KI in der Tragwerksplanung

KI im Bauingenieurwesen: Unterstützung besonders in der Tragwerksplanung

Wir glauben, dass das Bauingenieurwesen vor einem Paradigmenwechsel steht: KI transformiert die Nutzung von Daten aber auch das damit verbundene Projekt- und Fachwissen über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks – von der ersten Skizze bis zum laufenden Betrieb. Wo traditionelle Planungs-, aber auch KI- Methoden an die Grenzen der Datenverarbeitung und Mustererkennung stoßen, ermöglichen unsere eigenen KI-Modelle neue Ebenen der Präzision und Automatisierung durch fachlich-semantisches Verständnis. Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig: Sie reichen von der generativen Entwurfs-Bewertung und -Optimierung über die KI-basierte Unterstützung von Inspektionen im Hoch- und Ingenieurbau, der automatisierten Compliance-Prüfung komplexer Normenwerke gegen Planungen bis hin zu Fachagenten für Tragwerksplanung und Brandschutz.

Wie kann KI im Bauingenieurwesen eingesetzt werden?

KI-Systeme entlasten Ingenieur:innen von repetitiven und datenintensiven Aufgaben und bieten gleichzeitig die Basis für fundiertere, schnellere Entscheidungen:

Erhöhte Prozesssicherheit: Frühzeitige Erkennung von Mängeln und Risiken in Planung und Ausführung
Effizientere Planung: Schnelle Bereitstellung präziser Entscheidungsgrundlagen
Ressourceneffizienz: Optimierung von Materialeinsatz und Logistik durch präzise Vorhersagen und Simulationen
Structural Health Monitoring (SHM): Kontinuierliche, KI-gestützte Überwachung und Analyse von Bauwerken im Betrieb zur Lebensdauerprognose
Automatisierung von Dokumentation oder Modellableitung: Intelligente Verarbeitung unstrukturierter Daten (Pläne, Berichte) mittels multi-modaler LLMs und Bilderkennung mit Folgeanwendungen in der Planungs- oder Berechnungsmodellerstellung

In allen genannten Bereichen bietet die ZM-I KI SaaS Lösungen, aber insbesondere auch die individuelle Entwicklung, Implementierung und Bereitstellung von klassischen sowie modernen KI-Algorithmen an. Der Tradition der ZM-I Gruppe folgend, stellt das KI-Consulting zur Entwicklung von kundenspezifischen Lösungen von strategischen bis hin zu Produkten einen zentralen Markenkern dar.

KI in der Tragwerksplanung

Die Tragwerksplanung ist das sicherheitsrelevante Feld, in dem KI eine anspruchsvolle und signifikante Wirkung entfaltet. Wir von der ZM-I KI nutzen die Rechenleistung intelligenter Algorithmen, um die Balance zwischen Sicherheit und Wirtschaftlichkeit neu zu definieren.

KI-Algorithmen in Statik & Variantenoptimierung

Unsere Modelle, insbesondere basierend auf Methoden wie dem conditional Variational Autoencoder (cVAE), ermöglichen die Generierung von Tausenden statisch-ökologisch-ökonomisch optimierter Entwürfe unter variablen Randbedingungen. Dies führt zu materialeffizienten Konstruktionen, die die Leistung klassischer Optimierungsverfahren übertreffen und insbesondere eine effiziente Entwurfsraumerkundung ermöglichen.

Agentische KI in der Tragwerksplanung und Brandschutz:

Wir implementieren spezialisierte KI-Agenten, die in der Lage sind, Planungsiterationen autonom aber in Interaktion mit Ingenieur:innen zu fahren (z.B. Materialkennwerte oder Bewehrungsmengen aus Plänen extrahieren oder komplexe Lastannahmen zusammen zu stellen). Tragwerksplaner:innen werden so zu Supervisor:innen eines hocheffizienten Prozesses.

Sie haben Fragen oder wünschen sich eine Beratung? Melden Sie sich gerne bei uns! Gerne bringe ich Sie mit der Fachabteilung in Kontakt.

Cäcilie Goßmann, Referentin für Kommunikation

KI für Ingenieur:innen: So kann sie sinnvoll eingesetzt werden

KI ist das ideale Assistenzsystem für Ingenieur:innen. Der Einsatz ist dann sinnvoll, wenn er die kognitive Last reduziert und die Qualität der Fachentscheidungen erhöht.

