Impulspapier: KI zunehmend Teil der gesamten Analysekette in der Energiesystemanalyse
Künstliche Intelligenz (KI) verändert auch die Energiesystemanalyse grundlegend. Welche Herausforderungen sich daraus ergeben, haben Mitglieder der Themengruppe „KI und Systemanalyse“ des Forschungsnetzwerks in einem Impulspapier zusammengefasst.
Wie Daten erstellt und verarbeitet, Modelle genutzt und Entscheidungen vorbereitet werden, wandelt sich im Rahmen der Energiesystemanalyse nicht nur durch die zunehmende Kopplung der verschiedenen Energiesysteme, sondern auch durch Methoden der Künstlichen Intelligenz. Das ist eines von mehreren Ergebnissen, die die Fachleute der Themengruppe „KI und Systemanalyse“ in ihrem Impulspapier von April 2026 festgehalten haben.
„Während KI bislang vor allem in klar abgegrenzten Teilbereichen eingesetzt wurde, zeichnet sich aktuell eine Entwicklung hin zu einer durchgängigen Integration entlang der gesamten Analysepipeline ab“, schreiben die Autorinnen und Autoren des Impulspapiers um Themengruppenleiterin Tanja Kneiske von der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien (IEG).
Den Ergebnissen der Themengruppe zufolge strukturiert sich diese Entwicklung entlang von vier Stufen und Themenfeldern, die aufeinander aufbauen und miteinander verknüpft sind:
- KI für Daten: KI werde eingesetzt, um bestehende Datenprobleme einzeln zu adressieren.
- KI für Forecasting: Der Einsatz von KI im Rahmen von Datenproblemen ermögliche bessere Prognosen als Grundlage von Modellierungen.
- KI und Optimierung: Optimierungsverfahren entwickelten sich im Zuge dessen zu lernenden und adaptiven Entscheidungsprozessen.
- KI-Modell-Simulations-Kopplung: KI fungiere als Interaktions- und Orchestrierungspartner sowohl für Modelle als auch für Simulationen und agentische Systemprozesse.
Offene Forschungsfragen in allen Bereichen der Systemanalyse
Bestehende Methoden würden dadurch nicht ersetzt, aber KI zunehmend Bestandteil der gesamten Analysekette, betonen die Fachleute. Sie führen im Impulspapier weiter aus, welche Veränderungen für die Praxis, zentralen Spannungsfelder und Forschungsfragen sie für die vier Entwicklungsstufen identifiziert haben. Sie verstehen KI zunehmend als verbindendes Element zwischen den Ebenen. Ein integriertes System sei die Folge, in dem Daten, Modelle und Algorithmen dynamisch miteinander interagieren.
Für die zukünftige Forschung seien deshalb vor allem folgende Fragen zentral:
- Wie zuverlässig sind Foundation Models (KI-Basismodelle) in Energieanwendungen und wie können sie systematisch bewertet werden?
- Wie können datengetriebene Modelle mit physikalisch fundierten gekoppelt werden?
- Wie müssen lernende und agentische Optimierungsverfahren unter Sicherheits- und Robustheitsanforderungen aussehen?
- Die Frage nach Gedächtnis-, Planungs- und Koordinationsmechanismen in Multi-Agent-Systemen für komplexe Modellumgebungen.
- Wie können physikalische Konsistenz, Unsicherheitsquanitifizierung und erklärbare KI mit generativen und agentischen Verfahren systematisch zusammengeführt werden?
Das Impulspapier ist laut den Autorinnen und Autoren vor allem eine Einladung, diese Fragen weiterzudenken, Anwendungsbeispiele zu identifizieren und Methoden weiterzuentwickeln. Hier gibt es das ganze Impulspapier zum Download.
