KI für Stadtverwaltung, Landratsamt und Träger öffentlicher Belange

Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung und der dringenden Notwendigkeit, den Ausbau erneuerbarer Energien zu beschleunigen, gewinnt die Nutzung künstlicher Intelligenz (KI) in Planungsprozessen zunehmend an Bedeutung. Ein Anwendungsfeld stellt der Planungsprozess für Windkraftanlagen (WKA) dar. Im Rahmen dieses exemplarischen Planungsprozesses führen wir in diesem Beitrag eine umfassende Machbarkeitsanalyse zur Nutzung von KI in diesem Prozess durch, mit dem Ziel, technologische, organisatorische und verwaltungsbezogene Anforderungen zu identifizieren und Effizienzvorteile zu bewerten.

Dabei steht auch die Übertragbarkeit auf andere kommunale Prozesse im Fokus. Dieser Blogpost gibt einen detaillierten Einblick in die Genehmigungsphase des Planungsprozesses und erläutert, wie KI zur Optimierung beitragen kann.

In 2023 wurden 745 WKA in Deutschland und 15 Windkraftanlagen in Baden-Württemberg gebaut. Von dem Beginn bis zur Umsetzung der WKA dauert es ca. 4 bis 7 Jahre.

Status des Windenergieausbaus an Land in Deutschland – Jahr 2023 – wind-energie.de

Die Anwendung künstlicher Intelligenz (KI) in Planungsprozessen, wie im Artikel am Beispiel der Windkraftanlagen dargestellt, spiegelt breitere Trends wider, die auch in anderen öffentlichen und infrastrukturellen Bereichen zu beobachten sind. Ähnliche Ansätze finden sich beispielsweise bei der Verlegung von Glasfaserkabeln oder beim Bau von Schienennetzen. In beiden Fällen ermöglicht die Integration von KI-Technologien eine präzisere Planung, eine effizientere Ressourcenallokation und eine beschleunigte Umsetzung der Projekte. Indem KI genutzt wird, um Daten aus verschiedenen Quellen zu integrieren und zu analysieren, können frühzeitig potenzielle Probleme identifiziert und proaktiv Lösungen entwickelt werden.

KI digitalisiert nicht nur Prozesse, sie definiert sie neu. Ist ein Prozess datenintensiv, wiederholbar und kostet menschliche Zeit und Genauigkeit, ist er reif für KI.

Dies führt nicht nur zu Kosteneinsparungen, sondern auch zu einer erhöhten Akzeptanz der Projekte bei den Stakeholdern, indem transparente und nachvollziehbare Prozesse gewährleistet werden. Somit steht die Integration von KI in solchen Projekten exemplarisch für fortschrittliche Ansätze zur Verbesserung von Effizienz und Qualität in technologieintensiven Planungsprozessen.

Rahmenwerk für die Anwendung von KI in Planungsprozessen

Die erfolgreiche Implementierung von KI in Planungsprozesse erfordert ein strukturiertes Rahmenwerk, das folgende Dimensionen umfasst:

Datenmanagement und -integration

Der Grundstein jeder KI-Anwendung liegt im Datenmanagement. Es ist essenziell, relevante Daten zu sammeln, zu synthetisieren und rechtmäßig bedarfsgerecht zu nutzen. Verschiedene Datenquellen müssen integriert und die Qualität und Verfügbarkeit der Daten sichergestellt werden.

Datenhygiene ist das neue Goldschürfen; wer hier nicht investiert, lässt die wahren Schätze ungenutzt.

Christopher Helm, Geschäftsführer der Helm & Nagel GmbH

Prozessautomatisierung

Ein zentrales Ziel ist die Automatisierung von Routineaufgaben. Durch die Entwicklung spezifischer Algorithmen können wiederkehrende Entscheidungen automatisiert werden, und Machine Learning kann zur kontinuierlichen Verbesserung der Prozesse beitragen.

Stakeholder-Einbindung und -Kommunikation

Die Bedürfnisse und Anforderungen der verschiedenen Stakeholder müssen analysiert und berücksichtigt werden. Transparente Kommunikation und Feedback-Schleifen sind entscheidend für die Optimierung der Prozesse.

Regulatorische und ethische Aspekte

Die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und die Berücksichtigung ethischer Fragestellungen sind von großer Bedeutung. Es müssen Standards für Transparenz und Nachvollziehbarkeit entwickelt werden.

