Digitalisierung verstehen E-Book

Hannes Androsch

• Herausgeber: Brandstätter Verlag
• Kategorie: Fachliteratur
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 245

Veröffentlichungsjahr: 2021

Beschreibung

Die Geschichte der Menschheit ist durch Entdeckungen, Erfindungen und Entwicklungen gekennzeichnet. Diese erfolgten meist in kleinen Schritten, doch manchmal fanden sie in großen Schüben statt. So wurden die Menschen mit der agrarischen Revolution sesshaft, so veränderte die industrielle Revolution mit Dampfkraft und Elektrizität das Umfeld. Nunmehr sind wir mitten im Zeitalter der Digitalisierung. Ihre Auswirkungen werden alle Lebensbereiche betreffen. Dies wird sich insbesondere im Bildungsbereich und der Arbeitswelt zeigen. Im Übergang von menschlicher zur künstlichen Intelligenz (KI) – Stichwort Industrie 5.0, E-Government, Medizinrobotik, autonomes Fahren – hinkt Europa in vielen Bereichen der digitalen Technologie hinterher, Österreich insbesondere. Den damit verbundenen Ängsten sind die Chancen dieser Veränderungen entgegenzuhalten: Anforderungen und Qualifikationen, mit diesen neuen Möglichkeiten umzugehen, werden sich grundlegend ändern.

Leseprobe

HANNES ANDROSCH

DIGITALISIERUNG VERSTEHEN

Was wir über Arbeit, Bildung und die Gesellschaft der Zukunft wissen müssen

In Zusammenarbeit mit Marie-Theres Ehrendorff

INHALTSVERZEICHNIS

Einleitung

Kapitel 1 :Digitaler Wandel

Die Instrumente der Digitalisierung

Kapitel 2 :Arbeitswelt und Erwerbsleben

Die Neuerfindung des Berufsalltags

Digitale Geschäftswelt des 21. Jahrhunderts

Kapitel 3 :Lebensgrundlage und Lebenschancen

Digitalisierung revolutioniert das Finanzsystem

Bedrohter Cyberraum: Internetkriminalität

Demokratie 4.0

Bildung in der Wissensgesellschaft

Kapitel 4 :Künstliche Intelligenz, die Königsdisziplin der Digitalisierung

Was ist künstliche Intelligenz?

Die Technik der KI

Roboter prägen unser Leben

Kapitel 5 :Technikgetriebene Zukunft

Mobilität in Bewegung

Umwelt trifft Nachhaltigkeit

E-Health: Digitalisierung im Gesundheitsbereich

Neue Impulse für den Gesundheitssektor

Der digitale Mensch

Ausblick

Das Digital-Vokabularium

Quellen

Literatur

Englischsprachige Literatur

Im Text erstmalig angeführte und im „Digital-Vokabularium“ ab S. 180 erläuterte Fachbegriffe, wie z.B. „Digitalisierung“, „Hardware“, „Software“, sind farbig hervorgehoben.

EINLEITUNG

„Wenn der Wind der Veränderung weht, bauen die einen Mauern und die anderen Windmühlen.“

(Chinesische Weisheit)

Der digitale Wandel hat uns fest im Griff

Wir leben in einer Zeit rasanter Veränderungen, geprägt von Umwälzungen und Umbrüchen. Es ist zugleich eine Zeit der Ungewissheiten und Unsicherheiten und damit auch eine Zeit von Besorgnis und Ängsten – insgesamt eine Epochenwende. Und diese Zeitenwende bringt völlig neue Anforderungen und Probleme mit sich, die sich mit Rückgriffen auf die Vergangenheit nicht lösen lassen.

So hat uns die Corona-Pandemie die Bedeutung der Digitalisierung vor Augen geführt und schonungslos die Schwachstellen unserer Gesellschaft aufgezeigt. Die große Herausforderung im digitalen Wandel ist die Geschwindigkeit. Covid-19 hat die Welt mit einem Schlag fast lahmgelegt und wir hatten von einer Stunde auf die nächste zu handeln, um die lebensnotwendigen Bereiche am Laufen zu halten. Flexibilität ist ebenfalls ein fundamentales Wesensmerkmal der technologischen Revolution. Durch kurzfristiges Improvisieren war das Weiterarbeiten in Unternehmen möglich, auch wenn die Mitarbeiter nicht im Büro anwesend sein konnten. Ad hoc wurde aus einem Wohnzimmer ein Homeoffice mit Esstisch als Arbeitsplatz, denn digitale Technik funktioniert genauso gut von zu Hause oder von unterwegs.

Als Schwachstelle entpuppten sich weder Hardware noch Software, sondern ein soziotechnisches Problem: die Schnittstelle, die Mensch und Technik in ihren routinemäßigen Abläufen aufeinandertreffen lässt. Auch digitale Wege sind keinesfalls so kurz, wie der Schriftverkehr via E-Mails, PDF-Dokumenten oder Scans in der computerbasierten Verwaltung vermuten lässt. Durch die Digitalisierung ändern sich Arbeitsort und Arbeitszeit – die zeitlichen und räumlichen Grenzen verschwimmen – und der kurzfristige informelle Austausch auf schnellem Dienstweg – eine Etage höher oder tiefer – ist ausgeschlossen. Regeln, Vorschriften und Normen, die institutionellen Rahmen der Arbeit betreffend, werden uns wohl noch intensiv beschäftigen.

