Deep Shift – Technology Tipping Points: Ausprägungen der Digitalisierung bis 2025

Eine (ziemlich vollständige) Liste einschneidender Veränderungen und Technologietrends der nächsten fünf Jahre, die sich mittlere und große Unternehmen permanent vor Augen führen sollten.

Verkehr:
Im alltäglichen Straßenverkehr wird die Digitale Transformation neben dem Gesundheitswesen ihre deutlichsten Ausprägungen zeitigen: Die zunehmende Nutzung von Big-Data-Informationen (wie schnell bewegen sich Autos wann und wie oft in welche Richtungen?), etwa durch „intelligente Lichtmasten“ gesammelt (die zugleich Data Mining bzgl. Wetter, Lärm- und Schadstoffbelastung, seismische Aktivitäten etc. betreiben) erlaubt eine völlig neue Verkehrsplanung mittels funktionierender Verkehrssteuerungssysteme. Bedarfsorientierte Ampelschaltungen lassen den Verkehr schneller fließen; GPS-Sender und Blackbox-Systeme werden mit großer Wahrscheinlichkeit zur Pflicht wie seinerzeit der Sicherheitsgurt. Elektromobilität wird das Transportwesen umweltfreundlicher machen. Durch die Technik des „autonomen Fahrens“ und den Einsatz von Drohnen wird es bald kaum noch Unfälle geben, denn:

„Die Autobahnen der Zukunft werden
die Datenautobahnen sein.“

(FDP-Chef Christian Lindner)

3D-Druck (Additive Manufacturing):
Der Einsatz von 3D-Druckern, als die vielleicht phänomenalste Innovation mit dem größten Revolutionspotenzial, wird in der deutschen Industrie von rund 5 Prozent eingesetzt – Tendenz steil ansteigend. Als „Meilenstein für die gesamte Industrie“ verkündete Adidas bereits 2017 den Einsatz eines 3D-Druckverfahrens für die Zwischensohlen-Herstellung eines Sportschuhs, von dem noch im selben Jahr 5000 Stück ausgeliefert wurden, und 2018 dann bereits 20 x soviel. Die neue 3D-Drucktechnik entwickelte ein Sillicon Valley-Startup namens „Carbon“, das über 200 Mio. $ Risikokapital eingesammelt hatte. 2025 sollen (neben dem ersten 3D-gedruckten Auto) insgesamt etwa 5 Prozent aller Konsumprodukte aus dem 3D-Drucker kommen … Analog zum „Internet der Leitungen“ (Waternet) wird es irgendwann vielleicht in jedem Haushalt Zuleitungen für die wichtigsten Komponenten dieser additiven Fertigung geben. Mehr dazu hier. Vergleiche auch unten: „Neue Materialien“.

3D-Scanning:
Die Anwendungsbereiche von 3D-Technologien sind schier unermesslich und werden unser Leben — insbesondere die gesamte Logistikbranche — nachhaltig und disruptiv verändern. Schon jetzt sind mobile Körperscanner für den Textil- und Schuhhandel im Einsatz…

CGI-Technologie:
Die Entwicklung von CGI (Computer Generated Imagery) bzw. des 3D-Animationsfilms birgt enorme Potenziale. Erste Meilensteine dieser Entwicklung waren Tron (1982), Toy Story (1995), Sin City (2005) und Avatar (2009), der weltweit rund 3 Milliarden US-Dollar einspielte, damit zum lukrativste Film aller Zeiten avancierte (Stand 2018). Die Entwicklung dieser Technologie schritt dermaßen rasant voran, dass man schon heute die virtuellen Wesen nicht mehr von den echten unterscheiden kann. Jon Favreau stellte dies 2016 mit seinem Jungle Book bahnbrechend unter Beweis. Durch das „Motion Capturing“ werden dank immer schnellerer Prozessoren und immer feinerer Sensorleistungen nunmehr perfekte Animationen erzielt. Für den Effekt jedoch, dass der “Anthropomorphismus” von Robotern und Avataren zu echt ausfällt, also vom Rezipienten als paradox (sprich: unangenehm) empfunden wird, gibt es (bereits seit den 70er Jahren) den Begriff des Uncanny Valley.
CGI ist also längst im Begriff, die gesamte Spielfilmindustrie zu revolutionieren. Es könnte sein, dass Schauspieler – Marionettenspielern gleich – irgendwann nur noch ihre digitalen Avatare steuern. Vielleicht braucht man sie irgendwann auch gar nicht mehr, so wie es Andrew Niccol in seiner “S1mOne”-Vision prophezeit. Im nächsten Schritt werden die Leinwandhelden dann womöglich unsere eigenen hochaufgelösten Gesichtszüge tragen, damit wir uns noch ungebremster mit ihnen identifizieren können. Quantenrechner werden dann in Echtzeit unsere zuvor abgespeicherten Gesichts- und (wer will auch) Körper-Scans durch die entsprechenden 3D-Modelle ersetzen…