Entscheidungsunterstützung: KI-Modelle liefern datengestützte, verlässliche Analysen und Informationen für komplexe tragwerksplanerische Fragestellungen über diverse Quellen hinweg.
Wissenserschließung: RAG-Systeme (Retrieval-Augmented Generation) durchsuchen und verknüpfen Normen, interne Projektdaten und Forschungsergebnisse in Sekundenschnelle, um compliance-konforme Antworten zu liefern.
Simulation und Modellierung: Entwicklung von Surrogatmodellen, die zeitaufwändigen FE-Analysen oder mulit-kriterien Aufgaben beschleunigen oder effizient auswerten lassen.

Die Vorteile von KI in Ingenieurbüros: Das ist sinnvoll möglich

Die strategische Implementierung von KI-Lösungen der ZM-I Gruppe sichert Ihrem Ingenieurbüro entscheidende Wettbewerbsvorteile:

Signifikante Effizienzsteigerung: Reduktion der Planungs- und Analysezeit, oft um mehr als 30 %.
Innovation und Alleinstellungsmerkmal: Erschließung neuer, generativ optimierter Entwurfsoptionen und die Möglichkeit, komplexere Projekte mit höherer Sicherheit zu übernehmen.
Risikominimierung: KI erkennt Muster und potenzielle Schwachstellen, die das menschliche Auge in großen Datenmengen übersieht.
Zukunftssicherheit und Compliance: Vorbereitung auf neue Richtlinien (z. B. die EU-KI-Verordnung) durch implementierte Governance- und Erklärbarkeits-Frameworks (XAI).

Die Leistungen der ZM-I Gruppe auf einen Blick

Die ZM-I Gruppe bietet Ihnen eine vollständige Palette von der KI-Strategie über Forschung bzw. Algorithmenentwicklung bis zur operativen Integration:

Algorithmen & Generative KI

Wir von der ZM-I KI entwickeln für Sie maßgeschneiderte KI-Lösungen aus den Bereichen des klassischen Machine- und Deep-Learnings (z. B. Klassifikation, Regression, Zeitreihen) sowie moderner generativer KI (LLM, RAG) und KI-Agenten. Wir entwickeln maßgeschneiderte Deep-Learning-Modelle, cVAE-Toolboxes zur parametrischen Datengenerierung sowie LLM-basierter Fachagenten für Tragwerksplanung und Brandschutz.

Data & Feature Engineering

Wir beraten Sie bei der Aufbereitung, Bereinigung und Strukturierung komplexer Ingenieurdaten für den produktiven KI-Einsatz.

Generative KI & Agenten-Entwicklung

Sie bekommen von uns die Entwicklung von GenAI-Modellen (z. B. Autoencoder, GANs, LLM-basierte Agenten) für kreative, simulierende oder automatisierende Aufgaben.

Conditional Variational Autoencoder Toolbox

Wir stellen Ihnen kVAE/kVAE-basierte Tools zur Modellierung komplexer Datenverteilungen und zur Generierung synthetischer Daten parametrischer Aufgabenstellungen wie Brücken oder Massivdecken etc. bereit und passen diese an Ihre Bedürfnisse an.

Erklärbare KI (XAI) & Interpretierbarkeit

Wir implementieren Methoden zur Modell-Erklärbarkeit, z. B. SHAP und LIME zur Nachvollziehbarkeit und Compliance von KI-Modellen.

KI & Ethik / Fairness / Sicherheit

Wir bewerten KI-Systeme hinsichtlich ethischer Fragestellungen, Bias-Risiken, Sicherheit und Robustheit und sichern diese auf Ihren Daten oder gegen Benchmarks ab.

KI-Governance, KI-Richtlinien & Compliance

Wir bauen Governance-Systeme für KI im Unternehmen, inkl. Richtlinien, Verantwortlichkeiten und Lebenszyklus-Management auf. Wir beraten Sie zum Einsatz von Normen und Standards im KI-Umfeld (z. B. EU-KI-Verordnung, ISO/IEC-Normen, ethische Richtlinien).

KI-Prozessberatung & Einführung

Die ZM-I KI unterstützt Sie bei der Einführung von KI-Prozessen: Datenakquise, Modelltraining, Deployment, Monitoring und Skalierung sowie Due-Diligence im Bereich KI. Wir begleiten den gesamten Lifecycle: von Datenakquise und Modelltraining über Deployment und Monitoring bis zur Skalierung.