Im Lockdown, als die Menschen festgestellt haben, dass Kommunikation nicht nur persönlich möglich ist, sondern auch über zwei Bildschirme funktioniert, boomten Videodienste wie „Zoom“, „Teams“ und andere. Dort haben sich neue Geschäftsfelder aufgetan, wie beispielsweise Koch- oder Yogakurse. Auch das Homeschooling hat der Digitalisierung im Schulbetrieb einen Schub verliehen. Was am Anfang fast unüberwindlich schien und mehr als holprig startete, hat im Distance Learning Mini-Fortschritte gebracht. Ähnliches gilt für die Telemedizin: Die reine Zettelwirtschaft hat ein Ende und das physische Rezept und der Krankenschein sind nunmehr auch digital. Dennoch herrscht Aufholbedarf. Nur jedes zehnte Handelsunternehmen hat es in Österreich geschafft, einen Großteil seines Geschäfts in den Online-Bereich zu verlagern. Davon profitieren Amazon und Co., was die Wertschöpfung ins Ausland fließen lässt.

Häufig mangelt es nicht einmal am Angebot, sondern schlichtweg an den Möglichkeiten. Wir wollen zwar im digitalen Zeitalter vor Anker gehen, schaffen es aber nicht, weil uns die Infrastruktur fehlt. Internet ist in Österreich noch immer nicht flächendeckend vorhanden. Die Kosten zur Verlegung der Kabel sind im Vergleich zu anderen Ländern hoch und in ländlichen Regionen – wo nicht einmal 10 Megabits über klassische DSL-Leitungen geliefert werden können – verbesserungsbedürftig. Die 5G-Technologie soll mit Mobilfrequenzen hier flächendeckend bis 2023 Abhilfe schaffen, wobei der Bedarf an Datenvolumen bereits jetzt – mit einem Rekordanstieg von bis zu 81 Prozent – explodiert ist. Unser Nachbarland Schweiz bietet der Bevölkerung fast flächendeckend Zugang zu 5G.

Digitalisierung verändert alles bisher Dagewesene

Obwohl die Digitalisierung keineswegs von heute auf morgen über uns hereingebrochen ist, kann sich niemand vorstellen, wie der Arbeitsmarkt im Jahr 2050 aussehen wird und welche Bedeutung der Familie, der Umwelt oder der Weltanschauung zukommen wird. Ganz zu schweigen von neuen Wirtschaftssystemen oder politischen Strukturen.

Nach der Entdeckung des Feuers war die neolithische Revolution mit der Entstehung von Landwirtschaft und Viehzucht der wahrscheinlich größte Einschnitt in der Menschheitsgeschichte. Nachdem der Mensch sesshaft geworden war, haben sich Städte und Schriftkulturen, komplexe Sozialsysteme, eine arbeitsteilige Wirtschaft und ausgefeilte Regularien für das Zusammenleben entwickelt. Die Sesshaftigkeit des Menschen ist die Quelle von Schrift, Staat und Staatsbildung. Mit der Zeit wurden Basistechnologien wie Metallverarbeitung, Mühlen oder Transport- sowie Logistiksysteme entwickelt. Die – im wahrsten Sinn des Wortes – wichtigste Antriebskraft dafür war über lange Zeit die Muskelkraft.

Dabei blieb es auch mehrere Jahrtausende. Erst die industrielle Revolution, beginnend in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts, läutete mit der Erfindung von Dampfmaschine und Eisenbahn den Übergang von der Agrar- in die Industriegesellschaft ein. Durch das Nutzbarmachen von fossilen Energieträgern, anfangs vor allem Kohle, wurde die Muskelkraft durch Maschinenkraft zuerst ergänzt und bald vielfach ersetzt.

Der Einsatz von Maschinen brachte viele Entwicklungen ins Rollen, sowohl technologischer als auch ökonomischer und sozialer Art. Ab dem späten 19. Jahrhundert setzten sich sukzessive Elektrizität und der Verbrennungsmotor durch. Der Umstieg von der Kutsche auf das Auto beeinflusste die Mobilität und die Mechanisierung in der Landwirtschaft. Das Arbeiten am Fließband in Fabrikshallen sowie ergänzende Methoden der Automatisierung revolutionierten schließlich die Güterproduktion. Ein weiterer Entwicklungsschub in der Automatisierung stellte sich mit der Entwicklung des Computers und dem Einsatz von Elektronik in den 1950er-Jahren ein.

Nun erleben wir erneut einen einschneidenden Wandel: den Umbruch von der industriellen zur digitalen Revolution. Auf Basis von Internet, Big Data, Algorithmen und deren Vernetzung zum Internet der Dinge mit immer leistungsfähigeren Sensoren, der künstlichen Intelligenz und maschinellem Lernen geht der Trend in Richtung cyber-physikalische Systeme. Ergänzt werden diese Entwicklungen durch Fortschritte in den Bereichen neue Materialien, Nanotechnologie, Quantencomputer und Gensequenzierung sowie deren Verknüpfung. Was früher die Maschinenkraft für die Muskelkraft war, ist jetzt die künstliche Intelligenz für die Geisteskraft: eine Erleichterung und Ergänzung der menschlichen Arbeit.

Diese Entwicklung stellt uns vor komplett neue Herausforderungen und Chancen, da wir mit der Digitalisierung völliges Neuland betreten. Während alle vorangegangenen Revolutionen auf den physikalischen Gesetzen der Mechanik, u. a. der Schwerkraft, basierten – und auch Elektrizität, Elektromagnetismus sowie Wärme (Thermodynamik) eine wichtige Rolle spielten –, kommt dieses Mal eine Ebene mit gänzlich anderen Gesetzmäßigkeiten hinzu: die Überwindung von Entfernungen ohne Kraftanstrengung und in Lichtgeschwindigkeit.

