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Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag

Themenkurzprofil

Themenkurzprofile – erste und zweite Welle 2014/2015

Cyberangriffe auf Industrie 4.0 • Einzelhandel der Zukunft • Leistungsermittlung in der digitalen Arbeitswelt • Mikroplastik in Weltmeeren • Mitochondrienersatztherapie • Ökonomisierung der informationellen Selbstbestimmung • Reshoring • Schrumpfende Städte • Share Economy • Zahlungsverkehr der Zukunft

Die in dieser Sammlung vorgelegten thematischen Kurzprofile sind die Ergebnisse aus dem Horizon-Scanning, welches die VDI/VDE-IT GmbH als Konsortialpartner des Büros für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag in zwei Wellen (erste Welle Herbst 2013 bis Frühling 2014, zweite Welle Frühling 2014 bis Frühling 2015) durchgeführt hat. Die Themenkurzprofile geben den jeweiligen Arbeitsstand zum Zeitpunkt der Vorlage an die Berichterstattergruppe wieder.

Zusammenfassungen

Inhalt
Cyberangriffe auf Industrie 4.0
Einzelhandel der Zukunft
Leistungsermittlung in der digitalen Arbeitswelt
Mikroplastik in Weltmeeren
Mitochondrienersatztherapie
Ökonomisierung der informationellen Selbstbestimmung
Chancen
Schrumpfende Städte
Handlungsfelder
Zahlungsverkehr der Zukunft

Cyberangriffe auf Industrie 4.0

Ein zentraler Trend moderner Gesellschaften ist die fortschreitende Digitalisierung einer zunehmenden Anzahl von Lebensbereichen. Smarte Objekte verschmelzen mit dem Internet zu einem übergreifenden Informations- und Kommunikationsnetz, dem Internet der Dinge. Es werden auch Objekte eingebunden, die nicht nur eine begrenzte Information mit sich führen (etwa in Form von RFID-Chips), sondern eigenständig Informationen ermitteln, verarbeiten und nutzen; die bestehende Automatisierung wird auf diese Weise um Prozesse der Selbstorganisation erweitert. Dabei ist die aktuelle Digitalisierungswelle im Gegensatz zum bisherigen Standard rechnergestützter Steuerung von Fertigungsanlagen dadurch gekennzeichnet, dass cyberphysische Systeme entstehen, in denen Real- und digitale Welt verschmelzen. Diese Entwicklung, die in Deutschland unter dem Begriff Industrie 4.0 erfolgt (international wird eher vom Industrial Internet gesprochen), impliziert, dass mehr und mehr Produktionsanlagen internetfähig werden. Dies soll die Koordination und Effizienz der Produktionsanlagen deutlich verbessern. Dadurch steigt jedoch auch die Gefahr, dass gezielt Industrieanlagen zu Zielen von Cyberattacken werden. Anders als bei umfassenden Blackoutszenarien (großflächiger Ausfall der Stromversorgung), die die gesamten technischen Infrastrukturen einer Volkswirtschaft betreffen, können Cyberangriffe auf internetfähige Produktionslagen gezielt erfolgen, um beispielsweise eine wirtschaftliche Schwächung von einzelnen Firmen, Sektoren oder auch ganzen Produktionsstandorten (Wertschöpfungsketten inklusive Zulieferer etc.) herbeizuführen: Bereits jetzt ist die digitale Gefährdung der Wirtschaft beträchtlich: »Fast ein Drittel aller deutschen Unternehmen war 2014 … Opfer der sogenannten Cyberkriminalität. Allein die Maschinenbauindustrie ging demnach für das Vorjahr von einem geschätzten Schaden von knapp acht Milliarden Euro aus«.

Insgesamt entstehen der deutschen Wirtschaft dadurch nach Auskunft des Branchenverbandes Bitkom pro Jahr Schäden in Höhe von rund 51 Mrd. Euro: »Am stärksten betroffen sei mit 68 % [aller betroffenen Unternehmen] die Autoindustrie, gefolgt von der Chemie- und Pharmabranche (66 %) sowie Banken und Versicherungen«. Mit Automobil und Chemie stehen damit zwei Industrien an erster Stelle, in denen auch maßgeblich auf Konzepte der Industrie 4.0 gesetzt wird.

