KI Sandbox Südwestfalen

Südwestfalen zählt zu den industriestärksten Regionen Deutschlands – geprägt von mittelständisch geprägten Weltmarktführern vor allem im Maschinenbau, in der Metallverarbeitung, der Automobilzulieferung und der Stahlbranche. Doch gerade diese industriellen Kerne stehen vor enormen Transformationsherausforderungen: globale Wettbewerbsveränderungen, Fachkräftemangel, steigende Energiepreise und die Notwendigkeit, digitale Technologien wie Künstliche Intelligenz (KI) sinnvoll und praxisnah zu integrieren. Die Herausforderungen der Industrie sind zu groß und zu interdisziplinär, um sie allein zu bewältigen. Der kooperative Ansatz im Rahmen von DO IT Südwestfalen fördert nicht nur Technologietransfer, sondern auch ein gemeinsames Innovationsverständnis in der Region.

Gleichzeitig fehlt es vielen Unternehmen anpassenden Zugängen zu KI, an geschützten Testumgebungen und am vertrauensvollen Austausch mit Forschung und Technologieakteuren. Hier setzt die „KI Sandbox Südwestfalen“ an.

Die KI-Sandbox bietet Unternehmen die Möglichkeit, gemeinsam mit Hochschulen, Forschungseinrichtungen, Technologiezentren und weiteren Partnern industriespezifische KI-Anwendungen in realen und virtuellen Reallaboren zu entwickeln und bis zum Proof of Concept (PoC) zu bringen – und das deutlich schneller als in herkömmlichen Entwicklungsprozessen. Durch die Zusammenarbeit in Konsortien profitieren die Beteiligten von einem direkten Zugang zu spezialisiertem Know-how, modernen Technologien und Best Practices, wodurch die Entwicklungszyklen verkürzt und Investitionsrisiken deutlich reduziert werden. Unternehmen können neue KI-Lösungen praxisnah testen, datengetriebene Geschäftsmodelle erproben und frühzeitig Erfahrungen sammeln, ohne sofort hohe Kosten oder technologische Unsicherheiten tragen zu müssen. Die Sandbox schafft damit einen sicheren Rahmen, in dem innovative Ideen schnell validiert, marktfähige Ansätze identifiziert und industrielle KI-Anwendungen passgenau umgesetzt werden können – unterstützt durch Förderungen speziell für die südwestfälische Industrie.

Langfristig leistet die KI Sandbox damit einen strategischen Beitrag zur Sicherung der industriellen Wertschöpfung in Südwestfalen. Gerade in Schlüsselbranchen wie dem Maschinen- und Anlagenbau, der Metall- und Stahlindustrie oder der Logistik können KI-Anwendungen zur vorausschauenden Wartung, Qualitätssicherung, automatisierten Produktionsplanung oder intelligenten Ressourcensteuerung entscheidende Wettbewerbsvorteile bringen. Die KI Sandbox bietet Raum für genau diese Use Cases: praxisnah, anwendungsorientiert und auf die Besonderheiten der mittelständischen Industrie zugeschnitten.

Das Projekt auf einen Blick

Mit der „KI Sandbox Südwestfalen“ soll ab Januar 2026 ein regionales Leuchtturmprojekt für die industrielle Anwendung Künstlicher Intelligenz entstehen.

Über drei Jahre hinweg werden insgesamt rund 20 Millionen Euro in die Region investiert, um praxisnahe Test- und Entwicklungsräume für KI-Anwendungen zu schaffen. In diesen Reallaboren und digitalen Testumgebungen können Unternehmen gemeinsam mit Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Technologiepartnern neue KI-Lösungen entwickeln, erproben und bis zum Proof of Concept (PoC) weiterführen.

Im Mittelpunkt stehen konkrete Anwendungsfälle aus der südwestfälischen Industrie. Ergänzt wird das Projekt durch zwei begleitende Bausteine: „AI Colleague“, der sich mit den kulturellen, organisatorischen und personalbezogenen Auswirkungen des KI-Einsatzes befasst, sowie die „KI Academy“, die vielfältige Schulungs- und Qualifizierungsangebote für Fach- und Führungskräfte bereitstellt. So vereint die KI Sandbox technologische Entwicklung mit Kompetenzerwerb und Transformationsbegleitung.