Virtuelle Verbindungen ermöglichen es, Wirkungen nahezu in Echtzeit am anderen Ende der Welt auszulösen. Davon profitiert die Telemedizin ebenso wie die Industrie 4.0. In Sekundenschnelle ein Problem eines Roboters in einem schwedischen Labor durch einen Techniker in Übersee oder Asien zu erkennen und zu beheben ist nicht mehr Science-Fiction, sondern wird State of the Art in einer Industriegesellschaft 5.0 sein. Dabei geht es um eine allumfassende Digitalisierung, in deren heikelster Phase wir uns derzeit befinden. Die Weichen in der Staatsführung, der Verwaltung, in der Wirtschaft sowie für unser soziales Zusammenleben werden jetzt gestellt. Wie gut es uns gelingen wird, die verkrusteten Strukturen unserer Gesellschaft aufzubrechen, wird darüber entscheiden, wie wir uns in der globalen, digitalen Welt behaupten können.

Das noch niemals Dagewesene ist nicht allein in der Technik zu finden, sondern auch im sozialen Umfeld. Das neue Zeitalter wird vieles auf den Kopf stellen. So lassen sich für eine digitalisierte Welt keine analogen Schlüsse aus Erfahrungswerten ziehen. Wir können heute nicht unsere Eltern oder Großeltern um deren Einschätzungen fragen, weil es die virtuelle Komponente schlichtweg noch nie gegeben hat. Wir werden also gemeinsam experimentieren müssen und das Erlernen und Trainieren der neuen Kulturtechnik wird niemandem – egal welchen Alters – erspart bleiben.

Eine digitale Kluft zwischen Jung und Alt ist evident, dennoch verläuft die digitale Spaltung unserer Gesellschaft innerhalb der älteren Generation selbst. Zahlreiche Umfragen machen sichtbar, wie schwer Senioren mit der neuen Technologie zurechtkommen. Digitalisierung ist für Menschen im fortgeschrittenen Alter jedoch ebenso bedeutend wie für die Gruppe der nachfolgenden Generationen. Es geht dabei um den Zugang zu Informationen, die aktive Teilhabe am sozialen Leben, wie z. B. dem digitalen Bankverkehr, dem Telebanking oder dem digitalen Impfpass am Smartphone sowie der medizinischen und pflegerischen Versorgung. In letzteren Bereichen wird Digitalisierung geradezu virulent.

Digitale Kompetenz im Alter hat auch wesentlich mit der Zugehörigkeit zu höheren sozialen Schichten, höherem Bildungsstand sowie den materiellen Ressourcen eines Menschen zu tun. Allen Menschen Zugang zu den digitalen Möglichkeiten zu verschaffen und niemanden in der analogen Welt zurückzulassen, ist Verpflichtung unserer Gesellschaft.

Wer allerdings bewusst in der analogen Welt verharrt, wird früher oder später mit Sicherheit abgehängt werden. Die digitale Welt dreht sich immer schneller. Seien es die Offliner, alle Altersklassen betreffend, oder Unternehmen, die in den kommenden Jahren die Überfuhr in die Plattformgesellschaft verschlafen. Wenn sich die Kunden in digitaler Hinsicht schneller als die Betriebe entwickeln, weil in der virtuellen Welt binnen kürzester Zeit Bedürfnisse entstehen, die es zuvor nicht gab, dann werden auch die treuesten Stammkunden per Mausklick bald über alle Berge sein.

GAFAM, das Akronym für die US-amerikanischen Technologie-Unternehmen Google, Amazon, Facebook, Apple und Microsoft, auch Big Five genannt, befinden sich infolge des rasanten technischen Fortschritts in einem schwindelerregenden Wachstumsprozess und zählen weltweit – gemessen an ihrer Marktkapitalisierung – seit 2010 zu den zehn größten Unternehmen. Die Treiber dieses Wachstums, die technologischen Erfindungen, finden in immer kürzeren Zeitabständen statt. Waren es in der neolithischen Revolution mit dem Sesshaftwerden der Menschen und dem damit einhergehenden Aufkommen von Ackerbau und Viehzucht noch Jahrtausende, die zwischen den Erfindungen verstrichen, waren es in der jüngeren Geschichte ab der industriellen Revolution nur mehr knappe Jahrhunderte. Innovationen wie das Telefon oder das Automobil brauchten dann noch Jahrzehnte, um sich durchzusetzen, was sich im digitalen Zeitalter ab 1995 auf wenige Jahre reduziert hat. Facebook wurde 2004 gegründet, YouTube 2005, Twitter 2006, WhatsApp 2009 und Instagram 2010. Und auf das erste Handy mit erweiterten Multimediamöglichkeiten, das vom finnischen Hersteller Nokia, als „Nokia 9000 Communicator“, 1996 auf den Markt kam, folgte 2007 das erste iPhone 2G von Apple, das sich innerhalb kürzester Zeit am Markt behaupten konnte.

Für immer weniger Geld steigt die Rechenleistung in den immer kleiner werdenden Geräten unaufhörlich an. In Österreich besitzen 83 Prozent1 der Menschen ab 15 Jahren ein Smartphone und mehr als 18 Millionen SIM-Karten sind bereits im Umlauf. Diese meist daumennagelgroßen Chipkarten finden sich in den smarten Geräten im Internet of Things (IoT), wie man sie auch in Überwachungskameras, Bohranlagen oder Beleuchtungen verwendet. Auch für die Anzeige von freien Parkplätzen werden die kleinen Prozessoren mit Speicher eingesetzt.

