Digitale Transformation Wie die Digitalisierung zu einer nachhaltigeren Welt beitragen kann

Von Dr. Bernhard Kirchmair*

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Der Schutz unseres Klimas ist unumgänglich geworden. Dabei kann die Digitalisierung unsere Art und Weise zu leben, zu reisen und zu arbeiten nachhaltiger machen und so Ressourcen schonen. Wie das über alle Branchen hinweg gelingt, zeigen diese Beispiele.

Straßenlaternen sind ideale Stationen für Smart-City-Lösungen: Zunächst kann die Beleuchtung intelligent werden und anschließend werden Lademöglichkeiten, Parkraummanagement und WIFI integriert.
Straßenlaternen sind ideale Stationen für Smart-City-Lösungen: Zunächst kann die Beleuchtung intelligent werden und anschließend werden Lademöglichkeiten, Parkraummanagement und WIFI integriert.
(Bild: gemeinfrei // Pexels )

Im März 2021 veröffentliche Bitkom die Studie ‚Klimaeffekte der Digitalisierung‘. Hierbei untersuchten die Experten anhand der Bereiche Fertigung, Mobilität, Energie, Gebäude, Arbeit & Business, Landwirtschaft und Gesundheit, welche Potenziale digitale Technologien bei der Reduzierung von CO2-Emissionen haben können. Das Ergebnis: Eine schnelle Digitalisierung ermöglicht es, ein Drittel der geplanten Emissionseinsparungen in Deutschland abzudecken. Laut Bitkom könnten so rund 126 Millionen Tonnen weniger CO2 produziert und damit 34 Prozent der Einsparungsziele umgesetzt werden. Wie sich die Theorie in die Praxis umsetzen lässt, zeigen einige spannende Beispiele aus der Wirtschaft. Denn Unternehmen haben längst erkannt, dass mehr Klimaschutz nicht nur notwendig ist, sondern mithilfe der Digitalisierung auch ökonomisch immenses Potenzial beinhaltet.

Beispiel: Smart City und Smart Mobility

Die Digitalisierung ist kein Selbstzweck. Am Ende gilt es, unsere Lebens- und Arbeitsqualität zu steigern, während wir parallel ihr Potenzial in Sachen Klimaschutz voll ausschöpfen. Das umfasst alle Bereiche: vom Wohnen und Arbeiten über die Infrastrukturen für Mobilität, Kommunikation und Energie bis hin zur Industrie. In all diesen gibt es bereits konkrete Lösungsansätze, die lediglich flächendeckend umgesetzt werden müssen. Dabei lässt sich häufig auch auf bereits vorhandene Infrastruktur zurückgreifen, um Projekte rasch und mit überschaubarem Kapitalbedarf umzusetzen.

So beleuchten in Deutschland rund zehn Millionen Laternen unsere Straßen, Wege und Plätze. Aufgrund ihrer nahezu lückenlosen Verbreitung eignen sie sich ideal als Basisstationen für Smart City- und Smart Mobility-Konzepte. Es gibt einfache technologische Lösungen, mit denen sich Laternen sehr leicht umrüsten lassen, um zunächst eine kontinuierliche Stromversorgung zu ermöglichen. Anschließend können unterschiedliche Sensorik und Anwendungen installiert werden – etwa als eigene Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge oder E-Bikes, zum Parkraummanagement, für Verkehrsflussmessungen oder Open WIFI. Allein der Bereich Mobilität ermöglicht bei einer beschleunigten Digitalisierung laut Bitkom eine Emissionseinsparung von 25 Millionen Tonnen CO2. Auch die Energieeffizienz und CO2-Bilanz von Gebäuden lässt sich durch digitale Lösungen und insbesondere den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) deutlich verbessern. Eines der bereits erfolgreich umgesetzten Projekte steht im nordrheinwestfälischen Bergneustadt. Beim dortigen Gymnasium konnten mithilfe eines Softwareupdates bei der Gebäudeleittechnik rund 28 Prozent Energie, 337.000 Kilowattstunden und damit 96 Tonnen an CO2 eingespart werden.

Keine Energiewende ohne Digitalisierung

Damit die Versorgung von smarter städtischer Infrastruktur und Gebäuden auch mit klimaneutraler Energie gelingt, ist nicht nur der Ausbau erneuerbarer Energien notwendig – der Strom muss auch sicher, zuverlässig und smart zu den Verbrauchern gelangen. Zentral dafür sind unter anderem weit über 1.000 Umspannwerke in Deutschland. Sie müssen, besonders aufgrund der im Zuge der Energiewende und E-Mobilität auftretenden volatilen Stromversorgung, fit gemacht werden. Marktreife Lösungen, die Technologien wie Machine Learning und KI einsetzen und mit denen sich Netze in Umspannwerken und Transformatorstationen digitalisieren und überwachen lassen, sind vorhanden. Das macht sie sowohl zuverlässiger als auch sicherer.

