Fünf Megatrends

Zum Glück mangelt es den Menschen nicht an Kreativität und Inspiration. Wenn wir anfangen, nach geeigneten Lösungen zu suchen, hilft es, sie durch die Linse von fünf spezifischen globalen Megatrends zu untersuchen.

Die Weltbevölkerung wird weiter wachsen, aber wir können mit deutlichen Unterschieden bei diesem Wachstum rechnen. Afrikas Bevölkerung wird sich zwischen 2000 und 2050 fast verdoppeln, während die Bevölkerung Europas und Chinas abnehmen wird. Das Wachstum in einigen Regionen verlangsamt sich, doch der Anteil der über 65-Jährigen an der Weltbevölkerung wird sich im gleichen Zeitraum fast verdreifachen. *

Folglich werden jüngere Generationen einen größeren Teil der Gesundheitskosten tragen. Denken Sie an die Vereinigten Staaten, wo die unter 35-Jährigen 2019 fast die Hälfte der Bevölkerung ausmachten, aber nur 20% der Gesundheitsausgaben ausmachten.

Das Wirtschaftswachstum wird zunehmend von Produktivitätsgewinnen abhängen, die durch Technologie und Digitalisierung erzielt werden, und nicht vom absoluten Bevölkerungswachstum. Künstliche Intelligenz (KI), Automatisierung und Robotik werden dazu beitragen, diese Gewinne zu erzielen, indem sie Arbeit übernehmen, die zuvor von der Bevölkerungsgruppe im erwerbsfähigen Alter geleistet wurde.

Das aufstrebende industrielle Metaversum wird es der Belegschaft ermöglichen, in einer immersiven, intuitiven Echtzeitumgebung besser zusammenzuarbeiten. KI wird sich stark wiederholende Aufgaben ausführen, sodass sich die Menschen auf das konzentrieren können, was sie am besten können: Kreativität, Innovation und Inspiration vorantreiben.

Viele der Herausforderungen, die der demografische Wandel mit sich bringt, können durch Technologie bewältigt werden. Aber nutzen die Organisationen, Regierungen und die Belegschaft der Welt diese Chance? Die Antwort ist ein qualifiziertes „Ja“.

Alternde Gesellschaft

Bevölkerungsentwicklung nach Alter (Mrd., CAGR) a)

• Langsameres Wachstum, aber starke Alterung der Weltbevölkerung

• Höchstes Wachstum innerhalb der Gruppe von Personen über 65 Jahren (2000 — 2050:2,7%)

a) Quelle: Vereinte Nationen, Ministerium für wirtschaftliche und soziale Angelegenheiten, Bevölkerungsabteilung (2022, Weltbevölkerungsaussichten 2022)

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Megastädte sind auf dem Vormarsch. Heute hat die Welt 33 Städte mit mehr als 10 Millionen Einwohnern und in einigen davon — darunter Tokio, Shanghai und Neu-Delhi — leben mehr als 20 Millionen Menschen. Prognosen zufolge wird es bis 2030 insgesamt 43 Megastädte geben, wobei der Großteil der Expansion in Entwicklungsländern stattfindet. *

In einer ähnlichen Entwicklung wird sich die Nachfrage nach Mobilität im Jahr 2050 im Vergleich zu 2015 mehr als verdoppeln. Prognosen zufolge werden sich die Personenkilometer in den nächsten 30 Jahren von 44 Billionen auf 122 Billionen verdreifachen.* Um dieser Nachfrage gerecht zu werden, sind erhebliche Investitionen in nachhaltige Nahverkehrssysteme erforderlich, die einen reibungslosen Transport gewährleisten.

Neben den öffentlichen Verkehrsmitteln benötigen wachsende Städte intelligente Gebäude, Krankenhäuser, Schulen und Kommunikationsnetzwerke, die Konnektivität und Edge-Computing bieten. Softwarebasierte Optimierung und intelligente Hardwaretechnologien werden dazu beitragen, den Energieverbrauch zu senken und die Effizienz von Gebäuden und Fabriken zu steigern.

