Das olympische Motto: „Höher, schneller, weiter“ (im lateinischen Original: höher, schneller, stärker) wird in der Gesellschaft philosophisch und politisch durchaus kritisch gesehen. Im Bereich der IT sind es aber genau die Digitalisierungs-Trends, die den Ton angeben. Sie signalisieren die immense Bedeutung diverser Schlüsseltechnologien. Dabei gilt es zu beachten, dass es zumeist nicht nur die eine Schlüsseltechnologie für einen Anwendungsbereich gibt, sondern durchaus mehrere gleichberechtigte Alternativen mit großem Potenzial.

Das Mooresche Gesetz (englisch: Moore’s law), das nach dem Lehrsatz von Intel-Gründer Gordon Moore aus dem Jahr 1965 erstmals festgestellt wurde, veranschaulicht diese sich zunehmend beschleunigende Entwicklung innerhalb der IT: Nach der korrigierten Fassung der Annahme von 1975, die bis in die heutige Zeit hinein als zutreffend bezeichnet werden kann, soll sich weniger als alle zwei Jahre die Transistor-Dichte auf Rechner-Prozessoren verdoppeln. Anwendungen auf Computern laufen so nicht nur wesentlich schneller. Die dadurch mögliche Nutzung immer komplexerer Programme schafft die Grundlage für immer weitergehende, leistungsstärkere Anwendungsmöglichkeiten.

Zu Recht gilt der immer rasanter werdende technische Fortschritt, der die Formulierung dieses „Gesetzes“ überhaupt erst möglich gemacht hat, als Voraussetzung für die digitale Revolution. Nur auf Basis dieser Revolution konnten sich die heutigen vielfältigen Digitalisierungs-Trends entwickeln, die zunehmend neuartige technologische Lösungen einfordern. Da ohne diese Lösungen die unternehmerisch, politisch und gesellschaftlich gesteckten Digitalisierungs-Ziele nicht oder nicht zufriedenstellend erreicht werden können, gelten sie als Schlüsseltechnologien. Doch können diese Neuentwicklungen auch für Ihr Business oder für Sie persönlich ein Schlüssel zum Erfolg werden? Zumindest einen wichtigen Teil der Antwort auf diese Frage versuchen wir im Verlaufe dieses Beitrags zu geben.

Welche Entwicklungswege identifizieren Wirtschaft, Politik und Forschung als Schlüsseltechnologien?

Hier ist grundsätzlich zu sagen, dass es alle Verantwortlichen recht schwer haben, überhaupt die geeigneten Kriterien zu finden, anhand derer wirklich relevante Schlüsseltechnologien identifiziert werden können. Bitkom.org liefert insofern eine sehr aufschlussreiche Möglichkeit, Technologien als entscheidend für die Zukunft zu klassifizieren. Der Bitkom mahnt, berechtigterweise, schon bei der Auswahl von Kriterien drei wichtige Punkte an:

• es müsse ein Kriterienkatalog für die Auswahl von Schlüsselkriterien definiert werden
• es müsse ein nationales Monitoring für Schlüsseltechnologien geben und
• es sollte auch ein nationales Diskussionsforum für die Auswahl von Schlüsseltechnologien geben

Wir stellen an dieser Stelle fest:

• es ist nicht wirklich klar, welche Technologie jetzt oder in der Zukunft ein wirklicher „Schlüssel“ sein oder es bleiben wird
• der Begriff „Schlüsseltechnologie“ ist eine reine Definitionsfrage und abhängig von weltweiten Rahmenbedingungen ebenso wie von nationalen/unternehmerischen technologischen Fähigkeiten, politischen Vorstellungen und gesellschaftlichen Wünschen
• es muss demnach ein Konsens zwischen einer Vielzahl von Akteuren erzielt werden, um das eingangs erörterte „höher, schneller, weiter“ zu erreichen.

Warum stellt die bloße Definition einer Schlüsseltechnologie ein Problem dar?

Anders als in den Pionierzeiten der eingangs angesprochenen „Digitalen Revolution“ geht es nicht mehr darum, Prozessoren schneller zu machen. Es gibt unzählige Wege, um ein und dasselbe Ziel zu erreichen. Allerdings sind die einzelnen Wege nicht immer gleich gut oder gleich schnell zu absolvieren. Auch muss nicht jede technologische Möglichkeit umgesetzt werden – so ist zum Beispiel der von uns diskutierte AI Act der EU ein Regulierungsansatz, um die offensichtlich nicht mehr aufzuhaltende KI-Entwicklung in vernünftigere Bahnen zu lenken.

