Mithilfe einer Analysesoftware des Aachener Start-ups ACCURE Battery Intelligence können Batterien, wie sie in E-Autos und Elektrobussen zum Einsatz kommen, effizienter, nachhaltiger und sicherer verwendet werden. Das Innovative: Durch KI-Methoden mit dem Schwerpunkt Datenanalyse und Prognose können moderne Batteriespeicher in Echtzeit kontrolliert und optimiert werden. Somit können frühzeitig Fehlfunktionen, ein Leistungsabfall oder Batteriefeuer vermieden werden. Auch die Lebensdauer der Batterie wird den Kund*innen prognostiziert. Für diese Technologie wurde das Start-up 2023 mit dem Innovationspreis NRW in der Kategorie »innovation2business« und 2022 mit dem AC²-Innovationspreis der Region Aachen ausgezeichnet.

Mittels mobiler Sensorik, KI und Machine Learning gelingt es dem Dortmunder Start-up MotionMiners, schnell, anonymisiert und kostengünstig Bewegungs- und manuelle Arbeitsabläufe von Mitarbeitenden beispielsweise in der Logistik zu analysieren. Anhand von Motion Mining können die ergonomischen Arbeitsbedingungen von Beschäftigten verbessert und Arbeitsprozesse optimiert werden. Diese intelligente Technologie wurde 2023 mit dem Innovationspreis in der Kategorie »innovation2market« ausgezeichnet.

Audiofiles generieren, gesprochene Texte transkribieren und schlechte Sprachqualität bei vorhandenem Tonmaterial verbessern – bei all dem kann KI unterstützen. Die C-Cloud von Comevis bietet KI-basierte Apps für verschiedene Bereiche der Audio- und Sprachkommunikation an, die z. B. im Branding und Marketing hilfreich sind. Mit Convolutional Neural Networks (CNNs) können beispielsweise Tonspuren bearbeitet oder eigene Audiofiles generiert werden. Das KI-System kann ebenfalls beurteilen, ob Klänge zu einer bestimmten Marke oder zu einer Kampagne passen. Mit C-Cloud gewann das Kölner Unternehmen bereits mehrere Preise, zuletzt 2022 den »TOP 100 Innovationswettbewerb«.

Wer Unterstützung beim Schreiben von Texten benötigt, kann auf den Schreibassistenten DeepL Write des Kölner Einhorns DeepL zurückgreifen. Mithilfe von Künstlicher Intelligenz und neuronalen Netzen werden die eingegebenen Texte analysiert und sprachlich korrekt verbessert. Die Nutzer*innen haben zudem die Möglichkeit, alternative Formulierungen auszusuchen oder zwischen verschiedenen Schreibstilen zu wählen. Herauszustellen ist die Funktion, den eingegebenen Text in einfacher Sprache formulieren zu lassen, was zur barrierefreien Kommunikation beitragen kann. DeepL Write überzeugte wiederholte Male als bester Schreibassistent im Vergleich zu konkurrierenden Programmen.

Gewerbeimmobilien, wie Bürogebäude, Bildungseinrichtungen oder Hotels verbrauchen täglich viel Energie. Wie lassen sich hier Einsparungen vornehmen? Hier unterstützt die KI-basierte Lösung des Bonner GreenTech-Unternehmens Recogizer, wie sie beispielsweise am Vodafone Campus in Düsseldorf zum Einsatz kommt. Dort senkt sie den Energieverbrauch um mehr als 20 Prozent und verbessert gleichzeitig den Klimakomfort. Heizung, Lüftung und Klimatisierung werden aus der Cloud geregelt. Dafür werden die Betriebs- und Verbrauchsdaten des Gebäudes als Basis genutzt, und durch weitere Datenströme und Prognosen zu Wetter, Kund*innenfrequenz und Öffnungszeiten werden die technischen Anlagen durch KI-basierte Algorithmen ständig optimiert. Die selbstlernende Technologie von Recogizer wurde als Top Supplier Retail 2020 ausgezeichnet.