Diese neue Revolution, deren Zeugen wir gegenwärtig sind, bringt einen tiefgreifenden Wandel unserer Werte-, Handels-, Produktions- und Wirtschaftssysteme sowie Gesellschaftsstrukturen mit sich. Sämtliche Lebens- und Arbeitsbereiche werden davon berührt und verändert – die Landwirtschaft und die Güterproduktion genauso wie der Handel, das Bildungswesen, die Wissenschaft oder die Büroarbeit.

Dass es sich hierbei erst um den Anfang eines nachhaltigen Strukturwandels handelt, dem noch viele Veränderungen folgen werden, ist einleuchtend. Unter dem Schlagwort „precision medicine“ wird z. B. an neuartigen Behandlungsmethoden geforscht, um Krankheiten individuell zu bekämpfen und für jeden Patienten das effektivste Heilverfahren zu finden. Auch unser Geld- und Bankwesen wird bald ein völlig anderes sein, vom Bildungswesen gar nicht zu sprechen. Die Technologie wird radikale Innovationen in der Wirtschaft hervorbringen und ganze Industriezweige auf eine disruptive Art verändern.

Automatisierung braucht Spezialisten

Angst vor dem digitalen Wandel zu haben wäre die völlig falsche Reaktion. Es eröffnen sich große Möglichkeiten und Chancen: Die Digitalisierung ist heute der Schlüssel für wirtschaftliche Prosperität und kann bei der Lösung der Sustainable Development Goals (SDGs) und der „Grand Challenges“ der Vereinten Nationen mit seinen 17 nachhaltigen Zielen wie Frieden, Ernährungssicherheit und nachhaltige Landwirtschaft, sauberes Wasser und Verbesserung der Hygiene, Umwelt- und Biodiversitätsschutz, Energiewende, Klimawandel, Bildung, Armutsbekämpfung, Gesundheit, Ernährung der wachsenden Weltbevölkerung oder der alternden Gesellschaft helfen. Auch beim Weg aus der Corona-Krise werden digitale Technologien eine wichtige Rolle spielen.

In der heutigen Plattformökonomie wachsen die Serviceleistungen, die mit Gütern verbunden sind, viel rascher als deren Produktion. Unternehmen sind gefordert, neue Geschäftsmodelle zu entwickeln und zu erschließen. Die Furcht vor technologiebedingter Massenarbeitslosigkeit ist so alt wie die Wirtschaft selbst. Historisch betrachtet entstanden aber bei wirtschaftlichen Umbrüchen stets viel mehr neue Jobs, als alte verloren gingen. Berufsbilder verändern sich, traditionelle Arbeitsstellen werden wegfallen, im Gegenzug werden neue Jobs entstehen. Dank neuer Technologien werden insbesondere monotone, gefährliche und körperlich schwere und schmutzige Jobs, die sogenannten „drei d: dull, dirty and dangerous“, bzw. leicht erlernbare Routinetätigkeiten wegfallen.

Die neue Maschinenintelligenz macht auch im „white collar“-Bereich den Menschen Konkurrenz. Gut ausgebildete Kräfte werden dennoch nicht arbeitslos sein. Es braucht Spezialisten, die das digitale Zeitalter meistern. Angesichts des demografischen Wandels wird es in absehbarer Zukunft kein Überangebot an Arbeitskräften, sondern einen Mangel geben, ausgenommen in Afrika und Indien. Mitarbeiter im Pflege- und Bildungsbereich werden in jedem Fall gesucht sein – und zwar auf allen Qualifikationsstufen. Der Fokus wird daher verstärkt in der Aus- und Weiterbildung liegen.

Die digitale Entwicklung hat auch soziale Konsequenzen. Wie bei jeder Transformation gibt es Modernisierungsgewinner und -verlierer. Menschen, die in der Plattformökonomie engagiert sind, profitieren von der Entwicklung. Parallel dazu entstehen aber auch viele schlecht bezahlte und nicht abgesicherte Jobs wie das digitale Präkariat, auch „Gig-Ökonomie“ genannt. Dies spaltet die Gesellschaft zunehmend, und das müssen wir verhindern und bekämpfen.

Abstiegs-, Verdrängungs- und Zukunftsängste sind eine Quelle, aus der billiges politisches Kapital geschlagen werden kann. In diesem Klima sind demagogischen und populistischen Akteuren mit ihren illiberalen, antidemokratischen und autoritären Tendenzen Tür und Tor geöffnet. Das äußert sich mancherorts in zunehmender Autokratisierung oder gar gewaltsamen Auseinandersetzungen. Das soziale Gewebe wird immer brüchiger, ohne jegliche zukunftsorientierte Lösung. Der digitale Wandel muss daher sozial abgefedert werden.

Digitaltechnologien haben auch bestimmenden Einfluss auf die Weltwirtschaft und Geopolitik. Die Innovationsdynamik auf lokaler und auf globaler Ebene wird entscheiden, welche Position ein Land im digitalen Zeitalter wirtschaftlich einnehmen wird. Dabei gibt es nur zwei Möglichkeiten: Entweder man ist vorne dabei – oder man ist hinten weg. Europa und insbesondere Österreich liegen im Wettlauf weit abgeschlagen hinter den Internet-Giganten zurück. Weder das Konzept der USA mit seinem Digital-Kartell noch jenes von China mit seiner Digital-Diktatur lässt sich auf Europa übertragen. Finden wir nicht bald eine eigenständige Lösung, mit einem starken Fokus auf Forschung, Entwicklung und Innovation, werden die wirtschaftlich-sozialen Standards bald nicht mehr zu halten sein.

