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Mittendrin - Die beschleunigte Digitalisierung

Analog war gestern. Heute regiert digital. Mit Lichtgeschwindigkeit digitalisiert die Menschheit ihren Planeten und überholt sich dabei sogar selbst. In der ersten Dekade des neuen Jahrtausends hat sie so viele technologische Veränderungen erlebt wie noch nie zuvor in einem vergleichbaren Zeitraum. Mit dem gefühlten Ende der »Gutenberg-Galaxie« steht das digitale Zeitalter seit 2002 für den Wandel unserer Gesellschaft zur Wissensgesellschaft und die weltweit steigende Verbreitung des mobilen Internets.

Die breite Anwendung der Möglichkeiten durch die Digitalisierung wird getrieben von der hohen Effizienz in der Herstellung der damit verbundenen Hard- und Software. Das vom Intel-Gründer Moore formulierte Moor'esche Gesetz, gemäß dem sich alle achtzehn Monate die Leistungsfähigkeit von Prozessorleistung verdoppelt, gilt als einer der Grundpfeiler der Internetdiffusion. Eine ebenso bedeutende Rolle für den Erfolg des Internets spielen Miniaturisierung und Standardisierung. Durch die steigende Integrationsdichte von Mikroprozessoren wird eine zunehmende Miniaturisierung und damit eine Reduktion von Material- und Energieeinsatz möglich. Im Internet sorgt die Standardisierung von Hard- und Softwarekomponenten für Kompatibilität von Systemen und im Datenaustausch für einheitliche Formate zur vereinfachten Übertragung von digitalen Daten. Die Grenzen zwischen online und offline verschwimmen, die Macht der Technisierung und Digitalisierung ist allgegenwärtig und in fast jeden Winkel der Zivilisation vorgedrungen wie elektrischer Strom. Jahr für Jahr vergrößert sich das digitale Nervensystem unserer Umwelt.

Global Smartization: die Welt wird smarter
Zukünftig werden nicht nur mobile Endgeräte smart sein, sondern auch Fabriken, Wohnungen, Häuser, Autos, Verpackungen, Dienstleistungen, Maschinen sowie ganze Städte und Regionen.

Smart Grids
Dezentrale, autarke Energieerzeugungseinheiten werden durch intelligente Energienetze, sogenannte Smart Grids, auf effiziente Weise miteinander verbunden. Energieautomatisierungssysteme werden selbstständig mithilfe von digitalen Softwareassistenten den Stromfluss steuern sowie Verbrauch und Einspeisung in Balance halten, indem sie durch einen Ausgleich zwischen Stromversorgern, Stromverbrauchern und Stromspeichern unter Zuhilfenahme optimierter Managementtechnologie ein Gleichgewicht herbeiführen. Je besser sich diesbezüglich technische, organisatorische, wirtschaftliche und regulatorische Herausforderungen lösen lassen, desto eher werden wir den Übergang zu Smart Grids beobachten können.

Smart Homes
Das mitdenkende Haus wird den Ofen oder das Bügeleisen ausschalten, wenn es von uns vergessen wurde. Es wird helfen, Transparenz über den aktuellen Energieverbrauch zu schaffen und Energie zu sparen, wenn die Heizung aus dem Wetterbericht aus dem Internet darüber informiert wird, dass am Nachmittag das Thermometer um einige Grad ansteigen soll. So wird bei minimalem Energieverbrauch eine optimale Raumtemperatur sichergestellt. Der Trockner wird sich nachts einschalten, wenn der aktuelle Strombezugspreis eine bestimmte Grenze unterschritten hat. Die miteinander vernetzten Geräte lernen selbst dazu und optimieren im Zeitverlauf unseren Energieverbrauch. Je nach Lichtverhältnis werden sich unsere intelligenten Wände über Echtzeitinformationen zu Wetter oder Benutzerverhalten selbstständig neu konfigurieren. Zu diesem Zweck werden die Wände in der Lage sein, miteinander zu kommunizieren und sich in ihrer Größe und Lage anzupassen.

Sprachgestützte Systeme werden uns zuhören und zwischen Fragen, die wir ihnen stellen, und Anweisungen, die wir erteilen, unterscheiden. Unsere ausgesprochene Frage nach einem Kochrezept, Ankunftszeit eines erwarteten Freundes oder der Wetterprognose für die kommende Woche wird selbstständig im Internet recherchiert und anschließend dort, wo wir gerade stehen, beantwortet. Sobald wir morgens aufwachen, wird sich unsere Kaffeemaschine selbstständig einschalten. Beim Eintritt in die Küche setzt die Maschine gerade die Milchhaube auf den frisch gebrühten Espresso. Aus dem Backofen strömt uns der Duft der gerade selbstständig aufgebackenen Brötchen in die Nase. Auf Wunsch werden wir am Frühstückstisch über die aktuellsten Nachrichten des Tages informiert.