Und ob eine fantastische technologische Neuerung Erfolg hat, hängt letzten Endes nicht zuletzt davon ab, ob sie von Gesellschaft und Politik gewollt ist. Insofern ist auch das von dem Bitkom angesprochene nationale „Diskussionsforum“ ein sehr fortschrittlicher Gedanke. Ob er politisch und gesellschaftlich in ausreichendem Maße aufgegriffen wird, steht auf einem ganz anderen Blatt. Dem technologischen „Kann“ geht also immer ein gesellschaftliches und politisches „Will“ voraus.

Das Brisante dabei:

Wird eine IT-Lösung beispielsweise von Deutschland und von deutschen Firmen nicht als Schlüsseltechnologie anerkannt oder von den Bürgern nicht gewollt und wird sie dennoch zu einer weltweit wirklich unverzichtbaren Technologie, dann drohen im schlimmsten Fall dramatische wirtschaftliche Einbußen. Warum? Wenn Industrienationen wie die USA oder weltwirtschaftlich aufgrund ihrer Größe immer relevantere Länder wie China unentbehrliche Schlüsseltechnologien autonom voranbringen, sind sie auch die alleinigen Nutzer dieser Technologien. Und diejenigen, die nicht aus eigener Kraft über diese Technologien verfügen, müssen Know-how und/oder Nutzung gegebenenfalls teuer bei ihnen einkaufen.

Die Kriterien des Bitkom

Allein schon die Überschriften der einzelnen Kriterien zur Auswahl von Schlüsseltechnologie, lassen auf die Komplexität der politischen, weltwirtschaftlichen, gesellschaftlichen, unternehmerischen und sonstigen Zusammenhänge schließen.

Ob es um wirtschaftliche sowie strategische Bedeutung und Zukunftsfähigkeit geht oder um zerstörerisches Potenzial, Technologiealternativen und die Bedeutung für kritische Infrastrukturen – kaum ein Bereich bleibt ungenannt. Selbst die Relevanz von Technologien für die Datensicherheit oder die internationale Wettbewerbsposition können demnach eine tragende Rolle bei der Entscheidung für oder gegen die Einstufung einer Technologie als „Schlüssel“ spielen. Und dann geht es natürlich darum, wie diese Schlüsseltechnologien zu fördern und zu unterstützen sind, damit sie ihr Potenzial entfalten können.

Schlüsseltechnologien aus der Sicht von Politik und Forschung

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hatte in einer Pressemitteilung aus dem Jahr 2019 „vertrauenswürdige Elektronik ‚made in Germany‘“ als Schlüsseltechnologie der Digitalisierung ausgemacht. Das ist allerdings ein Statement, das auch in den 1990er Jahren hätte gemacht werden können, es ist gewissermaßen zeitlos aktuell. Die Pressemitteilung des Fraunhofer-Instituts vom Januar 2022 wird da schon konkreter und entpuppt sich als interessanter Hinweisgeber. Die Wissenschaftler von Fraunhofer FOKUS hatten im Auftrag des Europäischen Parlamentes an einer Studie zum Thema „Key enabling technologies for Europe‘s technological sovereignty“ gearbeitet. Hier geht es beispielsweise um Informationstechnologien, Kommunikationstechnologien und KI/AI. Zudem werden nicht nur Schlüsseltechnologien, sondern auch Schlüsselelemente wie Metalle und Rohstoffe definiert, die nahezu zwingend aus anderen Ländern importiert werden müssen.

Die Sachlage hinsichtlich leicht identifizierbarer Schlüsseltechnologien wird mit zunehmender Recherche offensichtlich immer komplexer und unübersichtlicher. Unser Vorschlag: Besinnen Sie sich daher auf das Wesentliche – die insbesondere für Ihr Business wichtigsten Schlüsseltechnologien lassen sich teilweise ganz leicht aus den ursprünglichen Gegebenheiten der digitalen Revolution ableiten, deren Handschrift auch heute noch deutlich zu erkennen ist.

Höher, schneller, weiter – welche Schlüsseltechnologien sind unverzichtbar?

