Neue Wertschöpfung

Neue Wertschöpfung durch Digitalisierung

Gute Zukunftsperspektiven für unseren Standort – das heißt in erster Linie: Wohlstand und Beschäftigung – hängen ganz maßgeblich davon ab, wie wir bei Forschung und Entwicklung in zentralen Technologiefeldern aufgestellt sind und ob es unseren Unternehmen auch künftig gelingt, Innovationen in Wertschöpfung umzusetzen. Dafür müssen auch die Rahmenbedingungen stimmen, die der Staat setzt. Wie dies gelingen kann, zeigt der Zukunftsrat der Bayerischen Wirtschaft auf. In Fortsetzung seiner bisherigen Arbeit war es folgerichtig, nunmehr die Digitalisierung in ihren technologischen, gesellschaftlichen und vor allem wirtschaftlichen Dimensionen umfassend in den Fokus zu nehmen.

Die von der vbw – Vereinigung der Bayerischen Wirtschaft e. V. als Arbeits- und Diskussionsgrundlage beauftragte Studie Neue Wertschöpfung durch Digitalisierung spannt den Bogen von der Landwirtschaft über die Industrie bis hin zu den Dienstleistungen. Dabei wird jeweils eine Branche vertieft untersucht, während Expertenwissen aus verschiedenen anderen einfließt. Hinzu kommen eine ökonomische Analyse und im Sinne eines Ausblicks die Erörterung von technologischen Trends, insbesondere der Blockchain-Technologie.

Nur in der Gesamtschau wird deutlich, welche Veränderungsprozesse wir insgesamt durchlaufen, wie bedeutsam die Digitalisierung für unseren heutigen und künftigen wirtschaftlichen Erfolg ist und worauf es bei der Bildung, beim Rechtsrahmen und in der Arbeitswelt ankommt, wenn wir für Wirtschaft und Gesellschaft den größtmöglichen Mehrwert aus den neuen Möglichkeiten ziehen wollen. Basierend auf diesen breit gefächerten Erkenntnissen gibt der Zukunftsrat Empfehlungen an Wirtschaft, Wissenschaft und Politik mit dem Ziel, mehr Wertschöpfung durch Digitalisierung in Bayern und Deutschland zu realisieren.

01.1
Potenziale
Einleitung

Neue Wertschöpfung durch Digitalisierung

Drei zentrale Eigenschaften kennzeichnen die Digitalisierung: die Vernetzung von Menschen und Dingen, die Virtualisierung von Produkten und Prozessen sowie der Austausch von Daten und Wissen. Auf der Kombination dieser drei Eigenschaften und der Auswertung und Weiterentwicklung von Daten und Wissen bauen zunehmend automatisierte und autonome Systeme auf.

Wesentliche Treiber bzw. Basistechnologien der Digitalisierung sind

  • Sensorik und Aktuatorik Verbindung zwischen realer und virtueller Welt
  • Internettechnologien für die Informationsübertragung
  • Software zur Transformation von Daten in Wissen, zur Prozesssteuerung und Entscheidung.

Die ökonomischen Besonderheiten der Digitalisierung liegen vor allem darin, dass das
in Daten oder Datenmodellen verkörperte Wissen nahezu kostenlos kopiert werden
kann und die Grenzkosten für die Verbreitung einer zusätzlichen Information ebenfalls
nahe null liegen (Null-Grenzkosten-Eigenschaft). Auch für die Lagerung / Speicherung
des Wissens entstehen im Vergleich zu realen Gütern vernachlässigbare Kosten. Diese
Eigenschaften sind eng mit den Besonderheiten des zentralen „Produkts“ Software
verbunden: Hohen Fixkosten bei der Entwicklung stehen niedrige Kosten für Kopien
und Verbreitung gegenüber, was zu einer hohen Skalierbarkeit führt. Gleichzeitig ist
auch eine Weiterentwicklung nach der Auslieferung möglich und geboten.

Aus den Kernelementen der Digitalisierung folgen zahlreiche neue Möglichkeiten, deren Umsetzung zusätzliche Wertschöpfung generieren und auch über den engen volkswirtschaftlichen Begriff hinaus weiteren Mehrwert schaffen kann.

Neue Wertschöpfung durch Digitalisierung

Beispiel Industrie

Im Kern gibt es überall drei große Anwendungsfelder, auf denen die Digitalisierung neue Wertschöpfung schaffen kann: Optimierung von Prozessen, Produktverbesserungen bzw. neue Produkte und optimierte oder neue Geschäftsmodelle.

 

01.2
Potenziale
Optimierung von Prozessen

Optimierung von Prozessen

Die Digitalisierung von Prozessen ist oft der erste Schritt in der digitalen Transformation und birgt erhebliches Wertschöpfungspotenzial.

 

 

Viele Anwendungen der Digitalisierung in der Landwirtschaft haben zum Ziel, Heterogenität und Variabilität zu messen, zu steuern und zu optimieren. Die Herausforderungen sind in diesem Bereich hoch, da es um lebende Systeme geht und die Abhängigkeit von Umwelteinflüssen groß ist.

Precision Farming
beschreibt dabei einen informationsbasierten Ansatz, bei dem die Entscheidungsunterstützung durch digitale Informationen im Vordergrund steht, z. B. durch Wetter-Apps. Precision Farming umfasst unter anderem variable Ausbringungstechniken (Variable Rate Technology), Regelspurverfahren (Controlled Traffic Farming) und Fernerkundung (Remote Sensing). So erlaubt beispielsweise die Fernerkundung zusammen mit variablen Ausbringungstechniken die teilflächenspezifische (und damit effizientere) Verteilung von Betriebsmitteln wie Saatgut, Dünger etc., während das Regelspurverfahren durch automatisierte Spurführung Bodenverdichtungen verringert und landwirtschaftliche Erträge sichert.

Smart Farming
ist wissensbasiert und beinhaltet teilautonome bis vollständig autonome Technologien, die der Landwirt hauptsächlich überwacht.  Prozesse des Smart Farming bestehen dabei aus Datengewinnung und Prozessoptimierung unter Einsatz von Big-Data-Methoden. In der Tierhaltung entstehen Daten beispielsweise in Bezug auf das Futter (z. B. Nährstoffgehalt), Melksysteme (z. B. Melkdauer), Fütterungsautomatik (z. B. Futtermenge) und das Tier selbst (z. B. Genom, Gesundheitsparameter, Bewegungsprofil).  Die Kombination dieser Daten ermöglicht eine Prozessoptimierung unter anderem beim Herdenmanagement.

 

Das Konzept des Building Information Modeling (BIM) ermöglicht die durchgängige Nutzung von digitalen Gebäudeinformationen über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks:
vom Entwurf über die Detailplanung und Ausführung bis zum Betrieb und den möglichen späteren Rückbau des Gebäudes.

