Top 10 Technologien, die unsere Zukunft verändern

Die Welt wird flacher, vernetzter und schneller. Modernste Technologien machen es seit ein paar Jahren möglich, enorme Datenmengen zu generieren und auszuwerten. Von der Landwirtschaft, Medizin, Energie, Verkehr... über smarte Restaurants,  bis hin zu smarten Öltankern und Flugzeugen; Hochleistungs-Computer-Systeme verändern radikal die Welt, in der wir leben.

Welche Technik das genau ist, und was sie bewirkt, haben wir hier in den Top 10 der Technologien unserer Zukunft zusammengefasst.

1. BIG DATA - Wenn aus Daten Informationen werden. 

Laut Cisco wird die globale Industrie rund um die „großen Datenmengen“ in den nächsten 1-2 Jahren auf rund 50 Milliarden US-Dollar anwachsen. Dazu gehört nicht nur die Generierung  von Datenmengen, sondern auch die Verarbeitung („Big Data Analytics“), Übertragung und auch die Speicherung und Sicherung bzw. Absicherung dieser riesigen Datenmengen. Ginni Rometty, CEO von IBM spricht von Daten als neue „natürliche Ressource“, die genauso wertvoll sei, wie herkömmliche Bodenschätze. Nicht umsonst sind Firmen wie Google oder Facebook an vorderster Front hungrig nach Daten.

Wurden Daten noch vor ein paar Jahren hauptsächlich von Maschinen generiert,  geht der Trend zunehmend auch auf  Tiere bzw. den Menschen über. „Wearables“ – also tragbare Transistoren bzw. Chips-  tragen wir verstärkt am oder im Körper. Und die Anzahl der Chips wächst dramatisch. Schon heute kommen auf jeden Einwohner der Welt Milliarden an Transistoren, Tendenz explosionsartig steigend. Das Internet der Dinge nimmt Gestalt an.

 

2. INTERNET OF THINGS - Wenn Objekte mit Objekten kommunizieren.

Gewöhnliche Objekte werden „smart“, d.h. sie sind in der Lage, Daten zu generieren, zu analysieren und sich mit anderen Objekten auszutauschen. Der Informationsgewinn aus diesen Daten ist gewaltig. Computer können selbst reflektieren, ob sie etwas wissen oder es dazu lernen, Wartungszyklen von Maschinen, von Brücken, von Flugzeugen etc. werden optimiert, Herzschrittmacher und Glukosepumpen können eigenständig mit dem Arzt kommunizieren und sich optimieren, ja ganze Fabriken werden in die Lage versetzt,  sich mit anderen Fabriken auszutauschen, zu kontrollieren, sich zu steuern. Schon heute messen smarte Gabeln unser Essverhalten und bewahren uns vor Magengeschwüren. Smarte Zigaretten analysieren unser Rauchverhalten und helfen uns vom Tabak loszukommen, oder es signalisieren uns smarte Fitness-Tracker, nicht nur dass wir zugenommen haben und uns zu wenig bewegen, nein, sie ermöglichen auch den virtuellen Fitness-Coach direkt im Ohr mit einem individuellen Trainings-Programm. Nur Schwitzen müssen wir noch selber… noch….

In den nächsten 7 Jahren werden weit mehr als 50 Milliarden vernetzte Objekte im „Internet der Dinge“ miteinander kommunizieren und sich austauschen. Es entsteht ein gigantischer 2 Billionen US-Dollar Markt. Tendenz steigend.

 

3. KÜNSTLICHE INTELLIGENZ UND ROBOTER 2.0 - Wenn Roboter „denken“

Die Künstliche Intelligenz (KI) ist eine der faszinierendsten und kontroversesten Themen, wenn man sich mit Robotern beschäftigt. Wir haben gelernt, dass Roboter sinnvoll eingesetzt werden können, wo es für Menschen zu gefährlich oder zu anstrengend wäre. Bekannte Beispiele sind Fertigungsroboter in der Automobil-Industrie. Was aber, wenn diese Roboter „intelligenter“ werden und von sich aus neue kreative Wege einschlagen, um ihr Ziel zu erreichen. Die ultimative künstliche Intelligenz steht der menschlichen in nichts nach. Sie ist in der Lage, selbstständig zu lernen, zu verstehen. Sie  weiß, was sie weiß und was nicht (also eine Art „Selbstreflektion“), kann Sprache und ihre Nuancen verstehen, entsprechend handeln und eigenständig kreative Ideen entwickeln.

Noch vor 1-2 Jahren wurde sie eher für Anwendungen in der Industrie genutzt. Inzwischen  zieht diese künstliche Intelligenz  bereits in die Kinderzimmer ein. Den Anfang macht  CogniToy ein kleiner Plastiksaurier mit der KI des kognitiven IBM Super-Computers „Watson“. Wer braucht da noch Eltern?

