Vortragsreihe Wissenschaft im Dialog

Smartphone, Internet und digitale Welten bestimmen unseren privaten als auch beruflichen Alltag. Zweifelsohne haben uns die neuen technischen Möglichkeiten produktiver gemacht und in vielen Bereichen den Alltag erleichtert. Immer mehr Menschen kommen aber mittlerweile an einem Punkt an, an welchem gefühlt das „Zuviel“ an Digital erreicht ist und dadurch die Produktivität schnell kippen kann. Dies ist Grund genug, sich wissenschaftlich mit diesem Thema auseinanderzusetzen.

Unter Verwendung moderner Methoden der Hirnforschung wird der Frage nachgegangen, ob eine Übernutzung von digitalen Inhalten tatsächlich (gesundheits-)schädlich ist. Zusätzlich wird auch aus einer psychologischen Perspektive beleuchtet, ob es Gruppen von Menschen gibt, die besonders anfällig für eine Übernutzung von digitalen Inhalten sind. Dabei wird auch auf den exzessiven Konsum unterschiedlicher Online-Kanäle eingegangen. Zusammenhänge zwischen Übernutzung digitaler Medien und Krankheiten wie ADHS oder Depression werden genauso erläutert wie die Zusammenhänge zwischen „Internet-, Smartphonesucht“ und Persönlichkeitseigenschaften. Schließlich werden Zahlen von einer der größten Smartphone-Studien in Deutschland mit Hilfe von psychoinformatischen Methoden über das aktuelle Nutzungsverhalten präsentiert. Da uns digitale Welten durch ein hohes E-Mail-Aufkommen und Ähnlichem auch im Beruf stressen können, wird zusätzlich das Flow-Konzept im Kontext von zahlreichen täglichen Unterbrechungen am Arbeitsplatz bemüht. Zum Schluss des Vortrags werden Anregungen gegeben, wie wir von einem Zuviel an Digital wegkommen, um wieder Zeit für die wesentlichen Dinge im Leben zu finden.

Das private Auto war für lange Zeit das Sehnsuchtsobjekt und Symbol eines glücklichen Lebens. Es war eine kollektive Liebe der Mittelschicht und derjenigen, die dort hinstrebten. Doch diese affektive Bindung verliert vor allem in der Stadt zunehmend an Kraft. Wenigstens dort ist bereits klar geworden: die Grenzen des fossilen Automobilismus sind erreicht. Es gibt einfach zu viele Autos.

Die Verkehrswende ist nun auf der Agenda. Zukunftsfähig sind nur solche Verkehrsangebote, die auch unter der Ressourcenknappheit individualisierbar bleiben. Autos nutzen statt besitzen wird – in Verbindung mit digitalen Plattformen – attraktiv, das Radfahren gewinnt gerade in den Städten an Popularität. Mobilitätsdienstleistungen kommen aus den Nischen und können dank Echtzeitinformationen flexibel und zugleich routinemäßig genutzt werden. Der herrschende Rechtsrahmen jedoch privilegiert nach wie vor private Autos. Dagegen deuten die Präferenzen der vorwiegend städtischen Bevölkerung und auch die digitalen Optionen in eine andere Richtung. Die fortschreitende Individualisierung findet andere Wege als den privaten Besitz von Autos.

Weil künftig die zu produzierende Anzahl Automobile schwer zu prognostizieren sein wird und weil die Konzepte vielfältig und die Varianten kaum überschaubar werden, sind Band und Takt bald Geschichte. Die flexibel vernetzten und skalierbaren Prozessmodule der Smart Factory hingegen umfassen nicht nur wertschöpfende, sondern auch logistische Prozesse. Sie sind modular und wandlungsfähig und sie verschmelzen das Logistik- und das Produktionssystem. Die Vielfalt wird eher am Ende eines Prozesses entstehen. Die Farbgebung oder Individualisierung eines Bauteils wird also idealerweise erst kurz vor der Montage stattfinden.

Die Smart Factory wird aber erst dann effizient, wenn alles in Echtzeit vernetzt ist und aus den Produktionsmitteln, die heute weitgehend mechatronische Systeme sind, cyberphysische Systeme werden. Erst dann können die Möglichkeiten der digitalen Transformation von der dezentralen Planung über den digitalen Schatten bis hin zum maschinellen Lernen genutzt werden.

Der Vortrag zeigt die wichtigsten Schritte von der heutigen Automobilproduktion bis zu den Trends in der digitalisierten Fertigung auf und beleuchtet die Auswirkungen der vierten industriellen Revolution auf Produktionssysteme. Dies umfasst auch den Wechsel von hierarchischen Softwaresystemen zu offenen appbasierten Systemen, von maßgeschneiderten einzelnen Anwendungen bis hin zu dynamischen, service-basierten Architekturen und neuen konsistenten Produktionsbetriebssystemen.

