Künstliche Intelligenz revolutioniert die Entwicklung intelligenter Technologien und autonomer Systeme für die Luft- und Raumfahrt. KI-Lösungen treiben nachhaltige Innovationen voran und modernisieren Fertigungsprozesse, Wartungsabläufe und Flugerlebnisse. Aber es gibt entscheidende Fragen, die vor uns liegen: Können wir KI in der Luftfahrt vertrauen? Und verfügt Europa über die Strategie und die Fähigkeiten, um an der Spitze zu bleiben? Souveränität und vertrauenswürdige KI werden die nächste Grenze der intelligenten Luft- und Raumfahrt definieren.
Starker Wettbewerb ist im Luft- und Raumfahrtsektor alles andere als neu. Er gehört gewissermaßen zur DNA des Flugzeugbaus und lässt sich bis zu den allerersten Tagen der Luftfahrt zurückverfolgen. Bereits 1783 war Frankreich Schauplatz eines spektakulären Wettlaufs in den Himmel – eine der bedeutendsten technologischen Rivalitäten der Geschichte. Die Brüder Montgolfier waren überzeugt, dass heiße Luft einen Ballon tragen könne, während der Physiker Jacques Charles und die Brüder Robert auf Wasserstoff setzten. Im Juni begeisterten die Montgolfiers die Öffentlichkeit mit einem unbemannten Testflug, bevor sie im November Geschichte schrieben: der erste bemannte Flug über Paris, 25 Minuten lang. Nur zehn Tage später hoben Charles und die Roberts mit dem ersten bemannten Wasserstoffballon ab – und flogen weiter und höher als ihre Konkurrenten. Innerhalb eines halben Jahres hatten zwei konkurrierende Ideen der Menschheit den Weg in den Himmel bereitet.
Von Anfang an war der Wettbewerb immer ein wichtiger Antriebsfaktor in der Luft- und Raumfahrt. Das ist bis heute so geblieben. Das Hauptaugenmerk liegt nach wie vor auf der Entwicklung von Innovationen, jedoch rücken im 21. Jahrhundert Themen wie Nachhaltigkeit, Produktionseffizienz, Lieferkettenstörungen und Geopolitik in den Vordergrund.
Aber um im globalen Wettbewerb ganz vorne mitspielen zu können, müssen Luft- und Raumfahrtunternehmen die digitale Souveränität ihrer ICT-Systeme sicherstellen. KI-Services müssen sich von allgemein gebräuchlichen Ressourcen zu erprobten Spezialwerkzeugen weiterentwickeln, die zugleich robust, sicher, skalierbar und transparent sind und den Grundsätzen fairer KI entsprechen. Nur dann können diese Services nachvollziehbare, wiederholbare und zertifizierbare Ergebnisse liefern und die erforderliche Zulassung von Behörden wie der Europäischen Agentur für Flugsicherheit (EASA), der Federal Aviation Administration (FAA) und der Zivilluftfahrtbehörde Chinas (CAAC) erhalten.
KI ist längst keine Raketenwissenschaft mehr und wird bereits erfolgreich in verschiedenen Projekten in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt, sowohl in der Produktion als auch im täglichen Flugverkehr.
László Bertalan Gyányi, Global Account Director Discrete und Process Manufacturing bei T-Systems
NASA und SpaceX setzen KI bereits in großem Maßstab ein. SpaceX nutzt die Technologie für Navigation und Steuerung, Raketen und Satelliten. Das Raumschiff Crew Dragon verfügt über autonome Steuerungssysteme mit KI-Elementen, die es ihm ermöglichen, Manöver durchzuführen und an der Internationalen Raumstation (ISS) anzudocken. Machine-Learning-Modelle werden beim Landemanöver der Trägerrakete Falcon 9 eingesetzt, um das präzise Aufsetzen auf einer Seeplattform möglich zu machen. Und bei Starlink unterstützt KI die Optimierung des Satellitenbetriebs (Routing, Kollisionsvermeidung).
Die NASA setzt KI für die autonome Navigation von Raumsonden, die Auswertung von Erdbeobachtungsdaten, die vorausschauende Wartung von Raumstationen und Raumfahrzeugen sowie im Rahmen des DARPA-Projekts (Defense Advanced Research Projects Agency) für zukünftige Marsmissionen ein.