 

4. AUGMENTED REALITY – Im Wohnzimmer mit Haien tauchen. 

Augmented Reality (AR) bereichert unsere wahrgenommene Umgebung in Echtzeit, also während wir uns umschauen, mit digitalen Bildern, Filmen oder Informationen. Der Computer modifiziert unsere virtuelle Umgebung in Echtzeit. Direkt vor unseren Augen und nur für uns. So sieht ein Mechaniker den nächsten Arbeitsschritt, wenn er z.B. auf einen Motor schaut, wir bekommen Informationen zu Denkmälern oder Bildern, wenn wir diese betrachten, oder wir lassen uns komplett in eine andere Realität versetzen und stehen mitten drin im Haikäfig. Beim herkömmlichen Fernsehen sind wir immer nur Betrachter aus der Distanz. AR-Spiele ziehen uns völlig in ihren Bann, so dass die Grenzen des Realen und der Animation vermischen. Wer diese Art der AR einmal live erleben möchte, ist mit einfachen AR-Brillen für unter 100 Euro schon gut bedient. Einfach die entsprechenden Apps runterlagen, das Handy in die Brille klemmen und los geht’s. Es macht irre Spaß in Mausgröße per Achterbahn durchs eigene Wohnzimmer zu fahren.

Die simulierte Welt ersetzt dabei die reale; in Echtzeit, in 3D. Noch realer wird dabei die Empfindung, wenn nicht nur die Augen in die erweiterte Realität mit einbezogen werden, sondern auch andere Körperteile. Das ist nicht nur ein gewaltiger Markt für die Porno-Industrie, sondern auch im Sport- und Unterhaltungsbereich. Wie fühlt es sich eigentlich an, wenn das Lieblingsfußball-Team ein Tor geschossen hat und die anderen Spieler einem gratulieren – oder der Gegner beim American Football mit voller Geschwindigkeit auf einen zu rennt? Probieren Sie es doch einfach mal aus. Das Alert Shirt macht es möglich.

Durch fortschrittlichste AR Technologie wird unsere Welt interaktiv und digital veränderbar. Firmen wie Microsoft oder Meta gehen hier schon einen Schritt weiter und arbeiten an holographischen Lösungen. Und auch Facebook investierte allein im 2. Quartal 2015 gigantische 2,7 Milliarden US-Dollar in dieses Thema.

 

5. BIOTECHNOLOGY – Das göttliche Spiel. 

Biotechnology hat in den letzten Jahren beachtliche Fortschritte erzielt. Ging es vor einiger Zeit noch darum, Pflanzen zu züchten und resistent gegen Krankheiten zu machen, ist die Wissenschaft heute wesentlich weiter. Um auch in Zeiten des Klimawandels bestehen zu können, werden trockenheits- resistente Pflanzen entwickelt, die auch auf salzhaltigem Boden wachsen und darüber hinaus auch noch einen höheren Vitamin- und Nährstoffgehalt haben.

Neben der Bekämpfung des Hungers in der Welt beschert der Biotech-Markt den Firmen riesen Gewinne. Hohe Markteintrittsbarrieren halten die Anzahl der Wettbewerber überschaubar, so dass die Margen hoch bleiben. Es ist deshalb  nicht verwunderlich, dass das Marktvolumen mittlerweile die 80 Milliarden US-Dollar überschritten hat und rapide wächst.

                                                    

6. NANO-MATERIALIEN – Wenn winzig noch zu groß ist. 

Als Nano-Material bezeichnet man Komponenten mit einer Größe von weniger als 100nm. Diese Materialien sind aus zwei Gründen etwas ganz Besonderes:  Ihr Quanteneffekt und ihre Struktur. Die winzige Struktur hat eine sehr große Oberfläche relativ zu ihrem Volumen, so groß, wie bei keinem anderen Material. Durch den Quanteneffekt lassen sich die Materialeigenschaften in Bezug auf die Materialstärke und elektrische Leitfähigkeit, das optische Verhalten oder die magnetischen Eigenschaften verändern.

Gegenwärtig kommen Nano-Materialien insbesondere in der regenativen Medizin und Diagnostik, in Textilien, in der IT oder in der Kosmetik zum Einsatz.

 

7. MIKROSYSTEMTECHNIK – Schrumpfen, schrumpfen, schrumpfen. 

Ein Mikrosystem ist ein miniaturisiertes mechanisches oder elektro-mechanisches Bauteil bzw. eine Baugruppe. Die Abmessungen liegen dabei im Mikromillimeterbereich. Sensoren und Aktoren mit einer Steuerungselektronik werden auf ein Substrat bzw. auf einen Chip aufgebracht. Die geringe Größe führt zu Kostenersparnissen (weniger Material, Parallel-Fertigung) und zu größerer Effizienz durch den geringeren Energiebedarf gegenüber konventioneller Systeme.

Gerade im IT-Bereich macht sich die Miniaturisierung stark bemerkbar. Supercomputer wie der Chinesische Tianhe-2 schaffen mittlerweile beeindruckende 33,86 Petaflops pro Sekunde, ein 2.200 GHz System.

