Liebe Leserinnen und Leser,

zu Beginn des ersten Corona-Lockdowns im März 2020 konstatierte eine Arbeitsgruppe um acatech Vorstand Christoph M. Schmidt: Die pandemiebedingte Krise werde uns lange beschäftigen; es gebe keinen schnellen Exit. Flächendeckende Tests, differenzierte Schutzmaßnahmen, die Stabilisierung des öffentlichen und wirtschaftlichen Lebens und schließlich langfristige Wachstumsimpulse – das waren die Eckpunkte unseres ersten Corona-Impulspapiers. Seitdem haben wir uns mit Beiträgen zur Coronakrise auf vielen Ebenen für mehr Resilienz durch innovative Technologien eingesetzt.

Die Coronakrise hat Wandel angestoßen, aber auch Schwächen offengelegt. Ob in Schulen, Wirtschaft, öffentlicher Verwaltung – an vielen Stellen waren Deutschland und Europa nicht gut vorbereitet. Stabilität und eine wachsame Normalität in Krisen erfordern Wandel, nicht nur im Umgang mit Corona. Es zeigte sich, wie bedeutend Wahlfreiheit und Selbstbestimmung in der Nutzung neuer Technologien sind, ganz besonders in der digitalen Transformation. Wir haben ein Konzept vorgelegt, wie das abstrakte Ziel Digitaler Souveränität in konkrete Strategien münden kann. Mit Blick auf die globalen Herausforderungen unserer Zeit müssen wir das menschliche Streben nach Selbstentfaltung, Wohlstand, Freiheit und Sicherheit in Einklang bringen mit dem Schutz von Klima und Umwelt. Dafür sind gute Forschung und aktive Unternehmen je für sich Voraussetzungen, aber keine hinreichenden. Innovation ist ein Gemeinschaftswerk.

In den Innovationsdialogen ebenso wie in Plattformprojekten zur Zukunft der Mobilität, zu den Energiesystemen von morgen und zu den Perspektiven Künstlicher Intelligenz bringen wir deshalb Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und gesellschaftliche Organisationen an einen Tisch. In einer 2020 gestarteten Initiative gehen wir neue Wege der Technologiekommunikation: einer Kommunikation, die Transparenz, Dialog und Beteiligung von Bürgerinnen und Bürgern stärkt und einen stabilen gesellschaftlichen Konsens möglich macht.

Wir danken unseren engagierten Mitgliedern, Senatorinnen und Senatoren und all den Personen, die sich in einem fordernden Jahr engagiert bei acatech einbrachten. Ganz persönlich danken wir nochmals Dieter Spath, der als Ko-Präsident acatech mit sicherer Hand gesteuert hat.

Wir haben ein enormes Interesse an unseren Beiträgen erlebt. Dafür sind wir Ihnen allen verbunden, liebe Leserinnen und Leser, wünschen Ihnen eine anregende Lektüre und freuen uns auf Ihre Rückmeldungen.

Resilient in der Coronakrise

Gesundheit geht vor. In diesem Sinne unterstützt acatech von Beginn an die Schutzmaßnahmen der Bundesregierung: Eine vorschnelle Aufhebung der Schutzmaßnahmen, so formulierte es eine Expertengruppe der Akademie im März 2020, würde zu einer neuen Ausbreitungswelle des Virus führen. Das Virus werde uns lange in Atem halten – bis zum flächendeckenden Einsatz von Impfungen. Ebenso galt es jedoch, eine Vollbremsung des wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Lebens zu verhindern.

Schon in den ersten Lockdown-Tagen legte eine Arbeitsgruppe um Christoph M. Schmidt (Präsident des RWI – Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung in Essen und acatech Vorstand) ein Impulspapier vor, das Krisenstrategien entlang von drei Handlungssträngen formuliert: Intervention (Ertüchtigung des Gesundheitssystems, abmildern der Lockdown-Folgen), Stabilisierung (vor allem versorgungsrelevanter Wirtschaftsbereiche) und Stimulierung für die Zukunft. Es komme auf die Widerstandsfähigkeit, auf die Resilienz unserer Gesundheitsversorgung, Infrastrukturen, Wirtschaft, öffentlichen Verwaltung, aber auch unserer freiheitlich-demokratischen Gesellschaft an. Trotz der gegenwärtigen Einschränkungen müssen sie möglichst zuverlässig bleiben, sich an die neue Situation anpassen und sich später auch möglichst schnell erholen.

In den folgenden Monaten erörterten Expertinnen und Experten der Akademie Krisenfolgen und technologische Optionen, die Resilienz in der Krise zu stärken, und Wege, aus der Not eine Tugend zu machen, um langfristig eine wirksame Modernisierung voranzubringen. In praktisch allen Bereichen des privaten, wirtschaftlichen und öffentlichen Lebens helfen Technologien, Krisenfolgen abzumildern: Arbeiten und Lernen auf Distanz, digitale Anwendungen in der Medizin, die Stabilität der Lebensmittelversorgung.

Die Beiträge der Akademie im Überblick

Die Beiträge der Akademie dokumentiert der laufend aktualisierte Überblick www.acatech.de/corona. Beiträge aus der KI zur Bewältigung der Krise legte die von acatech koordinierte KI-Plattform Lernende Systeme unter dem Motto „KI vs. Corona“ vor.

Einen besonderen Schlüssel sieht acatech in der Stärkung der Resilienz durch digitale Vernetzung – sie erlaubt den privaten Kontakt, das Arbeiten und Lernen auf Abstand. Digitale Plattformunternehmen erleben ein nie dagewesenes Wachstum. Quer durch alle Branchen und öffentlichen Sektoren zeigte sich: Es kommen diejenigen Unternehmen, Einrichtungen und Institutionen besser zurecht, die sich schon vor der Krise digitalisiert hatten oder die sich zügig auf die neue Situation einstellen. Ein eigenes Impulspapier zeigt 10 mutmachende Beispiele für resiliente Vorreiter aus Deutschland, denen es gelungen ist, durch die Integration digitaler Infrastrukturen, Technologien und Dienste einen konkreten Mehrwert für ihre Kundschaft und ihre Geschäftspartner zu erzeugen.

Wie das Gesundheitssystem widerstandsfähiger und gleichzeitig leistungsfähiger werden kann, zeigt ein Autorenteam um Thomas Lenarz (Medizinische Hochschule Hannover) und acatech Präsident Karl-Heinz Streibich. Sie fragten: Welche Erkenntnisse sind aus der aktuellen Krise zu ziehen, und welche Verbesserungen müssen vorgenommen werden, um das Gesundheitssystem in Zukunft resilienter und gleichzeitig leistungsfähiger zu machen? Die Fachleute empfehlen unter anderem ein europaweites, digitales Meldesystem für Gesundheitsdaten. Echtzeit-Daten der Infektionslage seien der Schlüssel für die richtige Wahl von Schutzmaßnahmen.

Nach Auffassung von acatech kam und kommt es ganz besonders auf die Widerstandsfähigkeit, auf die Resilienz unserer Gesundheitsversorgung, Infrastrukturen, Wirtschaft, öffentlichen Verwaltung, aber auch unserer freiheitlichen demokratischen Gesellschaft an. Gerade deshalb ist eine vertrauensbildende, gute Kommunikation zwischen politischen und wissenschaftlichen Akteuren und der Gesellschaft essentiell:

Informationen über eine Krise wie die aktuelle Pandemie sollten möglichst in der Sache eindeutig, wissenschaftlich validiert und ohne parteipolitische oder interessengebundene Hintergedanken formuliert sein, um als vertrauensvoll eingestuft zu werden. Dies gilt vor allem für die Vermittlung von Unsicherheiten.

Ortwin Rennacatech Präsidium
in seinem Beitrag zu guter Kommunikation in der Krise

Technik und Gesellschaft

Was denken die Deutschen über Technik? Dieser Frage geht das TechnikRadar nach, das acatech und die Körber-Stiftung seit 2018 jährlich herausgeben. Passend zum Wissenschaftsjahr 2020 lautete das Schwerpunktthema diesmal: Bioökonomie. Welches Verhältnis haben die Deutschen zur Natur? Was wünschen sie sich von Politik und Wirtschaft in Sachen Umwelt- und Klimaschutz? Und sind Biosprit und Biokunststoffe für sie tatsächlich interessante Alternativen? Zu diesen und anderen Fragen liefert das TechnikRadar 2020 Antworten.

Wie muss vertrauenswürdige Technikkommunikation aussehen?

