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A New Tech Agenda

Initialzündung für Aufbruch, Kreativität und Mut: Die Pionier:innen der digitalen Bewegung blicken in diesem Jahr auf das Leben im New Normal - und entwerfen eine neue digitale Agenda. Dazu diskutiert die GIGA Gipfel-Community auf vier Digital-Events und live auf dem Gipfel des Gaislachkogls über die Chancen der Digitalisierung in der Post-Corona-Zeit.

Die vergangenen Monate waren alles andere als normal. Die Corona-Pandemie hat gezeigt, dass eine winzige organische Struktur nicht nur zum leider tödlichen Virus, sondern auch zum Treiber der Digitalisierung von Arbeitsprozessen und gesellschaftlicher Interaktion werden kann. Und damit zu Veränderungen und neuen Lebensweisen führt, die bisher kaum für möglich gehalten wurden.

Von Ferndiagnostik und Telemedizin über Videokonferenzen aus dem Homeoffice, Fernarbeit und Fernunterricht – beschleunigt durch die Corona-Pandemie ist die Zeit eines neuen Unternehmertums und Denkens angebrochen. Nicht alles wird so bleiben. Die Schüler kehren etwa hoffentlich wieder in die Schulen zurück, die Studenten in die Hörsäle, die Menschen (teilweise) in die Büros. Doch vieles von dem, was das Virus an positiven Veränderungen gebracht wird, wird auch in der Post-Corona-Phase Bestand haben.

Optimismus statt Verdruss.
Zuversicht statt Resignation

Technologie für das Leben im New Normal

Doch wie genau sieht diese neue Ära aus? Was fehlt, ist eine neue digitale Agenda, ein gemeinsames Verständnis von Zukunft. Wie können Technologien genutzt werden, um den Alltag und das Leben im „New Normal“ nach Impfung und Herdenimmunität positiv zu verändern? Initiiert von Handelsblatt, WirtschaftsWoche und Tagesspiegel sowie dem Digitalunternehmen Vodafone will der GIGA Gipfel 2021 auf vier Digital-Events (15. April; 20. Mai; 15. Juli; 23. September) und live im österreichischen Sölden am 27./28. Oktober eine neue Tech Agenda erschaffen. Live und digital wird sich die digitale Bewegung dann auf vier Kernbereiche fokussieren:

Die vier Fokusbereiche des diesjährigen GIGA Gipfels:
SMART CITIES
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DIGITAL EDUCATION
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GLOBAL PREVENTION
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Sustain-ability
Ab 06.09. verfügbar

Das legendäre Restaurant Ice Q – bekannt aus dem James-Bond-Film „Spectre“ – auf dem Gipfel des Gaislachkogls auf 3.048 Metern Höhe ist der reale Hub für den GIGA Gipfel 2021. Hier wird die Digitale Bewegung erarbeiten, wie sich technologische Entwicklungen als Mehrwert für Unternehmen, Menschen und Umwelt nutzen lassen und wie die Digitalisierung die Gesellschaft künftig voranbringt.

Auf der Suche nach einer neuen Tech-Agenda

Bereits zum vierten Mal treffen sich die digitalen Visionär:innen auf dem Gipfel des Gaislachkogels auf 3.048 Metern Höhe in Workshops und in Diskussionen; wollen aufzeigen, welche digitalen Pfade beschritten werden müssen, um die Welt nach der Corona-Pandemie und somit die Zukunft neu zu schreiben. Und sie wollen nach Lösungen suchen, wie eine neue Tech-Vision vermittelt werden kann – und wie sich die Arbeits- und Lebenswelten so ein Stück lebenswerter und sicherer machen lassen. Etwa bei der der Etablierung eines zukunftsfähigen globalen Gesundheitssystems, bei der Neuerfindung von (schulischer) Bildung, bei der Optimierung des menschlichen Zusammenlebens mithilfe der Digitalisierung in der Smart City oder beim Einsatz nachhaltiger, das Klima schützender Produktionsverfahren und Abläufen in Unternehmen. Unerlässlich für den kreativen Austausch innerhalb der Digitalen Bewegung sind Impulsgeber:innen, die mit ihren Ideen gezielt Veränderungen anstoßen möchten – und im Team nach praktikablen Lösungen suchen.

Die GIGA Gipfel-Community sucht den Dialog, will diskutieren und sich austauschen. Digital und live vor Ort in Sölden.

Grundrecht auf digitale Versorgung
als Basis für digitale Entwicklung

Doch um die großen Tech-Herausforderungen der Zukunft mit digitalem Leben zu füllen, braucht es ein kollektives Grundrecht auf digitale Versorgung. Dazu gehören etwa der schnelle Ausbau des Glasfasernetzes, die Förderung von Start-ups durch Venture Capital sowie digitale Bildung bereits ab der Grundschule. Denn nur, wenn diese Grundlagen der digitalen Daseinsvorsorge vorhanden sind, kann auch den Menschen eine Kultur vermittelt werden, die Mut macht und den Nutzen in das Zentrum aller Überlegungen stellt. Dann wird Deutschland (nach der Corona-Pandemie) nicht nur einen weiteren Schritt auf dem Pfad der digitalen Revolution gegangen sein, sondern eine digitale Revolution eingeläutet haben. Eine Revolution, die Wohlstand und Prosperität auch in Zukunft sichert – und zugleich einen eigenen Weg darstellt: Teamarbeit statt Einzelkämpfertum. Kreativität statt Kästchendenken. Spontanität statt stupidem Auswendiglernen.

Die Digitale Bewegung jedenfalls ist bereit – und will ihren Beitrag dazu beisteuern, das Fundament für die digitale Zukunft in unserem Land zu legen.

Mehr zum Thema: Global Prevention
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Global Prevention

Bereit für New Normal: Warum die Digitale Bewegung eine neue Tech-Agenda fordert.

Der GIGA Gipfel ist viel mehr als ein weiteres Event zur Digitalisierung. Es ist eine kreative Keimzelle und ein Treffen von Menschen, die in der Post-Corona-Zeit Wirtschaft und Gesellschaft durch eine neue Sicht auf und ein neues Verständnis für Technologien voranbringen möchten. Lesen Sie, über welche Tech-Visionen die digitalen Pionier:innen unter anderem am 27./28. Oktober live in Sölden und digital im Netz am 15. April diskutieren werden.

Krisen schaffen Klarheit und eröffnen Chancen. Während physische Kontakte in den vergangenen Monaten auf ein Minimum reduziert werden mussten, entstanden gleichzeitig überall auf der Welt neue digitale Netzwerke. Etwa bei der derzeit neben der Klimafrage wohl drängendsten Herausforderung: der Global Prevention. Dahinter steckt die Zusammenarbeit von Unternehmen, Wissenschaftlern und Behörden für eine erstmals wirklich globale Gesundheitsvorsorge. Die Entwicklung im Zeitraffer von Impfstoffen, die die Bevölkerung gegen Covid-19 immunisieren und ein Leben nach der Pandemie im „New Normal“ möglich machen sollen, sind das Ergebnis dieser Zusammenarbeit über Einzelinteressen, Ländergrenzen und Zeitzonen hinaus.

» Eine funktionsfähige, digitale Global
» Prevention kann Leben retten –
» wenn sie entsprechend schnell
» umgesetzt wird.

Eine funktionsfähige, digitale Global Prevention kann Leben retten – wenn sie entsprechend schnell umgesetzt wird. Denn Gesundheitsgefahren machen auch im 21. Jahrhundert nicht an Grenzen halt – wie übrigens auch in den Jahrtausenden der Menschheitsgeschichte zuvor nicht. Neben Corona sterben nach wie vor jährlich Millionen von Menschen auch an anderen lebensbedrohlichen Krankheiten wie HIV, Tuberkulose und Malaria. Zudem belasten sie das Gesundheitssystem in vielen Ländern. Auch vor diesem Hintergrund ist eine vernetzte Zusammenarbeit nötig. Nur so können die nationalen und internationalen Gesundheitssysteme den Kampf gegen Viren, Bakterien & Co. gewinnen.

Digitalisierung und Data Science
= Schrittmacher von Wissen

Basis dafür ist ein starkes und leistungsfähiges Kommunikationsnetz, das den Transfer großer Datenmengen überhaupt erst möglich macht. Unfassbar viele Informationen aus Scans und Messgeräten werden sekundenschnell aus den Arztpraxen, Impfzentren und Laboren kleiner Start-ups zu Universitätskliniken oder in die Forschungsabteilungen großer Pharmaunternehmen übertragen. Mithilfe vernetzter Plattformen wird auf diese Weise vorhandenes Spezialwissen, das aus lokalen Datenerhebungen und Datenanalysen stammt, rund um den Erdball geteilt. Digitalisierung und Data Science werden so zum Schrittmacher der Demokratisierung von medizinisch-pharmazeutischem Wissen, sagt beispielsweise Philips-CEO Frans van Houten.

Was die Medizin gerade erlebt, ist die vielleicht größte Revolution seit der Entdeckung des Penicillins vor 90 Jahren. Anders als damals geht es aber nicht um die Entdeckung eines einzelnen, bahnbrechenden Medikaments. Es geht vielmehr um die Übertragung von zwei Schlüsseltechnologien aus der Informationstechnologie auf die Medizin – künstliche Intelligenz (KI) und Data Science.

Datenanalyse und KI als Helfer der Mediziner:innen

Um Krankheitsbilder auszumachen und korrekte schnelle Diagnosen zu stellen, können Datenanalysen und Künstliche Intelligenz einen entscheidenden Beitrag leisten. Die auf künstlichen neuronalen Netzen beruhenden Algorithmen sind in der Lage, beispielsweise Lungenentzündungen, aber auch Hautkrebs, Malaria und andere Krankheiten mit einer höheren oder zumindest der gleichen Genauigkeit zu erkennen wie die besten Mediziner:innen des jeweiligen Fachgebiets. Das heißt im Umkehrschluss nicht, dass Ärzt:innen überflüssig werden. Vielmehr gewinnen sie durch die digitalen Diagnosemöglichkeiten nun mehr Zeit, um sich dem eigentlichen Kern ihrer medizinischen Arbeit verstärkt zu widmen – der Behandlung von Krankheiten und der sorgfältigen Aufklärung von Patient:innen.

Ganz besonders vor dem Hintergrund der Corona-Pandemie gehe es darum, Zusammenhänge zu erkennen, an die vorher nicht gedacht wurde – etwa bei Krankheitsbildern in Verbindung mit bestimmten Infektionserregern, beschreibt Lothar Wieler, Chef des Robert Koch-Instituts (RKI) in Handelsblatt Inside vom 18. Februar die Einsatzmöglichkeiten von KI-basierten Technologien. Und so baut das RKI im brandenburgischen Wildau derzeit ein Zentrum für Künstliche Intelligenz in der Public Health Forschung. Ziel ist es, dass beispielsweise Epidemien umfassend analysiert, Krankheitslasten besser berechnet und Frühwarnsysteme entwickelt werden. So können Forschende aus vorliegenden Daten wichtige Erkenntnisse über den möglichen Verlauf der Corona-Pandemie gewinnen – etwa mit Blick auf potenzielle Hotspots. Auf diese Weise ließe sich bei neuen Erregern deutlich schneller errechnen, wie gefährlich diese Mutationen sind. Kurzum: es geht darum, den gewaltigen Datenschatz, den das RKI gesammelt hat, mit anderen Datenquelle zu verknüpfen – dazu gehören beispielsweise auch Meldungen in sozialen Medien, Meldungen des statistischen Bundesamtes, der Wetterbericht oder Mitteilungen, Dokumentationen und Reports der Weltgesundheitsorganisation (WHO).

Mit dem neuen Zentrum für Künstliche Intelligenz in der Public Health Forschung will das RKI auch seinen Status als Anlaufstelle für globale Gesundheit und wichtiger Partner des Europäischen Zentrums für die Prävention und Kontrolle von Krankheiten (ECDC) und der Weltgesundheitsorganisation untermauern und ausbauen.

In Bezug auf Corona könnten KI und Data Science auch dabei helfen, die Langzeitfolgen einer Corona-Infektion besser zu erforschen. Und bei Impfungen ließen sich sowohl Verdachtsmeldungen als auch bestätigte Fälle von Nebenwirkungen erfassen. Diese Daten können dann mit Informationen über Corona-Symptome und Langzeitfolgen wie Müdigkeit, Verlust des Geschmacks- und Riechsinns oder Kopfschmerzen verknüpft werden, um so neue Therapien zu entwickeln.

Global Prevention und Datenschutz: Es gilt, einen Kompromiss zu finden

Um Muster zu erkennen und Algorithmen zu trainieren, sind über einen langen Zeitraum möglichst große Datensätze nötig. Doch um diese Daten im Medizinbetrieb nutzen zu können, müssen laut Datenschutzgrundverordnung die Patient:innen ihre Einwilligung geben, dass die Daten genutzt werden dürfen. Diese Einwilligung ist zweckgebunden und auch dann nötig, wenn die Daten anonymisiert werden. Kein Zweifel - Datenschutz und demzufolge der Umgang mit Gesundheitsdaten haben in Deutschland einen hohen Stellenwert. Gleichzeitig geht es aber auch darum, die medizinischen Möglichkeiten zu nutzen, die sich durch die Analyse großer Datenmengen ergeben. Es gilt also, einen Kompromiss zu finden, der diese beiden Positionen verbindet. Die Impfkampagne in Israel könnte da ein Beispiel sein. Einmal in der Woche übermitteln die Behörden Daten an den Impfstoffhersteller Pfizer/BioNTech. Das Unternehmen enthält neben den öffentlich bekannten Covid-19-Infektions- und Sterberaten auch nach Alter und anderen demografischen Untergruppen aufgeschlüsselte, anonymisierte Daten zur laufenden Impfkampagne. Persönliche Daten werden nicht weitergegeben, beteuert das israelische Gesundheitsministerium. In Deutschland erhalten die Hersteller hingegen keine Daten aus der Impfkampagne. Stellt sich die Frage, ob die Schnelligkeit, mit der in Israel geimpft wird, mit der schnellen und pragmatischen Weitergabe anonymisierter Daten zusammenhängt? Fakt ist, dass schon vor der Corona-Pandemie fast alle Israelis in elektronischen Gesundheitsregistern erfasst wurden.

