Zukunft 2050: Ein Interview mit Dr. Ulrich Eberl

Ulrich Eberl (51) ist einer der renommiertesten Wissenschafts- und Technikautoren Deutschlands. Von 1992 bis 1995 arbeitete er für die Technologiepublikationen von Daimler, seit 1996 ist er Leiter der weltweiten Innovationskommunikation von Siemens. Mit brandzeichen hat er über seine Prognosen für die Zukunft gesprochen.

BRANDZEICHEN: Herr Dr. Eberl, Sie beschäftigen sich intensiv mit Innovationen und zukünftigen Entwicklungen. Als leitender Mitarbeiter von Siemens sitzen Sie gleichzeitig an der Quelle dessen, was heute schon technisch machbar ist. Welche wesentlichen Trends werden Ihrer Einschätzung nach unser Leben in Zukunft bestimmen?

Wer sich seriös mit der Zukunft bis zum Jahr 2050 beschäftigt, darf sich nicht von kurzfristigen Hypes oder Moden beirren lassen. Viel wichtiger sind die weltweit gültigen, langfristigen Trends: Dazu gehören die demografische Entwicklung, die Verstädterung, die Globalisierung, der Ressourcen- und Energieverbrauch und die Durchdringung aller Lebensbereiche mit Informations- und Kommunikationstechnik. So wird bis 2050 die Menschheit um ein Drittel auf etwa 9,5 Milliarden Menschen anwachsen, und es wird dann weltweit mehr Senioren geben als Kinder und Jugendliche. Die Zahl der Menschen im Alter über 65 wird sich auf 1,5 Milliarden verdreifachen. Zugleich werden 2050 fast so viele Menschen in Städten leben wie heute auf der ganzen Erde: In den Entwicklungs- und Schwellenländern werden drei Milliarden Stadtbewohner hinzukommen. China wird schon bald die USA als größte Volkswirtschaft überrunden, und auch in anderen Boomnationen – Brasilien, Indien, Mexiko, Türkei, Südafrika und viele andere – wird der Wohlstand stark ansteigen.

Drei technologische Themen werden die Zukunft in besonderer Weise prägen: Das erste ist die Vertausendfachung der Rechenleistung, der Speicherfähigkeit und der Datenübertragungsraten von Mikrochips, die wir in den nächsten 20 bis 30 Jahren noch einmal erwarten können – was heute ein Notebook für 500 Euro leistet, kann dann ein kleiner Chip für 50 Cent. In Zukunft werden daher winzige Sensor- und Kommunikationselemente in allen Dingen stecken, Häuser werden ebenso Sinnesorgane bekommen wie Autos, die zu fahrenden Robotern werden, die autonom ihren Weg finden und mit anderen Fahrzeugen kommunizieren. Die Gebäude des Jahres 2050 werden so intelligent gebaut sein, dass sie kaum noch Bedarf an zusätzlicher Wärme haben. In ihrem Innern gibt es Lichthimmel und Lichtwände aus leuchtenden Kunststoffen sowie wandfüllende Displays, die auf Sprach- oder Gestikbefehle die dreidimensionale Welt des neuen Internets eröffnen.

Die beiden anderen technologischen Zukunftstrends lassen sich unter dem Schlagwort „ganzheitliche Gesundheit“ zusammenfassen: die Gesundheit unserer Umwelt und die Gesundheit des Menschen vor dem Hintergrund des demografischen Wandels. Wenn man weiß, dass heute rund 40 Prozent der Kosten des Gesundheitswesens auf Senioren älter als 65 Jahre entfallen und zugleich diese Zahl sich weltweit verdreifachen wird, ergibt sich daraus zwingend, dass die Gesundheitssysteme der Zukunft nur bezahlbar bleiben können, wenn sie zugleich leistungsfähiger und kostengünstiger werden. Dieser Druck treibt eine Vielzahl von Innovationen – von Biomarkern für die Früherkennung von Krebs, Herz-Kreislauferkrankungen und Alzheimer bis zur Telemedizin oder der Computerunterstützung für Diagnose und Therapie. Auch der Boom der Umwelttechnologien hat mehrere Treiber: natürlich den Kampf gegen den Klimawandel, aber auch die immer knapper werdenden Ressourcen. Wenn die Erdbevölkerung und in vielen Ländern auch der Wohlstand wächst, steigt die Nachfrage nach technischen Produkten und damit auch nach Rohstoffen – dies fördert energie- und rohstoffeffiziente Produkte und Fertigungsprozesse, Recycling und Kreislaufwirtschaft. Nachhaltigkeit muss zum Leitmotiv unseres Handelns werden, denn wenn die Menschheit so weitermacht wie bisher, würde sich der Rohstoff- und Energieverbrauch bis 2050 mindestens verdoppeln und wir bräuchten drei Erden statt der einen, die wir haben. Ein solcher Umgang mit unseren Ressourcen ist unverantwortlich.