Wo liegen die Gründe für die Technologieskepsis in Teilen der Bevölkerung? Wie kann man ihr wirksam begegnen? Welche ganzheitliche Methodik und welche Kommunikationsformate erreichen eine nachhaltige und vertrauenswürdige Technikkommunikation? Mit diesen Leitfragen startete das acatech Projekt Technologischen Wandel gestalten im Herbst 2020.

Zwei Arbeitsgruppen vertiefen die Ausgangsfragen und Ziele des Projekts anhand der Themen „Resilienz und Leistungsfähigkeit der digitalen Infrastruktur am Beispiel 5G“ und „Resilienz und Leistungsfähigkeit des Gesundheitssystems durch Datenverfügbarkeit“. Sie analysieren aktuelle Diskussionen in Politik und Gesellschaft und entwickeln Vorschläge für Dialog- und Kommunikationsinitiativen, die dann innerhalb des Vorhabens erprobt werden.

Wir sehen am Beispiel der Coronakrise, wie groß die Herausforderung ist, einerseits die Ängste und Sorgen der Menschen ernst zu nehmen und andererseits eine sachlich fundierte gesellschaftliche Debatte über Optionen und Maßnahmen zu führen. Wir werden aus dieser Krise lernen, wie wir Kommunikation und Dialog noch besser gestalten können – und genau an dieser Stelle setzen wir auch mit dem Projekt an.

Ortwin Rennacatech Präsidiumsmitglied und Ko-Projektleiter

Verantwortung in den Technikwissenschaften

Gesellschaftliches Vertrauen in Technik ist Voraussetzung für die Zukunftsfähigkeit Deutschlands. Vertrauen in Technik kann indes nur entstehen, wenn die Verantwortlichkeiten transparent sind. Nur so kann unsere Gesellschaft durch Technik beeinflusst werden, nur so entsteht ein Gefühl der Sicherheit.

Durch die wachsende Komplexität technischer, sozialer und ökologischer Zusammenhänge kommt es jedoch oftmals zu einer Diffusion von Verantwortung: Um Transparenz zu garantieren, ist die institutionelle Zuschreibung von Verantwortung durch gesetzliche oder vertragliche Bestimmungen nötig, beispielsweise im Haftungsrecht. Gleiches gilt für die Zuschreibung der Verantwortung auf kollektive Akteure wie Unternehmen und Verbände. acatech untersucht das Thema im Rahmen der Projektgruppe Verantwortung in den Technikwissenschaften.

Digital und selbstlernend

Die Coronakrise hat die Digitalisierung beschleunigt – und damit auch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI). In der Pandemie wurden aber auch die Schwachstellen der Digitalisierung in Europa deutlich: Wo Daten als Grundlage für KI fehlen, wo Engpässe in der Datenverarbeitung offenbar werden, kann die Technologie nicht ihr volles Potenzial entfalten. Die von acatech koordinierte Plattform Lernende Systeme (PLS) setzte sich auch in 2020 wieder dafür ein, die Rahmenbedingungen für KI in Deutschland und Europa zu verbessern und Wege für die Einführung und den Einsatz von KI in Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft aufzuzeigen.

Beim dreitägigen European Big Data Value Forum Anfang November diskutierte acatech Präsident Karl-Heinz Streibich, Ko-Vorsitzender der Plattform Lernende Systeme, wie sich europaweit sichere und performante Datenräume und -infrastrukturen realisieren lassen und wie auf dieser Basis erfolgreiche und vertrauenswürdige KI aus Europa entstehen kann. Er nahm dabei auch auf das Projekt GAIA-X des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie Bezug, bei dem sich acatech engagiert.

Eine Projektgruppe um den ehemaligen acatech Präsidenten Henning Kagermann und BR-Intendant Ulrich Wilhelm setzte sich in 2020 mit der digitalen Souveränität Europas auf Ebene öffentlicher Medien und Einrichtungen auseinander: In der Publikation European Public Sphere verfolgt die Projektgruppe den Ansatz eines digitalen Ökosystems, das europäischen Werten folgt, auf demokratische Kontrolle setzt und somit digitale Souveränität ermöglicht. Für den Aufbau einer solchen „European Public Sphere“ empfiehlt die Gruppe eine ambitionierte europäische Initiative, realisiert von einer breiten Allianz aus Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und Zivilgesellschaft.

Doch wie behaupten und erlangen Deutschland und Europa Souveränität auf allen Ebenen der Digitalisierung? Zeitgleich zum Erscheinen des Impulses zur European Public Sphere begannen die Arbeiten von Karl-Heinz Streibich, Henning Kagermann und Katrin Suder zu dieser umfassenden Frage. Basierend auf Experteninterviews entwarfen sie einen konzeptuellen Rahmen, wie Deutschland anhand eines eigens entwickelten Schichtenmodells vom abstrakten Ziel zu konkreten innovationspolitischen Strategien kommen. Digitale Souveränität sei nicht nur eine Frage der Wettbewerbsfähigkeit, sondern auch der politischen Selbstbestimmtheit der Europäischen Union und ihrer Mitgliedsstaaten, schreibt die Autorengruppe. Die Idee einer Digitalen Souveränität europäischer Prägung müsse auf eine Digitalisierung abzielen, die Wahlfreiheit lässt, die europäischen Rechts- und Wertevorstellungen folgt, die sich der Welt öffnet und fairen Wettbewerb fördert. Das Impuls-Papier erschien im Februar 2020.

Plattform Lernende Systeme

Dass KI auch auf dem Weg in eine nachhaltigere, umweltschonendere Zukunft ein wichtiger Baustein ist, machte die PLS auf dem Digital-Gipfel 2020 deutlich: Passend zum Thema „Digital nachhaltiger leben“ stellte die Plattform eine Aktionslandkarte mit konkreten KI-Anwendungsbeispielen vor. Auf der Karte finden sich beispielsweise KI-gesteuerte Windparks, die sich an wechselnde Umwelt- und Lastbedingungen anpassen und so mehr Strom produzieren, ferngesteuerte Roboter, die den Verbrauch an Pestiziden im Ackerbau verringern, oder Bäckereien, die für eine tagesaktuelle Absatzplanung auf intelligente Software setzen. Diese Beispiele zeigen: KI ist ein hilfreiches Werkzeug, um aus Daten einen Mehrwert zu erzeugen und gleichzeitig nachhaltig zu wirtschaften.

Im Fortschrittsbericht 2020 fasst die Plattform Lernende Systeme ihre bisherigen Fokusthemen sowie die zentralen Ergebnisse zusammen. Er stellt Schwerpunkte der nationalen und internationalen KI-Forschung sowie praktische Anwendungsbeispiele aus verschiedenen Branchen vor, die zeigen: KI ist jetzt. Sie ist schon heute in unserem Alltag angekommen. Der gesellschaftliche Dialog, wie wir künstliche Intelligenz einsetzen und welche Veränderungen wir dafür unterstützen, ist das Kernanliegen der Plattform.

Mit ihren vielfältigen Beiträgen veranschaulicht die Plattform Lernende Systeme die Chancen und Herausforderungen von KI in ihrer ganzen Breite: Etwa welchen Beitrag Lernende Systeme im Gesundheitswesen oder der Mobilität leisten können oder wie die Einführung von KI in Unternehmen gelingen und neue Geschäftsmodelle eröffnen kann. Oder wie KI-Systeme zuverlässig, vertrauenswürdig und sicher zum Einsatz kommen können. Für die bisherige Leistung, für ihre Arbeit und ihr ehrenamtliches Engagement möchte ich mich bei den Mitgliedern der Plattform Lernende Systeme bedanken.

Anja KarliczekBundesministerin für Bildung und Forschung
im Fortschrittsbericht 2020 der Plattform Lernende Systeme

Industrie 4.0

Seit einigen Jahren brechen immer mehr deutsche Unternehmen in die Industrie 4.0 auf. Der von acatech entwickelte und im Jahr 2017 veröffentlichte Industrie 4.0 Maturity Index war und ist dabei in vielen Fällen ein hilfreicher Ratgeber: Die acatech Studie, die sogar ins Russische übersetzt wurde, zeigt Unternehmen auf, wie individuelle Wege in die Industrie 4.0 aussehen können. Anfang 2020 erschien die Neuauflage des Industrie 4.0 Maturity Index – ergänzt durch eine Begleitpublikation mit erfolgreichen Anwendungsbeispielen.

Der Begriff „Industrie 4.0“ entstand vor zehn Jahren im Berliner Büro von acatech. Die Akademie koordinierte den darauf aufbauenden Arbeitskreis Industrie 4.0, der spätestens mit der Hannover Messe 2013 zu einem auf breiter Basis unterstützten Zukunftsprojekt wurde. acatech koordiniert den Forschungsbeirat der Plattform Industrie 4.0.