Die KI Sandbox: Reallabore und Testumfelder für KI in der Industrie

Kern der „KI Sandbox Südwestfalen“ ist der Aufbau eines physischen, aber auch virtuellen Reallabors, in dem Unternehmen gemeinsam mit Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Technologiepartnern zukunftsorientierte KI-Anwendungen entwickeln und erproben können. Diese Testumgebung ermöglicht es, neue Ideen in einem geschützten Raum zu denken, zu simulieren und zu testen – fernab des unmittelbaren Produktionsdrucks, aber nah an realen Herausforderungen. Dabei ist der geschützte Raum so definiert, dass es eine in sich geschlossene KI-Infrastruktur in bestehenden Rechnzentren geben wird, die ausschließlich der KI-Sandbox zur Verfügung steht.  Ziel ist es, innovationsgetriebene und auch disruptive Anwendungen bis zu einem Proof of Concept (PoC) voranzutreiben und damit eine belastbare Grundlage für mögliche spätere Implementierungen in der betrieblichen Praxis zu schaffen. Der PoC markiert hierbei die erste funktionale Umsetzung unter realitätsnahen Bedingungen – ein zentraler Zwischenschritt auf dem Weg zur Transformation.

Im Fokus stehen praxisrelevante Einsatzszenarien aus der Industrie – zum Beispiel: KI-gestützte Qualitätssicherung mit Bild- und Sensordaten, vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) komplexer Maschinenparks, intelligente Produktionsplanung mit lernenden Systemen oder datengetriebene Logistikoptimierung. Dabei werden nicht nur bestehende Prozesse verbessert, sondern auch neue, datenbasierte Geschäftsmodelle denkbar gemacht. Unternehmen bringen ihre Herausforderungen aktiv ein und arbeiten in Tandems oder Konsortien eng mit Partnern aus Wissenschaft und Technologieentwicklung zusammen. Die Zusammenarbeit ist dabei methodisch unterstützt: Neben der Bereitstellung technischer Infrastruktur und Datenräume gibt es gezielte Formate zur Prozessbegleitung, Moderation und Wissenstransfer.

Gerade in einer Region wie Südwestfalen, die stark durch die industrielle Produktion geprägt ist, braucht es solche Räume des experimentellen Lernens und gemeinsamen Erprobens. Die Reallabore der KI Sandbox bieten nicht nur technologischen Zugang zu KI, sondern stärken auch die Innovationsfähigkeit und Zukunftsorientierung der beteiligten Unternehmen – als Beitrag zur nachhaltigen Transformation des Industriestandorts Südwestfalen. Dabei stehen drei Arten der künstlichen Intelligenz im Vordergrund: Visuelle KI, Language KI und Algorithmische KI. Die drei Arten teilen sich jeweils noch in analytische und generative KI auf. In der untenstehenden Tabelle finden sich einige Beispiele dazu, denn der Einsatz kann sich auf alle wertschöpfenden sowie alle Unterstützungsprozesse beziehen.

Begleitmodule: AI Colleague und KI Academy

AI Colleague – Organisationen im Wandel

Mit dem wachsenden Einsatz von Künstlicher Intelligenz verändert sich nicht nur die Technologie, sondern auch die Arbeitswelt. Das Modul „AI Colleague“ widmet sich der Frage, wie Unternehmen sich organisatorisch, kulturell und personell auf eine Zukunft vorbereiten können, in der KI nicht nur Werkzeug, sondern in Teilen auch Kollege wird. Ziel ist es, Unternehmen dabei zu unterstützen, den Wandel aktiv zu gestalten: durch die Entwicklung neuer Rollenbilder, den Abbau von Vorbehalten und die gezielte Auseinandersetzung mit Fragen der Verantwortung, Zusammenarbeit und Akzeptanz.

Inhaltlich befasst sich das Modul mit Themen wie Change Management, Führung im KI-Zeitalter, Akzeptanzförderung, Technikethik, Mitarbeiterbeteiligung und der Frage, wie Teams in hybriden Mensch-Maschine-Konstellationen arbeiten können. Dabei stehen nicht nur Führungskräfte, sondern auch Mitarbeiter und Betriebsräte im Fokus. Die Angebote reichen von moderierten Dialogformaten über Organisationsanalysen bis hin zu praxisnahen Workshops zur Einführung von KI im Betrieb – begleitet durch Experten aus Organisationsentwicklung, Arbeitspsychologie und Ethik.

