Digitale Revolution : Society 5.0: Was steckt hinter dem Konzept einer vollvernetzten Gesellschaft?

Es sind Grundfragen der Menschheit, die in einer zunehmend technologisierten Welt diskutiert werden müssen. Wer bin ich? Was ist meine Rolle in einer Gemeinschaft? Und was ist wahr? Für Erwin Schoitsch, Experte für Normen und Standards beim AIT, erfordern die Errungenschaften durch die Digitalisierung eine kritische Betrachtungsweise des technischen Fortschritts.

In Japan wurde 2017 in einem Regierungsprogramm zur Entwicklung von Assistenztechnologien - allen voran Robotik - für die alternde Bevölkerung der Begriff "Society 5.0" formuliert. Es mag eine übertriebene Vorstellung sein, den Menschen als Teil einer „Super Smart Society“ zu sehen, einer umfassenden Vernetzung von der Straße bis ins Schlafzimmer. Intelligente Produkte und Infrastrukturen sind aber auch in Europa zur Lösung einer Vielzahl von Herausforderungen auf dem Vormarsch. Die EU stellt dem bisherigen Trend Industrie 4.0 nun ein politisches Programm mit Förderungen, Regulierungen und Forschungsprogrammen für eine nachhaltige Gesellschaft zur Seite, in dem auch ethische und soziale Fragen eine wesentliche Rolle spielen.

Es geht um eine neue Ökonomie, die nicht nur den Einzelnen („No one left behind“) und einzelne Systeme fokussiert - Stichwort: Produktion in Einheiten bis Losgröße 1 -, sondern Ziele immer im Kontext ihrer Umwelten betrachtet. Schoitsch erläutert das "System der Systeme" am Beispiel der Mobilität: "Auch mit einem völlig autonomen Fahrzeug wird es wenig Sinn machen, von Wien nach Kopenhagen zu fahren. Erst die Kombination etwa mit der Bahn ermöglicht den optimalen Mix aus Ressourcenverbrauch und Umweltauswirkungen.

„Technologie orientiert sich künftig mit ihrem Angebot am Bedarf“, so der Experte. Das erfordere Vertrauen in Technik, die transparent, ethisch korrekt und verlässlich gebaut werden und funktionieren müsse. Denn in einer komplexen Welt, in der Social-Media-Plattformen die Deutungshoheit haben, können Menschen „oft nicht mehr durchschauen, was um sie herum passiert“, meint Schoitsch.

Viele Chancen, aber auch potenzielle Gefahren ortet Dirk Helbing, Professor für Computational Social Science an der ETH Zürich, in der digitalen Revolution. „Move fast and break things“ war lange das Motto der IT-Industrie im Silicon Valley. „Das hat tatsächlich vieles zerbrochen“, meint Dirk Helbing, und nicht immer zum Guten. Er sieht u.a. die „Grundpfeiler der Demokratie in Gefahr“. Denn schon heute gebe es digitale Zwillinge der Menschen: hochpräzise Profile für die kommerzielle Auswertung durch Unternehmen oder ein soziales „Scoring“ durch Regierungen. Die Menschen müssten sich bewusst werden, dass derzeit „ein globaler Informationskrieg um unsere Köpfe tobt“.

Helbing plädiert daher dafür, die Errungenschaften der Digitalisierung auch in Zeiten von „Polykrisen“ gezielt für die Verbesserung der Qualität unseres Zusammenlebens zu nutzen. Städte und Smart Cities seien ein gutes Beispiel für komplexe dynamische Systeme. Sie seien mehr als die Summe der Eigenschaften ihrer Teile: Neue Dynamiken entstünden bei jeder Interaktion zwischen Menschen, mit der Umwelt und mit Unternehmen, auch bei der Nutzung von Infrastrukturen. Deshalb brauche jede Metropole ihr eigenes, passendes Rezept zur Bewältigung ihrer Aufgaben. Innovationskraft und die „Weisheit der Vielen“, manchmal auch Schwarmintelligenz genannt, könnten durch einen entsprechenden Städtewettbewerb weltweit freigesetzt werden.