Einzelhandel der Zukunft

Die Integration einer Offline- (oder stationären) und einer Onlinepräsenz gewinnt als Geschäftsmodell vor allem im traditionell stationären Einzelhandel zunehmend an Bedeutung. Dies kann als reaktive Strategie auf den Erfolg reiner Onlineanbieter gesehen werden. Bis Ende der neunziger Jahre existierten stationärer Einzelhandel in den Innenstädten, Neben- und Stadtteilzentren und Onlinehandel noch weitgehend getrennt voneinander und in Konkurrenz zueinander. Inzwischen bieten sowohl traditionell stationäre Einzelhandelsketten zusätzlich Onlineangebote und Services an; reine Onlinehändler setzen hingegen vermehrt auf stationäre Anlaufstellen. Der sich abzeichnende gesellschaftliche Diskurs zu diesen Entwicklungen ist vielschichtig: Es besteht einerseits die Hoffnung, dass der stationäre Einzelhandel durch die Erweiterung seines Geschäftsmodells um ein Onlineangebot an Wettbewerbsfähigkeit gegenüber großen Internethändlern gewinnt und dadurch das Einzelhandelssterben in kleineren und mittleren Städten aufgehalten werden kann. Andererseits besteht die Befürchtung, dass immer ausgefeiltere Methoden der Datenerfassung und -analyse bei Kunden und Verbraucherschützern auf Vorbehalte gegenüber einer fortschreitenden Digitalisierung des Einzelhandels stoßen.

Leistungsermittlung in der digitalen Arbeitswelt

Die Digitalisierung der Wirtschaft bedeutet nicht nur eine durchgehende Vernetzung von Produktionssystemen und Modellierung von Arbeitsabläufen, sondern auch die zunehmende Kontrolle und Überwachung der Tätigkeiten von Beschäftigten. Um in der Produktionswirtschaft beispielsweise die notwendige Sicherheit des Beschäftigten zu gewährleisten, kommen Videoüberwachungssysteme und mit Sensorik ausgestattete Schutzkleidung zum Einsatz. Die Schutzkleidung enthält neben Bewegungssensoren auch spezielle Sensorik, die verschiedene Vitalparameter des Beschäftigten, z. B. Herz oder Pulsschlag aufnimmt, um etwa den Ermüdungszustand zu bestimmen und gegebenenfalls die Maschine zu verlangsamen oder notfalls rechtzeitig stoppen zu können. Zwar steht bei diesen Anwendungen zunächst der Schutz des Beschäftigten bzw. seine Unterstützung durch Assistenzsysteme im Mittelpunkt, jedoch haben die hierbei erhobenen Daten natürlich gleichfalls ein hohes Potenzial zur Zweckentfremdung.

Auch im tertiären Sektor bestehen unter Nutzung der mittlerweile zum Standard gehörenden Ausstattung mit Informations- und Kommunikationstechnologie (PC, Internet, VoIP-Telefone, mobile devices und die entsprechende Software) grundsätzlich bereits heute weitreichende technische Möglichkeiten einer umfassenden Überwachung von Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmern, zumal die hier anfallenden Daten prinzipiell umfassende Aussagen zu Arbeitspausen, Arbeitstempo und unter Umständen Arbeitsqualität zulassen. Dem Arbeitgeber stehen somit theoretisch wertvolle Informationen zur Optimierung von Arbeitsprozessen und zur Effizienzsteigerung in seinem Unternehmen zur Verfügung. Wenngleich Datenerhebung zu diesem Zweck nicht zulässig ist, kann nicht ausgeschlossen werden, dass eine allgegenwärtige, umfassende Leistungskontrolle durch scheinbar freiwillige Arrangements später zur Realität in Unternehmen wird. Schließlich geraten Arbeitnehmer ungern in den Verdacht, ihre wahre Produktivität verbergen zu wollen.

