Versatile AI Risk Assessment
Produktion, Handel und Logistik

Vorausschauende Instandhaltung (Predictive Maintenance)

Englisch: Predictive maintenance and condition monitoring

Aus Sensor- und Betriebsdaten erkennt das System, dass eine Maschine oder Anlage auszufallen droht, sodass sich die Wartung rechtzeitig planen lässt.

Interaktives Modell erkunden

Handout exportieren

Eine kompakte PDF mit Funktionsweise, Datenwegen und Prüfansätzen zum Weitergeben.

Die Erläuterungen und Maßnahmen beschreiben den typischen Aufbau. Viele eigene Änderungen ergänzen einen Anhang.

Den Anwendungsfall verstehen

Was macht diesen Anwendungsfall aus?

Das Modell lernt, wie sich eine Anlage im Normalbetrieb verhält, meldet Abweichungen oder schätzt, wann ein Bauteil versagen wird. Die Deutsche Bahn überwacht so ihre Weichen, und die Stadt Utrecht plant auf diese Weise die Wartung ihres Fuhrparks.

Die Seite beschreibt einen typischen Aufbau. Die tatsächlichen Datenwege und Befugnisse ergeben sich aus Ihrer Umsetzung.

Bauform
Auswertung und Verarbeitung
Handlungsmacht
Handlungsrechte je nach Einbindung
Einsatzfelder
Bahn, öffentliche Verwaltung
Auch bekannt als
Zustandsüberwachung, Condition Monitoring, Anomalieerkennung an Anlagen

Funktionsweise und Ablauf

Aufbau und Datenwege

  1. Eingabedaten

    Sensoren und Steuerungen liefern laufend Messwerte wie Schwingung, Temperatur, Stromaufnahme oder Schaltzeiten.

    Manche Systeme werten Schwingung, Temperatur, Ton und Bild gemeinsam aus. Betriebsdaten können Rückschlüsse auf das Bedienpersonal zulassen, im Fuhrpark auch auf Fahrerinnen und Fahrer.

  2. Verarbeitung

    Ein Modell vergleicht die Werte mit dem gelernten Normalbetrieb und schätzt, ob und wann ein Ausfall droht.

    Das Modell verarbeitet Messwerte und Betriebsverläufe einer Anlage und erkennt Abweichungen oder schätzt einen künftigen Wartungsbedarf. Die Schätzung wird mit Wartungsregeln und verfügbaren Ressourcen verbunden. Ein Hinweis auf Verschleiß und ein tatsächlich ausgelöster Wartungsauftrag sind verschiedene Prozessschritte.

  3. Ergebnisse

    Auffällige Anlagen erscheinen als Meldung, dazu ein Vorschlag für den Wartungszeitpunkt.

    Das Ergebnis beschreibt die definierte Modellaufgabe. Ein Treffer, eine Kategorie oder eine Prognose erhält seine fachliche Bedeutung erst zusammen mit den zugrunde liegenden Daten und dem vorgesehenen Verwendungszweck.

  4. Nutzung und Auswirkungen

    Mit der Warnung plant die Instandhaltung Einsatz und Ersatzteile. Ohne Warnung läuft die Anlage bis zum nächsten festen Prüftermin.

    Die Einbindung bestimmt, ob das Ergebnis lediglich angezeigt, nach Freigabe übernommen oder direkt in ein Fachverfahren geschrieben wird. Diese Varianten unterscheiden sich in ihren Datenwegen und Befugnissen.

Aufbau aktiv erkunden: Wählen Sie einen Baustein, um seine Aufgabe, die ein- und ausgehenden Daten und die Einbindung im Anwendungsfall zu sehen. Der geführte Ablauf erläutert jede Phase. Mit Ja, Offen und Nein können Sie anschließend Ihre konkrete Systemvariante abbilden.

