Prof. Dr. Dr. Jivka Ovtcharova, Leiterin des Karlsruher Insituts für Technologie (KIT) und Direktorin des Forschungszentrums Informatik (FZI) in Karlsruhe, u?ber die Unverzichtbarkeit digitaler Netzinfrastrukturen in Zeiten von Corona.

Eine Weltkrise, unabh?ngig von der Ursache – ein Finanzcrash oder eine Pandemie –, ist eine Weltwirtschaftskrise, die immer nach dem gleichen Muster abl?uft, n?mlich dass die wirtschaftliche Gesamtleistung zuru?ckgeht. Die Dauer, das Ausma? der Ver?nderungen sowie die Folgen der Krise fu?r die Einzelregionen und -staaten sind jedoch sehr unterschiedlich und h?ngen stark von den spezifischen technologischen und sozialen Rahmenbedingungen ab. Kurz gesagt, jede Krise bringt Verlierer und Gewinner hervor.
Die Verlierer in der aktuellen Pandemie-Situation sind die globalen materiellen Wertsch?pfungsketten, die aufgrund der Lieferungs- und Produktionsengp?sse, verursacht durch Erkrankungen und Mobilit?tseinschr?nkungen, zusammenbrechen. Was bedeutet das? Dort, wo materielle Werte produziert und verteilt werden, gilt noch weitgehend die physische Pr?senz der Menschen vor Ort. Unabh?ngig davon, wie hoch der Grad der Robotisierung und Automatisierung ist, sind es heute noch die Menschen, die in die Industrieprozesse eingreifen. Aufgaben, die vollst?ndig durch Regeln beschrieben und durch KI-L?sungen, also ku?nstliche Intelligenz, ausgefu?hrt werden, sind in der Industriebranche noch nicht fl?chendeckend umgesetzt. Gleichzeitig macht die Corona-Krise einmal mehr bewusst, dass der moderne Mensch die digitalen Netzinfrastrukturen, intelligenten Ger?te, KI-L?sungen und insgesamt die immateriellen Werte fu?r die Erfu?llung seiner Bedu?rfnisse verst?rkt ben?tigt. Anders als in der Analogwelt, in der wir leben und produzieren, geht es in der digitalen Welt um v?llig neue Gestaltungs- und Organisationsformen.
 Aus dem Internet als urspru?ngliches Kommunikationswerkzeug hat sich ein digitales ?Allesnetz“ (Internet of Things, IoT) entwickelt, das allgegenw?rtig und uneingeschr?nkt den Menschen bei seinen T?tigkeiten unterstu?tzt.

Der Gewinner ist die KI-getriebene Konnektivit?t, die zur Voraussetzung fu?r die Wettbewerbsf?higkeit jedes Einzelnen wird, ob Person, Unternehmen oder Standort. Sp?testens jetzt ist es an der Zeit, insbesondere die KI-Branche zu f?rdern, um einen Wettbewerbsvorteil zu erlangen.
 In Zahlen: Im Jahr 2018 wurden weltweit 8,1 Milliarden US-Dollar an Einnahmen generiert. Bis 2025 werden es 105,8 Milliarden sein, ermittelte Daniel Mattes, Gru?nder von 42.cx. Das macht die KI zur gr??ten kommerziellen Chance in der heutigen sich schnell ver?ndernden Wirtschaft. Zu den wichtigsten Voraussetzungen fu?r eine fl?chendeckende Umsetzung der KI z?hlen die Verfu?gbarkeit einer leistungsf?higen 5G-Infrastruktur, Datensouver?nit?t, d.h. die Offenheit der Wirtschaft und Gesellschaft im kompetenten Umgang mit digitalen Daten und Gesch?ftsmodellen unter Einhaltung datenschutzrechtlicher Vorgaben, sowie die digitale Bildung und Bef?higung, Projekte pragmatisch zu realisieren.

Bedeutung von 5G-Infrastrukturen in Krisenzeiten

Die gr??ten Herausforderungen bei der Bew?ltigung einer Weltkrise wie der Corona-Pandemie sind Datentransparenz und das schnelle und ad?quate Handeln. Die Transparenz baut auf die durchg?ngige Datenverfu?gbarkeit und Erstellung eines echtzeitf?higen Datenabbilds des Geschehens weltweit. Dabei h?ngen die Handlungsoptionen von schneller Konnektivit?t, Datenanalyse und Agilit?t ab. Die Herausforderungen sind aufgrund der enormen Dynamik, Datenintensit?t und -heterogenit?t ohne eine entsprechende 5G- und KI-Infrastruktur unm?glich. Dies haben die neuesten Erkenntnisse aus der Bek?mpfung der Corona-Krise in Asien im Vergleich zu Europa und den USA bereits best?tigt. Die asiatischen L?nder verfu?gen u?ber sehr gut ausgebildete Echtzeit-Trackingsysteme der Infizierten und haben schnell die richtigen Ma?nahmen zur Eind?mmung der Epidemie eingeleitet.

Bedeutung von 5G fu?r den Wohlstand

Die Kontaktbeschr?nkungen in Deutschland werden zu einem beispiellosen Leistungsdruck in Wirtschaft und Gesellschaft fu?hren. Die Wissens-, Technologie- und Innovationszyklen werden noch ku?rzer und der Einsatz von KI und IoT im Tagesgesch?ft und im Alltag wird enorm zunehmen. Stabilit?t und Wohlstand verpflichten zum dringenden Ausbau der 5G-Infrastruktur. Lange wurde in Deutschland konzipiert, diskutiert und geforscht. Jetzt ist es Zeit fu?r Taten.