Langfristig zielt das Modul auf ein neues Verständnis von Arbeit und Zusammenarbeit in der digitalisierten Industrie. Es schafft Raum für Reflexion und Austausch und ermöglicht es Unternehmen, nicht nur technologisch, sondern auch kulturell zukunftsfähig zu werden. Die Ergebnisse können in Form von Best Practices, Handlungsempfehlungen oder sogar unternehmensindividuellen Leitlinien zur KI-Einführung dokumentiert werden – stets im Sinne eines verantwortungsvollen und menschenzentrierten KI-Einsatzes.

KI Academy – Kompetenzen für die Zukunft

Parallel zur technischen Entwicklung in den Reallaboren entsteht mit der „KI Academy“ eine Weiterbildungsplattform, die Fach- und Führungskräfte vorbereitet für den Umgang mit Künstlicher Intelligenz. Während die Sandbox-Umgebungen auf die Anwendung und Entwicklung konkreter KI-Lösungen fokussieren, bietet die Academy den Raum für systematische Wissensvermittlung, Schulung und Qualifizierung. Sie versteht sich als Lernort für alle, die KI im Betrieb verstehen, anwenden oder kritisch hinterfragen wollen.

Das Angebot der KI Academy wird modular aufgebaut: Es reicht von Grundlagenschulungen für Einsteiger über anwendungsbezogene Workshops bis hin zu fachspezifischen Intensivkursen für Entwickler, Produktionsleiter oder Data Analysts. Themen könnten beispielsweise sein: Einführung in maschinelles Lernen, Datenverständnis für Entscheider, KI-gestützte Prozessoptimierung, rechtliche Grundlagen von KI, Datenschutz und Datensicherheit, ethische Fragen oder praktische Tools für den Mittelstand. Ein Teil der Kurse wird online angeboten, andere Formate finden vor Ort statt – etwa in den Reallaboren oder bei Unternehmen in der Region.

Ziel der KI Academy ist es, die digitale Souveränität der Unternehmen und ihrer Mitarbeiter zu stärken und eine breite Qualifizierungsbasis zu schaffen, auf der zukünftige KI-Projekte aufbauen können. Neben der individuellen Weiterbildung fördert die Academy so auch den Know-how-Transfer in der Region und trägt zur Fachkräftesicherung bei. Langfristig könnte sich die KI Academy zu einer regionalen Wissensplattform entwickeln, die über das Projekt hinauswirkt.

Projektstruktur und Arbeitsweise

Die „KI Sandbox Südwestfalen“ ist als kooperatives Verbundprojekt organisiert, das auf die aktive Beteiligung von Unternehmen, Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Technologiepartnern setzt. Der Aufbau erfolgt in drei ineinandergreifenden Säulen: Reallabore und Testumgebungen, Begleitmodule (AI Colleague & KI Academy) sowie einer übergeordneten Projektkoordination, die alle Aktivitäten strategisch und operativ zusammenführt.

Im Zentrum stehen reale, simulierte und virtuelle Reallabore, in denen Unternehmen gemeinsam mit wissenschaftlichen und technologischen Partnern KI-Anwendungen unter industrierelevanten Bedingungen entwickeln, testen und bis zum Proof of Concept (PoC) bringen. Die KI Sandbox ist kein klassisches Transfer- oder Schulungsprogramm, sondern ein strategischer Entwicklungsraum für die industrielle Transformation. Neue KI-Technologien werden nicht nur beobachtet oder integriert, sondern im direkten Zusammenspiel mit realen Produktions-, Logistik- oder Verwaltungsprozessen aktiv gestaltet. Dabei stehen Zukunftsthemen wie autonome Systeme, adaptive Qualitätsprozesse oder intelligente Produktionssteuerung im Fokus.

Die operative Umsetzung erfolgt in themenspezifischen Use-Case-Tandems oder Konsortien, in denen Unternehmen gemeinsam mit wissenschaftlichen Partnern konkrete KI-Anwendungen erarbeiten. Diese Arbeitsweise fördert zielgerichtetes, anwendungsorientiertes Handeln und ermöglicht eine direkte Verbindung von Problemstellung, Technologieentwicklung und Praxistest. Die Entwicklung verläuft dabei iterativ – von der Ideenskizze über Konzeptentwicklung und Prototyping bis zum PoC. Methodische Unterstützung, technische Infrastruktur, Zugang zu realen und virtuellen Datenräumen sowie fachliche Moderation werden zentral durch das Projekt bereitgestellt.