BRANDZEICHEN: Der jüngste Bericht des Weltklimarats der Vereinten Nationen hat erneut bestätigt, dass sich die globale Temperatur schneller als je zuvor in einem Erdzeitalter erwärmt. Können wir dem überhaupt noch entgegen wirken und, wenn ja, was wären die dringendsten und sinnvollsten Maßnahmen?

Wir können den Klimawandel nicht mehr stoppen, aber wir müssen ihn dringend bremsen, denn im Moment liefe es auf eine durchschnittliche Temperaturerhöhung um vier Grad Celsius bis 2100 hinaus – was eine Katastrophe wäre, denn es würde bedeuten, dass manche Gegenden der Welt um zehn bis 15 Grad wärmer würden. Millionen von Menschen müssten ihre Heimat verlassen, was sicherlich nicht friedlich ablaufen würde. Zwei Grad Temperaturerhöhung bis 2100 halten die meisten Wissenschaftler noch für beherrschbar, aber auch nur dieses Minimalziel zu erreichen, erfordert schon enorme Anstrengungen.

Wir verheizen derzeit jedes Jahr so viel an Kohlenstoff in Form von Kohle, Öl und Gas, wie die Pflanzen in ein bis zwei Millionen Jahren aufgebaut haben. Letztlich müssen wir also die Energieversorgung der Welt massiv umstellen, hin zu erneuerbaren Energien wie Sonne, Wind, Wasser, Biomasse und Erdwärme. Aus ihnen lassen sich ohne Treibhausgas-Emissionen Strom und Wärme erzeugen. Elektrischer Strom kann zudem verlustarm übertragen werden – mit so genannten HGÜ-Leitungen gehen über 1.500 Kilometer weniger als fünf Prozent verloren. Auch kann er sehr effizient genutzt werden: Wenn man Glühlampen gegen Leuchtdioden austauscht, spart man 60 bis 80 Prozent Strom bei gleicher Helligkeit. Elektromotoren sind drei- bis viermal effizienter als Verbrennungsmotoren, und auch in der Industrie lässt sich mit optimierten Antriebslösungen der Stromverbrauch um 60 Prozent senken.

Energieeffizienz und Erneuerbare sind also wesentliche Pfeiler nachhaltiger Energiesysteme, aber das reicht noch nicht: Man braucht auch mehr Intelligenz in den Stromnetzen, um Angebot und Nachfrage optimal auszubalancieren, leistungsfähige Energiespeicher sowie flexible, hoch effiziente konventionelle Kraftwerke – idealerweise mit Erdgas betrieben –, die einspringen können, wenn kein Wind weht und keine Sonne scheint. Wenn wir in Deutschland eine solche Energiewende hinbekommen, können wir nicht nur der Welt demonstrieren, dass nachhaltige Energiesysteme für ein hochindustrialisiertes Land machbar sind, sondern wir haben dann zugleich auch viele Produkte und Lösungen, die weltweit zu Exportschlagern werden könnten.

BRANDZEICHEN: Die Energiewende ist nur eine der großen Herausforderungen, denen die neue Bundesregierung angemessen begegnen muss. Was erwarten Sie in dieser Hinsicht von der neuen Regierung?

Die Energiewende ist machbar, aber, wie gerade beschrieben, braucht man dazu ein ganzes Bündel an Maßnahmen, die wie Puzzlesteine ineinander greifen müssen, um ein stimmiges Bild zu ergeben. Dies zu koordinieren und die richtigen Rahmenbedingungen zu setzen, ist eine Herkulesaufgabe, die jetzt angegangen werden muss. Denn Ziel muss es ja sein, die Energieversorgung der Zukunft nicht nur umweltfreundlich, sondern auch sicher und bezahlbar zu machen. Derzeit kostet die Kilowattstunde Strom für Haushalte und viele Industriebetriebe doppelt so viel wie im Jahr 2000 und mehr als doppelt so viel wie in den USA. Die Eingriffe, um das Netz stabil zu halten, sind in den vergangenen Jahren enorm gestiegen, und selbst der Kohlendioxid-Ausstoß Deutschlands hat zugenommen, weil Kohlekraftwerke ans Netz gehen, wenn die Erneuerbaren nicht liefern können. Hier muss dringend nachjustiert werden, um die Energiewende auf Erfolgskurs zu bringen: Das Erneuerbare-Energien-Gesetz muss reformiert werden und marktwirtschaftlicher gestaltet werden, energieeffiziente Lösungen müssen ein deutlich höheres Gewicht bekommen, und auch die europäische Harmonisierung muss stark vorangetrieben werden.

