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26.06.2023

Diese KI-Lösungen kommen in Österreichs Ministerien zum Einsatz

Das Bundesrechenzentrum (BRZ) nutzt seit Jahren Künstliche Intelligenz für seine Lösungen für die heimischen Ministerien. AI-Abteilungsleiter Günter Stessl gab uns einen Einblick.

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✨ AI Kontextualisierung

Der aktuelle KI-Hype ist omnipräsent und in der Mitte der Gesellschaft angekommen. Längst loten nicht mehr nur Tech-Unternehmen aus, wo sie Künstliche Intelligenz einsetzen können, um Effizienzen zu steigern und Arbeitsabläufe zu erleichtern. Und wie sieht es im öffentlichen Bereich aus? Tatsächlich setzen Österreichs Ministerien längst in mehreren Bereichen auf die Technologie. Dahinter steht der staatliche IT-Dienstleister Bundesrechenzentrum (BRZ), insbesondere die Abteilung Artificial Intelligence, die von Günter Stessl geleitet wird.

Generative KI beim BRZ aktuell noch Zukunftsthema

Heißt das, heimische Beamte lassen sich Schriftstücke von ChatGPT und Co verfassen? „Nein“, stellt Günter Stessl im Gespräch mit dem brutkasten klar. „Aktuell nutzen wir rein unterstützende KI-Lösungen. Autonome KI-Modelle haben bekanntermaßen Probleme wie sogenannte ‚Halluzinationen‘ und Toxizität. Auch Datensouveränität kann momentan nicht gewährleistet werden. Für die Bundesverwaltung ist aber ein sehr vertrauenswürdiger Zugang entscheidend“, so der Experte. Potenziell würden sich für generative KI aber umfassende Einsatzmöglichkeiten bieten, die es zukünftig zu nutzen gelte, wenn die genannten Probleme einmal gelöst sind.

KI-Lösungen zum Abfangen der Pensionierungswelle

Dabei werde es auch darum gehen, menschliche Arbeitskräfte zu ersetzen – nicht jene, die im Dienst sind, sondern jene, die aufgrund bevorstehender Pensionierungswellen wegfallen und deren Positionen wegen der Arbeitsmarktsituation nicht neu besetzt werden können. „Gleichzeitig werden die Aufgaben der öffentlichen Einrichtungen immer mehr und immer komplexer. Hier gilt es, mit Hilfe der IT die Komplexität nachhaltig zu reduzieren“, so Stessl.

Günter Stessl, Leiter der Abteilung Artificial Intelligence im BRZ | (c) BRZ

Genau das passiert auch mit den bereits eingesetzten KI-Lösungen, die großteils auf Open Source-Codes basieren. „Der Bearbeitungsaufwand wird dadurch drastisch reduziert. Gleichzeitig würden bestimmte Abläufe, die nicht verpflichtend, aber sehr sinnvoll sind, in vielen Fällen ohne diese Erleichterung gar nicht passieren“, erklärt der Experte.

Anonymisierung von Urteilen im Justizministerium

Zu diesen zählt etwa die KI-gestützte Anonymisierung von Urteilen, die für das Justizministerium (BMJ) umgesetzt wurde – der brutkasten berichtete bereits. „Gerichtliche Urteile können im Rechtsinformationssystem (RIS) veröffentlicht werden. Der OGH hat eine Verpflichtung dazu. Dort wo keine Verpflichtung besteht, gibt es aber oft keine Veröffentlichung, obwohl die Gesellschaft einen Nutzen davon hat. Denn es ist eine Anonymisierung notwendig und die ist manuell sehr aufwändig“, so Stessl.

Die vom BRZ im Auftrag des BMJ entwickelte KI-Lösung auf Basis von Open Source-Natural-Language-Modellen und verfügbaren Register-Daten liefere Ergebnisse mit mehr als 90 Prozent Genauigkeit und entsprechend geringem manuellen Nachbearbeitungsbedarf. „Die Aufgabe ist durchaus trickreich. So müssen etwa die Namen der Betroffenen anonymisiert werden, um deren Persönlichkeitsrechte zu waren, jene der Richter:innen müssen aber bleiben“, erzählt der AI-Abteilungsleiter.

Bekämpfung von Steuerbetrug für das Finanzministerium

Die bereits am längsten im Einsatz befindliche KI-Lösung des BRZ wird seit rund zehn Jahren immer weiterentwickelt. Sie unterstützt das Finanzministerium (BMF) in der Betrugsbekämpfung, konkret im Bereich Steuerhinterziehung. „Wir haben dazu im Auftrag und für das BMF eine Predictive-Analytics-Plattform angeschafft, die die Auswahl von Prüfungsfällen optimiert und beim Erkennen von Betrugsfällen hilft“, erklärt Stessl. Und er fügt an: „Dabei geht es um Steuergerechtigkeit. Es ist also im Sinne aller Steuerzahler:innen“.

