PwC entwickelt KI-Anwendung beim ITZBund

Case Study zu KI-basiertem Wissensmanagement für IT-Dienstleister des Bundes

Itlerin vor Monitoren
  • Case Study
  • 5 Minuten Lesezeit
  • 10 Dez 2024
Best of Consulting 2024

Der Kunde

ITZBund

Die Herausforderung

Zentrales Wissensmanagement

Unsere Rolle

Entwicklung einer KI-Anwendung zur intelligenten Suche relevanter Informationen

Die Situation

PwC hat das ITZBund, den zentralen IT-Dienstleister des Bundes, dabei unterstützt, eine KI-gestützte Lösung für das Wissensmanagement zu entwickeln.

Das Projekt fand im Kontext der Projektaufgaben des ITZBund im Rahmen der IT-Betriebskonsolidierung des Bundes, kurz BKB, statt. Die BKB ist ein Großvorhaben der Bundesverwaltung zur Zentralisierung und Standardisierung der IT-Infrastrukturen und -Dienste innerhalb der Bundesverwaltung. Ziel dieser Initiative ist es, die Effizienz und Sicherheit der IT-Systeme zu erhöhen, Kosten zu senken und die Qualität der IT-Dienstleistungen zu verbessern.

Wissensmanagement als Schlüssel

Im Rahmen der BKB führen über 70 Bundesbehörden verschiedene IT-Dienste auf der IT-Betriebsplattform Bund zusammen. Dabei handelt es sich um eines der größten IT-Projekte in der Bundesverwaltung. Das ITZBund stellt u. a. die Projektleitung und zahlreiche weitere Rollen in jedem einzelnen der insgesamt über Behördenprojekte. Aufgrund der Größe und Komplexität des Projekts ist ein zentrales Wissensmanagement im ITZBund unerlässlich.

Viele Unterlagen für die Projektmitarbeitenden waren bis dato jedoch nur als einzelne Dokumente in internen Datenbanken abgelegt: Als Wissensgrundlage standen hundertseitige Dokumente in verschiedenen Formaten sowie zusätzliche Wiki-Seiten und Wissensquellen zur Verfügung. Eine maschinenverständliche Struktur fehlte jedoch. Das erschwerte die Einarbeitung und den Zugriff auf die wesentlichen Informationen für neue und bestehende Mitarbeitende erheblich. Diese mussten sich die Informationen aufwändig selbst zusammensuchen. 

Vor diesem Hintergrund sollte eine KI-Anwendung eingeführt werden, die beim Wissensmanagement unterstützt. Ein PwC-Team aus Expert:innen für die Digitalisierung der öffentlichen Verwaltung hat das ITZBund bei dieser Aufgabe beratend unterstützt: Sie haben die Anforderungen aufgenommen und die Entwicklung eines geeigneten KI-Systems begleitet.

Unser Ansatz

Die PwC-Expert:innen haben eine KI-Anwendung zur intelligenten semantischen Suche und zum schnellen Abruf relevanter Informationen entwickelt.

Auf der Basis von generativer Künstlicher Intelligenz hat das PwC-Team eine Anwendung entwickelt, die eine natürlichsprachliche Interaktion mit unterschiedlichen Wissensquellen ermöglicht. Die Anwendung erlaubt es den Nutzenden, textbasierte Quellen aller Art in natürlicher Sprache zu befragen.

So funktioniert die KI-Anwendung mittels Retrieval Augmented Generation (kurz RAG)

  • Im ersten Schritt erfolgt eine semantische Suche entsprechend der Texteingabe nach relevanten Informationen in den Wissensquellen.
  • Ein KI-Sprachmodell formuliert aus den Suchergebnissen eine konsolidierte, kontextbezogene Antwort und gibt diese inklusive Quellenangabe aus.

Um Kosten zu sparen, wurde die Lösung auf der Public Cloud kosteneffizient entwickelt. Kommerzielle Sprachmodelle wurden nicht genutzt.

Die PwC-Expert:innen haben die Anwendung als eine App auf KIPITZ, dem KI-Portal des ITZBundes, integriert. Somit ist ein souveräner Betrieb in Rechenzentren der Bundesverwaltung möglich. Mit diesem Use-Case wird KIPITZ, als innovative KI-Plattform des ITZBund, aktiv genutzt.

