Digitalisierung verstehen. Hannes Androsch

Kausalität, dass diese Art von Strahlung bei der Intensität, mit der sie eingesetzt werden soll, gesundheitsgefährdend ist. Da es noch einige nicht restlos geklärte Fragen gibt, ist wissenschaftlich gesehen ein Restrisiko vorhanden“, so Gernot Schmid von den Seibersdorf Laboratories.

      Eines ist aber sicher: Der superschnelle Mobilfunkstandard 5G wird den Stromverbrauch von Rechenzentren kräftig in die Höhe treiben. Nach einer Studie für den Stromversorger E.ON soll der ohnehin stark wachsende Energiebedarf der Rechenzentren durch 5G ab sofort bis 2025 um 3,8 Milliarden Kilowattstunden weltweit steigen. Das wäre genug Strom, um Städte wie Paris oder Rom ein Jahr lang zu versorgen. Auf absehbare Zeit werden diese Mengen an erneuerbarer Energie nicht zu liefern sein, was den Strompreis gewaltig in die Höhe treiben wird. Klimaneutralität und sauberer Strom werden nicht zum Nulltarif zu bekommen sein und sind auch als Umverteilungsinstrument ungeeignet.

      Das Netz der Zukunft: 6G

      Während Industrie und Endverbraucher sehnsüchtig auf den schnellen Datentransfer durch 5G warten, arbeitet die Forschung bereits auf Hochtouren an der nächsten Mobilfunkgeneration von drahtlosen Echtzeit-Kommunikationsverbindungen. Sixth Generation Wireless, also 6G, heißt der Nachfolger der 5G-Mobilfunktechnologie. 6G soll aufgrund zahlreicher kleiner Funkzellen in der Lage sein, eine deutlich höhere Anzahl von Daten mit kürzeren Verzögerungszeiten zu übertragen und noch mehr Nutzer an ihren Endgeräten bedienen. Künstliche Intelligenz (KI) wird hierbei eine wesentliche Rolle spielen.

      Durch die kurzen Wegstrecken lassen sich große Datenraten mit minimalem Energieaufwand und geringer elektromagnetischer Immission übertragen. Das macht Signalübertragungen im Terahertz-Bereich möglich, die sich im elektromagnetischen Spektrum zwischen Mikrowellen und Infrarotstrahlung bewegen.

      Moderne 6G-Kommunikationssysteme erlauben einen sichereren, kostengünstigeren, zuverlässigeren und umweltfreundlicheren Betrieb vieler technischer Systeme. Außerdem vermindern sie den Energieverbrauch und erhöhen die Wettbewerbsfähigkeit im Sinne der im Europäischen „Green Deal“ verankerten Ziele von verbesserter Ressourceneffizienz und geringeren Treibhausgas-Emissionen. So ist es in Produktionsprozessen der Zukunft erforderlich, eine rasche und zuverlässige Interaktion zwischen Robotern sowie zwischen „Mensch und Roboter“ zu gewährleisten.

      Auch bei öffentlichen Verkehrsmitteln, die zur CO₂-Reduzierung beitragen, kann 6G teure drahtgebundene Sicherheitssysteme z. B. im Bahnverkehr durch kostengünstigere drahtlose Kommunikationsverbindungen ersetzen. Der autonome Betrieb von Zügen kann mithilfe der neuen 6G-Kommunikationssysteme sicher realisiert werden. Das reduziert den Individualverkehr und trägt durch die Neubelebung bisher unrentabler Nebenbahnen zu einer Steigerung der öffentlichen Mobilität in ländlichen Gebieten bei.

      Total vernetzt: Internet der Dinge (IoT)

      No one can do I(o)T alone – wie es der deutsche Elektronik-Multi Bosch bewirbt – zeigt eindeutig den Weg, den die digitalisierte Gesellschaft eingeschlagen hat: Der Trend zur Vernetzung ist nicht mehr zu stoppen. Die Bezeichnung „Internet of Things“, abgekürzt IoT, wurde vom britischen Technologie-Pionier Kevin Ashton erstmals 1999 verwendet und seitdem tüfteln Wissenschaftler an der Umsetzung seiner Vision eines „allgegenwärtigen Computereinsatzes“.

      Das „Internet der Dinge“, auch als „Allesnetz“²⁴ bekannt, steht einerseits für die zunehmende Vernetzung zwischen „intelligenten“ Gegenständen untereinander, die sich per M2M (Machine-to-Machine) gegenseitig austauschen. Andererseits ist jedes „eindeutig identifizierbare physische Objekt“ über eine eigene Internetadresse vom Menschen abrufbar. Mittels künstlicher Intelligenz können Geräte miteinander kommunizieren und automatisierte Prozesse einleiten. Hier liegt der wesentliche Unterschied zum herkömmlichen Arbeiten mit einem Computer, was den Menschen zunehmend überflüssig macht.