Gerechte, patientenorientierte Gesundheitsversorgung

Beim Versuch, die Digitalisierung auf möglichst viele Bereiche des täglichen Lebens auszuweiten, sind viele Länder schon weiter als Deutschland, analysierte Erwin Böttinger, Leiter des Digital Health Centers am Hasso-Plattner-Institut in Potsdam und Professor für Digital Health-Personalisierte Medizin, in seinem Gastkommentar im „Handelsblatt“ im März vergangenen Jahres. Besonders in Asien, wo Länder wie Japan sich anschicken, die digitale Agenda ihrer Regierung mehr und mehr in die Tat umzusetzen. Aufgrund der schnell alternden Bevölkerung spielt die Digitalisierung des Gesundheitssystems dabei eine zentrale Rolle. Hier zeigt sich in der Praxis, dass die Videosprechstunde mit Ärzt:innen für weniger mobile Personen eine wertvolle Alternative zum Besuch der Praxis darstellt und dass die Analyse von anonymisiert gesammelten klinischen Daten für die gezielte Optimierung von Therapien unerlässlich ist. Die Digitalisierung trägt also dazu bei, die Gesundheitsversorgung gerechter und patientenorientierter zu gestalten.

Und auch das gehört zur Global Prevention: das digitale Gipfeltreffen „Global Goal: Unite for our Future“. Die Kampagne wurde von der weltweiten Menschenrechtsbewegung und -plattform Global Citizen unter der Schirmherrschaft der Präsidentin der Europäischen Kommission, Ursula von der Leyen, gestartet. Ziel ist es, die Auswirkungen der Pandemie für die Ärmsten der Welt und benachteiligte Gruppen abzuschwächen und lokale Gesundheits- und Wirtschaftssysteme zu stärken. Mit der virtuellen Geberkonferenz am 27. Juni 2020 wurden Gelder für die Entwicklung, Produktion und gerechte Verteilung von COVID-19-Tests, -Medikamenten und -Impfstoffen gesammelt. Damit wurden lokale Gesundheits- und Wirtschaftssysteme von Entwicklungsländern gestärkt und den Menschen geholfen, die überproportional von den Auswirkungen der COVID-19 Pandemie betroffen sind.

Eine Frage der Menschlichkeit

„Je rascher auch wir in Deutschland und Europa bereit sind, ein wenig von dem abzugeben, was uns gesichert ist, desto eher können wir das Infektionsgeschehen global eindämmen“, erklärte jüngst Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier. Steinmeier sprach sich für eine frühe Abgabe von Impfstoff aus Deutschland und Europa an ärmere Länder aus. Das sei nicht einfach, aber eine Frage der Menschlichkeit. Deutschland unterstützt die weltweite Allianz zum Einkauf von Impfstoffen, Covax, mit über zwei Milliarden Euro. Insgesamt sind für den gebündelten Einkauf für ärmere Länder gut zehn Milliarden Euro gesammelt worden.

Nach Einschätzung von Microsoft-Gründer Bill Gates müsse die Welt schon bald Milliarden in die Vorbereitung für die nächste Pandemie investieren, um eine erneute „Tragödie“ wie mit dem Coronavirus zu vermeiden. Es gehe darum sicherzustellen, „dass das nie wieder passiert“. Dazu müssten sowohl Kapazitäten für die Produktion von Impfstoffen als auch ein permanentes Team von rund 3.000 Expert:innen und Forscher:innen aufgebaut werden, die sofort für den Kampf zur Eindämmung der nächsten Pandemie eingesetzt werden könnten. Dieses Notfall-Team könnte sich im Normalfall um zeitlosere globale Herausforderungen wie Malaria und Masern kümmern, so Gates auf der Münchner Sicherheitskonferenz Anfang Februar 2021. Gates forderte zudem, schon jetzt Fabriken und Produktionskapazitäten aufzubauen, um in einem künftigen Bedarfsfall die Impfstoffproduktion viel schneller ankurbeln zu können.

Bereits vor drei Jahren warnte Gates vor den Gefahren, die die Existenz der gesamten Menschheit bedrohen könnten – Klimawandel und Seuchen. Inzwischen ist aus der Warnung bittere Realität geworden. Doch die Digitalisierung der Gesellschaft kann ihren Beitrag dazu leisten, die Folgen dieser Krisen zu mildern.

Damit dies aber gelingen kann, müssen unter anderem Fragen beantwortet werden, die der stellvertretende Chefredakteur der Zeit, Bernd Ulrich, am 10. Februar stellvertretend für seine Leser stellte: Woher kommt das Virus und wie lässt sich in Zukunft ein solches Überspringen vom Tier auf den Menschen besser vermeiden? Wie kann die Zahl der vulnerablen Personen auf Dauer verringert werden? Wie kann ein Gesundheitssystem aussehen, das mit einer solchen Pandemie besser klarkommt? Wie können die Lieferketten aussehen, die weniger abhängig sind von anderen Ländern?

Die Digitale Bewegung will beim GIGA Gipfel in Sölden Anstöße geben, wie sich Digitalisierung und Global Prevention noch besser ergänzen können – und warum Digitalisierung und Data Science ein entscheidender Grundpfeiler für eine erfolgreiche Global Prevention sind.

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Best Cases aus der Praxis

Im Schlaf Gutes tun – und den Kampf gegen Covid-19 und Krebs unterstützen
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Seit Beginn der Corona-Pandemie suchen Wissenschaftler:innen auf der ganzen Welt nach einem Impfstoff und nach wirksamen Arzneimitteln gegen Covid-19. Dafür analysieren sie mithilfe von Hochleistungscomputern vorhandene Datensätze. Ziel ist es, bereits bekannte Medikamente und Nahrungsmittelmoleküle zu finden und so zu kombinieren, dass sie Corona-Infizierten helfen können. Eine Aufgabe, die eine gewaltige Rechenleistung erfordert. Ein einziger Computer, der 24 Stunden am Tag läuft, bräuchte rund 300 Jahre für die Analyse der vorliegenden Daten. Vergleichsweise schneller ginge es mit der Jahresrechnerleistung eines Forschungszentrums – hier wären zwölf Monate für den Datenabgleich nötig.

Um die technischen, digitalen Abläufe deutlich zu optimieren, kommt an diesem Punkt die DreamLab-App ins Spiel: Entwickelt vom Imperial College London und der Vodafone Fundation kann die App die Rechenleistung von hunderttausenden Smartphones zu einem virtuellen Super-Rechner bündeln. Und zwar dann, wenn die Smartphones nicht genutzt werden – etwa, wenn die Geräte nachts am Ladekabel hängen. 100.000 Smartphones, auf denen DreamLab sechs Stunden pro Nacht läuft, schaffen den Datenabgleich in nur drei Monaten. „Jeder kann die Rechenpower seines Handys jetzt für die Corona-Forschung einsetzen. Mit DreamLab entsteht so ein virtueller Super-Computer, der die Suche nach Medikamenten um ein Vielfaches beschleunigt. Je mehr mitmachen, desto schneller kommt die Forschung voran“, sagt Vodafone Deutschland CEO Hannes Ametsreiter.

Die Technologie hinter dieser App ist einfach: Wird das Smartphone über Nacht via Kabel in die Steckdose gesteckt, lädt sich der Akku auf. Der durchschnittliche Akku eines Smartphones braucht knapp 80 Minuten, um die vollen 100 Prozent Leistung zu erreichen. Die Zeit, in der der Handy-Akku wieder voll aufgeladen ist, das Smartphone aber trotzdem ungenutzt an der Steckdose hängt, nutzt die App DreamLab. Im eingeschalteten Modus erkennt die Software der App eigenständig den Zeitpunkt, an dem der Akku des Smartphones vollgeladen ist. Daraufhin wird die ungenutzte Prozessor-Leistung des Handys an teilnehmende wissenschaftliche Einrichtungen wie etwa das Garvan Institute of Medical Research in Australien weitergeleitet. Die Leistung des Smartphones wird dabei nicht beeinflusst, die App sorgt dafür, dass das Gerät nicht überlastet wird. Dank der übertragenen Rechenleistungen vom eigenen Smartphone ist es Wissenschaftler:innen möglich, komplexe Analysen schnell durchzuführen. So konnte durch die Mithilfe der DreamLab-Nutzer:innen beispielsweise die Geschwindigkeit der Datenverarbeitung am Garvan Institut bereits verdoppelt werden. Auch aus der Perspektive des Datenschutzes ist alles sicher: Die App hat nur Zugriff auf den Prozessor des Handys, alle anderen Bereiche sind für die App unerreichbar.

Bereits fünf Jahre vor der Corona-Pandemie wurde die DreamLab-App im Kampf gegen Krebs eingesetzt. Verschiedene wissenschaftliche Einrichtungen, die sich der Krebsforschung widmen, können seitdem auf die virtuelle Rechnerleistung der „schlafenden“ Handys zurückgreifen. Denn die Handynutzer:innen, die ihre Rechnerleistung zur Verfügung stellen, können auswählen, welches Forschungsprojekt unterstützt werden soll. Wer helfen möchte, kann sich die App im App Store oder im Google Play Store kostenlos herunterladen.

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Universitätsklinikum Düsseldorf: Datenaustausch in Echtzeit
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Kleine 5G-Antennen, sogenannte Radiodots, sorgen für optimale Netzabdeckung im Inneren der Gebäude. Echtzeit-Rechenzentren verarbeiten die Daten in ihrer direkten Umgebung. Über eine Anbindung zum Mobilfunknetz kann die 5G-Infrastruktur ihre digitalen Services schon einfahrenden Krankenwagen anbieten: Etwa die sogenannten Monitoring-Patches in der Notfallmedizin. Dabei bekommen Patient:innen in der Notaufnahme ein Technik-Pflaster auf die Haut geklebt, das die Vitalwerte selbstständig und in Echtzeit über das 5G-Netz an eine zentrale Patientenüberwachungseinheit sendet. Stimmt etwa die Herzfrequenz nicht mehr, kann so schnell reagiert werden. Die Monitoring-Patches werden aber nicht nur in der Notaufnahme, sondern auch auf den Stationen eingesetzt.

Die Rettung von Leben mithilfe von Digitalisierung: Was wie Zukunftsmusik klingt, soll schon in diesem Jahr in Düsseldorf Wirklichkeit werden: An der Uniklinik Düsseldorf (UKD) entsteht der europaweit erste 5G-Medizincampus. Die nordrhein-westfälische Landesregierung fördert das Projekt, an dem neben dem UKD und dem Digitalunternehmen Vodafone auch die RWTH Aachen, das Unternehmen Brainlab, die Fachhochschule Dortmund, die Bergische Universität Wuppertal, das Bundesamt für Arzneimittel und Medizinprodukte, die Kassenärztliche Vereinigung Nordrhein und die Philips GmbH als Technologie-Partner beteiligt sind. Auch niedergelassene Ärzt:innen werden in das Projekt zur schnellsten Datenübertragungstechnik für medizinische Anwendungen in der universitären Krankenversorgung, Forschung und Lehre einbezogen.

„Schnelle und digitale Technik kann Leben retten. Das haben wir nicht zuletzt während der Corona-Pandemie gesehen. Der sichere Austausch von Daten mit hoher Geschwindigkeit ist wichtig, um in Echtzeit und verlässlich den Zustand von Patient:innen beurteilen zu können. Mit der Förderung der ‚Giga for Health‘-Projekte können wir digitalen Techniken im Krankenhaus einen wichtigen Schub geben. Ich freue mich daher sehr über die Empfehlung zur Förderung“, sagt Professor Dr. Dr. Frank Schneider, Ärztlicher Direktor und Vorstandsvorsitzender des Universitätsklinikums Düsseldorf. Und Hannes Ametsreiter, Vodafone Deutschland CEO, fügt hinzu: „Wir bringen 5G – für jede Branche. Auch und gerade für unser Gesundheitswesen.“

So soll die Datenübertragung in Echtzeit bei der computer-assistierten Tumorchirurgie ebenfalls helfen. Im Rahmen der sogenannten „Mixed Reality“ können zum Beispiel hochkomplexe 3D-Strukturen des Gehirns vom Computer virtuell in den Raum projiziert werden, damit sich Operateur:innen besser orientieren können. Diese „Mixed Reality“-Anwendung funktioniert wie ein virtuelles Medizin-Lexikon, das Ärzte immer dann öffnen können, wenn sie es benötigen. Zudem können sich Expert:innen in wenigen Sekunden virtuell in den OP-Saal hinzuschalten, um die Mediziner:innen vor Ort zu beraten. Aber auch in Hörsälen sollen solche 3D-Anwendungen zur Unterstützung der Lehre eingesetzt werden. Generell ist geplant, dass die innovativen medizinischen 5G-Anwendungen nicht nur in der Patientenversorgung zum Einsatz kommen, sondern auch in Forschung und Lehre.

Übrigens: Auch niedergelassene Ärzt:innen werden an das schnelle Datennetz der Uniklinik angebunden. Ein Einsatzbereich dabei – die Tele-Neurologie. Aus den Praxen können CT- oder MRT-Aufnahmen direkt an die Ärzt:innen vor Ort in der Klinik geschickt werden. Auf diese Weise werden Entscheidungswege hinsichtlich der weiteren medizinischen Versorgung der jeweiligen Patient:innen optimiert.

Über 50.000 Patient:innen werden jährlich am Universitätsklinikum Düsseldorf stationär versorgt, weitere etwa 300.000 im Jahr ambulant. Von dem „Giga for Health“-Projekt und den Einsatz der Innovationstechniken sollen das UKD und seine Patient:innen profitieren.

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EmergencyEye – ein Video-Chat-System im Kampf gegen Corona
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Corona – in den vergangenen Monaten haben sechs Buchstaben das Leben der Menschen auf den Kopf gestellt. Das Virus brachte die altbekannte Ordnung über Nacht ins Wanken, vertraute Abläufe verloren ihre Gültigkeit. Beispielsweise, dass Menschen mit chronischen oder plötzlich auftretenden Erkrankungen so schnell wie möglich zum Arzt oder zur Ärztin gehen. Aus Furcht, sich mit dem Coronavirus anzustecken, verzichteten in den vergangenen Monaten viele Patient:innen auf den Besuch in der Praxis. Eine gefährliche, unhaltbare Situation. Um den Kontakt zwischen Ärzt:innen und Patient:innen trotz Corona-Pandemie aufrechtzuerhalten, entwickelten das Digitalunternehmen Vodafone und das Start-up Corevas ein Video-Chat-System, das eine erste qualifizierte Diagnose von Symptomen ermöglicht, ohne dass die Patient:innen die heimischen vier Wände verlassen müssen. Zudem ist das System leicht zu bedienen. Mehr als 400 Arztpraxen und Krankenhäuser nutzen derzeit EmergencyEye, um Menschen vor Infektionen mit dem Coronavirus zu schützen und Infektionsketten zu unterbrechen.