Auch die Demokratie ist im digitalen Zeitalter Gefahren ausgesetzt. Bewusst gestreute Fake News können das Vertrauen der Menschen untergraben und die Gesellschaft destabilisieren. Menschen können durch das Sammeln und Auswerten von Daten in bisher ungeahnter Weise überwacht und manipuliert werden – sei es in Form eines „antidemokratischen Überwachungsstaats“ nach chinesischem Muster oder eines „manipulierenden Überwachungskapitalismus“ durch Konzerne, die sich jeglicher Kontrolle entziehen.

Internet, Big Data und künstliche Intelligenz als Instrumente

Die technologischen Treiber der digitalen Transformation konzentrieren sich im Wesentlichen auf vier Punkte: das exponentielle Wachstum von Rechen- und Speicherkapazität in der Elektronik; die Fortschritte in der Sensorik und Bildverarbeitung; die Möglichkeiten der digitalen Vernetzung durch moderne Kommunikationstechnologie; sowie die Entwicklung leistungsfähiger Algorithmen im Bereich maschinelles Lernen, Automatisierung, Optimierung und künstliche Intelligenz. Es gibt bereits Stimmen, die behaupten, ein Teil der Digitalisierung, nämlich die künstliche Intelligenz (KI), sei bedeutsamer, als die Zähmung des Feuers, die Erfindung der Dampfmaschine oder die Einführung der Elektrizität es in der Vergangenheit waren.

Zwar bildet der Einsatz von KI-Anwendungen derzeit noch nicht die gesamte Breite der Möglichkeiten ab, die uns in den nächsten Jahrzenten ins Haus stehen werden, der Treiber des technischen Fortschritts, die wirtschaftlichen Aussichten, sind fraglos beachtlich. Künstliche Intelligenz hat nach Prognosen des McKinsey Global Institute (MGI) das Potenzial, das globale Bruttoinlandsprodukt (BIP) von 93 Billionen US-Dollar im Jahr 2020 bis 2030 um durchschnittlich 1,2 Prozentpunkte pro Jahr zu steigern. KI übertrifft somit den jährlichen Wachstumseffekt, den seinerzeit Dampfmaschinen (0,3 Prozentpunkte), Industrieroboter (0,4 Prozentpunkte) und die Verbreitung der Informations- und Kommunikationstechnologien (ICT, 0,6 Prozentpunkte) erzielten. Mit künstlicher Intelligenz ist bis 2030 ein zusätzlicher globaler Wertschöpfungsbeitrag in Höhe von 13 Billionen US-Dollar möglich. Vielleicht nicht ganz vorstellbar, daher etwas anschaulicher beschrieben: Hintereinander gelegt ergäben 13 Billionen Ein-Dollar-Scheine eine Strecke von mehr als zwei Milliarden Kilometer: von der Erde zum Saturn und wieder zurück.

Künstliche Intelligenz wird heute in abgegrenzten Aufgabenfeldern erfolgreich eingesetzt: im Gesundheits- und Vorsorgebereich, in der Diagnostik, im Finanzwesen beim Aktienhandel, in der Mobilität beim autonomen Fahren, in der Smart City, in der industriellen Produktion im Zuge der Smart Factory sowie in Form neuer Kommunikationsmöglichkeiten, bei Videospielen, in der Werbung durch personalisierte Anzeigen und nicht zuletzt beim Militär oder in tödlichen autonomen Waffen, wie dem „Killerroboter“ u. a.

Doch bei aller Euphorie darf in der Diskussion nicht vergessen werden, dass es sich bei künstlicher Intelligenz um eine Maschine handelt, die in vielen Bereichen auf die Unterstützung des Menschen angewiesen ist. Das gilt für den Arzt ebenso, den KI bei seinen Diagnosen unterstützt, wie für den Ingenieur, der durch KI zumindest derzeit nicht ersetzt werden kann. Man spricht daher auch oft von „Augmented Intelligence“, also erweiterter Intelligenz, während „Autonomous Intelligence“ ein Stück weiter geht und für Systeme wie das autonome Fahren genutzt wird.

Die Erwartungen und Meinungen über künstliche Intelligenz sind so vielfältig wie die Menschen, die sie äußern: Mutmaßte der Astrophysiker Stephen Hawking noch, dass „der Erfolg bei der Schaffung einer effektiven KI das größte Ereignis in der Geschichte unserer Zivilisation sein könnte – oder das schlimmste „…“, so vermutet Tesla-Gründer Elon Musk sogar, „dass KI einen dritten Weltkrieg verursachen könnte“, und der israelische Historiker und Bestsellerautor Yuval Noah Harari warnt vor digitalen Diktaturen, wenn die Menschen die Hoheit über ihre Daten der künstlichen Intelligenz überlassen. Microsoft-Gründer Bill Gates gehört ebenfalls zu den Skeptikern, während Facebook-Erfinder Mark Zuckerberg optimistisch in die Zukunft von KI blickt – so wie der frühere Schachweltmeister Garri Kasparow, der „in der künstlichen Intelligenz keine Bedrohung erkennt“, obwohl er sich beim Schachspielen dem Computer Deep Blue geschlagen geben musste.