Als Beispiele werden die Factory 56 und die E-Porsche-Fabrik vorgestellt. Dort hat das klassische Fließband bereits ausgedient. Stattdessen sind fahrerlose Transportsysteme (FTS) im Einsatz, auf denen die Karosserie in einer festgelegten Reihenfolge die Montagestationen abfährt.

Die Digitalisierung verändert Arbeitsprozesse und Kommunikationswege in Unternehmen grundlegend und verlangt Führungskräften ganz neue Kompetenzen ab. Das Denken und Handeln in Netzwerken gehört ebenso dazu wie die Kommunikation über räumliche und zeitliche Distanzen hinweg. Die Bindung der Mitarbeitenden an ihr Unternehmen verlangt Tools wie Storytelling und das Recruiting neuer Talente zielt auf die Mitarbeitergeneration der Digital Natives ab, die mit eigenen Erwartungen an die Unternehmen herantreten.

Diese neuen Führungsrollen wird Prof. Dr. Sabine Remdisch basierend auf den Erkenntnissen ihrer Forschung zum Thema diskutieren und Konzepte zur erfolgreichen Meisterung der damit verbundenen Herausforderungen aufzeigen.

Die fortschreitende Digitalisierung unserer Gesellschaft bewirkt, dass wir durch die Nutzung digitaler Alltagsgegenstände kontinuierlich Daten erzeugen, die Rückschlüsse auf unser Verhalten und indirekt auf unsere persönlichen Eigenschaften erlauben. Zentral in diesem Prozess sind Smartphones. Die Vielzahl an Funktionen moderner Smartphones führt dazu, dass besonders viele, unterschiedliche Daten über unser Verhalten damit erfasst werden können. Darüber hinaus sind in Smartphones zahlreiche Sensoren verbaut, welche zusätzlich eine aktive Erhebung von Umwelt- und Kontextfaktoren ermöglichen.

Mit Hilfe maschineller Lernverfahren (Algorithmen) können diese Daten dafür genutzt werden, uns eindeutig zu identifizieren, Botschaften so zu kommunizieren, dass sie von uns gehört werden und Produkte oder Services an unsere Eigenheiten anzupassen. Ebenso können diese Daten aber auch dafür genutzt werden, unser Leben zu vereinfachen, für uns relevante Informationen zur Verfügung zu stellen und den Menschen und unsere Gesellschaft im gesamten, systematisch zu beschreiben und besser zu verstehen.

Im Vortrag gibt Dr. Clemens Stachl einen Überblick zu aktuellen Forschungsergebnissen aus dem Bereich der mobilen Datenerhebung und der darauf basierenden Ableitung von menschlichen Eigenschaften. Eigene Forschungsergebnisse werden vorgestellt, um dann Auswirkungen dieser technologischen Entwicklungen kritisch zu diskutieren. Am Ende des Vortrags gibt er einen Ausblick über mögliche zukünftige Entwicklungen, stellt den Bezug zur Automobilindustrie her und leitet anschließend zur allgemeinen Diskussion über.

Beschleunigung, Leistungssteigerung, Optimierung, alles nach oben hin grenzenlos offen und nach unten hin bodenlos. So oder ähnlich wird, jenseits werbewirksamer Außendarstellung, die Dynamik unserer postmodernen Gegenwart von Highperformern erlebt, die sich (warum auch immer) nicht mehr auf der Überholspur bzw. auf exponentiellem Erfolgskurs befinden.

Eben dies geht mit anhaltender Stress-Belastung, einschließlich dem Erleben von Gratifikationskrisen, Kränkungen und Burnout einher und ist (nachgewiesenermaßen) ein relevanter, potentiell gesundheitsschädlicher Faktor. Andererseits und gleichzeitig haben Angehörige zumal junger Generationen die Leistungsideale der Babyboomer hinter sich gelassen. Sie sind gut vernetzt und finanziell gesichert. Selbstbewusst und achtsam grenzen sie sich gegen zu viel Stress ab. Karriere und viel Geld stehen als Lebensziele auf hinteren Plätzen. Im Spannungsfeld zwischen der Angst angesichts des unbegrenzten Wettbewerbes die Bodenhaftung zu verlieren und dem sicheren Bewusstsein, ein Recht auf selbstbestimmte, achtsam-gesunde Lebensgestaltung zu haben, ist psychische Gesundheit weder eine Selbstverständlichkeit noch eine Aufgabe, die an Firmen und Vorgesetzte delegiert werden kann.

