key: cord-0066334-kb4s13es authors: Falk, Svenja; Riemensperger, Frank title: Von „Made in“ zu „Made in und operated by“. Der digitale Betrieb der physischen Welt ermöglicht neue Werteversprechen für die Menschen date: 2021-08-02 journal: Informatik Spektrum DOI: 10.1007/s00287-021-01381-9 sha: 896fe41d5d68483d8ed5c2515935e82402e44e23 doc_id: 66334 cord_uid: kb4s13es Technologie und digitale Geschäftsmodellen sind zentrale Grundlagen für nachhaltige Lebensqualität und Wettbewerbsfähigkeit. Akzeptanz, Adaption und überzeugende Narrative sind Voraussetzungen, um digitale Wertschöpfung zu realisieren. kannter Weise verdichten und beschleunigen sie die Entwicklung dieses Planeten bis zu einem Punkt, wo es darum geht, dessen Überleben zu sichern -neue Optionen zu finden angesichts von Ressourcenknappheit und Klimawandel und weiteren Herausforderungen. Diese ungeheure Dynamik konnte erst im letzten Jahrzehnt des vergangenen Jahrtausends einsetzen, als die Erstarrung zwischen West und Ost sich löste und zunächst einem multifokalen Denken Platz machte. Komplexität und dynamische Systeme eroberten die Wissenschaft und digitale Technologien vernetzten nun die Welt -über alle physischen Grenzen und mentale Ideologien hinweg. Ihr Fokus wandelte sich von Optimierung hin zu Analyse, Innovation und Gestaltung. Jetzt wird die nächste Stufe der Revolution gezündet: Im Internet der Dinge verschmelzen die physische und die digitale Welt. Sensorik, Software, 5G, Edge-Computing und die Cloud-Technologie bilden die technische Basis dafür: Die physische Welt kann nun auf der Basis von digitalen Informationen -Daten -"smart" betrieben werden. Das reicht weit über die bisher angestrebte Optimierung durch Daten hinaus -es ermöglicht ganz neue Werteversprechen, wie beispielsweise saubere Luft, bessere Gesundheit oder pünktliches Reisen. Die spanischen Hochgeschwindigkeitszüge AVE, entwickelt von Siemens, schaffen es, durch datenbasierte Prozess-und Wartungsoptimierung zu 99,8 % pünktlich zu sein. Das führt nicht nur zu einer Auslastung von 75 % (die Fernzüge der Deutschen Bahn erreichten 2019 im Vergleich nur magere 56 %) und macht die spanischen Reisenden zu zufriedenen Kunden, es kurbelt auch das Exportgeschäft an -denn der eigentliche Wettbewerbsfaktor ist nicht mehr der Zug, sondern das datenbasierte Know-how, mit ihm Pünktlichkeit zu erzeugen [4] . Sie stellen den Nutzen für den Menschen in den Vordergrund. Das betrifft die zentralen Themen des 21. Jahrhunderts, wie Gesundheit, Nachhaltigkeit, Klimawandel und lebenswerte Städte. Der digitale Wandel geht rasant vor sich und nimmt durch technischen Fortschritt, geopolitische Dynamiken und die Transformation der Wertschöpfung an Geschwindigkeit zu. Auf dem Digitalgipfel 2020 wurde Kanzlerin Merkel gefragt, wie die Digitalisierung 2030 ihrer Einschätzung nach aussehen werde. Sie antwortete, dass sie davon ausgehe, dass digitale Technologien dann noch viel stärker als heute das Leben prägen werden. Dass sie hoffe, dass wir bis dahin gelernt hätten, mit den sozialen Medien besser umzugehen, um uns nicht nur in unseren eigenen Meinungsecken aufzuhalten und Zeit zu verlieren, sondern wieder konstruktiver zu diskutieren. Und dass sie selbst in 10 Jahren, wenn sie 76 sei, gerne in einem autonom fahrenden Auto unterwegs wäre [5] . Das Statement der Kanzlerin erinnert daran, dass Technologie und Digitalisierung viele Fragen aufwerfen, aber zugleich auch entscheidende Lösungen bieten. Die Diskussion um die gesellschaftlichen Folgen wird intensiv und kontrovers geführt [6] [7] [8] [9] [10] In nur 30 Jahren hat sich die Welt nicht zuletzt aufgrund digitaler Technologien völlig verändert -sie ist schneller geworden, vernetzter, vielfältiger, aber auch kontroverser. Das Ende der Phase der geopolitischen Blöcke hat nicht lange angehalten: Schon bahnt sich ein neuer Systemwettbewerb an, zwischen den USA und China. Auf dem digitalen Weltwirtschaftsforum im Frühjahr 2021 warnt der chinesische Präsident Xi Jinping vor einem neuen "Kalten Krieg" der Ideologien [12] . Doch auch wenn