So ist das System aufgebaut

4 zuerst zu prüfen14 zu klären7 Grundlagen

EingangVerarbeitungErgebnisWirkung Zugangvon außen 04 Eingabe 03 InhalteDritter 00 KI-Modell 11 Dienst einesAnbieters 03 Dokumenten-sammlung 00 Gedächtnis 00 Training undRückmeldung 21 WeitereKI-Agenten 00 Werkzeuge undSchnittstellen 00 Ergebnis 00 Fachanwendungoder Anlage 01 Mensch 10 BetroffenePerson 00 KI-Diensteohne Freigabe 01 Zugangvon außen 04 Eingabe 03 InhalteDritter 00 KI-Modell 11 Dienst einesAnbieters 03 Dokumenten-sammlung 00 Gedächtnis 00 Training undRückmeldung 21 WeitereKI-Agenten 00 Werkzeuge undSchnittstellen 00 Ergebnis 00 Fachanwendungoder Anlage 01 Mensch 10 BetroffenePerson 00 KI-Diensteohne Freigabe 01
  • Vorhanden
  • Hängt von Ihrem System ab
  • Nicht vorhanden
  • Zuerst zu prüfen
  • Zu klären

Im gezeigten Aufbau: 4 zuerst zu prüfen, 14 zu klären, 7 Grundlagen.

Aufbau als Liste

Abgrenzung zu ähnlichen Anwendungsfällen

Daten und Informationen

Eingabedaten und Informationsquellen

Betriebsdaten können Rückschlüsse auf das Bedienpersonal zulassen, im Fuhrpark auch auf Fahrerinnen und Fahrer. Anlagen- und Produktionsdaten können Geschäftsgeheimnisse sein.

Verarbeitung und Betriebsumgebung

Manche Betreiber entwickeln die Modelle selbst, andere nutzen die Plattform eines Anbieters.

Speicherung und weitere Nutzung

Modelle für einzelne Anlagen lernen in der Regel aus deren eigenen Messreihen. Meldet die Instandhaltung zurück, ob eine Warnung berechtigt war, kann das Modell daraus lernen.

Ergebnisse und Datenweitergabe

Je nach Einbindung legt das System Wartungsaufträge im Instandhaltungssystem selbst an oder schlägt sie nur vor. Läuft die Plattform in der Cloud, verlassen Anlagendaten die eigene Umgebung.

Ein eingebundener Anbieter legt den Verarbeitungsort nicht automatisch fest. Speicherort, Unterauftragnehmer, Löschfristen und die Nutzung für Training sind im konkreten Betrieb zu prüfen.

Risiken einordnen und Maßnahmen festlegen

Vom Systemverständnis zur Risikoanalyse

  1. System abgrenzen

    Daten, Beteiligte, Schnittstellen und Rechte erfassen. Offene Merkmale im Modell klären.

  2. Bedrohungen untersuchen

    Prüfkandidaten auf die tatsächlichen Datenwege beziehen: Was könnte passieren und wer wäre betroffen?

  3. Risiko bewerten

    Auswirkungen und Eintrittswahrscheinlichkeit im Einsatzkontext bewerten. Die Anzahl der Prüfkandidaten ist kein Risikowert.

  4. Maßnahmen nachweisen

    Geeignete Kontrollen auswählen, Verantwortliche und Wirksamkeitsprüfungen festlegen. Restrisiken und Freigaben dokumentieren.

Wichtige Bedrohungen im Anwendungskontext

  • 3 besonders wichtig
  • 1 üblich
  • 14 je nach System
  • 7 weitere bei jedem KI-System

Insgesamt kommen bei diesem Anwendungsfall 25 Bedrohungen aus dem Bedrohungskatalog infrage.

Vorrangige Prüfansätze

  1. Modell-Drift & -Degradation

    Nach einem Umbau, einem Teiletausch oder bei Frost ändern sich die Messwerte, ohne dass ein Schaden droht. Bis das Modell neu angepasst ist, meldet es Fehlalarme oder übersieht echte Abweichungen.

