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von 3-D-Druckern ist, dass sie nach dem tatsächlichen Bedarf produzieren. Es wird auch in Zukunft nicht alles aus dem 3-D-Drucker kommen, weil individuelle Teile auf lange Zeit teurer sein werden als solche aus der Massenfertigung. Für Spezialanforderungen und individuelle Wünsche wird die 3-D-Drucktechnologie wohl aber auch im Privatbereich eine ernst zu nehmende Alternative sein.

      Die zukunftsweisenden Möglichkeiten der 3-D-Technologie sind noch lange nicht ausgeschöpft. Ersichtlich ist das an den Fortschritten im Bioprinting von organischem Gewebe, wie in der Medizin, in der synthetischen Biologie oder in der Lebensmittelindustrie, wo 3-D-Drucker eingesetzt werden sollen, um in Zukunft ganze Organe oder künstliches Fleisch herzustellen. Auch der im frühen Entwicklungsstadium befindliche 4-D-Druck wird die Zukunft der Fertigung revolutionieren. Beim 4-D-Druck kommt zur Dreidimensionalität eine vierte Dimension – die Zeit – hinzu, in der sich die Objekte nach der Fertigung durch einen Impuls von außen, z. B. Licht, Wasser, Elektrizität, Chemikalien oder Hitze, verändern.

      Jalousien könnten auf diese Weise unsichtbar in ein Fenster integriert eigenständig arbeiten und auch ein T-Shirt – dank der additiven Fertigung perfekt an den Körper angepasst –, das wärmt, wenn es kalt ist, und Luft durchlässt, wenn man schwitzt, ist denkbar. Darüber hinaus hat 4-D-Druck großes Potenzial in der Medizin. Organe und Knochen, die mit dem menschlichen Körper mitwachsen, sind keine Zukunftsmusik mehr und damit verbunden auch die Wartezeiten von Organspenden.

      Was ist digitale Technik?

      Technik steht in unserer aufgeklärten, rationellen, nüchternen westlichen Hemisphäre für Wachstum, Fortschritt und Wohlstand. Digitaltechnik ist ein Teilgebiet der technischen Informatik und Fundament unserer technisch orientierten Zivilisation. Wir verwenden digitale Technik als Grundlage aller Informations- und Kommunikationswege, derer wir uns heute bedienen – ausgenommen des persönlichen Gesprächs oder geschriebenen Briefs. Nicht nur das private Leben wird digital gesteuert, längst hat diese moderne Datentechnik in allen Bereichen des öffentlichen Lebens, der Wirtschaft und Wissenschaft Platz gegriffen. Produktion, Sicherheit, Gesundheit, Mobilität und Medien wären ohne digitale Technik undenkbar. Schlüsseltechnologien sind u. a. Big Data, Cloud Computing, WLAN-Tech-nologie, Blockchain, Software Engineering, Systems Engineering, Machine Learning.

      Die Vorteile sind überzeugend, die Möglichkeiten zu deren Einsatz gigantisch und der Nutzen augenscheinlich. Die Zuverlässigkeit wird für die geforderte Sicherheit sorgen, die bestimmend sein wird, wie grenzenlos wir uns dem digitalen Netz anvertrauen werden. Seit den 1990er-Jahren geben in der Telekommunikation die digitalen Technologien den Ton an: Waren es im Jahr 1993 erst 3 Prozent, wuchs der Einfluss digitaler Technologien auf österreichische Mittelstandsunternehmen laut Statista auf stattliche 88 Prozent an.⁶

      Blockchain: Digitale Kette unveränderbarer Daten

      Fraglos ist die Blockchain-Technologie eine der fundamentalen Errungenschaften in der digitalen Entwicklung, auch wenn sie im Zusammenhang mit den anfänglichen Ungereimtheiten der Kryptowährung Bitcoin in Misskredit geraten ist. Die Beschaffenheit dieses dezentralen Netzwerks ermöglicht es jedem daran Beteiligten, zeitgleich an dieselben digitalen Informationen zu gelangen und diese zu verteilen, ohne sie kopieren zu müssen. Lag ihr Ursprung in der Finanzdienstleistungsbranche, hält die Blockchain bereits Einzug in andere Dienstleistungsbereiche. Zum Einsatz kommt sie derzeit u.a. bei Verträgen und Geldtransaktionen, im Versicherungswesen, im Gesundheitswesen bei Systemen für medizinische Informationen, wie z. B. der Elektronischen Gesundheitsakte, der Gesetzgebung sowie der elektronischen Stimmabgabe, geheimen militärischen Informationen, dem Sicherheitsmanagement kritischer Anlagen oder Daten von Großunternehmen. In Schweden und Georgien sind Pilotprojekte zur Grundbuchverwaltung mittels Blockchain im Gange und Wien Energie vereinfacht damit bereits den Stromhandel in einem Test-Grätzel.

