INSPIRE-KA
Mit Sprachmodellen zu besserer Datenanalyse für
Klimaschutz und -anpassung
Ein gemeinsames Forschungsprojekt von Disy, Bytefabrik.AI und dem FZI Forschungszentrum Informatik – gefördert durch Invest BW
Im Forschungsprojekt INSPIRE-KA soll ein System für Datenanalysen per Spracheingabe entwickelt werden – ganz ohne Programmierkenntnisse. Ziel ist es, Anwender:innen aus Verwaltung und Industrie in die Lage zu versetzen, Echtzeit- und Umweltdaten effizienter für Klimaschutz und -anpassung zu nutzen. Dafür bündeln drei Partner aus Baden-Württemberg ihre Expertisen in Sprachmodellen, Datenstrom-Verarbeitung und Geodatenanalyse.
Projektsteckbrief Forschungsprojekt INSPIRE-KA
Projektname | INteraktive SPrachmodellgestützte Integration und REalzeit-Orchestrierung von Datenpipelines für Klimaschutz und KlimaAnpassung (INSPIRE-KA) |
Projektlaufzeit | 01.07.2025 bis 30.06.2027 |
Projektpartner | Disy (Projektleitung): Bringt langjährige Expertise in Umweltdatenmanagement und GIS ein, entwickelt die sprachgesteuerte Geodatenanalyse Bytefabrik.AI: Spezialist für Echtzeitdaten und industrielle IoT-Pipelines, entwickelt einen generativen KI-Ansatz für industrielle Echtzeitanalysen. FZI Forschungszentrum Informatik: Forschungspartner mit Fokus auf Sprachmodellen, NLP und KI – liefert die Grundlage für den Conversational-Ansatz |
Fördergeber | Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg im Rahmen des Innovationsförderprogramms Invest BW |
Vision des Forschungsprojekts INSPIRE-KA
Die Ausgangslage
Immer mehr Daten, immer mehr Analyseoptionen – doch oft fehlt IT-erfahrenes Personal, um diese Potenziale zu nutzen. Besonders in der öffentlichen Verwaltung und in kleinen Unternehmen scheitert die datengetriebene Entscheidungsunterstützung an der Komplexität technischer Systeme.
Die Vision
INSPIRE-KA macht komplexe Datenanalysen per Sprache zugänglich, damit auch Kommunen, Verwaltungen und KMUs, die keine IT-Spezialisten haben, datenbasierte Entscheidungen treffen können.
Zielsetzung des Forschungsprojekts INSPIRE-KA
INSPIRE-KA will IT-unerfahrenen Anwender:innen barrierearme, natürlichsprachliche Datenanalysen ermöglichen, ohne die Integrität vorhandener IT-Infrastrukturen zu beeinträchtigen. Um Halluzinationen der dafür genutzten Sprachmodelle zu vermeiden, werden die Modelle zur Erstellung von Verarbeitungspipelines anstatt zur direkten Datenabfrage genutzt. Mit der Expertise der drei beteiligten Projektpartner in den Bereichen Umweltdatenmanagement, Echtzeitdatenverarbeitung und Sprachmodelle soll ein System entstehen, das geotemporale Echtzeitdaten anwenderfreundlich analysiert. Die Innovation dabei liegt in der automatisierten Generierung von Datenpipelines aus geprüften Modulen. Mit den Projektergebnissen können die Projektpartner ihre bestehenden Softwarelösungen, wie beispielsweise disy Cadenza, um innovative KI-Funktionen erweitern.
Forschungsansatz von INSPIRE-KA
INSPIRE-KA nutzt neueste Entwicklungen im Bereich der Sprachmodelle, um eine interaktive und dynamische Verknüpfung von Datenquellen, Algorithmen und Visualisierungen zu ermöglichen. Ziel ist es, komplexe Ad-hoc-Anfragen und Auswertungen auf bestehenden Datenbeständen – etwa aus Datenbanken, Data Warehouses oder Data Lakes – möglichst barrierearm durchführbar zu machen. Dabei kommt natürliche Sprache zum Einsatz, um geprüfte Datenpipelines zu erstellen – ohne dass Large Language Models (LLMs) direkten Zugriff auf die Rohdaten erhalten. So wird ein Höchstmaß an Sicherheit und Transparenz gewährleistet. Darüber hinaus soll INSPIRE-KA nicht nur die Orchestrierung von Datenanalyseprozessen unterstützen, sondern auch eine lückenlose Nachvollziehbarkeit der einzelnen Verarbeitungsschritte ermöglichen.