Bei drohendem Hochwasser zählt jede Minute. Das KI-basierte Sensorsystem »Floodlight – Netilion Flood Monitoring« des Bochumer Unternehmens Okeanos Smart Data Solutions und der Schweizer Endress + Hauser AG kann mithilfe von Sensordaten frühzeitig die Überschwemmungsgefahr insbesondere von kleineren Gewässern feststellen. Basierend auf Daten von Wasserwerken, Behörden, Wetterdiensten sowie verschiedenen Wasserstandsmeldungen und Bodenmessungen können mittels KI die Wahrscheinlichkeit eines Hochwassers berechnet und Vorhersagen für gefährdete Regionen getroffen werden. So bleibt Zeit, betroffene Gebiete und die Bevölkerung zu warnen. Floodlight wurde 2023 mit dem QUBO – Innovationsaward der Ruhr-Universität Bochum ausgezeichnet.

Insbesondere Plastikmüll in der Biotonne erschwert oder verhindert das Recycling. Hier hilft das KI-System c-detect des Bielefelder Unternehmens c-trace, das Störstoffe, wie verschiedene Kunststoffe, im Biomüll erkennen kann. Anhand von Kamerabildern prüft die KI direkt im Müllwagen, ob die zu leerende Tonne Plastikflaschen und Co. enthält und klassifiziert den Müll. Mithilfe eines RFID-basierten Identifikationssystems können die erkannten Störstoffe Personen zugeordnet und diese nachfolgend kontaktiert werden, um ihr Mülltrennverhalten in Zukunft zu verbessern.

Kommunale Internetseiten barrierefrei zugänglich zu machen, das ist der Job von Chatbot »Siggi« – entwickelt von der Agentur Neuraflow. Zum Einsatz kommt er auf der Internetseite der Stadt Siegburg, wo er u. a. die Interaktion zwischen den Bürger*innen und der Stadtverwaltung unterstützt. Durch den Einsatz des Sprachmodells GTP-4 und Retrieval Augmented Generation kann der Chatbot komplexe Anfragen verstehen, relevante Informationen finden und verständlich antworten – und das in bis zu 95 verschiedenen Sprachen.

Lange hieß es, der Einsatz von Künstlicher Intelligenz im Unternehmen erfordere hohes technisches Know-how von externen Expert*innen oder eigenen Mitarbeitenden – das Bochumer Start-up ai.dopt beweist mit seiner modularen Plattform das Gegenteil. Mit ihrer Hilfe können auch Anwender*innen ohne Vorkenntnisse eigene angepasste KI-Systeme zusammenstellen, Datenquellen hinzufügen und KI-Apps für unterschiedliche Branchen aus dem Store laden. Damit lassen sich KI-Potenziale identifizieren und mögliche Anwendungsfälle bewerten. Dank der Plattform wird der Einsatz von KI sicherer und einfacher, wodurch auch die Einstiegshürde für KI-Neulinge sinkt. Damit konnte sich ai.dopt bereits die Auszeichnung als »Start-up of the month« Februar 2022 des ruhrHUB sowie eine »StartUpSecure«-Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung sichern.

Die altersbedingte Makuladegeneration (AMD) ist eine häufige Ursache für Erblindung im Alter. Doch Künstliche Intelligenz kann bei der Therapie unterstützen. Das Essener Unternehmen pacemaker hat gemeinsam mit der Novartis AG und dem St. Franziskus-Hospital Münster ein Verfahren entwickelt, das die Krankheit mittels Deep Learning erkennen und den Behandlungserfolg vorhersagen kann. Als Diagnoseassistent kann die KI medizinisches Fachpersonal entlasten, bei der Therapiewahl unterstützen und Fehlentscheidungen vermeiden. Für die Entwicklung von »DeepEye« zu einem medizinisch zugelassenen Produkt wurde pacemaker (ehemals Westphalia DataLab GmbH) mit dem »Deutschen Preis für Künstliche Intelligenz« 2020 in der Kategorie Anwendung ausgezeichnet.