Recycling:
Laut MDR wurden zwischen 1950 und 2015 weltweit 8,3 Milliarden Tonnen Plastik produziert – das entspricht mehr als einer Tonne pro Mensch, der heute auf der Erde lebt. Was tun wir damit?
Und wie gehen wir mit dem Weltraumschrott um, der einerseits bereits zur Gefahr für alle möglichen Weltraumprojekte geworden ist, andererseits einen nicht unerheblichen Schatz edler Materialien darstellt? Schon heute fliegen laut Wikipedia über 600.000 Teilchen um unseren Planeten, die größer als 1 cm sind. Aber selbst wesentlich kleinere Teilchen können wegen der hohen Geschwindigkeiten schwere Schäden verursachen…

Bionik / Biomimicry:
Biomimicry, wie Bionik auch oft genannt wird, ist wahrscheinlich das Rezept für eine bessere Welt. Um den Blick für die neuen Horizonte frei zu kriegen, müssen Konstrukteure jedoch all diejenigen Speichercluster ihres Gehirns formatieren, die in den Fächern Fertigungstechnik, Konstruktion und Statik ihres Maschinenbaustudiums angelegt wurden. Hans Langer bezeichnete in einem seiner inspirierenden Vorträge den 3D-Druck wegen der „additiven“ Fertigungstechnik als eine Art der Bionik.

Gesundheitswesen:
Smart Dust ist ein System aus vollwertigen Computern mit Antennen, jedes einzelne viel kleiner als ein Sandkorn, das sich heute bereits selbstständig im Körper organisieren kann. Eine von Proteus Biomedical und Novartis entwickelte „intelligente Pille“ verfügt über ein integriertes, biologisch abbaubares digitales Gerät, das Daten zur Interaktion des Medikaments mit dem Körper an ein Endgerät übermittelt. Designer-Organismen: Seit der Jahrtausendwende sanken die Kosten für die Sequenzierung eines vollständigen menschlichen Genoms um sechs Größenordnungen:

Die erste Sequenzierung im Jahr 2003 kostete 2,7 Milliarden $, 2009 nur noch 100.000. Heute zahlt man dafür etwa 1.000 US Dollar.

Neurotechnologie: Schon 2015 kosteten Neuro-Headsets weniger als eine Spielekonsole. 2025 wird es möglich sein, Menschen komplett künstliche Gedächtnisse ins Gehirn einzupflanzen. Unzählige weitere bahnbrechende Innovationen in sämtlichen Bereichen digitaler Medizintechniken sind bereits vorhanden, etwa das 3D-Printing von Gelenken und Organen (Bioprinting), und werden in absehbarer Zeit unser Gesundheitswesen revolutionieren. Spektakuläre Erfindungen, wie die (mittels flüssiger Linsen) automatisch fokussierenden Brillen, werden unser aller Leben noch bequemer machen, als es jetzt schon ist…

Internet of Things (IoT):
Vernetzung von Informationen durch „Smart Home“ (z.B. die „vernetzte Küche“ mit dem intelligenten Kühlschrank“), „Smart Grid“ (digitale Optimierung der Energie- und Ressourcennutzung im Zusammenspiel mit „intelligenten“ Sanitäranlagen) und allen erdenklichen anderen Bereichen des täglichen Lebens, wo eine immer feinere Sensortechnik die unterschiedlichsten Vorgänge aufzeichnen und zur Nutzung bereitstellen. 2025 sollen (lt. „Deep Shift – Technology Tipping Points“ des Weltwirtschaftsforums) rund 1 Billion Sensoren mit dem Internet verbunden sein. -> siehe auch „Umwelttechnologien“.