Damit wird folgender Mehrwert verfolgt:

  • erhöhte Planungsqualität / Effizienz der Planung
    • bessere Anbindbarkeit von Analyse und Simulationssystemen
    • bessere Möglichkeiten zur Koordination der Fachgewerke
    • Verringerung von Planungsfehlern
    • höhere Genauigkeit bei der Mengenermittlung
    • Reduktion von Nachträgen
  • höhere Kostensicherheit bei der Ausführung
  • Einhaltung des Zeitrahmens
  • Vorteile im Gebäudebetrieb
    direkte Verwendung der digitalen Informationen
    (z. B. zu verbauten technischen Geräten einschließlich Wartungs-intervallen) im Facility Management und beim Um- oder Rückbau (z. B. Kenntnis über verbaute Materialien für Recycling)
  • Synergien sind auch mit Smart-Home-Anwendungen möglich
    (z. B. virtueller Einbau und Test der Sensorik bei der Modellerstellung) oder im Rahmen der energetischen Vernetzung von Gebäuden (Integration erneuerbarer Energien und Speicher)
  • Zusätzlicher Nutzen
    im Rahmen von Bürgerbeteiligungen bei Großprojekten lassen sich
  • Planungsvarianten mithilfe von flexibel anpassbaren virtuellen 3D-Modellen viel besser
  • nachvollziehen als mit herkömmlichen 2D-Zeichnungen, zudem können die digitalisierten
  • Modelle wesentlich leichter zugänglich gemacht werden


Auswirkungen von BIM auf Planungs- und Entscheidungsprozesse

Auch über BIM hinaus birgt die Digitalisierung beim eigentlichen Bauvorgang erhebliche Potenziale, beispielsweise im Hinblick auf digitale Vorfertigung, automatisierte Baufortschrittsüberwachung oder den Einsatz von Robotik auf der Baustelle.

Als Blockchain bezeichnet man kurz gesagt eine dezentrale Datenbank, die von mehreren Teilnehmern eines Netzwerkes vorgehalten wird und deren Integrität mittels einer fortlaufenden Prüfsumme sowie durch eine kryptografische Verrechnung gewährleistet wird. Der große Vorteil gegenüber konventionellen Datenbanksystemen ist, dass eine einmal in ein solches datenbankbasiertes Register aufgenommene Information nachträglich nicht mehr einseitig verändert werden kann. Die Anwendung der Technologie hat das Potenzial, einen Mehrwert durch verbesserte Prozesse in verschiedensten Branchen und Anwendungsfeldern zu schaffen. Dabei sind jeweils unterschiedliche Eigenschaften der Blockchain relevant.

Anwendungspotenziale der Blockchain-Technologie

Branche / Anwendungsfelder Wesentliche Eigenschaften
Finanzbranche  
Zahlungsprozesse (v. a. international), Kapitalmarkthandel: unmittelbare Durchführung ohne Intermediär (Vermittler)

Dezentralität,
Manipulationssicherheit

Internet der Dinge  
Unterstützung der Autonomie (keine zentrale Koordinierungsstelle), Dokumentation von Wertschöpfungsprozessen und Smart Contracts Transparenz,
Manipulationssicherheit,
Dezentralität
Energiesektor  
Koordination von Smart Grids, Prosumer-Transaktionen Dezentralität
Handelsketten  
Herkunftsnachweise Manipulationssicherheit,
Irreversibilität / Integrität
Supply Chain Management  
Einsatz von Smart Contracts für Zahlungsprozesse / Automatisierung, zur Qualitätssicherung im Einkauf Beschleunigung, Effizienzsteigerung,
Irreversibilität / Integrität
Gesundheitswesen  
Nachvollziehbare Kontrolle über Datenverwendung, um Einhaltung der Datenschutzbestimmungen und damit populationsweite Auswertungen zu ermöglichen Transparenz,
Irreversibilität / Integrität
Medienindustrie  
Schaffung eines Lizenzsystems, Ermöglichung korrekter Abrechnungen Transparenz
Öffentlicher Sektor  
Register- und Dokumentationsfunktionen (u. a. Eigentumsübertragung) Integrität, Transparenz, Beschleunigung

 

Quelle: Eigene Darstellung vbw. Neue Wertschöpfung durch Digitalisierung

01.3
Potenziale
Neue oder optimierte Produkte

Neue oder optimierte Produkte

Die Digitalisierung von Prozessen ist oft der erste Schritt in der digitalen Transformation und birgt erhebliches Wertschöpfungspotenzial.

In der Landwirtschaft lassen sich durch die Digitalisierung und die dadurch erhöhte Datenverfügbarkeit Ertragshistorien aufbauen, die einerseits die öffentliche Verwaltung von der Erstellung von Erntestatistiken entlasten und andererseits die Entwicklung neuer Versicherungsformen ermöglichen: Bei einer Ertragsindexversicherung wird eine Leistung ausgezahlt, wenn der Ertrag in einer Region unter eine bestimmte Grenze fällt. Das kann gerade in Entwicklungsländern mit unzureichender Infrastruktur landwirtschaftliche Versicherungsmodelle unterstützen.

Ein neues Produkt sind z. B. virtuelle Konten, mit denen Zahlungsströme – losgelöst vom tatsächlichen Zahlungsverkehr – bestimmten Unternehmensteilen / -bereichen bzw. einem Anlagevermögen zugeordnet werden. So wird z. B. Material, das eine Maschine selbstständig zur Versorgung bestellt, dem Gerätekonto zugeordnet, aber nach Eingang der Rechnung physisch über das Hauptkonto bezahlt. Diese sogenannten Virtual Accounts ermöglichen also eine vereinfachte Buchführung und Abrechnung, die auf den Bedarf der Industrie 4.0 abgestimmt ist.

Individualisierte und kundeninnovierte Produkte
Neben der Standardausführung gab es schon länger die Strategie, verschiedene Varianten einer Produktpalette am Markt anzubieten, in der Regel basierend auf Baukasten- und Modulsystemen. Mit zunehmender Digitalisierung (Vernetzung und Interaktion mit dem Kunden, additive Fertigung, Änderungen von Funktionalitäten durch reine Software Anpassungen etc.) wachsen auch die Möglichkeiten einer Individualisierung im Sinne einer punktuellen und ad hoc – d. h. nach Bestellungseingang – vorgenommenen Anpassung an die Vorstellungen bzw. den Bedarf des Kunden (bis hin zur sogenannten Losgröße 1). Ein entscheidender Vorteil für das Unternehmen liegt hier darin, dass weniger Produktvarianten „auf Verdacht“ entwickelt und verwaltet werden müssen. Das setzt allerdings voraus, dass die Individualisierbarkeit (beispielsweise eines Bauteils, einer Funktion) im Entwicklungsprozess als zusätzlicher Schritt mitbedacht wird, ebenso wie Fragen der Sicherheit und Haftung. Als weiterer Schritt sind auch kundeninnovierte Lösungen möglich, bei denen der Kunde über eine fest vorgegebene Variantenauswahl hinaus eine Gestaltungsmöglichkeit erhält.

Das gilt beispielsweise auch in der Bauindustrie. Gerade im Bereich der Wohn- und Geschäftsgebäude ist seit jeher Individualität gefragt, die mit BIM und neuen digitalen Produktionsmethoden (u. a. Automatisierung) in hoher Qualität und teilweise mit Kostenvorteilen realisiert werden kann. Der mögliche Mehrwert liegt an der Schnittstelle zwischen Produkt- und Prozessverbesserungen, wie auch am Beispiel der additiven Fertigung (sogenannter 3D Druck) erläutert werden kann.

