Künstliche Intelligenz (KI) und digitale Zwillinge verändern ganze Branchen – von der vorausschauenden Wartung und der Optimierung der Lieferketten bis hin zu Nachhaltigkeit und Compliance. Ihr Erfolg hängt jedoch von einem entscheidenden Faktor ab: dem Zugang zu hochwertigen und vielfältigen Daten.
Die Rolle von Datenräumen
Um das wahre Potenzial von KI auszuschöpfen, müssen Unternehmen ihre Sichtweise auf ihre aktuellen Geschäftsmodelle und die Rolle ihrer Daten ändern.
Sie müssen verstehen, dass Wettbewerbsvorteile nicht durch den Besitz von Daten entstehen, sondern durch deren gemeinsame Nutzung.
Unternehmen, die Daten und KI gemeinsam nutzen möchten, stehen oft vor zwei zentralen Herausforderungen:
- Datenaustausch über Grenzen hinweg und dabei die Kontrolle und das Vertrauen zu bewahren. Nur wenn Unternehmen die volle Kontrolle über ihre Daten behalten, sind sie bereit, diese mit anderen zu teilen.
- Daten werden in verschiedenen Unternehmen unterschiedlich strukturiert und interpretiert. Ohne ein gemeinsames Verständnis der Daten können selbst die fortschrittlichsten KI-Modelle zu irreführenden Ergebnissen führen.
Datenräume ermöglichen die Zusammenarbeit, indem sie eine kontrollierte Umgebung bieten, die einen sicheren, souveränen Datenaustausch unterstützt und durch die Einführung gemeinsamer Datenmodelle und semantischer Standards zur Harmonisierung der Eingaben beiträgt. Datenräume sind strukturierte Ökosysteme, die auf den Prinzipien der Datenhoheit, Interoperabilität und Vertrauen basieren und es mehreren Organisationen ermöglichen, Daten nach klar definierten Regeln auszutauschen und darauf zuzugreifen. Dabei ist sichergestellt, dass jeder Teilnehmer die Kontrolle über seine Daten behält und gleichzeitig zu einem gemeinsamen Wissenspool beiträgt.
Datenräume sind längst kein Nischenthema mehr – sie verändern ganze Branchen. Von der Automobilindustrie und Luft- und Raumfahrt bis hin zu Energie, Gesundheitswesen und Chemie entstehen Ökosysteme in rasantem Tempo. Der Radar der International Data Spaces Association1 (IDSA) zeigt es deutlich: Bis Ende 2024 stieg die Zahl der Datenräume von 78 auf 152. Mehr als die Hälfte (55 %) befindet sich bereits in der Umsetzung, 11 % sind im produktiven Betrieb. Und das ist erst der Anfang. Das Wachstum hält an, weil Unternehmen über alle Branchen hinweg das transformative Potenzial gemeinsamer Daten erkennen. Die Dynamik ist unübersehbar – Datenräume entwickeln sich zum Rückgrat digitaler Zusammenarbeit.
Datenräume bergen ein transformatives Potenzial, da sie die Zusammenarbeit zwischen Tausenden von Akteuren branchenübergreifend und innerhalb von Branchen ermöglichen, von Herstellern über OEMs bis hin zu Organisationen und KMUs.
In diesem Artikel untersuchen wir, wie digitale Zwillinge und KI-Modelle von einer Zusammenarbeit mittels Datenräumen profitieren können.
Föderiertes Lernen: datenschutzbewusste Intelligenz
Föderiertes Lernen (engl. Federated Learning – FL) ermöglicht es, KI-Modelle über mehrere dezentrale Datensätze hinweg zu trainieren – ohne dabei die Daten selbst zu verschieben. Anstatt Daten an einen zentralen Server zu senden, wird das Modell direkt am Ort der Daten trainiert. Es lernt lokal, und nur die aktualisierten Modellparameter – nicht die Rohdaten – werden zurückgesendet. Diese Aktualisierungen werden dann aggregiert, um das globale Modell zu verbessern.
Dieser Ansatz ist besonders wertvoll in regulierten Branchen wie dem Gesundheitswesen, dem Finanzwesen und der Fertigung, in denen Datenschutz und Compliance von größter Bedeutung sind. Er ermöglicht es Unternehmen, bei der KI-Entwicklung zusammenzuarbeiten, ohne sensible Informationen preiszugeben.
Datenräume tragen zu diesem Ansatz mit ihren Datenmodellen bei, die sicherstellen, dass Daten in allen beteiligten Unternehmen auf die gleiche Weise interpretiert werden. Datenräume gewährleisten auch die Einhaltung von Vorschriften, indem sie Datenhoheit, Datenschutz und Sicherheitsrichtlinien durchsetzen und Vertrauen herstellen, indem sie Mittel zur Authentifizierung, Autorisierung und Audit-Protokollierung bereitstellen. Das Governance- und Betriebsmodell des Datenraums gewährleistet auch das Vertrauen in die Dienstleister, die den föderierten Lernprozess orchestrieren, sowie in die Gültigkeit der bereitgestellten Daten bzw. der trainierten Modellaktualisierungen.
Digitale Zwillinge: Simulation der Realität für intelligentere Entscheidungen
Digitale Zwillinge sind virtuelle Darstellungen physischer Systeme, Anlagen oder Prozesse, die ihre realen Entsprechungen in Echtzeit widerspiegeln. Sie nehmen kontinuierlich Daten von Sensoren, Systemen und Betriebsabläufen auf, um Verhaltensweisen zu simulieren, Ergebnisse vorherzusagen und die Leistung zu optimieren.
Im Zusammenhang mit Datenräumen ermöglichen digitale Zwillinge Unternehmen die Zusammenarbeit an gemeinsamen Modellen, ohne proprietäre Daten zu gefährden.
So kann beispielsweise ein Hersteller den Lebenszyklus eines Produkts über Lieferanten, Logistikpartner und Recyclingunternehmen hinweg simulieren, ohne sensible interne Daten preiszugeben. Die über digitale Zwillinge in einem Datenraum organisierten Daten können dann zum Trainieren von KI-Modellen verwendet werden.
Die Erstellung eines digitalen Zwillings eines Flugzeugs innerhalb eines Datenraum-Frameworks ermöglicht es verschiedenen Benutzern, auf unterschiedliche Daten aus demselben digitalen Zwillingsmodell zuzugreifen. So kann beispielsweise ein OEM auf die vollständigen Flottendaten zugreifen, Fluggesellschaften erhalten Zugriff auf die Daten ihrer Flugzeuge und Lieferanten sehen nur die relevanten Komponentendaten.
Strategische Implikationen für Entscheidungsträger
Strategisch gesehen bieten Datenräume eine mögliche Verbindung zwischen digitaler Transformation und Umsatzsteigerung. Sie ermöglichen neue Monetarisierungsmodelle – wie Data-as-a-Service und ergebnisorientierte Angebote – und verankern gleichzeitig Vertrauen und regulatorische Konformität im Kern des Datenaustauschs.
Für Führungskräfte ist die Notwendigkeit klar: Wettbewerbsvorteile werden zunehmend über die Teilnahme an und die Orchestrierung von Datenökosystemen bestimmt. Datenräume sind nicht nur technische Infrastruktur – sie sind strategische Wegbereiter für Wachstum, Resilienz und ESG-Ausrichtung.
1) Quelle: https://www.dataspaces-radar.org/radar/
Die Autoren
Follow us