Das zügige Ausmisten von Pferdeställen schützt die Tiere vor Krankheitserregern und lästigen Insekten. Doch das Saubermachen ist körperlich anstrengend. Hier springt der »Active Cleaner« Aktivstallroboter ein, dessen KI-System von der Zauberzeug GmbH aus Havixbeck entwickelt wurde, und übernimmt die Stallarbeit autonom. Dazu erkennt das System anhand von Kamerabildern die hinterlassenen Pferdeäpfel und beauftragt den Roboter mit der Entsorgung. Für den Reinigungsroboter erhielt die WASSERBAUER GmbH Fütterungssysteme als Serienhersteller des Active Cleaner den »Innovation Award EuroTier 2022« in Gold.

Durch die Stadt bummeln oder spontan Freund*innen besuchen: Damit Menschen mit kognitiven Beeinträchtigungen ein selbstbestimmtes Leben führen und uneingeschränkt mobil sein können, wurde das Projekt »PAGAnInI« ins Leben gerufen. »PAGAnInI« steht für »Personalized Augmented Guidance for the Autonomy of People with Intellectual Impairments«. Im Rahmen des Projekts wird ein adaptives Lern- und Trainingssystem entwickelt, das mittels Augmented Reality seine Nutzer*innen dabei unterstützt, sich selbstständig und sicher im öffentlichen Raum zu bewegen: Beispielsweise sind Hindernisse auf Gehwegen deutlich markiert. Das mitlernende KI-System ist auf den individuellen Lernstand der Person und ihre Bedürfnisse eingerichtet: Finden Lernerfolge statt, reduzieren sich die Hilfestellungen, ist größerer Unterstützungsbedarf notwendig, werden diese intensiviert.

Technologisch-fortschrittliche Systemlösungen so zu entwickeln, dass sie leicht verständlich und intuitiv zu bedienen sind, ist das Ziel des »Center for Cognitive Interaction Technology« (CITEC) der Universität Bielefeld. Dazu arbeiten die Forschenden an den wissenschaftlichen Grundlagen der kognitiven Informationstechnologie, einem Forschungsfeld, das Maschinen intelligenter und hilfsbereiter machen will, damit sie auf natürliche Weise mit dem Menschen interagieren und sich an wechselnde Situationen anpassen können. Assistenzsysteme sollen Mitarbeitende beispielsweise von ungesunden oder körperlich anstrengenden Tätigkeiten entlasten, wie beispielsweise die Montage komplexer Bauteile, oder sich um das Wohlbefinden von Menschen im betreuten Wohnen kümmern. Das CITEC wurde 2007 als Exzellenzcluster gegründet und zweimal von der Initiative »Deutschland – Land der Ideen« ausgezeichnet.

Künstliche Intelligenz ist aktueller denn je und wird am Esstisch, in Konferenzräumen, in sozialen Netzwerken und in den Massenmedien heiß diskutiert – doch wo steht die Debatte und wer beteiligt sich am Diskurs? Um diesen Fragen auf den Grund zu gehen, führt das Projekt »Meinungsmonitor Künstliche Intelligenz« (MeMo:KI) monatliche Bevölkerungsbefragungen sowie Medien- und Twitteranalysen durch. Die Ergebnisse stellt das federführende »Center for Advanced Internet Studies« (CAIS) auf seiner Website in Form von interaktiven Dashboards und Analyseberichten der Öffentlichkeit zur Verfügung. Die Meinungen, Wünsche und Kritik zu KI-Systemen zu kennen, hilft den Verantwortlichen, Aufklärungsarbeit zu den richtigen Aspekten zu leisten, und Entwickler*innen, ihre KI-Produkte an die Wünsche der Nutzer*innen anzupassen.

Schnell noch einen freien Parkplatz finden und der Stadtbummel kann beginnen: Das ist die Vision des Aachener Start-ups SONAH. Mit seinem KI-basierten Sensorsystem liefert es die Daten, die die Verkehrsplanung in der Großstadt braucht. Statt Parkplätze und Straßen einzeln mit Sensoren auszustatten, überblickt die Sensorbox das Verkehrsgeschehen von hohen Gebäuden oder Masten aus und liefert mithilfe von Machine Learning vielfältige Informationen über den urbanen Raum, etwa die Auslastung von Parkplätzen. Mit seiner Sensorplattform gewann das Start-up 2018 den »Mobility-Start-up-Pitch NRW« des Landesverkehrsministeriums und erhielt 2021 eine Landesförderung für das Projekt »5URVIVE« zur Optimierung von Rettungsketten.

