Industrie 4.0 - Die digitale Revolution läuft

Wenn man die Entwicklung der vergangenen Jahrzehnte vor dem geistigen Auge Revue passieren lässt, stellt man fest, dass sich die jüngste Revolution recht rasant entwickelt. Noch in den 1980er Jahren flimmerte K.I.T.T. in der Fernsehserie Knight Rider in unsere Stuben. Der mit künstlicher Intelligenz (KI) ausgestattete Sportwagen und sein Fahrer Michael Knight, verkörpert durch den Schauspieler David Hasselhoff, kämpften erfolgreich gegen Unrecht und Verbrechen. In der Krimi-Actionserie rief Knight seinen Wagen mittels Sprachbefehl über seine Armbanduhr zu sich. Wer hätte gedacht, dass dies etwas mehr als 30 Jahre später nicht mehr nur Utopie ist. Im September 2019 führte Tesla «Smart Summon» ein, zu Deutsch «intelligentes Herbeirufen». Diese Technologie ist zwar noch nicht ganz ausgereift. Die Entwicklung schreitet jedoch rasch voran. Es ist nicht ausgeschlossen, dass selbstfahrende Autos bereits im Laufe der 2020er Jahre Mainstream-Status erlangen.

Digitale Revolution als nächste grosse Epoche

Die bisherige Menschheitsgeschichte kann in vier grosse Epochen unterteilt werden. In der Altsteinzeit wandelte der Mensch rastlos als Jäger und Sammler durch die Wälder und Landschaften. Vor rund 10000 Jahren fand der Übergang in die Agrarwirtschaft statt. Der Mensch wurde sesshaft. Es entstanden Arbeitsteilung und Herrschaftsreiche. Die Industrialisierung im 18. und 19. Jahrhundert gilt als dritte grosse Epoche. Sie war durch die Einführung von Massenfertigung und immense Produktivitätsfortschritte gekennzeichnet. Auch die sozialen und demografischen Verhältnisse wandelten sich. Weniger Hungersnöte, medizinischer Fortschritt und eine verbesserte Hygiene führten schliesslich zu einem Bevölkerungsboom und einer fortschreitenden Urbanisierung. 

Quelle: Stengel, Oliver et al. (2017); Digitalzeitalter - Digitalgesellschaft, das Ende des Industriezeitalters


Die Digitalisierung ist die vierte grosse Epoche. Der durch die Digitaltechnik und Computer ausgelöste Umbruch ist durch einen Wandel nahezu aller Lebensbereiche gekennzeichnet. Die aktuelle industrielle Revolution (Digitale Revolution oder Industrie 4.0) macht die Automatisierung von hochkomplexen Arbeitsschritten möglich. Computer übernehmen auch kognitive Fähigkeiten, wie das eigenständige Lernen. Und der Konsum wandelt sich von physischen Produkten hin zu digitalen Gütern.

Digitale Beschleunigung in vielen Lebensbereichen

Ein Blick auf die technologischen Highlights seit 2009 verdeutlicht, wie schnell der technologische Fortschritt vor­ankommt und in immer mehr Lebensbereiche vordringt. Das Thema 3D-Druck mutet extrem futuristisch an. Man stelle sich nur vor, dass neue Jogging-Schuhe anstatt beim Sportartikelhändler erhältlich zu Hause auf einem 3D-Druckgerät ausdruckbar sind. Dies könnte früher Realität werden als wir uns vorstellen können. Bereits 2012 wurde erstmals eine Kieferprothese 3D-gedruckt und erfolgreich implantiert. Auch Adidas nutzt 3D-Drucker bereits in Sportschuhfabriken der neuesten Generation, den sogenannten «Speedfactories»­. Der US-Industriekonzern General Electric hat erst kürzlich in Deutschland eine neue Fabrik zur Herstellung von 3D-Druckgeräten eingeweiht.

Der Fortschritt bei der Entwicklung von Künstlicher Intelligenz (KI) dürfte durch den Einsatz von Quantencomputern einen grossen Sprung erfahren. KI bezeichnet Systeme, die in der Lage sind, eigenständig Lernprozesse zu durchlaufen. KI wird heute bereits eingesetzt, beispielsweise bei der Gesichtserkennungs-App auf dem iPhone (Face ID) oder beim autonomen Fahren. Teslas Autopilot sammelt unentwegt Daten, auch wenn dieser nicht eingeschaltet ist. Die KI lernt wie ein Kleinkind durch «Beobachten». Das Zusammenspiel vieler Verkehrsteilnehmer ist hingegen komplex und mit herkömmlicher Rechenleistung nicht schnell genug zu bewältigen. Die ungeheure Rechenleistung von Quantencomputern könnte dabei helfen.