Die Beispiele von SpaceX und NASA zeigen, wie KI in der Luft- und Raumfahrt bereits verwendet wird. Künstliche Intelligenz ist immer dann von Nutzen, wenn große Datenmengen zu analysieren oder komplexe Probleme mit vielen Variablen zu lösen sind. Um Letzteres geht es beispielsweise konkret, wenn Objekte autonom fliegen sollen. Diese Anwendungsfälle zeigen, welchen Mehrwert physikalische KI für die Luft- und Raumfahrt bereithält. KI wird zum Bestandteil von Produkten und On-Board-Services. Und zu einem Wettbewerbsfaktor: Das Zeitalter der intelligenten und softwaredefinierten Luft- und Raumfahrt hat begonnen.
KI-Szenarien lassen sich nach horizontaler und vertikaler Nutzung unterscheiden. Natürlich können bekannte GenAI-Szenarien für das Wissensmanagement in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden, beispielsweise in Form von Wissensmanagement-Tools, als Chatbots, Computer Vision (CV) oder für die Erkennung von Anomalien. Auf diese Weise lassen sich zudem Entscheidungen optimal unterstützen. KI hält aber auch einen sehr spezifischen Mehrwert für die Luft- und Raumfahrt bereit, beispielsweise als Teil autonomer Systeme und bei der Flugunterstützung für Piloten.
Wissensmanagement und konversationelle Assistenten für Wartungsteams sind in verschiedenen Branchen bereits etabliert. KI-basierte Tools für das Wissensmanagement können unstrukturierte Daten aus technischen Handbüchern, Wartungsprotokollen und Entwicklungsdokumentationen auswerten. Sie extrahieren Anleitungen und Komponentendaten aus PDF-Dateien, CAD-Dokumentationen oder gescannten Dokumenten und fassen relevante Erkenntnisse aus jahrzehntelangen Entwicklungsprojekten oder internationalen Vorschriften zusammen. Für die Produktentwicklung bedeutet das einen enormen Zeitgewinn. Solche KI-Services eignen sich auch dazu, Lösungen für die Nachverfolgung oder für Konformitätszertifikate zu entwickeln.
Die Konversationsunterstützung stellt Dialogsysteme für den technischen Support oder für Prozesse bereit. Das Wartungsteam kann interne Chatbots zum Beispiel fragen: „Welche Schritte sind beim Austausch eines Hilfsaggregats zu befolgen?“ Die KI, die Zugriff auf die technische Dokumentation, ERP-Datenbanken, Wissensdatenbanken und Schulungsmaterialien hat, beantwortet die Frage wie ein Helpdesk. Sie kann auch die Wartungsplanung oder die Bestellung von Ersatzteilen übernehmen. Das entlastet die Support- und Technikteams und ermöglicht eine schnellere Reaktion auf Probleme.
Neben den etablierten branchenunabhängigen Anwendungsfällen für generative KI (GenAI) kann künstliche Intelligenz auch in speziellen Bereichen der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden. Die Luft- und Raumfahrt zählt zum Fertigungssektor. Und in der Fertigung, beispielsweise auch in der Automobilindustrie, müssen zum Zweck der Qualitätskontrolle Produktlinien optimiert und in der Konstruktionsphase Komponenten verbessert werden (z. B. durch generatives Design und Simulation). Ebenfalls wichtig ist, eine zuverlässige Fehlererkennung mithilfe von Computer Vision (CV) sicherzustellen.
CV analysiert Bilder und Videos, um Objekte und Zustände zu erkennen. Im Flugzeugbau automatisiert CV die Qualitätsprüfung von Komponenten mithilfe von Kameras, um Mängel wie Lackfehler, fehlerhafte Nieten oder Oberflächenrisse zu erkennen. Die Technologie kann Produktionshallen überwachen, um so Gefahren, Sicherheitsverstöße oder Abweichungen im Prozess auszumachen. Sie kann mithilfe von Drohnen den Flugzeugrumpf inspizieren, zum Beispiel bei der Auslieferung oder nach der Landung. Auf diese Weise trägt sie dazu bei, die Fehlerquote zu senken und die Qualität zu verbessern.
KI kann eine entscheidende Rolle dabei spielen, Produktionslinien und die Fabrikplanung zu optimieren. Und nicht nur das: Sie bringt diese Optimierung auch auf ein ganz neues Niveau. Die Voraussetzungen für eine perfekt optimierte Produktion sind eine konsistente Datengrundlage und eine Visualisierung in Echtzeit, die eine Simulation verschiedener Szenarien ermöglicht. Hier kommt das Industrial Metaverse ins Spiel, das nicht nur immersive Planungsumgebungen bietet, sondern auch GPU-Ressourcen, um die Entwicklung und den Betrieb von KI-Systemen zu unterstützen. Nutzer des Industrial Metaverse berichten davon, dass die Werksplanung bis zu einem Drittel weniger Zeit in Anspruch nimmt. Zudem lassen sich Betriebskosten in Höhe von rund 20 Prozent einsparen.
