Innovationscontrolling - die wichtigsten Technologien

Unternehmen sollten sich frühzeitig auf neue Technologien einstellen. Dazu zählen insbesondere Künstliche Intelligenz, Wasserstoff als Energieträger, der Mobilfunkstandard 5G und der 3D-Druck. Da können Controller als Zukunftsmanager helfen, Chancen zu nutzen und Risiken des „weiter so“ zu bedenken.

Diese neuen, aber bereits in Pilotanwendungen genutzten Verfahren werden in den nächsten Dekaden gravierende Auswirkungen auf unser Leben haben werden – und auch relevante Auswirkungen für die Geschäftsmodelle vieler Unternehmen. Hier sind die Controller gefordert, Potentiale für neue Geschäftsmodelle sowie Bedrohungen bestehender Geschäftsmodelle frühzeitig zu prüfen.

1. Künstliche Intelligenz (KI) denkt mit und voraus

Sie wunderten sich vielleicht auch schon: Sie haben sich im Internet für ein neues Auto interessiert, sich einige Homepages angeschaut und schon bekommen Sie immer wieder Bilder, Werbungen für eben dieses Auto eingeblendet, wenn Sie um Internet unterwegs sind. Das sind programmierte Empfehlungsdienst-Algorithmen, die Ihr Suchverhalten aufzeichnen und daraus für Unternehmen Werbeangebote erstellen…

Amazon nutzt schon seit langem vergleichbare Algorithmen, die Ihnen bei einem Kauf Dinge vorschlagen, die „man“ eigentlich mitbestellen sollte. Dies sind erste Versuche, mit Hilfe der Künstlichen Intelligenz Prozesse zu automatisieren.

"Im Allgemeinen bezeichnet künstliche Intelligenz den Versuch, bestimmte Entscheidungsstrukturen des Menschen nachzubilden, indem z.B. ein Computer so gebaut und programmiert wird, dass er relativ eigenständig Probleme bearbeiten kann. Die sogenannte „starke KI“ setzt sich zum Ziel: eine Intelligenz zu erschaffen, die das menschliche Denken mechanisieren soll, bzw. eine Maschine zu konstruieren und zu bauen, die intelligent reagiert oder sich eben wie ein lernender Mensch verhält."

Aber natürlich bleibt es nicht bei diesen recht einfachen Algorithmen. Die Entwicklung verläuft sehr schnell. Dabei weist KI prinzipiell folgende Vorteile auf:

  • Verfügbarkeit rund um die Uhr
  • Einsatz gerade bei wiederkehrenden Tätigkeiten
  • Verringerung allzu menschlicher Fehler

Hier einige Beispiele für bereits existierende oder in Kürze auf den Weg gebrachte KI-Anwendungen,

a) Selbstfahrende Autos (PKW, LKW, ÖPNV)

Immer öfter erleben wir Autos, die „von allein“ fahren, obwohl zumeist noch der Fahrer im Auto sitzen und ggf. steuernd eingreifen muss. Aber wer schon mehrfach in einem Tesla gefahren ist wird merken, dass das Auto lernt., denn alle Bewegungsdaten werden zentral gespeichert und daraus immer bessere Fahrprofile abgeleitet. Wir haben es hier also nicht nur mit einem selbstfahrenden, sondern auch mit einem lernenden System zu tun.

Vorteil wird in Zukunft eine relevante Verringerung der Unfallzahlen, der Unfallfolgen sein. Zudem werden selbstfahrende ÖPNV-Fahrzeuge bald Fahrgäste zu Haus abholen und am Zielort bzw. am nächsten Bahnhof absetzen; das von einem Fahrer gesteuerte Taxi wird bald ausgedient haben. Gleiches gilt für LKW, die automatisiert von A nach B fahren werden; den Fahrer benötigt man dann nur noch zum Be- und Entladen – wenn überhaupt!

b) Wissensbasierte Systeme

Wir kennen heute schon Google und vergleichbare Suchsysteme. Sie werden täglich millionenfach genutzt und haben Lexika und viele Fachbücher ersetzt. Aber welche Möglichkeiten gibt es bereits und wird es vermehrt zur Wissensgenerierung geben?