es anfangs vor allem um Handel, Zölle und Sicherheitspolitik ging -wird immer deutlicher, dass das Rennen als Ziel den technolo-K gischen Vorsprung hat, denn dieser wird über die Zukunft des Planeten bestimmen, über wirtschaftlichen Erfolg und politische Macht. Es geht also um das Internet der Dinge, Quantum Computing [13] und künstliche Intelligenz [14] . Gerade der wird eine zentrale Rolle zugeschrieben, so der russische Präsident Putin: "Wer in diesem Bereich die Führung übernimmt, wird Herrscher der Welt" [15] . Und noch etwas verändert sich: Wirtschaftlicher Erfolg basiert zukünftig nicht mehr auf herausragender Einzelleistung eines Unternehmens, sondern auf der Digitalisierung von Wertschöpfungsnetzwerken, in denen Tausende von Unternehmen zusammenarbeiten. Der nationale und internationale Wettbewerb spielt sich zwischen diesen digitalen Ökosystemen ab [16] . Wie einflussreich aber ist die europäische Wirtschaft in diesem Szenario noch? Zentral ist dabei die Frage, auf Basis welcher Daten digitale Technologien entwickelt werden können. Der Kampf darum beginnt gerade und "das Hauptschlachtfeld wird Europa sein" [17] , so EU-Binnenmarktkommissar Thierry Breton auf der Münchner Sicherheitskonferenz 2020. Hier hatte er die USA und China als Kontrahenten gleichermaßen im Sinn. Was sind die entscheidenden technologischen Bausteine, die darüber entscheiden, ob Wirtschaft und Gesellschaft sich in der digitalen Ära entfalten können? Und wo steht Die sozioökonomische und politische Bedeutung von Narrativen wird mittlerweile in zahlreichen wissenschaftlichen Disziplinen diskutiert. Eine Gruppe von Verhaltensforschern und Soziologen aus den Niederlanden und Österreich haben ihre Bedeutung für soziale Innovationen und Wandel herausgearbeitet. Die "Narratives of Change" schaffen eine Perspektive auf eine alternative und bessere Zukunft. Ohne diese sind soziale Innovationen nicht möglich [21] . Sie bilden einen gemeinsamen Wertekatalog ab, sind eine zentrale Grundlage der Politikgestaltung und gehen in Gesetzgebung und Regulierung über [22] . Auch in der Wissenschaft bilden Narrative die Grundlage für die Entstehung und Vermittlung von Wissen [23] . Im Management legen Narrative die Grundlage der Legitimitation von Führungskräften und ihren Entscheidungen [24] . Der Wirtschaftsnobelpreisträger Robert Shiller hat sich mit der ökonomischen Macht der Narrative auseinandergesetzt und mithilfe epidemiologischer Modelle auch ihre Verbreitung beschrieben [25] . Wie mächtig sie sind, hängt vor allem von ihrer Überzeugungskraft ab. Narrativen kommt also eine entscheidende Bedeutung in der Gestaltung von Wirklichkeit zu. Entscheidend für die Durchsetzung von Technologien ist, dass ihr Nutzen für den Menschen als bessere Lebensqualität erlebbar ist und als Geschichte erzählt werden kann. Im digitalen Zeitalter verschwimmen die Grenzen zwischen physischen Produkten und der virtuellen Welt. Die Daten, nun entscheidender Teil der Wertschöpfung, entstehen während der Produktion von Anlagen, Maschinen und Geräten, vor allem auch im Betrieb, wenn diese miteinander vernetzt sind. Bisher wurden Daten vor allem zur Optimierung genutzt, etwa zur vorausschauenden Wartung. Bei einem "smarten" Betrieb der physischen Welt wird aber nicht nur der Nutzen existierender Produkte verbessert. Die Auswertung laufender Betriebsdaten ermöglicht Innovation -ganz neue Produkte und Dienstleistungen und damit neue Formen der Wertschöpfung. Viel wichtiger werden also nun neue Leistungsversprechen. Dieses Potenzial führt dazu, dass vor allem plattformbasierte Geschäftsmodelle vielfältiger und insgesamt an Bedeutung zunehmen werden. Es braucht also einen "Operate"-Ansatz, der die Produkte und Anlagen ständig beobachtet, optimiert und nachkonfiguriert, wenn sie im laufenden Betrieb sind. Ein Betriebssystem für Fahrzeuge, Maschinen und Produkte kann auf den Märkten der Zukunft für die Hersteller überlebenswichtig werden. So wird in der Automobilindustrie schon deutlich, dass die Wettbewerbsfähigkeit künftig davon abhängt, wer Innovationen als