Henning Kagermann, der zentrale Impulsgeber von Industrie 4.0, ist Global Representative and Advisor der Plattform Industrie 4.0. Für seine Verdienste als internationaler Brückenbauer zwischen Deutschland, Japan und vielen anderen Ländern wurde der acatech Kuratoriumsvorsitzende im Oktober 2020 mit dem renommierten „Honda Prize 2020“ ausgezeichnet.

Energie und Ressourcen

Energiewende und Klimaschutz dominierten 2019 die öffentlichen Debatte. 2020 mussten diese Themen oft hinter pandemiebezogenen Nachrichten zurückstehen. Zudem wurde die UN-Klimakonferenz, die wichtige Fragen des Pariser Klimaabkommens klären sollte, wegen Covid-19 verschoben. Doch der Klimawandel macht keine Pause. Viele für die Energiewende notwendige nationale und internationale Pfade sind also nach wie vor unbeschritten. acatech und das Akademienprojekt „Energiesysteme der Zukunft“ (ESYS-Projekt) zeigen Wege in stabile, erneuerbare und nachhaltige Energiesysteme auf.

Wie bedeutsam zum Beispiel ambitionierte Ausbaupfade für Wind- und Solarenergie sowie der Netzausbau sind, zeigten die Ergebnissen der AG „Energieversorgung zentral/dezentral“. Das Akademieprojekt Energiesysteme der Zukunft (ESYS) spricht sich für einen klugen Mix aus zentralen und dezentralen Technologien aus. Nur so könne die Energieversorgung bis zum Jahr 2050 klimafreundlich, sicher und wettbewerbsfähig werden. Hierfür müssen alle Möglichkeiten für den Ausbau von Windkraft- und Solaranlagen genutzt werden.

Ohne den Netzausbau wird die Energiewende definitiv scheitern. Verzögert sich der Ausbau noch weiter, könnten dezentrale Solaranlagen zusammen mit Speichern und Power-to-Gas-Technologien allerdings dazu beitragen, die kurzfristigen Klimaziele trotzdem zu erreichen.

Jutta HansonTechnische Universität Darmstadt

Eine Vision für die Energiewende

Große Teile der Bevölkerung befürworten die Ziele der Energiewende. Dennoch stößt die konkrete Umsetzung von Projekten, beispielweise von Windparks, oft auf Gegenwehr in der Bevölkerung, berühren diese doch auch die private Lebensgestaltung. Kann man noch guten Gewissens in den Urlaub fliegen? Fleisch essen? Mit dem Auto zur Arbeit fahren? Das Projekt EnVision von acatech und HUMBOLDT-VIADRINA zeigte Spannungsfelder und Wertekonflikte in der Energiewende auf.

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Im Rahmen verschiedener Dialogformate mit Expertinnen und Experten aus Wissenschaft, Politik, Verwaltung, Wirtschaft und organisierter Zivilgesellschaft aus unterschiedlichen Regionen Deutschlands wurden Lösungsvorschläge erarbeitet, den aktuellen Stillstand aufzulösen und die Debatten um Energiewende und Klimaschutz stärker miteinander zu verknüpfen. Es zeigte sich, dass positive Visionen neuen Schwung in die Energiewende bringen und mutige Schritte motivieren können. In Videos beantworten beteiligte Expertinnen und Experten aus ihrer persönlichen Sicht Fragen, die das Projekt stellte: Warum brauchen wir Visionen für die Energiewende? Wie könnte eine solche Vision aussehen? Und wie wirkt sich die Pandemie auf die Energiewende aus?

Ich denke, die Umsetzung der Energiewende ist gerade jetzt notwendiger denn je als Prävention für weitere große Krisen.

Manfred FischedickWuppertal Institut

Gerade in Anbetracht der Pandemie und der verringerten Aufmerksamkeit, die Klimathemen in der ersten Jahreshälfte erfuhren, veröffentlichte acatech gemeinsam mit der Leopoldina und der Akademienunion anlässlich des deutschen EU-Ratsvorsitzes die Ad hoc-Stellungnahme „Energiewende 2030. Europas Weg zur Klimaneutralität“. Als unverzichtbare „No-regret“-Maßnahmen für die Energiewende identifizierten die Akademien den Netzausbau sowie den Ausbau von Windkraft und Photovoltaik, Elektromobilität und Wärmepumpentechnologie. Auch Investitionen in Wasserstoff und entsprechende Pilotanlagen spielen für die Fachleute eine bedeutende Rolle für die zukünftige Energieversorgung.

Wasserstoff – Element 1 der Energiewende

Wasserstoff war 2020 auch innenpolitisch ein Thema: Mit der Nationalen Wasserstoffstrategie hat die Regierung  im Sommer einen Handlungsrahmen für diesen Hoffnungsträger der Energiewende geschaffen und Ziele vorgegeben. Nach wie vor sind jedoch viele Aspekte einer deutschen Wasserstoffwirtschaft ungeklärt, etwa woher der Strom für die benötigten Mengen Wasserstoff kommen soll. Mit „HySupply“ hat acatech ein bilaterales Kooperationsprojekt mit dem Bundesverband der Deutschen Industrie e.V. (BDI) und mit australischen Partnern gestartet. Die Partner untersuchen die Machbarkeit der gesamten Wertschöpfungskette für erneuerbaren Wasserstoff zwischen den beiden Industrienationen.

Materialforschung: Impulsgeber Natur

Materialien und Werkstoffe spielen in fast allen Technikbereichen und Produkten eine entscheidende Rolle. Im Dezember 2019 veröffentlichte acatech die DISKUSSION Materialforschung: Impulsgeber Natur – Innovationspotenzial biologisch inspirierter Materialien und Werkstoffe, ein Ergebnis des gleichnamigen, BMBF-geförderten Projekts. Die Publikation zeigt die Bandbreite und die vielfältigen Anwendungsfelder biologisch inspirierter Materialien an der Schnittstelle von Biologie zu Technik, von Chemie, Energie und Medizin bis hin zu Robotik und Gestaltungswissenschaften. Basierend auch auf den Ergebnissen dieser Publikation schrieb das BMBF im Mai 2020 den Ideenwettbewerb „Biologisierung der Technik“ aus. Der Wettbewerb soll die Nutzung biologischer Ressourcen, Prinzipien und Verfahren in der Materialforschung und den Werkstoffwissenschaften vorantreiben.

Im November 2020 diskutierten Abgeordnete und Fraktionsreferenten des Deutschen Bundestags im Rahmen der parlamentarischen Gesprächsreihe acatech am Mittag zusammen mit dem Projektleiter und dem BMBF das Innovationspotenzial biologisch inspirierter Materialien und Werkstoffe.

Die Natur kommt mit sehr wenigen Grundstoffen aus, produziert aber hochkomplexe Strukturen. Davon können wir viel lernen – etwa mit Blick auf intelligente Materialien. Wir werden sie als Informationsspeicher nutzen, die Energie zur Informationsverarbeitung aus ihrer Umgebung absorbieren.

Peter FratzlDirektor des Max-Plack-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam

Gesundheitstechnologien

Erste Lehren aus der Coronapandemie

Die Corona-Schutzmaßnahmen gerieten 2020 zu einem gesellschaftlichen Kraftakt: Um das Gesundheitssystem vor einer Überlastung zu schützen, wurden weitreichende Lockdown-Maßnahmen getroffen. Eine acatech Expertengruppe hat im Auftrag des Bundesgesundheitsministeriums zwischen Juli 2020 und Februar 2021 analysiert, welche Lehren sich bereits aus der Coronakrise ziehen lassen, um das Gesundheitssystem widerstands- und leistungsfähiger zu machen.

Ein Schlüssel zu mehr Resilienz liegt darin, den Gesundheitsbereich stärker zu digitalisieren: „Wir sollten auch im Gesundheitsbereich die Möglichkeiten der Digitalisierung konsequent nutzen. Dafür brauchen wir einen Datenraum Gesundheit, der den Austausch von Informationen in Echtzeit erlaubt und die tiefere Analyse und Auswertung mittels Künstlicher Intelligenz“, sagt acatech Präsident Karl-Heinz Streibich. Darüber hinaus würde der Auf- beziehungsweise Ausbau eines Innovations-Ökosystems zu mehr Resilienz führen ebenso wie das Vorhalten von Reserven.

Wie KI und Machine Learning die Medizin unterstützen

Blickt man tiefer in den Arbeitsalltag des medizinischen Personals, stellt sich nicht erst seit Corona die Frage, wie die Beschäftigten entlastet werden können. Lernende Systeme in Medizin und Medizintechnik werden nicht zuletzt zu diesem Zweck zukünftig von großer Bedeutung sein. Aus der Perspektive Betroffener erörtert die Plattform Lernende Systeme das Thema KI in der Medizin und Pflege. Die Expertinnen und Experten der Plattform fragen zudem gezielt nach Datenmanagement und IT-Sicherheit in der Krebsbehandlung der Zukunft.