Begleitet wird diese intensive Entwicklungsarbeit durch agile Sprints, projektübergreifende Reviews, Expertenzirkel und vertiefende Fachformate. Über eine digitale Plattform werden alle relevanten Entwicklungen, Zwischenergebnisse und Lessons Learned dokumentiert, sichtbar gemacht und regional verbreitet. So wird die KI Sandbox zum Katalysator für kooperatives Lernen, regionale Vernetzung und eine neue Innovationskultur in Südwestfalen.

Ergänzend stellen die Begleitmodule „AI Colleague“ und „KI Academy“ sicher, dass auch kulturelle, organisationale und qualifikatorische Aspekte der KI-Transformation adressiert werden. Die KI Sandbox denkt KI-Einführung damit ganzheitlich: technologisch, menschlich und strukturell. Projektstruktur und Arbeitsweise folgen dem Grundprinzip der kooperativen Innovation – mit klaren Verantwortlichkeiten, agilen Methoden und einem gemeinsamen Ziel: die KI-Kompetenz und Wettbewerbsfähigkeit der Region Südwestfalen nachhaltig zu stärken.

Beteiligungsmöglichkeiten

Die KI Sandbox Südwestfalen ist als offenes Verbundprojekt angelegt und lebt von der aktiven Mitwirkung regionaler Unternehmen, Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Technologiepartner. Alle innovativen Akteure Südwestfalens sind eingeladen, konkrete Anwendungsfelder und Herausforderungen einzubringen, um gemeinsam mit wissenschaftlichen Partnern innovative KI-Lösungen zu entwickeln. Die Beteiligung kann sowohl in Form von eigenständigen Use-Case-Konsortien als auch als Teilprojekt innerhalb eines thematischen Schwerpunkts erfolgen. Das Clustermanagement von DO IT Südwestfalen wird eine koordinierende und moderierende Rolle einnehmen. Die inhaltliche und fachliche Führung aber wird von den Konsortien und Konsortialführern selbst übernommen. Dies bedeutet, dass das Clustermanagement für einen innovativen und pragmatischen Rahmen sorgt, innerhalb dessen die führenden Rollen aber den Unternehmen, Kompetenz- und Technologiezentren, den Hochschulen und den weiteren Partnern zukommen.

Neben der direkten Mitwirkung an Reallaboren und Testumgebungen gibt es auch Beteiligungsoptionen in den begleitenden Modulen. Unternehmen können sich z. B. im Modul AI Colleague zu Themen der Personal- und Organisationsentwicklung einbringen oder eigene Bedarfe für Schulungen und Qualifizierungen in der KI Academy anmelden. Auch Beiträge als Technologiepartner – z. B. bei der Bereitstellung von Dateninfrastruktur, Cloudlösungen oder Hardware – sind möglich.

Ob kleines Unternehmen mit einem klar umrissenen Use Case oder Hochschule mit methodischer Expertise – das Projekt bietet flexible Möglichkeiten zur Beteiligung. Die Projektkoordination unterstützt potenzielle Partner dabei, passende Konsortien zu bilden, Ideen in förderfähige Vorhaben zu überführen und die Beteiligung operativ und administrativ vorzubereiten.

Förderquoten und Projektträger

Der Projektträger für die KI Sandbox wird die NRW Bank sein. Für die unterschiedlichen Akteure innerhalb der Konsortien der KI Sandbox für Südwestfalen existieren die folgenden Förderquoten:

• Hochschulen: 100 Prozent
• Unternehmen: 50 Prozent
• Kompetenzzentren: 50 Prozent

Projektumfeld und Anbindung an DO IT Südwestfalen

Die KI Sandbox Südwestfalen ist eingebettet in das Innovationscluster DO IT Südwestfalen, das im August 2023 gegründet wurde. Träger des Clusters ist ein breit aufgestellter Verein mit Mitgliedern aus Industrieunternehmen, Kammern, Hochschulen, Kompetenzzentren, Wirtschaftsförderungen und Arbeitgebervertretungen sowie weiteren innovativen Akteuren der Region. Die koordinative Verantwortung liegt bei der DO IT Südwestfalen GmbH, die als 100-prozentige Tochter des Vereins fungiert. Sie koordiniert die Aktivitäten des Clusters und übernimmt die übergreifende Steuerung, Kommunikation und strategische Vernetzung der Verbundprojekte. Bereits heute bringt die GmbH mit der erstellten Transformationsstrategie für die Industrie Südwestfalens und dem digitalen Innovationsradar zwei zentrale Werkzeuge in das Projekt ein.