In unserem letzten Beitrag hatten wir über den zu erwartenden Booster-Effekt des Quantencomputings geschrieben. Die Rechenleistung, die dadurch in den nächsten zehn Jahren zur Verfügung steht, wird es ermöglichen, komplexe Berechnungen mit bisher unbekannter Geschwindigkeit durchzuführen. Aus Jahren werden Tage, aus Monaten Stunden und aus Tagen lediglich Sekunden – oder so ähnlich, denn das ist unter anderem von der Art der jeweiligen durchgeführten Rechenoperation abhängig.

Nehmen wir den bahnbrechenden Erfolg des Quantencomputings also für die ersten Jahre der 2030er an. Dass es sich beim Quantencomputing zu dieser Zeit um eine bahnbrechende Schlüsseltechnologie handeln wird, dürfte außer Frage stehen. Doch wenn dem so ist: Was ist erforderlich, damit Unternehmer, Privatmenschen, Wissenschaftler oder Politiker von dieser großartigen Rechenleistung wirklich etwas haben? Und welche anderen Schlüsseltechnologien lassen sich allein vom angenommenen Durchbruch des Quantencomputings ableiten?

Die unterschätzte Schlüsseltechnologie Nummer eins

Bedarfsgerechte und maßgeschneiderte Software, ganz einfach. Damit Rechner etwas für ihre Bediener ausrechnen können, brauchen sie Input. Nicht irgendwelche Eingaben, sondern ganz bestimmte, die sie auch verstehen können. Das erste Problem, das der effektiven Nutzung des Quantencomputings entgegenstehen wird, könnte also der Mangel an geeigneten Programmen sein, um das gewaltige Potenzial dieser Schlüsseltechnologie überhaupt ausschöpfen zu können.

Wie wir in unserem ersten Beitrag zum Thema Quantencomputing zwar ausgeführt haben, stellen die Quantencomputing-Experten des Fraunhofer-Instituts interessierten Entwicklern zwar jetzt schon einen teilweise kostenfreien Zugang zu ihrem Quantencomputer zur Verfügung. Aber wird das in Anbetracht des revolutionären Charakters dieser Technologie wirklich ausreichen oder ist das zu wenig?

Das Netz als Schlüsseltechnologie

Das 5G-Netz wird seitens der Politik, in bestimmten Bereichen durchaus berechtigt, oftmals als Schlüsseltechnologie gesehen. Die Reaktionszeiten in solchen Netzen liegen bei rund einer Millisekunde. Daher wird häufig von einer Kommunikationsmöglichkeit in Echtzeit gesprochen. In der Drohnen-Branche und in der neu aufkommenden Flugtaxi-Branche herrscht Goldgräberstimmung, denn endlich gibt es einen Mobilfunkstandard, der den sicheren und praxistauglichen Einsatz solcher Flugkörper möglich macht. Ob das wirklich flächendeckend geschieht, ist jedoch eine ganz andere Frage. Auch der Einsatz zum Fernlenken von Zügen ist dadurch möglich und für verschiedene Anwendungsbereiche auf dem weiten Gebiet „Bahn“ denkbar.

SAP sieht das 5G-Netz als Schlüsseltechnologie insbesondere für das IoT/IdD, das sogenannte Internet der Dinge. Dabei fasst man dort nicht nur spezielle Bereiche wie Health Care/Telemedizin oder das autonome Fahren unter die Profiteure des neuen Funkstandards. SAP erkennt auch beispielsweise großes Potenzial für die industrielle Fertigung, die Medienbranche oder die Logistikbranche. Besonders positiv wird bei der Betrachtung von SAP bewertet, dass das neue Netz gegenüber den Vorgängertechnologien einen wesentlich höheren Sicherheitsstandard zu bieten hat.

Doch wird es keinen Nachfolger geben, der die Technik lediglich zu einer Brückentechnologie macht? Branchenexperten sprechen bei 5G von Schlüsseltechnologie, aber durchaus nur mit Blick auf die nächsten fünf Jahre! Wenn es um den für Sie geeignetsten Zugang zum Internet geht, ist Ihr guter Menschenverstand gefragt. Sofern Sie einen Hochgeschwindigkeits-Zugang benötigen, der mobil ist, kann die 5G-Technologie ein Schlüssel zu Ihrem Erfolg werden. Wenn Sie allerdings mit dem Glasfaser-Ausbau eine vergleichbare oder gar bessere Lösung für Ihr Unternehmen sehen, dann ist es eben die Glasfaser, die Ihnen den erforderlichen schnellen Zugang zum leistungsstarken Internet der Zukunft gewährleistet und zu der für Sie sinnvollsten Schlüsseltechnologie wird.