Grundbegriffe des Themengebietes seelische Gesundheit werden referiert und bislang zur Stressbewältigung eingesetzte Strategien vorgestellt. Hiervon ausgehend stellt sich die Frage, wie persönliche Gesundheitskompetenz angesichts sich verändernder postmoderner Rahmenbedingen aussehen und funktionieren kann.

Intelligente, vernetzte Energiesysteme sind durch fluktuierende und dezentrale erneuerbare Energien, Energiespeicher, Informations- und Kommunikationstechniken zur Steuerung neuer Geschäftsmodelle entwickelt. Beispiele sind Häuser mit innovativen Energiekomponenten, das Teilen von erneuerbar erzeugtem Strom zwischen Nachbarn, durch erneuerbare Energien unterstützte Industrieanlagen oder das Lademanagement von Elektrofahrzeugen. Zur Entwicklung und Auslegung von intelligenten, vernetzten Energiesystemen werden Modelle und Simulationen benötigt.

Im Vortrag wird das entwickelte Simulationswerkzeug i7-AnyEnergy vorgestellt, mit welchem schnell und flexibel Modelle für neuartige komplexe Energiesysteme entwickelt werden können. Es verfügt über vorgefertigte Bausteine von Energiekomponenten, ein innovatives objektorientiertes Schnittstellenkonzept und ermöglicht in flexibler Weise Datenanalysen und Visualisierungen. Im Vortrag werden eine Reihe von Fallstudien von den durchgeführten Projekten gezeigt: Der Zusammenschluss von Batterien in Haushalten zu einem Schwarm, die mit den Regelleistungen geliefert werden können und womit Beiträge zur Stabilisierung des Stromnetzes ermöglicht werden; die dezentrale Organisation eines solchen Zusammenschlusses mittels Blockchain-Technologie und ein innovativer Wärmespeicher für die Zwischenspeicherung überschüssiger erneuerbarer Energie bis hin zur Analyse des nationalen elektrischen Energiesystem Deutschlands.

Der Vortrag befasst sich außerdem mit dem Zusammenspiel von Elektromobilität und dem elektrischen Energiesystem. Es wird diskutiert, welche Herausforderungen durch Elektromobilität entstehen und wie diese durch Digitalisierung gelöst werden können beziehungsweise wie sogar ein Vorteil für das Energiesystem entstehen kann. Hierfür werden ebenfalls Simulationen mittels i7-AnyEnergy vorgeführt.

Die umfangreiche Markteinführung von Elektrofahrzeugen gilt als vielversprechende Strategie, um die CO₂-Emissionen des Straßenverkehrs zu reduzieren und die von der Politik formulierten Klimaschutzziele zu erreichen. Sofern hinreichende Mengen an erneuerbarer Energie zur Verfügung stehen, können Elektrofahrzeuge in ihrer Nutzungsphase nahezu emissionsfrei betrieben werden und bieten somit einen bedeutenden Vorteil gegenüber Benzin- und Dieselfahrzeugen. Andererseits ergeben sich aus der Produktion und aus dem Recycling von Elektrofahrzeugen im Vergleich zu konventionell angetriebenen Fahrzeugen oftmals erhöhte Auswirkungen für Umwelt und Gesellschaft, welche insbesondere auf die Traktionsbatterie zurückzuführen sind. Die üblicherweise eingesetzten Lithium-Ionen-Batterien haben eine Masse von mehreren hundert Kilogramm und enthalten vielfältige Rohstoffe wie Lithium, Kobalt, Kupfer und Aluminium. Aufgrund der besonderen Bedeutung für die Nachhaltigkeit von Elektroautos wird der Wertschöpfungskette der Lithium-Ionen-Batterien auch seitens der Automobilhersteller eine zunehmende Relevanz beigemessen.

In diesem Vortrag wird ein Überblick über die Auswirkungen in der Wertschöpfungskette von Lithium-Ionen-Batterien gegeben. Dabei werden neben dem oftmals im Vordergrund stehenden Klimawandel auch weitere ökologische Auswirkungen wie Ressourcenverbrauch, Versauerung und Humantoxizität sowie diverse soziale Risiken wie Kinderarbeit, Korruption und Armut betrachtet. Durch eine Analyse der Hotspots wird aufgezeigt, welche Komponenten und welche Wertschöpfungsschritte besonders große Auswirkungen haben. Darauf aufbauend werden Maßnahmen zur Gestaltung der Wertschöpfungskette diskutiert, mit denen die Nachhaltigkeit verbessert werden kann.