Bestellungen automatisieren, Lebensmittelabfall vermeiden und dabei gleichzeitig den Umsatz erhöhen? Auf Basis von Künstlicher Intelligenz bietet das Start-up Foodforecast Technologies mit »foodforecast« Bäckereien, Supermärkten und anderen Unternehmen der Lebensmittelproduktion eine spezielle Software an. Diese analysiert historische Verkaufszahlen und kombiniert sie mit wichtigen Einflussfaktoren, um eine automatisierte Verkaufsprognose für künftige Bestellungen zu liefern. Damit wird nur noch die Menge an Brot und Brötchen, Obst und Gemüse oder anderen Lebensmitteln gebacken bzw. bestellt, die auch tatsächlich verkauft wird. Das sorgt für mehr Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit auf Seiten der Unternehmen.

Die Entwicklung einer eigenen KI-Hardware für Europa: Darin sieht die Forschungskooperation »Zukunftscluster NeuroSys« ihre Aufgabe, um in Wirtschaft, Sicherheit und Ethik an der Spitze zu bleiben. Hierzu möchten die Akteure der RWTH Aachen zusammen mit dem Forschungszentrum Jülich und dem NRW-Landesinstitut AMO ein wettbewerbsfähiges, wissenschaftliches und wirtschaftliches Ökosystem im Großraum Aachen schaffen. Es trifft ein breites Spektrum von Fachwissen zusammen: So decken Physik, Material- und Neurowissenschaften, Ingenieurswesen sowie Informatik technische Fragestellungen ab. Gemeinsam mit den Wirtschaftswissenschaften werden Innovationen entwickelt, während Expert*innen aus Ethik und Soziologie die Brücke in die Gesellschaft und Politik schlagen.

Mit Teuken-7B ist ein großes KI-Sprachmodell (LLM) entstanden, das Unternehmen für Generative-KI-Anwendungen Open Source nutzen und individuell anpassen können. Das hat den Vorteil, dass sie die Kontrolle über die Technologie behalten und sensible Firmendaten geschützt sind. Der Download ist zudem kostenlos. Da Teuken-7B auf multilinguale Bedürfnisse ausgerichtet ist – es wurde mit 24 EU-Amtssprachen trainiert –, profitieren gerade internationale Unternehmen, die mehrsprachige Produkt- und Serviceangebote haben oder in verschiedenen Sprachen kommunizieren. Entwickelt wurde das LLM im Rahmen des EU-Forschungsprojekts »OpenGPT-X« unter der Leitung der Fraunhofer-Institute IAIS und IIS zusammen mit dem Forschungszentrum Jülich, dem KI Bundesverband, der TU Dresden, dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz, IONOS, Aleph Alpha, ControlExpert sowie dem Westdeutschen Rundfunk.

Flüsse und Meere frei von Plastikmüll zu halten und damit die Umwelt zu schützen: Diesem Ziel hat sich das Projekt »Maschinelles Lernen auf Multisensordaten der flugzeuggestützten Fernerkundung zur Bekämpfung von Plastikmüll in Meeren und Flüssen (PlasticObs_plus)« verschrieben. Es nutzt KI, um die Verschmutzung von Gewässern von oben zu erkennen und diese anhand der gesammelten Informationen zu verringern und künftig zu vermeiden. Die KI hilft auch dabei zu identifizieren, woher der Müll stammt, wie er sich verbreitet und wo er angespült wird. Dazu werden Flugzeuge und Drohnen eingesetzt, die mit intelligenten, bildgebenden Sensoren ausgestattet sind. Das Praktische: Dieses Messsystem lässt sich einfach in routinemäßige Fluguntersuchungen integrieren, wie bei der Öl- und Umweltüberwachung oder beim Küstenschutz.

