Entwicklung KI-gestützter Bildauswertung für ein automatisiertes multivariantes Inspektionssystem für Infrastrukturbauwerke aus Stahl
Bekanntmachung vergebener Aufträge
Ergebnisse des Vergabeverfahrens
Dienstleistungen
Abschnitt I: Öffentlicher Auftraggeber
Postanschrift:[gelöscht]
Ort: Hamburg
NUTS-Code: DE600 Hamburg
Postleitzahl: 22043
Land: Deutschland
Kontaktstelle(n):[gelöscht]
E-Mail: [gelöscht]
Telefon: [gelöscht]
Fax: [gelöscht]
Internet-Adresse(n):
Hauptadresse: https://www.hsu-hh.de/
Abschnitt II: Gegenstand
Entwicklung KI-gestützter Bildauswertung für ein automatisiertes multivariantes Inspektionssystem für Infrastrukturbauwerke aus Stahl
Die Helmut-Schmidt-Universität / Universität der Bundeswehr Hamburg (HSU) hat am 11. August 2020 gemeinsam mit der Universität der Bundeswehr München das neue "Zentrum für Digitalisierungs- und Technologieforschung der Bundeswehr" (kurz DTEC.Bw) gegründet.
Mit dem Projekt UT 7034 „Zustandserfassung von Infrastrukturbauwerken aus Stahl mittels multivariater Inspektionssysteme und Drohnen" (MISDRO) verfolgt die HSU das Ziel, durch Digitalisierung und neue Technologien die Bauwerksprüfung von Stahltragewerken - wie Brücken, Tunnel und Wasserbauwerke - effizienter, sicherer und objektiver zu machen. Auftragsgegenstand ist die Entwicklung KI-gestützter Bildauswertung für ein automatisiertes multivariantes Inspektionssystem für Infrastrukturbauwerke aus Stahl.
Im Projekt MISDRO verfolgt die HSU das Ziel, automatisierte multivariate Inspektionssysteme zur Bauwerksprüfung nutzbar zu machen und die dafür notwendigen technischen Voraussetzungen zu entwickeln. Das System soll aus einer Drohne mit verschiedener Sensorik bestehen sowie aus Algorithmen für den optimalen Flugpfad, die Zustandsanalyse auf Basis der Sensordaten und die Visualisierung mittels Weboberfläche. Durch ein neues automatisiertes multivariates Inspektionssystem, das neuartige bildgebende Sensorik zur Datenerfassung und KI-Algorithmen zu Zustandsanalyse umfasst, soll die Bauwerksprüfung von Stahltragwerken effizienter, sicherer und objektiver werden.
Die Befliegung von Bauwerken mit unbemannten Luftfahrzeugsystemen (UAS) erfolgt bisher manuell durch Piloten; automatisierte Befliegungen gibt es noch nicht. Ferner beschränken sich bisherige Forschungs- und Entwicklungsarbeiten auf optische Geräte; andere bildgebende Sensorik wird bislang nicht verwendet. Auch sind Infrastrukturbauwerke aus dem Baustoff Stahl- und Stahlverbund diesbezüglich unbeforscht.
Ein weiteres bislang ungelöstes Problem ist, dass bei der Verwendung von KI zur Schadenserkennung eine hohe Bildauflösung notwendig ist. Wird der Schaden durch eine zu geringe Pixelzahl dargestellt, kann die üblich verwendete KI diesen nicht als solchen einordnen. Zudem ist die Verarbeitungsgeschwindigkeit nach wie vor eher gering, was wiederholte Befliegungen notwendig machen würde. Ziel des MISDRO-Projekts ist es, neben der Entwicklung eines UAS-Prototyps auch die KI-Algorithmen weiterzuentwickeln, um die Schadenserkennung bereits bei geringerer Auflösung zu ermöglichen und die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Die HSU beabsichtigt, das UAS mit einer Sensor-Daten-Fusionstechnik auszustatten. Im Laufe des Projekts ist von den Projektbeteiligten gemeinsam eine Gewichtung der unterschiedlichen Sensoren vorzunehmen. Die Praktikabilität der Sensoren soll durch Flugversuche untersucht werden. Im Anschluss daran sind sowohl bei Anleitung der KI als auch in Bezug auf die Entwicklung der Soft- und Hardware des UAS Anpassungen vorzunehmen.
Geplant ist dabei folgendes Anwendungsszenario:
Nach manueller Initialisierung fliegt das UAS auf einer geplanten Route automatisiert zum zuvor definierten Startpunkt der Inspektion. Das UAS führt die Inspektion automatisiert durch und kehrt anschließend ebenfalls automatisiert zum Startpunkt zurück und landet. Während der Durchführung werden alle relevanten Daten auf einer Bodenstation visualisiert und durch einen Operateur überwacht, der jederzeit die Möglichkeit des manuellen Eingriffs haben muss.
Der Auftragnehmer nimmt an dem Projekt als Ansprechpartner für KI-gestützte Bildauswertung teil. Er muss folgende Leistungen im Rahmen des Projekts MISDRO erbringen:
• Definition, Auswahl und ggf. Adaption sowie die Implementierung einer passenden Datenbankstruktur zur Speicherung und Administration der digitalen Inspektionsdaten unter Integration historischer Inspektionsdaten sowie die Erstellung eines Dashboards für die Möglichkeit der Online-Analyse der Inspektionsdaten und als Frontend zur Administration der Datenbank. Diese Leistung ist in folgende Schritte zu gliedern:
- Definition der Datenbankstruktur,
- Auswahl, Adaption und Implementierung der Datenbank,
- Dashboard Planung und Erstellung.