In weniger als einem Jahr sind die 70.000 m2 Produktionsstätte von Coca-Cola European Partners in Jordbro, Schweden, senkte seinen Energieverbrauch um 13%, dank eines verbesserten Gebäudemanagementsystems und der Installation neuer Lüfter und Hochdruckkompressoren. Dies führte zu einer jährlichen Energieeinsparung, die der Energiemenge entspricht, die benötigt wird, um ein Hybridauto 400.000 Mal aufzuladen.* Ähnliche Projekte könnten auf der ganzen Welt etwas bewirken, und die G7 Partnership for Global Infrastructure and Investment (PGII) macht Fortschritte, um genau das zu erreichen. Zusammen mit seinem EU-Investitionspartner Global Gateway hat es bereits zugesagt, zwischen 2022 und 2027 über 600 Milliarden US-Dollar an Investitionen in nachhaltige Infrastruktur in Entwicklungsländern zu investieren. *

Wenn die Bevölkerung in Städten und Entwicklungsregionen wächst, greifen sie in Ackerland ein und benötigen mehr Wasser und Nahrung. Eine Antwort auf dieses Problem der Knappheit ist die vertikale Landwirtschaft, ein Markt, der von 2020 bis 2030 voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 25% wachsen wird.* Vertical Farming wird durch Fortschritte in der LED-Technologie, Robotik und Automatisierung ermöglicht und bietet landwirtschaftliche Lösungen in einer kontrollierten Umgebung. KI-gestütztes Pflanzenmanagement ermöglicht 17 bis 20 weitere jährliche Wachstumszyklen und kann bei der Produktion helfen 300 mal mehr Essen pro Quadratfuß als bei herkömmlichen landwirtschaftlichen Methoden.* Eins Vertikale Farm in Dubai, benötigt zum Beispiel 95% weniger Wasser als ein konventioneller Betrieb und liefert mehr als 1 Million Kilogramm Lebensmittel — frei von Pestiziden, Herbiziden und Chemikalien.* Solutions wie diese werden mehr Menschen ernähren und die gestiegene Nachfrage nach Produktivität unterstützen und gleichzeitig den Bedarf an synthetischen Düngemitteln reduzieren.

Digitale Technologien spielen auch eine entscheidende Rolle dabei, die Stadterweiterung nachhaltig zu gestalten. Intelligente Gebäude, intelligente Signale, die mit 5G powered by, und Softwareplattformen haben das Potenzial, erhebliche Energieeinsparungen und ein besseres Reiseerlebnis für Millionen von Menschen zu ermöglichen.

Urbanisierung findet hauptsächlich in weniger entwickelten Regionen statt% der Gesamtbevölkerung, die im Laufe der Zeit in städtischen/ländlichen Gebieten lebte b)

b) Quelle: Aussichten der UN zur weltweiten Urbanisierung (2018)

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Während die vergangenen Jahrzehnte von der Globalisierung geprägt waren, das heißt der zunehmenden Integration der Weltwirtschaft durch den freien Handel und den freien Kapitalfluss, hat sich in den letzten Jahren ein massiver Wandel vollzogen: Der europäische und nordamerikanische Einfluss auf die Weltwirtschaft hat abgenommen und die Wirtschaftskraft hat sich nach Osten verlagert. Sowohl Indien als auch die Regional Comprehensive Economic Partnership (RCEP) *, ein Freihandelsabkommen im asiatisch-pazifischen Raum, werden bis 2050 über 35% des globalen BIP ausmachen. Das BIP seiner Mitgliedsländer übersteigt bereits das BIP der EU und das der Mitgliedsländer des USMCA (Abkommen zwischen den Vereinigten Staaten, Mexiko und Kanada — ehemals NAFTA). Insgesamt ist der Anteil der Volkswirtschaften, die als „freie“ und „größtenteils freie“ Volkswirtschaften bezeichnet werden können, am globalen BIP deutlich gesunken, von 56% im Jahr 2006 auf 46% im Jahr 2021. *

Während eine global vernetzte Branche Wettbewerb und Innovation stimuliert, macht die Ansiedlung der Produktion in der Nähe von Märkten — bekannt als Nearshoring oder lokal-für-lokales Geschäft — die lokale Wirtschaft widerstandsfähiger und nachhaltiger. Dieser Megatrend wird „Glokalisierung“ genannt, und seine Voraussetzungen sind wirtschaftliche Freiheit, Standardisierung, der Abbau technischer Handelshemmnisse (TBT) und politische Maßnahmen zur Unterstützung der digitalen Wirtschaft.

In hohem Maße hängt der Erfolg der Glokalisierung vom Zugang zu digitaler Technologie ab. Ein sicherer und vertrauenswürdiger branchenweiter Austausch digitaler Informationen, wie er von der Verband ESTAINIUM, * wird es ermöglichen, die Emissionen der globalen Lieferketten zu reduzieren und Strategien zu entwickeln, um Kreislaufwirtschaften zu etablieren und zu optimieren und somit die Ressourceneffizienz auf lokaler Ebene zu optimieren. Erfolgreich implementierte Standards, die von Branchenakteuren initiiert wurden, wie Internationale Normen der Reihe IEC 63278, ermöglichen die globale Interoperabilität industrieller digitaler Zwillingsarchitekturen, die zu einer verbesserten Kreislaufwirtschaft in der lokalen Wirtschaft führen. Ein digitaler Produktpass wäre ein weiterer Vorteil solcher Fortschritte. *