Updates über das Internet in das Betriebssystem der Autos einspielen kann -also "over the air". So können nicht nur Fehler in der Software korrigiert, sondern auch neue Services in Form von Software-Updates verkauft werden. Tesla lebt dieses Geschäftsmodell bereits vor, andere folgen. Wie der Kapitalmarkt diese Vorreiterrolle in den neuen Technologien honoriert, zeigt die Marktbewertung von Tesla. Sie lag Mitte Dezember 2020 mit rund 600 Mrd. US-$ weitaus höher als die Bewertungen von Volkswagen, Daimler und BMW zusammen. Die Differenzierung im Wettbewerb wird künftig immer stärker über den digitalen Betrieb der Produkte erfolgen. Dabei wird die physische Welt als digitale Leistungskette abgebildet. Zum traditionellen Qualitätsversprechen "Made in Germany" muss deshalb das neue Leistungsversprechen "Operated by Germany" hinzutreten. Unternehmen ergänzen ihre physischen Produkte um erweiterte Garantien. So könnten Züge inklusive des Leistungsversprechens pünktliche Transporte anbieten und medizinische Geräte die Einhaltung definierter Gesundheitswerte zusichern. Nur die Verbindung von der analogen mit der digitalen Welt kann die Probleme der Welt lösen, in der Rohstoffknappheit, Klimawandel und nicht zuletzt planetare Gesundheit die wichtigsten Herausforderungen geworden sind. Was ist wichtig für die Gesellschaft? Dabei muss sich, was die Zukunft angeht, der Blick insbesondere auf das Thema Nachhaltigkeit richten. Im Zuge der Coronapandemie hat die Relevanz des Themas Nachhaltigkeit weiter zugenommen. Im Rahmen einer Umfrage von Accenture gaben 62 % der globalen Entscheidungsträger an, dass das Thema stark dazu beitragen kann, den gesellschaftlichen Wert eines Unternehmens zu steigern. Bei einer vorherigen Umfrage im Mai 2020 hatten das nur 50 % der Befragten gesagt [26] . Die Ausrichtung auf den Umwelt-und Klimaschutz, den gesellschaftlichen Nutzen und eine gute Unternehmensführung ist zu einer strategischen Notwendigkeit geworden. Bis dato waren die Themen Wirtschaftlichkeit, Wettbewerbsfähigkeit und Umweltschutz eher als Gegensätze diskutiert worden. Dass Versäumnisse in Klimapolitik und Umweltschutz als Katalysator für die Benachteiligung der kommenden Generationen gesehen werden, zeigt der außerparlamentarische Protest der "Fridays for Future"-Bewegung [27]. Fridays-Initiatorin Greta Thunberg spricht immer wieder aus, was viele ihrer Generation denken: dass die Eltern-und Großelterngenerationen die Zukunft der Jugend mit ihrem Lebensstil zerstört haben. "Immer noch wird diese Notlage komplett ignoriert von den Politikern, den Medien und denen in einflussreichen Positionen", erklärte sie zum Auftakt eines Protestmarschs im Februar 2020 in Bristol [28] . Klimawandel und Digitalisierung müssen zusammen gedacht werden. Die Präsidentin der EU-Kommission Ursula von der Leyen machte das auf dem Digitalgipfel deutlich: Digitale Technologien, erklärte sie, seien notwendig beim Kampf gegen den Klimawandel. "Grüner" und digitaler Wandel gingen Hand in Hand. Die Wende zur Nachhaltigkeit könne also nur dann gelingen, wenn der digitale Fortschritt Fahrt aufnehme und die digitale Wirtschaft sich selbst ambitionierte Ziele setze. Europa will bis 2030 die CO2-Emissionen um mindestens 55 % senken. Das aber erfordert, dass das nächste Jahrzehnt zu einem digitalen Jahrzehnt wird. Europa muss jetzt die Führung im digitalen Bereich übernehmen oder die Staatengemeinschaft wird sich von den USA und China komplett abhängig machen. Digitale Technologien können uns helfen, eine gesündere, nachhaltige Gesellschaft aufzubauen [29] . Ein Beispiel ist Green-IT [30] : Mit den entsprechenden Lösungen lassen sich CO2-Emissionen reduzieren sowie die Kreislaufwirtschaft und damit die Nachhaltigkeit von Produkten und Services fördern. Eine besondere Herausforderung besteht darin, den Wert solcher Werteversprechen mithilfe von Narrativen deutlicher als bisher herauszustellen. [31] . Die Notwendigkeit von Technologien zur CO2-Einsparung wird von deutschen Unternehmen erkannt: So erklärten im Rahmen einer Umfrage des