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Internet der Dinge

Frau sitzt auf einem Sofa und bedient ein Energiekontroller-Tablet
© istockphoto.com/Willie B. Thomas

Die Digitalisierung verändert unser Leben und Arbeiten in vielfältiger Weise. Moderne Informationstechnik macht es möglich, dass nahezu beliebige Objekte, ob Alltagsgegenstände im Haushalt oder Maschinen in Fabriken, auf kleinstem Raum mit umfassender Rechenleistung (sogenannten "Embedded Systems") ausgestattet werden. Toaster, Waschmaschine und Werkzeugmaschinen werden per Software gesteuert und können über das Internet mit der Außenwelt und untereinander vernetzt werden.

Smart Home - das intelligente zu Hause der Zukunft

Im intelligenten Haus ("Smart Home") tragen die Möglichkeiten dieser Technik zu mehr Komfort und Sicherheit, zur Energieeinsparung oder zur Unterstützung altersgerechten Lebens und Wohnens bei. Angeboten werden bereits Lösungen zur Fernbedienung von Heizung, Herd und Licht via Smartphone. Künftig soll die Waschmaschine selbstständig den günstigsten Stromtarif über den Tag finden und sich zu passender Zeit in Gang setzen. Bewohner sollen aktiv dabei unterstützt werden, ein gesundes Leben zu führen. Vieles mehr ist denkbar. Neben dem Machbaren ist es für den Erfolg des "smarten"Zuhause entscheidend, dass die Technik von Verbrauchern akzeptiert wird. Die angebotenen Lösungen müssen vertrauenswürdig (Datenschutz, Datensicherheit) sein, robust und zuverlässig funktionieren sowie zukunftssichere Investitionen ermöglichen. Für Hersteller und Anbieter geht es um die Erschließung eines neuen Markts und damit verbunden um wichtige Standortperspektiven, die es zu nutzen gilt.

Eine Studie im Auftrag des BMWi schätzt, dass der Umsatz im Bereich Smart Home in Deutschland im Zeitraum 2015 bis 2025 von 2,3 auf 19 Mrd. Euro ansteigen wird.

Im Bereich von Forschung und Entwicklung leistet das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit den Förderinitiativen "Autonomik für Industrie 4.0 - Produktion, Produkte, Dienste im Internet der Zukunft" (www.digitale-technologien.de) und "Smarthome2Market" (www.smarthome2market) wichtige Beiträge, um Machbarkeit und wirtschaftlichen Nutzen einer intelligenten Vernetzung zu demonstrieren. Ziel ist es, den Transfer von wissenschaftlichen Ergebnissen und Erkenntnissen in die Praxis von mittelständischen Herstellern, Anbietern und Anwendern zu beschleunigen.

Industrie 4.0 - die Digitalisierung der Wirtschaft

In Deutschland hängen rund 15 Millionen Arbeitsplätze direkt und indirekt von der produzierenden Wirtschaft ab. Die fortschreitende Digitalisierung muss deshalb als Chance für unseren Industriestandort verstanden werden. Dies betrifft Deutschland als Ausrüster von Fabriken wie auch als Produzent vor allem hochwertiger und spezialisierter Güter. Experten sehen in dem mit der Digitalisierung verbundenen Wandel den Ausgangspunkt für die vierte industrielle Revolution (Industrie 4.0). Fertigung nach individuellen Kundenwünschen und die schnelle Zulieferung sowie energie-, umwelt- und ressourcenschonende Verfahren definieren Kernziele von Industrie 4.0. Wesentliche Grundlagen zur Umsetzung dieser Vision liegen in der engen Verzahnung von Produktionsprozessen mit den Kommunikationsmöglichkeiten des Internet.

Bei Industrie 4.0 entstehen aus physischen Komponenten - zum Beispiel Werkzeugmaschinen - durch die Integration von Rechenleistung und Internet sogenannte Cyber Physikalische Systeme (CPS). Sie bilden die Grundlage der intelligenten Fabrik der Zukunft ("Smart Factory"): Intelligente Maschinen koordinieren selbstständig Fertigungsprozesse, Service-Roboter kooperieren in der Montage auf intelligente Weise mit Menschen, intelligente (fahrerlose) Transportfahrzeuge erledigen eigenständig Logistikaufträge. Über die intelligente Fabrik hinaus werden Produktions- und Logistikprozesse künftig unternehmensübergreifend verzahnt, um den Materialfluss zu optimieren, um mögliche Fehler frühzeitig zu erkennen und um hochflexibel auf veränderte Kundenwünsche und Marktbedingungen reagieren zu können. Dabei sollen im Hinblick auf Kosten und Ausstoß die Bedingungen der Großserienproduktion den Maßstab bilden.

Auf Grundlage dieser Möglichkeiten werden sich Wertschöpfungsprozesse verändern und neue Geschäftsmodelle entstehen. Auch die Arbeitswelt ist von Industrie 4.0 massiv betroffen. Industrie 4.0 kann Mitarbeitern neue Gestaltungspielräume eröffnen und erfordert gut ausgebildete Fachkräfte mit entsprechenden Qualifikationen. Fragen der Arbeitsplatzgestaltung, des Arbeitsschutzes, des Datenschutzes und der Qualifizierung von Fachkräften müssen bei Industrie 4.0 frühzeitig aufgegriffen werden.

Auch im Industriebereich gilt es, das Vertrauen von Herstellern in die neue Technik zu gewinnen. Industrie 4.0 eröffnet neue Angriffspunkte für Cyber-Kriminalität und Wirtschaftsspionage. Zentrale IT-Sicherheitsanforderungen gilt es zu beherrschen. Hinzu kommt, dass es bei Industrie 4.0 um weltweit organisierte Produktionsnetzwerke geht und vieles außerhalb nationaler Kontrollmöglichkeiten liegt.

Das Internet der Dinge bildet einen wichtigen Schwerpunkt der Technologiepolitik. Das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 ist ein zentrales Element der Hightech-Strategie der Bundesregierung wie auch der Digitalen Agenda 2014 - 2107.