Chronisch oder plötzlich erkrankte Personen führen von zuhause aus per Videochat ein erstes Gespräch mit dem Arzt oder der Ärztin. Diese können dann auf Grundlage der visuellen und akustischen Eindrücken weitere Maßnahmen einleiten. „Wir vermeiden für Risiko-Patient:innen potenziell gefährliche Hausbesuche oder Termine in der Praxis“, erklärt Dr. med. Gerd Appel, Facharzt für Allgemein-Medizin aus Kassel. In seiner Arztpraxis kommt EmergencyEye seit mehreren Wochen zum Einsatz. „Die Technologie ist eine wichtige Unterstützung in der aktuellen Situation. Die hohe Bildqualität ermöglicht es uns, einige Symptome aus der Ferne zu beurteilen – auch Hautkrankheiten können wir oft erkennen, ohne physischen Kontakt zum Patienten.“ Dr. Susanne Denny, Medizinerin für Frauenheilkunde und Geburtshilfe, nutzt EmergencyEye ebenfalls in ihrer Praxis: „So schützen wir unsere Patientinnen“, erklärt Denny. „Ich kann eine erste Einschätzung des Krankheitsbildes aus der nötigen Distanz vornehmen und entscheiden, ob eine weitere Behandlung in der Praxis notwendig ist.“

Bislang kam EmergencyEye vorrangig in Rettungsleitstellen zum Einsatz. Doch in der akuten Pandemie-Bekämpfung haben sich die Einsatzfelder des digitalen Kommunikationssystems stark erweitert. Die Technologie hilft, eine Situation bestmöglich zu beurteilen, die einen direkten, aber nicht körperlichen Kontakt zu den Anrufenden erfordern. „Ein Bild sagt auf Anhieb mehr als tausend Worte“, erklärt Thomas Dilbens, Leiter der Rettungsleitstelle Rhein-Kreis Neuss, warum visuelle Eindrücke bei der Ersteinschätzung aus der Ferne so wichtig sind.

EmergencyEye braucht keine App auf dem Smartphone der Anrufer:innen oder aufwendige System-Installationen in den Arztpraxen. Rufen eine Patientin oder ein Patient über die normale Telefonnummer in einer Arztpraxis an, können die Ärzte oder die Helfer den Anrufenden per SMS einen URL-Link zusenden. Damit das ohne Verzögerung funktioniert, hat Vodafone dafür einen separaten Kommunikationskanal eingerichtet. Die Anrufenden können den Link – egal mit welchem Smartphone oder Betriebssystem – mit einem Klick aufrufen und so den Videochat starten.

„Mit EmergencyEye helfen wir denen, die uns helfen. Wir entlasten unsere Ärzte und Pfleger. Und wir helfen ihnen, Menschen mit Vorerkrankungen vor potenziellen Infektionen mit dem Coronavirus zu schützen“, so Vodafone Deutschland CEO Hannes Ametsreiter.

Die Einsatzfelder von EmergencyEye reichen dabei auch über die medizinische Behandlung hinaus. So können beispielsweise Service- und Technikmitarbeiter von Energie- oder Infrastruktur-Unternehmen bei Problemen unmittelbar Support per Video-Chat leisten – ohne in der unmittelbaren Nähe zu sein.

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Cyriac Roeding
»Wir können schneller sein als das Virus«

Cyriac Roeding ist ein deutsch-amerikanischer Unternehmer und Investor aus dem Silicon Valley. Der 48-Jährige ist Mitbegründer und CEO von Earli, einem Biotech-Unternehmen, das Verfahren zur Früherkennung und Behandlung von Krebs entwickelt.

Mithilfe von Biomarkern sollen Krebszellen aufgespürt und sichtbar gemacht werden, um sie dann via Immuntherapie oder Bestrahlung gezielt zu bekämpfen oder operativ zu entfernen. Zum wissenschaftlichen Beirat von Earli gehören die Nobelpreisträger Lee Hartwell und Jim Allison sowie Bob Langer, Professor am Massachusetts Institute of Technology (MIT) und Gründer von mehreren Biotech-Unternehmen, darunter dem Impfstoffentwickler Moderna.

Roeding ist in der Nähe von Frankfurt aufgewachsen; nach einem Studium am Karlsruher Institut für Technologie arbeitete er als Unternehmensberater bei Roland Berger und McKinsey und gründete 1999 in München mit der Marketingfirma 12snap sein erstes Start-up. In den USA baute er die Mobilsparte des Medienkonzerns CBS auf, wurde vom Wagnisfinanzier Kleiner Perkins als Berater engagiert und gründete 2009 Shopkick, eine Art Rabattkarte für Einkäufe im Netz. Shopkick gehörte zu den am schnellsten wachsenden Privatunternehmen der USA und galt als eines der zehn innovativsten Unternehmen im Einzelhandel weltweit. 2014 wurde Shopkick von der südkoreanischen SK Telecom/SK Planet (Fortune 100) für 250 Millionen US-Dollar übernommen. Danach wollte Roeding etwas völlig anderes machen, etwas was von Herzen kommt – und gründete das Biotech-Unternehmen Earli.

Cyriac Roeding ist mit der US-amerikanischen TV- und Online-Produzentin Angel Roeding verheiratet und Vater von zwei Söhnen und einer Tochter.

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Im Interview erklärt Cyriac Roeding, Gründer und CEO des US-amerikanischen Biotech-Unternehmens Earli, warum eine weltweite Datenkooperation für den Kampf gegen Covid-19 und Krebs entscheidend ist – und wieso Start-ups zu den Treibern technologischer Entwicklungen gehören.

Welche Bedeutung hat die Digitalisierung im Gesundheitswesen für den schnellen und effizienten Kampf gegen das Corona-Virus und seine Mutationen?

Ohne die globale und digitale Zusammenarbeit der Labore wäre es völlig undenkbar gewesen, einen Corona-Impfstoff innerhalb kürzester Zeit zu entwickeln. Moderna und BioNTech haben seit Jahren daran geforscht, wie Impfstoffe mithilfe von Datenanalyse und RNA-Technik innerhalb weniger Stunden produziert werden können. Im Falle von Moderna hat es tatsächlich zwei Stunden gedauert, bis die erste Sequenz für den Corona-Impfstoff entstanden ist. Nachdem chinesische Wissenschaftler die Genom-Sequenz des Corona- Virus ins Internet stellten, stürzten sich unter anderem die Moderna-Wissenschaftler auf die Sequenz und haben sofort damit angefangen, an einem Impfstoff zu arbeiten. Was dann folgte, war die KI-gestützte Suche nach einem Impfstoff. Nach zwei Stunden hat der Computer ein Ergebnis ausgespuckt. Die Präparate, die heute in Millionen von Arme gespritzt werden, sind genau die gleichen, die nach zwei Stunden aus dem Computer rauskamen.

Warum ist die Digitalisierung der globalen Gesundheitsvorsorge so wichtig?

Wir haben eine Chance – wir können schneller sein als das Virus. Denn das Virus verändert sich rasant. Und Computer sind schneller als Eier. Früher wurden Impfstoffe nämlich in Eiern hochgezüchtet; heute werden sie mit Datenanalyse und RNA auf Computerbildschirm und Computerchips hergestellt. Und das ist die einzige Methode, wie wir schneller sein können als das Virus oder zumindest ebenso schnell, um es zu besiegen. Die Verbindung von Medizin, Biologie, Ingenieurwesen und Software eröffnet völlig neue Möglichkeiten.

Schnelligkeit und Effizienz retten also Menschenleben?

Richtig. Auf den ersten Blick wurde ja nur eine Sequenz im Internet veröffentlicht – und innerhalb von wenigen Stunden entstanden in Boston bei Moderna und in Mainz bei BioNTech Präparate, die vor dieser tückischen Erkrankung schützen können. Vor drei, vier Jahren wären diese Schnelligkeit und Effizienz noch unvorstellbar gewesen. Übrigens: Auch beim Kampf gegen den Krebs ist es entscheidend, dass Wissenschaftler und Unternehmen weltweit in der Molekularforschung und in der Gentechnologie zusammenarbeiten.

Beispielsweise geschieht das gerade bei Earli …

Ja, bei Earli haben wir unter anderem Zugriff auf die Datenbank TCGA, The Cancer Genome Atlas. Dort sind die Tumoraktivierungsraten von 20.000 Genen für jeden der dort erfassten 26.000 Patienten gespeichert. Mithilfe des Cloud-Anbieters Amazon Web Services AWS analysieren wir diese gewaltigen Datensätze und suchen nach Genen, die sich für das Aufspüren von Tumorzellen im menschlichen Körper am besten eignen. Daraus haben wir dann eine Liste erstellt, die wir nutzen, um Krebs mithilfe unserer Technologie frühzeitig zu erkennen. Das ist aber noch lange nicht die Datenmenge, die wir in Zukunft im Kampf gegen Krebs brauchen. So haben wir relativ schlechte Datensätze von gesunden Menschen – diese Daten brauchen wir aber, um einen Vergleich mit erkrankten, mutierten Zellen herzustellen. Zudem gibt es Probleme beim Aufbau solcher öffentlicher Datensätze auf internationaler globaler Ebene. Eigentlich sollte es weltweit mehr Datensätze geben, auf die alle zurückgreifen können. Denn auf der ganzen Welt leiden Menschen und deren Angehörige an dieser Krankheit, die wir nur gemeinsam bekämpfen können.

Häufig ist es die Sorge vor einem Missbrauch der Daten, die Menschen daran hindert, ihre Gesundheitsdaten freiwillig zu spenden?

Da haben Sie völlig recht. Entscheidend ist, dass die Anonymität der Datensätze garantiert wird. Das lässt sich relativ leicht gestalten, indem beim Einspeisen der Daten einfach bestimmte Informationen, die personenbezogen sind, nicht eingestellt, nicht freigegeben und nicht weitergereicht werden. Dadurch, dass die Daten bereits von Anfang an, also gleich bei der Eingabe, anonymisiert werden, wird sichergestellt, dass auch später niemand mehr darauf zugreifen kann, weil die Daten ja nie existiert haben.

Es ist vielleicht auch nötig, dass man den Menschen einfach klarmacht, wie wichtig die Digitalisierung für die Gesundheitsvorsorge ist?

Es ist entscheidend, dass wir den Menschen erklären, warum die Digitalisierung und der Einsatz von Künstlicher Intelligenz in der Medizin so wichtig sind. Stellen Sie sich mal vor, was in Zukunft alles möglich wäre, wenn Datenanalyse und Künstliche Intelligenz dazu eingesetzt werden, um auf Grundlage eines gesamtheitliche Patientenbilds eine Diagnose zu stellen. Etwa, dass die Arthrose im Fuß gar nicht genetisch bedingt ist, sondern eine vollkommen andere medizinische Ursache hat. Eine KI kann solche Querverbindungen herstellen, die selbst von erstklassigen Ärzten gar nicht oder nur sehr schwer zu erkennen sind. Damit KI aber funktioniert, sind massiv große Datensätze nötig. Und je mehr Kooperationen es in diesem Bereich gibt, desto schneller können wir den Kampf um die Gesundheit der Menschen gewinnen.

Sie sind der CEO eines Start-ups. Warum sind kleine Unternehmen bei der Zukunftsaufgabe Digitalisierung erfolgreicher als etwa Konzerne?

Startups sind ärmer, kleiner und enger fokussiert. Aber sie sind sie schneller. Warum? Weil sie ärmer, kleiner und enger fokussiert sind. Denn wenn man ärmer ist, muss man kreativer sein. Wenn man kleiner ist, muss man effizienter sein. Und wenn man enger fokussiert ist, kriegt man mehr geschafft. Start-ups sind übrigens schon immer die Treiber technologischer Entwicklungen gewesen. In Deutschland waren Mercedes Benz, BMW und SAP auch einmal Start-ups. Und das jüngste erfolgreiche Start-up, das von einem Deutschen gemacht wird, heißt Shopify, sitzt in Kanada und ist 130 Milliarden Dollar wert, so viel wie VW.

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GIGA Gipfelstürmer Event: Mitschnitt der digitalen Veranstaltung vom 15. April zum Thema Global Health Prevention

Werden Sie Teil der Digitalen Bewegung und melden Sie sich hier kostenfrei für die nächsten Digital-Events an.

Digital Education

Digitale Bildung ist das Gold der Zukunft

Diskutieren Sie mit uns am 8.6.2021 im Live-Talk, wie dieser Schatz gehoben werden kann und welche Rolle Digital Education dabei spielt. Melden Sie sich hier kostenfrei an.

Als Corona Anfang 2020 in Deutschland auftauchte, waren viele Schulen noch in der Kreidezeit. Doch egal, ob Kurvendiskussion oder Shakespeare-Interpretation: Schnell mussten digitale Lösungen für das Lehren und Lernen gefunden, Tafeln und Kreide durch Online-Lernplattformen ersetzt werden. Während es in vielen Klassen hierzulande beim digitalen Lernen bis heute Nachholbedarf gibt, entwickeln andere Schulen und private Anbieter intelligente Lösungen, um Schüler:innen, Eltern und Lehrkräfte beim Homeschooling zu unterstützen. Eine Elternbefragung der Vodafone-Stiftung zu Beginn des ersten Lockdowns und den damit verbundenen Schulschließungen zeigt die dramatische Lage der Schulen beim Distanzlernen: Lediglich 7 Prozent der Eltern geben an, dass ihre Kinder täglich an digitalem Unterricht teilnehmen.

» Für die digitale Gesellschaft
» braucht es Algorithmen und
» Aristoteles. Frische Ideen,
» Werkzeuge – und digitale
» Klassenzimmer.

