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Digitalisierung und Künstliche Intelligenz
Wissen und Fortschritt aus digitalen Daten erzeugen
„Der Treibstoff der Zukunft sind Daten“ lautet ein inzwischen zur Binsenweisheit avancierter Ausspruch. Und tatsächlich entstehen dieser Tage nicht nur überall Daten, sie werden auch immer stärker mit Hilfe von Modellen der Künstlichen Intelligenz sinnvoll genutzt. Sei es in der Wirtschaft, um datenbasierte Produkte und Dienstleistungen zu entwickeln, oder in der Medizin, um das Leben der Menschen durch interaktive Technologien oder KI-Analysen von Untersuchungsdaten zu verbessern.
Interaktive Technologien im Gesundheitsbereich verantwortungsvoll in die Anwendung bringen
Wie ließe sich die Lebensqualität chronisch kranker oder pflegebedürftiger Menschen nachhaltig verbessern? Was könnte medizinische und pflegerische Berufe langfristig attraktiver machen? Wie könnten interaktive Technologien die Gesundheitsversorgung verbessern oder Pflegende bei ihrer täglichen Arbeit entlasten? Diesen Fragen widmen wir uns im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF).
Interaktive Technologien stellen einen wichtigen Ansatz zur Lösung zahlreicher Probleme im Gesundheitswesen dar. Ihnen wird beispielsweise das Potenzial zugeschrieben, Ärztinnen und Ärzte bei Diagnose und Therapie zu beraten, Patientinnen und Patienten beim Gesundheitsmonitoring zu unterstützen und Pflegende von nicht originär pflegerischen Aufgaben zu entlasten. Dazu müssen digitale Innovationen den Bedarf treffen. Denn medizinisches Personal und Betroffene werden sie nur dann nutzen, wenn sie wirklich sinnvoll und hilfreich sind. Das setzt voraus, dass sie im Vorfeld auf ihre Tauglichkeit im jeweiligen Setting geprüft werden.
Cluster „Zukunft der Pflege“
Als wichtigen Bestandteil des Gesundheitswesens hat das BMBF den Teilbereich Pflege herausgegriffen und mit unserer Unterstützung das Cluster „Zukunft der Pflege“ zur Erprobung von Pflegeinnovationen ins Leben gerufen. Die Forschenden des Netzwerks testen digitale Technologien mit Pflegenden und Pflegebedürftigen in der Praxis. In vier Pflegepraxiszentren evaluieren sie verschiedene Technologien in der stationären Akutpflege im Krankenhaus und in der Langzeitpflege. In einem Pflegeinnovationszentrum werden Innovationen in Reallaboren erforscht und in interdisziplinären Teams weiterentwickelt. Ist ihre Wirksamkeit wissenschaftlich belegt, können die Innovationen verantwortungsvoll in die Anwendung gebracht werden.
Künstliche Intelligenz in der klinischen Gesundheitsversorgung
Auch interaktive Assistenzsysteme, die auf Künstlicher Intelligenz (KI) basieren und die Abläufe im Krankenhaus verbessern könnten, müssen vor ihrem Einsatz im klinischen Umfeld gewissenhaft getestet werden. Dabei spielen neben einer fehlerfreien Funktion ethische, soziale und rechtliche Aspekte – insbesondere der Datenschutz – eine wichtige Rolle. Die VDI/VDE-IT berücksichtigt dies bereits bei der Konzeption der entsprechenden BMBF-Förderrichtlinie und stellt so sicher, dass die für das Gesundheitswesen entwickelten Technologien die Bedürfnisse, Werte und Normen unserer Gesellschaft widerspiegeln.
In den vier Pflegepraxiszentren in Freiburg, Nürnberg, Berlin und Hannover und dem Pflegeinnovationszentrum in Oldenburg werden neue Technologien im pflegerischen Alltag erprobt.
Film: Pflegeinnovationszentrum
Constantin von Dewitz | Projektleiter
Interaktive Technologien können im Gesundheitsbereich völlig neue Möglichkeiten schaffen. Technologie verbessert aber nur etwas, wenn sie nicht am Bedarf vorbei entwickelt wird. Wir helfen dabei, wirklich wirksame technische Innovationen verantwortungsvoll in die Anwendung zu bringen.
