten aus bestehenden Entwurfsdateien erschließen und so im Wesentlichen Licht in das bringen, was bisher als „Dark Data“ galt.

Da die Funktionen des digitalen Zwillings den gesamten Lebenszyklus von Infrastrukturprojekten abdecken, erleichtern sie den Ingenieuren reibungslose Arbeitsabläufe und ermöglichen ihnen die problemlose Durchführung von Entwurfsevaluierungen, baulichen Bewertungen und Berechnungen des CO₂-Fußabdrucks. Durch die Nutzung von Arbeitsabläufen für digitale Zwillinge können Bauunternehmen die Präzision bei Aufgaben wie Mengenschätzungen, Projektplanung und mehr verbessern. Ähnlich wie ihre Fähigkeit, Daten zu konsolidieren, erleichtern digitale Zwillinge für Infrastruktur die Integration von Prozessen über verschiedene Phasen des Lebenszyklus und des Anlagemanagements eines Projekts hinweg.

Wenn Datenebenen zusammengeführt und Prozesse verknüpft werden, steigt ihr Wert exponentiell. Dieser kollektive Wert dient als Eckpfeiler für die schnelle und mühelose Anwendung von KI-Methoden und -Technologien, um verwertbare Erkenntnisse zu gewinnen und die Ergebnisse für Infrastrukturprojekte zu verbessern.

KI für Infrastrukturprojekte – für heute und morgen

Bestimmte KI-Techniken und -Technologien sind der Infrastrukturbranche schon seit geraumer Zeit bekannt. So haben Eigentümer und Betreiber bereits damit begonnen, KI-Methoden für Computersehen einzusetzen, um Abplatzungen, Korrosion und andere Probleme, die die Stabilität von Bauwerken wie Brücken, Dämmen, Schienennetzen usw. gefährden, schnell zu identifizieren, zu analysieren und zu erkennen. Doch was als innovativer Ansatz zutage tritt und Infrastrukturunternehmen während des gesamten Projektlebenszyklus einen erheblichen Nutzen bringt, ist generative KI.

In einer Branche, die mit begrenzten Ressourcen, Projektverzögerungen, Budgetüberschreitungen und sich ändernden Nachhaltigkeitsanforderungen konfrontiert ist, versprechen mit generativen KI-Funktionen angereicherte Ingenieur- und Baulösungen die Automatisierung von Prozessen, die Optimierung von Betriebs- und Arbeitsabläufen, die Verbesserung der Projektabwicklung und die Gewährleistung der Anlagenleistung.

Ein Beispiel: Generative KI-Technologien könnten es Ingenieuren ermöglichen, mit KI-Agenten zusammenzuarbeiten, um den Infrastrukturentwurf zu optimieren. KI ist in der Lage, Entwürfe durch Vergleiche mit früheren Entwürfen zu analysieren und die Erkenntnisse aus den Entscheidungen eines Ingenieurs zu übernehmen. Darüber hinaus könnte generative KI Ingenieuren und Projektmanagern helfen, nachhaltigere Baumaterialien zu verwenden, um den CO₂-Fußabdruck von Anlagen zu verringern oder die grauen CO₂-Emissionen eines Infrastrukturprojekts von Anfang bis Ende zu berechnen.

Letztendlich bedeutet das Folgendes: Generative KI wird es Infrastrukturingenieuren, Bauunternehmern sowie Eigentümern und Betreibern ermöglichen, reale Szenarien und Entwicklungen zu simulieren und besser vorhersagbare Aktivitäten und Ergebnisse zu fördern, die zukünftige Herausforderungen und Risiken minimieren. Dieses Potenzial ist zu wertvoll, um es zu ignorieren.

Abschließende Überlegungen

Kann KI die Herausforderungen von Infrastrukturprojekten in Europa und darüber hinaus wirksam bewältigen? Ja. Es gibt jedoch noch grundlegende Aufgaben, die erledigt werden müssen. Der einfachste und schnellste Weg für Infrastrukturunternehmen, KI einzusetzen, besteht darin, sich darauf zu konzentrieren, wie Daten organisiert, verwaltet, verwendet und nicht verwendet werden. Unternehmen, die sich durch herausragendes Datenmanagement auszeichnen und digitale Zwillinge nutzen, sind am besten darauf vorbereitet, die Möglichkeiten von KI zu erschließen – und auch das Potenzial neuer Technologien, die noch kommen werden.

Julien Moutte, Chief Technology Officer bei Bentley Systems

Quelle: Bentley Systems (c)

4798 Artikel zu „KI Infrastruktur“

News | Effizienz | Infrastruktur | Künstliche Intelligenz | Nachhaltigkeit | Rechenzentrum

Die Zukunft der KI-Infrastruktur wird wahrscheinlich ein Hybridmodell sein

18. Juni 2024

Supermicro bringt Innovationen für die IT-Infrastruktur in den Bereichen Enterprise, Cloud, KI, Metaverse und 5G Telco/Edge oft als Erster auf den Markt. Der Anbieter von IT-Gesamtlösungen im Rack-Scale-Format achtet besonders auf ein umweltfreundliches und energiesparendes Portfolio von Servern, Speichersystemen, Switches und Software. Wir sprachen mit Thomas Jorgensen, Senior Director Technology Enablement bei Supermicro über die…