 

Smart (Clean) Citys
Es wird Städte geben, die Bedürfnisse nach hoher Lebensqualität erfüllen. Dort werden Menschen leben, für die ein bewusster, sparsamer Umgang mit Energie selbstverständlich ist. In den Null-Emission-Städten von morgen wird sich vieles um Energieeffizienz drehen. Auch wenn die weltweit über vierhundert Millionenstädte derzeit nur rund 2 Prozent der Erdoberfläche bedecken, stoßen sie laut EU-Berechnungen 80 Prozent der Treibhausgase aus und verbrauchen 75 Prozent der weltweit eingesetzten Energien. Clean Technology gilt in diesem Zusammenhang als Ansatz, um Treibhausgase zu vermindern und die Abhängigkeit von nicht-erneuerbaren Energien zu reduzieren. In Öko-Städten von morgen werden Strom und Wärme ausschließlich aus erneuerbarer Energie erzeugt. Dabei liefern Sonne, Wind, Geothermie und Wasser die Kraft, die diese Städte am Leben hält. Das Ergebnis eines energetischen und sozialen Wandels ist nachhaltige Urbanität, bei der zahlreiche Insellösungen zusammengeführt und aufeinander abgestimmt werden. Innovationen in Bereichen wie Gebäudetechnik, Solarthermie, Mobilität und Versorgungsnetze werden mobilisiert, vernetzt und energieautarke Energieerzeugungseinheiten errichtet.

Je größer und dichter unsere Städte, unsere Energie-, Wasser- und Verkehrsnetze werden, desto mehr digitale Computerunterstützung ist notwendig, um die Komplexität zu beherrschen. In den Städten der Zukunft werden einige große und viele Mini-Kraftwerke stehen. Diese decken den städtischen Energiebedarf zum größten Teil selbst und speisen darüber hinaus überschüssige Energie ins allgemeine Netz ein. Die Energienetze werden unterschiedliche Energieträger nicht nur über weite Distanzen transportieren, sondern auch in regionalen Umfeldern einen Ausgleich zwischen Angebot und Nachfrage schaffen, um Lasten besser auszugleichen.

 

Smart Factorys
Das Deutsche Zentrum für Künstliche Intelligenz forscht derzeit an einer dezentralen Intelligenz, die die zentrale Fabriksteuerung ersetzen soll. Durch die digitale Veredelung von Produkten, Produktionsmitteln und Fabrikanlagen werden weiterführende Verbesserungen bei der Durchführung industrieller Prozesse in Produktion, Engineering, Supply Chain und Life Cycle Management ermöglicht. In ihrer Gesamtheit führen diese zu einer neuen Form von ressourcenschonender Produktion. Fabriksysteme werden zukünftig strukturell flexibler und wandelbarer sein. Verfahren der »Massenmaßanfertigung« werden Kleinstmengenproduktionen auf profitable Weise produzieren. Expertensysteme und intelligente Mustererkennungssoftware stellen eine hohe Qualitätskontrolle sicher. Cyber-Physical Systems – das sind verteilte, miteinander vernetzte intelligente Objekte, die eingebettete Systeme mit internetbasierten Übertragungstechnologien vernetzen – werden Waren-, Material- und Informationsflüsse regeln. Innerhalb der dynamischen Produktionssysteme werden smarte Industrieroboter ihre Aufgaben zunehmend autonom lösen. Sie interagieren, ohne dass sie für die Einstellung und Aktivierung der eingebetteten technischen Intelligenz auf menschliches Handeln oder menschliche Entscheidungen zurückgreifen müssen. Produkte werden ihren Fabrikationsprozess selber steuern und ihre eigene Qualitätskontrolle übernehmen.

Das Buch
Das Buch ist ab sofort im stationären Buchhandel und bei Amazon erhältlich.

 

Der Autor
Michael Wolan ist Geschäftsführer von DIGITALE INNOVATION – Gesellschaft für Innovationsmanagement mbH. Als Innovationsarchitekt und Strategieberater begleitet er Unternehmen dabei, digitale Geschäftsfelder und Inkubatoren-Systeme aufzubauen, um neue digitale Produkte, Services und Geschäftsmodelle schneller, kreativer und wirtschaftlicher zu entwickeln und nachhaltig im Markt zu verankern. Der Autor, Redner und Prototypen-Entwickler ist Dozent an der Quadriga Management School im Fachbereich Innovationsmanagement. www.digitale-innovation.de

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