Kollaboration:
Die massenhafte Vernetzung zeitigt laufend neue Ausprägungen, wie bspw. Crowdsourcing (Wikipedia, InnoCentive, Kaggle, Quirky, Affinova…), Service-Orchestrierung (bezeichnet den Austausch mit deutlich geringerem Aufwand als bisher), Service-Choreographie = neu arrangieren. Systems of Record (SoR) vs Systems of Engagement (SoE): Im SoE dominiert die Interaktion, die Kommunikation zwischen Menschen. Es geht um Vernetzung und weniger um Dominanz…

Denn wie aus der Vernetzung von Milliarden Zellen ein Gehirn entsteht, so entsteht aus der Vernetzung von Milliarden Gehirnen eine bessere Welt.

Die sieben Grundsätze der Digitalen Transformation.

Social-Media / Consumer-Feedback / Ranking:
Die Kommunikations- und „Machtverhältnisse“ zwischen Verkäufern, Produzenten und Konsumenten unterliegen neuen Gesetzmäßigkeiten — insbesondere durch die ungeheuer vielen Möglichkeiten zur Nutzung massenhafter (transparenter) Daten: Neue Optimierungspotenziale entstehen vor allem dadurch, dass die Kunden (oft sogar unaufgefordert) Feedback geben zu Produkten, Dienstleistungen und zur Qualität.
Neben dem Auswerten von „Footprints“ potentieller Käufer zum Zwecke der Individualwerbung, der punktgenauen Beratung, des „Dynamic Pricing“ etc., besteht ein sehr wichtiger Aspekt der Digitalen Transformation im berüchtigten Ranking.
Diese Möglichkeiten zum öffentlichen Bewerten eines jeden im Internet positionierten Akteurs (und Produkts) wird die „klassische Laufkundschaft“ massiv verändern, wenn nicht aussterben lassen, und stellt eine immer mächtigere Waffe des Verbrauchers dar, der damit (und durch seine Rolle in den sozialen Netzwerken) zum „Prosumer“ avanciert, vor dessen Impact man Respekt haben sollte. Dabei spielt das Smartphone als globales Massenphänomen eine herausragende Rolle.

Virtual und Augmented Reality:
… (Ausführung folgt) …

Point of Sale:
Die (gerade aufkommende) „digitale Geldbörse“ (aktuell bspw. durch „paydirekt“ vermarktet) wird unseren Bargeldverkehr womöglich schon in absehbarer Zeit signifikant reduzieren. Die von vielen Tausenden Verbrauchern schon lange herbeigesehnte Abschaffung althergebrachter Kassiertätigkeiten: Machbar sind Abbuchungen durch Scannen digitaler Informationen (mittels RFID-Transponder) auf den Artikeln – und zwar automatisch beim Verlassen des Geschäfts.
Mittels digitaler Preisschilder sind auch im stationären PoS längst dynamische (bzw. „smarte“) Preisgestaltungsmodelle möglich.

Blockchain:
Datenbank, deren Integrität (Sicherung gegen Manipulation) durch Speicherung des Hashwertes des vorangehenden Datensatzes im jeweils nachfolgenden gewährleistet ist. Das Verfahren dient bislang als Basis für Kryptowährungen wie Bitcoin, soll aber allgemein zur Verbesserung der Transaktionssicherheit im Vergleich zu zentralen Systemen beitragen. Damit geht eine „Demokratisierung von Informationen“ (Schwab) einher. Positiver Effekt: Wegfall von Finanzinstituten für den „normalen“ Zahlungsverkehr. 2015 führte Estland als erster realer Staat die Blockchain-Technologie ein.

Fortgeschrittene Robotik:
… (Ausführung folgt) …

Künstliche Intelligenz (KI) / Machine Learning:
Der Hongkonger Risikokapital-Investor „Deep Knowledge Ventures“ hat bereits einen KI-Algorithmus in seinen Verwaltungsrat berufen…

„Kurzfristig richten sich die Auswirkungen Künstlicher Intelligenz danach, wer sie kontrolliert. Langfristig danach, ob sie überhaupt kontrollierbar sind.“

The Independent

Neue Materialien (u.a. durch die Nanotechnologie):
Der Werkstoff Graphem bspw. (ein effizienter Wärme- und E-Leiter) ist 200mal härter als Stahl und 1 Mio. mal dünner als ein Menschenhaar. Jedoch kostet eine Mikrometer kleine Flocke heute noch über 1000 $. Titanpulver wird im Bioprinting-Bereich (s.o.) Knochen ersetzen… -> siehe auch „Umwelttechnologien“.