  2. Vergiftung der Trainingsdaten

    Die Messreihen, aus denen das Modell lernt, laufen über Steuerungen und Netze der Anlage. Wer sie unbemerkt verändert, kann dem Modell einen schadhaften Zustand als normal beibringen, und die Warnung bleibt später aus.

  3. Übermäßiges Vertrauen in das KI-System

    Verlässt sich die Instandhaltung auf die Vorhersage und streckt deshalb die festen Prüfintervalle, fällt ein Schaden, den kein Sensor erfasst, erst beim Ausfall auf. An Weichen oder Energieanlagen stört das den Betrieb und kann Menschen gefährden.

1 weitere Prüfkandidaten im typischen Aufbau

Weitere relevante Bedrohungen

  1. Backdoor im ML-Modell

    Über Trainingsdaten oder ein übernommenes Grundmodell kann das Modell versteckte Auslöser für Fehlverhalten enthalten.

    Steht hier wegen dieser Eigenschaft

    • Lernt aus Ihren eigenen Daten

Je nach Aufbau Ihres Systems kommen bis zu 14 weitere hinzu. Neun Bedrohungen prüfen Sie bei jedem KI-System. Zwei davon sind hier besonders wichtig und stehen deshalb oben.

Systemmerkmale und offene Fragen

Jedes Ja setzt weitere Bedrohungen auf Ihre Prüfliste, insgesamt bis zu 14. Können Sie eine Frage noch nicht beantworten, prüfen Sie die Bedrohungen mit.

Wie viele Bedrohungen bei Ja hinzukommen
  • Kommt mit diesem Ja hinzu

Wie Ihr System gebaut ist

Kann das System selbst etwas verändern, etwa Daten speichern, Nachrichten senden, Buchungen auslösen oder Rechte vergeben?

Je nach Einbindung legt das System Wartungsaufträge im Instandhaltungssystem selbst an oder schlägt sie nur vor.

Wenn ja, kommt hinzu

Verarbeitet das System Angaben zu erkennbaren Personen, auch in Eingaben, Ausgaben oder Protokollen?

Betriebsdaten können Rückschlüsse auf das Bedienpersonal zulassen, im Fuhrpark auch auf Fahrerinnen und Fahrer.

Wenn ja, kommt hinzu

Wird das Modell mit Beispielen trainiert, denen jemand die richtige Antwort zugeordnet hat?

Eine Anomalieerkennung kommt ohne gekennzeichnete Beispiele aus, eine Ausfallvorhersage lernt dagegen aus dokumentierten Schäden.

Wenn ja, kommt hinzu

Fließen Rückmeldungen oder Ergebnisse aus dem Betrieb später in Auswertung oder Training ein?

Meldet die Instandhaltung zurück, ob eine Warnung berechtigt war, kann das Modell daraus lernen.

Wenn ja, kommt hinzu

Soll das System eine vorgegebene Kennzahl möglichst verbessern, etwa Umsatz, Auslastung oder Klicks?

Plant das System Wartungsfenster selbst, verfolgt es ein Ziel wie hohe Verfügbarkeit oder niedrige Kosten.

Wenn ja, kommt hinzu

Wie Sie das System betreiben

Diese Fragen stellen sich bei fast jedem KI-System.

Können Inhalte die eigene Umgebung verlassen, etwa zu einem Cloud-Anbieter, in eine Websuche oder per E-Mail?

Läuft die Plattform in der Cloud, verlassen Anlagendaten die eigene Umgebung.

Wenn ja, kommt hinzu

Maßnahmen und Umsetzung

Maßnahmen zu den Prüfschwerpunkten sind direkt geöffnet. Die verlinkten Maßnahmen erläutern jeweils die Umsetzung.

Maßnahmen gegen die übrigen Bedrohungen finden Sie auf deren Seiten im Bedrohungskatalog.