  • Ärzte erhalten sicherere Indikationen
  • Rechtsanwälte Vorschläge für Entscheidungen
  • Schulkinder Beispiele für stil- und inhaltsrichtige Aufsätze…

Das Wissen der Welt in der Tasche! Und dann auch noch sprachbasiert.

c) Fertigungs-Systeme mit Roboterunterstützung

Mit wie vielen immer wiederkehrenden Tätigkeiten wurde früher produziert! Heute übernehmen Roboter dies. Die Robotersysteme werden immer komplexer, arbeiten mehr und mehr zusammen und erstellen so Industrieprodukte in großer Stückzahl zu immer gleichen Qualitäten. Aber auch in der Medizintechnik setzen sich immer mehr Robotersysteme durch.

d) KI-gestützte Kriegsführung

Noch geht es primär um das Aufspüren und Erkennen, also um Informationen, die man mit KI-gesteuerten Robotern bekommt. Bald jedoch werden KI-gestützte Systeme aktiv in die Kriegsführung eingreifen und den Menschen ersetzen.


Künstliche Intelligenz hat für Menschen viele Vorteile, wird aber dazu führen, dass ein erheblicher Teil der derzeitigen Arbeitsplätze weltweit abgebaut werden; Ersatz wird es geben, aber dafür vorzugsweise für gut ausgebildete Menschen.

Wirtschaftlich scheinen die großen US-amerikanischen Unternehmen wegen großer eigener Datenmengen Gewinner von KI zu sein, aber nicht nur die Europäische Union bereitet Gesetze vor, die allen Interessierten Zugriff auf Daten (Datennutz-Grundverordnung) und damit die Nutzung KI-basierter Systeme erlauben. Denn entscheidend für die Zukunft von Unternehmen, für neue Einsichten, für Innovationen wird der Zugang zu Daten sein! China investiert viel in KI und erweitert damit seine Wettbewerbsfähigkeit.

Künstliche Intelligenz wird auch im Bereich des Controllings mehr und mehr genutzt werden, um Voraussagen und mittel- und langfristige Zukunfts-Erwartungen zu erstellen; Geschäftsprozesse können durch den Einsatz KI-fähiger Technologien verbessert und deutlich beschleunigt werden. Ein reibungsloser und KI-unterstützter Ablauf hilft uns sich auf die kritischen Themen zu konzentrieren.

2. Wasserstoff als Energieträger der Zukunft 

Primär aus Umweltschutz-Gründen (Verringerung von CO2-Emissionen) wird weltweit an Einschränkungen der Nutzung von kohlenstoff-basierter Energie gearbeitet.

Öl und Gas, aber wegen der Endlagerproblematik auch die Atomenergie sollen in den nächsten 30 Jahren vollständig durch „saubere“ erneuerbare Energie ersetzt werden. Hier kommen Solar- und Windenergie, aber auch Biomasse in Frage. Dies nicht nur zur Stromerzeugung, sondern auch als Prozess-Energie für die Industrie wie auch als Heizenergie für Gebäude / Warmwasser und für den Verkehr.

Problematisch ist derzeit (noch) die Speicherung von Energie: Batteriespeicher sind teuer, schwer und deren Herstellung (noch) nicht gerade ökologisch. Andere Speichermethoden sind entweder nur in manchen Ländern vorhanden (Wasserspeicher) oder noch nicht marktfähig entwickelt.

Anders bei Wasserstoff: Zwar gibt es bei der Erzeugung von Wasserstoff aus Elektrizität einen Energieverlust von bis zu 20%, aber wenn nicht nutzbare elektrische Energie vorhanden ist es günstiger, Wasserstoff zu produzieren als Windgeneratoren abzustellen oder Solaranlagen vom Netz zu nehmen. Wasserstoff kann unproblematisch gespeichert und im vorhandenen Gas-Leitungsnetz transportiert werden.