Beim Einsatz von Lernenden Systemen stehen den Vorteilen für Gesundheit und medizinisches Personal auch Risiken gegenüber. Eine im Mai 2020 erschienene acatech POSITION zum Thema „Machine Learning in der Medizintechnik“ gibt einen Überblick über heutige und zukünftige Anwendungsfelder und beleuchtet gleichermaßen Vor- und Nachteile. Dazu zählen Fragen des Datenschutzes, mögliche Veränderungen im Arzt-Patient-Verhältnis sowie Aufbau und Einsatz umfassender medizinischer Datenbanken.

Da technologische und medizinische Entwicklungen im Gesundheitsbereich stets eingebettet sind in ein Netz aus Gesetzen und Regularien, lohnt sich auch ein Blick in diese Richtung. Die teilweise beträchtlichen Folgen der neuen europäischen Medizinprodukteverordnung für Patientinnen und Patienten, für Forschung und Entwicklung sowie für die Medizintechnikbranche zeigten Expertinnen und Experten in einem acatech IMPULS auf, der im Juli 2020 veröffentlicht wurde.

Circular Economy Initiative Deutschland

In der Circular Economy Initiative Deutschland (CEID) erörtern rund 130 Expertinnen und Experten aus über 50 Institutionen, wie ein systemischer Strukturwandel von einer linearen, ressourcenintensiven hin zu einer zirkulären, ressourcenschonenden Wertschöpfung gelingen kann. Die Arbeit der Circular Economy Initiative Deutschland ist in drei Arbeitsgruppen strukturiert: Während sich eine Arbeitsgruppe auf allgemeiner Ebene mit den Potenzialen zirkulärer Geschäftsmodelle und digitaler Technologien als Innovationstreiber befasst, fokussieren sich die beiden anderen Arbeitsgruppen auf die spezifischen Funktionssysteme Traktionsbatterien und Verpackungen. In einer Circular Economy Roadmap für Deutschland sollen anschließend die Ergebnisse der Arbeitsgruppen synthetisiert werden und darauf aufbauend ein allgemeines Zielbild für eine Circular Economy in Deutschland entwickelt, mögliche Umsetzungspfade modelliert sowie übergeordnete Handlungsempfehlungen für Politik, Wirtschaft und Wissenschaft abgeleitet werden.

Ihre Expertise brachte die CEID 2020 auf verschiedenen Veranstaltungen ein, unter anderem bei der DIN-Innovationskonferenz 2020. Unter dem Thema „Marktakzeptanz durch Wissens- und Technologietransfer“ diskutierten rund 500 Teilnehmende konzeptionelle und technologische Ansätze, die den Weg aus einer linearen Produktions- und Konsumlogik hin zu einer zirkulären Wirtschaft ebnen könnten. Veranstaltet wurde die Konferenz vom Deutschen Institut für Normung (DIN) in Partnerschaft mit acatech und der Circular Economy Initiative Deutschland (CEID).

Die CEID war an zwei EU-Ratspräsidentschaftsveranstaltungen des Bundesministeriums für Bildung und Forschung beteiligt. Auf dem European Forum on Science & Education für Sustainability 2020 (EFSES) organisierte die Initiative einen Workshop zu Traktionsbatterien (in der Elektromobilität). Anlässlich der Europäischen Arbeitsforschungstagung beyondwork2020 gestaltete die CEID eine Panel-Diskussion zu zirkulären Geschäftsmodellen.

Im Rahmen einer Onlineveranstaltung des World Circular Economy Forums am 15. Dezember präsentierte die CEID erste Ergebnisse.

Die Ergebnisse der Arbeitsgruppe Traktionsbatterien wurden bereits im Oktober in der Publikation veröffentlicht: Ressourcenschonende Batteriekreisläufe – mit Circular Economy die Elektromobilität antreiben. 21 Mitgliedsorganisationen der Arbeitsgruppe aus Wissenschaft, Industrie und Zivilgesellschaft haben ein gemeinsames Zielbild 2030 einer Circular Economy für Traktionsbatterien entwickelt. Es entstand dabei die Vision eines attraktiven Wachstumssektors „Batterie-Lebenszyklusmanagement“ mit enormem Wertschöpfungspotenzial und zentraler Bedeutung für die Elektromobilität.

Die Arbeitsgruppe Zirkuläre Geschäftsmodelle legte im Oktober anlässlich der Europäischen Arbeitsforschungstagung beyondwork 2020 zunächst ein Executive Summary ihres Abschlussberichts Circular Business Models: Overcoming Barriers, Unleashing Potentials vor, der als wissenschaftlich fundierter Leitfaden für erfolgreiche Geschäftspraktiken in der Ciruclar Economy in 2021 vollständig veröffentlicht wird. Themen sind akteurspezifische zirkuläre Geschäftsmodelle und ihre Interaktion in Business-Ökosystemen, bestehende Hürden, digitale und regulatorische Voraussetzungen sowie davon abgeleitet spezifische Handlungsempfehlungen für Politik, Wirtschaft und Wissenschaft, um den Systemwechsel hin zu einer Circular Economy zu beschleunigen.

Wir brauchen eine Circular Economy, wenn wir unsere Klima- und Nachhaltigkeitsziele erreichen wollen – in Deutschland aber auch EU-weit, nicht zuletzt mit Blick auf den European Green Deal.

Thomas Weberacatech Vizepräsident und Ko-Vorsitzender der Circular Economy Initiative Deutschland

Mobilität

Expertinnen und Experten aus den Ingenieur- und Verkehrswissenschaften, der Stadtplanung, Ökonomie und Sozialwissenschaften bilden das acatech Netzwerk im Themenschwerpunkt Mobilität. Sie befassen sich mit dem grundlegenden Wandel im Mobilitätssystem, der durch Klimaschutz, Elektrifizierung, Automatisierung und Vernetzung getrieben ist. Sie richten einen ganzheitlichen Blick auf die Mobilität und wirken mit, den Verkehr der Zukunft innovativ und technologieoffen zu gestalten. Ziel ist eine intelligente, nachhaltige und nutzerfreundliche Mobilität, die gleichermaßen ökologische, soziale und ökonomische Belange berücksichtigt.

Nationale Plattform Zukunft der Mobilität (NPM)

Das vergangene Jahr hat die Nationale Plattform Zukunft der Mobilität (NPM) in mehrfacher Hinsicht gefordert. Neue Themenfelder und Aktivitäten haben sichtbar gemacht, dass die Schnittstellen zwischen den Arbeitsgruppen größer werden und damit auch der Arbeitsaufwand steigt. Die strategische Ausrichtung der Themenfelder der NPM hat sich auch 2020 bewährt: Ein interessenübergreifender, systemischer Ansatz und die ganzheitliche Betrachtung der Mobilität von morgen bleiben unabdingbar.

Die Bundesregierung verlässt sich weiterhin auf die Expertise der NPM und hob die wichtige Rolle ihrer Arbeit hervor, indem sie – ausgelöst durch die schwerwiegenden Folgen der COVID-19-Pandemie auf die Mobilitätswirtschaft – zusätzliche und kurzfristige Prüfaufträge an die NPM vergab. Die Plattform hat kurzfristig Expertisen zur Einordnung von Plug-in Hybridfahrzeugen, zum Antriebswechsel bei schweren Nutzfahrzeugen und dem Markthochlauf alternativer Kraftstoffe vorgelegt.

Über den Vorsitzenden ist die NPM auch an den Beratungsprozessen bei der Bundeskanzlerin und den Koalitionsspitzen innerhalb der „Konzertierten Aktion Mobilität“ (KAM) beteiligt. Insgesamt haben die rund 250 Expertinnen und Experten der Nationalen Plattform Zukunft der Mobilität 2020 in den sechs Arbeitsgruppen der Plattform 20 neue Berichte erarbeitet. Der NPM Fortschrittsbericht 2020 mit dem Titel „Mit Innovationen Transformation gestalten“ fasst die Themen zusammen und rückt die Innovationsfähigkeit in den Mittelpunkt.

Innovationen sind unerlässlich für die Zukunft der Mobilität und Garant für die Zukunftsfähigkeit des Landes. Das führt uns die COVID-19-Pandemie mit ihren weitreichenden Folgen für Wirtschaft und Gesellschaft noch einmal deutlich vor Augen. Sie sind der Stellhebel für wirtschaftliche Erholung, für resilientere Systeme und Voraussetzung, um nicht nur das Mobilitätssystem nachhaltig, bedarfsgerecht und wettbewerbsfähig auszurichten.