 

Die Technik ist in der Regel für die Fertigung von Einzelstücken und Kleinserien wirtschaftlich interessant, da die Stückkosten hier nahezu unabhängig von der produzierten Stückzahl sind. Sie hat neben der industriellen Anwendung – bis hin zum Bereich der Gebäudekonstruktion – auch Potenziale für das Handwerk oder den Handel; selbst im Bereich der Ernährungswirtschaft gibt es mehrwertstiftende Anwendungsmöglichkeiten (3D Druck von Lebensmitteln z. B. für Menschen mit Schluckbeschwerden, für die Nahrung in geeigneter Konsistenz wieder in eine ansprechende Form gebracht werden kann).

 

Digitalisierung in der additiven Fertigung

Mehrwert

Durch direkte Umsetzung digitaler Baudaten in physische Produkte kann Werkzeugeinsatz reduziert werden, da keine produktspezifischen Werkzeuge und Formen benötigt werden und damit auch nicht gewartet und gelagert werden müssen

Zeit- und Kostenersparnis, Vermeidung von Produktionsausfällen, Vermeidung von Überproduktion und entsprechender Verschwendung

Änderungen an der Bauteilgeometrie erfordern nur eine Änderung der digitalen Daten

Geringerer Aufwand

Produktion unterschiedlicher Bauteile in beliebiger Reihenfolge ohne größeren Umrüstaufwand und wirtschaftliche Fertigung individuell angepasster Produkte

Fertigung nach Bedarf, ggf. unter direkter Beteiligung des Kunden bei der Gestaltung (Losgröße 1)

Schnellere Herstellung von Prototypen

Kürzere Produktentwicklungszyklen

Langfristige (Ersatz-)Teileverfügbarkeit kann garantiert werden

Kundennutzen, Wettbewerbsvorteil

Dezentrale Fertigung beispielsweise von Ersatzteilen anhand digital übermittelter Daten; grundsätzlich auch ohne spezifische Kenntnisse über die zu fertigenden Teile denkbar

Geringerer Aufwand für Logistik und Lagerhaltung

 

Quelle: Eigene Darstellung vbw

01.4
Potenziale
Neue Geschäftsmodelle

Neue Geschäftsmodelle

Ein wesentlicher Effekt der Digitalisierung sind Veränderungen von Geschäftsmodellen und Märkten.

 

Treiber Bedeutung
Onlinebasierte Vertriebswege  
Geringe Transaktionskosten, Gamification (Integration spielerischer Elemente), Verbreitung (mobiler) Internetzugänge, Kundennähe 74 Prozent der Deutschen haben in den letzten zwölf Monaten online eingekauft, 53 Prozent nutzen Onlinebanking
Smart Products und hybride Geschäftsmodelle
Wachsende Vernetzung, dadurch Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit, Maschine-zu Maschine-Kommunikation Der Anteil der Unternehmen, der RFID (Radio- Frequency Identification)-Technologien  zum automatisierten und berührungslosen Identifizieren und Lokalisieren von Objekten einsetzt, hat sich in Deutschland von 2011 bis 2014 mehr als verdoppelt Anzahl der vernetzten Geräte im Haushalt steigt (heute 10, bis 2022 sollen es 50 sein)
Smart Services (datenbasierte Dienstleistungen, Software)
Hohe Skalierbarkeit, geringe Vervielfältigungskosten, nachträgliche Weiterentwicklung und „Wartung“, fortlaufender Kundenkontakt, doppelte Null-Grenzkosten-Eigenschaft Wertschöpfungsanteil von Software in physischen Produkten steigt. Teilweise werden vormals physische Produkte dematerialisiert: im Musikbereich werden zwei Drittel der Umsätze in den  USA bereits mit digitalen Angeboten  gemacht (Europa: 36 Prozent)
Kollaborative Geschäftsmodelle  
Netzwerkeffekte, Interaktion auch mit und zwischen Nutzern, Open Source, doppelte Null-Grenzkosten-Eigenschaft Alle großen IKT- und Softwarehäuser betreiben Plattformen; hierzu zählen beispielsweise auch Google und Facebook
Sharing Economy  
Vernetzung (ständiger, ortsungebundener Internetzugang) Von den 14- bis 29-jährigen Internetnutzern in Deutschland nutzen 17 Prozent bereits Sharing Economy, weitere 19 Prozent können sich eine Nutzung vorstellen

 

Quelle: Eigene Darstellung vbw. Neue Wertschöpfung durch Digitalisierung

Beispiel Industrie
Die Verlängerung der Wertschöpfungskette durch die Ergänzung des Produkts um vor- und nachgelagerte Dienstleistungen (sogenannte hybride Wertschöpfung) ist grundsätzlich auch ohne Digitalisierung denkbar, diese verleiht den entsprechenden Geschäftsmodellen jedoch insbesondere im Hinblick auf die Verfügbarkeit von Daten und die dadurch zusätzlich möglichen Leistungen (Beispiel Predictive Maintenance) eine ganz neue Dynamik.

Beispiel Landwirtschaft
Neue Möglichkeiten ergeben sich u. a. im Bereich der Beratung, etwa im Hinblick auf die Optimierung des Betriebsmitteleinsatzes. Der Landtechnik-Hersteller kann beispielsweise datenbasiert und aus der Ferne die passenden Einstellungen ermitteln und den Landwirt gezielt anleiten.

Beispiel Finanzbereich
Als neues Geschäftsmodell werden verschiedene nicht banktypische Ansätze gesehen. Dazu zählen z. B. der Ausbau von B2B-Plattformen, das Angebot von gezielten Datenanalysen (neue, vielleicht gar unerwartete Erkenntnisse über Daten-phänomene), die Weitergabe von Erfahrungen mit regulatorischen Fragen (operative Handhabung) oder die Bedienung digitaler Schnittstellen zum Kunden wie die Integration von Teilen der Wertschöpfungskette des Kunden (z. B. im Supply Chain Management).

 

Tätigkeiten entlang einer hybriden Wertschöpfungskette

01.5
Potenziale
Weiterer Mehrwert

Weiterer Mehrwert

Wertschöpfung im Sinne der volkswirtschaftlichen Gesamtrechnung erfasst die in den einzelnen Wirtschaftsbereichen erbrachte wirtschaftliche Leistung. Was sich nicht als Differenz zwischen Produktionswert und Vorleistungen berechnen lässt, kann nach der geltenden Systematik in der Regel nicht bei der Ermittlung der Bruttowertschöpfung berücksichtigt werden. Während sich der auf Unternehmensebene entstehende Mehrwert durch neue Produkte, Prozesse und Geschäftsmodelle jedenfalls dem Grundsatz nach in dieser Systematik erfassen lässt – nicht allerdings auf allen Ebenen –, führen insbesondere die Null-Grenzkosten-Eigenschaften der Digitalisierung dazu, dass in verschiedenen Bereichen weiterer Mehrwert entsteht, der von vornherein nicht oder nur sehr unvollständig in die volkswirtschaftliche Gesamtrechnung eingeht. Elemente dieses weiteren Mehrwerts werden im Folgenden beispielhaft skizziert.