Datenschutz als Treiber von Innovation: Forschung für fortschrittliche Technologien zur Anonymisierung
Alle Lebensbereiche sind heute hochgradig digital vernetzt und überall fallen Daten an. Diese Daten sind wertvoll, denn in großen Mengen und richtig genutzt ermöglichen sie vielfältige Innovationen. In der Medizin beispielsweise können Forschende dank Künstlicher Intelligenz (KI) und moderner Big-Data-Methoden riesige Datenmengen effizient verarbeiten. Auf dieser Basis lassen sich vielfältige Anwendungen entwickeln – etwa für eine individualisierte Präzisionsmedizin und passgenaue Therapien.
Spannungsfeld zwischen Datennutzung und Datenschutz
Gleichzeitig streben wir in Deutschland und Europa ein hohes Maß an Datenschutz und damit verbundener digitaler Freiheit an. Dieses Spannungsfeld zwischen Datennutzung und Datenschutz begreifen wir in der Projektförderung als Innovationstreiber. Unser Fachteam unterstützt das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) beim Entwurf eines „europäischen Weges“ für eine sichere und menschengerechte Datennutzung.
Die zentrale Frage dabei lautet: Wie können Daten sicher und unter Schutz der Privatsphäre für innovative Anwendungen genutzt werden? Eine Antwort kann in der Entwicklung fortschrittlicher Anonymisierungsverfahren liegen. Denn wenn ein Personenbezug nicht mehr hergestellt werden kann, die Daten aber dennoch eine ausreichend hohe Qualität und Aussagekraft behalten, lassen sie sich rechtskonform und effektiv für digitale Innovationen nutzen − ohne die digitale Freiheit einzuschränken.
Forschungsnetzwerk Anonymisierung
Technologien zu entwickeln, die diese Anforderungen erfüllen, ist das Ziel des Forschungsnetzwerks Anonymisierung, das aus fünf Kompetenzclustern und 17 Projekten in unterschiedlichen Themenfeldern wie Medizin, Mobilität oder Geodaten besteht. Als Projektträger unterstützen wir das BMBF bei der Förderung dieses Forschungsschwerpunktes, in den bis Ende 2025 rund 70 Millionen Euro fließen werden. Dabei stand von Anfang an der Netzwerkcharakter im Vordergrund. Mit unserer Beratung konnte das BMBF eine Forschungsstruktur schaffen, die von Kooperation und Wissenstransfer geprägt ist.
Erwähnenswert ist zudem der förderpolitische Hintergrund: Die Mittel, die das BMBF in das Forschungsnetzwerk investiert, stammen aus dem EU-Programm „Next Generation EU“. Die Bundesregierung hat dieses von der EU aufgelegte Instrument ausgestaltet, um wirkungsvoll auf die Corona-Krise zu reagieren.
Jan-Ole Malchow | Teilprojektleiter IT-Sicherheit
Datenschutz ist ein Motor für Innovationen nach europäischen Werten. Die Erforschung von Technologien zur Anonymisierung von Daten, insbesondere im Zusammenhang mit Künstlicher Intelligenz, ist dafür ein herausragendes Beispiel. Mit unserer Arbeit leisten wir einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung menschengerechter Zukunftstechnologien.
Werte aus Unternehmensdaten schaffen: So geht’s!
Unternehmen tun sich oft schwer, ihre eigenen Datenbestände systematisch zu nutzen – sei es, um interne Prozesse zu verbessern, oder sei es, um sie im Markt als datenbasierte Produkte und Services anzubieten. Entscheider und Entscheiderinnen wissen oft nicht, wie sie Datenwertschöpfungsprozesse professionell aufsetzen und durchführen können.
Dabei ist die Lösung gar nicht so kompliziert. Bei internen Datenprojekten kommt es vor allem auf drei Punkte an:
- Die Projektvision muss im Unternehmen verankert sein: Von Beginn an sollten Geschäftsführung, Fachbereiche und die Abteilunge für Forschung und Entwicklung (FuE) und IT an Bord geholt werden.
- Nicht vernetzte Datensilos im Unternehmen dürfen nicht zum Problem werden. Die systematische Analyse der Datenquellen und der Aufbau einer automatisierten Datenpipeline ist elementar.
- Betriebsgeheimnisse und personenbezogene Daten müssen geschützt und die üblichen Anforderungen an die Informationssicherheit gewährleistet werden. Andernfalls kommt es im Nachgang zu kostspieligen Anpassungen – oder das Projekt wird eingestellt.