Kein Zweifel – nie zuvor hat sich die Welt in so kurzer Zeit so rasant verändert wie im Corona-Jahr 2020. Alte Strukturen wurden durchbrochen, Innovationsprozesse wurden entfesselt. Beispielsweise in der Bildung. Hier waren gewissermaßen über Nacht Kompetenzen für das 21. Jahrhundert gefragt: digitales Können, die Bereitschaft zur virtuellen Teamarbeit und die Fähigkeit, von digitalen Anwenderinnen und Anwendern zu Digital- Verstehenden zu werden. Alles Grundvoraussetzungen, um sich in einer zukünftigen Welt zurechtzufinden – und sie aktiv mitzugestalten. Sind technische und persönliche Voraussetzungen erfüllt, kann jeder Mensch jederzeit Teil der digitalen Bildungswelt werden.

Auf den ersten Blick scheinen diese Voraussetzungen für einen Start in die digitale Bildungswelten vor dem Hintergrund der Corona-Pandemie in Deutschland zu stimmen. „Die Krise hat enorm zu einem Digitalisierungsschub beigetragen", sagte beispielsweise Dr. Marianne Janik, Vorsitzende der Geschäftsführung von Microsoft Deutschland, im Februar dem „Handelsblatt“. Und fügte hinzu: „Jetzt ist die Offenheit da.“ Andererseits gibt es Diskussionen, die zusehends die Öffentlichkeit beschäftigen und den Einsatz digitaler Bildungsformate verkomplizieren. So ist etwa die Nutzung von Kommunikationssoftware wie „Teams“ für den Unterricht im Lockdown umstritten, da einige Datenschützer hinterfragen, ob die Verarbeitung personenbezogener Daten über US-amerikanische Cloud-Dienste rechtmäßig ist.

Die Zukunft von digitaler Bildung muss neu gestaltet werden

Doch selbst, wenn es engagierten Lehrerkräften gelingt, sich mit verschiedenen Videokonferenzprogrammen vertraut zu machen, muss das kein Freibrief für effizienten digitalen Unterricht sein: So stellten die Berliner Schuldatenbeauftragten die Nutzung digitaler Hilfsmittel infrage – die Pädagog:innen mussten alle Schüler:innen einzeln abtelefonieren und deren offizielles Ok einholen, berichtete etwa die „ZEIT“ im Frühjahr vergangenen Jahres.

Wie also kann die Zukunft von Bildung gut gestaltet werden? Lehrpläne und Verwaltungsvorschriften müssten auf jeden Fall der Realität angepasst werden. Und: Videos auf Tablets anschauen – so einfach geht digitaler Unterricht nicht. Auch das Verschicken und Einscannen von Arbeitsblättern ist kein digitaler Unterricht, lediglich digitale Kommunikation. Zeitgemäßer Unterricht ist eine Mischung aus analogen und digitalen Medien: Schüler:innen nutzen ihre analogen Schulbücher, aber auch das Potenzial digitaler Medien, etwa durch Erklärvideos, die sie nicht nur konsumieren, sondern auch selbst produzieren. Auf diese Weise werden sie von Digital-Konsumenten zu Digital-Produzenten und Digital-Verstehenden.

In der Ernst-Reuter-Schule in Karlsruhe beispielsweise gibt es interaktive Tafeln oder Whiteboards in den Klassenräumen. „Digitalisierung ist ein Riesenvorteil für alle Arten des Lernens“, sagt Micha Pallesche, Rektor der vielfach für ihr digitales Konzept prämierten Medienschule. Die im Ganztag organisierte Gemeinschaftsschule wurde als erste in Baden-Württemberg vom Branchenverband Bitkom als „smart school“ ausgezeichnet. Im „Handelsblatt“ erklärte Rektor Pallesche Mitte 2020 den Ansatz der Schule. Die Schüler hätten mit dem Smartphone „das Wissen der Welt in der Hosentasche“, der Lehrer sei nicht mehr alleiniger Wissensvermittler. Die Schüler könnten sich Sachverhalte durch „Youtube-Videos, Tutorials oder durch eine Recherche im Internet“ aneignen. Dabei spiele die Lehrkraft eine andere und zugleich entscheidende Rolle: Sie müsse Medienkompetenz vermitteln, mit deren Hilfe die Kinder qualitativ hochwertiges Wissen herausfiltern können.

Zum Wohl der Gesellschaft: Digitale Bildung muss sozial-benachteiligte Schüler:innen mitnehmen

Seit den Corona-bedingten Schulschließungen haben hierzulande nicht einmal die Hälfte aller Lehrkräfte Aufgaben auf eine Lernplattform gestellt, und nur 14 Prozent haben Videokonferenzen mit ihren Schülern abgehalten, wie eine Forsa-Umfrage im Auftrag der Robert Bosch Stiftung in Kooperation mit der ZEIT ergab. Verstehen kann das niemand. Wo doch allgemeiner Onlineunterricht in diesen Zeiten eigentlich obligatorisch sein müsste – vor allem, um den Wirtschaftsstandort Deutschland fit für die Zukunft zu machen. So warnte jüngst die „Wirtschaftsweise“ Veronika Grimm auf dem Nachrichtenportal „n-tv“ vor der Gefahr von sozialen Spaltungen. Für Grimm, Mitglied des Sachverständigenrats und Professorin für Volkswirtschaftslehre an der Universität Erlangen-Nürnberg, gehören die unteren Einkommensgruppen zu den größten Verlierern in der Corona-Krise. Ganz besonders die Kinder von Eltern dieser Einkommensgruppen seien im Homeschooling oft auf sich allein gestellt, wenn die Eltern arbeiten müssten und nicht zu Hause seien. Grimm: „Wir müssen viel mehr tun, damit nicht zu große Lernrückstände entstehen und bereits entstandene Lernrückstände abgebaut werden. Es müssen Ressourcen zur Verfügung gestellt werden, wenn es zum Beispiel Probleme mit der IT gibt oder anderweitig Unterstützung gebraucht wird." Bestärkt wird dieser Ansatz durch eine Lehrkräftebefragung der Vodafone Stiftung vom Mai 2020 nach dem ersten Monat Distanzunterricht: Nur ein Drittel der Lehrkräfte gab an, alle ihre Schüler:innen erreichen zu können, unter anderem weil bei den Schüler:innen zu Hause die Technik fehlte. Die Mehrheit von ihnen befürchtet deshalb, dass der Einfluss des Elternhauses einen großen Einfluss auf das Lernen der Kinder haben wird und der Distanzunterricht so bestehende soziale Ungleichheiten verschärft wird. Fazit der Studie: Der „digital gap“ – die digitale Lücke – dehnt sich aus und verstärkt die Chancenungleichheit beim Zugang zu digitaler Bildung in Deutschland.

Immerhin ist die verfahrene Situation eine Chance für engagierte private Bildungsanbieter. Ganze 355 Prozent mehr Zugriffe konnten hierzulande Alex Giesecke und Nico Schork, Gründer der internetbasierten Nachhilfeplattform TheSimpleClub, während der Schulschließungen im ersten Lockdown verzeichnen. Rund eine Million Schüler:innen (und Eltern) lernten mithilfe der überwiegend deutschsprachigen Online-Lernplattform und der dazugehörenden Videoreihe auf der Webvideo-Plattform Youtube für die Fächer Deutsch, Biologie, Chemie, Geographie, Geschichte, Informatik, Englisch, Latein, Maschinenbau, Mathematik, Physik und Wirtschaft. Das Erfolgsrezept: Erklärungen von Tutoren auf Augenhöhe, individuell angepasst ans Lernniveau und kontinuierlich verbessert durch Feedback und Nutzerdaten. Zu Beginn der Corona-Krise stellten Gieseke und Schork kostenlose Lizenzen für ihre Plattform zur Verfügung. Das Ziel der beiden Jungunternehmer: „Wir wollen mit Simpelclub Bildung demokratisieren.“
Im App-Store für Android-Geräte wurde die vom Berliner Unternehmen Solocode entwickele Lern-App Anton bis Mitte März mehr als eine Million Mal heruntergeladen. Anton bietet mehr als 100.000 Aufgaben und mehr als 200 Übungen, Lernspiele und interaktive Erklärungen aus den Fächern Deutsch, Mathe, Sachunterricht, Biologie und Musik für die Klassen 1 bis 10. Durch spielerische Belohnungen wie Sterne und Pokale für tüchtiges Lernen gilt Anton als "gute Lern-App für Grundschüler", so Bundesbildungsministerin Anja Karliczek (CDU) in einem Interview mit der „Zeit“. Anton wird von der EU und der Berliner Senatsverwaltung finanziell gefördert und gilt als besonders datenschutzfreundlich, da sie nur wenige Nutzerdaten erhebt. Eine Sicherheitslücke wurde im Frühjahr von Datenjournalisten identifiziert und von den Entwicklern sofort geschlossen. Für Privatnutzer:innen ist die Anwendung kostenfrei.

Lichtblicke: Unis und Business Schools leben schon den technologischen Wandel

Die Coronakrise hat gezeigt, dass die Universitäten hierzulande bereit für den technologischen Wandel sind. Die Studierenden verfügen bereits über die benötigten Endgeräte wie Laptops und Smartphones, weil auch das Präsenzstudium dies erfordert. Ohne digitales Endgerät können sich Student:innen weder Vorlesungsunterlagen herunterladen noch zu Klausuren anmelden. Die Grundfunktionen der digitalen Lehre – Videotelefonie, Chat, Teilen und Kommentieren von Dokumenten und Videos – sind an die Unis Alltag. Mit Anwendungen wie Adobe Connect, Zoom oder Big Blue Button stehen erprobte Plattformen für die digitale Lehre zur Verfügung.

Und: Auch private Business-Schools erweisen sich als resistent gegen die Pandemie. In Rekordzeit wurden E-Learning-Programme aufgebaut und Vorlesungen ins Netz verlegt. Wie die meisten europäischen Bildungseinrichtungen hat die Frankfurt School of Finance & Management die Präsenzlehre zum Schutz vor dem Coronavirus eingestellt und den Campus für die rund 2.500 Studierenden geschlossen. Unterrichtet wird aber trotzdem: „Praktisch alle Lehrveranstaltungen finden planmäßig statt“, sagt Horst Löchel, Professor für Volkswirtschaftslehre, im „Handelsblatt“ vom April 2020 - nur eben online.

Das digitale Klassenzimmer - eine gesamtgesellschaftliche Aufgabe

Wie gesagt – die Grundvoraussetzungen für digitales Lernen in Deutschland sind punktuell gut. Nun geht es darum, Menschen fit zu machen für die Zukunft der digitalen Arbeitswelten und schnelle und praktikable Lösungen zu finden. Und auf diese Weise Chancengleichheit herzustellen.
Dazu gehört auch, dass Deutschland sehr schnell in Sachen Schuldigitalisierung aufholen muss und zügig formale Kriterien und Qualitätskontrollen eingeführt werden. Aber auch eine einheitliche Struktur und eine flächendeckende IT-Ausstattung aller Bildungseinrichtungen wären sinnvoll – und dringend nötig. Dazu gehören etwa Breitbandverkabelung, ein leistungsstarkes WLAN sowie stationäre Endgeräte wie beispielsweise interaktive Tafeln, Tablets, Notebooks. Und weil ein stabiles Netzwerk und geeignete Hardware nur dann ihre volle Leistungsfähigkeit ausspielen können, wenn gute Softwarelösungen und Apps zur Verfügung stehen, ist auch der Einsatz digitaler Tools und digitaler Services ein entscheidender Baustein zukunftsfähiger digitaler Bildung. Nur so wird Distanzlernen möglich; nur so lassen sich neue digitale Lernmöglichkeiten – die unabhängig von Ort, Zeit oder Endgeräten sind – erschließen.

Kurzum – es muss sehr schnell etwas unternommen werden, damit in Deutschland keine Generation an hoch-qualifizierten zukünftigen Nachwuchskräften verloren geht. Zu dieser Schlussfolgerung kommt beispielsweise eine internationale Studie der Unternehmensberatung McKinsey: Dort wurde bereits im Herbst 2020 festgestellt, dass deutsche Schüler:innen ihren Altersgenossen in Australien, China, Frankreich, Großbritannien, Japan, Kanada und in den USA beim Lernstoff zwei bis vier Monate hinterherhinken.

Hannes Ametsreiter, CEO Vodafone Deutschland, ist überzeugt: „Mit Tafel und Kreide in den Klassenzimmern haben wir Deutschland zum Land der Dichter und Denker gemacht. Für die Gigabit Gesellschaft aber braucht es beides im Lehrplan: Algorithmen und Aristoteles. Es braucht frische Ideen, Werkzeuge – und digitale Klassenzimmer. Mit neuen Formaten und Technologien, die unsere Lehrer und Kinder fit machen für die Zukunft.“

Übrigens: Auch außerhalb von Schule und Universität erlebt digitale Bildung derzeit einen Boom. Laut eines Berichts des Instituts der Deutschen Wirtschaft (IW) aus dem Sommer 2020 nutzte jedes dritte Unternehmen die pandemiebedingte Kurzarbeit für die Weiterbildung seiner Belegschaft. Ein Grund: Es fällt in der Krise leichter, Mitarbeiter:innen fürs Lernen freizustellen, so die IW-Befragung. Und fit für die Arbeitswelt nach Corona wollen viele werden. Erst recht diejenigen, die unter Kurzarbeit leiden oder von Kündigung betroffen sind. Ihnen allen bietet sich die Chance, sich von zu Hause mit digitalen Arbeitsweisen vertraut zu machen und neues Wissen zu erwerben.

Schulungen aus dem Seminarkatalog wurden früher schon Monate im Voraus gebucht. Heute lernen Menschen agiler, spontaner, schneller, selbstbestimmt. Wer mit einer bestimmten Software nicht klarkommt, findet garantiert auf YouTube ein entsprechendes Lernvideo. Zudem gibt es in jedem Unternehmen Kolleg:innen, die zu helfen wissen, wenn bestimmte Aufgaben erledigt werden müssen. Das erhöht den eigenen Anspruch und den eigenen Wunsch, dranzubleiben. Kurzum – lebenslanges Lernen wird zur Achse der eigenen Lebensplanung. Oder um es drastischer auszudrücken: Wer nicht lernt, ist schnell weg vom Fenster.