Mit Wasserstoff können Heizungen betrieben, Lastkraftwagen Hunderte von Kilometern fahren und Flugzeuge fliegen sowie industrielle Prozesse unproblematisch durchgeführt werden. Dies hat die Europäische Kommission erkannt und eine Wasserstoffstrategie für die nächsten Jahrzehnte erarbeitet.

Die CO2-freie Wasserstoff-Zukunft ist nicht mehr fern: China, die USA, Japan und Europa investieren Milliarden, um die Wasserstoff-Technologie im großen Stil praktisch nutzbar zu machen und so den CO2-Ausstoß gravierend zu reduzieren.

Wir im Controlling müssen uns und die Unternehmensführung unserer Unternehmen fragen, welche Auswirkungen die Umstellung auf Wasserstoff für uns haben kann – und ob wir an den breit gestreuten EU-Programmen teilnehmen können.

3. 5G – mehr als nur Telefonieren  

„5G (fünfte Generation des Mobilfunks) ist ein Mobilfunkstandard, der seit 2019 an Verbreitung gewinnt. Im Vergleich zu LTE (4G) gibt es bei der 5G-Technik folgende verbesserte Eigenschaften: 

  • Datenraten bis zu 10 Gbit/s;
  • Nutzung höherer Frequenzbereiche;
  • erhöhte Frequenzkapazität und Datendurchsatz;
  • Echtzeitübertragung, weltweit 100 Milliarden Mobilfunkgeräte gleichzeitig ansprechbar;
  • Latenzzeiten von wenigen Millisekunden bis unter eine Millisekunde.

Die 5G-Technik ist grundsätzlich auf drei verschiedene Anwendungsszenarien hin ausgerichtet. 

  • eMBB: enhanced Mobile BroadBand, also eine erweiterte mobile Breitbandverbindung, um Mobilgeräte mit möglichst hohen Datenraten zu versorgen.
  • mMTC: massive Machine Type Communication. Dieser Bereich betrifft hauptsächlich das „Internet der Dinge“ (IoT) und soll möglichst viele Verbindungen mit eher geringen Datenraten und niedrigem Energieverbrauch unterstützen.
  • uRLLC: ultra-Reliable and Low Latency soll zuverlässige Verbindungen mit geringer Latenz ermöglichen, die beispielsweise für autonomes Fahren oder Industrie-Automation benötigt werden."

Da auch diese Technologie bereits getestet wird, gibt es auch schon Tests für Anwendungsfälle, die aufzeigen, wohin die Reise gehen wird:

a) schnelle Hilfe im Gesundheitswesen

Bereits im Einsatz in Barcelona sind Erste-Hilfe-Ambulanzen, die schon bei der Fahrt ins Krankenhaus den Ärzten Daten der Patienten in Echtzeit übermitteln. Die 5G-Technik ermöglicht eine präzise Videodiagnose sowie den Einsatz von hochauflösenden Scannern.

b) Fern-Operationen mittels 5G

Auch bereits getestet sind Operationen, wobei der (Fach-)Arzt mehrere tausend Kilometer entfernt vom Patienten einen Eingriff unternimmt. Dies ist besonders hilfreich bei seltenen Krankheiten, wo es weltweit nur wenige Spezialisten gibt, aber auch in Gegenden, die schwer erreichbar sind.

c) Autonomes Fahren

Dank der sehr geringen Latenzzeit (Reaktionszeit zwischen Absenden einer Information und einer Reaktion) von 5 bis später nur 1 Millisekunden – der Mensch benötigt ca. 20 Millisekunden! – ist es in Verbindung mit KI möglich, sicher autonom zu fahren; nahe München wurden erste 5G- Testmodule installiert, um den weitgehend verzögerungsfreien Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen untereinander zu testen. Vernetzte Fahrzeuge senden Informationen zur Geschwindigkeit, zur Position und zum Spurwechsel direkt an alle Fahrzeuge im Umkreis von 320 Metern, die so automatisch ihre Fahrweise anpassen können.