Die Datengrundlage für stadtplanerische Entscheidungen stehe heute zur Verfügung, doch die immer größer werdenden Datenmengen würden die konventionelle Datenverarbeitung trotz KI häufig überfordern. Die Lösung sieht Helbing in einer verteilten Steuerung und Entscheidungsfindung im Sinne einer "Selbstorganisation" auch im Kleinen. Erste Versuche gibt es bereits mit intelligenten Ampeln in Luzern. Sie passen die Grünphasen dynamisch an das Aufkommen von Autos, öffentlichen Verkehrsmitteln und auch Fußgängern an und verkürzen nachweislich die Wartezeiten für alle.

Das Bürgerbeteiligungsprojekt „Stadtidee“ habe in Aarau, ebenfalls in der Schweiz, gezeigt, wie durch verteilte Abstimmungen und die Berücksichtigung verschiedener Bevölkerungsgruppen mehr Projekte gefördert werden können - ressourceneffizienter, gerechter, transparenter und inklusiver. „Die Digitalisierung hält viele Möglichkeiten bereit, die Demokratie zu upgraden“, betont Dirk Helbing. Auf Basis von „Schwarmintelligenz“ werden aus seiner Sicht neue Lösungen für pluralistische Gesellschaften mit vielfältigen Zielsetzungen möglich - Lösungen, die „besser als optimal“ sein können, also besser als konventionelle Optimierungsverfahren.

Sophie Pachner und Markus Manz zeigten, wie Data Science und künstliche Intelligenz die Kreislaufwirtschaft optimieren. Weltweit fallen jährlich Millionen Tonnen Kunststoffabfälle an - nur rund ein Zehntel davon wird recycelt. Wie die Recyclingquote mit Hilfe von KI erhöht werden kann, erforscht das Software Competence Center Hagenberg (SCCH) gemeinsam mit dem Maschinenbauer EREMA Engineering Recycling Maschinen und Anlagen Ges.m.b.H.. Trotz der steigenden Effizienz von Sortier- und Waschanlagen - bis zu sechs Tonnen Abfall können pro Stunde in einer Anlage verarbeitet werden - stellen die unterschiedlichen Materialströme und die unterschiedlich getakteten Prozesse im Recycling die Betreiber vor große Herausforderungen.

Die Nutzung von Rohstoffen und Abfällen soll durch intelligentes Anlagendesign mit Anomalieerkennung und verbesserten Mensch-Maschine-Schnittstellen verbessert werden. Die Kunststofftechnikerin Sophie Pachner sieht in KI-Technologien ein großes Potenzial zur Verbesserung von Prozessen, Produkten und Dienstleistungen". EREMA arbeitet an selbstlernenden Prozesssteuerungen, die die Mitarbeiter rechtzeitig vor drohenden Engpässen informieren, in Zusammenarbeit mit dem SCCH. Um die Prozessdaten zu visualisieren und zu analysieren, hat das SCCH ein Dashboard entwickelt.

Markus Manz, Geschäftsführer des SCCH, spricht über die Grenzen der regelbasierten Steuerung in komplexen Systemen. Für Manz ist der Austausch von Daten in Wertschöpfungsketten über Unternehmensgrenzen hinweg der nächste Schritt für effiziente Prozesse in der Industrie. Ein neuer Ansatz ist dabei nicht der Austausch von Daten, sondern der Austausch ihrer kodierten, repräsentativen Abbilder. Damit werden Ökosysteme für die kommerzielle Nutzung von Daten möglich. Der Datenbesitzer behält dabei die Kontrolle über die Daten. Das ist ein Modell, das in der Society 5.0 auch für die sichere digitale Identität von Bürgern zum Einsatz kommen wird.