Auch die Datensicherheit kann bei so etwas eine Rolle spielen. Schließlich vermag die absichtlich herbeigeführte oder durch höhere Gewalt verursachte Störung einer wichtigen Funkverbindung für manche Unternehmer unangenehmere Folgen zu haben als ein dreister Datendiebstahl. Sie entscheiden für sich, also wissen auch nur Sie, welche Details für Ihren individuellen Erfolg wichtig sind.

Das Netz und Anwendungen im Netz

Die schnelle Anbindung zum Internet ist das Eine. Schnelle Server, die Ihre Daten weitergeben oder Ihnen wichtige Daten zur Verfügung stellen, sind das Andere. Quantencomputer werden auch in den 30er und 40er Jahren des 21. Jahrhunderts nicht die Infrastruktur des Internets ersetzen. Leistungsfähige Rechenzentren, die ein Maximum an Kompatibilität mit unterschiedlichsten Softwarelösungen und Nutzungsanforderungen bieten, dürften eine sogar absolut grundlegende Schlüsseltechnologie darstellen. Die steht aber eher weniger im Fokus von Öffentlichkeit und Politik. Die hier tätigen Unternehmen werden sich ihrer künftig noch wichtigeren Schlüsselposition zumeist (so dürfen wir zumindest hoffen) bewusst sein. Denn eng mit diesem Thema verbunden ist beispielsweise auch das Cloudcomputing. Und das Cloudcomputing wird in zunehmendem Maße nicht nur deshalb eine Schlüsselrolle einnehmen, weil es praktisch ist, zur Kostenoptimierung beitragen kann und bestimmte Arbeitsweisen erleichtert.

Einhergehend mit der breiten Nutzung des Quantencomputings wird das Cloudcomputing für viele Betriebe und Menschen der optimale Zugang zum Benefit der Rechenleistung des Quantencomputings sein. Warum? Nun, die meisten Nutzer der unvergleichlichen Rechenleistung werden sich von der Arbeit oder von Zuhause aus mit dem Computer in der Cloud verbinden. Dieser zugangsberechtigte Server, der nicht zuletzt diverse Kontroll- und Sicherheitsfunktionen wahrnehmen müssen wird, kann die Arbeitsaufträge dann gegebenenfalls bedarfsgerecht aufarbeiten und zur Berechnung an den Quantencomputer weiterreichen. Über die Cloud werden Ihnen dann auch die Ergebnisse dieser Berechnungen zur Verfügung gestellt werden können.

Die dezentrale sichere Verwaltung und Aufbewahrung von Daten

Analog zu steigendem Datenaufkommen erhöht sich natürlich auch der Bedarf an sicheren Speichermöglichkeiten, das gilt insbesondere auch für unzählige Transaktionen im Finanzsektor, im Logistikbereich oder in Verwaltungsbereichen. Insofern möchten wir an dieser Stelle auch die Technologie der Blockchain bei den Schlüsseltechnologien der Zukunft aufführen. Wenn es Sie interessiert, welche Vorteile dieser Technologie das Fraunhofer Institut als bahnbrechend ansieht empfehlen wir Ihnen unseren Beitrag: Quantencomputing, Künstliche Intelligenz, Blockchain und weitere Technologien: Wie wird sich Ihre Arbeitswelt in der nahen Zukunft verändern?

Hohes Tempo und exzessives Datenaufkommen bewältigen – mit KI

Mit dem AI Act versuchte die EU unlängst, einen Kontrollverlust über die sich geradezu lawinenartig verbreitenden KI-Anwendungen zu vermeiden. Die Gefahren einer ungehemmten KI-Nutzung spiegeln jedoch nichts weniger wieder als das gewaltige Potenzial, das die neue, unaufhaltsam vorwärts stürmende Technologie zu bieten hat. Gewiss, die Bürger mit KI bis in ihre intimste Privatsphäre hinein zu überwachen – wie es etwa handfeste Bestrebungen und Praxisbeispiele in China gibt – das sollte für westlich orientierte Demokratien ein absolutes No-Go sein.

Die KI-Technologie wird zweifellos in unterschiedlichsten Bereichen immer unverzichtbarer werden. Wie beispielsweise security-insider.de in seinem Artikel über Künstliche Intelligenz und Machine Learning berichtet, wird die kluge Nutzung von KI/AI zur Entwicklung von Abwehrstrategien gegen Cyberbedrohungen von Tag zu Tag immer wichtiger. Das besondere an KI im Gegensatz zur Analyse lediglich durch menschliche Spezialisten: KI-Systeme sind in der Lage, auf Bedrohungen in Echtzeit zu reagieren.