Eine Spirale des Fortschritts

Noch können wir selbst entscheiden, ob, wie und wann wir die neue Technologie nutzen. Ob das in Zukunft auch so bleibt, darüber streitet sich die Wissenschaft. Die Vorstellung, dass sich die Menschheitsgeschichte aufgrund des an Fahrt gewinnenden technologischen Fortschritts einer Singularität nähere, will der US-amerikanische Zukunftsforscher und Head of Engineering bei Google Ray Kurzweil mit seinem Gesetz vom steigenden Ertragszuwachs, „law of accelerating returns“, legitimieren. Dieses „je besser die Technologie, umso schneller wird sie noch besser, was im Laufe der Zeit zu einer exponentiellen Verbesserung führt“, könnte auf eine Singularität hinauslaufen, die er in das Jahr 2045 datiert. Jenen Zeitpunkt, an dem die Maschine so intelligent sein soll, dass sie ihren Schöpfer übertrumpft und der jahrtausendelangen Tradition, dass sich die Menschheit ihre Geschichte selbst schreibt, ein Ende bereiten wird.

Die mögliche menschliche Lebensspanne, die nach heutigem Erkenntnisstand mit 120 Jahren beziffert wird, wollen Forscher in den nächsten Jahrzehnten durch digitale Technik in Verbindung mit Nanotechnologie und Biotechnologie auf etwa 250 Jahre erweitern. Menschliche Intelligenz und individuelles menschliches Bewusstsein unabhängig vom hinfälligen Körper zu schaffen ist die Vision vieler Transhumanisten. Wenn es auch nicht alle Fantasien der digitalen Elite des Silicon Valley in die Realität schaffen werden, so hat sich bereits einiges verwirklicht, was für uns vor einigen Jahren noch völlig undenkbar gewesen ist.

KAPITEL 1

DIGITALER WANDEL

Die Instrumente der Digitalisierung

Digitalisierung ohne Wenn und Aber

Wir befinden uns inmitten des technologischen Wandels „Digitalisierung“, dessen Entwicklung weder absehbar noch vorhersehbar ist. Die einzige Konstante dieser Reise ins Ungewisse, die sich heute prognostizieren lässt: Sie wird unsere Gesellschaft fundamental verändern.

Ein Wandel, den die seit mehr als 200 Jahren erscheinende Enzyklopädie „Brockhaus“ in ihrem Nachschlagewerk folgendermaßen definiert: „Digitalisierung: im ursprünglichen Sinn die Umwandlung analoger Signale in digitale Daten, die mit einem Computer weiterverarbeitet werden können, in einem weiteren Sinn der Prozess einer alle Lebensbereiche umfassenden Transformation hin zu einem Dasein, das von digitalen Daten bestimmt wird“.

Grob vereinfacht heißt das: Informationen werden in Zahlen des binären oder dualen Systems mit 0 und 1 als Einheiten abgebildet und gespeichert. Das war alles, was man uns über Digitalisierung erzählt hat. So inflationär der Begriff Digitalisierung derzeit gebraucht wird, so präzise kann man feststellen, dass sich dessen Wahrnehmung innerhalb der Bevölkerung in der jüngsten Zeit verändert hat: Es wird etwas geschehen, auch wenn dieses „Etwas“ noch unklar ist.

Technologischer Fortschritt: Voraussetzung zeitgemäßen Lebens

Das Zeitalter der Digitalisierung könnte die Menschheit vor die größte Herausforderung in ihrer Geschichte stellen, die sie jemals zu bewältigen hatte. Wer sich dem digitalen Wandel verweigert, verweigert sich der Zukunft. Aufhalten lässt sich diese rasante technologische Entwicklung nicht, also müssen wir uns ihr stellen. Technische Innovationen verändern unseren Alltag, da sie den sozialen Anforderungen unserer Gesellschaft folgen. Und ehe wir es uns versehen, sind sie bereits unverzichtbarer Bestandteil unseres Privat- wie Berufslebens.

Alexa weiß, welcher Fußballverein den Aufstieg in die Bundesliga geschafft hat, Siri sagt uns, ob wir einen Regenschutz einpacken sollen, Cortana liest die Nachrichten vor und OK Google berechnet per Sprachaufforderung die schnellste Fahrtroute zu unserem Businesstermin. Aus dem Auto schließlich melden wir uns noch „hands-free“ bei einem Geschäftskunden und um es nicht zu vergessen, stellen wir gleich nebenher den Thermostat der Heizung für den Abend ein. Auch entspannende Berieselung durch die Stereoanlage wäre fein und die richtige Beleuchtung lässt sich obendrein gleich mitprogrammieren. Das alles funktioniert über Sprachsteuerung, also ohne die Hände vom Lenkrad zu nehmen.

Technische Entwicklungen bedürfen entsprechender Vorlaufzeiten und das, was gestern noch unvorstellbar war, ist heute gebräuchlich und morgen bereits veraltet. Digitale Errungenschaften fallen also keineswegs unvermittelt vom Himmel, sondern sind in der kollektiven Wahrnehmung oft lange vor dem tatsächlichen Eintreten erkennbar. Bereits 1927 hat Fritz Lang mit seinem bedrückenden Stummfilm-Klassiker „Metropolis“ seine Vision der Abhängigkeit der Menschen von der Maschine skizziert, deren Ängste und Sorgen bis heute nichts an ihrer Aktualität eingebüßt haben.