Technologische Infrastruktur

Die Bereitstellung der notwendigen Hardware und Netzwerkinfrastruktur ist unerlässlich. Moderne Softwarelösungen müssen integriert und die IT-Sicherheit sowie der Datenschutz gewährleistet werden.

Anwendung des Rahmenwerks im Planungsprozess von Windkraftanlagen (WKA)

In diesem Artikel zielen wir exemplarisch darauf ab, den Planungsprozess für Windkraftanlagen durch den Einsatz von KI zu beschleunigen. Der Prozess vom Antrag bis zur Genehmigung ist komplex und umfasst mehrere Stakeholder mit unterschiedlichen Anforderungen und Verantwortlichkeiten. Es folgt eine Erläuterung, wie KI in den verschiedenen Phasen dieses Prozesses eingesetzt werden kann.

Antragsprozess Windkraftanlage

Die Genehmigung benötigt ca. 1.5 Jahre. In diesem Prozess ist die Stadtverwaltung, das Landratsamt und die Träger öffentlicher Belange stark involviert. Insgesamt ist der WKA Prozess komplexer als normal Baugenehmigungen.

Ablauf der Projektplanung, Windraftanlage - WKA

Antragsteller / Projektträger

Der Antragsteller oder Projektträger ist verantwortlich für die Planung und Erstellung des Antrags. Dies umfasst die Sammlung und Verwaltung von Planungsdaten, Umweltgutachten und technischen Spezifikationen.

Datenanforderungen und Digitalisierungsmaßnahmen: Die Sammlung und Verwaltung von Planungsdaten und Umweltgutachten sind zentrale Aufgaben. Durch den Einsatz von KI ist es möglich, Antragsdokumente automatisch zu erstellen und zu überprüfen. Beispielsweise finden Machine-Learning-Modelle ihren Einsatz, um potenzielle Genehmigungshindernisse basierend auf historischen Daten vorherzusagen.

KI digitalisiert nicht nur Prozesse, sie definiert sie neu. Ist ein Prozess datenintensiv, wiederholbar und kostet menschliche Zeit und Genauigkeit, ist er reif für KI.

Stakeholder-Anforderungen – Für den Antragsteller ist es entscheidend, die Effizienz zu steigern, indem die Antragserstellung schneller und präziser erfolgt. Zudem muss der Entscheidungsprozess transparent und nachvollziehbar gestaltet sein, um Vertrauen bei allen Beteiligten zu schaffen.

Stadtverwaltung

Die Stadtverwaltung spielt eine wichtige Rolle bei der Ausweisung von Flächen und der Erstellung von Flächennutzungsplänen.

Datenanforderungen und Digitalisierungsmaßnahmen – Die Verwaltung von Flächennutzungsplänen und rechtlichen Rahmenbedingungen erfordert eine präzise und effiziente Datenverarbeitung. KI-gestützte Analysen können hier zur optimalen Flächennutzung für Windkraftanlagen beitragen. Algorithmen zur automatischen Bewertung der Eignung von Flächen für den Windkraftausbau können den Prozess erheblich beschleunigen.

Stakeholder-Anforderungen – Für die Stadtverwaltung ist es wichtig, die Flächennutzung zu optimieren, um eine nachhaltige und effiziente Planung zu gewährleisten. Eine verbesserte Abstimmung und Kommunikation mit anderen Stakeholdern ist ebenfalls entscheidend.

Landratsamt

Das Landratsamt führt die Feder bei der Koordination des Antrags- und Genehmigungsprozesses. Der Antrag wird so aufgeteilt, um das Feedback von unterschiedlichen Trägern oder der Öffentlichkeit eingeholt.

Auch in einer von KI dominierten Welt ist das menschliche Fingerspitzengefühl nicht obsolet, sondern die Essenz, die KI-gestützte Entscheidungen veredelt

Datenanforderungen und Digitalisierungsmaßnahmen – Die Koordination und Prüfung von Stellungnahmen sowie die Verwaltung von Antragsunterlagen sind zentrale Aufgaben. KI kann hier zur Prüfung der Vollständigkeit von Anträgen und zur Koordination der Stellungnahmen eingesetzt werden. Natural Language Processing (NLP) kann zur automatischen Analyse und Zusammenfassung von Stellungnahmen verwendet werden.