Arbeitsplan INSPIRE-KA
INSPIRE-KA testet Anwendungsbeispiele mit Praxisbezug
Alle Arbeiten im Projekt erfolgen anhand von konkreten, praxisnahen Anwendungsbeispielen. Während sich das FZI bei seinen grundlagenorientierten Arbeiten an offenen Daten und Implementierungen von Datenverarbeitungsoperatoren orientiert, bauen Disy und Bytefabrik in drei Pilotbeispielen auf diese Vorarbeiten auf und beleuchten verschiedene Themen im Umfeld von Klimaschutz und -anpassung:
- Mit Echtzeitdaten Fertigungsprozesse in der Produktion optimieren (Bytefabrik)
Mit Hilfe populärer Protokolle wie IO-Link und OPC-UA und Algorithmen zur Situations- und Anomalieerkennung sollen hochperformante Datenpipelines realisiert werden, um die Fertigungsüberwachung und -steuerung sowie die Inbetriebnahme komplexer Maschinen und Anlagen zu optimieren. - Mit Analysen von Geodaten das Umweltmonitoring erleichtern (Disy)
Smart-City Daten wie Stadtklima, Urbane Hitzeinseln etc. werden auf ihren Zusammenhang mit der Lebensqualität analysiert, um daraus Maßnahmen für den kommunalen Klimaschutz oder die Stadtplanung ableiten zu können. - Mit geotemporalen Echtzeitdaten das Energiemanagement analysieren (Disy & Bytefabrik)
Mit zeitlichen und räumlichen Datenanalysen sollen Fragen des Energiemanagements auf Stadtquartiersebene untersucht werden.
Projektpartner und Fördergeber von INSPIRE-KA
Disy Informationssysteme GmbH - Projektleitung
Disy ist führender Anbieter von Lösungen zur Datenanalyse und zum Berichtswesen für Staat und Verwaltung im deutschsprachigen Raum. Seit über 25 Jahren entwickelt Disy Business & Location Intelligence-Lösungen auf Basis von disy Cadenza, der Software, die Datenanalyse, Reporting und GIS in einzigartiger Weise vereint. Dies unterstützt insbesondere Behörden bei der Bewältigung komplexer fachlicher Herausforderungen mit Raumbezug – etwa im Umwelt- und Klimaschutz, der Wasserwirtschaft oder dem Katastrophenschutz.
Mit der Plattform disy Cadenza sowie innovativen Entwicklungen aus Forschungsprojekten wie beispielsweise RiskPlus versetzt Disy sowohl Nutzende als auch IT-Abteilungen in die Lage, eigene datengetriebene Anwendungen zu entwickeln. Als Projektleiter bringt Disy umfangreiche Erfahrung in der Koordination von FuE-Projekten und in der Verwertung von Forschungsergebnissen in marktfähige Lösungen ein.
Ansprechpartner
Dr. Andreas Abecker
inspire-ka@disy.net
Weitere Informationen
Bytefabrik.AI GmbH
Bytefabrik.AI ist ein junges Deep-Tech-Unternehmen mit Wurzeln im FZI Forschungszentrum Informatik und dem Karlsruher Institut für Technologie. Ziel des Unternehmens ist es, die industrielle Datenanalyse großer, hochfrequenter IoT-Datenquellen für Domänenexpert:innen zugänglich zu machen und mit KI-basierten Softwarelösungen produzierenden Unternehmen zu helfen, datengetriebene Produktionsverbesserungen zu erzielen. Das Unternehmen entwickelt Werkzeuge, die es Fachexpert:innen ermöglichen, auch ohne tiefgehende Programmierkenntnisse Maschinen- und Anlagendaten intelligent auszuwerten.
Bytefabrik ist als Initiator maßgeblich an der Entwicklung der Open-Source-Plattform Apache StreamPipes beteiligt – einem der erfolgreichsten Open-Source-Projekte aus dem deutschsprachigen Raum für Industriedatenanalyse mit internationaler Community. Diese Expertise bringt Bytefabrik.AI in INSPIRE-KA insbesondere im Bereich der Echtzeit-Datenverarbeitung und -orchestrierung ein.
Ansprechpartner
Dr.-Ing. Dominik Riemer
dominik.riemer@bytefabrik.ai
Weitere Informationen
FZI Forschungszentrum Informatik
Das FZI ist eine gemeinnützige Forschungseinrichtung für Anwendungsforschung und Technologietransfer zwischen Wissenschaft und Wirtschaft. Die am Projekt beteiligte Forschungsabteilung „Wissensmanagement" beschäftigt sich seit über zwei Jahrzehnten mit wissensbasierten KI-Verfahren – von semantischen Technologien und Wissensgraphen bis hin zu modernen Methoden des maschinellen Lernens und Natural Language Processing (NLP).
Unter der wissenschaftlichen Leitung von Prof. Dr. Achim Rettinger bringt das FZI fundierte Vorarbeiten zu multi-modalen Wissensrepräsentationen sowie zur Verarbeitung natürlicher Sprache mit Sprachmodellen in das Projekt ein.
Ansprechpartner
Dr.-Ing. Steffen Thoma
thoma@fzi.de
Weitere Informationen
Invest BW – Innovations- und Technologievorhaben
Das Projekt INSPIRE-KA wird durch das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg im Rahmen des Innovationsförderprogramms Invest BW gefördert.