Von der Energiewende abgesehen gibt es aber auch noch eine Menge weiterer Herausforderungen, denen sich Deutschland stellen muss: Dazu gehören die Anpassung der Gesundheits- und Rentensysteme an den demographischen Wandel sowie eine Politik, die Zuwanderung intelligent fördert, sowie vor allem auch die Stärkung unserer Bildungseinrichtungen. Wenn man sieht, dass es in China inzwischen mehr Studienanfänger gibt als in den USA, der EU und Japan zusammen genommen, dann kann man dem nur begegnen, indem die Qualität unserer Aus- und Weiterbildung deutlich erhöht wird. Deutschland kann in einer globalisierten Welt seine Spitzenposition nur halten, wenn wir auch weiterhin über die innovativsten Produkte und die am besten ausgebildeten Menschen verfügen. Noch haben wir alle Chancen, denn gerade in den wichtigsten Themen des 21. Jahrhunderts ist Deutschland führend: Wir sind Weltmarktführer beim Export von Umwelttechnologien, ebenso stark bei Mobilität, Gebäudetechnik und Automatisierung und extrem leistungsfähig auf den Gebieten der Medizintechnik und der Gesundheitssysteme. Beste Aussichten also für den Kampf um die Märkte von morgen!

Neue Ideen und Erfindungskraft sind hier gefragt, und auch die gesellschaftlichen Diskussionen über den Einsatz neuer Technologien müssen jetzt stattfinden. Diese Diskussionen dürfen nicht vertagt werden, und die Entscheidungen, wohin sich unsere Gesellschaft entwickeln soll, müssen getroffen werden, denn jedes Tun birgt zwar ein Risiko in sich, aber genauso auch jedes Nichtstun.

BRANDZEICHEN: Automatisierung ist derzeit in den Fabriken und Produktionsanlagen weltweit ein großes Thema. Welche Entwicklungen erwarten Sie auf diesem Gebiet?

Wenn sich in den nächsten 20 bis 30 Jahren die Leistungsfähigkeit von Mikrochips noch einmal vertausendfacht, wird dies auch auf die Fertigungsprozesse enorme Auswirkungen haben. So könnte jedes Bauteil, jedes Werkstück, das in einer Fabrik bearbeitet wird, einen kleinen Chip mit sich tragen – ein elektronisches Produktgedächtnis –, der der Fabrik mitteilt, wie dieses spezielle Bauteil mit anderen kombiniert werden soll. Dies würde die Fertigungsprozesse nicht nur stark automatisieren, sondern zugleich extrem flexibel machen. So könnte die Fabrik der Zukunft jedem individuellen Kundenwunsch möglichst effizient nachkommen.

Viele Entwicklungen auf dem Weg dorthin werden heute unter dem Schlagwort Industrie 4.0 vorangetrieben. Derzeit geht es vor allem darum, reale und virtuelle Welten zu verschmelzen und die Möglichkeiten zu nutzen, die die moderne Informations- und Kommunikationstechnik bietet – beispielsweise eine durchgängige digitale Datenwelt, vom Design bis zu den Fertigungsprozessen. Computersimulationen für Produkte und Produktionsverfahren sparen dabei nicht nur Zeit, sondern auch eine Menge Ressourcen, Energie und Kosten.

BRANDZEICHEN: Die zur Neige gehenden Ölvorräte werden dem Verbrennungsmotor irgendwann sein Lebenselixier entziehen. Wann erwarten Sie das Ende des Verbrennungsmotors und welche Technik wird ihn Ihrer Meinung nach ersetzen?

