Fünf zentrale Digitalisierungstrends und vier Beispiele zum Klimaschutz durch digitale Technologien

Was sind die wichtigsten Digitalisierungstrends? Wie ist der Stand der Digitalisierung in Deutschland? Welche konkreten Chancen und Ansatzpunkte bietet die Digitalisierung für den Klimaschutz?

Diesen Fragen widmet sich eine Studie des Instituts für Zukunftstudien und Technologiebewertung (IZT) zusammen mit dem Öko-Institut e.V. im Auftrag der KfW. Wir haben die wichtigsten Inhalte zusammengefasst. 

5 zentrale Digitalisierungstrends, die für Deutschland und damit auch für Sachsen-Anhalt wichtig sind

  1. Zunahme vernetzter Endgeräte und das Internet der Dinge: Hierzu gehören neben Smartphones, Tablets, Smartwatches im privaten Bereich auch die vernetzten Geräte der Industrie 4.0 sowie autonom oder teilautonom fahrende Autos und LKWs.
  2. Zunehmende Datafizierung und Datengenerierung: Die Erzeugung und Auswertung von Daten wird in vielen Bereichen leichter. Eine beachtliche Anzahl digitaler Geschäftsmodelle basiert mittlerweile auf der Analyse von großen Datenmengen.
  3. leistungsfähigere Künstliche Intelligenz: Forschung zum Maschinelles Lernen hat bereits zu wesentlichen Verbesserungen in Bereichen von Mustererkennung, Klassifikation, Spracherkennung, Schrifterkennung und automatischer Sprachübersetzung geführt. Immer weitere komplexere Aufgaben können übernommen werden.
  4. Zunehmende Virtuelle Realität: 5G wird eine Schlüsseltechnologie für die sich kommerziell immer weiter ausbreitende Augmented Reality (AR) und Virtual Reality sein, da die so die notwendigen aufwendigen Berechnungen  mit kurzen Latenzzeiten in der Cloud stattfinden können.
  5. steigende Rechen- und Speicherkapazitäten: die bisher genannten Trends gehen einher mit einem steigenden Bedarf an Infrastrukturen zur Datenverarbeitung, Speicherung und Übertragung (5G). So wächst allein der mobile Datenverkehr in Deutschland jedes Jahr um 30 Prozent. Edge Computing, also die dezentrale „Datenverarbeitung am Rande“, könnte die Infrastruktur entlasten und auch in der Netzperipherie schnelle Reaktionszeiten gewährleisten.
 

Deutschland in der Digitalisierung knapp über dem europäischen Durchschnitt 

International befindet sich Deutschland auf Platz 12 von 28 auf dem Digital Economy and Society Index (DESI). Der Index bewertet die digitale Performance und Wettbewerbsfähigkeit der EU-Mitgliedsländer.

In der Wirtschaft beschreibt mehr als die Hälfte der Mittelständler sich selbst als Nachzügler in Sachen Digitalisierung. Die Unterschiede zwischen den Branchen sind allerdings groß. Unter anderem die IKT-Branche führt den Wandel an und ist in den letzten Jahren stark gewachsen. So arbeiteten 2019 im IKT-Sektor 40 Prozent mehr Menschen als noch 2009. 

 

Deutschland hat also einerseits insgesamt Aufholbedarf und anderseits versprechen die genannten Trends weiteres Wachstum. Im weiteren befasst sich die Studie damit, was dies für die Reduktion von Treibhausgasen bedeuten kann. Da es noch keine umfassende Untersuchung der THG-Minderungspotentiale für Deutschland gibt und diese methodisch schwierig zu realisieren sei, beschränken sich die Autoren darauf, in vier Sektoren Anwendungsbeispiele zu beschreiben.

Vier Beispiele aus den Sektoren Energiewirtschaft, Verkehr, Gebäude und Industrie zur Reduktion von Treibhausgasen.

Energiewirtschaft: Virtuelle Kraftwerke – Zusammenschlüsse von kleinen dezentralen Stromproduzenten wie z.B. Photovoltaik werden über ein gemeinsames Leitsystem koordiniert und bilden einen Schwarm. Sie sind ein wichtiger Beitrag um fluktuierende erneuerbare Energien in Konkurrenz mit konventionellen Kraftwerken in den Strommarkt zu integrieren.

Verkehr: Platooning – die Kommunikation von LKWs untereinander in Echtzeit ermöglicht das zusammenschließen zu einer eng hintereinander fahrenden Kolonne. Dazu wird die Fahrweise des vordersten LKWs auf die nachfolgenden  übertragen. Der enge Abstand verbessert den Windwiderstand und steigert so die Energieeffizienz. Für die Vehicle-to-Vehicle Kommunikation wird allerdings entsprechende Infrastruktur benötigt. Außerdem müssen auch für die hohen Datenmengen Energie aufgewendet werden und verkehrsrechtliche Fragen geklärt werden.

Gebäude: serielle Sanierung – durch den Einsatz von serieller Fertigungstechnik in der Gebäudesanierung und der Vereinheitlichung von Prozessen in Planung, Produktion und Umsetzung mit Hilfe von Digitaltechnologien können Gebäude schneller, günstiger und mit weniger Arbeitsaufwand vor Ort saniert werden. Wenn so die Sanierungsrate und -tiefe erhöht wird, kann dies den Energieverbrauch mittel- bis langfristig deutlich senken.

Industrie: Demand Side Management (DSM) – so wie die Angebotsseite mit Technologien wie den Virtuellen Kraftwerken das fluktuierende Angebot der erneuerbaren Energien ausgleichen kann, kann mit DSM auch die Nachfrageseite im Chemiesektor flexibilisiert werden. Zu den vielversprechenden Ansätzen zählt die Hybridisierung der Wärmeerzeugung – der flexiblen Bereitstellung von Wärme über synthetische Brennstoffe und Strom. Der routinemäßige Wechsel zwischen beidem könnte mit digitalen Expertensystemen automatisiert werden. 

Quelle: https://www.kfw.de/PDF/Download-Center/Konzernthemen/Research/PDF-Dokumente-Studien-und-Materialien/KfW_Digitalisierung_Klimaschutz.pdf 

 

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