      Diese autonom arbeitenden „Things“ generieren Handynutzungsdaten, Messdaten oder Ortungsdaten im großen Stil, um sie mit Sensoren, Robotern oder Programmen automatisch zu speichern.²⁵ Weltweit beträgt das Marktvolumen von IoT-Anwendungen derzeit 635 Mrd. US-Dollar (555,9 Mrd. Euro) und wird sich auf geschätzte 2,3 Billionen Dollar im Jahr 2030 erhöhen. In Österreich soll sich der Markt bis zum Jahr 2025 auf 11 Mrd. Euro fast verdreifachen und bis 2030 könnten es bereits 16 Mrd. Euro sein.²⁶ In der gesamten DACH-Region wird das IoT-Marktvolumen aktuell auf 35,9 Mrd. Euro geschätzt. Davon entfallen 24,1 Mrd. auf Deutschland, 7,6 Mrd. auf die Schweiz und 4,2 Mrd. Euro auf den österreichischen Markt.²⁷

      Bis 2024 werden weltweit 35 Milliarden Endgeräte vernetzt sein und im Jahr 2030 möglicherweise sogar 50 Milliarden.²⁸ Das wird die Art und Weise, wie Menschen leben und arbeiten, grundlegend verändern. Ziel dieser Vision ist es, dass jeder reale Gegenstand als Teil des IoT in der Lage sein soll, seine Zustandsinformationen laufend im Internet zur Verfügung zu stellen, wie das in der Automobilbranche schon heute teilweise der Fall ist. Ein durchschnittlicher Pkw verfügt über rund 200 Sensoren, die das Einparken sowie die Überwachung des toten Winkels möglich machen oder als automatisches Notrufsystem oder zur Kontrolle des Reifendrucks fungieren. Die Anwendungsfelder des IoT sind vielfältig, weil die Sensoren und Komponenten zur Datenübertragung per Funk in vernetzte Ampeln oder selbstfahrende Autos eingebaut werden können. Ebenso sind sie in der Unterhaltungselektronik oder Warenwirtschaft vorstellbar, können in Möbeln oder Lampen stecken oder in der Medizin mittels Mikro-Implantaten das Blut nach Krebszellen durchsuchen bzw. für die korrekte Verabreichung von Medikamenten samt deren Dosierung sorgen. In Smarthomes können intelligente Stromzähler, sogenannte Smart Meter, die Energieeffizienz verbessern, um den Stromverbrauch und die Stromkosten zu senken. Auch Hemden könnten der Waschmaschine mitteilen, mit wie viel Grad sie gewaschen werden möchten. Zukunftsforscher zweifeln allerdings daran, dass alles, was machbar wäre, auch zur Anwendung kommen wird. Die Vision des Kühlschranks, der seinen Benützer umgehend informiert, sobald bestimmte Lebensmittel nicht mehr vorrätig sind, und von sich aus welche bestellt, könnte daran scheitern, dass sich die Menschen ihr Einkaufsverhalten nicht vorschreiben lassen wollen. Auch Schlüssel oder Wertgegenstände, die man verloren hat, übers Internet zu lokalisieren, ist ein zweischneidiges Schwert, da Personen sich permanent überwacht fühlen würden.

      Derartige Zustandsinformationen sind aber im Industriesektor bei Prozessen in Fabriken und Produktionseinrichtungen von großer Bedeutung. Techniker können vorausschauend über den Betrieb von Motor und Material informiert werden und entsprechend eingreifen, um Schäden oder Leerläufen durch entsprechende Wartung bzw. den Austausch einer Komponente vorzubeugen. Dabei sind die Geräte mit intelligenten Sensoren ausgestattet, untereinander vernetzt und ständig im Internet präsent. So lassen sich Produktionsabläufe besser planen, sie sind zudem sicherer und gestalten sich kosten- und zeiteffizienter, sodass insgesamt ein nachhaltigeres Qualitätsmanagement gewährleistet werden kann. Diese Vernetzung soll es ermöglichen, eine gesamte Wertschöpfungskette zu optimieren. Dabei sind Sicherheitslücken jedoch zu vermeiden, die bei komplexen Systemen bedacht werden müssen – siehe Kapitel Bedrohter Cyberraum: Internetkriminalität – „Sicherheitslücken den Kampf angesagt“.