Smarte Digitalisierung historischer Daten für das Bundesdenkmalamt

Ebenfalls schon seit Jahren im Einsatz ist eine KI-Lösung, die das BRZ für das organisatorisch im Bundeskanzleramt angesiedelte Bundesdenkmalamt gebaut hat. „Dabei geht es darum, historische Daten, die bislang etwa nur in Büchern oder auf Dias verfügbar waren in digitaler Form auf einer Plattform zur Verfügung zu stellen“, erklärt der AI-Abteilungsleiter. Dazu nutze man einen KI-Mechanismus in der Bildverarbeitung. „Dieser erkennt und klassifiziert beispielsweise Gebäude und kann unter anderem Gesichter von abgebildeten Menschen im Sinne des Datenschutzes anonymisieren“, sagt Stessl.

KI-Orientierung im Förderdschungel

Eine weitere KI-Lösung baute das BRZ abermals für das Finanzministerium – diesmal im Bereich Förderwesen: Die Anwendung „Grants4Companies“ im Unternehmensserviceportal (USP) – der brutkasten berichtete bereits. „Die Funktion liefert Unternehmen eine Liste an Förderungen, unter Angabe inwieweit diese für sie infrage kommen“, erklärt Stessl. Begonnen wurde mit 25 Förderungen, der umfang der Anwendung wird sukzessive erweitert.

BRZ AI Hub: Tool soll Entwicklung weiter beschleunigen

Auch die von den heimischen Ministerien eingesetzten KI-Lösungen sollen immer mehr werden. Die genannten vier sind nur ein Auszug. Dazu baut das Bundesrechenzentrum mit dem „BRZ AI Hub“ seit 2020 auch ein Softwareentwicklungs-Tool für KI-Anwendungen. „Es ist ein technisches Entwicklungswerkzeug, das bestimmte Blueprints, Vorkonfiguration und Schnittstellen, insbesondere für Daten, enthält und die Rahmenbedingungen liefert, um technisch in die Entwicklungen von KI-Anwendungen starten zu können“, erklärt der Experte. Mittelfristig dürfte sich der Einsatz von Künstlicher Intelligenz in Österreichs Ministerien also noch weiter beschleunigen.

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Rund die Hälfte der Lifecycle-Kosten eines Zuges entfällt auf die Wartung, und davon wiederum mehr als die Hälfte auf Räder, Achsen und Fahrwerk, sagt Jakob Moder. Wie stark diese Bauteile im Betrieb tatsächlich belastet werden, wird bisher aber kaum gemessen. Der Grund ist simpel: Es fehlt an präziser Messtechnik, die im Dauerbetrieb einsetzbar ist. Das Grazer Startup Zyglox will das ändern.

„Die Eisenbahn ist nicht ins 21. Jahrhundert gekommen“

Der Name ist ein Wortspiel: Zyglox, gesprochen „Zügloks“, steht für Messtechnik für Züge und Loks. Dahinter stehen Jakob Moder und Erik Gerstl, die zuvor gemeinsam in der Messtechnik gearbeitet haben. Moder wechselte später in den Eisenbahnbereich und erlebte die Lücke dort aus der Praxis. Was es brauche, sei eine Lösung, „die das einerseits zuverlässig erkennt und gleichzeitig gut applizierbar ist“. Sein Urteil: „Bei der Usability ist die Eisenbahn nicht ins 21. Jahrhundert gekommen.“ Ende 2023 gründeten die beiden Techniker Zyglox in Graz.

Die bisherige Methode mit Dehnmessstreifen sei „einfach zu teuer“, erklärt Moder. Der Zug müsse dafür ein bis zwei Wochen zerlegt und instrumentiert werden, deshalb passiere das nur bei der Zulassung. „Das dauert ein Jahr, diese Technik reinzubringen, die Zulassung durchzuführen, und dann wird es wieder rausgenommen.“ Im laufenden Betrieb bleiben nur Beschleunigungssensoren, wie sie auch in jedem Smartphone stecken. „Das ist von der Datenqualität her ganz was anderes. Unser Sensor ist wie 4K, der Beschleunigungssensor liefert ein verpixeltes Foto von den Zuständen.“

Ein Sensor für Zulassung und Dauerbetrieb

Die Lösung von Zyglox lässt sich ohne größere Änderungen am Bauteil anbringen. „Wir haben eine Plug-and-Play-Lösung, die kann man einfach aufstecken“, sagt Moder. Ein Techniker braucht dafür laut Zyglox 30 Minuten. Der Sensor messe Dehnungen an Achsen, Wellen oder Schienen und liefere „gleiche oder bessere Daten als die Lösungen bisher“. Das Ziel ist ein Universalwerkzeug: genau genug für die Zulassung, aber so ausgelegt, dass es danach auf dem Fahrzeug bleibt und die Kräfte im Rad-Schiene-Kontakt dauerhaft erfasst. „Da gibt es ein großes Anwendungsfeld, denn damit wird auch die Infrastruktur überwacht“, so Moder.