Die Verbundprojekte der KI Sandbox greifen nicht allein auf das Netzwerk von DO IT Südwestfalen zurück, sondern auch auf weitere Verbünde und Plattformen. Dazu gehören etwa Hochschulen, Kompetenzzentren wie die Smarte Demonstrationsfabrik Siegen (SDFS), das ACS Attendorn, das Kunststoffinstitut Lüdenscheid sowie Partner wie die Südwestfalen Agentur, der Verein Wirtschaft für Südwestfalen e.V., Startpunkt57 oder Sauerland Initiativ e.V. Ziel ist, 20 bis 40 Konsortialpartner aus Unternehmen, Forschung, Start-ups, Kammern und Clustern pro Projekt zu integrieren. Dabei übernehmen je nach Projektmodul unterschiedliche Akteure eine führende Rolle: technologisch-produktionsnahe Einrichtungen etwa im Bereich der Reallabore, bildungsorientierte Partner im Modul „KI Academy“ oder organisationsnahe Begleiter im Modul „AI Colleague“.

Die DO IT Südwestfalen GmbH übernimmt die übergreifende Steuerung, gibt jedoch keine inhaltlichen Vorgaben – im Zentrum steht kooperative, praxisnahe Innovation entlang der gemeinsam entwickelten Transformationsstrategie. Ein physisches Reallabor in Südwestfalen dient als Kristallisationspunkt für konkrete KI-Anwendungen, wird jedoch durch dezentrale Aktivitäten bei Konsortialpartnern ergänzt. Um eine dauerhafte Wirkung der Projektergebnisse zu sichern, wird von Beginn an auf Institutionalisierung, Wissensverbreitung und Verstetigung gesetzt – sowohl im regionalen Innovationssystem als auch über digitale Plattformen und gezielte Transfermaßnahmen. Weitere Partner bringen Expertise zu Förderprogrammen und -anträgen ein und unterstützen bei der nachhaltigen Verankerung des Projekts.

Ausblick und nächste Schritte

Die politische Zusage für den Start der „KI Sandbox Südwestfalen“ ab Januar 2026 ist erfolgt – damit ist ein bedeutender Meilenstein gesetzt. Bevor das Verbundprojekt jedoch offiziell starten kann, sind in den kommenden Monaten wichtige vorbereitende Schritte erforderlich: Zunächst gilt es, gemeinsam mit dem Fördermittelgeber und dem Projektträger die konkreten Rahmenbedingungen abzustimmen. Dazu gehören unter anderem Abstimmungen zu Förderkriterien, Reportingpflichten, Laufzeiten und finanziellen Rahmenbedingungen. Dies ist Aufgabe des Clustermanagements. Parallel dazu müssen sich bereits jetzt Unternehmen, Hochschulen, Kompetenzzentren und weitere innovative Akteure finden, die künftig in Tandems oder Konsortien zusammenarbeiten und ihre Expertise in die Reallabore und Begleitmodule einbringen. Aus diesem Grund stellen wir jetzt das Konsortium für dieses Projekt zusammen und alle Partner, die sich an dem Projekt beteiligen wollen sind aufgerufen das anhängende LOI-Formular auszufüllen.

Zentral ist zudem die inhaltliche Ausgestaltung der Projektarchitektur: Es gilt, konkrete Ziele, Use Cases und technische Anforderungen zu definieren, Meilensteine und Budgets zu planen sowie geeignete Örtlichkeiten für Testumgebungen und zentrale Veranstaltungen festzulegen. Auch administrative Aufgaben wie die Erstellung gemeinsamer Antragsunterlagen, das Aufsetzen einheitlicher Kommunikationslinien, die Entwicklung von Formularen sowie die Klärung von Zuständigkeiten müssen angegangen werden. Diese Phase ist entscheidend, um eine tragfähige Grundlage für ein leistungsfähiges, koordiniertes und wirkungsorientiertes Verbundprojekt zu schaffen – mit dem klaren Ziel, die KI-Kompetenz der Region nachhaltig zu stärken und konkrete Impulse für die industrielle Transformation in Südwestfalen zu setzen.