Die Digitalisierung schafft einen einfachen, kostengünstigen oder sogar kostenlosen und schnellen Zugang zu Wissen und kulturellen Inhalten. Wissensinhalte können unabhängig
von Zeit und Ort recherchiert werden, und insbesondere von einer praktisch unbegrenzten Anzahl an Personen zeitgleich genutzt werden. Wikipedia ist ein prominentes Beispiel. Besonderheiten im Vergleich zu herkömmlichen Nachschlagwerken liegen in der Aktualität, der Erstellung durch die Nutzer selbst, einschließlich einer insgesamt gut funktionierenden Kontrolle, sowie der Transparenz: Es ist jederzeit und für alle nachvollziehbar, wer welche Änderung vorgenommen hat. Somit wird der komplette Diskurs abgebildet. Allerdings handelt es sich nicht notwendigerweise um Expertenwissen – die Datenbasis ist nur so gut, wie die Menschen, die sie beisteuern. Darüber hin aus gibt es auch staatliche Angebote, beispielsweise die Seite gesetze-im-internet.de des Bundesjustizministeriums, auf der nahezu das gesamte geltende Bundesrecht kostenlos und immer aktuell zur Verfügung steht – ein Service, der offline auch mit Loseblattsammlungen und regelmäßigen (kostenpflichtigen) Nachlieferungen nicht in gleicher Qualität abgebildet werden kann.

Zusätzlicher Nutzen entsteht durch interaktive Nutzerfunktionen und insbesondere Suchfunktionen, die nicht auf eine einzelne Datenbank beschränkt bleiben. Das betrifft Private ebenso wie Wissenschaftler, die etwa in digitalen Bibliotheken recherchieren, aber auch alle anderen Teilnehmer am Wirtschaftsleben – vom potenziellen Gründer, der sich z. B. umfassend über das Marktumfeld oder etwaige Unterstützungsmöglichkeiten informieren kann bis zum etablierten Unternehmen.

Als weiterer Aspekt kommt hinzu, dass die Vernetzung und die damit einhergehenden Möglichkeiten der Wissensdiffusion auch eine bessere und sowohl gezieltere als auch breitere Darstellung der eigenen Anliegen ermöglichen. Das reicht von der Präsentation von Aktivitäten und Inhalten zu Marketingzwecken auf Unternehmensebene über die Herstellung von Transparenz beispielsweise zu Vorhabenplanungen durch den Staat (auch im Sinne einer Bürgerbeteiligung) bis hin zu den Aktivitäten Privater, die als Ausdruck ihrer Meinungsfreiheit z. B. Angebote und Leistungen bewerten oder zu ihren spezifischen Anliegen Beiträge verfassen.

 

Mit automatischer Textgenerierung kann über leicht überprüfbare bzw. gleichartige Vorgänge berichtet werden; die Software kann dabei auch lernen, den normativen Gehalt und die Relevanz eines Ereignisses richtig einzuschätzen. An ihre Grenzen stößt die Technik heute dort, wo Empathie oder eine Recherche von Hintergrundinformationen gefordert sind. Der menschliche Reporter wird also weiterhin gebraucht, kann sich aber unter Umständen stärker auf diese Bereiche seiner Arbeit konzentrieren.

Aktuell im Einsatz sind „Roboter-Journalisten“, etwa im Bereich der unterklassigen Sportereignisse oder für aktuelle Feinstaubmeldungen. Die Texte basieren auf strukturierten Daten (z. B. Spielberichtsbögen und weitere Liga-, Spiel- und Vereinsdaten). Dabei ist grundsätzlich auch eine gezielte Information der jeweiligen Zielgruppe möglich, im zweiten Beispiel etwa von Personen mit Atemwegsbeschwerden. Der Mehrwert liegt in einer größeren Aktualität und einem größeren Umfang an Berichterstattung – es kann so parallel über beliebig viele Ereignisse berichtet werden, zu denen es ansonsten in der Regel schon aus Kapazitätsgründen oder wegen einer zu kleinen Zielgruppe keine Berichterstattung gäbe.

 

Digitale Produkte haben durch Qualitätsverbesserung und zusätzliche Eigenschaften für Konsumenten oftmals einen höheren Nutzen als vergleichbare nicht-digitale Vorgängerprodukte aus der Offline-Welt. Häufig sind die digitalen Lösungen sogar noch billiger. Diese Produktveränderungen und die damit verbundenen Nutzen können so weit gehen, dass ein sinnvoller Vergleich mit Vorgängerprodukten nicht mehr möglich ist. Das gilt schon für den Vergleich bereits digitalisierter Produkte untereinander, beispielsweise im Hinblick auf den Leistungsumfang eines Smartphones und eines Mobiltelefons der Generation von vor zehn Jahren – von einem Vergleich mit den Zeiten der reinen Festnetztelefonie ganz zu schweigen.

Diese Art von Mehrwert wird in der aktuellen volkswirtschaftlichen Statistik nicht erfasst. Die sogenannte Konsumentenrente ist die Differenz zwischen der Zahlungsbereitschaft und des tatsächlichen Preises, den ein Konsument für ein Produkt oder eine Dienstleistung zu zahlen hat. Durch digitalisierte Prozesse lassen sich zahlreiche (innerbetriebliche) Kosten senken, was einen preissenkenden Effekt auf die Endprodukte hat. Wenn der Preiseffekt größer als der Mengeneffekt ist (Preise fallen stärker als die nachgefragte Menge steigt), wird ein Rückgang der Wertschöpfung gemessen, obwohl es einen Mehrwert aus Sicht der Konsumenten gibt.

Ein weiterer wichtiger Aspekt sind digitale Dienste, die kostenlos von Internetfirmen oder sozialen Netzwerken angeboten werden und für den Konsumenten erheblichen Nutzen stiften können.

 

Auch auf Ebene von Staat und Verwaltung kann die Digitalisierung einen Mehrwert bringen, der sich letztlich in vereinfachten und ggf. verbesserten Verfahren wiederum bei Bürgern und Unternehmen niederschlägt. Das verdeutlicht etwa das Beispiel des österreichischen Notariats: Der Umstieg auf elektronischen Rechtsverkehr hat die Qualität der notariellen Dienstleistung in Bezug auf die Implementierungsgeschwindigkeit der juristischen Transaktionen nach Maßgabe von Durchlaufzeiten und Erledigungsquoten pro Zeiteinheit wesentlich erhöht. In untergeordnetem, aber ebenfalls relevantem Ausmaß konnte auch die äußerst geringe Fehleranfälligkeit noch weiter reduziert und damit die Rechtssicherheit erhöht werden.

Die Digitalisierung erleichtert grenzüberschreitende Transaktionen, die Zusammenarbeit von Forschern und die Diffusion von Innovationen und Wissen. Auf Unternehmensebene werden durch den sofort, nahezu kostenlos und an beliebig viele Empfänger möglichen Daten- und Informationsaustausch Transaktionskosten minimiert – wenn insoweit keine besonderen Hemmnisse (z. B. Datenschutzbestimmungen) bestehen. Ähnlich wie beispielsweise Freihandelsabkommen einen reibungslosen (und kostengünstigeren) Waren- und Dienstleistungsverkehr ermöglichen, dürften die Datenschutzbestimmungen für den Internet-Datenverkehr zwischen der EU und den USA („Safe Harbor Framework“ beziehungsweise der Nachfolger „Privacy Shield“) die Kosten für den Online-Handel zwischen diesen beiden Wirtschaftsräumen reduziert haben. Schätzungen zufolge würden rund ein Prozent aller EU-Exporte anderenfalls nicht durchgeführt werden. Das vermittelt zumindest einen ersten Eindruck vom Mehrwert durch Digitalisierung in diesem Bereich.