Umwelttechnologien:
Die jüngste Entdeckung neuer Klassen wiederverwertbarer duroplastischer Polymere (PHTs) könnte ein riesiger Schritt in Richtung regenerativer Ressourcennutzung sein. Von den 14,4 Billionen $ an Wertschöpfung, die das IoT bis 2026 generieren wird, entfallen 2,7 Billionen $ auf Abfallvermeidung und verbesserte Prozesse in Lieferketten und Logistik.

Spracherkennung und Maschinelle Übersetzung:
… (Ausführung folgt) …

Sharing Economy:
Die „On-Demand-Wirtschaft“, oder auch „Wirtschaft auf Abruf“ führt zu deutlich höheren Auslastungsraten von Gütern und erleichtert die Rückgewinnung und Wiederverwertung von Materialien („Upcycling“/Aufwertung).

Talentismus/Telearbeit/Human Cloud/agiles Management:
siehe Kapitel „5. Kontrollverlust lustvoll kultivieren“ in Die sieben Grundsätze der Digitalen Transformation. Made in Germany 2. 0.

App-Economy:
Bereits Mitte 2015 soll die globale App-Economy einen Umsatz von über 100 Milliarden $ erwirtschaftet haben. Damit überholte sie die seit 100 Jahren existierende Filmindustrie…

Cloud Computing:
Rund 90 Prozent der Weltbevölkerung sollen bis 2025 unbegrenzten kostenlosen Speicherplatz haben. Der Preis für die Speicherkapazität fällt alle 5 Jahre um den Faktor 10…

Big Data (Big Rechenleistung / Big Speicherkapazität):
Big Data-Abbildungen gelten schon länger als gewiefte und höchst lukrative Geschäftsidee. 2025 soll der erste Staat die Volkszählung durch Big-Data-Quellen ersetzen… Moores Gesetz (alle 18 Monate Verdoppelung der Rechnerleistung bei gleichbleibendem Preis) ist, wie die Geschichte von der Verdopplung der Reiskörner, nur begrenzt vorstellbar – nämlich nur bis zum 32sten Schachfeld. Danach sprengt es unsere Vorstellungskraft. Auf dem letzten Feld wären es 2hoch64-1 Reiskörner, also mehr als 18 Trillionen Stück. Ein Reishaufen dieser Größe würde den Mount Everest (oben im Bild) überragen. Das Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) wird sich deshalb in Bälde neue Namen für solche metrischen Größenordnungen ausdenken müssen. Vorerst endet die dezimale Begrifflichkeit mit Yotta (1000hoch8). Im Hausgebrauch hantieren wir seit Kurzem mit Terabyte; dazwischen liegen lediglich noch Peta, Exa und Zetta. Greift das Mooresche Gesetz weiterhin ungebremst, werden Prozessoren im Jahr 2025 die Leistung des menschlichen Gehirns erreichen.

Zum Vergleich:
Eine einzelne Google-Suche erfordert heute in etwa die Rechenleistung des gesamten Apollo-Programms (inklusive sämtlicher Flug- und Bodenaktivitäten). Dieses erste und bislang einzige US-Raumfahrt-Projekt dauerte von 1961 bis 1972 und brachte mit sechs Mondlandungen insgesamt 12 Menschen auf den Mond. – Anders ausgedrückt: Das 2010 erschienene iPhone 4 hatte genauso viel Rechenleistung wie der schnellste Rechner der Welt im Jahr 1985: der Supercomputer Cray-2.
Seit der Jahrtausendwende sanken die Kosten für die Sequenzierung menschlicher Genome um sechs Größenordnungen — siehe oben „Gesundheitswesen“. Der Preis für die Speicherkapazität fällt ebenfalls exponentiell, nämlich alle 5 Jahre etwa um den Faktor 10. Schätzungsweise 95 % sämtlicher Daten weltweit wurden in den letzten drei Jahren erzeugt (Stand: 02/2020).