• Aufbau einer KI-Pipeline unter Anwendung von Data-Engineering, AI-Development, AI-Training und der Vornahme umfangreicher Tests, sowie die Auswertung und Digitalisierung vorhandener Prüfberichte, um die Bilder der Prüfberichte zum Anlernen der KI zu verwenden.
Abschnitt IV: Verfahren
- Der Auftrag fällt nicht in den Anwendungsbereich der Richtlinie
Die HSU darf im Projekt mit der Synergeticon GmbH (Synergeticon) zusammenarbeiten, ohne zuvor ein wettbewerbliches Vergabeverfahren durchzuführen. Der Anwendungsbereich des Vergaberechts ist gemäß § 116 Abs. 1 Nr. 2 GWB nicht eröffnet. Das Vergaberecht ist auf die beabsichtigte Kooperation mit der Synergeticon nicht anwendbar, denn sie umfasst Forschungs- und Entwicklungsleistungen im Sinne von § 116 Abs. 1 Nr. 2 GWB. Unter den Begriff der Forschung und Entwicklung fallen alle Tätigkeiten, die Grundlagenforschung,
angewandte Forschung sowie experimentelle Entwicklung beinhalten. Die Synergeticon erbringt eigene Forschungs- und Entwicklungsleistungen im Zusammenhang mit dem Aufbau der Testumgebung und der Fortentwicklung dieser im Rahmen des MISDRO-Projekts. Die Synergeticon erbringt eigene Forschungs- und Entwicklungsleistungen im Zusammenhang mit der Entwicklung der für die Bauwerksuntersuchung notwenigen KI Technologie. Im Mittelpunkt steht insbesondere die Entwicklung einer KI Technologie, die die Anforderungen an Präzision und Geschwindigkeit erfüllt, die bei der Bewertung von Schäden an Bauwerken notwendig ist. Bislang liegt die dafür notwendige Technik noch nicht vor. Synergeticon trainiert die KI mit von der HSU vorgegebenen Datentypen, sodass diese in der Lage ist, die maßgeblichen Schadensarten zu erkennen. In Zusammenarbeit mit den übrigen Projektbeteiligten identifiziert die Synergeticon die notwendigen Hard- und Softwarekomponenten für den Einsatz der KI im Zusammenhang mit dem UAS und wirkt so an der Entwicklung des UAS-Prototyps mit. Zwar unterfallen die Tätigkeiten der Synergeticon der "Dienstleistung im Bereich Forschung und experimentelle Entwicklung" (CPV-Code "73100000-3") und damit der von der Rückausnahme in § 116 Abs. 1 Nr. 2 GWB erfassten CPV-Codes. Gleichwohl liegen die Voraussetzungen der Rückausnahme nicht vor. Die Rückausnahme setzt voraus, dass die Ergebnisse der Forschungs- und Entwicklungsleistungen ausschließlich Eigentum des Auftraggebers für seinen Gebrauch bei der Ausübung seiner eigenen Tätigkeit werden und die Dienstleistung vollständig durch den Auftraggeber vergütet wird. Beide Voraussetzungen müssen kumulativ vorliegen. Die Forschungsergebnisse weder werden ausschließliches Eigentum der HSU noch vergütet die HSU die Synergeticon vollständig. Die HSU und die Synergeticon vereinbaren vertraglich eine Eigenbeteiligung der Synergeticon. Die Projektergebnisse sind auch nicht ausschließlich für den Gebrauch der HSU im Rahmen ihrer eigenen Tätigkeit bestimmt. Die Tätigkeit der Synergeticon zielt auf die Entwicklung einer KI Technologie an, die die Anforderungen an Präzision und Geschwindigkeit erfüllt, die bei der Bewertung von Schäden an Bauwerken notwendig ist. Bislang liegt die dafür notwendige Technik noch nicht vor. Die Forschungsergebnisse des Projekts stehen neben den partizipierenden Partnern auch anderen Wirtschaftsteilnehmern sowie der Allgemeinheit zur Verfügung. Darüber hinaus werden die wissenschaftlichen Forschungsergebnisse der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt. Durch die Vertragsgestaltung wird aber jedenfalls sichergestellt, dass die HSU nicht ausschließliches Eigentum an den Ergebnissen der Zusammenarbeit erlangt.
Abschnitt V: Auftragsvergabe
Entwicklung KI-gestützter Bildauswertung für ein automatisiertes multivariantes Inspektionssystem für Infrastrukturbauwerke aus Stahl
Postanschrift:[gelöscht]
Ort: Hamburg
NUTS-Code: DE600 Hamburg
Postleitzahl: 21129
Land: Deutschland
Abschnitt VI: Weitere Angaben
Postanschrift:[gelöscht]
Ort: Bonn
Postleitzahl: 53123
Land: Deutschland
E-Mail: [gelöscht]
Telefon: [gelöscht]
Fax: [gelöscht]
Internet-Adresse: https://www.bundeskartellamt.de/SharedDocs/Kontaktdaten/DE/Vergabekammern.html?nn=3590536
Die Frist zur Einreichung eines Nachprüfungsantrages bei der unter Ziffer VI.4.1) genannten Stelle, um den Abschluss des Vertrages zu verhindern, beträgt zehn Kalendertage, gerechnet ab dem Tag nach Veröffentlichung dieser Bekanntmachung. Auf § 135 Abs. 3 GWB wird hingewiesen.