Jeden Tag werden auf der Schiene hunderttausende Kilometer zurückgelegt. Zyglox will jeden davon nutzbar machen, um zu lernen, zu verbessern und vorherzusagen. Mit herkömmlichen Methoden war das Erfassen dieser Daten bisher zu teuer, zu langsam und zu aufwendig. © Zyglox

Physik aus dem Trafo, Sensoren aus dem Weltraum

Technisch nutzt Zyglox hochsensitive Magnetfeldsensoren aus der Raumfahrt, das Startup ist Teil eines Downstream-Programms der ESA. Das Prinzip erklärt Moder am Transformator: Der brummt, weil das Magnetfeld des Wechselstroms den Stahl minimal dehnt. „Und wir machen das Umgekehrte: Wenn sich der Stahl dehnt, ändert sich sein Magnetfeld in der Umgebung.“ Ein aktives Messverfahren berücksichtigt dabei den linearen Zusammenhang zwischen Belastung und Sensorsignal. Die Technologie ist patentiert, entwickelt und montiert wird in Graz.

Betreiber als Kunden, Wartung als Hebel

Als primäre Kunden sieht Zyglox die Bahnbetreiber, bei denen die Wartungskosten anfallen. Dazu kommt die Sicherheit: „Es gibt viele Vorfälle, die vielleicht nicht zu einem Unfall führen, wo man aber trotzdem sicherer und zuverlässiger unterwegs wäre, wenn man gutes Condition Monitoring hat.“

Ein kleines Pilotprojekt ist bereits abgeschlossen. Für 2027 ist der Einbau des Systems in Fahrzeuge im regulären Streckenbetrieb geplant, zunächst als Prototyp für einige Wochen Messung. Danach folgt die Zulassung. Ende 2027 soll daraus ein fertiges Produkt werden, erst dann könne die Skalierung beginnen, sagt Moder. An Interesse mangelt es nicht: „Wir können gar nicht alle Pilotprojekte machen“, weil Sensorentwicklung samt Software personalintensiv sei. Ende September zeigt das Team den Prototyp auf der InnoTrans in Berlin, der größten Messe für Schienenfahrzeuge.

Mit aws Preseed und aws Seed vom Effekt zum Produkt

Finanziert hat sich Zyglox bisher aus eigenen Mitteln und über die Austria Wirtschaftsservice (aws). Mit aws Preseed, konkret im Programm „aws Preseed | Seedfinacing – Deep Tech“, hat das Startup die ersten eineinhalb Jahre an der Sensortechnologie getüftelt. „Es hat uns die Möglichkeit gegeben, eine Idee, die bereits validiert war, einfach zu erproben. Einfach Zeit zu haben, weil Hardware dauert ein bisschen, etwa Prototypen zu iterieren“, sagt Moder. Es sei vor allem darum gegangen, „sicherzustellen, dass das dann ein Produkt werden kann“. Seit Mitte 2025 ist Zyglox im Seed-Programm der aws, das voraussichtlich bis Anfang 2028 läuft. Das Team ist inzwischen auf rund sieben Personen gewachsen. Für die Skalierungsphase im kommenden Jahr will sich das Startup nach Investoren umsehen: „Wenn eine Bestellung eintritt oder größer wird, werden wir das mit den aktuellen Mitteln wahrscheinlich nicht mehr stemmen können.“

Standortvorteil Graz

Den Standort Graz sieht Moder als klaren Vorteil: Siemens fertigt hier Fahrwerke, dazu kommen Messdienstleister, Prüfstandbauer und Nextsense. Zyglox sitzt direkt am Campus der TU Graz, mit Zugang zu Prüfständen der Universität und Maschinen der voestalpine. „Die gesamte Infrastruktur ist einzigartig“, sagt Moder. „Im Silicon Valley könnten wir das Produkt wahrscheinlich nicht entwickeln, in Österreich geht es besser. Das ist eigentlich ein bisschen verrückt, aber wir haben hier die optimalen Bedingungen.“

Disclaimer: Dieser Artikel ist im Rahmen einer Medienkooperation mit der Austria Wirtschaftsservice (aws) entstanden.

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