Henning KagermannVorsitzender der Nationalen Plattform Zukunft der Mobilität und des acatech Kuratoriums

Datenraum Mobilität

Seit Frühjahr 2020 steuert acatech das Projekt zur Gründung eines Datenraums Mobilität, das sich auf eine Initiative der Bundesregierung und der Beteiligten der „Konzertierten Aktion Mobilität“ stützt und vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur gefördert wird.

Ziel ist des Projekts ist der Aufbau einer vertrauenswürdigen und dezentral vernetzten Datendrehscheibe, die allen mobilitätsrelevanten Stakeholdern in- und außerhalb Europas für einen sicheren Austausch von Mobilitätsdaten offensteht und so digitale Geschäftsmodelle und innovative Dienstleistungen im Mobilitätssektor befördern soll.

Das Projekt startete mit einem Stakeholderdialog, an dem sich Akteure aus Automobilindustrie, Mobilitätsdienstleistungen, Verkehrsbetrieben, Forschung, Politik und weiteren Bereichen beteiligten. Im Mittelpunkt des Gesprächs standen organisatorische, technische, rechtliche und ökonomische Anforderungen an einen Datenraum Mobilität. Aufbauend auf bereits bestehenden Konzepten und Initiativen trieb die Projektgruppe die Arbeit an der technischen Infrastruktur voran und entwickelte Anwendungsbeispiele. Parallel hierzu entstand eine Organisationsstruktur, die den operativen Betrieb des Datenraums Mobilität sowie dessen strategische Weiterentwicklung ermöglichen soll. Binnen eines Jahres legten die Beteiligten den Grundstein für die Gründung des Datenraums Mobilität im Jahr 2021.

Mobilitätsmonitor 2020

Wie wirkt sich die Coronakrise auf das Mobilitätsverhalten der Deutschen aus? Wie ist es um die Akzeptanz der Elektromobilität in der Bevölkerung bestellt? Bleiben der Klima- und Umweltschutz wichtige Anliegen? Der Mobilitätsmonitor 2020, eine Untersuchung des Instituts für Demoskopie (IfD) Allensbach im Auftrag von acatech, lieferte Antworten vor dem Hintergrund der COVID-19-Pandemie. Die repräsentative Bevölkerungsumfrage, die im Sommer 2020 bereits zum zweiten Mal durchgeführt wurde, lässt erkennen, dass Bürgerinnen und Bürger von gravierenden Veränderungen im Mobilitätssystem ausgehen. Der Mobilitätsmonitor 2020 führte Befragungen zum Stellenwert von Umwelt- und Klimaschutz fort.Im Vordergrund stand aber die Frage, ob sich das Mobilitätsverhalten der Bürgerinnen und Bürger Coronakrisenjahr verändert hat. Das Fahrrad verzeichnete im Pandemiejahr den stärksten Anstieg in der Nutzung.

Volkswirtschaft, Bildung und Arbeit

Wie lässt sich eine Vollbremsung der Wirtschaft vermeiden, wenn die Ausbreitung der Coronapandemie durch Abstandsregeln und Schließungen aufgehalten werden muss? Das war die Frage des initialen Corona-Impulses von acatech, der unter Leitung des Ökonomen Christoph M. Schmidt (RWI, acatech Präsidium) entstand. Der acatech IMPULS vom März 2020 bildete den Auftakt der Akademieaktivitäten in der Coronapandemie (vgl. Kapitel „Resilient in der Corona-Krise“).

Im April 2020, mitten im ersten Lockdown, begann bereits eine intensive öffentliche Debatte: Wann und wie werden die Einschränkungen des öffentlichen Lebens gelockert werden können? Schon damals stellte Christoph M. Schmidt in der Süddeutschen Zeitung klar, dass es keine schnelle Exit-Strategie geben werde. Noch das gesamte Jahr werde Deutschland darauf angewiesen sein, weiter in einer Krisenwirtschaft zu agieren.

Homeoffice, Homeschooling: In den Bereichen Arbeit und Bildung waren die Auswirkungen der Coronakrise besonders spürbar. acatech hat sich bereits früh im Verlauf der Pandemie mit Vorschlägen und Empfehlungen in die Debatte eingebracht. So hat acatech Präsident Dieter Spath im Frühjahr in einem viel beachteten Interview Lösungsansätze für die zeitliche und räumliche Distanzierung von Beschäftigten vorgestellt – und dabei an Führungskräfte in Unternehmen und Behörden appelliert, Homeoffice-Lösungen zu unterstützen:

Das Homeoffice ist eine Form der Arbeitsorganisation, die ein hohes Maß an Selbstbestimmtheit und Eigenverantwortung ermöglicht – das müssen Führungskräfte aber auch zulassen. In der Vergangenheit hat man das nicht immer getan. Die positiven Erfahrungen der letzten Wochen könnten einen Schub für das selbstbestimmte Arbeiten auslösen und bewirken, dass man den Menschen endlich mehr zutraut.

Dieter Spathacatech Präsident (bis 16. März 2021)

Dass es auch beim digitalen Lernen und Lehren in Deutschland noch Verbesserungspotenzial gibt, haben die Erfahrungen mit digitaler Wissensvermittlung während der Coronakrise eindrücklich gezeigt. Auf Basis der Ideen der acatech Mitglieder Kristina Reiss (TU München), Olaf Köller (IPN Kiel) und Manfred Prenzel (Universität Wien) hat acatech deshalb im Mai 2020 in einem interaktiven Schaubild das Konzept des virtuellen Klassenzimmers vorgestellt und Vorschläge für eine zukunftsorientierte Schulbildung gemacht:

^{© acatech}

MINT Nachwuchsbarometer

Damit die Schülerinnen und Schüler in Deutschland bestmöglich ins digitale Zeitalter kommen, müssen nicht nur die Schulen digitaler werden. Auch eine nachhaltige Stärkung der MINT-Bildung und des -Nachwuchses ist notwendig. Das MINT Nachwuchsbarometer 2020 von acatech und der Körber-Stiftung zeigte, wo sich im Bildungssystem etwas ändern muss, wenn wir die MINT-Bildung qualitativ verbessern wollen. Mathematische und naturwissenschaftliche Leistungen der 15-Jährigen sinken seit 2012 kontinuierlich: Rund 20 Prozent der Jugendlichen sind nicht auf einem Niveau, das für den weiteren Ausbildungsweg in der Schule oder im Beruf als tragfähige Basis angesehen werden kann. Und immer noch haben Mädchen in der Mittelstufe trotz vergleichbarer Leistungen weniger Interesse an und Selbstvertrauen in den Fächern Mathematik, Chemie und Physik als Jungen. Im internationalen Vergleich beginnen in Deutschland überdurchschnittlich viele junge Menschen ein MINT-Studium und der Frauenanteil nimmt leicht zu. Allerdings stellt die hohe Zahl der Studienabbrüche nach wie vor eine Herausforderung dar.

Hochschule: Lehramtsstudium

^{Studienanfängerinnen und Studienanfänger im Lehramtsstudium für allgemeinbildende Schulen im Jahr 2018 nach Fach (absolute Anzahl)}

Lebenslanges Lernen

Mit dem Schul-, Ausbildungs- oder Hochschulabschluss hört Lernen nicht auf. Auch im beruflichen Leben, in dem gerade im digitalen Zeitalter regelmäßig neue Herausforderungen warten, ist Weiterbildung ein wichtiger Faktor für berufliche Zufriedenheit sowie für Teilhabe- und Karrieremöglichkeiten. Human-Resources-Verantwortliche führender Unternehmen gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern im HR-Kreis von acatech haben Anfang des Jahres 2020 festgestellt: Viele Unternehmen fördern Lebenslanges Lernen immer intensiver und vollziehen einen Kulturwandel – hin zu einer Kultur, die selbstbestimmtes, arbeitsintegriertes und kontinuierliches Lernen ermöglicht. Wie in diesem Zusammenhang innovative Lernplattformen und -tools für die Weiterbildung eingesetzt werden, macht eine HR-Kreis-Publikation anhand von 14 Beispielen anschaulich.