„Bei öffentlichen Großprojekten ist ein gut funktionierendes Wissensmanagement ein Erfolgsfaktor. Mit GenAI schaffen wir es besser als bisher, dass grundlegende Informationen schnell verteilt und verstanden werden.“

Dr. Mario Walther,Partner, Public Sector Consulting bei PwC Germany

Bei der Einführung der KI-Anwendung musste das PwC-Team folgende Herausforderungen überwinden:

Um bestmögliche Ergebnisse im Projekt zu erzielen, musste das PwC-Team die Expertise für generative künstliche Intelligenz (GenAI) mit dem umfangreichen Expertenwissen der Fachleute verknüpfen. Nur auf diese Weise konnten wir sicherstellen, dass die KI-Sprachmodelle korrekte Aussagen als Ergebnis anzeigen. In den Antworten der KI werden die jeweiligen Original-Dokumente angegeben, auf denen die Antwort basiert. Damit wird das Ergebnis der KI erklär- und nachvollziehbar für die Nutzenden.

Anfangs haben die PwC-Expert:innen die Anwendung auf einer Public Cloud entwickelt, um die Machbarkeit mit wenig Aufwand nachzuweisen. Aufgrund strenger Datenschutzvorschriften konnte das Team anfangs nur mit "Dummy"-Daten arbeiten. Um die Anwendung später mit Echtdaten zu testen, haben die Expert:innen eine spezielle Umgebung auf den Servern des ITZBund aufgebaut und nur KI-Sprachmodelle genutzt, die im ITZBund selbst über KIPITZ bereitgestellt werden.

Das Wissen lag in rund 1.400 zu analysierenden Datenquellen vor – und zwar in ganz unterschiedlichen Formaten wie PDF, Word, Powerpoint, Excel oder Wiki-Seiten. Einige dieser Formate enthalten strukturierte Daten und sind leicht für GenAI-Systeme zu verarbeiten. Der Großteil der Formate besteht jedoch aus unstrukturierten Daten und ist für GenAI-Systeme nur schwer zu interpretieren. Das PwC-Team setzte auf spezialisierte Agenten und Frameworks, um auch Informationen aus unstrukturierten Daten zu extrahieren.

Best of Consulting

Für dieses Projekt beim ITZBund wurde PwC 2024 von der Fachjury des Best of Consulting Awards der WirtschaftsWoche mit dem 2. Platz in der Kategorie „Branchenpreis“ Public Sector ausgezeichnet.

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Der Mehrwert

Die Projektmitarbeitenden der BKB im ITZBund profitieren in vielerlei Hinsicht von der KI-Anwendung:

  • Zeitersparnis bei der Suche: Im Vergleich zu den bisherigen manuellen Suchprozessen können Suchanfragen in der Wissensdatenbank sehr viel effizienter ablaufen.
  • Hohe Konsistenz und Genauigkeit der Antworten: Die KI-Suchfunktion liefert zuverlässig und schnell konsistente und genaue Antworten basierend auf der neuesten verfügbaren Datenbasis.
  • Entlastung der Mitarbeitenden: Personen, die sich bisher als Wissensquellen etabliert haben, können merklich entlastet werden, da der KI-Assistent natürlichsprachlich Fragen beantwortet.
  • Verbesserung der Nutzerfreundlichkeit: Die dialogbasierte Sprachverarbeitung ermöglicht es den Nutzenden, intuitiv mit der KI-Anwendung zu interagieren. Spezielle Kenntnisse sind dafür nicht nötig.
  • Bereitstellung analytischer Einblicke: Bei Bedarf können anonymisierte Daten über Nutzeranfragen und -verhalten gesammelt und analysiert werden. So lassen sich Wissenslücken identifizieren und die Wissensbasis kontinuierlich verbessern.
  • Einsparung von Kosten im Onboarding: Durch gezielte Schulungen und die Nutzung der Anwendung, sinkt der Onboarding-Aufwand für neue Mitarbeitende. Die Mitarbeitenden können ihre Fragen mithilfe der KI auf Grundlage des gesammelten Wissens selbst klären.

„Die Ausrichtung des Anwendungsfalls auf das KI-Portal des ITZBund (KIPITZ) ist eine hervorragende Ergänzung. Damit schafft KIPITZ einen weiteren echten Mehrwert für die Bundesverwaltung.“

Jens Gehres,ITZBund

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