Die Voraussetzungen für lebenslanges Lernen in der Digitalzeit sind jedenfalls gut. „Wenn Sie eine Sprache lernen möchten, können Sie das mit der App Duolingo, die auch Flüchtlingen hilft. Vom Onlinestudium mit Videos profitieren alle, für die eine physische Anwesenheit schwieriger ist“, sagt Ann-Kristin Achleitner, Professorin für Entrepreneurial Finance an der TU München, in der ada vom 28. Februar 2020. Gleichzeitig wirft die promovierte Juristin und Ökonomin neue Fragen auf: „Aber wir müssen auch neu denken, wie Bildung organisiert werden kann. Das ist wie beim industriellen Internet: Es ist eben nicht einfach nur die gleiche Wertschöpfungskette, die effizienter umgesetzt wird. Sie müssen das ganze Modell neu denken.“

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Best Cases aus der Praxis

5.000 LTE-Router für Berliner Schulen
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Ein Jahr nach den ersten Schulschließungen in Deutschland können nun auch die 640 allgemeinbildenden Berliner Schulen und deren rund 360.000 Schüler:innen online gehen, um dort mit digitalen Lernkonzepten zu arbeiten, die den Anforderungen des Corona-Schulbetriebs gerecht werden. Ende März 2021 haben die Schulen in der deutschen Hauptstadt nämlich flächendeckendes W-Lan bekommen: Möglich machen das insgesamt 10.000 Router, die in einem Projekt der Senatsverwaltung für Bildung, Jugend und Familie zusammen mit Vodafone Deutschland und einem anderen Telekommunikationsanbieter den Schulen zur Verfügung gestellt werden. Mithilfe von 5.000 mobilen, mit SIM-Karten ausgestatteten LTE-Routern von Vodafone können Berliner Pädagog:innen ab sofort den Unterricht und auch das digitale Lernen wesentlich flexibler gestalten und ansprechenden Hybridunterricht für halbierte Lerngruppen anbieten. Im Projekt setzt Vodafone auf seinen leistungsstarken GigaCube, mit dem Geschwindigkeiten von bis zu 500 Mbit/s im Download möglich sind – bei unlimitiertem Datenvolumen. Die Installation ist kinderleicht: Einfach in die Steckdose stecken und über das Mobilfunknetz sofort lossurfen.

Bislang war es in den meisten Berliner Schulen nicht möglich, den Unterricht zu streamen oder mehrere Videokonferenzen gleichzeitig abzuhalten. Durch den leistungsfähigen Internet-Anschluss werden nicht nur neue Möglichkeiten des digitalen Lernens angeboten – auch die Medienkompetenz der Schülerinnen und Schüler wird dabei gefördert. In Berlin liegt die LTE-Abdeckung von Vodafone bei nahezu 100 Prozent. Das schnelle mobile Datennetz ist überall in der Bundeshauptstadt verfügbar. Bis alle Berliner Schulen ans Breitband-Glasfasernetzwerk angebunden sind (voraussichtlich bis 2025), sollen die WLAN-Router für Highspeed-Internet im Klassenzimmer sorgen.

„Wir schaffen das surfende Klassenzimmer“, sagt Vodafone Deutschland CEO Hannes Ametsreiter. „Corona hat schonungslos offenbart, wie wichtig Digitalisierung für unser Land ist. Für unsere Wirtschaft, unsere Verwaltung und erst recht für unser Bildungssystem. Daher freuen wir uns, dass wir gemeinsam mit dem Berliner Senat Digitalisierung für die möglich machen, die unsere Zukunft gestalten. Mit dem Projekt bringen wir 5.000 LTE-Router in die Klassenzimmer – schnell und unbürokratisch.“

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Raum für digitale Lernangebote
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Um junge Menschen auf die Herausforderungen der Zukunft vorzubereiten, müssen schon heute die Fähigkeiten von morgen vermittelt werden. Bei Coding For Tomorrow (CFT), einer Initiative der Vodafone Stiftung Deutschland, lernen Schüler:innen und Lehrer:innen den eigenständigen, kreativen und kritischen Umgang mit digitalen Technologien. Ziel der Initiative ist es, innovative Bildungsangebote zu schaffen, mit denen eine technologiebasierte und zeitgemäße Bildung an Schulen chancengerecht gestaltet werden kann. Angesprochen werden Schüler:innen der Klassen 1 bis 11 an sämtlichen Grund- und weiterführenden Schulen und deren Lehrer:innen sowie Pädagog:innen an außerschulischen Lernorten wie beispielsweise Bibliotheken, Museen, in der Jugendarbeit oder im offenen Ganztagsbereich.

CFT bietet Lehrer:innen bundesweit Schulungen an. Sowohl digital als auch im Präsenzunterricht werden dabei Kenntnisse vermittelt, um den eigenen Unterricht digital zu gestalten. Dies geschieht mithilfe konkreter Anregungen und durch Praxisbeispiele. Zudem können Schulen den CFT-Hub in Düsseldorf dazu nutzen, um regelmäßige Unterrichtseinheiten, Ferienangebote oder Projekttage (digital und vor Ort) durchführen. Dafür werden die Inhalte in Absprache mit den Lehrkräften entwickelt und an den Rahmenlehrplan angepasst. Auf einer frei zugänglichen Online-Plattform steht Material als OER (Open Educational Ressource) zur Verfügung. Um die Fortbildungen der Lehrkräfte nachhaltig und langfristig im Schulalltag zu verankern, arbeitet CFT eng mit den Schulbehörden der jeweiligen Kommunen zusammen.

Vor dem Hintergrund der Corona-Pandemie hat CFT seine Lern- und Lehrangebote auf der Online-Plattform www.coding-for-tomorrow.de erweitert. Dort finden Lehrkräfte praktische Anleitungen für den digitalen Unterricht. Die Erfahrung zeigt: Digitale Unterrichtskonzepte, die sich in der Praxis bereits bewährt haben, minimieren die Hürden für Lehrkräfte, die bisher wenig bis kein Vorwissen in Sachen digitaler Bildung haben. Daher hat CFT alle Unterrichtskonzepte aus der Praxis mit Schulen und Lehrkräften entwickelt. Die Konzepte sind für die Fächer Deutsch, Philosophie, Mathematik, Erdkunde sowie den Sachunterricht der Klassen 1 bis 10 nutzbar. Neben ersten Schritten für den Digitalunterricht gibt es eine Anleitung für eine erste Unterrichtsstunde mit digitalen Tools beziehungsweise Video-Tutorials zum Umgang mit digitalen Tools sowie komplette Unterrichtsreihen ready-to-use; Video-Tutorials für Kinder und Jugendliche, die den Umgang mit digitalen Tools lernen und üben möchten sowie digitales Basteln für die Kleinen und ein Game-Lab für die Größeren. Aber auch das Thema Cybermobbing/Cyberbulling wird behandelt. In insgesamt vier Unterrichtsstunden erarbeiten die Schüler:innen Lösungsvorschläge für eine konkrete Cyberbulling-Situation.
Alle Unterrichtskonzepte fördern die Teamarbeit, die Kreativität und die Präsentationsfähigkeiten der Schüler:innen. Außerdem werden die Kompetenzen in der Erstellung digitaler Inhalte und der Programmierung geschult. Für jedes digitale Tool steht ein 45-minütiges Einstiegsmodul bereit, das die Grundfunktionen des Tools erklärt. Ab Herbst erweitern die Themen GreenTech (Technologie & Sustainability) sowie Desinformation/Medienkompetenz die CFT-Lernplattform.

Mehr als 200.000 Schüler:innen und Lehrkräfte haben seit Gründung der Initiative im November 2017 bis zum April 2021 von den CFT-Angeboten profitiert, davon allein 100.000 während der Corona Pandemie. Seitdem verzeichnete die Lernplattform 150.000 Zugriffe, Video-Tutorials wurden mehr als 550.000 Mal aufgerufen. Die Arbeit der Stiftung ist darüber hinaus in das europaweite Engagement von Vodafone eingebettet. Im Verbund mit sechs weiteren Ländern (Niederlande, Portugal, Rumänien, Spanien, Ungarn, Türkei) werden die in Deutschland bewährten CFT-Inhalte ab Mitte 2021 auch dort angeboten. Bildungseinrichtungen in Spanien und Portugal nutzen die digitalen Angebote schon jetzt. Bis 2025 sollen rund 14 Millionen Schüler:innen und Lehrkräfte in diesen sieben Ländern mit einem einheitlichen Curriculum zur digitalen Bildung erreicht werden, davon etwa fünf Millionen allein hierzulande. Das Investment in Höhe von 30 Millionen Euro teilt sich die Vodafone Foundation mit den jeweiligen Landesstiftungen.

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Anne Kjaer Bathel
»Digitales Lernen kennt keine Altersgrenze«

Anne Kjaer Bathel ist CEO und Co-Founder der ReDI School of Digital Integration. 2006 absolvierte sie die KaosPilots in Dänemark. Von 2006 bis 2009 war sie als Beraterin für Corporate Social Responsibility in verschiedenen Unternehmen tätig. In dieser Funktion entwickelte und implementierte sie die preisgekrönte Corporate Social Responsibility Strategie von Samsung Electronics für Skandinavien.

2010 widmete sie sich zwei Jahre lang der „Peace Innovation“-Forschung in Japan und erhielt dafür das preisgekrönte Rotary Peace Stipendium. Für die Gründung des Berlin Peace Innovation Labs zog sie 2012 nach Berlin.

Im August 2015 traf Anne Kjaer Bathel in einem Flüchtlingsheim einen jungen Programmierer aus Syrien, der gerne programmieren wollte, aber nicht die notwendige Hardware dazu besaß. Als Reaktion auf diese Begegnung hat Anne Kjaer Bathel in Deutschland die ReDI School of Digital Integration mitbegründet. ReDI ist eine gemeinnützige Tech-Schule, die heute Menschen ohne Zugang zu digitaler Bildung, digitale Fähigkeiten, Programmier- und Technologiekompetenzen vermittelt. Als CEO ist Anne Kjaer Bathel überzeugt, dass Technologie Barrieren überwinden und Menschen zusammenbringen kann, um neue Lösungen für alte Probleme zu entwickeln. Die Idee von ReDI entstand durch die Erkenntnis, dass es unter den Geflüchteten begabte und lernwillige Talente gibt, die dazu beitragen könnten, die rund 86.000 offenen IT-Jobs in Deutschland zu besetzen.

ReDI organisiert sich als gemeinnütziges Sozialunternehmen und bietet mehrere drei- bis viermonatige IT-Programme, Workshops, Tech-Talks und Events, Innovationsprojekte sowie kompakte Sommerkurse an. Die ReDI School hat bisher enorme Wirkung erzielt. Mehr als 4500 Studenten absolvierten mindestens einen Kurs. Die letzte durchgeführte Umfrage ergab, dass fast 75 Prozent der befragten Studenten in bezahlte Praktika oder Jobs vermittelt wurden.

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Im Interview erklärt Anne Kjaer Bathel, CEO und Co-Founder der ReDI School of Digital Integration, warum Deutschland bereit ist für digitale Bildung – und wie junge und ältere Menschen für digitale Lernkonzepte begeistert werden können.

Sie vertreten eine klare These: Lehrkräfte und Schulleitungen halten den Schlüssel zur Veränderung in der Hand. Inwiefern lässt sich diese Idee von künftiger Bildung in einem überbürokratisierten Land wie Deutschland überhaupt umsetzen?

Für mich sind Lehrer:innen die natürlichsten und besten Multiplikatoren einer Gesellschaft und demzufolge auch die entscheidenden Träger:innen von Veränderungen. Denn die Lehrkräfte wissen am besten, was „ihre“ Kinder und Jugendlichen interessiert, was ihnen zugemutet werden kann und was nötig ist, um sie zu motivieren. In der Wirtschaft wird diese Sichtweise Nutzerzentrierung genannt. Wer also strategisch vorgehen und gesellschaftliche Veränderungen anstoßen möchte, muss die Lehrkräfte qualifizieren und weiterbilden. Dazu gehört vor allem, Geld zu investieren und eine tragfähige Strategie zu entwickeln. Beim Thema digitale Bildung müsste die Politik klare bürokratiefreie Ziele setzen. Wie zum Beispiel in Schweden – dort wurde im Rahmen einer staatlichen digitalen Bildungsstrategie dafür gesorgt, dass das Fach Programmieren an den Schulen eingeführt wurde. Einen solchen Klartext wünsche ich mir auch für Deutschland.

Sie fordern auch, dass nicht zuletzt die Kinder und Jugendlichen in die Gestaltung des Lehrplans einbezogen werden müssen. Welche Erfahrungen hat denn die ReDI School of Digital Integration mit diesem Konzept gemacht?

Wir haben seit vier Jahren ein digitales Bildungsprogramm für Kinder und Jugendliche. Bevor der Unterricht startet, bereiten unsere Lehrkräfte die Schüler in einem halbtägigen Workshop darauf vor, was auf sie zukommt. Dabei können die Kinder und Jugendlichen auch sagen, was sie lernen möchten und was sie ganz besonders interessiert: etwa Robotics oder die Funktionsweise eines Laptops. Auf diese Weise erfahren die Lehrer:innen, welche Themen die Kinder beim Lernen motivieren. Natürlich geht es nicht darum, dass die Schüler:innen den Lehrkräften sagen, was unterrichtet werden soll und was nicht. Aber die Interessen lassen sich als Motivationsquellen für den weiteren Unterricht nutzen. Mit diesem Vorgehen waren wir bislang sehr erfolgreich und die Kinder waren mit Herz und Seele im IT-Unterricht dabei!

Es geht aber nicht nur um Spaß ...

... sondern auch um Neugier und die Bereitschaft, Leistung zu zeigen. Und um die Erkenntnis, dass schulischer Erfolg vor allem dann möglich ist, wenn sich Lernende engagieren und Energie und Arbeit in ihre Projekte reinstecken.

Wie können Kinder und Jugendliche aus sogenannten bildungsfernen Schichten fürs Lernen begeistern werden? Wie klappt es mit dem digitalem Unterricht an Brennpunktschulen?