Innovationsdialog

Zweimal jährlich kommen die Bundeskanzlerin, der Bundesfinanzminister, der Bundeswirtschaftsminister, die Bundesforschungsministerin und der Chef des Bundeskanzleramts mit Vertreterinnen und Vertretern aus Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft zusammen und diskutieren über Zukunftstechnologien und innovationspolitische Rahmenbedingungen. Henning Kagermann, Vorsitzender des acatech Kuratoriums, steht dem 17-köpfigen Steuerkreis vor. Mehrere wissenschaftliche Mitglieder der Akademie und des acatech Senats wirken bei der Fachberatung für die Bundesregierung mit. Eine bei acatech angesiedelte Geschäftsstelle bereitet die Innovationsdialoge zwischen Bundesregierung, Wirtschaft und Wissenschaft inhaltlich und organisatorisch vor und erstellt ein Dossier als gemeinsame Wissens- und Diskussionsgrundlage.

Der dritte Innovationsdialog der 19. Legislaturperiode im Januar 2020 kreiste um „Innovationspotenziale der Quantentechnologien der zweiten Generation“. Fachliche Paten aus dem Steuerkreis waren Reinhard Ploss (CEO Infineon, acatech Vorstand) und Martin Stratmann (Präsident der Max-Planck-Gesellschaft). Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer des Innovationsdialogs diskutierten die Ausgangslage für das Entstehen eines international wettbewerbsfähigen Ökosystems für Quantentechnologien in Deutschland. Sie differenzierten dabei verschiedene Technologiefelder: Basistechnologjen, Quantensensorik und -metrologie, Quantenkommunikation sowie Quantencomputing und Quantensimulatoren. Deutschland hat eine gute Ausgangslage bei Basistechnologien und in der Sensorik, jedoch deutliche Defizite bei der Kommerzialisierung des Quantencomputings. Angestoßen durch den Innovationsdialog plante die Bundesregierung innerhalb des Zukunftspakets des Konjunkturpakets zusätzliche zwei Milliarden Euro für die Förderung der Quantentechnologien mit Fokus auf Quantencomputing in Deutschland. Der Stand der Umsetzung dieses Vorhabens erörterten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer in den folgenden Innovationsdialogen.

„Innovationen für einen europäischen Green Deal“ waren das Thema des vierten Innovationsdialogs im Juli. Fachliche Paten aus dem Steuerkreis waren Martin Brudermüller (BASF), Reiner Hoffmann (DGB), Reimund Neugebauer (Fraunhofer-Gesellschaft) und Günther Schuh (RWTH Aachen). Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer des Innovationsdialogs diskutierten einerseits die technologischen Hebel für eine ökologisch, ökonomisch und sozial nachhaltige Transformation der industriellen Wirtschaftsbasis Europas: Digitale und biologische Transformation, Elektrifizierung und Wasserstoff sowie Circular Economy und mittelfristig CCU/CCS. Um diese Hebel in Bewegung zu setzen, sind hohe öffentliche und vor allem private Investitionen erforderlich. Daher diskutierten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer auch nötige Innovationen im Bereich Sustainable Finance und die Ausgestaltung europäischer Förderinstrumente wie der Europäischen Investitionsbank und dem European Innovation Council, auch über die deutsche EU-Ratspräsidentschaft hinaus.

Im zweiten Halbjahr 2020 hat die Geschäftsstelle des Innovationsdialogs ein Dossier zur „Resilienz von Lieferketten und Wertschöpfungsnetzwerken“ erstellt. Ausgehend von den aktuellen Pandemieerfahrungen und vertieft an den Beispielfeldern Gesundheitsindustrien und Fahrzeugindustrie wurde im fünften Innovationsdialog erörtert, wie Unternehmen ihre Lieferketten und Wertschöpfungsnetzwerke resilienter gegenüber Schockereignissen aller Art gestalten können und welche politischen Rahmenbedingungen und Fördermaßnahmen sie dabei unterstützen könnten. Als Patin und Paten des Dossiers fungieren Anna-Katharina Wittenstein (Wittenstein), Andreas Barner (Boehringer Ingelheim), Stefan Vilsmeier (Brainlab) und Oliver Zipse (BMW).

Innovationspreis NRW

Mit dem Innovationspreis NRW zeichnet das Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen exzellente Innovations- und Forschungsleistungen aus. Der NRW-Innovationspreis ist mit insgesamt 150.000 Euro Preisgeld die höchstdotierte Auszeichnung dieser Art in Deutschland nach dem Zukunftspreis des Bundespräsidenten. acatech koordiniert das Begutachtungs- und Juryverfahren.

Der Innovationspreis des Landes Nordrhein-Westfalen 2020 wurde am 26. Oktober verliehen. In der Kategorie Innovation war Matthew Smith vom Institut für Informatik der Universität Bonn und dem Fraunhofer FKIE siegreich. Ausgezeichnet wurde er für seine Innovationen im Bereich der Usable Security und für die Gründung eines Start-ups, die die Entwicklung von sicherer Software durch die Nutzung künstlicher Intelligenz deutlich vereinfachen. In der Kategorie Nachwuchs gewann Anna Grünebohm von der Ruhr-Universität Bochum mit ihren Arbeiten an Erforschung und Optimierung von Materialien mit Hilfe von Computersimulationen. Diese tragen wesentlich zur Entwicklung effizienter neuer Kühltechnologien ohne treibhausaktive Kühlmittel bei. Den Ehrenpreis erhielt Michael ten Hompel vom Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML. Er gilt als Wegbereiter des Internets der Dinge und Industrie 4.0 in der Logistik. Mit seiner Vision einer „Social Networked Industry“ hat Michael ten Hompel die moderne, digitale Logistik weltweit nachhaltig geprägt.

acatech HORIZONTE

Mit der Publikationsreihe acatech HORIZONTE untersucht acatech Technikfelder, die sich klar am Horizont abzeichnen, deren langfristige Auswirkungen aber noch geklärt werden müssen.

Die in 2020 erschienenen Ausgaben nehmen zwei disruptive Technologien in den Fokus: Künstliche Intelligenz in der Industrie und Quantentechnologien. Mit den HORIZONTEN möchte acatech Gestaltungsspielräume aufzeigen, über Chancen und Risiken aufklären sowie eine gesellschaftliche Diskussion anstoßen: über zielgruppenspezifische Veranstaltungsformate und einen umfassenden Online-Auftritt rund um das neu geschaffene Onlineformat HORIZONTE logbuch, der eine zentrale Rolle während der COVID-19-Pandemie spielt und mit verschiedenen Formaten und Verbreitungswegen den Austausch mit einem interessierte Publikum außerhalb der acatech Community fördert.

KI in der Industrie

Als eine zentrale Herausforderung beim Einsatz künstlicher Intelligenz in der Industrie hatten die Expertinnen und Experten der Projektgruppe die allgemeine gesellschaftliche Akzeptanz von KI identifiziert. Lehrerinnen und Lehrer sind dabei wichtige Multiplikatoren, die acatech HORIZONTE gemeinsam mit der Plattform Lernende Systeme und der Bayerischen Landeszentrale für politische Bildungsarbeit adressierte: Im Juli diskutierten sie in der ersten bundesweiten Lehrerfortbildung im Rahmen des Digitaltags mit Expertinnen und Experten den Einsatz von KI in der Medizin und den möglichen gesellschaftlichen Nutzen. Im November folgte eine weitere Lehrerfortbildung während der Aktionstage Netzpolitik & Demokratie zum Thema Ethik und KI mit einem Fokus auf die unmittelbaren Auswirkungen des Einsatzes von KI auf Ausbildungsberufe in Produktionsbetrieben.

Wie relevant die HORIZONTE Themen und das Informationsangebot sind, zeigen nicht nur die gut besuchten Veranstaltungen sondern auch die mehr als 1000 Downloads von KI in der Industrie und die Einbindung der Publikationen auf Webseiten wie der des Fraunhofer IPA/Digitales Kompetenzzentrum Stuttgart oder dem Intranet der Daimler AG.

Quantentechnologien

Während die Details der von Bund und einzelnen Ländern beschlossenen Förderprogramme für Quantentechnologien ausgearbeitet wurden, diskutierte ein hochkarätiges Podium am 27. Oktober bei einem acatech am Dienstag konkrete Vorschläge, wie sich der Forschungs- und Wirtschaftsstandort Deutschland an der Spitze des internationalen Wettbewerbs positionieren lässt. Eine ähnliche Veranstaltung mit Bundestagsabgeordneten folgte im Februar 2021. Das HORIZONTE logbuch machte mit Quantenphysik für Anfänger, INNEN-Ansichten einer Physikerin und der Atomuhr für das Wohnzimmer das Thema Quantentechnologien für ein breites Publikum zugänglich. Eine Kooperation mit VHS Wissen live sowie eine Informationsveranstaltung für die Mitglieder des bayerischen Landtages sind für das Frühjahr 2021 geplant. 