Denn 5G verspricht eine mindestens 100-fach h?here Geschwindigkeit als der aktuelle Long-Term-Evolution-Standard (kurz LTE), zudem minimale Reaktionszeiten, viel schneller als die des Menschen. Doch nicht nur übertragungsrate und Latenz sind wesentliche Voraussetzungen fu?r eine KI-Anwendung und Kommunikation in Echtzeit. Eine immer gr??er werdende Anzahl an miteinander vernetzten Ger?ten, Maschinen und Alltagsgegenst?nden setzt ein Netz voraus, das robust und sicher gegen Ausf?lle und Angriffe ist.Die Symbiose von 5G und KI birgt enormes Potenzial fu?r v?llig neue Anwendungen und Gesch?ftsmodelle, vorausgesetzt, die 5G-Infrastruktur steht. Denn KI-Anwendungen h?ngen davon ab, dass gro?e Datenmengen in Echtzeit u?bertragen und ausgewertet werden k?nnen.

Auswirkungen im Istzustand

Als das zentrale Nervensystem der Fabrik der Zukunft wird sich 5G gravierend auf die Industrie in Deutschland auswirken. Die Frage, die sich heute stellt, betrifft jedoch nicht nur die Produktionswirtschaft und ihre Wertsch?pfungsketten, sondern insbesondere die rasche und benutzerfreundliche Anwendung in der Fl?che wie z.B. im Gesundheitswesen, in der Land- und in der Energiewirtschaft sowie im verarbeitenden Gewerbe.

Auch die Mehrheit der Bev?lkerung kann nicht mehr auf die Digitalisierung im Alltag verzichten, ob es sich um Smartphones, Streaming-Dienste oder das Smart Home handelt. Es geht dabei stark um Individualisierung und digitale Personalisierung. Insbesondere fu?r die Generationen XYZ ist eine andere Zukunft ohne das ?digitale Ich“, unseren Zwilling im Netz, nicht vorstellbar. Die digitale Personalisierung birgt enormes Potenzial fu?r die Bildung und Qualifikation. Neue Kompetenzen und F?higkeiten fu?r und durch die Digitalisierung werden zur Voraussetzung fu?r die Wettbewerbsf?higkeit jedes Einzelnen, jeder Person, jedes Unternehmens. Die Digitalisierung wirkt sich zudem auch auf unser kulturelles Miteinander aus. Doch bei der Umsetzung hinken Deutschland und Europa hinterher. Es wird durch die Medien in der breiten Gesellschaft der Eindruck erweckt, dass wir kurz davor sind, 5G fl?chendeckend wettbewerbsorientiert einzusetzen und damit unsere produktionsorientierte Wirtschaft nachhaltig zu revolutionieren. Die Praxis aber zeigt, dass eine dezentralisierte Fertigung von individualisierten Produkten, Smart-City-Konzepten wie intelligenter Ampelschaltung oder KI-Analysen der Verkehrsbewegungen, erst dann m?glich w?re, wenn diese mutig umgesetzt und ausprobiert werden.

Aktuelle europ?ische 5G-Projekte

In den letzten fu?nf Jahren wurden in Deutschland sowie auf EU-Ebene zahlreiche 5G-Initiativen und -Projekte gestartet, mit starker Fokussierung auf Industrie 4.0 und das Internet der Dinge (IoT). So investiert die Europ?ische Kommission 2020 u?ber das Programm Horizont 700 Millionen Euro in die 5GForschungs- und Innovationsf?rderung.

EU-Projekte wie METIS (Mobile and Wireless Communications Enablers for the Twenty-twenty Information Society), 5G NORMA (5G Novel Radio Multiservice adaptive network Architecture D) sowie 5G-MoNArch (5G Mobile Network Architecture for diverse services, use cases, and applications in 5G and beyond) haben sich mit den grunds?tzlichen Anforderungen an den neuen Mobilfunkstandard und die technischen Grundstrukturen befasst. Aktuell bringt sich die 5G-ACIA-Initiative aktiv in die Standardisierung und Regulierung von 5G weltweit mit ein.

In der Initiative haben sich sowohl Vertreter der klassischen Automatisierungs- und Fertigungsindustrie als auch fu?hrende Organisationen aus dem Bereich der IKT-Industrie und -Forschung zusammengeschlossen. Die ACIA z?hlt bereits 26 Mitglieder: Beckhoff, Bosch, Deutsches Forschungszentrum fu?r Ku?nstliche Intelligenz (DFKI), Deutsche Telekom, Endress+Hauser, Ericsson, Festo, Fraunhofer Gesellschaft, Harting, Hirschmann Automation & Control, Huawei, Infineon, Institut fu?r industrielle Informationstechnik (inIT), Institut fu?r Automation und Kommunikation e. V. (ifak), Intel, Mitsubishi, Nokia, NXP, Pepperl+Fuchs, Phoenix Contact, R3 – Reliable Realtime Radio Communications, Siemens, Trumpf, Vodafone, Weidmu?ller und Yokogawa.