Die Zeit der Digitalisierung steht erst am Anfang. Einen wesentlichen Schub in die digitale Epoche brachte das Coronavirus SARS-CoV-2, das die Lebensgewohnheiten der Menschen von heute auf morgen umkrempelte. Personen, die technologische Hilfsmittel nach Möglichkeit verweigerten, waren plötzlich angewiesen auf solche. Das begann beim kontaktlosen Bezahlen im Supermarkt und erschöpfte sich mit Homeschooling oder Homeoffice noch lange nicht. Plötzlich reichte es nicht mehr, ein PDF herumzuschicken. Defizite haben auch Schulbuchverlage, die digital am letzten Stand sind, es aber seit Jahren nicht schaffen, die Bildungsinhalte zu digitalisieren. Im Endeffekt ein großes Do-it-yourself, an dem sich Lehrer, Schüler und Eltern beteiligen mussten.

Corona änderte das digitale Nutzungsverhalten der Menschen schlagartig und dass die überwiegende Mehrheit diese Gewohnheiten auch in nachpandemischen Zeiten beibehält, ist wahrscheinlich.

Die globale Verbreitung digitaler Netzwerke gehört zu den radikalsten Veränderungen in unserer Gesellschaft. Dass es sich dabei nicht ausschließlich um Technologie handelt, sondern vielmehr um die Akzeptanz von anderen Möglichkeiten, hat uns die Pandemie sehr drastisch vor Augen geführt.

Innovationen lenken unsere Entwicklung

Die Entwicklung der Automatisierung zieht sich über zweieinhalb Jahrhunderte, denn nichts ist auch hierbei stetiger als der Wandel. Die Industrie 4.0 wäre ohne die einzelnen Entwicklungsstufen ihrer Vorgänger-Revolutionen undenkbar. Dabei waren die einzelnen industriellen Strömungen geprägt von gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Erfordernissen, die sich durch die jeweils vorhandenen Ressourcen ergaben. Die Produktion mittels Maschinen zu mechanisieren – heute als erste industrielle Revolution bezeichnet – entwickelte sich Mitte des 18. Jahrhunderts in der britischen Textilindustrie, wo mechanische Webstühle errichtet wurden, betrieben durch Wasser- und Dampfkraft. Wasserkraft war der erste Energieträger, der auch den Verkehr revolutionierte und zu den ersten Erfolgen der frühen Industrialisierung führte.

Ausgangspunkt für die zweite industrielle Revolution zu Ende des 19. Jahrhunderts war die Einführung der Elektrizität als Antriebskraft, um die Massenproduktion zu ermöglichen. Auf den Fließbändern in den Werkhallen der Fabriksgebäude zu Beginn des frühen 20. Jahrhunderts konnte bereits in Akkord produziert werden, weil leistungsfähige Motoren die menschliche Arbeit durch Automatisierung ersetzten.

Errungenschaften in der Kommunikation, wie Telegramm und Telefon, sowie die ersten Schreibmaschinen beschleunigten ebenso die Arbeitsprozesse und sorgten für das Aufkommen von Büroarbeitsplätzen. In dieser Epoche wurden wohl auch die ersten Schritte in Richtung Globalisierung gesetzt: durch die automatisierte Verarbeitung von Rohstoffen, Lebensmitteln und Kleidung sowie den grenzüberschreitenden Warenhandel durch Mobilität als Folge der Entdeckung von Erdöl und der Erfindung des Verbrennungsmotors. Erstmals in der Geschichte konnten durch Luftfahrt oder mittels Dampfschiffen Weltmeere zum Zweck des Warentransports überquert werden.

Auch die Grundlagen für die dritte industrielle Revolution, der Informationstechnologie, sind hier zu finden: Die erste „Programmiererin“, die britische Mathematikerin Ada Lovelace, veröffentlichte 1843 einen umfangreichen Kommentar zur Programmierung für einen – zwar niemals realisierten – mechanischen Computer. Die wesentlichen Eigenschaften späterer Programmiersprachen, wie Unterprogramm oder Verzweigung, nahm sie damit bereits vorweg.

Die Wurzeln der dritten industriellen Entwicklungsstufe reichen bis in die Mitte des vergangenen Jahrhunderts, belegt durch den ersten funktionsfähigen Computer der Welt. Den legendären Z3 entwickelte der deutsche Bauingenieur Konrad Ernst Otto Zuse im Jahr 1941. Dieser Computer war programmgesteuert, frei programmierbar und vollautomatisch.

Die dritte industrielle Revolution, in den 1970er-Jahren begründet, machte sich Elektronik und Informationstechnologie zunutze, um die Produktion zu automatisieren. Nachdem die ersten Rechenmaschinen in der Industrie Einzug hielten, schufen Personal Computer für Büro und Haushalt einen neuen Industriezweig. Elektronik, Informationstechnik sowie produktive Roboter ermöglichten eine höhere Automatisation von Produktion, Montage und Logistikprozessen.

Die vierte industrielle Revolution

Mechanisierung, Elektrifizierung und Automatisierung verdanken wir den ersten drei industriellen Revolutionen. Die digitale Revolution mit ihrer technologischen Komponente ist im Gegensatz zu den drei vorangegangenen zweifelsfrei die einschneidendste: Erstmals auf diesem Planeten wird nicht mehr lediglich das äußere Umfeld des Menschen verändert, sondern mithilfe von Biotechnologie und künstlicher Intelligenz der Mensch selbst an Körper und Geist optimiert. Die mit „Upgrades“ versehenen, modifizierten Gehirne der Bevölkerung könnten Supermenschen hervorbringen, die mit unserer Spezies Mensch bald nicht mehr viel gemein haben. Diese neue Generation des Homo sapiens würde imstande sein, in zwei, drei Generationen mit völlig neuen Fähigkeiten, Bedürfnissen und Gewohnheiten auch ihre Lebenswelt komplett zu verändern.