Hagelschäden am Auto – und nun? Üblicherweise bewerten Sachverständige oder eine Kfz-Werkstatt die Dellen am Fahrzeug und schätzen die Schadenshöhe für die Versicherung des Kunden oder der Kundin ein. Die Schadenserkennung geht mit dem Einsatz von Künstlicher Intelligenz nun noch einfacher, schneller und besonders zuverlässig: Mit der »Bild-unterstützten Hagel-Dellen-Analyse«, kurz BUHDA, wird per Computer-Vision die reflektierende Oberfläche des Autos auf Unwetterschäden untersucht. Entwickelt wurde das System vom Start-up HaSt, in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS, das für die Algorithmus-Entwicklung im Bereich Bildverarbeitung und KI zuständig war.

Wahr oder Fake? Desinformation im Internet zu erkennen, ist nicht immer leicht. Aus diesem Grund wurde das Projekt »KI-unterstütztes Assistenzsystem für die Crowdsourcing-basierte Erkennung von über digitale Plattformen verbreiteter Desinformation (noFake)« ins Leben gerufen. Auf der Plattform »CORRECTIV.Faktenforum« können engagierte Bürger*innen mithilfe von KI die Glaubwürdigkeit von Quellen, die Echtheit von Bildern und Fakten auf ihren Wahrheitsgehalt checken. So werden Falschmeldungen oder Hetzkommentare einfacher aufgespürt und können schnell »entsorgt« werden, bevor sie sich weiterverbreiten. Ins Leben gerufen haben das Projekt das gemeinnützige Rechenzentrum CORRECTIV mit den Universitäten Bochum und Dortmund.

Wann steht die meiste Solarenergie zur Verfügung? Drohen Dürren oder Überflutungen? Oder wie gut ist die Luftqualität in nächster Zeit? Um Umweltdaten aus Themenfeldern wie beispielsweise Wolken, Wasser und Luftqualität zu analysieren, exakt vorherzusagen und für Wissenschaftler*innen und andere Interessierte bereit zu stellen, nutzt das Projekt »KI-Strategie für Erdsystemdaten (KI:STE)« Künstliche Intelligenz. Damit ist es Teil der Förderinitiative »KI-Leuchttürme für Umwelt, Klima, Natur und Ressourcen« des Bundesumweltministeriums. KI:STE ist ein Gemeinschaftsprojekt des Forschungszentrums Jülich, der RWTH Aachen, der Universitäten Köln und Bonn, der Helmholtz HDS-LEE sowie der Forschungs- und Managementunternehmen 52°North und Ambrosys.

Schneller von A nach B kommen und dabei Straßenlärm und Luftverschmutzung reduzieren? Im Projekt »Künstliche Intelligenz für Lichtsignalanlagen (KI4LSA)« arbeiten Forscher*innen des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB mit verschiedenen Projektpartnern an einer Lösung, wie sich der Verkehrsfluss auf Basis von Echtzeitdaten vorhandener Ampelanlagen und durch den Einsatz von KI verbessern lässt. Ein bedarfs- und situationsgerechtes Steuerungskonzept sorgt für bis zu 30 % kürzere Wartezeiten bei Radler*innen, Autofahrer*innen und Co. Und gleichzeitig bietet es Fußgänger*innen mehr Sicherheit an Ampelkreuzungen. Gefördert wird das Projekt durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr.

Digitale Kommunikation ist noch längst nicht überall barrierefrei und betrifft weltweit mehr als 70 Millionen Gehörlose. Das soll sich mithilfe des Projekts »Avatar-basierter Sprachassistent zur automatisierten Gebärdenübersetzung (AVASAG)« ändern. Der echtzeitgesteuerte und realistisch dargestellte 3D-Gebärdensprach-Avatar übersetzt mithilfe von KI deutsche Texte in Gebärdensprache und verbessert darüber hinaus auch die soziale Teilhabe von Gehörlosen im Alltag. Beispielsweise dadurch, dass ihnen AVASAG automatisch Reise- und Serviceinformationen an Flughäfen oder Bahnhöfen zugänglich macht. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Bis 2025 soll rund die Hälfte des hierzulande verbrauchten Stroms aus erneuerbaren Energien stammen. Besonders kleinere, dezentrale Energieerzeugungsanlagen sind hierfür von Bedeutung. Deshalb ist es wichtig, dass sie optimal laufen und instandgehalten werden. Hierbei soll das Projekt »Spitzencluster industrielle Innovationen: Intelligente Überwachung von Energieerzeugungsanlagen auf Basis kosteneffizient einsetzbarer KI-Technologie (SPIN DSC)« helfen. Die Projektpartner aus Industrie, Energiewirtschaft, Digitaltechnologie und Forschung haben eine cloudbasierte Plattform entwickelt, die auf Basis von Betriebsdaten und mittels KI verschiedene Informationen über den Zustand einer Anlage zur Verfügung stellt. Dadurch kann diese energieeffizienter betrieben und der geeignete Zeitpunkt für Wartungsarbeiten festgelegt werden.