Stefan Craß vom Austrian Blockchain Center (ABC) referierte darüber, wie die Blockchain-Technologie genutzt werden kann, um ein „smartes Leben” zu ermöglichen und die Klimaziele zu erreichen. Laut einer Studie der Vereinten Nationen werden 2050 rund 68 Prozent der Weltbevölkerung in urbanen Räumen leben. 2018 waren es bereits 55 Prozent. „Smart Cities“ sollen nun mithilfe von Technologie und Daten lebenswertere Umgebungen für Bewohner*innen schaffen und Ressourcenverbrauch minimieren. Die dezentrale Blockchain habe sich vom Image der energieintensiven Basistechnologie der Kryptowährung Bitcoin emanzipiert. Sie könne in unterschiedlichen Ausprägungen die Transformation von Smart Cities vorantreiben. Sogenannte Distributed Ledger" seien gegenüber zentral verwalteten Systemen gerade im Hinblick auf Transparenz, Gleichberechtigung und Unveränderlichkeit im Vorteil.

Craß bringt das Beispiel „Brooklyn Microgrid“ - eine lokale Stromhandelsplattform in New York. Sie verbindet Erzeuger mit PV auf dem Dach direkt mit den Konsumenten in der Nachbarschaft. Solche direkten und transparenten Transaktionen von Daten und Geschäftsvorgängen seien auch für den Nachweis des CO2-Fußabdrucks von Produkten denkbar oder für ein Parkraummanagement, bei dem Fahrzeuge über „Smart Contracts“ eigenständig die Gebühren mit dem Parkautomaten aushandeln.

Auch in Österreich gibt es erste Anwendungen: Das Projekt „Kultur-Token“ in Wien belohnt auf spielerische Weise klimafreundliches Mobilitätsverhalten. Ein vielversprechendes Modell für Fairness sieht der Experte in neuen Organisationsformen wie DAO - die Abkürzung steht für „Decentralised Autonomous Organisation“ - etwa für Bürgerinitiativen.

Weitere Perspektiven aus unterschiedlichen Branchen zum Thema Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz lieferten Stefan Pertl, Geschäftsführer von 3B infra, und Reiner John von AVL in Graz. Die 3B infra ist ein Softwareunternehmen, das sich seit 15 Jahren auf das Management von Eisenbahninfrastruktur konzentriert. Pertl sieht sich mit unterschiedlichen Sichtweisen auf das „Asset“ Bahn konfrontiert - mit der Langlebigkeit von Gleisen, Brücken und Tunneln, mit den Aktivitäten unzähliger Akteure bei Planung, Bau und Instandhaltung dieser Assets sowie mit diversen Industriestandards.

Für das Technologieunternehmen AVL koordiniert Reiner John strategische Themen. Dabei stehen Leistbarkeit, Nutzerfreundlichkeit, Emissionsreduktion und Digitalisierung im Vordergrund. Auch er sieht einen Paradigmenwechsel im Verkehr. Das Auto als eigenständiges Produkt sei mit der Elektromobilität nun Geschichte - und der „Kitt“ zwischen den Ökosystemen Energie, Mobilität und Straßeninfrastruktur. Entscheidungen in dieser Maschinensteuerung werden zunehmend im Cyberspace getroffen: Ladevorgänge, Navigation und auch kommerzielle Sharing-Modelle für die Nutzung laufen datenbasiert ab. Für John ist es ein schrittweiser Prozess: „Das Fahrzeug verschwindet hinter eine Reihe von Dingen, die wir zukünftig beachten müssen.“

In der abschließenden Podiumsdiskussion betont der Unternehmer Peter Lieber, Präsident des Österreichischen Gewerbevereins, die tragende Rolle der Europäischen Union beim Thema Datensicherheit und Privatsphäre: „Wir brauchen in einer digitalisierten Gesellschaft klare Regeln für die Souveränität, damit persönliche Daten im Eigentum der Menschen verbleiben.“