KI-generierte Entwürfe auf dem Prüfstand Mit Quantencomputing zur besseren Validierung

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Das Volumen an KI-generierten Entwürfen wächst schneller, als Unternehmen sie sinnvoll bewerten können. Simon Fried, VP Corporate Communications beim Quantensoftware-Anbieter Classiq, erklärt, warum Validierung noch wichtiger wird und was Quantencomputing hier zu leisten vermag.

Mithilfe von KI ist es heute möglich, sehr schnell die unterschiedlichsten Entwürfe anzufertigen – von Fertigungsanlagen über Medizin und Mode bis hin zu landwirtschaftlichen Geräten. Zum ersten Mal besteht die Herausforderung in der Produktentwicklung nicht im Mangel an neuen Ideen, sondern in ihrem Überfluss. Das bedeutet jedoch nicht automatisch echte Vielfalt. Viele der KI-generierten Entwürfe unterscheiden sich weniger stark, als es zunächst scheint. Weil KI-Modelle auf ähnliche Trainingsdaten und Muster zurückgreifen, handelt es sich selbst bei unterschiedlichen Entwürfen häufig um eine Variation desselben Grundprinzips. Dieser „konzeptuelle Einheitsbrei“ erschwert es, neuartige Ansätze zu identifizieren.

Ein Teil der KI-Vorschläge weist zudem erhebliche Schwächen auf: Was zunächst plausibel klingt, hält einer fachlichen Prüfung oft nicht stand, ist technisch fehlerhaft oder enthält sogar Halluzinationen. Die Folge ist eine zunehmend träge Entscheidungsfindung. KI generiert eine nahezu unbegrenzte Anzahl an Designvorschlägen, ohne dass ersichtlich ist, welche davon weiterverfolgt werden sollten.

Es fehlt eine verlässliche Entscheidungsgrundlage, weshalb die Unsicherheit darüber wächst, welche Entwürfe belastbar sind und eine vertiefte Prüfung überhaupt rechtfertigen. Damit stoßen viele Unternehmen an ihre Grenzen. Es fehlt die Kapazität, um diese Vielzahl an Konzepten schnell und zuverlässig zu testen und zu validieren.

Ohne Simulation kein Produkt

Mit der steigenden Zahl an Entwürfen gewinnen Validierungsprozesse allerdings an Bedeutung. Kreativität und Innovation reichen schließlich nicht aus, um ein Produkt zu entwickeln, das in der Praxis überzeugt. Erst systematische Tests zeigen, ob neue Lösungen sicher anwendbar sind, zuverlässig funktionieren und keine versteckten Mängel aufweisen. Verantwortliche in Qualitätssicherung, Produktmanagement und Entwicklung müssen belastbar nachweisen können, dass ein Konzept unter realen Bedingungen funktioniert und regulatorischen Vorgaben standhält. Andernfalls steigt das Risiko, fehlerhafte oder im schlimmsten Fall sogar gefährliche Produkte auf den Markt zu bringen.

Der regulatorische Druck nimmt dabei weiter zu. Mit der seit Dezember 2024 geltenden EU-Produktsicherheitsverordnung EU 2023/988 wurden die Anforderungen an Hersteller EU-weit einheitlich und verbindlich geregelt. Unternehmen sind verpflichtet, systematische Risikobewertungen durchzuführen, potenzielle Gefahren über den gesamten Produktlebenszyklus zu analysieren und diese Bewertungen umfassend zu dokumentieren. Simulationen und realitätsgetreue Tests werden damit zu einem zentralen Instrument, um regulatorische Risiken zu minimieren und Marktzulassungen abzusichern. Gleichzeitig steigt mit der wachsenden Zahl an Entwürfen der Validierungsaufwand und wird so zunehmend zum Engpass.