Moderne Intensivmedizin sichert das Überleben von schwerkranken Patientinnen und Patienten und verbessert gleichzeitig die Qualität des geretteten Lebens. Das hat sich das Start-up Clinomic Medical der RWTH Aachen – bestehend aus einem Team von Mediziner*innen, Forscher*innen und Expert*innen für Medizin-IT – mit der Entwicklung des medizinischen Assistenzsystems »Mona« zum Ziel gesetzt. Mittels KI-Technologie unterstützt Mona bei der Dokumentation, der Einsicht in Patientendaten und bei der präzisen Behandlung. Das System kommuniziert in unkomplizierter Sprache und ermöglicht mehr Zeit für Patient*innen und ihre Angehörigen. Mona ist individuell anpassbar auf den jeweiligen Klinikbetrieb und wurde schon mit diversen Preisen ausgezeichnet.

Die Arbeit von Pflegepersonal erleichtern und Senior*innen ein sicheres Leben ermöglichen: Dafür sorgen die intelligenten, bereits mehrfach ausgezeichneten Sensorsysteme des Unternehmens nevisQ, das von Studierenden der RWTH Aachen gegründet wurde. Sie haben beispielsweise einen Raumsensor entwickelt, der im Zimmer der Seniorin oder des Seniors auf Fußleistenhöhe angebracht wird. Dieser liefert Bewegungsdaten, wodurch Stürze unmittelbar erkannt und sofort an das Pflegepersonal gemeldet werden. So ist eine schnelle Hilfe möglich. Bei der Interpretation, ob es sich um einen Sturz handelt, hilft Künstliche Intelligenz. Dadurch lassen sich Fehlalarme minimieren.

Wie entwickeln sich unterschiedliche Getreide- und Pflanzensorten auf den Feldern? Welche gedeihen je nach Umweltbedingungen besonders gut, und wo treten hingegen Lücken oder vielleicht Krankheiten auf? Um Antworten auf diese Fragen zu bekommen, nehmen Drohnen, Smartphones oder andere mobile Kameras Bilder auf, die mithilfe von Künstlicher Intelligenz und moderner Bildverarbeitungssoftware des Forschungs-Start-ups Pheno-Inspect gesammelt und analysiert werden. Auf diese Weise lässt sich der Status und die Leistung von Kulturpflanzen auf den (Versuchs-)Feldern in Echtzeit ablesen. Ziel der Software-Lösung ist es, mit den Daten die Arbeit in der Pflanzenproduktion und -züchtung, aber auch die Agrarforschung zu unterstützen.

Die Versorgungsstabilität sicherstellen und die Energiewende vorantreiben: Diesen Herausforderungen stellen sich Energieversorger und Stadtwerke tagtäglich. Gleichzeitig heißt es, Kosten einzusparen, Ressourcen zu schonen und Erlöse zu erzielen. Mithilfe von KI werden Energieversorger in die Lage versetzt, optimale Preise beim Strom- und Gashandel zu erreichen und preisschwankungsanfällige Wind- und Solarenergie rentabel in ihre Portfolien zu integrieren. Dafür beobachten lernfähige Algorithmen automatisch den Markt, bewerten Risiken und geben präzise Preisprognosen ab. So sichert das Energie-Start-up Unigy seinen Kunden eine zukunftsfähige Position in Zeiten der Energiewende, wofür es jüngst den Gründerpreis NRW gewonnen hat.