Zudem ist durch die zunehmende Digitalisierung und Entgrenzung von Lebensbereichen nicht auszuschließen, dass zukünftig Daten aus dem betrieblichen Kontext mit (Gesundheits-)Daten aus dem privaten Kontext der Selbstvermessung kombiniert werden, die von Firmen beispielsweise zur Überwachung, Steuerung und Auswahl von Beschäftigten herangezogen werden könnten

Mikroplastik in Weltmeeren

Weltweit steigt die Produktion von Kunststoffen, die u. a. als Plastiktüten oder Isoliermaterial zum Einsatz kommen. Immer mehr Kunststoffmüll gelangt somit in die Weltmeere, wo es durch Wind und Strömung weltweit verteilt wird.

Als Mikroplastik werden kleinste Kunststoffteilchen mit einer Größe im Mikro-, teilweise auch im Nanometerbereich bezeichnet. Mikroplastik entsteht durch die mechanische Zerkleinerung von Kunststoffen oder ihre physikalische Zersetzung durch die im Sonnenlicht enthaltene UV-Strahlung. Aufgrund der geringen Größe der Plastikteilchen besteht die Gefahr, dass diese über Plankton und Mikroorganismen in die Nahrungskette gelangen. Es werden neben rein physikalischen Schädigungen von Lebewesen auch die Aufnahme und Akkumulation von Schadstoffpartikeln vermutet, die zu toxischen Effekten führen kann. Bis heute bestehen kaum Kenntnisse darüber, welche negativen Folgen zu befürchten sind, wie groß die Menge an Kunststoffen im Meer ist und wie diese zusammengesetzt sind. Nach neueren Untersuchungen scheinen sich Mikroplastikpartikel tatsächlich in der Nahrungskette anzureichern und Lebewesen zu gefährden.

Mitochondrienersatztherapie

Die in Großbritannien legalisierte Mitochondrientherapie mittels Vorkerntransfer (PNT) oder Spindeltransfer (MST) ermöglicht es Müttern mit Mitochondrienpathien, gesunde Kinder zu zeugen. Seit den ersten Versuchen an menschlichen Embryonen bis zur Legalisierung der Mitochondrienersatztherapie in diesem Jahr wurde in Großbritannien eine intensive Diskussion um Chancen und Risiken der Methode geführt. Teilweise wurde die Debatte durch das Wortgebilde Drei-Eltern-Kind geprägt, welches suggeriert, dass die mithilfe von Mitochondrienersatztherapie gezeugten Kinder drei Eltern – zwei Mütter, einen Vater – hätten. Am Ende des hochgradig partizipativen Diskussionsprozesses gelangten die britische Regierung und die Mehrheit der Bevölkerung jedoch zu der Bewertung, dass mittels der neuen Methoden im engeren Sinn keine Kinder mit drei Eltern gezeugt würden. Die Vermeidung von immensen gesundheitlichen Einschränkungen für die Nachkommen von Müttern mit Mitochondrienpathien übertrafen letztlich die Befürchtungen, einen Dammbruch zu verursachen, der direkt zum Designerbaby führt.

Ökonomisierung der informationellen Selbstbestimmung

Seit dem Bekanntwerden umfassender Ausspähprogramme ausländischer Dienste wie PRISM, an dem die weltweit meist genutzten Internetkonzerne und Player der IT-Branche beteiligt sind, zeichnet sich ein zunehmender Trend zu einer stärkeren Sensibilisierung der Konsumenten und Nutzer im Umgang mit den eigenen Daten ab. Vor diesem Hintergrund werden verstärkt die Risiken von Big Data (Großer Datenmengen) diskutiert. Da jedoch Big-Data-Anwendungen gleichzeitig ein großes Wachstumspotenzial attestiert wird – laut Bitkom (2014) wird der Umsatz mit Big-Data-Lösungen in Deutschland von 2,5 Mrd. Euro im Jahr 2012 perspektivisch auf 13,6 Mrd. Euro im Jahr 2016 steigen – versuchen Unternehmen Geschäftsmodelle zu entwickeln, die die Bereitschaft von Konsumenten und Nutzern zur Preisgabe personenbezogener Daten weiterhin befördern sollen. In der Regel basieren diese Geschäftsmodelle auf der Zahlung von Geld an den Nutzer gegen Daten oder durch die Bereitstellung der über den Konsumenten gesammelten Daten, damit diese ggf. für Selbstanalysen genutzt werden können, wie z. B. die Daten des täglichen Einkaufs im Einzelhandel für Gesundheits-Apps. In jedem Fall ist anzunehmen, dass Konsumenten und Nutzer perspektivisch über die Verwendung und Bereitstellung ihrer Daten stärker bestimmen wollen und zukünftig selbst als Marktakteure auftreten, um spezifizierte Daten an den Meistbietenden zu verkaufen.