In einzelnen Bereichen scheint die Effizienz heute schon so hoch zu sein, dass auch mit digitalen Technologien keine allzu großen Potenziale mehr gehoben werden können, beispielsweise in bestimmten Teilbereichen der Landwirtschaft, die in Deutschland und Bayern heute schon intensiv betrieben wird. Trotzdem schafft die Digitalisierung einen erheblichen Nutzen – nicht zuletzt mit Blick auf eine Anwendung beispielsweise in Entwicklungsländern, wo die zu hebenden Effizienzreserven in der Landwirtschaft und gleichzeitig der Bedarf noch deutlich höher sind. Indirekt entsteht auch dadurch wieder ein deutlicher Mehrwert für unseren Standort (effiziente Form der Entwicklungshilfe, Bekämpfung von Fluchtursachen, Export von Technologien).

Regionen mit beschränkten Bildungsangeboten können in besonderer Weise von der Digitalisierung profitieren – sei es über die virtuelle Vermittlung von Wissen in der Breite (etwa im Sinne einer schulischen oder berufsbezogenen Ausbildung), sei es über den punktuellen Zugriff auf Kenntnisse und Informationen über Techniken (z. B. Reparaturanleitung). Auch die Telemedizin kann hier – neben erheblichen Potenzialen (u. a. Kostensenkung) im Inland – ein breites mögliches Anwendungsfeld finden.

 

02.1
Messbarkeit
Einleitung

Wertschöpfung entsteht, ist aber bisher nur teilweise messbar

Ein Mehrwert durch Digitalisierung entsteht in allen Sektoren. Welchen Nutzen die Digitalisierung in Landwirtschaft, Industrie und Dienstleistungsbereich entfalten kann, wurde bereits beispielhaft dargestellt.

Dieser Mehrwert entsteht sowohl auf Ebene der Volkswirtschaft als auch auf Ebene der Unternehmen, des Staates und des Einzelnen. Auch hierzu wurden Beispiele skizziert; die Studie Neue Wertschöpfung durch Digitalisierung enthält noch viele weitere.

Auf Ebene von Produkten und Dienstleistungen lässt sich ein konkreter Nutzen (beispielsweise Zeitersparnis, geringerer Ressourceneinsatz) messen, auch wenn das vielfach noch nicht systematisch erfolgt ist. Gleiches gilt für den Nachweis positiver Effekte auf Unternehmens- und Branchenebene.

Verschiedene Untersuchungen zeigen ferner, dass die Digitalisierung positiv auf das BIP-Wachstum wirkt. So lässt sich beispielsweise mithilfe einer Patentanalyse ermitteln, dass die Digitalisierung in den Jahren 1996 bis 2014 einen Beitrag von (mindestens) 0,5 Prozentpunkten zum Wachstum geleistet hat. Patente sind ein guter Indikator, bilden allerdings geistiges Eigentum nicht umfassend ab und sind nicht monetär bewertet.
Die Messung der gesamtwirtschaftlichen Effekte mit den Methoden der Volkswirtschaft stößt dagegen an ihre Grenzen. Empirische Studien kommen bisher zu keinen eindeutigen Befunden bezüglich der Wirkung der Digitalisierung auf die gesamtwirtschaftliche Produktivität. Man spricht in diesem Zusammenhang von einem „Produktivitätsrätsel“.

 

02.2
Messbarkeit
Herkömmliche Instrumente der Volkswirtschaft

Herkömmliche Instrumente der Volkswirtschaft

Trotz der zum Teil rasanten Geschwindigkeit des digitalen Wandels sind die bislang auf Ebene der Volkswirtschaftlichen Gesamtrechnung (VGR) gemessenen Produktivitätssteigerungen durch Digitalisierung gering. Es ist zumindest auf den ersten Blick kein Zusammenhang zwischen dem Digitalisierungsgrad und dem Produktivitätswachstum der Volkswirtschaften zu erkennen, obwohl unzweifelhaft Mehrwert geschaffen wird.

Zwei Aspekte erschweren die Analyse: Die meisten Studien messen die Computerisierung – also im Kern die Nutzung der Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) – anstelle der Digitalisierung, und viele der Aspekte der Digitalisierung sind nicht oder noch nicht sichtbar.

Wesentliche Gründe für die Sichtbarkeits- und Messprobleme sind:

Deflatoren
(Indizes, mit dem Nominalgrößen preisbereinigt werden)
Die zur Bestimmung der realen Wertschöpfung benutzten Preisindizes sind ungeeignet, weil sie die Verbesserung der Leistungsfähigkeit neuer digitaler Produkte nicht korrekt erfassen und damit die Wertschöpfung unterschätzen.

Identifikationsproblem
Die Effekte der Digitalisierung zeigen sich erst auf der Ebene von Produkten und Dienstleistungen. Die amtlichen Statistiken kennen aber keine Trennung zwischen digitalen und nicht-digitalen Leistungen. Auf Basis der VGR können die Effekte deshalb nicht ermittelt werden.

Substitutionseffekte
Digitale Produkte können andere verdrängen. Die in der VGR gemessene Wertschöpfung bleibt im Extremfall unverändert, obwohl sich die Struktur in Richtung „mehr digital“ verändert und sich die Wettbewerbsfähigkeit verbessert hat.

Zeitverzögerte Wirkungen
Es braucht Zeit, bis die Wirkungen der Digitalisierung sichtbar sind. Am Anfang sind komplementäre Investitionen nötig, die die gemessene Produktivität sogar verringern können. Auch sind heute noch zu wenige Unternehmen digitalisiert, um die notwendigen Netzwerkeffekte zu realisieren.

Outcome-Effekte
Oft zeigen sich die Wirkungen in sogenannten Outcome-Kategorien, die nicht in der VGR abgebildet sind. Dazu zählen z. B. die Konsumentenrente oder im Internet bereitgestellte unentgeltliche Leistungen. Sehr wichtig ist auch die Untererfassung der Haushaltsproduktion.


Wie bereits zuvor zum weiteren Mehrwert festgehalten, sind die herkömmlichen volkswirtschaftlichen Instrumente nur bedingt dazu geeignet, einen durch Null-Grenzkosten-Eigenschaften geprägten technologischen Wandel und die damit einhergehenden Folgen wie die unentgeltliche Verbreitung von Inhalten und Anwendungen abzubilden. Um die Realität abzubilden, müssten die Messverfahren weiterentwickelt werden.

 

02.3
Messbarkeit
Digitalisierungsgrad und Wertschöpfung auf Ebene von Unternehmen

Digitalisierung und Wertschöpfungsgrad auf Ebene von Unternehmen

Da die herkömmlichen Instrumente der Volkswirtschaft an ihre Grenzen stoßen, wurden für die Studie Neue Wertschöpfung durch Digitalisierung die Effekte auf Ebene der Unternehmen herausgearbeitet und dort auch zwischen bloßer Computerisierung und Digitalisierung unterschieden bzw. der Zusammenhang zwischen Umsätzen und Wertschöpfung einerseits sowie digitalem Reifegrad andererseits hergestellt.

Dazu wurde eine bundesweite Unternehmensbefragung durchgeführt, an der 2.500 Unternehmen aus den Bereichen Industrie und industrienahe Dienstleistungen teilgenommen haben. Die folgenden Angaben beziehen sich auf diese Erhebung.