Künstliche Intelligenz kann ein integraler Produktbestandteil sein, wie an den Beispielen von SpaceX und NASA zu sehen. KI könnte etwa autonomes und assistiertes Fliegen ermöglichen (was übrigens einfacher ist als autonomes Fahren am Boden, da es in der Luft weder Bäume noch Fußgänger gibt). Autonome Funktionen eignen sich nicht nur dazu, unbemannte Flugobjekte zu steuern, sondern auch als Assistenzsysteme für menschliche Piloten. Mit KI ist es auch möglich, die während eines Fluges gesammelten Sensordaten zu analysieren. Dies kann die vorausschauende Wartung unterstützen.
Es gibt viele mögliche Einsatzzwecke für KI in der Luft- und Raumfahrt. Sie verschafft den Akteuren der Branche einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil. Allerdings müssen Unternehmen auch in der Lage sein, das Potenzial von KI voll auszuschöpfen. Wir beobachten in der Luft- und Raumfahrt in diesem Zusammenhang einige grundsätzliche Herausforderungen: Viele Unternehmen haben Kompetenzlücken und verfügen nicht über die erforderlichen Ressourcen wie leistungsstarke GPUs, um eigene Modelle zu trainieren und zu betreiben. Fehlende Sovereign-Cloud-Kapazitäten erschweren die Skalierung von KI-Lösungen und den Schutz geistigen Eigentums.
Der letzte und wichtigste Punkt betrifft jedoch nicht den technologischen Aspekt: Um eine Brücke zwischen Wirtschaft und Technik zu schlagen, braucht es Vertrauen in KI. Die Luft- und Raumfahrtindustrie sollte also mit erprobten KI-Anwendungsfällen beginnen, die einen hohen geschäftlichen Mehrwert bieten. Dafür ist eine Strategie notwendig. Die Kontrolle des gesamten IT-Stacks muss gewährleistet sein, von der Infrastruktur über die Plattform bis hin zu den Modellen und Anwendungen. Folglich muss die Branche ihre eigenen AI Factorys aufbauen.
Zu den Schlüsselkomponenten der AI Factory gehören Sovereign-Cloud-Lösungen, ausreichende GPU-Kapazitäten und KI-Kompetenzen. In der Luft- und Raumfahrt ist Souveränität unabdingbar, um das geistige Eigentum und die unternehmerische Unabhängigkeit zu schützen, ganz zu schweigen von der hohen Verantwortung für die Sicherheit der Passagiere. Früher versuchte man, Souveränität durch lokale Systeme herzustellen. Diese können allerdings mit dem Innovationstempo nicht schritthalten oder KI-Services skalieren. Das kann nur die Cloud. Die logische Schlussfolgerung: Die Luft- und Raumfahrt braucht für eine echte Anbieterunabhängigkeit in ihrer AI Factory die Sovereign Cloud.
Mit einem europäischen Partner wie T-Systems ist die Sovereign Cloud keine abstrakte Zukunftsvision mehr. T-Systems bietet mit der T Cloud eine breite Palette an Sovereign-Cloud-Lösungen, die ausschließlich innerhalb Europas betrieben werden. Bis Ende 2026 wird das Angebot durch die Industrial AI Cloud ergänzt, die NVIDIA GPU-Ressourcen der neuesten Generation bereitstellt. Um verlässliche KI-Ressourcen zu schaffen, kann die Luft- und Raumfahrt eigene Modelle, die optimal auf ihre Zwecke zugeschnitten sind, mit den besten verfügbaren – oft hochsensiblen – Daten trainieren.
Dank einer eigenen AI Factory mit etwa 1.000 Mitarbeitenden und umfassenden Beratungskompetenzen kann T-Systems dabei helfen, die besten KI-Ansätze und Anwendungsszenarien für die Branche zu ermitteln. Darüber hinaus nutzen wir interne Kompetenzen, um KI-Anwendungen für die Luft- und Raumfahrt praxisorientiert anzupassen. Lassen Sie uns gemeinsam die Roadmap für Ihre KI-Transformation entwickeln. Treten Sie in das Zeitalter der intelligenten Luft- und Raumfahrtindustrie ein und sichern Sie sich einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil.