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Europäische Politikberatung

Die fünf europäischen Akademieverbünde Academia Europaea, ALLEA, EASAC, Euro-CASE und FEAM bündeln das Expertenwissen von über hundert Akademien in mehr als vierzig Ländern in Europa. Sie sind im Rahmen des Projekts SAPEA (Science Advice for Policy by European Academies) Teil des wissenschaftlichen Beratungsmechanismus der Europäischen Kommission (Scientific Advice Mechanism – SAM). Das SAPEA-Projekt wird durch Horizon 2020 gefördert und von acatech koordiniert.

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Politikrelevante wissenschaftliche Fragen richten die EU-Kommissare an die Gruppe der wissenschaftlichen Chefberater. Die Akademien tragen das zur Verfügung stehende Wissen in Berichten zusammen und erarbeiten evidenzbasierte Optionen für politisches Handeln – interdisziplinär, unabhängig und auf dem besten Stand der Wissenschaft. Diese SAPEA-Evidenzberichte bilden das wissenschaftliche Fundament für Stellungnahmen der Gruppe der wissenschaftlichen Chefberater an die EU-Kommissare.

Im Jahr 2020 erschienen Evidenzberichte zu den Themen „A sustainable food system for the European Union“ und „Biodegradability of plastics in the open enviroment“. Beide Berichte trugen wesentlich zur Strategieformulierung der Europäischen Kommission bei. Die Expertinnen und Experten der Akademien arbeiteten zudem an dem Bericht „A systemic approach to energy transition in Europe“. Die Erkenntnisse werden 2021 veröffentlicht und fließen in die Umsetzung des European Green Deals der Europäischen Kommission ein.

Die Coronapandemie beschäftigte auch das SAPEA-Projekt. Die Internetseite „Science fighting coronavirus” liefert einen Überblick über die verschiedenen Beiträge der Akademien zur Bewältigung der Krise. Die Podcastserie „Science for Policy“ informiert zu aktuellen Formaten wissenschaftsbasierter Politikberatung und hinterfragt: Was kann wissenschaftsbasierte Politikberatung in der Pandemie leisten? Und wo liegen die Grenzen unabhängiger Politikberatung durch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler?         

Der europäische Dachverband der technikwissenschaftlichen Akademien Euro-CASE ist ein wichtiger Partner des SAPEA-Projekts. Zur Förderung der transatlantischen Zusammenarbeit richtet Euro-Case gemeinsam mit der United States National Academy of Engineering jährlich das Symposium „EU-US Frontiers of Engineering“ aus. Junge Technikwissenschaftler bauen dort kollaborative Netzwerke für den interdisziplinären Transfer von Wissen und Methoden aus. Das diesjährige Treffen wurde pandemiebedingt auf Oktober 2021 verlegt.

Sustainable generation and use of energy are one of the most significant challenges of the 21st century. Providing secure supply of clean, competitive, and affordable energy for all raises complex technical, economic, social, and political issues that must be addressed to ensure sustainable growth and development.

Nikola ČavlinaVorsitzender des Programmauschusses bei der EURO-Case Jahrestagung im November 2020 in Zagreb, und Vladimir Andročec, Kroatische Akademie der Ingenieurwissenschaften

Internationale Zusammenarbeit

Der länderübergreifende Austausch war auch im Jahr 2020 ein fester Bestandteil der Akademie. Coronabedingt sahen die internationalen Aktivitäten etwas anders aus als in den Jahren davor. Nicht jede geplante Reise oder jedes Treffen war wie gewohnt möglich. Aber dank fortschreitender globaler Digitalisierung und neuer Veranstaltungsformate konnte die Akademie trotzdem die Beziehungen zu ihren Partnerschaften weltweit pflegen und weiter ausbauen.

Mit ihren internationalen Aktivitäten zielt die Akademie darauf ab, nationale Themen in den europäischen und internationalen Kontext einzubringen, zu spiegeln und zu diskutieren sowie Themen aus dem europäischen und internationalen Kontext in der Akademie aufzugreifen. Vor allem die Themen Zukunft der Arbeit, Industrie 4.0, Innovations-, Klima- und Energiepolitik standen 2020 im Fokus der globalen Kooperationen.

Als Mitglied engagierte sich acatech auch 2020 im europäischen Dachverband der technikwissenschaftlichen Akademien Euro-CASE und im internationalen Akademienverbund CAETS. Die Euro-CASE-Jahresveranstaltung fand online statt und stand unter dem Motto „Dealing with Challenges of the European Energy Transition„.

Die CAETS-Jahrestagung 2020 fand im Oktober als Hybrid-Event in Seoul statt. acatech war bei der Ausgestaltung der Veranstaltung beteiligt und in der Arbeitsgruppe „Energy“ aktiv. Beim zweitägigen CAETS-Symposium referierten und diskutierten 400 renommierte Expertinnen und Experten aus der ganzen Welt zu den Themen Hyper-Connected Life, Sustainable Community, Smart Energy Network und Climate Change. Sie analysierten die länderspezifischen Herausforderungen bei der Entwicklung nachhaltiger Gesellschaften – getreu dem Veranstaltungsmotto „Engineering a Better World: Smart Society“ und entwickelten innovative Lösungsansätze. Der unter der Federführung von acatech erstellte CAETS Energy Report 2018 wurde durch die Mitglieder des Energy-Committees im September 2020 syndiziert und fortfolgend publiziert. Der CAETS Energy Report 2020 befindet sich gegenwärtig in Ausarbeitung und soll voraussichtlich in der ersten Jahreshälfte 2021 publiziert werden.

Parlamentarische Veranstaltungen

Mit parlamentarischen Gesprächsformaten sucht acatech den regelmäßigen Austausch mit der Politik im Bund und in den Ländern. Ab März 2020 waren Präsenzveranstaltungen aufgrund der Pandemielage nicht mehr möglich. Mit Online-Gesprächsformaten blieben aber Expertinnen und Experten der Akademie im Gespräch mit den Abgeordneten.

Um das Innovationspotenzial biologisch inspirierter Materialen und Werkstoffe ging es im November beim Online-Dialog „acatech am Mittag“. Impulsgeber waren Ina Schieferdecker, Abteilungsleiterin im Bundesforschungsministerium sowie acatech Mitglied Peter Fratzl, Direktor des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung. Im Mittelpunkt stand die frisch erschienene acatech DISKUSSION, die spannende Anwendungsbeispiele bioinspirierter Materialien liefert. Diskutiert wurde außerdem der vom Bundesforschungsministerium ausgeschriebene Ideenwettbewerb „Biologisierung der Technik“.

Schon im Januar und noch im direkten Austausch entbrannte eine lebhafte Debatte bei einem acatech Stakeholder-Dialog in Berlin. Dort ging es um Nachhaltige Landwirtschaft. acatech Mitglied Hans-Georg Frede, Leiter der Arbeitsgruppe acatech HORIZONTE, und Uta Löhrer von der Bayerische Landeszentrale für politische Bildungsarbeit sprachen mit Parlamentariern und Verbandsvertretern über aktuelle und künftige Herausforderungen für die deutsche Landwirtschaft. Durchaus kontrovers wurden dabei Themen wie Gentechnik, Stickstoff-Belastung und Digitalisierung diskutiert. 

Die Nationale Plattform Zukunft der Mobilität (NPM) veranstaltete ebenfalls im Januar einen Parlamentarischen Abend in Berlin. Bundesverkehrsminister Andreas Scheuer und der Vorsitzende des acatech Kuratoriums Henning Kagermann gingen im Auditorium in der Friedrichstraße insbesondere auf die Sicherung des Mobilitäts- und Produktionsstandorts Deutschland ein. Im Anschluss folgten mehr als 200 Gäste aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft einer Paneldiskussion zum Strukturwandel in der Automobilindustrie. Neben Klaus Bonhoff, Abteilungsleiter im Bundesverkehrsministerium, sprachen Thilo Brückner vom VDMA, Jörg Hofmann von der IG Metall sowie Ariane Reinhart von der Continental AG.

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Was genau sich hinter dem Begriff „Nudging“ verbirgt und welche Herausforderungen damit verbunden sind, diskutierten im Januar das acatech Mitglied Lucia A. Reisch von der Copenhagen Business School und Rosi Steinberger, Abgeordnete und Vorsitzende des Ausschusses für Umwelt und Verbraucherschutz im Bayerischen Landtag, im Rahmen der Münchner Gesprächsreihe „acatech am Dienstag“. Ein gutes Nudging-Beispiel aus Deutschland sei die „Lebensmittelampel“, so die Landtagsabgeordnete.