Auf Ebene von Unternehmen und Verwaltung können verschiedene Stufen der digitalen Reife unterschieden werden: von Stufe 0 (gar nicht digitalisiert) bis Stufe 4 (sehr stark digitalisiert), wobei der Unterschied zwischen Computerisierung (Stufen 1 und 2) und Digitalisierung (Stufen 3 und 4) im Wesentlichen in der Fähigkeit zur Abbildung der realen Welt in virtuellen Datenmodellen liegt und darauf aufbauend in der Etablierung daten-basierter Geschäftsmodelle. Entscheidend für die digitale Transformation sind auch die digitale Affinität der Menschen, der Grad ihrer Internetnutzung und die Fähigkeiten im Umgang mit digitalen Anwendungen sowie die Intermediäre, die die Voraussetzung für die Vernetzung schaffen.

Digitale Ökonomie

 

Im Bereich Industrie und Industrienahe Dienstleistungen sind etwa 10 Prozent der Unternehmen noch auf Stufe 0. Von den restlichen sind ca. 80 Prozent auf den Stufen 1 und 2 (computerisiert) und 20 Prozent auf den Stufen drei und 4 (digitalisiert), wobei nur rund zwei Prozent heute schon die höchste Stufe erreichen. Im Dienstleistungsbereich ist der Anteil der digitalisierten Unternehmen deutlich höher als in der Industrie, wobei es auch innerhalb der Industrie erhebliche Unterschiede gibt; die M+E Industrie liegt bei 17 Prozent digitalisierter Unternehmen.

Als vollständig digitale Produkte (einschließlich Dienstleistungen) im Sinne der hier durchgeführten Erhebung wurden nur solche gewertet, die gar keine physischen Komponenten beinhalten. Unter die größere Gruppe der Produkte mit digitalen Komponenten (hybride Produkte) fallen die gerade in der heimischen Industrie besonders relevanten cyber-physischen Systeme, bei denen physische und digitale Elemente eng verwoben werden (z. B. Roboter, Automobile). Mit digitalen Produkten bzw. Produkten mit digitalen Komponenten werden heute 16 Prozent der Umsätze und gut 14 Prozent der Wertschöpfung erwirtschaftet. Auch hier ist der Anteil bei den Dienstleistern höher und in der M+E Industrie wiederum innerhalb der Industrie überdurchschnittlich.

Der Umsatzanteil steigt mit dem Reifegrad deutlich an. Digitalisierte Unternehmen (Stufen 3 und 4) erwirtschaften gut 42 Prozent ihrer Umsätze mit digitalen Leistungen und damit deutlich mehr als doppelt so viel wie die computerisierten Unternehmen.

In Bezug auf die gesamte Wertschöpfung sind es bei den digitalisierten Unternehmen 38 Prozent und damit etwa dreimal so viel wie bei den computerisierten (12,4 Prozent). Die etwas geringeren Werte im Vergleich zum Umsatzanteil erklären sich aus einer geringeren Fertigungstiefe: Im digitalen Bereich wird mehr zugekauft. In Bayern liegen Fertigungstiefe und Wertschöpfungsanteil leicht über dem Bundesdurchschnitt.

Mit dem digitalen Reifegrad steigen über die Digitalisierungsstufen kontinuierlich an:

  • Der Mitarbeiterzuwachs
    (digitalisierte Unternehmen + 40 Prozent im Vergleich zum Durchschnitt der Unternehmen) und
  • das Umsatzwachstum (+ 80 Prozent)

Digitalisierte Unternehmen sind also erfolgreicher.

Die Unternehmen erwarten, dass sich die digitalen Umsatzanteile in den kommenden fünf Jahren verdoppeln. Bei den meisten Unternehmen, die bereits Digitalisierungsmaßnahmen durchgeführt haben, zeigen sich erste Ergebnisse – in der Regel besteht schon zwei Jahre nach Einführung Klarheit über die Wirksamkeit. Bei zwei Dritteln wurden die mit den Maßnahmen verfolgten Ziele vollständig erreicht oder sogar übertroffen, was den Optimismus erklären könnte.

 

Reifegrad

Unternehmen1

Digitaler Umsatz2

Digitale Wertschöpfung3

1

Unterstützend computerisiert

54,7%

11,8%

11,3%

2

Gestaltend computerisiert

25.4%

17,0%

16.1%

1+2

Computerisiert

80,1%

13,0%

12,4%

3

Teilautonom
digitalisiert

17,9%

43,4%

39,4%

4

Autonom digitalisiert

2,0%

37,5%

31,6%

3+4

Digitalisiert

19,9%

42,3%

38,0%

Gesamt

100,0%

15,5%

14,6%

 

1 in Prozent aller Unternehmen
2 in Prozent des Gesamtumsatzes
3 in Prozent der gesamten Wertschöpfung

Quelle: TwinEconomics in vbw 2017, Neue Wertschöpfung durch Digitalisierung

 

Eine Sonderauswertung für das Handwerk zeigt, dass die Digitalisierung hier im Vergleich zur Industrie und zu den industrienahen Dienstleistungen noch weniger weit fortgeschritten ist: Gut sechs Prozent der Unternehmen sind digitalisiert, fast 94 Prozent der Reifegradstufe computerisiert zuzurechnen. Auch im Handwerk entwickeln sich die Beschäftigung und der Umsatz mit steigendem digitalen Reifegrad der Unternehmen deutlich dynamischer – es sind also noch erhebliche Potenziale zu heben.

Die Unternehmen des Bereichs der Industrie und der industrienahen Dienstleistung en haben 2016 bundesweit eine Wertschöpfung von 1.672 Milliarden Euro erwirtschaftet. Anhand des Digitalanteils lässt sich errechnen, dass in den Unternehmen aus den Bereichen Industrie und industrienahe Dienstleistungen im Jahr 2016 rund 244 Milliarden Euro an Wert-schöpfung (brutto) unmittelbar der Produktion digitaler Güter und Dienstleistungen zuzurechnen sind. Ohne die – von den Unternehmen geschätzten – nicht digitalen Anteile in hybriden Produkten errechnet sich eine digitale Wertschöpfung in Höhe von etwa 200 Milliarden Euro (netto).

Auf die Gesamtwirtschaft übertragen errechnet sich auf Basis der Nettobetrachtung eine digitale Wertschöpfung von rund 332 Milliarden Euro im Jahr 2016.

03.1
Potenziale in allen Zukunfts­technologien

Potenziale in allen Zukunftstechnologien

Die vbw Studie Bayerns Zukunftstechnologien (2015) hat gezeigt, dass die Digitalisierung der entscheidende Treiber für alle anderen Zukunftstechnologien ist.

 

In der vbw Studie Big Data im Freistaat Bayern – Chancen und Herausforderungen (2016) und den darauf aufbauenden Handlungsempfehlungen des Zukunftsrats wurde beleuchtet, wie alleine die Anwendung von Big-Data-Technologien als ein Kernbereich der Digitalisierung in sämtlichen Zukunftstechnologien einen ganz erheblichen Mehrwert schaffen kann.