Verbrennungsmotoren wird es noch lange geben, weil auch in ihnen noch eine Menge an Optimierungspotenzial steckt. Dennoch bin ich überzeugt davon, dass der Anteil der Hybrid- und Elektrofahrzeuge stetig steigen wird – und dass im Jahr 2050 die meisten Stadtfahrzeuge elektrisch fahren werden. Mehr noch: Sie werden dann ein integraler Bestandteil unseres Stromnetzes sein, da sie nicht nur Strom tanken und speichern, sondern ihn auch wieder abgeben können – ans Netz oder für den Eigenverbrauch zu Hause. Sie können ihn beispielsweise nachts tanken, wenn etwa viel Wind weht, aber wenig Strom gebraucht wird, und sie können ihn dann mittags oder abends wieder abgeben, wenn die Nachfrage und damit die Strompreise steigen.

Viele dieser Fahrzeuge werden die elektrischen Antriebsmotoren direkt in den Rädern haben. Jedes Rad ist dann einzeln ansteuerbar: So ein Fahrzeug kann quer einparken oder auch auf der Stelle drehen. Und man braucht keine Achsen und keine Getriebe mehr – die Designer haben ungeahnt neue Gestaltungsmöglichkeiten für die Fahrzeug-Innenräume. Ein Elektroauto, das den Strom aus erneuerbaren Energien bezieht, gehört zu den umweltfreundlichsten Fortbewegungsmitteln überhaupt: Es nutzt CO2-frei erzeugten Strom, und die Umsetzung von Strom in Bewegung im Motor liegt bei über 90 Prozent. Für den Stadtverkehr sind Elektroautos ideal, und im Fernverkehr könnte man beispielsweise Brennstoffzellen-Fahrzeuge nutzen – auch diese werden elektrisch angetrieben, aber der Strom entsteht erst an Bord, etwa aus Wasserstoff. In den Städten werden zudem die Carsharing-Modelle deutlich zunehmen: Über das Smartphone bekommt der Kunde die Information, wo das nächste Auto steht, und er nutzt es dann nur so lange, wie er es braucht. Zugleich weiß er, mit welchen öffentlichen Verkehrsmitteln er am schnellsten von A nach B kommt und wie die aktuelle Verkehrssituation ist. Mobility-on-demand heißt dieser Trend: Man ist jederzeit mobil, und kann genau das Verkehrsmittel nutzen, das man braucht.

BRANDZEICHEN: Können Sie uns beschreiben, wie die Erstellung von Zukunftsstudien und das Innovationsmanagement bei Siemens konkret aussehen?

Für die strategische Zukunftsplanung nutzt Siemens ein Verfahren, das Pictures of the Future heißt. Es kombiniert unterschiedliche Herangehensweisen: zum einen die Extrapolation bestehender Produkte und Technologien in die Zukunft, zum anderen eine Szenarien-Technik: Sie erstellt unter Annahme von technologischen, sozialen und politischen Entwicklungen Szenarien der Welt von morgen. Daraus kann man dann Empfehlungen ableiten, was heute entwickelt werden muss, damit diese Szenarien Realität werden können – dies ist also eine Art Retropolation aus der Zukunft.

Besonders wichtig als Randbedingung sind die eingangs erwähnten Megatrends sowie eine Datenbank von rund 1.000 identifizierten Einzeltrends aus allen möglichen Lebensbereichen. Aus diesen Trends und ihren Wechselwirkungen wird ein aussagekräftiges Bild erstellt, wie sich das jeweils betrachtete Feld entwickeln kann. Hieraus erarbeiten die Fachleute der Siemens-Forschung mit ihren Kollegen aus den Geschäftseinheiten scharf formulierte Hypothesen, die dann oft mit mehr als hundert externen Experten aus aller Welt diskutiert werden. Letztlich lassen sich aus einem solchen Picture of the Future die wichtigsten technologischen Hebel identifizieren und die Auswirkungen aufs Kerngeschäft von Siemens ableiten – und damit die Aufgaben, die heute zu erledigen sind: etwa welche neuen Technologien entwickelt werden müssen oder welche Märkte erschlossen werden sollten. Entsprechend werden dann Innovationen vorangetrieben: beispielsweise mit eigenen Innovations-Workshops, über eine enge Zusammenarbeit von Erfindern und Patentexperten und indem Kunden und Partner frühzeitig in die Entwicklung neuer Produkte und Lösungen eingebunden werden. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: mit über 60.000 Patenten und über 40 Erfindungen pro Arbeitstag gehört Siemens zu den innovationsstärksten Firmen der Welt. So hat Siemens den Zukunftspreis des deutschen Bundespräsidenten, die höchste Auszeichnung für Innovationen, bereits viermal gewonnen – öfter als jedes andere Unternehmen.

BRANDZEICHEN: Herr Dr. Eberl, wir bedanken uns für das Gespräch.

2017-10-26
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