Zukunftstechnologien jenseits von Utopien

Vielleicht sind Maschinen dem Menschen dereinst über­legen. In gewissen Bereichen ist dies heute bereits der Fall. So arbeiten moderne Produktionsroboter oftmals schneller, präziser und zuverlässiger. Sie brauchen keine Ferien und sind nicht krank.

Vieles braucht bis zur vollendeten Marktreife noch einiges an Forschungsarbeit. Aus den Entwicklungen der Vergangenheit lassen sich aber Trends erkennen, die sich auch in die Zukunft weiterziehen dürften. Einiges deutet darauf hin, dass der Durchbruch gewisser Technologien bereits in den kommenden zehn Jahren erfolgen wird.

Ausgereifte Technologien bis 2025

Das World Economic Forum befragte 2015 über 800 Experten, welche Zukunftstechnologien bis 2025 einen ausreichend hohen Reifegrad erreichen könnten. Hier einige genannte Beispiele:

Diese Prognosen scheinen aus heutiger Sicht nicht mehr utopisch. Neben den 3D-Druckern, selbstfahrenden Autos und KI sind Technologieimplantate bereits Realität. So wurde in Schweden mehreren tausend Menschen ein «Near Field Communication Chip» in die Hand implantiert – ein Mikrochip in der Grösse eines Reiskorns, der als E-Ticket für den öffentlichen Verkehr verwendet werden kann.

Mögliche Disruption von Sektoren und Lebensgewohnheiten

Die Industrie 4.0 mit ihrer voranschreitenden Automatisierung könnte laut Zukunftsforschern in eine 20:80-Gesellschaft führen: 20 % der arbeitsfähigen Bevölkerung würden ausreichen, um die Weltwirtschaft in Schwung zu halten. Eine Studie der Universität Oxford aus dem Jahr 2013 prognostiziert, dass in den USA in den kommenden zehn bis 20 Jahren, also bis 2033, fast die Hälfte aller Jobs mit grosser Wahrscheinlichkeit durch Computer oder Roboter ersetzt werden. Betroffen sind Tätigkeiten in Transport und Logistik, Produktion und Landwirtschaft, in Büro und Verwaltung sowie in herkömmlichen Dienstleistungen. Natürlich werden neue Arbeitsplätze entstehen, beispielsweise mit Digitalbezug. Die damit einhergehenden gesellschaftlichen Herausforderungen sind dennoch nicht zu unterschätzen.

Abbildung: Globaler Stromverbrauch der Informations- und Kommunikationstechnologie (Prognosen bis 2030 (in Tausend TWh pro Jahr)

Quelle: Andrae, Anders S.G.;  Edler, Tomas 2015. "On Global Electricity Usage of Communication Technology: Trends to 2030."

Strombedarf vergrössert sich weiter

Die zunehmende Bedeutung der Technologisierung spiegelt sich am immer grösser werdenden Bedarf nach Strom wider. Vor zehn Jahren lag der Stromverbrauch der Informations- und Kommunikationstechnologie noch deutlich unter 3000 TWh. Diese Nachfrage könnte sich Vorher­sagen zufolge verzehnfachen (siehe Abbildung). Zum Vergleich: Ein Schweizer Durchschnittshaushalt verbraucht im Jahr rund 5000 KWh Strom. Die gesamte Schweiz verbraucht gut 10 Mio. Mal mehr (ca. 50 TWh).

Einzelne Bereiche innerhalb des Technologie-Sektors mit hoher Wachstumsphantasie

Technologiefirmen waren und sind die Wegbereiter technologischer Entwicklungen. Sie haben die Gesellschaft in der Vergangenheit stark geprägt und werden den Fortschritt in den nächsten Jahrzehnten weiter massgeblich mitbestimmen. Dies macht sie aus Sicht eines Anlegers langfristig attraktiv. Hohe Cashflows, solide Bilanzrelationen und Innovationskraft charakterisieren viele Unternehmen dieses Sektors, der eine erstaunliche Anpassungsfähigkeit an die allerneuesten Entwicklungen zeigt. Denn ohne die entsprechende Ausrüstung, die Aufstockung und Aktualisierung von Hard- und Software sind die zukünftig so wichtigen Segmente, wie z.B. der Zahlungsverkehr, die Mobilität,die Gesundheit, die Haustechnik, die Kommunikation und die Unterhaltung nicht mehr zu realisieren. Die digitale Umstellung, die wesentlich über die «Cloud» funktionieren wird, bedingt auf der anderen Seite einen massiv höheren Aufwand für die digitale Sicherheit. Und viele Unternehmen aus anderen Branchen werden mit IT-Konzernen kooperieren müssen, wenn sie nicht sogar vollkommen miteinander verschmelzen werden.

 

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