Überall dort, wo Sensoren, Aktoren und Elektronik zusammenkommen, finden Mikrosysteme ihren Einsatz (Medizinprodukte, Sicherheitstechnik, Logistik, Biowissenschaften…). Geräte werden vielseitiger, einfacher, intelligenter, kleiner und leistungsfähiger.

 

8. 3D-DRUCKEN – Gestern Ersatzteile, heute Häuser, morgen lebende Organe.

3D-Drucken ist der Prozess, bei dem ein drei- dimensionales Objekt durch das additive Aufbringen von Substanz erzeugt wird. Schicht-für-Schicht wächst so ein Objekt in die Höhe.

Während in den letzten Jahren vor allem kleinere Objekte wie kleine Ersatzteile gedruckt wurden, wachsen die Dimensionen und die Möglichkeiten immens.  In China druckt man mittlerweile ganze Siedlungen, die ersten Autos entstehen und Forschern ist es gelungen aus organischer Materie die ersten Organe zu drucken. Das Drucken von Knochen ist da fast schon Standard.

Zukünftge 3D-Druck-Technologien führen z.B. zu leichteren und effizienteren Flugzeugteilen, wodurch Treibstoff gespart werden und kaputte Flugzeugteile schneller und einfacher ausgetauscht werden können.

Liegt der Markt für 3D-Druck derzeit noch bei „bescheidenen“ $3.1 Milliarden US-Dollar,  wächst er weltweit mit rasanten 35% pro Jahr. Ein gigantisches Marktpotenzial. Bricht in Zukunft also eine Taste beim Toaster ab, drucken wir uns einfach eine neue.

 

 

9. SMARTER ENERGY – Batterien für die Zukunft der Menschheit.

Im gleichen rasanten Tempo wie die Weltbevölkerung (Verdreifachung in den letzten 70 Jahren), wächst auch der Hunger nach Energie. 7,3 Milliarden Menschen wollen heute und in Zukunft mit Energie versorgt werden. Wenn das nachhaltig geschehen soll, müssen regenerative Energiequellen vermehrt genutzt werden. Gerade die Solar-Energie steht dabei im Fokus, insbesondere, wenn sich das Problem der Stromspeicherung  noch besser als heutzutage lösen lässt. Die Entwicklung entsprechender Batterien schreitet dabei rasant voran - mit einem Marktvolumen von fast einer halben Billion Dollar. 

Aber auch hier stehen die nächsten technologischen Sprünge schon bereit: Die kalte Fusion und Brennstoffzellen könnten langfristig dem Solar-Strom den Rang ablaufen. Bis dahin ist es aber noch weiter Weg.

 

10. SMARTE IMPLANTATE – Sind wir nicht alle ein bisschen Cyborg?

Für viele Menschen noch unvorstellbar, für andere schon längst Alltag – Wearables, die unter die Haut gehen. Ca. 10% der Menschen in den westlichen Industrienationen zählen schon heute, per Definition, zu den sog. Cyborgs. Also zu Menschen, die Technik in ihrem Körper tragen – den sog. Mensch-Maschine- Komplexen. Laut dieser Definition wären z.B. Personen mit Hörgeräten oder Herzschrittmachern Cyborgs. Während es früher eine klare Grenze gab, warum eine Person Technik in den Körper implantiert bekommt, verwischt diese Grenze zunehmend. Körperfunktionen erhalten (wie z.B. ein krankes Herz) sind gesellschaftlich dabei akzeptiert, das Verbessern von Körperfunktionen dagegen noch kontrovers und skeptisch.  Dabei ist es sehr einfach, sich einen Chip unter die Haut zu setzen bzw. setzen zu lassen. Der Hersteller Dangerous Things bietet reiskorngroße Chips an, die in einer sterilen Spritze stecken, man muss den Chip nur noch unter die Haut spritzen. Das dauert ca. 4 Sekunden und ist medizinisch weit weniger bedenklich, als sich z.B. ein Ohrloch beim Frisör stechen zu lassen.

Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig, vom Haustüröffnen, übers Bezahlen, der digitalen NFC- Visitenkarte oder dem Entsperren des eigenen Smartphones. Gerade in Schweden entstehen zur Zeit neue Wohn- und Bürokomplexe, bei denen von vornherein eingeplant wird, dass die Bewohner die Türen auch mit einem RFID-Implantat öffnen können. Bei geringen Kosten von unter 100 Euro ist das für viele der Einstieg in die Welt der smarten Implantate.

Oder wie wäre es mit kleinen silikonüberzogenen Magneten für die Fingerspitzen? So lassen sich z.B. elektromagnetische Felder erfühlen; ein 6. Sinn entsteht. Gerade im medizinischen Bereich sind die Anwendungsmöglichkeiten grenzenlos und mit fortschreitender Miniaturisierung machbar. Smarte Augen- oder Zahnimplantate, oder Gehirn-Implantate mit Schnittstellen zu externen Computer- Interfaces zur Behandlung von Parkinson oder anderen neurodegenerativen Krankheiten. Smarte Tattoos sind dagegen ja fast schon ein alter Hut.