Engineering mit KI: Fehler machen, Lehren behalten

„Engineering with AI: Making Errors, Keeping the Lessons“ heißt unser Paper für die Viennahydro 2026. Josef und Philipp Erlach berichten darin, wie sie mit einem KI-Agenten zwei Verteilleitungen für Pelton-Turbinen gerechnet haben, was dabei schiefging und was davon bleibt. Den Vortrag dazu hält Philipp Erlach am 20. November 2026 in Laxenburg bei Wien.

Die Frage: Was können wir uns leisten zu untersuchen?

Als kleines Unternehmen wollen wir Fragen stellen, Runden fahren und auch Irrwege gehen können. 2020 hat uns die Rechnung einer Verteilleitung in fünf Varianten an einem Institut 25.000 Euro an Fremdkosten gekostet. Können wir solche Fragen mit KI schneller und günstiger untersuchen, und wie verlässlich sind die Antworten?

Um das zu beurteilen, braucht es einen Fall, den man kennt. Darum haben wir unsere eigene Entwicklung gewählt, die Pelton-Turbine System Erlach mit bis zu sechs Düsen an horizontaler Welle.

Das Experiment

Josef Erlach ist der Konstrukteur. Er zeichnet die Leitungen und entscheidet über Änderungen. Philipp Erlach ist der KI-Ingenieur. Er führt den Agenten und baut das System aus Regeln, Ablage und Prüfungen, in dem der Agent arbeitet. Der Agent ist Claude Code von Anthropic. Er baut die Modelle und bedient das Strömungsprogramm OpenFOAM.

Gerechnet haben wir zwei Leitungen für 430 Meter Fallhöhe: Leitung A mit fünf Düsen, Leitung B mit sechs. Die Frage war, wie sich das Wasser auf die Düsen verteilt und ob links und rechts der Leitbleche in jeder Düse gleich viel Wasser fließt. Davon hängt ab, ob der Strahl gerade bleibt.

Was herauskam

31 Läufe auf einem Notebook, zusammen knapp sechs Stunden. Die ersten Strömungsbilder lagen 18 Minuten nach der ersten Anfrage vor. Die Fremdkosten für dieses Projekt schätzen wir auf unter 100 Euro. Das Institut hat 2020 mehr geliefert, nämlich fünf Varianten mit Düsen, eine Netzstudie und einen Bericht. Für uns zählt, dass wir weitere Fragen jetzt mit geringen Fremdkosten untersuchen können.

Zur Probe haben wir eine Leitung nachgerechnet, die die TU Wien 2020 gerechnet hatte. Ohne Düsen liegt die größte Abweichung unserer Werte von den drei Rechnungen des Instituts zwischen 1,1 und 1,5 Prozent. Die drei Rechnungen des Instituts weichen untereinander um 1,3 bis 1,6 Prozent ab. Unsere Rechnung liegt also in ihrer Streuung.

Wer hat gerechnet	Zellen	Rohr 1	Rohr 2	Rohr 3	Rohr 4	Rohr 5	Rohr 6
TU Wien	0,46 Mio.	3,167	2,935	2,709	2,819	2,913	3,006
TU Wien	2,0 Mio.	3,126	2,928	2,678	2,794	2,894	3,003
TU Wien	8,7 Mio.	3,117	2,939	2,666	2,830	2,905	2,979
Wir	1,08 Mio.	3,121	2,925	2,707	2,822	2,885	3,003

Geschwindigkeit des Wassers am Ende jedes Rohrs, ohne Düsen, in Metern je Sekunde.

Bei Leitung A wich eine Düse in der ersten Rechnung um bis zu 5,4 Prozent vom Sollwert ab, nach der Überarbeitung durch den Konstrukteur um 0,5 Prozent. Leitung B verteilte das Wasser schon in der ersten Rechnung auf 0,6 Prozent genau.