Zielt das Datenprojekt darauf ab, das bestehende Produktportfolio um datenbasierte Produkte und Services zu ergänzen, ist auch eine sorgfältige betriebswirtschaftliche Konzeption notwendig:
- Häufig adressieren die Mehrwerte des digitalen Zusatzangebots nicht alle Kunden gleichermaßen, sodass Kundensegmentierung und Nutzenversprechen neu überdacht werden sollten.
- Auch die strategische Positionierung muss unter Umständen überdacht werden. Wenn zum Beispiel ein datenbasierter Dienst den Nutzen eines Niedrigpreisproduktes erheblich steigert, kann auch eine Premiumstrategie in Betracht gezogen werden.
- In die Zieldefinition der Preisbildung sollte auch einfließen, wie das neue Angebot zur Monetarisierung beiträgt: indirekt, zum Beispiel durch eine erhöhte Kundenbindung, oder direkt, weil neue Erlösquellen erschlossen werden.
Diese und weitere Empfehlungen haben unsere Expertinnen und Experten im Institut für Innovation und Technik in der VDI/VDE-IT (iit) während der Begleitforschung zum Technologieprogramm Smarte Datenwirtschaft des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gemeinsam mit externen Fachleuten in zwei Leitfäden zusammengefasst:
Peter Gabriel | Leiter der Begleitforschung „Smarte Datenwirtschaft“
Die Daten eines Unternehmens für die interne Wertschöpfung zu nutzen oder sie im Markt zu monetarisieren, ist keine Raketenwissenschaft, sondern solides Handwerk. Die Leitfäden des iit zeigen, wie es geht.
Für mehr Gemeinwohl:
Die Initiative „Civic Coding“ stärkt die Zivilgesellschaft in der KI-Entwicklung
Künstliche Intelligenz (KI) hat sich als eine der bedeutendsten Entwicklungen der jüngeren Technologiegeschichte etabliert und bietet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Damit jedoch die breite Gesellschaft von dieser Technologie profitieren kann und ihre Weiterentwicklung nicht allein den großen Technologieunternehmen überlassen bleibt, haben das Bundesministerium für Arbeit und Soziales (BMAS), das Bundesministerium für Familie, Senioren, Frauen und Jugend (BMFSFJ) sowie das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) gemeinsam die Initiative „Civic Coding – Innovationsnetz KI für das Gemeinwohl“ ins Leben gerufen.
Die Initiative strebt danach, KI in die Mitte der Gesellschaft zu bringen, um sie für das Gemeinwohl zu nutzen und zu gestalten. Dabei werden alternative Entwicklungs- und Nutzungsmodelle für KI gefördert, um sie als Ergänzung zu internationalen Trends in der KI-Industrie zu stärken. Die Geschäftsstelle der Initiative hat das Ziel, unterschiedliche gesellschaftliche Gruppen und Perspektiven zusammenzubringen und in den KI-Diskurs einzubinden. Gemeinsam mit Akteurinnen und Akteuren aus der Zivilgesellschaft, der Wissenschaft und der Wirtschaft gestaltet die Initiative die soziale, nachhaltige und partizipative Entwicklung und Anwendung von KI.
Der Fokus unseres Fachteams liegt dabei auf der Aufarbeitung aktueller KI-Themen. Ein Kernprodukt ist die Umsetzung der Live-Talk-Reihe „Schlaglicht“, in der Vertreterinnen und Vertreter der KI-Community Themen wie „KI im nachbarschaftlichen Zusammenleben“, „KI und Demokratie“ oder „Graswurzelbewegungen und Open Source im Innovationsfeld KI“ mit hochkarätigen Gästen diskutieren.
Ein besonderes Highlight war das Thema „KI und Demokratie“. Hier wurden nicht nur die Risiken von Künstlicher Intelligenz diskutiert, sondern auch ihre Potenziale zur Stärkung demokratischer Prozesse. KI kann zum Beispiel dabei helfen, Hate Speech zu bekämpfen oder Beteiligungsprozesse wie Bürgerräte durch Informationsaufbereitung zu unterstützen. Einige dieser Ideen werden bereits genutzt, andere erfordern die Zusammenarbeit vieler Akteurinnen und Akteure, damit die Potenziale auch in der Praxis ankommen.