Warum heutige Simulation an ihre Grenzen stößt

Dennoch liegt das Problem nicht primär in den von KI generierten Entwürfen. Häufig sind es vielmehr die Validierungssysteme, die in Tempo und Komplexität mit der Entwicklung nicht mitgehalten haben. Produkttests finden heute überwiegend im Labor statt, etwa in Windkanälen, oder werden durch Simulationen ergänzt. Dabei kommt häufig die numerische Strömungsmechanik (CFD) zum Einsatz. Sie fungiert als eine Art digitales Labor, in dem Konstruktionen realistischen physikalischen Bedingungen ausgesetzt werden, noch bevor ein physischer Prototyp gebaut wird.

CFD-Simulationen sind zwar leistungsstark, aber gleichzeitig auch kostspielig und rechenaufwändig. Im Arbeitsalltag führt das dazu, dass Validierungen eingeschränkt werden. Teams testen weniger Entwürfe, vereinfachen Modelle und verzichten darauf, Szenarien unter extremen oder ungewöhnlichen Bedingungen zu prüfen, um Ressourcen zu sparen. Das betrifft sowohl Budget als auch Rechenleistung.

In vielen Unternehmen sind KI-Tools und Simulations-Workflows zudem fragmentiert. Sie sind in unterschiedlichen Unternehmensbereichen angesiedelt, werden von verschiedenen Teams betrieben und kaum aufeinander abgestimmt. Die Validierung von Entwürfen wird dabei häufig als rein technische Aufgabe betrachtet statt als zentrale unternehmerische Fähigkeit. Dabei entscheidet sie maßgeblich darüber, welche Ideen sich sicher und erfolgreich in die Praxis überführen lassen.

Quantencomputing als nächster Schritt

Neue Ansätze in der Simulationstechnik eröffnen vielversprechende Lösungswege für dieses Problem. Insbesondere die Quantentechnologie verändert das Verständnis von Simulation bereits heute grundlegend. Sie ersetzt klassische Berechnungsmethoden nicht, sondern ergänzt sie gezielt in hochkomplexen und rechenintensiven Teilbereichen. In der Praxis werden daher keine vollständigen Simulationen auf Quantencomputern abgebildet, sondern nur besonders anspruchsvolle Teilbereiche. Während klassische Systeme weiterhin die breite und robuste Berechnung übernehmen, kommen Quantenalgorithmen vor allem bei komplexen Optimierungsproblemen und in der Molekülsimulation zum Einsatz, wo klassische Verfahren an ihre Grenzen stoßen. Dadurch lassen sich Simulationen insgesamt präziser, schneller und effizienter durchführen.

Hybride Ansätze, die Quantencomputing und klassische Verfahren kombinieren, lassen sich bereits in Simulationspipelines testen. Diese selektive Integration von Quantentechnologie erhöht die Effizienz, ohne bestehende Systeme vollständig ersetzen zu müssen. In der nahen Zukunft werden sich Innovationsführer auf den strategischen Einsatz von Quantencomputern konzentrieren, um Validierungsprozesse zu beschleunigen, Kosten zu senken und mehr KI-generierte Entwürfe in kurzer Zeit bewerten zu können.

Validierung wird zum Wettbewerbsvorteil

Langfristig wird sich der Wettbewerb nicht dadurch entscheiden, wer die meisten Entwürfe generiert, sondern daran, wer sie am effektivsten bewertet. Unternehmen, die Validierung als strategische Fähigkeit verstehen, können schneller bessere Entscheidungen treffen und Innovation gezielter vorantreiben.

Deshalb sollte der Fokus auf dem Ausbau entsprechender Kompetenzen liegen. Unternehmen, die früh verstehen, wie sich diese hybriden Ansätze sinnvoll in bestehende Validierungsprozesse integrieren lassen, verschaffen sich einen klaren Vorteil. Sie können komplexe Fragestellungen schneller und präziser analysieren, ohne ihre gesamte Infrastruktur neu aufbauen zu müssen. So wird Quantencomputing zu einem Werkzeug, das hilft, die wachsende Zahl an KI-generierten Entwürfen erst beherrschbar zu machen. (anm

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Der Autor, Simon Fried, ist Vice President Corporate Communications beim Quantensoftware-Anbieter Classiq.

Weitere Informationen: https://www.classiq.io/