Autonomes Fahren wird gravierende Auswirkungen auf unser Leben haben: Taxis, Fahrzeuge im ÖPNV sowie LKW werden fahrerlos unterwegs sein; die Nutzungskosten dieser Transportmittel werden sich fast halbieren… - und viele als Fahrer Beschäftigte arbeitslos werden.

d) Internet of Things

Der neue Mobilfunkstandard hat völlig neue Dimensionen für das
Internet der Dinge ("Internet of Things" = IoT) und Industry 4.0 eröffnet. Die Vernetzung von Maschinen und Geräten mit Hilfe von Sensoren wird eine Vielzahl von Anwendungsszenarien ermöglichen: Vernetzung und Steuerung von Produktion/Anlagen/Lagern/Logistik, intelligente Wartung, Smart Cities (intelligente Parkraumbewirtschaftung, intelligente Straßenbeleuchtung und Ampeln, Mülltonnen, die ihren Füllstand melden, etc.), Smart Metering (Fernablesung von Zählerständen) und Smart Home (Überwachung und Fernsteuerung von z.B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Rollläden sowie intelligente Sicherheitsmaßnahmen).

Da es bei 5G fast keine Latenzzeit gibt ermöglicht dies die Kombination von automatischen Maschinen für die Produktion von Einzelanfertigungen, so dass die Produktion zum Kunden zurückkehren kann. Hochwertige Güter können so bestellorientiert und kundennah produziert und schnell ausgeliefert werden. Die Produktion kommt zurück in die Städte!

e) Intelligente Landwirtschaft

Intelligente oder präzise Landwirtschaft (smart farming) nutzt Schlüsseltechnologien für die Ernährung einer wachsenden Welt­bevölkerung: Durch Algorithmen der künstlichen Intelligenz oder des maschinellen Lernens wird die Anfälligkeit von Nutzpflanzen für Krank­heiten vorhergesagt, Landwirte darüber informiert, wo genau Schädlinge und Krankheiten Nutzpflanzen befallen. Diese Algorithmen basieren hauptsächlich auf der Datenanalyse und ermöglichen damit Potenziale wie:

  • Erkennen von Bodenmerkmalen und Ertragskapazitäten
  • Punktgenaue Zugabe von Düngemitteln und Besprühen von Nutzpflanzen
  • Automatisierte Anpassungen in Echtzeit im Feld, z.B. Spurführung erlauben eine erhöhte Maschineneffizienz und -leistung, dadurch geringere Betriebskosten, Zeitersparnis und höhere Erträge pro Feld

f) Große Datenraten

In dicht besiedelten Städten muss das Mobilfunknetz eine große Anzahl von Nutzern gleichzeitig bedienen. Insbesondere bei Großveranstaltungen (z.B. Sport- oder Musikveranstaltungen, Weihnachtsmärkten und Silvester) werden oft Zehntausende von Kunden gleichzeitig auf engstem Raum bedient. Während 4G hier an seine Grenzen stieß, wird 5G auch in diesen Ausnahmesituationen eine mobile Versorgung gewährleisten können. Kunden profitieren mit der neuen Technologie auch von ultrahochauflösenden Bildern, Videostreams und Online-Spielen.

Eine weitere Herausforderung ist die Versorgung in schwierigen Situationen wie in städtischen Schluchten und innerhalb von Gebäuden. In vielen Gegenden gibt es keine oder nur eine unzureichende Versorgung mit Telekommunikationsdienstleistungen; meist fehlen schnelle Netze. Hier kann das 5G-Netz mit großen Datenraten und Schnelligkeit klassische Festnetze (Kupfer- bzw. Glasfaser-Netze) ablösen und den Kunden eine flexible Nutzung garantieren.
Sicherheit vor Hackerangriffen gibt es natürlich auch hier nicht…


Erinnern wir uns noch? Vor weniger als 12 Jahren hat Steve Jobs das erste iPhone vorgestellt. Und wo stehen wir heute! Die Entwicklungen im Mobilfunk gehen so rasant voran, dass wir fast die Übersicht verlieren: Strategisches Controlling ist hier gefragt!