Wir unterrichten auch an sogenannten Brennpunktschulen. Angefangen haben wir damit in Berlin Reinickendorf; jetzt sind wir seit 18 Monaten in Duisburg-Marxloh aktiv. Bisher ist das Feedback der Kinder und Jugendlichen extrem gut. Manche Rückmeldungen machen uns aber auch ein bisschen traurig. So haben wir von vielen Kinder und Jugendlichen gehört, dass sie in ihrem bisherigen Schulleben von niemanden jemals mal gefragt wurden, warum sie eigentlich etwas lernen möchten. Oder was sie gerne lernen wollen. Klar, in Deutschland gibt es die Schulpflicht und Lehrpläne. Trotzdem sollten die Interessen von Kindern und Jugendlichen im Unterricht berücksichtigt werden. Das ist viel besser, als wenn die Schüler:innen im Unterricht nur noch körperlich anwesend sind.

Lebenslanges Lernen gilt als entscheidende Voraussetzung für Chancengleichheit und soziale Gerechtigkeit – wie können auch ältere Menschen für diese Herausforderung begeistert werden?

Zuerst muss man definieren, was unter älteren Menschen zu verstehen ist. Es gibt diejenigen, die schon in Rente sind und die in ihrem Berufsleben mit Computern und Software zu tun hatten und sich damit relativ gut auskennen. Und dann gibt es die Generation, die bisher fast gar keine Bezugspunkte zu digitalen Technologien hat. Menschen, die einfach nicht wissen, wie ein Handy, ein Tablet, ein Laptop funktionieren. Die aber gleichzeitig gerne mit ihrer Familie und Freunden kommunizieren wollen. Auch für diese Gruppe werden digitale Medien und digitale Tools zunehmend wichtiger – sei es, um digital Termine beim Arzt, bei Behörden oder beim Frisör zu vereinbaren. Oder um – wie während der Corona-Pandemie – mit den Enkeln zu sprechen und sich mit der Familie auszutauschen. Digitale Bildung ermöglicht dann gesellschaftliche Teilhabe. Das ist übrigens ein Beispiel dafür, dass digitales Lernen keine Altersgrenze kennt. Natürlich muss für diese Gruppe sichergestellt werden, dass die jeweilige Hardware und die entsprechenden Programme benutzerfreundlich und leicht zu bedienen sind. Und das Programme zur Cybersecurity diese Menschen nicht überfordert, sondern sie wirksam vor heimtückischen Angriffen wie etwa Phishing-Attacken schützen.

Und wie sieht es mit der mittelalten Generation aus? Welche Relevanz hat das digitale Lernen für Menschen, die voll im Berufsleben stehen?

Die Vodafone Stiftung hat dazu eine europäische Umfrage gemacht und festgestellt, dass aktuell ein Drittel der berufstätigen Menschen in Europa ein digitales Upskilling braucht. Diese Zahl wird weiter zunehmen, da die digitale Veränderung rasend schnell fortschreitet. Digitale Weiterbildung wird zum ständigen Begleiter der Menschen im Berufsleben. Sei es, um Karriere zu machen oder um neue Herausforderungen aktiv und selbstbestimmt zu gestalten. Und: Digitale Bildung ist keine Eintagsfliege und betrifft nicht nur diejenigen, die besonders technikaffin sind. Wir alle müssen uns kontinuierlich digital weiterbilden. So müssen berufstätige Menschen wissen, wie Künstliche Intelligenz im Job genutzt werden kann, wie programmiert wird und was mithilfe von Apps alles möglich ist. Nur durch diese Kenntnisse können sich Menschen, Unternehmen und Organisationen weiterentwickeln.

Digitale Bildung hängt auch vom Geld ab – was müsste getan werden, damit es leistungsstarkes WLAN, flächendeckenden Breitbandausbau und Laptops oder Tablets für alle gibt?

Bildung ist das absolut beste Investment in die Zukunft. Natürlich ist dabei eine Vorfinanzierung nötig, aber dieses Geld wird über die Zeit sicher zurückgezahlt. Etwa wenn es darum geht, wie viel Geld ein Land wie Deutschland in der Zukunft sparen kann. Mit diesem Ansatz machen wir ja auch digitale Bildung für Geflüchtete. Wir sagen: Wenn es im Durchschnitt sieben Jahre dauern kann, bis Geflüchtete eine durchschnittlich bezahlte Arbeit bekommen, dann kann diese Zeitspanne mit digitaler Bildung um bis zu vier Jahre gekürzt werden. Im Klartext heißt das: Es werden vier Jahre an öffentlicher Unterstützung gespart. Diese Argumente sind relativ klar und einfach zu verstehen. Digitale Bildung nutzt allen. Deshalb sollte der Staat so schnell wie möglich ein groß angelegtes Förderprogramm für digitale Bildung starten.

Inwieweit könnten sich Unternehmen bei dieser Aufgabe einbringen?

Ich glaube, dass Unternehmen den Staat bei dieser Aufgabe auf jeden Fall unterstützen können. Dabei sehe ich Public Private Partnerships als Möglichkeit, diesen Prozess zu beschleunigen. In Marxloh arbeiten wir beispielsweise mit Klöckner & Co. zusammen – das Unternehmen finanziert an der ReDI School of Digital Integration einen Projektmanager und mehrere Lehrkräfte. Diese Art der Zusammenarbeit ist gut und hat sich bewährt – und ist besser, als wenn Unternehmen direkt in die Schulen reingehen. Wenn eine Non-Profit-Organisationen oder eine andere Organisation diese Aufgabe übernimmt, kann das gut und verantwortlich gestaltet werden.

Und welche Rolle können dabei Start-ups einnehmen?

Start-ups sind ein ganz wichtiger Baustein, um die digitale Bildung in Deutschland voranzubringen. Während der Corona-Pandemie haben hierzulande viele Start-ups ganz viele ehrenamtliche Lehrkräfte und kostenfreie Apps zur Verfügung gestellt, um die Kinder und Jugendlichen zu unterstützen. Dieses Engagement hat den Digitalisierungsprozess in Schulen und Bildungseinrichtungen stark beschleunigt.

Aus Ihrer Sicht – ist Deutschland bereit für digitale Bildung?

Bereit sind wir auf jeden Fall für mehr digitale Bildung – aber wir brauchen jetzt mehr Impulse auf politischer Ebene. Das wäre eine deutliche Botschaft. Die politischen Entscheider in diesem Land müssen sich darüber im Klaren sein, dass Investitionen in digitale Bildung unbedingt nötig sind, damit die deutsche Wirtschaft auch im Jahr 2050 noch konkurrenz- und arbeitsfähig ist.

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GIGA Gipfelstürmer Event: Mitschnitt der digitalen Veranstaltung vom 08. Juni zum Thema Digital Education

Werden Sie Teil der Digitalen Bewegung und melden Sie sich hier kostenfrei für die nächsten Digital-Events an.

Smart Cities

Bedeutet digital auch lebenswerter?

Stadt neu gedacht. Wie die Transformation zur Smart City hilft, Urbanität neu zu gestalten. Diskutieren Sie mit uns am 15.7.2021 im Live-Talk über die Chancen der Digitalisierung beim Gestalten von Smart Cities.
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Ob intelligente Straßenbeleuchtung oder digital gesteuerte Parkplatzsuche, ob vernetztes Verkehrs- oder Energiemanagement: Schon vor Corona haben sich viele Kommunen mit einer Smart-City-Strategie fit für die Zukunft gemacht. Als digitale Plattform für die bessere Gestaltung des menschlichen Zusammenlebens verbindet die Smart City die Bereiche Energie, Gebäude, Mobilität und Infrastruktur. Gegenstände, Geräte oder Apps informieren sich gegenseitig via Internet über den eigenen Zustand oder ihre direkte Umgebung. Intelligente Städte sammeln diese Daten und werten sie mithilfe von Algorithmen aus.

» Egal, ob Bewohner:innen
» oder Betriebe –
» alle profitieren vom Netz
» für Mensch und Maschine.

Auf diese Weise verbessern Smart Cities im Zusammenspiel mit moderner Technik die Lebensqualität der Bewohner:innen: Emissionen werden reduziert, Wohnen und Arbeiten in Einklang gebracht, die Mobilität wird bequemer und effizienter gestaltet und die Gesundheitsvorsorge der Bewohner:innen wird verbessert. Zudem schont der effiziente Einsatz von Ressourcen die Umwelt. Egal, ob Bewohner:innen eines Quartiers oder Betriebe – alle profitieren vom Netz für Mensch und Maschine.

Die Digitalisierung von Verkehrssystemen, Versorgungsnetzen oder Gebäuden – all das geschieht längst. Doch eine intelligente Stadt ist mehr als die Summe der Digitalisierung einzelner Sektoren: Erst durch eine ganzheitliche Agenda können Anforderungen an die Infrastruktur vereinheitlich werden. Und so ergeben sich Potenziale, die weit über die einzelnen Bereiche der Stadt hinausgehen, schreibt etwa das Handelsblatt Research Institute in seinem Bericht „Masterplan 2030“.

Digitale Steuerung in Echzeit

Schon vor der Corona-Pandemie haben Städte bei der Erfüllung ihrer kommunalen Aufgaben ressortübergreifend gedacht. In Darmstadt etwa sind in einer Multimobilitäts-App der lokalen Nahverkehrsbetriebe die Angebote von Bike- und Car-Sharing-Unternehmen integriert. Die Nutzer:innen können so den Weg vom Start- zum Zielort komplett über verschiedene Fortbewegungsmöglichkeiten planen. Und weil Google Maps in die App integriert ist, fließen Echtzeit-Verkehrsdaten in die Mobilitätsplanung ein. Digitale Verkehrssteuerung auch im Bochumer Stadtteil Ehrenfeld: Wer hier wohnt, muss seine Zeit nicht mehr mit der Parkplatzsuche vergeuden. Die Straßenlaternen im Stadtteil sind mit Sensoren ausgestattet, die sofort erfassen, ob eine Parklücke frei ist. Ähnlich geht auch die Abfallentsorgung vor, die in einigen Mülltonnen Sensoren eingebaut hat, die über Füllstände informieren. So lässt sich etwa in Solingen die Routenplanung von Entsorgungsfahrzeugen optimieren – logistische Prozesse können besser aufeinander abgestimmt und Leerfahrten vermieden werden. In Donauwörth wiederum sorgt die Straßenbeleuchtung nicht nur für Licht in der Nacht, sondern kann auch als Stromtankstelle für Elektroautos oder als WLAN-Zugang für Smartphone und Tablet genutzt werden.

Smarte Haustechnologie aktueller denn je

Dank digitaler Kommunikation, die Informationen über das Nutzerverhalten speichert und weitergibt, werden auch Häuser in einer Smart City smart – und somit energieeffizienter und komfortabler. Sensoren passen beispielsweise Licht und Raumtemperatur genau den Bedürfnissen der Bewohner:innen an. Elektrogeräte wiederum können bedarfsgerecht ein- und ausgeschaltet werden. Ganz besonders in Corona-Zeiten ist der Einsatz smarter digitaler Haustechnologie aktueller denn je: Das Fernauslesen von Verbrauchsdaten beispielsweise erübrigt den Besuch des Ablesenden in der Wohnung, schrieb Matthias Hartmann, CEO der Techem-Gruppe, eines führenden Dienstleisters für grüne und smarte Gebäude, jüngst in einem Gastkommentar im „Handelsblatt“. Zudem sei die Energiewende nur durch smarte digitale Technologie möglich, so Hartmann weiter – bis zu 90 Prozent des Energieverbrauchs privater Haushalte würden allein für die Beheizung der Räume und für Warmwasser anfallen. „Modernes Monitoring der Anlagentechnik mithilfe von digitalen Lösungen kann in erheblichem Maße dazu beitragen, diese Ineffizienzen zu beheben.“

Schon heute werden intelligente Energiemanagementsysteme dazu verwendet, die Stromlasten im Netz zu organisieren. Dazu gehört, die Einspeisung von Energie aus erneuerbaren Quellen wie Wind und Sonne ins jeweilige Stromnetz optimal zu steuern. Mit dem Effekt, dass die Smart City zum digitalen Standbein der Energiewende wird. Übrigens: In einer modernen Smart City tragen Straßenlaternen auch zur Sicherheit bei und haben einen Notrufknopf, um im Notfall die Polizei zu rufen. Und über integrierte Kameras können öffentliche Plätze überwacht werden.

Intelligentes Verkehrsmanagement

Bislang aber bleibt hierzulande viel Datenpotenzial ungenutzt. Als wesentliche Hemmnisse gelten vor allem die Sorge vor Datenmissbrauch und die Verletzung von Persönlichkeitsrechten in einer vernetzten Welt. „Der Schlüssel zur digitalen Demokratisierung besteht darin, Bürger:innen Möglichkeiten zum Testen und Ausprobieren der jeweiligen Technologien zu bieten. Wenn Bürger:innen mehr technologische Kompetenz besitzen, verstehen sie besser, wie und wann Technologien nützlich sein können“, erklärte Francesca Bria, frühere Chief Technology Officer (CTO) der Stadt Barcelona und Mitbegründerin der „Strategie für digitale Souveränität“ auf netzpolitik.org, der deutschsprachigen Nachrichten-Website zu digitalen Themen. Die derzeitige Beraterin der Vereinten Nationen für digitale Städte unterstreicht mit dieser Aussage, dass eine Smart City vor allem menschen- und erst dann technikgetrieben sein soll. An der Seite von Barcelonas Bürgermeisterin Ada Colau entwickelte Francesca Bria erfolgreich eine Strategie, um Bürgerbeteiligung mit Behördenzielen und neuen Technologien zu verknüpfen.

Umgesetzt wird dieses Konzept auf der digitalen Plattform „Decidim“, die sich in öffentlicher Hand befindet und von einer frei zugänglichen offenen Software betrieben wird. Bria: „Digitale Transformation bedeutet nicht nur technologischen Wandel, sondern auch strukturelle, organisatorische und kulturelle Veränderungen.“ Und so helfen intelligente Sensoren sowie Big-Data-Analysen in der katalanischen Metropole unter anderem bei der Parkplatzbewirtschaftung, der Müllabfuhr, der kommunalen Verwaltung samt Vergabe eines elektronischen Ausweises und bei der Kontrolle der Luftqualität sowie der Bewässerung von Grünanlagen. Durch ein intelligentes Verkehrsmanagement werden Mobilitätsströme bedarfsgerecht gelenkt; und in ausgewählten Quartieren, sogenannten Superblocks, wird der individuelle Autoverkehr smart organisiert. Mit der Folge, dass Abgase und Lärm dort massiv reduziert werden. Auch ökonomisch profitieren die Stadtbewohner:innen von ihrer Smart City: Barcelona fördert kleine und mittlere Tech-Unternehmen aus der Region, um neue digitale Dienstleistungen für die städtische Bevölkerung zu entwickeln.

