KI-Initiative des BMUV: Mittelständische Unternehmen starten erste Pilotprojekte

Im Oktober 2023 haben die ersten KI-Pilotprojekte des Green-AI Hub Mittelstand nach und nach ihre Arbeit aufgenommen. Fünf kleine und mittlere Unternehmen (KMU) aus dem Schuhhandwerk, der Verpackungsindustrie, dem Heizungsanlagenbau, der Textilbranche und dem 3D-Druck setzen in den kommenden Monaten eigens für sie entwickelte KI-Anwendungen um. Der Green-AI Hub Mittelstand ist eine Initiative des Bundesumweltministeriums (BMUV). Er unterstützt Unternehmen bei der Umsetzung eigener KI-Projekte mit dem Ziel, Ressourcen einzusparen.

Bundesumweltministerin Steffi Lemke: "Der Mittelstand ist ein wichtiger Motor für ein nachhaltiges Wirtschaftswachstum. Mit dem Green-AI Hub Mittelstand forciert das Bundesumweltministerium die Erforschung, Entwicklung und Erprobung von KI-Technologien, die der Ressourceneffizienz und der Einsparung von Materialien in Unternehmen dienen. Das stärkt die Wettbewerbsfähigkeit des Mittelstandes und leistet einen positiven Beitrag zu Ressourcenschonung und Klimaschutz. Ich freue mich, dass die ersten Unternehmen innerhalb unserer KI-Initiative nun damit starten, neue, nachhaltige KI-Technologien in der Produktion, im Handwerk und in der Entwicklung einzusetzen. Wir sind sicher, dass diese Pionierarbeit ein erfolgreiches Beispiel für weitere Unternehmen und ganze Wirtschaftszweige sein wird."

Der Green-AI Hub Mittelstand unterstützt Unternehmen bei der Umsetzung eigener KI-Projekte mit dem Ziel, Ressourcen einzusparen. KI-Expertinnen und Experten entwickeln im Rahmen eines Pilotprojektes über sechs Monate nachhaltige KI-Lösungen in KMU. Die Entwicklung der KI-Lösung ist für die mittelständischen Unternehmen kostenfrei. Die Anwendungen werden direkt vor Ort gemeinsam mit den Firmen umgesetzt, eine Besonderheit der Initiative. Bis Ende 2025 sind bis zu 20 Pilotanwendungen vorgesehen. Die dabei entwickelten Lösungen werden weiteren Unternehmen frei zugänglich als Open-Source-Lösung zur Verfügung gestellt. Ab sofort können sich mittelständischen Unternehmen für die zweite Runde als KI-Pilotprojekt bewerben.

Folgende Unternehmen nehmen an der ersten Pilotphase teil:

• 4Packaging: Das Familienunternehmen 4Packaging aus Dissen (Niedersachsen) produziert Tiefdruckzylinder für den Bedruck von Verpackungen. Dabei werden die Zylinder in chemische Bäder getaucht und mit Kupfer überzogen, deren Güte ein zentrales Qualitätskriterium ist. Mit KI soll während des Prozesses der Ressourceneinsatz reduziert und fehlerhafte Drucke vermieden werden.
• Johann Herges GmbH: Der Handwerksbetrieb Johann Herges aus Saarbrücken (Saarland) stellt individuell gefertigte orthopädische Schuheinlagen her. Aktuell werden beim Fräsen von Einlagen 80 Prozent des Materials als Restmüll entsorgt. Der Wechsel auf ein additives Fertigungsverfahren und der Einsatz von Füllstrukturen mit Hohlräumen in der 3D-gedruckten Einlage reduzieren das eingesetzte Material auf das Notwendigste und die Abfallmenge auf null. Wirtschaftlich und technisch möglich machen dies KI-basierte digitale Modelle.
• KÜBLER GmbH: Die KÜBLER GmbH aus Ludwigshafen (Rheinland-Pfalz) baut Heizungsanlagen für Hallen und Lager. Es soll ein Digitaler Zwilling mitsamt einer Visualisierung in einer Mixed-Reality-Umgebung entwickelt werden, mit dem sich in verschiedenen Phasen (wie beispielsweise Planung, Betrieb, Nachbetrachtung, Wartung und Predictive Maintenance) Ressourceneinsparungen erzielen lassen. Dabei können weitere Sensoren und Informationsquellen (zum Beispiel Hallenaktivität) einbezogen und die Hallenheizung im Gesamtzusammenhang betrachtet werden. Dadurch lassen sich beim Bau durch eine passgenaue Konfiguration der Anlage und im Betrieb unter anderm durch eine vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) mittels KI-basierter Modelle sowohl Material als auch Energie einsparen.
• SWMS Systemtechnik Ingenieurgesellschaft mbH: SWMS aus Oldenburg (Niedersachsen) erstellt Software für den robotergestützten 3D-Druck von Großbauteilen. Beim Druck kommt es immer wieder zu Abweichungen. Im schlimmsten Fall führen diese dazu, dass das finale Bauteil nicht die gewünschten Eigenschaften besitzt. Die KI-Anwendung soll den 3D-Druckprozess mit einer Sensoreinheit, bestehend aus mehreren Sensorik-Komponenten und Computer Vision kontinuierlich überwachen. So erkennt sie Fehler im Druck frühzeitig, was Materialien einspart und die Reparatur von Bauteilen erleichtert.
• INTEX EDV-SOFTWARE GmbH: INTEX aus Saarbrücken (Saarland) entwickelt Softwarelösungen für die Textilbranche. Das KI-Projekt umfasst zwei Teile. Im Textildesign sollen Kleidungsstücke nachhaltiger gestaltet werden. Ein Vorschlagsystem soll mithilfe von Daten bezüglich Retourenquoten (zum Beispiel aufgrund von minderwertiger Qualität), der Langlebigkeit oder Recyclingquoten trainiert werden. Dieses System kann dann Materialzusammenstellungen vorschlagen, welche einen hohen Recyclinggrad und Langlebigkeit ermöglichen und die Umwelt weniger belasten. Im zweiten Teil soll die Lagerplanung für den Onlinehandel und Outlets optimiert werden. Ungenaue Vorhersagen bei Retouren und Kleidungsverleih führen dazu, dass mehr Kleidung produziert wird, als verkauft werden kann. Die neue KI-Lösung soll zukünftige Lagerbestände besser vorhersagen und so Überproduktion vermeiden.

Der Green-AI Hub Mittelstand ist eine Initiative im Rahmen des Fünf-Punkte-Programms "Künstliche Intelligenz für Umwelt und Klima". Als Teil der KI-Strategie der Bundesregierung fördert das BMUV die nachhaltige Gestaltung von KI und die Nutzung ihrer Chancen zugunsten von Klima und Umwelt mit 150 Millionen Euro. Im Auftrag des BMUV koordiniert die Zukunft – Umwelt – Gesellschaft (ZUG) gGmbH die Umsetzung des Green-AI Hub Mittelstand. Den Betrieb übernehmen das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), das Wuppertal Institut, das VDI Technologiezentrum und das VDI Zentrum Ressourceneffizienz.