Wirtschaft digital Baden-Württemberg
  • Interaktiver FundedAI Report

    Analysebericht über vom Bund geförderte Forschungs-, Entwicklungs- und Innovationsprojekte im Themenfeld Künstliche Intelligenz (KI)

    Forschung, Entwicklung und Innovation zu Künstlicher Intelligenz

    FuE-Projekte als Indikator für die Innovationen von morgen

    Im FundedAI Report wird aufgezeigt, welche KI-Trends in der Forschungs-, Entwicklungs- und Innovations-Praxis aktuell in den Fokus rücken und welche Themenbereiche, Technologietrends und Anwendungsfelder der künstlichen Intelligenz besonderes strukturveränderndes Potenzial bei Akteuren und in Regionen haben können. Dafür werden im Zuge des FundedAI Reports bundesweite Förderprojekte in Forschung, Entwicklung und Innovation (FuEuI) herangezogen, um thematische Schwerpunkte, Technologietrends sowie Akteure und Treiber in der KI zu identifizieren. Dieser Analysebericht beschäftigt sich mit den vom Bund geförderten FuEuI-Projekten im Themenfeld Künstliche Intelligenz.


    Technologien für marktfähige Innovation von Morgen

    Die Erwartungen an die Potenziale der künstlichen Intelligenz sind hoch. Sie gilt als eine Schlüsseltechnologie für die Wettbewerbsfähigkeit unserer Wirtschaft. KI ermöglicht es, unterschiedlichste Aufgabenstellungen schneller, einfacher und präziser auszuführen. Mithilfe von KI können Unternehmen ihre Produktivität steigern und Geschäftsmodelle optimieren. Die Bandbreite reicht dabei von intelligenten Robotern bis zu lernfähigen Geräten und Produkten. Grundlage all dessen ist die Fähigkeit der KI, Informationen jeglicher Art – beispielsweise Sprach- und Gestensteuerung oder sonstige Daten – zu verarbeiten und intelligent darauf zu reagieren. Daraus ergeben sich zahlreiche Möglichkeiten für zukunftsträchtige und wegweisende Innovationen, die das Leben von Morgen prägen werden.


    Funded AI Report - Schwerpunkte erkennen und Stärken herausarbeiten

    Dadurch, dass künstliche Intelligenz eine Schlüsseltechnologie für eine nachhaltige Wettbewerbsfähigkeit darstellt, ist es von besonderer Bedeutung die aktuelle Forschungs- und Entwicklungslandschaft dieses Technologiefelds zu (er-)kennen. Denn Innovationsakteure, die gegenwärtig besonders aktiv im Bereich der angewandten (Spitzen-)Forschung agieren, werden auch zukünftig durch innovative Produkte, Technologien und Dienstleistungen Markt- und Technologieführerschaften erreichen können. Beschäftigt sich außerdem eine kritische Masse an Akteuren einer Region/eines Bundeslandes mit ähnlichen Forschungs-, Entwicklungs- und Innovationsthemen, könnte dies in der Region/im Bundesland auch zukünftig die thematischen Schwerpunkte abbilden.

    Datenbasis FundedAI Report

    Förderkatalog des Bundes (FÖKAT)

    Der FUNDEDAI REPORT basiert auf der Analyse und Interpretation von Daten der Projektförderung des Förderkatalogs des Bundes (FÖKAT). In dieser Datenbank wird seit den 70er Jahren ein Großteil der vom Bund geförderten Aktivitäten und Projekte gesammelt. Für diese Analyse wurde ein Datenausschnitt von Projekten ausgewählt, die frühestens am 01.01.2017 gestartet sind (Stand September 2021). Das garantiert einerseits eine kritische Masse von Projekten aus diesem Zeitraum von etwa 50.000 FuE-(Teil-)Vorhaben der Projektförderung des Bundes und andererseits den Fokus auf aktuelle Entwicklungen aus den vergangenen 5 Jahren bis heute. Von diesen 50.000 Projekten werden knapp 8500 in Baden-Württemberg durchgeführt. Insgesamt wurden knapp 4300 FuE-Projekte mit erkennbarem KI-Bezug im Projekttitel identifiziert.