Digitalverbands BITKOM 83 % der befragten Unternehmen im Jahr 2020, dass es langfristig für sie von Vorteil sein werde, in Technologien mit positiver Umweltbilanz zu investieren [12] . Der Großteil der Unternehmen hat zudem einen positiven Effekt von digitalen Technologien auf die Umwelt festgestellt: 77 % der Teilnehmer gaben an, dass ihr CO2-Ausstoß durch Digitalisierungsmaßnahmen gesunken ist. Des Weiteren kommt die Untersuchung zu dem Ergebnis, dass die Hälfte der CO2-Einsparungen, die in Deutschland zur Erreichung der Klimaziele bis 2030 erzielt werden müssten, durch Digitalisierung zustande kommen können. So reduziere sich der CO2-Ausstoß durch einen gezielten und beschleunigten Einsatz digitaler Technologien in 10 Jahren um bis zu 120 Megatonnen. Betrachtet wurden dabei 4 Anwendungsbereiche: industrielle Fertigung, Mobilität, Arbeit und der Gebäudesektor. In der industriellen Fertigung hat der Einsatz digitaler In dem Dreiklang physisch/digitaler Konvergenz, Nutzen und Narrativ liegt das Potenzial, digitale Transformation nicht nur für die Verbesserung von Lebensqualität zu nutzen, sondern dabei auch die Wettbewerbsfähigkeit Europas zwischen den Giganten USA und China zu stärken. Physische Produkte und Anlagen werden im Rahmen der Digitalisierung über Embedded Software [32] und Betriebsplattformen grundlegend verändert und erweitert. In der Folge verschiebt sich der Wettbewerb von "Made in" zu "Made and operated by": Der digitale Betrieb der physischen Welt wird zu einem definierten Leistungsversprechen (wie z. B. Nachhaltigkeit, Pünktlichkeit, Gesundheit usw.). Die große Chance ist, Maschinen, Anlagen und Supply Chains digital und nachhaltig zu betreiben. Die Coronakrise hat nicht nur die Bruchstellen in der sozialen, physi-schen und digitalen Infrastruktur aufgezeigt, sondern auch die enormen Chancen, die in einer umfassenden digitalen Transformation liegen. Die flankierende und notwendige Diskussion zu den auf menschliches Wohlbefinden ausgerichteten ethischen Rahmenbedingungen "by design" hat bereits begonnen [6] [7] [8] [9] [10] . Die Umsetzbarkeit steht und fällt mit der Entwicklung und der Akzeptanz von dafür relevanten Standards [33] . Wir brauchen einen integrierten Plan und die dazugehörige Governance in Europa, in den Nationalstaaten und in den einzelnen Unternehmen, um die physische Welt nunmehr digital zu betreiben. Aus dem Gütesiegel "Made in ..." muss das Prädikat "Made in und operated by" werden. Information management: a proposal Die historische Zäsur des Arabischen Frühlings Titelverteidiger: Wie die deutsche Industrie ihre Spitzenposition auch im digitalen Zeitalter sichert Digitalgipfel 2020: Angela Merkel im Gespräch mit Miriam Meckel und Achim Berg The system. Who owns the Internet, and how it owns us Who owns the future? Life Engineering. Mehr Lebensqualität dank maschineller Intelligenz? Future politics. Living together in a world transformed by tech The age of surveillance capitalism. The fight for a human future at the new frontier of power Stakeholder capitalism: a global economy that works for progress, people and planet Heimisch-Röcker A, Müller-Markus C acatech HORIZONTE: Quantentechnologien Künstliche Intelligenz Wer bei KI in Führung geht, wird die Welt beherrschen Digitale Ökosysteme in der Industrie -Typologie PI Politik Spezial ar kein Mysterium: Blockchain verständlich erklärt World values survey wave Narratives of change: how social innovation initiatives construct societal transformation Narratives as tools for influencing policy change Introduction to special issue on narrative science Narrative Wirtschaft: Wie Geschichten die Wirtschaft beeinflussen -ein revolutionärer Erklärungsansatz CxO survey wave 1 and 2 (not published) 27. Fridays for Future Fridays for Future Menschen leiden bereits Naturschutz und nukleare Sicherheit (2020) Green IT The circular economy can help save the planet-If we start innovating now Grundlagen des Embedded Software Engineering IEEE 7010: a new standard for assessing the well being implications of artificial intelligence