Und da die Entwickler von Cyberbedrohungen bei einer sich ergebenden Möglichkeit zweifellos ohne Skrupel auf KI-Unterstützung setzen werden, muss der Bereich der Cybergefahren-Abwehr auf die eine oder die andere Weise gewissermaßen „nachziehen“, um immer größeren Gefahren nicht nahezu machtlos gegenüberzustehen.

In unserem Artikel „Ein zunehmend untrennbares Paar: Digitalisierung und Künstliche Intelligenz“ hatten wir bereits vor Monaten das Potenzial, die Chancen sowie die Risiken des Einsatzes Künstlicher Intelligenz diskutiert. Neben einem intensiven kommerziellen Einsatz des Quantencomputings, der in den 30ern zu erwarten ist, muss zweifellos das weite Feld der KI ebenfalls als eine der wichtigsten Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts angesehen werden.

Besonders konfliktreich dürfte hier der Zwang sein, KI-Entwicklungen mitmachen zu müssen, weil es ein anderer Akteur – seien es Staaten, konkurrierende Unternehmen oder kriminelle Gruppen – bestimmte KI-Systeme einsetzt oder demnächst einzusetzen plant. Die Motive für Entwicklung und Einsatz können dabei unterschiedlichster Art sein. Von der Produktivitätssteigerung über die Arbeitssicherheit bis hin zu innovativer Mediengestaltung oder manipulativer Propaganda und der Verteidigungsfähigkeit von Staaten.

Fazit

Im Moment können Sie mühelos eine ganze Fülle von Schlüsseltechnologien erkennen, denn sie sind häufig ein wichtiger Teil des Tagesgeschehens (ChatGPT) oder der Medienberichterstattung. Das zerstörerische Potenzial von KI-Systemen oder der intensiven Nutzung des Quantencomputings wird von weiten Teilen der Bevölkerung in seiner Brisanz bisher aber kaum erkannt.

Neben dem Quantencomputing und dem weiten Anwendungsfeld der KI gibt es diverse gewissermaßen begleitende Schlüsseltechnologien, obwohl vielen keine wirklich gemeinsame Entwicklung oder Entstehung zugrunde liegt. Die evolutionäre Entwicklung technologischer Fähigkeiten in Industrienationen wie Deutschland machen ihren baldigen Einsatz immer gefragter oder auch notwendiger. Einige haben wir hier vorgestellt. Aber selbst die konsequente Nutzung nur einer dieser Technologien kann maximales Veränderungspotenzial in sich bergen wie etwa die Blockchain (siehe „Quantencomputing, Künstliche Intelligenz, Blockchain und weitere Technologien“).

Man kann also ableiten, dass gewaltige Veränderungen eintreten können. Allerdings bedeutet ein damit einhergehender massiver Arbeitsplatzverlust bei Logistik- oder Finanzbranche wiederum einen deutlichen Anstieg von neu benötigten Arbeitsplätzen im Bereich der IT. Sie müssen sich also nicht auf Katastrophen-Szenarien einstellen, die von Pessimisten in den Medien vielfach beschworen werden – auf Veränderungen hingegen schon. Flexibilität und ein gutes Monitoring der in Zukunft dominierenden technischen Neuheiten sind daher Ihr „Schlüssel“, um den größtmöglichen Benefit aus diesen Technologien zu ziehen. So können Sie die für Sie und Ihr Unternehmen richtige Wahl treffen und auf die wirklich entscheidenden neuen Technikoptionen setzen.

Dabei gibt es allerdings noch eins zu bedenken: Viele Schlüsseltechnologien sind nur dann richtig nutzbar, wenn der Anschluss an bestehende Infrastrukturen reibungslos funktioniert und/oder wenn diese Technologien zusammen mit anderen Schlüsseltechnologien eingesetzt werden können. Nur dann kann der von Ihnen erwählte „Technologieschlüssel“ die Tür der Praktikabilität zu innovativen Anwendungsszenarien auch öffnen. Anders ausgedrückt: Ein Quantenrechner ohne vielfältige Software und ohne Anschluss an IT-Infrastrukturen/Nutzer einschließlich sinnvoller Nutzungsmöglichkeiten, wäre dann eher eine verhinderte Schlüsseltechnologie.