    Methodisches Vorgehen

    Klassifizierung von Förderprojekten mit erkennbarem KI-Bezug

    Um Erkenntnisse über KI-bezogene Investitionen aus der genannten Datenquelle FÖKAT zu ziehen, werden zunächst alle der rund 50.000 gelisteten Förderprojekte einer automatisierten semantischen Analyse mittels einer KI unterzogen. Dafür arbeiten wir mit an die Fragestellung angepassten Keywords, welchen wir die einzelnen Projekte zuordnen. Entscheidend ist hierbei die Stärke der Übereinstimmung zwischen den Keywords und den Projektinhalten, die in den Projekttiteln beschrieben sind. Diesem ersten Arbeitsschritt folgt, zur Qualitätssicherung und Verstetigung der Ergebnisse, eine manuelle Durchsicht und Reklassifizierung der Projektdaten. Die daraus hervorgehende Zuordnung der rund 4.300 Förderprojekte im Bereich KI dient anschließend der Analyse und Visualisierung der Fördermittelströme im Themenfeld künstliche Intelligenz.

    Perspektiven des FundedAI Report

    Absolute und relative Betrachtung der Daten

    Die Ergebnisse können in zweierlei Hinsicht interpretiert werden. Zum einen liefern Sie absolute Daten über Fördersummern, Projekthäufigkeiten oder Akteursgruppen. So können Förderschwerpunkte definiert und zentrale Akteure ausgemacht werden. Diese absolute Ergebnisanalyse gibt Aufschluss über die Ist-Situation in der KI-Forschung in Deutschland, aber auch auf Landesebene. Die weiterführende Möglichkeit die Daten zu analysieren ist, die absoluten Zahlen in Verbindung zu setzen, z.B. durch Vergleiche. So bewertet etwa der FuE-Exzellenz-Index die Fördermittelsumme einer Region im Verhältnis zu einer übergeordneten Region (z.B. Länder/Bund, oder Region/Bundesland). Dadurch kann festgestellt werden, wie intensiv eine Region am Themenfeld KI, im Vergleich zu anderen Regionen, forscht und entwickelt.

    1. Geförderte FuE-Projekte mit KI-Bezug nach Bundesländern und Akteurstypen

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    Erläuterungen zum interaktiven Analyse-Dashboard

    Das oben dargestellte Dashboard zeigt die Anzahl und das Gesamtfördervolumen vom Bund geförderter FuE-Projekte mit Themenbezug zu Künstlicher Intelligenz im Bundesländer-Vergleich (absoluter Vergleich) auf einer interaktiven Landkarte. Daneben zeigt das Kreisdiagramm die Anteile verschiedener Akteurstypen als ausführende Organisationen des geförderten FuE-Projekts. Für die Analyse wurden drei verschiedene Akteurstypen definiert: Unternehmen, Wissenschaft & Forschungseinrichtungen (öffentliche und private Träger), sowie Sonstige Organisationen (z.B. Kommunen, öffentliche Organisationen, Vereine).

    Über einen Klick auf ein Bundesland wird auch die Anzeige des Kreisdiagramms auf das jeweils ausgewählte Bundesland gefiltert. Somit können nicht nur die Bundesländer auf der interaktiven Karte nach Projektanzahl und Fördersumme verglichen werden, sondern es können auch die jeweilige Aufteilung der Projektanzahl und Fördersummen auf unterschiedliche Akteurstypen untersucht werden.

    Die Auswertungen zeigen unter anderem, dass in den Bundesländern Baden-Württemberg, Bayern, Nordrhein-Westfalen und Berlin die meisten FuE-Projekte mit KI-Bezug realisiert werden. Gleichzeitig ist der Anteil an Unternehmen mit FuE-Projekten mit KI-Bezug an der Gesamtanzahl der Projekte in Baden-Württemberg und Bayern höher als beispielsweise in Berlin und Nordrhein-Westfalen.

    2. FuE-Projekte mit KI-Bezug nach technologischen Einsatzfeldern in den Bundesländern

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    Erläuterungen zum interaktiven Analyse-Dashboard

    Das oben dargestellte Dashboard zeigt die Anzahl und das Gesamtfördervolumen vom Bund geförderter FuE-Projekte mit Themenbezug zu Künstlicher Intelligenz nach technologischen Einsatzfeldern. Daneben ist der Vergleich der Gesamtfördersummen und Anzahl der FuE-Projekte nach Bundesländern zu sehen.