4. 3D-Druck revolutioniert die Industrie 

"Der 3D-Druck, auch bekannt unter den Bezeichnungen Additive Fertigung, Additive Manufacturing (AM) ist eine umfassende Bezeichnung für alle Fertigungsverfahren, bei denen Material Schicht für Schicht aufgetragen und so dreidimensionale Gegenstände (Werkstücke) erzeugt werden. Dabei erfolgt der schichtweise Aufbau computergesteuert aus einem oder mehreren flüssigen oder festen Werkstoffen nach vorgegebenen Maßen und Formen (siehe CAD/CAM). Beim Aufbau finden physikalische oder chemische Härtungs- oder Schmelzprozesse statt. 
Typische Werkstoffe für das 3D-Drucken sind Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken und Metalle. Inzwischen wurden auch Carbon- und Graphitmaterialien für den 3D-Druck von Teilen aus Kohlenstoff entwickelt. Obwohl es sich oft um formende Verfahren handelt, sind für ein konkretes Erzeugnis keine speziellen Werkzeuge erforderlich, die die jeweilige Geometrie des Werkstückes gespeichert haben (zum Beispiel Gussformen). 
3D-Drucker werden in der Industrie, im Modellbau und der Forschung eingesetzt zur Fertigung von Modellen, Mustern, Prototypen, Werkzeugen, Endprodukten und für private Nutzung verwendet. Daneben gibt es Anwendungen im Heim- und Unterhaltungsbereich, dem Baugewerbe sowie in der Kunst und Medizin."

Bei fast allen Produktionsverfahren kann der 3D-Druck eingesetzt werden. Derzeit ist die Druckgeschwindigkeit (noch) relativ gering, so dass nur Kleinserien oder eine Einzelfertigung sinnvoll ist. Da aber insbesondere bei hochwertigen Gütern bereits heute „on demand“ produziert wird und Kunden individualisierte Produkte erwarten wird dies - in Verbindung mit den anderen oben beschriebenen Technologien - zu einer Umwälzung unserer Gesellschaft, insbesondere in Städten führen.

Fazit: neue Technologien als Chance sehen

Viele Menschen, auch manche Controller werden durch die technologischen Umwälzungen ihren Beruf verlieren. Es muss durch vermehrte Bildungs- und Umschulungsanstrengungen dafür gesorgt werden, dass wir (bis zu 50%) der Berufstätigen auf dem Weg in die Zukunft nicht verlieren. Aber heute haben wir noch etwas Zeit, um den Übergang weich zu gestalten. Wie wir es auch in den vergangenen Jahrzehnten geschafft haben, verloren gegangene Berufsmöglichkeiten durch neue Beschäftigung zu ersetzen.

Unternehmen sollten sich frühzeitig auf die neuen Technologien einstellen, Chancen nutzen und Risiken des „weiter so“ bedenken. Da können Controller helfen, Controller, die sich nicht als „Zahlenknechte“, sondern als Zukunftsmanager bewähren müssen.

Die Autoren: Mitglieder des Internationalen Arbeitskreises des Internationalen Controller Vereins

Statt wie üblich ein Unternehmen strategisch zu unterstützen, hat sich ein Team des Internationalen Arbeitskreises des ICV im Corona-Sommer/Herbst 2020 mit den neuen Technologien, die die Welt verändern, befasst:

  • Peter Janzekovic  aus Ljubljana,
  • Edyta Szarska aus Warschau,
  • Borut Kadunc aus Ljubljana,
  • Roger Maurer aus Konstanz,
  • Marcin Wizgird aus Warschau und
  • Herwig Friedag aus Berlin.

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