Der Beginn des „digitalen Zeitalters“ wird häufig auf das Jahr 2002 datiert, da angenommen wird, dass es in diesem Jahr der Menschheit erstmals möglich war, mehr Information digital als analog zu speichern.2

Die Ära der Digitalisierung baut zwar auf dem Wissen der dritten industriellen Revolution auf, doch sein wesentliches Merkmal ist die Verschmelzung von Technologien. „Es gibt drei Gründe, warum es sich bei der heutigen Transformation nicht nur um eine Verlängerung der dritten industriellen Revolution handelt, sondern sich eher eine Vierte, anders Geartete abzeichnet: Schnelligkeit, Reichweite und systemische Wirkung. Die Schnelligkeit, mit der derzeit Durchbrüche erzielt werden, wurde noch nie erreicht“, erläutert der Chef des Weltwirtschaftsforums Klaus Schwab im Handelsblatt.3 „Im Vergleich zu vorherigen industriellen Revolutionen, entwickelt sich die Vierte exponentiell und nicht in linearem Tempo. Sie wirbelt fast jeden Industriezweig in allen Ländern durcheinander. Und die Breite sowie die Tiefe dieser Veränderungen kündigen die Erschaffung ganz neuer Systeme an, was Produktion, Management und Governance einbezieht.“

Die Ära der digitalen Automatisierung, häufig Industrie 4.0 genannt, soll es ermöglichen, die Massenproduktion zu individualisieren, neue Geschäfts- und Beschäftigungsmodelle zu schaffen sowie durch intelligente Prozesse zu neuen Wertschöpfungsketten zu gelangen. Die Daten sind der Rohstoff, das Internet sein Trägermedium und erst durch die Vernetzung digitaler Technologie wird es möglich werden, den Übergang vom Industriezeitalter in eine Informations- und Wissensgesellschaft zu erreichen.

Der Prozess technologischer Innovationen war der stärkste Wohlstandstreiber der Geschichte, der das Gemeinwohl der Menschheit gesteigert hat. Seit Beginn der ersten industriellen Revolution ist das durchschnittliche Realeinkommen pro Person in OECD-Ländern um rund 2.900 Prozent gestiegen.4 In diesem Zeitraum hat sich auch die Lebenserwartung mehr als verdoppelt, im Vereinigten Königreich von 40 auf über 80 Jahre und in Indien von 23,5 auf derzeit 65 Jahre.

Dennoch wird das neue Technologiezeitalter gefordert sein, die aktuellen Probleme der Menschheit, die auf den vorangegangenen drei industriellen Revolutionen fußen, zu lösen: die Stagnation bzw. das Absinken des Medians von Löhnen und Gehältern in den Industrieländern zu verhindern – und in den Entwicklungsländern das Wirtschaftswachstum nachhaltig anzukurbeln, da dort fast jeder Zehnte in extremer Armut lebt, ohne Aussicht auf eine nachhaltige Verbesserung seines Lebensstandards.

Industrie 4.0: Die Vernetzung von Maschinen (IIoT)

Mit der Digitalisierung der Produktion, also der Industrie 4.0, ist es möglich, sowohl effizienter als auch individueller Werkstücke zu erzeugen. Zwei Entwicklungen machen das Wesen der Industrie 4.0 aus: Vernetzung und Selbststeuerung. Das Vernetzen von Maschinen, sogenannte Machine-to-Machine (M2M)-Systeme, ermöglicht es, Daten und damit Informationen auszutauschen und somit intelligent aufeinander zu reagieren. Selbststeuerung bedeutet, dass die Maschinen – im Gegensatz zur bisherigen Zentralsteuerung durch den Menschen – dabei selbst untereinander kommunizieren. Das ist ihnen aber auch mit anderen Systemen, wie Produktion, Vertrieb, Entwicklung bis einschließlich Kunden und Lieferanten, möglich. Realisiert wird das durch Sensoren, die an den einzelnen Objekten angebracht sind. Solche Sensoren sind Messgeräte, die physikalische Größen erfassen und in elektrische Signale umwandeln. Diese Technologie wird als Industrial Internet of Things (IIoT) bezeichnet und gewährleistet die vernetzte Kommunikation über das Internet. Voraussetzung dafür ist ein leistungsfähiger Mobilfunkstandard, wie er derzeit mit 5G eingeführt wird. Die Idee des IIoT basiert auf der künstlichen Intelligenz, die Big-Data-Technologien integriert, um die Effektivität von Unternehmen beträchtlich zu steigern. Aber: Ungewollte, unvermeidliche Unterbrechungen der Logistikprozesse bzw. Lieferketten, z. B. infolge von Pandemien, haben umso dramatischere Auswirkungen.

Diese dezentrale Selbstoptimierung soll in der Folge zur sogenannten Smart Factory führen, wo Maschinen und Roboter selbstständig entscheiden, welches Bauteil welchen Weg durch die Produktion nimmt. Diese Automatisierung von Fabriken verschlankt Logistikprozesse innerhalb eines Unternehmens ebenso wie den gesamten Prozess kompletter Lieferketten. So weiß jede Maschine, wie viele Bauteile noch im Lager sind, und kann automatisch eine Bestellung zum Lieferanten senden, der für Nachschub sorgt. Ähnlich dem Warenbestand lassen sich auch Produktionsabläufe planen. Sollte sich ein Autokäufer in letzter Sekunde doch noch für ein Dachfenster entscheiden, plant die Produktion automatisch einen anderen Weg für die Fertigung dieses Fahrzeugs ein.