      Eine Blockchain – eine Kette von Blöcken – ist eine beliebig erweiterbare Liste von Datensätzen, also „Blöcken“, die mittels kryptografischer Verfahren miteinander verkettet sind. Charakteristisch ist, dass jeder Block den sicheren Hash (verschlüsselter und eindeutiger Code) des vorhergehenden Blocks enthält⁷ und mit einem Zeitstempel sowie Transaktionsdaten ausgestattet ist.⁸

      Blockchain-Technologie erspart in allen Anwendungsbereichen Zeit und Kosten. Da die Informationen, die auf einer Blockchain gespeichert sind, gemeinsam genutzt sowie kontinuierlich abgeglichen werden, sorgt diese Form der Datenbank für höchste Transparenz und schafft so Vertrauen.

      Die Aufzeichnungen sind öffentlich, damit auch nachprüfbar und jeder Internetnutzer kann zeitgleich darauf zugreifen, da die Daten von Millionen Computern parallel gehostet werden. Es existiert daher keine zentralisierte Version dieser Informationen, die von einem Hacker manipuliert werden könnte. Nachteil dieser Technologie ist sein enormer Stromverbrauch und die damit einhergehende CO₂-Belastung der Umwelt.

      Technologien der Zukunft

      Digitale Technologie lebt von Daten. Die Forschung arbeitet daran, die Kapazitäten in der Datenverarbeitung zu vergrößern sowie die Speicherung, Manipulation und Kommunikation von Informationen zu erweitern. Die aktuellen Herausforderungen am Beginn des digitalen Zeitalters bestehen aus der Weiterentwicklung von Datenverarbeitungstechnologien, Systemen, die auf Grundlage von Blockchain und verteiltem Hauptbuch basieren, einem sich rasant entwickelnden Internet der Dinge (IoT) sowie Quantencomputern und eingebetteten IKT-Systemen.

      Die technische Entwicklung der Komplexität, die Steigerung der Integrationsdichte, also die Anzahl an Transistoren pro Flächeneinheit, bildet eine wesentliche Grundlage der „digitalen Revolution“. Der empirische Grundsatz des nach dem Intel-Mitbegründer Gordon Moore benannten Mooreschen Gesetzes von 1965, wonach sich die Zahl der Transistoren pro Quadratzoll etwa alle zwei Jahre verdoppelt, könnte durch die neuen Quantencomputer seine Gültigkeit verlieren, da ein solcher die physikalischen Grundlagen der Computertechnik revolutioniert, um mit gigantischer Rechenleistung die umfangreichsten und komplexesten Aufgaben der Welt zu lösen.

      Ohne Moore’sches Gesetz gäbe es keinen Mobilfunk, wo die Chips auf sehr kleinen und schnellen mobilen Rechnern Platz finden müssen, was auch die Kosten pro Jahr um rund 30 Prozent verringert.⁹ Geringe Kosten sowie die bemerkenswerte Geschwindigkeit der Rechner schaffen Innovationen und Produktivitätssteigerungen in Unternehmen – umso mehr, da die Nachfrage nach Smartphones im Privatbereich weltweit ungebrochen ist. Laut Untersuchungen des Marktforschungsunternehmens Pew Research Center in Washington, D.C. besitzen weltweit rund fünf Milliarden Menschen ein Mobiltelefon und 3,5 Milliarden ein Smartphone.

      Die Verkleinerung der Transistoren stößt zunehmend an ihre physikalischen Grenzen, wie Werkstoffwissenschaftler und Chiperzeuger seit Jahren betonen. Die Steigerung der Taktfrequenz sowie die Senkung des Stromverbrauchs von Transistoren sind bereits seit rund zehn Jahren überholt, zudem sind Transistoren schon jetzt kleiner als Viren.

      Bevor jedoch die physikalischen Grenzen das Moore’sche Gesetz vollends außer Kraft setzen, könnte es eine Gesetzmäßigkeit von Arthur Rock ablösen. Sie besagt, dass sich die Kosten für die Investitionsausrüstung zum Bau von Halbleiterprodukten alle vier Jahre verdoppeln werden.¹⁰ Diese beachtlichen Kostensteigerungen zur Herstellung immer leistungsfähigerer, kleinerer Chips erklärt Rock damit, dass dafür immer präzisere Gerätschaften mit immer geringeren Fehlerquoten eingesetzt werden müssten. Die höheren Kosten dieser Entwicklung bedingen laut Peter J. Denning und Ted G. Lewis, dass sich damit für jede neue Chip-Generation die Größe des bisherigen Marktes mindestens verdoppeln muss, damit sich die neuen Fabrikationsanlagen rentieren.¹¹

      Der Markt hat noch Potenzial: In den Industrieländern ist bei der älteren Generation ein Aufholen beim Gebrauch von Smartphones zu bemerken und auch in den Entwicklungsländern nimmt die Verwendung zu. Rund 3,5 Milliarden Menschen nutzen derzeit weltweit ein Smartphone.

      Quantenüberlegenheit oder Apokalypse

      Je kleiner die Einheiten, desto schwieriger die Verarbeitung der Daten mit herkömmlichen Rechnern. Im Mikrokosmos verändert sich durch die Annäherung an atomare Größen und deren Bausteine auch der

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