    Über einen Klick auf ein Bundesland wird auch die Anzeige Diagramms der technologischen Einsatzfeldern auf das jeweils ausgewählte Bundesland gefiltert und erlaubt die detaillierte Betrachtung der Stärkefelder verschiedener Bundesländer bei möglichen technologischen Einsatzfeldern der erforschten und entwickelten KI-Produkte und -Lösungen. Andersherum kann durch einen Klick auf ein technologisches Einsatzfeld links auch die interaktive Karte gefiltert werden, sodass die Projektanzahl und FuE-Fördersummen der Bundesländer auch nach einzelnen technologischen Einsatzfelder der KI-FuE-Projekte verglichen werden können.

    Die Auswertungen zeigen interessante und sehr unterschiedliche Schwerpunkte technologischer Einsatzfelder in einzelnen Bundesländern auf. Natürlich rühren diese Schwerpunkte mitunter aus den dominierenden Industrien und Branchenfeldern der unterschiedlichen Bundesländer, die geförderten FuE-Projekte können jedoch trotzdem einen Hinweis darauf geben, in welchen Bereichen sich auch zukünftig durch innovative KI-Lösungen und -Produkte Stärkefelder entwickeln.

    3. Akteure mit den meisten FuE-Projekten mit KI-Bezug nach Bundesländern und Akteurstypen

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    Erläuterungen zum interaktiven Analyse-Dashboard

    Das oben dargestellte Dashboard zeigt die Top-15 ausführenden Akteure der FuE-Projekte mit KI-Bezug nach Anzahl realisierter FuE-Projekte und Gesamtfördervolumen (Unternehmen in rot, Wissenschaft & Forschungseinrichtungen in blau, Sonstige in orange).

    Über einen Klick auf den Bundesland-Filter oder den Akteurstypen-Filter werden die Daten und die Darstellung des Diagramms auf das jeweils ausgewählte Bundesland oder den jeweiligen Akteurstypen gefiltert und erlaubt die detaillierte Betrachtung der jeweiligen Top-15 geförderten FuE-Akteure nach Bundesländern und Akteurstypen.

    Die Auswertungen zeigen, dass unter den am meisten geförderten Akteuren vor allem Forschungseinrichtungen und Hochschulen liegen. Auf Platz 3 liegt das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), auf Platz 4 als einziges Unternehmen unter den Top-15 die Robert Bosch GmbH. Somit ist Baden-Württemberg bei den Top-Akteuren überdurchschnittlich stark repräsentiert.

    4. KI-FuE-Exzellenz-Index: FuE-Projekte mit KI-Bezug nach Bundesländern im gewichteten Vergleich

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    Der FuE-Exzellenz-Index vergleicht die jeweiligen Pro-Kopf-Fördersummen (nach sozialversicherungspflichtig Beschäftigten (SVPB)) in einer bestimmten Region (hier die Bundesländer) mit den Pro-Kopf-Fördersummen eines übergeordneten Betrachtungsraumes (hier der Bund = 1,00). Auf der Karte links ist der gewichtete Vergleich des Gesamtfördervolumens in FuE-Projekten mit KI-Bezug der jeweiligen Bundesländer im Vergleich zum Bundesdurchschnitt dargestellt. Auf dem Diagramm rechts wird Baden-Württemberg im Detail betrachtet und ein gewichteter Vergleich des Fördervolumens in einzelnen technologischen Einsatzfeldern zwischen Baden-Württemberg und dem Bundesdurchschnitt dargestellt.

    Ein Wert über 1,0 bezeichnet einen Wert über dem Durchschnitt bei der Akquise von Fördervolumen, ein Wert darunter eine unterdurchschnittliche Akquise.

    Die Darstellungen zeigen, dass Berlin, das Saarland, Baden-Württemberg, Bayern, Thüringen und Sachsen gewichtetet nach der Anzahl sozialversicherungspflichtig Beschäftigter überdurchschnittliche Fördervolumina aus Bundesförderprogrammen im Bereich KI akquirieren. In den technologischen Einsatzfeldern zeigt Baden-Württemberg einige überdurchschnittliche Stärkefelder bei der Realisierung von geförderten FuE-Projekten mit KI-Bezug, insbesondere im Bereich der Werkstoff- und Produktionstechnologien werden stark überdurchschnittliche Fördervolumina aus Bundesförderprogrammen akquiriert.