Vorschriften der KI-Verordnung

Wann die Vorschriften der KI-Verordnung gelten
  1. Art. 4: KI-Kompetenz

    Für jedes KI-System Gilt seit dem 2. Februar 2025.

  2. Anhang III Nr. 2: Kritische Infrastruktur

    Je nach Einsatz Prüfanlass ab dem 2. Dezember 2027.

Gilt für jedes KI-System

Art. 4: KI-Kompetenz

Greift, wenn Beschäftigte oder Beauftragte KI-Systeme betreiben oder nutzen.

Gilt seit dem 2. Februar 2025.

Pflichten und Einzelheiten zu Art. 4: KI-Kompetenz
Wer die Pflichten trägt
Anbieter, Betreiber, Produkthersteller, Anbieter eines KI-Modells mit allgemeinem Verwendungszweck

Die Pflichten im Einzelnen

Kann bei bestimmtem Einsatz greifen

Anhang III Nr. 2: Kritische Infrastruktur

Greift, wenn das System als Sicherheitsbauteil beim Betrieb von Anlagen der Strom-, Gas-, Wärme- oder Wasserversorgung wirkt, etwa wenn seine Warnungen über den sicheren Weiterbetrieb entscheiden.

Gilt ab dem 2. Dezember 2027.

Pflichten und Einzelheiten zu Anhang III Nr. 2: Kritische Infrastruktur
Allgemein lautet die Bedingung
Greift, wenn das System als Sicherheitsbauteil im Betrieb kritischer digitaler Infrastruktur, des Straßenverkehrs oder der Versorgung mit Wasser, Gas, Wärme oder Strom wirkt.
Zu beachten
Eine Grundrechte-Folgenabschätzung nach Art. 27 ist hier nicht nötig.
Wer die Pflichten trägt
Anbieter, Betreiber, Produkthersteller

Die Pflichten im Einzelnen

Art. 6 Abs. 1, Art. 2 Abs. 2, Anhang I Abschnitt B: Fahrzeuge, Luftfahrzeuge, Schiffe und Bahnanlagen

Greift, wenn das System an Bahnanlagen wie Weichen als Sicherheitsbauteil wirkt. Für die Schiene gilt dann Anhang I Abschnitt B mit dem Eisenbahnrecht, nicht Anhang III Nr. 2.

Gilt ab dem 2. August 2028.

Pflichten und Einzelheiten zu Art. 6 Abs. 1, Art. 2 Abs. 2, Anhang I Abschnitt B: Fahrzeuge, Luftfahrzeuge, Schiffe und Bahnanlagen
Allgemein lautet die Bedingung
Greift, wenn das System Sicherheitsbauteil eines Fahrzeugs, Luftfahrzeugs, Schiffs oder einer Bahnanlage ist, für das Anhang I Abschnitt B gilt.
Zu beachten
Die KI-Verordnung wirkt hier über das Typgenehmigungs- oder Zulassungsrecht; ihre übrigen Kapitel gelten nicht direkt.
Wer die Pflichten trägt
Anbieter, Betreiber, Produkthersteller

Die Pflichten im Einzelnen

Ihr System im Schnellprüfer einordnen Alle Pflichten im Pflichtenkompass

Übergreifende Bedrohungen

Diese Bedrohungen prüfen Sie bei jedem KI-System, egal wofür es eingesetzt wird.

Warum diese Bedrohungen immer dazugehören

Abweichende Systemmerkmale

16 weitere Fragen ansehen

Trifft eine dieser Fragen bei Ihrem System doch zu, kommen die genannten Bedrohungen hinzu.

Quellen

Verwandte Anwendungsfälle

Ebenfalls im Einsatzgebiet Produktion, Handel und Logistik

Stand: 30. September 2026. Regelwerk der Prüfliste in Fassung 0.3.2, Bedrohungskatalog in Fassung 2026.10.24.2. Wie diese Seiten aufgebaut sind