Stakeholder-Anforderungen – Für das Landratsamt ist die Effizienzsteigerung durch automatisierte Prüfprozesse von großer Bedeutung. Transparenz und nachvollziehbare Entscheidungsgrundlagen sind ebenfalls zentrale Anforderungen.

Träger öffentlicher Belange (TÖB)

Träger öffentlicher Belange wie Forstbehörden sind verantwortlich für die Verfassung von Stellungnahmen und die Prüfung von Einwendungen.

Datenanforderungen und Digitalisierungsmaßnahmen – Die Verarbeitung und Verwaltung von Stellungnahmen und Einwendungen erfordert eine präzise Datenverwaltung. KI-gestützte Systeme können zur Analyse und Formulierung von Stellungnahmen eingesetzt werden. Automatisierte Erfassung und Bewertung von Einwendungen durch KI-Systeme kann den Prozess erheblich beschleunigen.

Stakeholder-Anforderungen – Für die Träger öffentlicher Belange ist die Effizienzsteigerung durch schnellere und präzisere Erstellung von Stellungnahmen wichtig. Konsistente und standardisierte Bewertungskriterien sind ebenfalls von großer Bedeutung.

Öffentlichkeit

Die Öffentlichkeit hat die Möglichkeit, Einwendungen zu verfassen und Antragsunterlagen einzusehen.

Datenanforderungen und Digitalisierungsmaßnahmen – Der Zugriff auf Antragsunterlagen und die Erfassung von Einwendungen können durch webbasierte Plattformen vereinfacht werden. KI-gestützte Systeme können öffentliche Kommentare automatisch erfassen und bewerten.

Stakeholder-Anforderungen – Für die Öffentlichkeit ist die einfache und transparente Beteiligungsmöglichkeit entscheidend. Vertrauen in den Prozess wird durch die Sicherstellung der Integrität und Nachvollziehbarkeit gestärkt.

Das Einwendungsmanagement ist durch die Anzahl der Einwendungen und das Erstellen der Stellungnahmen sehr aufwändig und zu möglichen Auflagen führt. Dies kann einfach automatisiert werden. Erst danach kann das Landratsamt

Fazit

Die Anwendung von KI im Planungsprozess für Windkraftanlagen bietet erhebliche Potenziale zur Effizienzsteigerung und Optimierung. Durch den Einsatz moderner Technologien können Verwaltungsprozesse beschleunigt, die Kommunikation und Einbindung von Stakeholdern verbessert und letztlich der Ausbau erneuerbarer Energien vorangetrieben werden.

Das Beispiel zeigt, wie KI als Werkzeug zur Bewältigung komplexer Planungsprozesse dienen kann und welche Herausforderungen dabei zu beachten sind. Mit einem durchdachten Rahmenwerk lassen sich die Potenziale der Digitalisierung voll ausschöpfen und der Weg für eine nachhaltige Energiezukunft ebnen.

Glossar

Flächennutzungsplan

Definition

Ein Flächennutzungsplan ist ein Planungsinstrument, das zeigt, wie Flächen in einer Gemeinde oder Region zukünftig genutzt werden sollen. Er legt fest, welche Bereiche für Wohnen, Gewerbe, Erholung, Landwirtschaft oder Industrie vorgesehen sind.

Anwendung von KI

KI findet Anwendung in der Optimierung von Flächennutzungsplänen, indem sie Daten aus verschiedenen Quellen analysiert und potenzielle Konflikte oder Synergien aufzeigt. So können Entscheidungsträger fundierte Vorschläge für die zukünftige Nutzung der Flächen entwickeln.

Entscheidungsfindung

Definition

Entscheidungsfindung bezieht sich auf den Prozess, durch den Individuen oder Gruppen eine Wahl zwischen verschiedenen Optionen treffen, basierend auf den verfügbaren Informationen und ihren Zielen.

Anwendung von KI

KI-Systeme können komplexe Datenmengen analysieren und Muster erkennen, die für menschliche Analysten nicht offensichtlich sind, was zu schnelleren und präziseren Entscheidungen führen kann. Im Kontext von Planungsprozessen kann KI helfen, die besten Optionen für Entwicklung und Nutzung zu identifizieren.