    5. Fokus Baden-Württemberg: Betrachtung nach Planungsregionen und Akteurstypen

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    Erläuterungen zum interaktiven Analyse-Dashboard

    Das oben dargestellte Dashboard zeigt die Aufteilung der vom Bund geförderten FuE-Projekte mit KI-Bezug in Baden-Württemberg nach Planungsregionen. Mit dieser Darstellung lässt sich vergleichen, in welchen Planungsregionen seit 01.01.2017 (Stand Juli 2021) die meisten FuE-Projekte mit KI-Bezug durchgeführt wurden. Daneben zeigt das Balkendiagramm die prozentuale Aufteilung der FuE-Projekte in den Planungsregionen auf die Kategorien der ausführenden Akteure: Wissenschaft & Forschungseinrichtung, Unternehmen, Sonstige Akteure. Über einen Klick auf eine Region wird diese vergrößert angezeigt.

    Die Darstellungen zeigen, dass es starke Konzentrationen in einigen Regionen gibt, in denen deutlich mehr FuE-Projekte mit KI-Bezug durchgeführt wurden. Demnach sind die Regionen Stuttgart (236 Projekte) und Mittlerer Oberrhein (198 Projekte) die Regionen mit den meisten FuE-Projekten und dem höchste FuE-Fördervolumen. Es gilt zu beachten, dass die absolute Betrachtung dieser Zahlen die größe der Regionen sowie die Summe an Unternehmen darin als wichtigen Einflussfaktor auslässt. Gewichtete Auswertungen wie der FuE-Exzellenz-Index zeigen zum Teil ähnliche Verteilungen, wenngleich mit deutlich geringeren Unterschieden im Verhältnis.

    Außerdem zeigen die Ergebnisse, dass die Zusammensetzung der FuE-Akteure in den baden-württembergischen Regionen sehr unterschiedlich ist: Demnach sind in Regionen wie Ostwürttemberg und dem mittleren Oberrhein vor allem viele FuE-Projekte mit KI-Bezug in Hochschulen und Forschungsreinrichtungen durchgeführt wurden, während in Bodensee-Oberschwaben, Heilbronn-Franken, und dem Nordschwarzwald, aber auch in der Region Stuttgart und Rhein-Neckar ein stärkerer Anteil der FuE-Projekte mit KI-Bezug von Unternehmen durchgeführt wird.

     

    6. Fokus Baden-Württemberg: KI-Trends und Stärkefelder in FuE-Projekten

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    Erläuterungen zum interaktiven Analyse-Dashboard

    Die Wortwolke zeigt einzelne KI-Trends, -Themen und -Lösungen, die in den einzelnen ausgewerteten FuE-Projekte mit KI-Bezug in Baden-Württemberg schwerpunktmäßig behandelt werden. Über das Dropdown-Menü können die KI-Trends-Themen und -Lösungen nach unterschiedlichen Förderschwerpunkten gefiltert werden. Mit einer Mauszeigerbewegung über die einzelnen Punkte wird die Anzahl der FuE-Projekte in diesem Bereich angezeigt.

    Die Auswertung zeigt, dass die Schwerpunkte der ausgewerteten geförderten FuE-Projekte und somit mögliche zukünftige Stärkefelder beim Know-how, den marktfähigen Produkten und Lösungen in Baden-Württemberg in den folgenden Themenbereichen liegen:

    KI-Lösungen und Anwendungen...

    • für die Mikroelektronik und sensorbasierte Elektroniksysteme
    • im Bereich des Internet der Dienste
    • im Bereich Produktion und Engineering
    • im Bereich Steuerungssysteme
    • für KI-Erkennung & Identifizierung
    • für vernetzte Systeme
    • für Cybersicherheit
    • für Predictive Maintencance
    • für Data Analytics
    • und für die autonome Mobilität

     

    Die Auswertung wurde 2022 von der Koordinierungsstelle der Initiative Wirtschaft 4.0 erstellt. Bei Fragen wenden Sie sich gerne an koordinierungsstelle @ iw40-bw.de

    Datenquelle der Auswertung ist der Förderkatalog des Bundes (FÖKAT).