Mit der Unterstützung der Initiative möchte die VDI/VDE-IT nicht nur die gesellschaftliche Debatte über KI vorantreiben, sondern auch die digitale Kompetenz der Gesellschaft stärken, damit alle Menschen KI-Technologien selbstbestimmt, reflektiert und sicher nutzen können.
Dr. Julian Stubbe | Institut für Innovation und
Technik (iit) in der VDI/VDE-IT
Die Entwicklung von KI-Modellen fällt zunehmend in die Hand großer Tech-Konzerne. Es bedarf der Kooperation vielfältiger Akteure um ein Gegenmodell umzusetzen: In offenen Innovationsökosystemen können neue technische Lösungen für konkrete gesellschaftliche Herausforderungen entwickelt werden. Hierzu müssen Wirtschaft, Politik und Zivilgesellschaft zusammengebracht werden.
Modernes Glasfasernetz in der Stadt und auf dem Land
Die Gigabitstrategie der Bundesregierung hat das Etappenziel, dass 50 Prozent aller Haushalte bis Ende des Jahres 2025 über einen Glasfaseranschluss verfügen. Um dieses Ziel zu erreichen, fördert die Bundesregierung den Breitbandausbau in unterversorgten Gebieten.
Eines dieser Gebiete liegt im östlichsten Landkreis Deutschlands, in Görlitz. Hier läuft der geförderte Ausbau seit 2017. Im Jahr 2023 beteiligte sich der sächsische Landkreis an 16 Ausbauvorhaben mit insgesamt 255,9 Mio. Euro Bundesförderung. Zehn dieser Projekte wurden im ersten Förderprogramm, dem „Weiße-Flecken-Programm (WFP)“ begonnen, sechs weitere im Jahr 2022 im „Graue-Flecken-Programm (GFP)“. Im Jahr 2023 konnten die Breitband-Infrastrukturen von acht der zehn WFP-Projekte in Betrieb genommen und damit abgeschlossen werden. Eine der feierlichen Inbetriebnahmen fand am 19. Juni 2023 auf dem Gelände des Schlosses Krobnitz statt, zusammen mit dem Staatssekretär des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV), Stefan Schnorr.
Start der Gigabit-Richtlinie des Bundes 2.0
Im Frühjahr 2023 wurde die neue „Gigabit-Richtlinie des Bundes 2.0“ veröffentlicht, um den Breitbandausbau weiter voranzubringen. Die Aufgreifschwelle zur Definition unterversorgter Gebiete wurde darin angehoben, damit auch besser erschlossene Regionen gigabitfähig ausgebaut werden können.
Als Projektträger unterstützen und begleiten wir die Gebietskörperschaften im Förderprozess. Unsere Teams im Fördermittelmanagement und der Regionalberatung arbeiten dabei eng zusammen. Im Jahr 2023 wurden insgesamt 985 Erstanträge in Höhe von 2,3 Mrd. Euro bewilligt werden. Davon profitieren 408.000 Anschlüsse. Außerdem wurden durch uns nahezu 1.000 Mittelanforderungen bearbeitet und Bundesmittel in Höhe von 614,5 Mio. Euro ausgezahlt.
Das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) ist Auftraggeber für die Breitbandförderung. Das Ministerium wird im Projektgebiet A von einem Projektträgerkonsortium um PwC GmbH WPG mit Unterstützung der VDI/VDE-IT und der TÜV Rheinland Consulting GmbH begleitet.
Kennzahlen der acht abgeschlossenen Vorhaben im Landkreis Görlitz
Insgesamt sind über 700 km Tiefbau realisiert worden. Mit 1.400 km Leerrohren und 2.950 km Glasfaser wurden damit 5.800 Hausanschlüsse errichtet. Durch den geförderten Ausbau profitieren nun 6.600 Haushalte, 600 Unternehmen, die Klassen von 44 Schulen sowie 3 Krankenhäuser von einem zukunftsfähigen Breitbandanschluss. Weitere Informationen sind auf der offiziellen Webseite des Landkreises abrufbar.
Dr. Melanie Hentsche | Regionalberaterin Sachsen
Durch den Breitbandausbau können Betriebe im Landkreis moderne Technologien wie Internet of Things oder Industrie 4.0 einsetzen und über schnelle Remotezugänge Industrieanlagen aus der Ferne warten und steuern.