Gemeinsam mit dem Hessischen Ministerium für Digitale Strategie und Entwicklung veranstaltete acatech im Herbst und Winter nicht zuletzt drei Online-Dialoge zum Digitalisierungsschub in der Pandemie. Bei #DIGITALESHESSEN diskutierten die acatech Präsidenten Karl-Heinz Streibich und Dieter Spath sowie Hessens Digitalministerin Kristina Sinemus mit Gästen aus Wissenschaft und Wirtschaft die Chancen für smarte Städte und Kommunen, das digitale Arbeiten auf Abstand und die Auswirkungen der Coronakrise auf die deutsche Startup-Szene.

Wir erleben hautnah, dass die Digitalisierung in einer Vielzahl von Bereichen tragfähige Technologien in der Krise bietet – ob in der Bildung, Kommunikation, Wirtschaft oder in der Verwaltung.

Kristina SinemusHessens Digitalministerin beim Online-Dialog #DIGITALESHESSEN im November 2020

Dialogveranstaltungen

acatech möchte Gesellschaft beraten – im Dialog. Während der Coronapandemie fanden die Gespräche weitgehend online statt. Trotz dieser Umstände hat acatech auch in 2020 dafür gesorgt, dass Menschen – ob Bürgerinnen und Bürger, Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler oder Vertreterinnen und Vertreter aus Wirtschaft, Politik und Zivilgesellschaft – miteinander in einen Austausch zu technologiebezogenen Fragen kamen.

„acatech am Dienstag“, die seit vielen Jahren erfolgreiche Veranstaltungsreihe der Akademie, fand mit der vhs.wissen live, der Wissensplattform der deutschen Volkshochschulen, einen passenden Partner für die virtuellen Termine des Jahres 2020. Themen wie „Die Kultur der Reparatur“, „KI – Wann übernehmen die Maschinen?“ oder „Möglichkeiten und Herausforderungen der Cyber Security“ lockten teilweise hunderte Teilnehmende aus ganz Deutschland an, die ihre Fragen an Expertinnen und Experten aus Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und Gesellschaft richten konnten.

Die Hygieneregeln einhaltend und unter dem Eindruck der Coronapandemie stehend fand Anfang September 2020 an der Akademie für Politische Bildung in Tutzing die gemeinsame Tagung „Corona als Beschleuniger“ statt. Neben acatech Präsident Dieter Spath und den acatech Mitgliedern Ortwin Renn und Dietmar Harhoff diskutierte auch die Direktorin der Akademie für Politische Bildung, Ursula Münch, über die Folgen der Pandemie aus Gesellschaft, Politik und Wirtschaft.

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Wissenschaftsjournalismus im digitalen Zeitalter

Im Jahr 2020 wurde die Bedeutung des Wissenschaftsjournalismus für eine informierte Öffentlichkeit weltweit überdeutlich. Einzelne Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erreichten ein Millionenpublikum und wurden zu wichtigen Beraterinnen und Beratern für Politik und Öffentlichkeit. Zugleich verschärfte die Pandemie die ohnehin prekäre ökonomische Situation vieler Medienhäuser.

Um die Auswirkungen der Coronakrise und der Digitalisierung auf den Wissenschaftsjournalismus zu beleuchten und Chancen zu diskutieren, hat acatech zusammen mit der Wissenschafts-Pressekonferenz (WPK) und gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) das Projekt „Science Journalism in the Digital Age“ gestartet. Ab Oktober entstanden im Rahmen des Projekts offene virtuelle Dialogveranstaltungen mit Expertinnen und Experten aus der ganzen Welt. Mehr unter: https://science-journalism.eu/eu-scicon-2020/

Im Herbst startete #FactoryWisskomm, die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung organisiert wird. Sie bringt Wissenschaft, Fachleute der Wissenschaftskommunikation, Journalistinnen und Journalisten sowie Stiftungen und Organisationen rund um Wissenschaftskommunikation und -Journalismus zusammen. acatech Präsident Karl-Heinz Streibich und Präsidiumsmitglied Ortwin Renn begleiten als „Paten“ die Arbeitsgruppe „Wissenschaftsjournalismus im Digitalen Zeitalter“.

Organisation

Mitglieder

Die Mitglieder von acatech sind herausragende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Ingenieurwissenschaften, den angewandten Naturwissenschaften sowie den Geistes-, Wirtschafts- und Sozialwissenschaften. Sie werden aufgrund ihrer herausragenden wissenschaftlichen Leistungen und ihrer hohen Reputation in die Akademie aufgenommen. Im Jahr 2020 zählte acatech insgesamt 598 Mitglieder (Stand: Dezember). Davon wurden 36 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Ingenieur-, Natur-, Geistes-, Wirtschafts- und Sozialwissenschaften neu zugewählt. Die Mitglieder von acatech engagieren sich in Fachthemen der Technikwissenschaften und übergreifenden Fragestellungen mit technologiepolitischem Hintergrund, den Themennetzwerken der Akademie.

Senat

Der acatech Senat bildet neben den Mitgliedern die zweite Säule der Akademie. Ihm gehören Persönlichkeiten aus technologieorientierten Unternehmen, Verbänden, Vereinen und Politik sowie die Präsidenten der großen Wissenschaftsorganisationen an. Die Senatorinnen und Senatoren beraten die Akademie in strategischen Fragen und bündeln die Anregungen aus der Wirtschaft.

Die Mitglieder des acatech Senats werden auf Vorschlag des Präsidiums berufen und vom Senat gewählt. Im Jahr 2020 waren mehr als 100 Persönlichkeiten aus Wirtschaft, Verbänden, Vereinen, Politik und Wissenschaftsorganisationen im acatech Senat vertreten (Stand: Dezember). Pandemiebedingt wurden keine Mitglieder neu aufgenommen, fünf sind ausgeschieden.

Präsidium und Vorstand

Das acatech Präsidium vertritt die Akademie nach außen und steuert sie. Seine Mitglieder werden aus der Mitgliederversammlung und dem Senat gewählt. Das Präsidium repräsentiert damit die zwei Säulen der Akademie. Neben den acatech Präsidenten und Vizepräsidenten gehören dem Präsidium auch der Geschäftsführer sowie die Beauftragte des wissenschaftlichen Präsidenten an. Letztere sind Mitglieder ohne Stimmrecht. Seit 2018 hat Karl-Heinz Streibich die Präsidentschaft inne. Im März 2021 übergab Dieter Spath sein Amt als Präsident an Jan Wörner. Zudem wurde im Jahr 2020 Michael Schenk als neues Mitglied in das acatech Präsidium aufgenommen. Dieses bestand zum 31.12.2020 damit aus 20 Mitgliedern 18 stimmberechtigte Mitglieder). Der Vorstand der Akademie ist das geschäftsführende Präsidium. Er besteht aus den Präsidenten, den Vizepräsidenten, dem Geschäftsführer sowie der Beauftragten des wissenschaftlichen Präsidenten. 2020 wurden Stefan Oschmann und Christoph M. Schmidt in das geschäftsführende Präsidium gewählt. Seit Anfang des Jahres 2021 ist auch Reinhard Ploss Mitglied des geschäftsführenden Präsidiums.

Kuratorium

Das acatech Kuratorium setzt sich aus Persönlichkeiten aus Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und Gesellschaft zusammen. Unter Vorsitz von Henning Kagermann unterstützt es insbesondere das geschäftsführende Präsidium bei der strategischen Ausrichtung der Akademie. Das Kuratorium kommt mindestens einmal im Jahr zusammen. Das acatech Kuratorium bestand 2020 aus 20 Mitgliedern.

Geschäftsstelle

Die acatech Geschäftsstelle in München ist Hauptsitz der Akademie. Hier sind die Geschäftsleitung sowie ein Großteil der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aus Stab, Themenschwerpunkten, Organisation und Verwaltung tätig. In Berlin ist acatech über ein Hauptstadtbüro sowie ein ESYS-Projektbüro vertreten. Das acatech Büro in Brüssel koordiniert die Vernetzung der Akademie auf EU-Ebene. Insgesamt waren im Jahr 2020 an den Standorten 124 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter tätig, rund 65 Prozent davon Frauen. Außerdem unterstützten im selben Zeitraum 35 studentische Hilfskräfte und ein Auszubildender die Akademie.

Finanzen

acatech ist eine gemeinnützige Einrichtung. Sie finanziert sich durch eine institutionelle Förderung, die zu gleichen Teilen von Bund, den 16 Bundesländern und dem Land Bayern getragen wird. Hinzu kommen projektbezogene Fördermittel aus öffentlicher und privater Hand.

Förderung

^{Einnahmen in Millionen Euro}

Der Förderverein der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften wurde gegründet, um acatech finanziell zu unterstützen. Das Engagement unserer Förderer sichert und unterstützt die inhaltliche Arbeit der Akademie wesentlich. Herzlichen Dank dafür!

Private Mittel