 

Bayerns Schlüsseltechnologien und Big Data-Anwendungsfälle (Auszug)

 

Schlüsseltechnologien
aus Bayerns Zukunftstechnologien

Mehrwert durch Big-Data-Anwendungen
Beispiele aus Big Data im Freistaat Bayern –  Chancen und Herausforderungen

Energiesysteme und -technologien

Lastenprognosen bei erneuerbaren Energien

Biotechnologien

Analyse von Genomdaten zur Erforschung z. B. von Krebserkrankungen

Ernährungs- und Lebensmitteltechnologien

Smart Farming

Gesundheits- und Medizintechnologie

Personalisierte Medizin

Industrielle Produktionstechnologien

Predictive Maintenance 
(vorausschauende Wartung)

Intelligente Verkehrssysteme und zukünftige Mobilität

Autonomes Fahren

Luft- und Raumfahrttechnologien

Remote Sensing (Fernerkennung)

Neue Werkstoffe und Materialien / Nanotechnologien

Simulation neuer Materialien

 

Anmerkungen

„Digitalisierung / IKT“ wird nicht gesondert aufgeführt, da die Big-Data-Technologien und -Anwendungen selbst ein Teilbereich dieses Feldes sind. „Neue Werkstoffe / Materialien“ sowie „Nanotechnologien“ werden wegen der Überschneidungen in Bezug auf Big-Data-Technologien gemeinsam dargestellt.

Quelle: Eigene Darstellung vbw

Auch darüber hinaus bestehen noch große Potenziale durch die Digitalisierung, beispielsweise im Hinblick auf den zunehmenden Einsatz von autonomen Systemen in der Produktion, im Verkehr oder auch als Assistenzsysteme im Bereich Gesundheit und Pflege.

Die mit der Digitalisierung verbundenen Erwartungen sind in der Wirtschaft dementsprechend relativ hoch. Nach Einschätzung der Unternehmen aus den Bereichen Industrie und industrienahe Dienstleistungen wird sich die Digitalisierung in den nächsten fünf Jahren positiv auf ihre Wettbewerbsfähigkeit auswirken. Mehr als die Hälfte der Unternehmen rechnet mit positiven oder sehr positiven Effekten. Bei den großen Unternehmen beträgt dieser Anteil sogar 70 Prozent.

 

04.1
Hemmnisse
Tradierte Arbeitsweisen und Prozesse / Normen

Tradierte Arbeitsweisen und Prozesse, darauf abgestimmte Normen

Wie bei anderen technologischen „Revolutionen“ kann sich der eigentliche Nutzen erst entfalten, wenn Prozesse und Abläufe auf die neuen Möglichkeiten eingestellt sind. Gleichzeitig müssen Prozesse und Arbeitsabläufe in der Tiefe analysiert und strukturiert sein, um sie digitalisieren und automatisieren zu können.

So werden beispielsweise im Versicherungsbereich Produktstruktur, Prozessstruktur sowie die Bestandssysteme als „Altlasten“ empfunden (unterschiedlich je nach Versicherungsart, etwa bei der Krankenversicherung oder der Haftpflicht), während es aus dem eigenen Grundbestand auch wertvolles Erfahrungswissen gibt, das es zu überführen gilt.

Auch die auf tradierte Verfahren ausgerichteten Normen können sich als Hemmnis erweisen, wie es beispielsweise im Hinblick auf die Einführung von BIM der Fall ist. Die Honorarordnung für Architekten und Ingenieure (HOAI) geht davon aus, dass der wesentliche Teil der planerischen Leistung in späteren Phasen erbracht wird und entsprechend dort zu vergüten ist, was für die herkömmlichen Verfahren auch zutrifft – nicht aber bei einer Anwendung von BIM, sodass gewisse Fehlanreize gesetzt werden.

04.2
Hemmnisse
Fehlende Fach­kräfte / spezifisch ausgebildete Arbeitnehmer

Fehlende Fachkräfte / für spezifische Aufgaben ausgebildete Arbeitnehmer

Quer durch alle betrachteten Wirtschaftsbereiche zeigt sich, dass die Verfügbarkeit von Fachkräften mit dem erforderlichen Anwenderwissen eine große Herausforderung darstellt. Dabei geht es nicht nur um den Bedarf an spezialisierten IT-Kräften, sondern mehr noch darum, die Kenntnis von neuen Verfahren und Basiswissen zu IT und Software als der grundlegenden Technologie breiter zu verankern.

Gerade vergleichsweise „junge“ Verfahren (z. B. Simulationen im Agrarbereich oder industrieller Einsatz der additiven Fertigung) sind bisher nur in begrenztem Umfang in der Ausbildung berücksichtigt und es gibt kaum entsprechend geschultes Personal, sodass Erfahrungswissen mangels standardisierten Routinen entscheidend ist.

04.3
Hemmnisse
Anschaffungs­kosten / Unsicher­heit über Erfolg von Investitionen

Anschaffungskosten und Unsicherheit über den Erfolg der Investitionen

In den Bereichen, wo es heute eine starke Fragmentierung der Wertschöpfungsketten bzw. eine von einer Vielzahl kleinerer Betriebe geprägte Unternehmens-landschaft gibt, ist der Antrieb zur Einführung neuer Systeme teilweise gering.

Beispiel Landwirtschaft

In einer Befragung deutscher Landwirte nennen gut drei Viertel die hohen Anschaffungskosten und mehr als die Hälfte Unsicherheiten über die Rentabilität als größte Hemmnisse für die Umsetzung von Smart Farming. Gerade bei digitalen Anwendungen kann die Rentabilität aufgrund der Skaleneffekte stark von der Betriebsgröße abhängen. Während kostengünstige und einfach zu handhabende digitale Lösungen wie Agrar-Apps bereits von 75 Prozent der befragten bayerischen Landwirte genutzt werden, sind teure Technologien wie Regelspurverfahren oder intelligente landwirtschaftliche Maschinen nur bei etwa jedem Fünften der Befragten im Einsatz.

Beispiel Bauwirtschaft

Dasselbe Hemmnis findet sich auch in anderen eher kleinteilig strukturierten Wirtschaftsbereichen, etwa in der Bauwirtschaft. BIM rentiert sich in erster Linie für den Bauherrn, in den einzelnen Phasen reichen Effizienzgewinne dagegen oft nicht aus, um Investitionen zu rechtfertigen – das Ganze bringt einen größeren Mehrwert als die Summe seiner Teile.

04.4
Hemmnisse
Schnittstellen / Kompatibilität

Schnittstellen / Kompatibilität

Das volle Potenzial der Digitalisierung kann nur gehoben werden, wenn Daten im Wertschöpfungsnetzwerk mit geringem Aufwand vereint, ausgetauscht und abgeglichen werden können. Hierfür sowie für die Migration von Daten auf ein anderes System sind geeignete Schnittstellen und Standards erforderlich, an denen es oft noch fehlt. Das gilt unter anderem für den Energiebereich.

Wo kleinteilig strukturierte und / oder komplexe Wertschöpfungsketten, wie sie unter anderem in der Ernährungswirtschaft und Landwirtschaft typisch sind, mit einer großen Heterogenität bei der eingesetzten Technik (Maschinen, Software) zusammentreffen, stellt sich die Problematik in besonderem Maße.