Reshoring

Im Zuge der Entwicklungen rund um das Thema Industrie 4.0 und der damit verbundenen stärkeren Flexibilisierung und Individualisierung der Produktion werden Kunden zunehmend in Innovations- und Produktionsprozesse einbezogen. Diese Entwicklung wird durch den Trend zum »do it yourself« bzw. durch die Makerbewegung befördert. Infolge abnehmender Produktionskosten aufgrund von technologischen Innovationen wird eine Renaissance der industriellen Produktion in den sogenannten Hochlohnländern – kurz ein Reshoring – erwartet.

Wesentliche Treiber hierfür sind die erwarteten radikalen Veränderungen der Produktion durch die zunehmende Automatisierung durch Roboter und den Einsatz additiver Fertigungsverfahren (3-D-Druck). Reshoring ist hier ein weiteres neues Schlagwort der Industrie (Aakriti/Narayanan 2015). Reshoring stellt die Gegenentwicklung zum Offshoring dar. Offshoring beschreibt die Verlagerung von Produktionsprozessen oder Dienstleistungen ins Ausland. Mit der geografischen Auslagerung verspricht man sich Einsparungen, wie geringere Arbeitskosten, kürzere Transportwege oder auch kürzere Beschaffungswege zu den dortigen Produktionsstätten. Negative Effekte des Offshoring bestehen darin, dass dieses eine Verlagerung von Arbeitsplätzen und den Verlust von Wertschöpfungsstrukturen in den ursprünglichen Regionen nach sich zieht.

Aktuell zeichnet sich ein Trend zum Reshoring im Kontext der Reindustrialisierungsstrategien vieler Nationen ab, die vor der Finanzkrise 2008 und der dann folgenden Wirtschaftskrise wirtschaftspolitisch vor allem auf einen starken Dienstleistungssektor setzten (Großbritannien, USA). Ziel dieser Strategien ist es, industrielle Wertschöpfung in das eigene Land zurück zu holen und auf diese Weise Arbeitsplätze zu schaffen.

Schrumpfende Städte

Das Phänomen schrumpfender Städte zeigte sich erstmals in den 1990er Jahren nach der Wende in zahlreichen ostdeutschen Kleinstädten. Innerhalb von 2 Jahrzehnten vollzog sich in zahlreichen Städten ein Bevölkerungsrückgang von mehr als 20 %. Während die jungen und gut ausgebildeten Bevölkerungsschichten in die Großstädte zogen, blieben die sozial Schwachen und weniger gut Ausgebildeten. Als Wirkung und Folge zugleich war und ist ein struktureller und wirtschaftlicher Niedergang der kleineren und mittleren Städte zu beobachten, gekennzeichnet durch Wohnungsleerstand, Industriebrachen, Arbeitslosigkeit und Rückgang von gewerblichen Betrieben in den Innenstädten. Längst ist eine Schrumpfung auch in vielen westdeutschen Städten zu verzeichnen, darunter sind die Bundesländer Saarland, Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen am stärksten betroffen. Demografieforscher beschreiben dringenden Handlungsbedarf. Die Städte dünnen aus und zeigen Zeichen von Verwahrlosung (innerstädtische Ödflächen). Infrastrukturen wie Krankenhäuser, Feuerwehr, Kanalisation können nicht mehr kostendeckend betrieben werden und sind auch in ihrer Funktionstüchtigkeit aufgrund der zu geringen Einwohnerzahl eingeschränkt. Betroffene Kommunen wie Halle arbeiten deshalb an Lösungsstrategien, wie Versorgungsnetze bei gleichzeitig sinkender Bevölkerung aufrechterhalten werden können. Global gesehen, zeichnet sich auf der einen Seite ein Trend zu Megacities ab, während gleichzeitig immer mehr Städte rasant kleiner werden. Etwa 400 Städte zählen weltweit zu den Schrumpfstädten mit rasantem Bevölkerungsrückgang von bis zu 90 %. Kluge, individuelle, flexible und frühzeitige Stadtentwicklungskonzepte sind gefragt, damit sich die betroffenen Städte nicht zu Geisterstädten mit all den damit verknüpften Schwierigkeiten entwickeln.