Deglobalisierung ist keine praktikable Option. Daher sollten Regierung und Wirtschaft die internationale Zusammenarbeit durch strategischen Multilateralismus weiter stärken und neu gestalten. *

Von der Globalisierung zur GlokalisierungVerhältnis der weltweit gehandelten Güter zur globalen Industrieproduktion (Index 01/1991 = 100) c)

Zunehmende Lokalisierung und Regionalisierung

• Nearshoring

• Wettbewerb der Großmächte

c) Quelle: Global Trade Alert, Bureau for Economic Policy Analysis

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So wie die Dinge stehen, werden jedes Jahr 90 bis 100 Milliarden Tonnen Rohmineralien gewonnen und verarbeitet. Diese Menge wird sich bis 2060 auf 190 Milliarden metrische Tonnen verdoppeln. Es wird erwartet, dass Plastikmüll in Meeresökosystemen im Jahr 2030 um 65% zunehmen wird, selbst im Rahmen der aktuellen ehrgeizigen Verpflichtungen der Regierungen. Die Wasserknappheit in städtischen Gebieten wird voraussichtlich auf der ganzen Welt zunehmen und bis 2050 1,3 Milliarden Menschen in Asien betreffen (2016 waren es 609 Millionen). Die von Wasserknappheit betroffene Bevölkerung in Afrika wird sich fast vervierfachen, von 80 Millionen im Jahr 2016 auf 311 Millionen im Jahr 2050. Zwar wurden Fortschritte bei der Bekämpfung vieler Ursachen der anthropogenen globalen Erwärmung erzielt, aber die aktuelle Politik wird nicht ausreichen, um sie auf +1,5 °C im Vergleich zum vorindustriellen Niveau zu begrenzen, zumindest nicht in diesem Jahrhundert. *

Die Lösung des Nachhaltigkeitsparadoxons — mit weniger mehr zu erreichen — ist möglich, indem die reale und die digitale Welt kombiniert werden. Die Azoreninsel Terceira ist ein gutes Beispiel dafür. Terceira hat sich zum Ziel gesetzt, die CO2-Emissionen um mehr als 3.600 Tonnen pro Jahr zu reduzieren, indem der prognostizierte Energieverbrauch und die Energieproduktion mit einem leistungsstarken batteriebasierten Energiespeichersystem kombiniert werden. *

Im Großen und Ganzen können umfassende digitale Zwillinge uns helfen, Netto-Null-CO2-Emissionen zu erreichen. Die Dekarbonisierung des Regionalverkehrs wird jetzt Realität. Die Wasserstofftechnologie macht den Schienenverkehr klimafreundlich: CO2-Einsparungen von 520 Tonnen pro Zug und Jahr sind jetzt möglich. Der emissionsfreie Betrieb von Fernzügen ist kein ferner Traum mehr, er wird Realität. *

Lösungen für die Kreislaufwirtschaft — größtenteils unterstützt durch digitale Reisepässe, kryptografische Token und Datenanalysen — stellen eine weitere Möglichkeit dar, die Ressourceneffizienz zu verbessern. Der CO2-Fußabdruck von Produkten (PCFs) ermöglicht ein gezieltes Emissionsmanagement auf Produktebene in der Lieferkette.* Beispielsweise zeigte eine Testfallanalyse eines industriellen Leistungsschalters, dass ein Anstieg von bis zu 37% recycelte Harze reduzierten den CO2-Fußabdruck des Produkts um 5,3%. *

Ein anderes Beispiel ist der wachsende Markt für Autobatterien auf Lithiumbasis, der 2030 voraussichtlich 4.400 GWh erreichen wird und bis 2050 auf 11.000 GWh ansteigen könnte. Die Recyclingraten von Altbatterien könnten schrittweise von 7% im Jahr 2030 auf bis zu 43% im Jahr 2050 ansteigen.* Datenanalysen, geschlossene Materialflüsse sowie die Integration von Nachhaltigkeitskriterien in das Produktdesign werden von entscheidender Bedeutung sein.

In der Tat haben wir die Instrumente, um den Klimawandel und die Umweltverschmutzung zu stoppen. Wir können mit weniger mehr erreichen.

Der Klimawandel geht weiterGlobale jährliche Durchschnittstemperaturschwankung (°C) d)

Die aktuelle Politik reicht nicht aus, um die globale Erwärmung in diesem Jahrhundert auf +1,5 °C zu begrenzen.

d) Quelle: National Oceanic and Atmospheric Administration (2022), Abweichung vom globalen Durchschnitt des 20. Jahrhunderts

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Die Digitalisierung ist ein eigenständiger Megatrend, da sie jede Branche durchdringt und Lösungen für viele der oben genannten Herausforderungen bietet.