04.5
Hemmnisse
Digitale Infrastruktur

Digitale Infrastruktur

Weder Breitband- noch Mobilfunknetze stehen bislang flächendeckend zur Verfügung; dies gilt erst Recht für den ländlichen Raum und wirkt sich in vielen konkreten Einzelfällen als entscheidendes Hemmnis aus. Der Bedarf ist heute schon hoch und steigt weiter an.

Mobilfunk wird beispielsweise für die genaue Positionierung von Landwirtschaftsmaschinen beim Smart Farming benötigt: Die Maschinensteuerung wird erleichtert durch Lenksysteme, die das Fahren in der gleichen Fahrspur wie bei früheren Arbeiten gewährleisten. Hierfür ermittelt der Traktor seine Position durch GPS-Signale, die gegebenenfalls mittels Korrektursignalen vom Mobilfunknetz präzisiert werden.

Auch um das Konzept von Industrie 4.0 flächendeckend umzusetzen, reichen die derzeit verfügbaren Netze und Datenübertragungsraten nicht aus. Um digitale Daten in Echtzeit austauschen zu können, sind leistungsfähige Breitbandnetze mit hohen Datenübertragungsraten in Kombination mit garantierten Service-Levels nötig. Eine schnelle Glasfaseranbindung und künftig der 5G-Mobilfunkstandard sind notwendige weitere Schritte, insbesondere für neue Anwendungen im Internet der Dinge.

Bei 5G handelt es sich um die in Entwicklung befindliche nächste Mobilfunkgeneration. Der Funktionsumfang soll sich vor allem durch die großflächige Verfügbarkeit von drahtlosen Verbindungen mit Datenraten von bis zu 10 Gigabit pro Sekunde (extrem hohe Surfgeschwindigkeiten), hochzuverlässige Dienste mit geringen Latenzzeiten (extrem kurze Reaktionszeiten) und die drahtlose Anbindung einer massiven Anzahl von Sensor-Knoten mit extrem geringer Leistungsaufnahme auszeichnen. Es wird erwartet, dass erste Features von 5G ab dem Jahr 2019 die Marktreife erreichen.

04.6
Hemmnisse
Datenschutz, -sicherheit / Datenverwertung

Datenschutz, Datensicherheit, Datenverwertung / geistiges Eigentum

Datenschutz, Datensicherheit,
Datenverwertung / geistiges Eigentum

In diesen Bereichen herrscht vor allem eine große Unsicherheit quer durch die Branchen vor. Während die Rechtslage bei Datenschutz mit den Regelungen des Bundesdatenschutzgesetzes (BDSG) und der ab Mai 2018 gelten den EU-Datenschutzgrundverordnung (EU-DSGVO) und Datensicherheit vergleichsweise klar ist, sind bei der für die Verwertung wichtigen vermögensrechtlichen Zuordnung der Daten tatsächlich noch Fragen offen bzw. fehlt es an Vorbildern für vertragliche Lösungen. Eng damit verwandt ist die Thematik des geistigen Eigentums, beispielsweise an Software oder an maschinell erzeugten Inhalten.

Vertiefte Erörterungen zu diesen Themen enthalten etwa die vbw Studie Big Data im Freistaat Bayern – Chancen und Herausforderungen sowie die Handlungsempfehlungen des Zukunftsrats zu Big Data (beides 2016). Es verbleibt aber das Problem, dass teilweise fehlende Kenntnisse bzw. eine verbreitete Unsicherheit im Umgang mit diesen Fragen sich als Hemmnisse auswirken.

zu Big Data

04.7
Hemmnisse
Zugang zu von Dritten erhobenen Daten

Zugang zu von Dritten erhobenen Daten

Digitale Anwendungen produzieren viele Daten, benötigen aber auch Daten von anderen – insbesondere auch staatlichen – Stellen. Open Government Data ist jedoch noch nicht verwirklicht.

Beispiel Landwirtschaft
Wetterdaten werden benötigt, um Entscheidungen über den geeigneten Zeitpunkt für Aussaat, Düngung, Ernte oder Bodenbearbeitungen zu ermitteln, aber auch, um die möglichen Synergien mit dem Energiesektor zu heben. Weiterhin benötigen Landwirte Flächendaten, welche in Bayern durch das Bayerische Vermessungsamt zwar digitalisiert und auch verfügbar, allerdings nicht kostenfrei sind. Genauso lassen sich betriebsmittelspezifische Anwendungsbedingungen (z. B. Auflagen zur Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln) in Datenbanken zusammenfügen, um somit die Landwirtschaft bei der Erfüllung von gesetzlichen und freiwilligen Qualitätsstandards zu unterstützen.

Für rund 90 Prozent der Landwirte wäre eine stärkere Kooperation untereinander sinnvoll und sie würden Daten mit Kooperationspartnern (Maschinenringmitglieder, Lieferanten, Abnehmer, Berater etc.) teilen, wenn dadurch weiteres Potenzial für Ressourcen-einsparung entstünde. Es fehlt hierfür allerdings noch an einer (sicheren) Plattform.

05.1
Fazit

Fazit

Der mit der Studie Neue Wertschöpfung durch Digitalisierung geleistete Gesamtüberblick zeigt, dass die Digitalisierung in allen Branchen und Wirtschaftszweigen voranschreitet und Nutzen stiftet – auch für die Gesellschaft als Ganzes und jeden einzelnen Bürger. Dabei zeigen sich ähnliche Muster und Prozesse in den unterschiedlichsten Bereichen, und viele Chancen, hier voneinander zu lernen.

Die vor wenigen Jahren noch intensiv vertretene Position, der Industriesektor trete durch die Digitalisierung in eine postindustrielle Phase ein und sei quasi ein Auslaufmodell, greift zu kurz. Vielmehr sind es auch die Dienstleistungen selbst, die sich strukturell umstellen müssen, etwa im Hinblick auf die steigende Arbeitsteiligkeit des Wertschöpfungsprozesses. Auch künftig werden alle Sektoren ihre Berechtigung behalten.

Positive Auswirkungen der Digitalisierung sind heute schon überall in Wirtschaft und Gesellschaft sichtbar. Das gilt aufgrund der besonderen Eigenschaften digitaler Lösungen auch zunehmend unabhängig vom Standort. Während sich bei Angeboten, die noch an ein physisches Produkt gebunden sind, analog zur heutigen Situation Unterschiede in Stadt und ländlichem Raum zunächst festsetzen mögen, kann der Mehrwert rein digitaler Lösungen gerade unabhängig davon überall gleichermaßen entstehen.

Quer durch alle Bereiche sieht man allerdings auch erhebliche noch ungehobene Potenziale. Eine bessere Darstellbarkeit und Vermittlung des Nutzens würde Ausschöpfung des Potenzials erhöhen und die Innovationsoffenheit weiter stärken. Daneben gilt es weitere Hemmnisse zu beseitigen und Rahmenbedingungen zu verbessern.

Die Digitalisierung ist kein ausschließlich technisches Phänomen und sollte auch nicht auf diese Dimension reduziert werden. Genauso entscheidend sind organisatorische Innovationen und die Sicherstellung sowie Weiterentwicklung der notwendigen Kompetenzen. Zentrale Enabler für mehr Wertschöpfung durch Digitalisierung sind letztlich ganz klassisch die Bildung, die notwendige Erweiterung der Infrastruktur, der Rechtsrahmen und Anpassungen in der Arbeitswelt sowie in der internen Organisation von Unternehmen und Staat.