Schienennetz

Definition

Ein Schienennetz ist ein System von Schienenwegen, das für den Transport von Personen und Gütern zwischen verschiedenen Orten genutzt wird.

Anwendung von KI

KI kann zur Optimierung des Schienennetzdesigns und zur Verbesserung der Betriebseffizienz eingesetzt werden. Beispielsweise können Algorithmen zur Vorhersage von Wartungsbedarf und zur automatisierten Steuerung des Zugverkehrs genutzt werden.

Bauüberwachung

Definition

Bauüberwachung umfasst die Prozesse und Techniken, die verwendet werden, um sicherzustellen, dass ein Bauprojekt gemäß Plan, innerhalb des Budgets und in der vorgeschriebenen Qualität ausgeführt wird.

Anwendung von KI

Der Einsatz von KI in der Bauüberwachung kann Projekte effizienter gestalten, indem sie Echtzeit-Daten über den Baufortschritt analysiert und frühzeitig Probleme identifiziert.

Glasfaserausbau

Definition

Glasfaserausbau bezieht sich auf die Installation von Glasfaserkabeln zur Verbesserung der Breitbandnetzinfrastruktur.

Anwendung von KI

KI kann den Prozess des Glasfaserausbaus beschleunigen, indem sie die optimalen Routen für die Kabelverlegung bestimmt und die Planung von Ausbauarbeiten unterstützt.

Nachhaltige Stadtentwicklung

Definition

Nachhaltige Stadtentwicklung ist ein Ansatz zur Gestaltung urbaner Räume, der ökologische, ökonomische und soziale Aspekte berücksichtigt, um langfristige Lebensqualität zu sichern.

Anwendung von KI

KI findet ihren Einsatz zur Simulation verschiedener Entwicklungspläne, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren und die Lebensqualität der Stadtbewohner zu maximieren.

Ressourcenmanagement

Definition

Ressourcenmanagement beinhaltet die effiziente und effektive Verteilung von Ressourcen wie Zeit, Geld, Material und Personal in Projekten.

Anwendung von KI

KI-Technologien finden ihre Anwendung, um Ressourcen in Echtzeit zu überwachen und zu allozieren, was zu Kosteneinsparungen und verbesserten Projektzeiten führt.

Machbarkeitsanalyse

Definition

Eine Machbarkeitsanalyse ist eine Bewertung für die Bestimmung der Realisierbarkeit eines Projekts, bevor eine Investition erheblicher Ressourcen erfolgt.

Anwendung von KI

KI kann umfangreiche Daten analysieren, um die Erfolgswahrscheinlichkeit eines Projekts schnell und genau zu bewerten, was den Entscheidungsprozess wesentlich unterstützt.

Strategische Planung

Definition

Strategische Planung ist der Prozess der Definition der langfristigen Ziele einer Organisation und der Entwicklung von Plänen zu ihrer Erreichung.

Anwendung von KI

Durch den Einsatz von KI können Organisationen komplexe Daten analysieren, um zukünftige Trends vorherzusehen und ihre Strategien entsprechend anzupassen.

Kommunikationsstrategien

Definition

Kommunikationsstrategien sind geplante Ansätze zur Informationsverbreitung an Zielgruppen, um spezifische Ziele zu erreichen.

Anwendung von KI

KI kann helfen, die Effektivität von Kommunikationsstrategien zu analysieren und zu optimieren, indem sie das Verhalten und die Vorlieben der Zielgruppe studiert und die Botschaften entsprechend anpasst.

Projektverwaltung

Definition

Projektverwaltung beinhaltet die Planung, Organisation und Steuerung von Projektressourcen, um die erfolgreiche Fertigstellung der Projektziele zu gewährleisten.

Anwendung von KI

KI kann in der Projektverwaltung eingesetzt werden, um Arbeitsabläufe zu optimieren, Risiken zu minimieren und die Gesamtprojektleistung zu verbessern.

Kostenoptimierung

Definition

Kostenoptimierung ist der Prozess, durch den Unternehmen versuchen, ihre Ausgaben zu minimieren, ohne die Qualität oder die Leistung zu beeinträchtigen.

Anwendung von KI

KI findet ihren Einsatz bei der Identifikation von Bereichen, in denen eine Senkung von Kosten möglich ist, indem sie Prozesseffizienz verbessert und unnötige Ausgaben eliminiert.

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Avatar von Maximilian Schneider

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