In Barcelona ist es offensichtlich gelungen, den scheinbaren Widerspruch zwischen Datenschutz und Datensammlung zu überbrücken. Stadt und Einwohnerschaft bleiben die wahren Eigentümer:innen ihrer Daten und entscheiden, was mit den digital generierten Informationen gemacht werden kann. Bria: „Wir stellen sicher, dass die Daten sicher und anonym sind und die Leute selber entscheiden können, was sie privat halten und welche Daten sie der Stadt unter welchen Bedingungen spenden möchten.“

Neue Konzepte für urbane Räume

In Paris wiederum arbeitet Carlos Moreno, Experte für Smart Cities an der Universität Paris Sorbonne, an seinem Konzept der „15-Minuten-Stadt“, der „Stadt der Viertelstunde“. Die Idee: In jedem Stadtviertel sollen die Menschen in 15 Minuten zu Fuß oder mithilfe öffentlicher Verkehrsmittel alle wichtigen Anlaufstellen erreichen können: Wohnen, Schule, Arbeit, Einkaufen, Krankenversorgung, Sport und Kultur. Die Pariser Bürgermeisterin Anne Hidalgo hat er damit überzeugt, das Konzept ist zum Inbegriff ihres politischen Programms avanciert.
Auch in Deutschland dient das Konzept der 15-Minuten-Stadt mit Leihfahrrad, Car-Sharing, autonomen Bussen oder S-Bahnen als Idee, wie eine smarte Stadt mit eng miteinander vernetzten urbanen Räumen funktionieren kann – und dabei auch Flächen für Urban Gardening, den Anbau von Pflanzen und Gewächsen auf den Dächern von Gebäuden, auf Balkonen oder öffentlichen Plätzen, bietet.

Wie Wohn- und Arbeitswelten effizient und menschengerecht miteinander vernetzt werden können, zeigt sich derzeit in Japan. Dort baut der Autohersteller Toyota eine komplett neue smarte Kleinstadt, „Woven City“. In der „gewebten Stadt“ will Toyota eine eigene Daten-Plattform mit künstlicher Intelligenz, Datenanalyse und digitalen Diensten für die Smart City schaffen: Die Spannbreite reicht von Telekommunikationsdiensten über Energie- und Gesundheitsmanagement bis zu Fahrdiensten. Alle Daten werden auf der digitalen Plattform, dem digitalen Zwilling der Stadt, gesammelt, bedarfsgerecht miteinander verknüpft und den Bewohner:innen zur Verfügung gestellt. Sogar geplante bauliche Veränderungen lassen sich mithilfe eines digitalen Zwillings virtuell ausprobieren, bevor in der Praxis Fehler gemacht werden, etwa der Schattenwurf von Bäumen und der Einfluss von Gebäuden auf die Windströme.

Toyota hat Woven City gemeinsam mit dem Büro des dänischen Architekten Bjarke Ingels geplant; drei Spuren wird es dann für den Verkehr geben, mit großem Abstand voneinander getrennt und mit Bäumen gesäumt. Die verschiedenen Spuren werden miteinander verwoben und ergeben so mehrere kleine Stadtviertel. Selbstfahrende und miteinander vernetzte Autos, die sich nach dem jeweiligen Bedarf richten; Roboter, die den Bewohner:innen ihr alltägliches Leben erleichtern; künstliche Intelligenz, die über Sensoren erkennt, wenn der Müll voll ist oder die Wäsche gemacht werden muss. Die Verknüpfung verschiedener Lebensbereiche in der Stadt und den einzelnen Vierteln, in denen die Menschen leben, arbeiten und sich erholen können, steht damit im krassen Gegensatz zu den Planstädten der Vergangenheit.

Neue Dimensionen in der Gestaltung von Städten

Kein Zweifel, Smart City ist viel mehr als nur eine Ansammlung von Hightech-Spielzeug. Sie bringt eine neue Dimension ins urbane Zusammenleben, indem sie die „Schwarmintelligenz“ der Bewohner:innen freisetzt. Das ermöglicht dann jedem Individuum „smarte“, weil umfassend informierte Entscheidungen. Damit werden Städte nicht nur intelligenter, sondern auch lebenswerter.

„Smarte Uhren, Fahrräder, Autos und Lkws bis zu Stromzählern und Industriemaschinen – gerade das Zusammenspiel der vielen vernetzten, digitalen Geräte und Services macht die City smart“, sagt Hannes Ametsreiter, CEO beim Digitalisierungskonzern Vodafone Deutschland. Und fügt hinzu: „Die datenbasierte Kommunikation von Gegenständen und Geräten ist das Rückgrat der Smart Cities – und Wegbereiter einer neuen Tech-Agenda.“

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Best Cases aus der Praxis

Straße der Zukunft – mit Datentransfer in Echtzeit die Vorteile der Smart City erleben
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Sie helfen bei der Parkplatzsuche, bieten Lademöglichkeiten für E-Autos, erweitern das 5G-Netz, liefern Verkehrs- und Wetterdaten und sorgen auch noch für ein angenehmes warm-weißes Licht – seit Mitte April sind in Düsseldorf auf dem Fürstenwall intelligente Laternen im Einsatz. Die Straßenbeleuchtung zeigt, was in einer Smart City alles möglich ist. Kooperationspartner des Modellprojekts sind die Landeshauptstadt Düsseldorf, die Stadtwerke Düsseldorf und der Digitalisierungskonzern Vodafone.

Zu den wichtigsten Aufgaben der insgesamt 42 smarten Laternen gehört das digitale Parkplatz-Management. Mithilfe von Sensoren wird der Belegungszustand von rund 170 Parkplätzen erfasst und in Echtzeit ins Internet übertragen. Auf diese Weise können Autofahrer:innen per Smartphone jederzeit erkennen, wo sich freie Parkplätze befinden. Das schont Nerven und Umwelt – denn insbesondere auf dem Fürstenwall in der Nähe der Innenstadt nimmt die Parkplatzsuche einen ganz erheblichen Anteil am gesamten Verkehrsaufkommen ein.
Und auch Elektromobilist:innen profitieren vom neuen Smart-City-Angebot in der nordrhein-westfälischen Landeshauptstadt: An fünf Laternen wurden zur Unterstützung des Ausbaus der Ladeinfrastruktur sogenannte Wallboxen installiert. Dort können E-Fahrzeuge Strom tanken, der Ladevorgang findet demzufolge an der Laterne statt. In den Laternen integrierte Sensoren übermitteln den Status der Stellplätze für E-Fahrzeuge an den Ladepunkten an die Ladekarten-Provider. Dadurch wird verhindert, dass E-Mobilist:innen zu Wallboxen, Strom-Tankstellen, geführt werden, die durch parkende Pkw belegt sind. Freie Parkplätze und Parkplätze für Menschen mit Behinderung werden unter https://duesseldorf.cleverciti.com erfasst und können per Smartphone jederzeit abgerufen werden. Zeitgleich sind die Daten auch auf einem großen Display an der Kreuzung Fürstenwall/Kronenstraße zu sehen.

Die acht Meter hohen Laternen spenden warm-weißes Licht mit geringem Blaulichtanteil und leuchten gezielt den Straßenraum aus. Zudem sind die Laternen dimmbar. So wird die Helligkeit etwa in den Nachtstunden bei geringem Mobilitätsaufkommen noch weiter reduziert. Auf diese Weise lässt sich der Energieverbrauch um bis zu 65 Prozent verringern. Und im Notfall, etwa bei einem Unfall, wird die Lichtintensität erhöht, sobald die Rettungs- und Ordnungskräfte einen entsprechenden Befehl dazu gegeben haben.

Auch die Zählung der Verkehrsteilnehmer:innen und eine Klassifizierung in Zweirad, Auto und Lkw sowie eine Messung der Fließgeschwindigkeit ist mithilfe der smarten Laternen möglich. Dadurch sind Aussagen über die Verkehrsqualität möglich – und damit eine intelligente Steuerung des Verkehrs. Die ermittelten Daten basieren auf den Auswertungen von Wärmebildkameras. Dabei werden weder die Kennzeichen der Fahrzeuge noch die Gesichter der Fahrer:innen erkannt. Alle Kooperationspartner:innen beachten beim Modellprojekt Smart City strikt die Vorgaben des Datenschutzes. Grundsätzlich gilt: Es werden keine Personen oder Autokennzeichen aufgenommen, es entstehen keine Videobilder. Die dabei erhobenen, nicht personenbezogenen Daten wie Statistikzahlen werden als offene Daten frei zur Verfügung gestellt. Vier Hinweisschilder informieren auf dem Fürstenwall über die Verkehrsdatenerhebung. Alle Daten werden DSGVO-konform in Deutschland gesichert und in keinem Fall weiterverkauft.

Übrigens: Auf einer weiteren Laterne erprobt Vodafone eine neuartige 5G-Antenne für mehr Bandbreite auf dem Düsseldorfer Kirchplatz – die 5G Small Cell. „Hier in Düsseldorf sind 5G-Zellen erstmalig in Deutschland nicht nur auf Dächern, sondern auch in einer Straßenlaterne verbaut und sorgen für beste Geschwindigkeiten. Das hat Modellcharakter für die gesamte Bundesrepublik“, sagt Hannes Ametsreiter, CEO von Vodafone Deutschland. Im Vergleich zu 5G-Masten auf Dächern versorgen Small Cells ein kleineres Gebiet, bringen dafür aber mehr Bandbreite und Stabilität in die belebte Stadt. So werden Teile des Kirchplatzes und Fürstenwalls unauffällig, aber effektiv mit 5G versorgt. „5G ist die mobile Zukunftstechnologie und passt perfekt zu diesem Projekt. Deshalb bringen wir mit der 5G Small Cell jetzt noch mehr Bandbreite auf den Kirchplatz in Düsseldorf“, sagt Hannes Ametsreiter.

„Dieses Modellprojekt zeigt, wie uns die Digitalisierung helfen kann, Antworten auf die Herausforderungen unserer Zeit zu finden“, erklärt Oberbürgermeister Dr. Stephan Keller. „In urbanen Räumen kann die Technik etwa dabei helfen, engmaschige Umwelt-, Wetter- und Verkehrsdaten zu liefern.“ Und Julien Mounier, Vorstandsvorsitzender der Stadtwerke Düsseldorf, die im Auftrag der Landeshauptstadt die öffentliche Beleuchtung betreiben, fügt hinzu: „Das Zukunftsviertel funktioniert für uns wie eine Art Reallabor, in dem wir verschiedene Anwendungsfälle erproben. Was sich bewährt und auf Nachfrage trifft, könnte auch in anderen Stadtteilen Düsseldorfs angeboten werden. Am Fürstenwall testen wir verschiedene Smart-City-Anwendungen, wobei die Laternen als Träger der notwendigen Technik dienen. Und ich bin mir sicher, dass wir aus diesen Anwendungsfällen viel lernen werden, was das Leben in der Stadt noch besser machen wird.“

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EINE FÜR ALLE – IOT-PLATTFORM FÜR DIE GEBÄUDEKONNEKTIVITÄT 4.0
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Rauchwarnmelder, Schließanlagen, Zähleruhren für Strom oder Wasser – in vielen Häusern kommunizieren schon heute unterschiedlichste Sensoren und Regeleinrichtungen miteinander. Sie alle sind wesentliche Teile der Smart City und liefern Daten über den aktuellen Zustand oder die Verbrauchswerte. Häufig werden diese Hightech-Geräte an die Steuerungszentralen des jeweiligen Herstellers gekoppelt. Sind in einer Wohnung oder in einem Haus aber mehrere Systeme im Einsatz, befinden sich die Daten häufig an verschiedenen Stellen und müssen zur Auswertung manchmal per Hand und Drag & Drop zusammengesetzt werden. Mit der IoT-Plattform „Gebäudekonnektivität 4.0“ bietet Vodafone nun eine Lösung aus Hardware-Komponenten und einer Cloud-Lösung, die smarte Anwendungen verschiedenster Hersteller zusammenführt. Die Plattform lässt sich sowohl in Bestandsgebäuden nachrüsten als auch direkt beim Neubau mitplanen.

„Die Digitalisierung von Gebäuden wird ein Schlüsselthema der nächsten Jahre. Mit unserer Lösung verbinden wir die Angebote und Technologien vieler Anbieter in einer einzigen Plattform. Als Digitalisierungskonzern helfen wir so Immobilienbesitzer:innen, digitale Lösungen einfach nutzbar zu machen und eigene Datenschätze flexibel und clever zu heben. Denn bislang schöpft die Immobilienwirtschaft das Potenzial ihrer Daten, die in Häusern und Wohnungen liegen, zur Optimierung der Energieeffizienz nicht annähernd aus“, sagt Markus Oswald, Leiter Immobilienwirtschaft bei Vodafone Deutschland.

Der „GK-Hub“ – eine Art Router – bildet die Zentrale und ist in den Gebäuden installiert. Der Hub verrichtet seine Arbeit unabhängig von anderen smarten Anwendungen und ist unter anderem kompatibel mit Übertragungstechniken wie dem Open-Metering-Standard, Bluetooth und WLAN. Er empfängt die Zustandsinformationen und Verbrauchswerte von Sensoren sowie der Gebäudetechnik und sendet die Daten über eine verschlüsselte Verbindung in eine zentrale Cloud-Lösung. Über ein Dashboard können die Daten dort in Echtzeit eingesehen und ausgewertet werden. Auch die Steuerung der Gebäudetechnik ist möglich. Zudem kann über Schnittstellen die Integration in nachgelagerte IT-Systeme und die Weitergabe von Daten an interne Mitarbeiter:innen oder externe Dienstleister:innen erfolgen, damit diese die Energieeffizienz eines Gebäudes weiter optimieren können.