Training & Qualifizierung

Die ZM-I KI bietet Schulungen und Workshops zur Programmierung in Python, KI-Grundlagen, Modellierung, Governance, Interpretierbarkeit und spezifischen Tools (TA).

Wissen

Gerne halten wir von der ZM-I KI Vorträge für Tagungen und Seminare. Außerdem schreiben wir Artikel & White-Paper zu KI-Themen.

Unsere Qualifikationen in der ZM-I Gruppe im Bereich KI im Bauwesen

Unser Ansatz vereint universitäre Spitzenforschung mit jahrzehntelanger Baupraxis. Durch die enge Kopplung an den Lehrstuhl für Baustatik der TU Darmstadt unter der Leitung von Univ.-Prof. Dr.-Ing. Michael A. Kraus fließen neueste algorithmische und methodische KI-Grundlagen direkt in die Praxisprojekte der ZM-I Gruppe ein. Die wissenschaftlichen, aber auch baupraktischen Veröffentlichungen und Projektarbeiten werden regelmäßig national und international ausgezeichnet und garantieren Ihnen technologische Marktführerschaft.

Der Text auf dieser Seite wurde KI-generiert und redaktionell überarbeitet.

Es geht weiter. Die erfolgreiche KI-Masterclass geht in die zweite Runde!

KI kann in Minuten einen Erläuterungsbericht entwerfen. Doch wer haftet, wenn dabei ein Normverweis nicht stimmt? Und was passiert mit den vertraulichen Daten Ihrer Auftraggeber, sobald sie in einem Chatfenster landen? Viele Ingenieurbüros nutzen KI bereits, oft aber in Form von Prompt-Interaktionen und ohne Klarheit bei Urheberrecht, Datenschutz und Haftung.

Genau hier setzt unsere zweite Masterclass an. Sie entwickeln eigene Skills und Projekt-Vorlagen mit RAG-artigem Kontext weiter, zum Beispiel auf Basis von Normenauszügen, und erhalten Orientierung bei Tool-Auswahl und Kosten. Anhand kurzer, rechtlich heikler Fallstudien aus dem Büroalltag spielen wir durch, worauf es in der Praxis ankommt. Unter der Leitung von Univ.-Prof. Dr.-Ing. Michael A. Kraus verbinden wir fachliche Tiefe mit praxistauglichen Workflows für die Tragwerksplanung.

Das Modul Bronze vertieft die Inhalte erste Masterclass, ist aber auch ohne Vorkenntnisse besuchbar. Erste Erfahrungen mit ChatGPT & Co. sind von Vorteil, aber nicht erforderlich.

Zwei Module, ein Ziel: Vom Prompt zum System – KI-Management beherrschen

In zwei intensiven 90-minütigen Modulen vertiefen Sie Ihre Kenntnisse und KI-Skills für die Anwendung in der Tragwerksplanung:

Modul 1: Vom Prompt zur eigenen KI-Vorlage: RAG, Skills und Custom-Projekte

Sie erfahren, was RAG (Retrieval-Augmented Generation) ist und wie Sie mit Skills bzw. Custom-Projekten wiederkehrende Aufgaben deutlich schneller erledigen. Dabei festigen Sie Ihre LLM-Grundlagen und erweitern Ihr Prompting-Handwerkszeug: Rollen, Kontext, Beispiele und iteratives Verfeinern. In der Praxis legen Sie Ihre erste eigene Vorlage an, zum Beispiel für Erläuterungsberichte oder Normrecherche.

Modul 2: KI rechtssicher nutzen: Urheberrecht, Datenschutz, Haftung und die richtige Tool-Wahl

Wir gehen rechtlich über das Basisniveau der ersten Masterclass hinaus: Wem gehören KI-generierte Inhalte, und was gilt beim Urheberrecht? Wie schützen Sie vertrauliche Projekt- und Auftraggeberdaten? Wir klären außerdem die Grundzüge der Haftung bei der Nutzung von KI-Tools und geben Orientierung bei Tool-Auswahl und Kosten. Im Praxisblock entwickeln Sie Ihre eigene Skill- bzw. Projekt-Vorlage mit RAG-artigem Kontext weiter, etwa mit hochgeladenen Normenauszügen als Wissensbasis. Danach spielen wir kurze Fallstudien zu rechtlich heiklen Situationen durch.

29.10. | 16:30 – 20:00 Uhr | ONLINE oder

05.11. | 16:30 – 20:00 Uhr | ONLINE (gleiche Inhalte)

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