Share Economy

Als Share Economy bzw. Kokonsum kann eine Aggregation dreier gegensätzlicher Entwicklungen bezeichnet werden, die insbesondere durch das Internet ermöglicht werden. Einerseits entstehen auf lokaler Ebene neue soziale Netzwerke (beispielsweise Nachbarschaftsnetze zur Sicherstellung von Kinder- und Altenbetreuung, Tauschringe, Fahrgemeinschaften etc.), andererseits werden über entsprechende Onlineportale lokale Infrastrukturelemente global angeboten, gebucht und genutzt (Wohnraum, Mitfahrgelegenheiten, haushaltsnahe Dienstleistungen etc.).

Daneben zeichnet sich eine dritte Entwicklung ab: das Sharephänomen als Gegensatz bzw. Ergänzung zum bürgerlichen Eigentumsideal. Ebenfalls durch entsprechende Onlineplattformen (Airbnb, Uber etc.) wird ein Austausch von Wissen und Zugang zu Gegenständen, Wohnraum, etc. ermöglicht. Dabei geht es vordergründig weniger um den Besitz, sondern um einen zeitlich begrenzten Zugang zu physischen Dingen und menschlichen Eigenschaften (z. B. Zeit, Raum und Fähigkeiten). Bezeichnet als Share Economy oder Sharing Economy wird dabei bereits eine neue Form des Kapitalismus vermutet .

Zahlungsverkehr der Zukunft

Bargeldzahlungen oder Zahlungen mit Kredit- und Debitkarten werden in Deutschland auch weiterhin zum Zahlungsverkehr gehören. Seit einigen Jahren ist jedoch ein zunehmender Trend zu anderen Zahlungsmodi zu beobachten. Die Stichworte, die in diesem Zusammenhang fallen, sind kontaktloses Bezahlen, mobiles Bezahlen (Mobile Payment mit dem Smartphone), mobile Geldbörse (e-Wallet) und Bitcoins. Kennzeichnend für diese Entwicklungen ist, dass zunehmend Nichtbanken eine Rolle im Zahlungsverkehr spielen; im Wesentlichen sind dies große Internetplayer wie Amazon, PayPal, Apple, Facebook sowie Telekommunikationsunternehmen. Auch FinTech-Start-ups bieten zunehmend digitale Lösungen an, die das Bezahlen für den Nutzer vereinfachen sollen. Vor diesem Hintergrund stellen sich Fragen nach der Sicherheit der Bezahlsysteme der Zukunft, der Haftung im Fall einer Abschöpfung von Kontodaten – beispielsweise aus FinTech-Applikationen –, des Datenschutzes und nach den volkswirtschaftlichen Auswirkungen des Zahlungsverkehrswandels im Hinblick auf Steuern und Geldschöpfung

Download: Themenkurzprofile – erste und zweite Welle 2014/2015 PDF [1,21 MB].

Stand: Mai 2016.

Alle Themenkurzprofile sind das Ergebnis des Horizon-Scannings als Teil des methodischen Spektrums der Technikfolgenabschätzung im TAB und Impulslieferant für den TAB-Themenfindungsprozess der Fraktionen und Ausschüsse. Sie bieten einen kompakten Überblick über ausgewählte wissenschaftlich-technische Trends und ihre Relevanz für Politik und Gesellschaft. Neben dem Stand der jeweiligen wissenschaftlich-technischen bzw. sozioökonomischen Entwicklung umfassen sie Vorschläge für eine vertiefte Bearbeitung und weiterführende Literatur.

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