Kommt der Strom beim Endverbraucher an, ist die Kabelverlegung ein weiterer Punkt, bei dem die Digitalisierung helfen kann, Ressourcen einzusparen. Das gilt insbesondere für große Industrieanlagen, bei denen Strom- und Steuerkabel Längen von bis zu 2.000 Kilometern erreichen. Anstelle der bislang sehr aufwändigen Planung von Kabeltrassennetzen, kann mittels KI ein Generative-Design-Ansatz verfolgt werden. Die KI greift dabei unter anderem auf ein 3D-Gebäudemodell, den physischen Eigenschaften von Kabeltrassen, den Wegstrecken und weiteren Daten zu vorgegebenen Bedingungen zurück, um daraus verschiedene Möglichkeiten der Kabelführung anzubieten. Ingenieure können daraus die optimale Lösung auswählen. Insgesamt lassen sich durch die Digitalisierung der Energiesparte laut Bitkom CO2-Einsparungen von bis zu 24 Millionen Tonnen erreichen.

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Remote ist Trumpf

Das Homeoffice hat sich mittlerweile bei zahlreichen Bürotätigkeiten etabliert. Dabei ist die Arbeit aus der Ferne, also remote, dank innovativer Digitalisierungsmaßnahmen auch auf den industriellen Bereich erweiterbar. Dazu gehören beispielsweise sogenannte Remote-Expert-Services, die den Betrieb und die Wartung von Maschinen und Anlagen aus der Distanz ermöglichen. Über ein mobiles Endgerät können Anlagen- und Betriebsdaten, Dokumentationen oder 3D-Modelle eingesehen und zugleich ein Experte per Videochat hinzugeschaltet werden. Der Service-Techniker muss nicht vor Ort sein, um die Arbeiten zu erledigen. Das beschleunigt Prozesse und minimiert Reisekosten sowie CO2-Emissionen um bis zu 30 Prozent.

Daneben lassen modernste 3D- und Augmented-Reality-Technologien (AR) nicht nur digitale, sondern intelligente Zwillinge entstehen. Ganze Industrieparks können so als virtuelle Modelle nachgebildet und für Wartungsgänge remote begangen werden. Das gilt ebenfalls für einzelne Maschinen und Anlagen. Die Digitalisierung ermöglicht hier nicht nur ein gefahrloses Training für Aus- und Fortbildungszwecke. Über ganzheitliche Datenmodelle, wie sie im Rahmen des Industrial-Internet-of-Things (IIoT) notwendig sind, kann sogar der praktische Betrieb remote erfolgen. Solche und weitere Maßnahmen in der Industrie haben laut Bitkom ein Einsparpotential zwischen 37 und 64 Millionen Tonnen CO2.

Digitalisierung möglich machen – und davon profitieren

Neben der Politik und Verwaltung, die klare Rahmenbedingungen schaffen müssen, stehen Unternehmen selbst eine Reihe von Wegen offen, um die Digitalisierung bei sich voranzutreiben. Dazu gehören digitale Unternehmenseinheiten, die unternehmensübergreifend gezielt die Steuerung von Maßnahmen zur digitalen Transformation übernehmen. Gleichzeitig ist hierbei ein Silodenken die falsche Strategie – vielmehr hängt der Erfolg davon ab, dass Unternehmen sich auch nach außen hin öffnen. Das heißt, konsequent mit Partnern zusammen den Aufbau digitaler Ökosysteme voranzutreiben. So lassen sich die eigenen Expertisen erweitern, Ideen teilen und Innovationen beschleunigen. Eine wichtige Rolle darin spielen junge Startups, die häufig frische und zukunftsweisende Ansätze verfolgen.

Die Vorteile der Digitalisierung im Kampf gegen den Klimawandel sind unumstritten – das zeigt nicht nur die Bitkom-Studie. Eine beschleunigte Digitalisierung bringt zugleich auch wirtschaftliche Vorteile durch Kosteneinsparungen, gesteigerte Produktivität und damit eine höhere Wettbewerbsfähigkeit. Daher ist es unbedingt notwendig, dass Unternehmen sich branchenweit aktiv an der digitalen Transformation beteiligen – im Sinne von mehr Nachhaltigkeit durch weniger CO2-Emissionen, aber auch, um im internationalen Wettbewerb zu bestehen und unseren Wohlstand zu sichern.

* Dr. Bernhard Kirchmair arbeitet als Chief Digital Officer von Vinci Energies für DACH und Osteuropa.

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