Mit der IoT-Plattform für Smart Buildings können Eigentümer:innen und Verwalter:innen von Immobilien Daten von Sensoren, Endgeräten und Gebäudetechnik verschiedener Hersteller über eine zentrale Infrastruktur in ihren Objekten sammeln, analysieren und nutzen. Die Übertragung der Datenverbindung erfolgt per Narrowband-IoT-Technologie. Dieses Maschinennetz macht die Vernetzung von Gegenständen und Sensoren sogar an Orten möglich, wo Mobilfunk sonst nur schwer hinkommt – etwa im Keller oder hinter Betonwänden.

Das Maschinennetz ist die Infrastruktur, um aus Städten und Kommunen zukünftig „Smart Cities“ zu machen. Die Anwendungsbeispiele sind ebenso vielfältig wie die Vorteile für die Bewohner:innen: etwa in Frankfurt am Main. Dort können beispielsweise Strom- oder Wasserzähler in regelmäßigen Abständen aktuelle Zählerstände automatisch an die Zentralen der städtischen Versorger senden. Das erleichtert die aufwendige manuelle Erfassung der jeweiligen Verbrauchszahlen sowie die Terminvereinbarung für den Besuch des Ablesenden. Ebenso können intelligente Mülleimer über das Maschinennetz ihren Füllstand melden. Städtische Müllunternehmen können so die Routenplanung der Einsatzfahrzeuge optimieren und Mülltonnen leeren, noch bevor sie überfüllt sind, etwa in der Innenstadt oder an Bahnhöfen. In Industrie- oder Lagerhallen wiederum können Ortungs- und Bewegungssensoren Rohstoffe oder fertige Produkte überwachen und über das Maschinennetz einen Alarm auslösen, wenn sich Unbefugte Zugang zum Grundstück verschaffen. Im Boden oder in Straßenlaternen verbaute Sensoren erleichtern zudem die Parkplatzsuche in der Innenstadt. Denn sie melden, wann und wo Parkplätze frei werden.

In Berlin wiederum sorgen das IoT und Vodafone für vernetzte Mobilität: Der neue E-Roller vom Berliner Start-up unu funkt im Netz von Vodafone und wird so zum optimalen Verkehrsmittel in der Smart City. Per Smartphone können mehrere freigeschaltete Nutzer:innen den unu Scooter starten und im Stadtverkehr nutzen – ganz ohne Schlüssel oder andere Zugangssysteme. Besitzer:innen des Scooters können Freund:innen oder Familienmitgliedern via unu App einfach und schnell entsprechende Nutzungsrechte zuordnen – und diese bei Bedarf wieder aufheben. Per App können alle autorisierten Nutzer:innen zu jeder Zeit einsehen, wo sich der E-Roller gerade befindet, wer ihn zuletzt genutzt hat und wie viele Kilometer bis zum nächsten Ladevorgang noch gefahren werden können.

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Dr. Michael Weinhold
»Das Ziel muss sein, den Menschen und seine Umwelt in den Mittelpunkt zu stellen.«

Dr. Michael Weinhold ist Head of Technology and Innovation bei Siemens Smart Infrastructure. Er beschäftigt sich mit seinem Team mit Spitzentechnologien in den Bereichen Stromnetze, intelligente Gebäude und deren Vernetzung durch die Digitalisierung. Zu seinem Verantwortungsbereich gehören auch Datenanalyse und künstliche Intelligenz sowie Leistungselektronik und Netzsicherheit.

Zuvor war er im Bereich Energy Management für Technologieentwicklungen zuständig, bis 2014 im Sektor Energy und von 2004 bis 2008 im Bereich Power Transmission and Distribution. Nach dem Studium trat er in die Siemens AG ein und begann seine Karriere als Systemplanungsingenieur und Inbetriebsetzungsingenieur für Hochspannungsanlagen. Siemens kürte ihn 1997 zum „Erfinder des Jahres“ und 2008 zum „Top-Innovator“.

Michael Weinhold wurde am 2. Februar 1964 in Rüsselsheim geboren, studierte von 1983 bis 1988 Elektrotechnik an der Ruhr-Universität Bochum und der Purdue University, USA und promovierte am „Institut für Stromerzeugung und -anwendung und für Elektrische Energie“ der Ruhr-Universität Bochum. Dr. Weinhold war bis 2020 Vorstandsmitglied des deutschen Branchenverbands Bitcom und von 2011 bis Dezember 2017 Adjunct Professor an der Danish Technical University.

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Im Interview erklärt Dr. Michael Weinhold, Head of Technology and Innovation bei Siemens Smart Infrastructure, wie Städte dank intelligenter Infrastruktur lebenswerter und nachhaltiger werden und warum hierbei immer der Mensch im Mittelpunkt stehen muss.

Was versteht Siemens unter dem Begriff Smart Infrastructure? Und worin besteht der Unterschied zur Smart City?

Eine intelligente Infrastruktur ist die Antwort auf gleich mehrere der größten Herausforderungen unserer Zeit, wie Klimawandel, Urbanisierung, demografische Entwicklung und Ressourcenknappheit. Genau dafür haben wir bei Smart Infrastructure Produkte und Lösungen, von Stromnetzsteuerung bis hin zu Gebäudeautomatisierung und Apps für modernes Arbeiten. Das verbindende Element ist dabei, dass wir den Menschen und seine Umwelt in den Mittelpunkt stellen. Die Technik muss unser Leben einfacher, sicherer, angenehmer und nachhaltiger machen. Die Digitalisierung ermöglicht uns dabei, bisher getrennte Bereiche wie Stromnetze, Gebäude, Fabriken und Mobilität sinnvoll miteinander zu vernetzen, sodass zum Beispiel erneuerbare Energien optimal genutzt und ganz neue Geschäftsmodelle, wie die Monetarisierung von Energiespeicherung zur Netzstabilisierung, ermöglicht werden.

Eine Smart City ist im Grunde nichts anderes als eine Stadt, die möglichst viele Elemente dieser intelligenten Infrastruktur nutzt. Da jede Stadt anders ist – von ihrer Geschichte, Baustruktur, Geografie oder dem Klima her – ist es sinnvoll, individuell jeden Ort auf seine Weise „smart“ zu machen.

Eine Smart City ist ohne Strom undenkbar – wie wird garantiert, dass einer Smart City immer genügend Energie zur Verfügung steht?

Eine Smart City nutzt das sogenannte „Internet der Energie“: Immer mehr dezentrale Energiequellen wie zum Beispiel Photovoltaik-Anlagen oder Kraft-Wärme-Kopplung werden errichtet, miteinander vernetzt und durch Speicher oder gesteuerten Verbrauch ergänzt. Dazu „digitalisiere“ ich mein Verteilnetz mit Hilfe von Sensoren und verarbeite meine Daten über eine Softwareplattform, die dann automatisch Strombereitstellung und -verbrauch steuert. Damit trägt die Smart City zur notwendigen Flexibilität im künftigen Energiesystem bei. Und auf diese Weise kann auch ein Teil des Netzausbaus für den zu erwartenden E-Mobilitätsbedarf vermieden werden. Wenn zum Beispiel ein E-Auto zwölf Stunden zuhause an der Ladeinfrastruktur angeschlossen ist, kann der Ladevorgang so gesteuert werden, dass das Netz nicht überlastet wird. Das ist dann ein sogenanntes netzdienliches Laden.

In der Smart City Aspern in Wien arbeiten wir mit Partnern zusammen an diesen Lösungen.

Warum sind smarte Gebäudetypen für eine funktionierende Smart City unerlässlich?

Gebäude sind wesentlicher Teil des Ökosystems Stadt. Wir verbringen einen Großteil unseres Lebens in Gebäuden. Es ist höchste Zeit, dass wir sie intelligenter und anpassungsfähig machen. Zudem benötigen Gebäude rund 40 Prozent des gesamten Energiebedarfs. Es gibt also jede Menge Optimierungspotenzial. Mit Sensoren kann zum Beispiel die Raumtemperatur oder die Luftqualität wie etwa der CO2-Gehalt erfasst und entsprechend die Klimatisierung gesteuert werden. Das spart Energie und steigert den Komfort. Mit dem Einsatz von Gebäudeautomatisierung kann man je nach Gebäudetyp bis zu 49 Prozent Energie einsparen. Hier spielt der digitale Zwilling eines Gebäudes über den gesamten Lebenszyklus von Planung, Bau, Betrieb bis hin zu Modernisierung eine zunehmende Rolle. Bei der Planung kann mit Visualisierung die spätere Nutzung besser an die Bedürfnisse angepasst werden, die Energieversorgung kann optimal vorausgeplant und gesteuert werden. Aufkommende technische Anlagenprobleme werden durch den Abgleich der Messwerte mit dem digitalen Zwilling frühzeitig erkannt und präventive Maßnahmen zur Behebung eingeleitet.

Spätestens nach der Pandemie stellt sich für Bürogebäude die Frage, wie wir Büros künftig nutzen möchten: individuelles Arbeiten kann zum Beispiel auch mobil oder von zuhause erfolgen. Dagegen kann kreative Team-Arbeit mitunter effizienter gemeinsam in einem Raum in persönlicher Anwesenheit erledigt werden. Wir haben Apps entwickelt, mit deren Hilfe unter anderem Plätze oder Arbeitsräume reserviert werden können. Damit lässt sich dann auch der Wärmebedarf oder die Kantinenauslastung effizienter prognostizieren – oder in Pandemiezeiten die Anwesenheit koordinieren bzw. beschränken.

Für wen bietet eine Smart City eigentlich langfristig die größeren Vorteile – sind es die Bewohner:innen oder die Unternehmen, die ihre Gadgets an die Kund:innen bringen können?

Das Ziel muss sein, den Menschen und seine Umwelt in den Mittelpunkt zu stellen. Erstens, weil wir mit Hilfe einer smarten Infrastruktur nachhaltiger leben werden und zweitens, weil sich solche Technologien nur durchsetzen können, wenn sie von den Nutzern angenommen werden und wenn es für den Einzelnen auch einen spürbaren Mehrwert bringt.

Wie bei allen Technologien können wir davon ausgehen, dass nicht nur die Entwickler, sondern auch die Endnutzer – am Ende wir alle – weitere Anwendungsmöglichkeiten finden werden.

In einer Smart City werden unendlich viele Daten generiert – wo werden diese Informationen gespeichert und was passiert damit.

Jeder Speicherplatz bzw. die Datenübermittlung bedeutet Aufwand. Wir müssen deshalb intelligenter mit Daten umgehen und nur die Informationen speichern bzw. übermitteln, die entweder für den unmittelbaren Zweck notwendig sind oder zum Nutzen übergreifender Anwendungsmöglichkeiten. Auch aus diesem Grund werden immer mehr Daten in den Geräten selbst verarbeitet, Stichwort Edge Computing.

Selbstverständlich müssen Datenspeicher und -Übertragung vor unerwünschten Zugriffen geschützt werden.

Inwiefern sollte der Zugriff auf diese Daten generell reglementiert werden?

In erster Linie schafft der Gesetzgeber die generellen Rahmenbedingungen. Aber am Ende entscheiden wir alle auch selbst mit. Wie viele und welche Daten geben wir von uns preis?

Deshalb braucht es Transparenz und Zustimmungs- und Ablehnungsmöglichkeiten, um volle Kontrolle über die eigenen Daten zu haben.

Keine Angst vor Cyberattacken? Oder anders gefragt: Wie werden die vielen erzeugten und gespeicherten Daten in einer Smart City vor kriminellem Zugriff geschützt?

Datensicherheit und der Schutz vor Cyberangriffen hat natürlich oberste Priorität. Dafür müssen die entsprechenden Vorkehrungen getroffen werden.

Aber nicht alle Daten müssen in gleichem Umfang geschützt werden: Es macht einen großen Unterschied, ob Sie die Bankdaten einer Person erfassen oder die Temperatur und Regenmenge im Stadtpark.

Eine digitale und mit leicht zu bedienenden Tools ausgestattete Verwaltung, eine effiziente Verkehrssteuerung und Datentransfer in Echtzeit – was müsste in Deutschland gemacht werden, damit die Menschen von den Vorteilen einer Smart City restlos überzeugt werden?

Das Leben in einer Smart City muss einfacher und angenehmer werden. Wenn die Menschen die Vorteile positiv wahrnehmen, dann bekommen sie Lust darauf und Lust auf mehr. Mitte Juni hat der Digitalverband Bitcom die Ergebnisse einer Befragung von rund 1000 Menschen ab 16 Jahren in Deutschland zu Smart Cities veröffentlicht. Demnach wollen zum Beispiel 78 Prozent der Bevölkerung die Möglichkeit haben, möglichst viele Verwaltungsleistungen auch online nutzen zu können: nicht mehr extra ins Bürgerbüro müssen für Anträge oder Ummeldungen. Oder ein Angebot an Online-Sprechstunden. Die Corona-Krise hat uns allen gezeigt, was bereits jetzt schon möglich ist. Mit einem weiteren Ausbau der digitalen Infrastruktur wird noch viel mehr und auch in besserer Qualität möglich sein.

Welche Standortvorteile kann eine Smart City etwa Unternehmen und Beschäftigten bieten?

Eine gute Infrastruktur wie beispielsweise effiziente Mobilitätssysteme sowie eine sichere, umweltfreundliche und kostengünstige Energieversorgung zählen sicherlich zu den Pluspunkten. Das gilt für beide: Unternehmen und Beschäftigte. Aber auch schlicht die Attraktivität als Lebensraum. Wenn eine Smart City Talente anzieht, dann profitieren auch ortsansässige Unternehmen davon.

Und welche fassbaren Vorteile hätte die Smart City für alle Bewohner einer Stadt?

Ein Aspekt, den ich hier noch ausführen möchte, ist die Elektromobilität als Teil des Ökosystems einer Smart City. Dabei geht es nicht nur um den Umstieg Einzelner auf ein Elektroauto und den Ausbau der dafür notwendigen intelligenten Ladeinfrastruktur. Die Elektrifizierung des öffentlichen Nahverkehrs hat nachweislich positive Auswirkungen auf Städte insgesamt. Elektrisch angetriebene Busse beispielsweise verringern die Luftverschmutzung und Lärmbelästigung und erhöhen somit die Lebensqualität in Städten.

Die Smart City – inwiefern auch ein Beispiel für die Koexistenz von Menschen und Maschinen?

Die Smart City ist ein Beispiel, wie Technik den Menschen dienen sollte.

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