In allen Branchen ist Software doppelt so schnell gewachsen wie Industrieanlagen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 15 bis 19% . *

Die Internetkonnektivität wird stetig erweitert. Während 2022 3,4 Milliarden IoT-Kommunikationsschnittstellen installiert wurden, wird diese Zahl voraussichtlich deutlich steigen — bis zu 9,6 Milliarden Geräte im Jahr 2032, da weitere Industrie- und Infrastrukturgeräte angeschlossen sind.* 2030 werden 100% der Weltbevölkerung Zugang zum Internet haben.

Der Edge-Computing-Markt in China, der zweitgrößten Volkswirtschaft der Welt, wird Prognosen zufolge im Jahr 2026 eine Marktgröße von 2,4 Milliarden US-Dollar erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 35% im Analysezeitraum.* Von KI gesteuerte Maschinen werden zu autonomen und intelligenten Marktteilnehmern — was zu einer Zunahme von Automatisierung und Robotik im IT/OT-Bereich führen wird. *

Darüber hinaus hält die Plattformökonomie Einzug in den B2B-Bereich. Für Bahnunternehmen, die Tickets an Passagiere verkaufen, können die Verwaltung von Sitzplatzreservierungen und die Verfolgung der Inventarverfügbarkeit sowohl teuer als auch zeitaufwändig sein — und Passagiere bevorzugen einfache Buchungsprozesse. Die digitale Transformation dieser Prozesse hat zu modulareren und skalierbareren Prozessen geführt. Plattformen für Mobilität als Service (MaaS). In Spanien und den Niederlanden ermutigt das immer mehr Menschen, sich für Reisen von Tür zu Tür zu entscheiden. Für einen Verkehrsbetreiber trägt die MaaS-Plattform zu einem prognostizierten zusätzlichen Umsatz von 156 Millionen € in den ersten fünf Jahren bei. Dies wird erreicht, indem der Prozess der Suche nach Kooperationspartnern wie eScooter, Taxiunternehmen, Carsharing und anderen Transportanbietern beschleunigt wird. Anderswo, ein vollständig skalierbares und modulares webbasierte Plattform verarbeitet bereits 10,5 Milliarden Reiseanfragen und stellt 300 Millionen Tickets pro Jahr für führende Anbieter aus, was eine dynamische Preisgestaltung ermöglicht, die die Kapazitätsauslastung und den Umsatz optimiert. *

Digitale Zwillinge und die neuen industrielles Metaversum (IMV) geben Sie der Industrie auch die Möglichkeit, reale Daten in der digitalen Welt mit einem Minimum an natürlichen Ressourcen und in Echtzeit zu testen. Offen, interoperabel und kollaborativ. Unendliche Daten werden endliche Ressourcen ersetzen.

Angesichts des großen Anteils der Weltbevölkerung, der derzeit in den Ruhestand geht, wird der Bedarf an unterstützenden Technologien, die Unterstützung und ein verbessertes Nutzererlebnis bieten, dramatisch steigen. Dazu gehören digitale Plug-and-Play-Lösungen, industrielle KI, ausführbare digitale Zwillinge, Edge-Computing, Automatisierung und Robotik, 5G und Cybersicherheit. Und Leistungselektronik, wie intelligente Konverter, ist ebenfalls wichtig, weil sie den digitalen Zugangspunkt für Daten und Steuerung des Energiesystems darstellt. Darüber hinaus wird ein KI-fähiges industrielles Metaversum neue, immersive, fotorealistische Räume eröffnen, in denen Menschen zusammenarbeiten und neue, bessere Lösungen für reale Probleme finden können.

Die Digital transformation geht weiterIoT-Kommunikationsschnittstellen e) (in Mrd. Einheiten)

Die Anzahl der angeschlossenen Industrie- und Infrastrukturgeräte nimmt ständig zu

e) Quelle: Die Grafik und die Berechnung wurden von Siemens auf der Grundlage von Gartner-Recherchen erstellt und durchgeführt.

Gartner ist eine eingetragene Marke und Dienstleistungsmarke von Gartner, Inc. und/oder seinen verbundenen Unternehmen in den USA und international und wird hier mit Genehmigung verwendet. Alle Rechte vorbehalten.

Gartner-Prognose 2023: Internet der Dinge, Endpunkte und Kommunikation, weltweit, 2022—2032, Update für das zweite Quartal 23 — Weltweit installierte IoT-Endpunkte nach Sektoren, Gesundheitsdienstleister, Fertigung und natürliche Resources, intelligente Gebäude, Verkehr.

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*Quellen und Bibliographie sind aufgeführt in Bericht über Megatrends