Der Aufwand liegt woanders

Vom ersten Blatt bis zum Paper vergingen 54 Tage, neben der sonstigen Arbeit. Eine einzige Vorgabe, die Fallhöhe, brauchte 16 Tage, die Rechnungen dazu zusammen eine halbe Stunde. Aufwendig waren Lesen, Nachfragen, Prüfen und Entscheiden. Auch falsche Ergebnisse kamen mit glaubwürdigen Zahlen und ohne Fehlermeldung.

Making Errors: 17 Fehler

Aus Gesprächen, E-Mails und Rechenprotokollen haben wir 17 Fehler rekonstruiert. Vier Beispiele:

• Die Datei des Konstrukteurs zeigte das Rohr mit seiner Wand. Gebraucht wurde der Raum, den das Wasser füllt. Was der Fachmann voraussetzt, muss der Agent ausdrücklich wissen.
• Fallhöhe und Wassermenge sind Vorgaben. Der Konstrukteur hat das dreimal gesagt, zweimal wurde trotzdem mit dem alten Wert weitergerechnet. Die Information war da, sie hat das Handeln aber nicht bestimmt.
• Bei einer Auswertung wurde der letzte Wert gelesen statt des Mittels. Seitdem gilt das Mittel über die letzten 300 Rechenschritte.
• Eine frühere Fassung des Papers verglich bei der Probe mit Wien zwei verschiedene Größen. Der Fehler fiel erst auf, als der Institutsbericht noch einmal gelesen wurde.

Keeping the Lessons: Aus Fehlern werden Regeln

Ein Sprachmodell arbeitet nur mit dem, was aufgeschrieben vor ihm liegt. Das ist eine Pflicht und zugleich eine Chance: Was einmal festgehalten ist, steht auch der nächsten Runde zur Verfügung. Daraus sind unsere Regeln entstanden.

• Den Stand übergeben: Jede Sitzung schreibt ihr Ergebnis in eine Statusdatei und auf eine Karte. Die nächste beginnt dort.
• Korrekturen verankern: Aus einem gefundenen Fehler wird eine Vorgabe.
• Arbeit und Prüfung trennen: Der Agent benotet seine Arbeit nicht selbst. Ein Gegenleser, eine zweite KI, prüft die Berichte vor dem Versand mit dem Auftrag, sie zu widerlegen.
• Herkunft nennen: Jede Aussage sagt, ob sie gelesen, gemessen, gerechnet oder angenommen ist. „Weiß ich nicht“ ist als Antwort ausdrücklich erlaubt.
• Prüfungen erzwingen: Vor jeder Rechnung prüft ein Programm, ob das Modell geschlossen ist und die Maße trifft. Diese Prüfung lässt sich nicht übergehen.

Die Wirkung: Bis Ende Juli bemerkte in vier von sechs Fällen erst ein Mensch den Fehler, ab August nur noch in einem von elf. Das sind 17 Fälle und zwei Bauarten, kein statistischer Nachweis.

Wie weit KI trägt

Rechnen lässt sich günstig wiederholen. Auch Prüfen wird billig, soweit es sich automatisieren lässt. Teuer bleibt das menschliche Urteil, und in jedem Ablauf braucht es einen Experten mit einem Bild davon, was gut ist. Nach unserer Erfahrung trägt KI besonders am Anfang einer Entwicklung, wo Fragen offen und Fehler noch günstig zu korrigieren sind. Den Weg bis zum Bau trägt sie noch nicht.

Fehler blieben bis zum Ende Teil der Arbeit. Die KI konnte ihre eigenen Fehler aber immer besser finden, anzeigen und korrigieren. Der größte Fehler ist aus unserer Sicht deshalb, Fehlern keine Beachtung zu schenken.

Josef Erlach ist Erfinder des Systems Erlach, Philipp Erlach Geschäftsführer der Erlach & Erlach GmbH, die Rechte am System hält und es lizenziert. Die Zahlen gelten für diesen einen Fall.

Nach der Veranstaltung in Wien erscheint hier ein Bericht darüber, zusammen mit dem vollständigen Inhalt des Vortrags.

Mehr zum Vortrag auf der Viennahydro 2026