Industrie 4.0 – wie sich eine technologische Revolution auf Wirtschaftsstandorte auswirkt

Module einer Smart Factory auf der Hannover Messe. Foto: SmartfactoryKL

Der Schöpfer des Ausdrucks „Industrie 4.0“ erwartet nicht weniger als ein Revolution: Er sieht die industrielle Produktion heute vor einem ähnlich einschneidenden Wandel, wie ihn beispielsweise Henry Fords Einsatz des Fließbandes auslöste: Damals war das Versprechen ein Auto für jedermann und schuf die großen industriellen Produktionszentren Nordamerikas und Europas. Heute fragen wir uns welche räumlichen Auswirkungen der neuerlich nahende Umbruch haben könnte.

Nach den bislang drei industriellen Revolutionen nach der allgemeinen Lesart – der Erfindung der Dampfmaschine, der Massenproduktion und schließlich der Digitalisierung – steht der Begriff „Industrie 4.0“ für das Zusammenwachsen von virtueller und realer Welt in der industriellen Produktion und gilt auch als aktuelles Leitmotiv zur Erhaltung der weltweit führenden Position der deutschen Industrie.
Demnach werden wir in den nächsten Jahrzehnten die Integration und Optimierung des Produktentstehungsprozesses über sämtliche Wertschöpfungsketten erleben, und zwar mit Hilfe innovativer Softwarelösungen. Ziel von Industrie 4.0 sind schließlich sich selbst organisierende, flexible Produktionsnetzwerke, deren Produkte bereits die zu ihrer Herstellung benötigten Informationen enthalten.

Große Potenziale für die deutsche Wirtschaft?

Welche volkswirtschaftlichen Effekte die neuen Technologien rund um Industrie 4.0 auslösen könnten, haben beispielsweise das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft IAO und das Hasso-Plattner-Institut untersucht: Die aus Wissenschaft und Wirtschaft stammenden Autoren weisen darauf hin, dass die Entwicklung entsprechender Methoden, Instrumente und Technologien zwar noch ganz am Anfang steht. Gleichwohl gehen sie davon aus, dass sich „eine flächendeckende Ausbreitung von Industrie 4.0-Technologien mittelfristig auf alle Wertschöpfungsketten auswirken und auf diese Weise Produktions- und Logistiksysteme evolutionär revolutionieren wird“.

Zu den Branchen, die als erste von einer umfassenden und flächendeckenden Anwendung intelligenter internetbasierter Technologien profitieren könnten, zählen nach Einschätzung der Forscher des Fraunhofer Instituts der Maschinen- und Anlagenbau, Elektrotechnik, Automobilbau, chemische Industrie sowie  Informations- und Kommunikationstechnologie. Für Deutschland wird das Wertschöpfungspotenzial von Industrie 4.0 in diesen Branchen bis zum Jahr 2025 auf 76 Mrd. Euro veranschlagt, ein Ergebnis der mit dieser Technologie verbundenen Produktivitätssteigerungen (BITKOM/IAO). Prognosen des VDMA zufolge könnte durch die erfolgreiche Umsetzung von Industrie 4.0 das Bruttoinlandsprodukt in Deutschland bis 2025 um über 200 Mrd. Euro wachsen und das in der Entwicklung von IT und Automatisierungstechnik im Maschinenbau selbst enthaltene Beschäftigungspotenzial wird in der VDMA Trendstudie von 2015 auf 2.000 Personen schon bis zum Jahr 2018 geschätzt.

Dieses Potenzial kann nur realisiert werden, wenn in der industriellen Produktion eine stärkere horizontale und vertikale Integration von Menschen, Maschinen und Objekten mit IKT-Systemen erfolgt. Was das konkret für die Mitarbeiter heißen wird ist nach Jochen Deuse von der TU Dortmund eine offene Forschungsfrage. Er erwartet allerdings, dass der potenzielle Rationalisierungsschub vor allem Arbeitsplätze in indirekten Funktionen, also Arbeitsplätze außerhalb der Produktion trifft, während in der Produktion im Zuge zunehmender Mensch-Roboter-Kollaboration eher zusätzliche Arbeitsplätze – vor allem für Überwachung und Steuerung, Entscheidung und Wartung – entstehen könnten.

Hemmnisse und Stolpersteine gibt es noch einige zu überwinden: Die Akzeptanz und Implementierung einzelner Industrie 4.0-Technologien lässt sich bislang nur schwer abschätzen, ungelöste Fragen der Standardisierung und Normung, teilweise auch Mängel in der digitalen Infrastruktur bremsen die Revolution.

Was heißt Industrie 4.0 für den Raum?

Was bedeutet diese Revolution für den Flächenverbrauch von Produktion, einzelnen Industrieunternehmen oder ganzen Wertschöpfungsketten? Bei dieser Frage bewegt sich die Diskussion noch eher im spekulativen Raum. Auf der einen Seite könnte die stärkere Flexibilisierung der Fertigung zusätzliche logistische Prozesse nach sich ziehen. Warensendungen werden kleiner aber häufiger, es könnte zu einer sogenannten Atomisierung der Sendungen kommen, was eine Steigerung des Verkehrs nach sich zöge. Andererseits können aber individuelle Kleinstserienfertigungen auch außerhalb der klassischen Produktionsprozesse erfolgen und so keine eigenen Flächen in Anspruch nehmen. Ein Produktionsstandort kann dank Industrie 4.0 flexibler genutzt und besser ausgelastet werden. Insgesamt – so schätzt es Dr. Michael Kassner von der Siemens AG ein, könnten sich die teilweise gegenläufigen Effekte per Saldo kaum auf den spezifischen Flächenverbrauch auswirken.

Experten, die an der oben erwähnten Studie des Fraunhofer Instituts mitwirkten erwarten ebenfalls geringe Auswirkungen. Sie vermuten, dass nur wenige neue „Industrie 4.0 Fabriken“ auf der grünen Wiese entstehen werden, viel wahrscheinlicher – und viel kostengünstiger – ist die Nachrüstung bestehender Produktionsstätten.

Klar ist hingegen, dass sich die Anforderungen an Produktionsstandorte ändern werden. Hochleistungsdatenleitungen und die genannten veränderten Anforderungen an die Logistik sind hier zwei offensichtliche Punkte. Mit der benötigten höheren Rechenleistung verbunden, ist der wachsende Flächenbedarf für Rechenzentren.

Doch was bedeutet diese Entwicklung für bestehende die Gewerbegebiete? Wie müssen diese sich verändern, wenn ansässige Unternehmen für Industrie 4.0 nachrüsten? Welche Rahmenbedingungen sind notwendig, um diese technologische Revolution erfolgreich zu bewältigen ? Ist diese Entwicklung eine neue Chance für die innerstädtischen Gewerbestandorte und damit für eine Renaissance der Produktion in der Stadt?

Mit Blick auf die große Bedeutung für die Wirtschaft wird es notwendig sein diese offenen Fragen zeitnah zu beantworten. In “revolutionären” Zeiten ist eine enge Beobachtung der Prozesse in der Wirtschaft durch die Stadtplanung unerlässlich, um einerseits als Wirtschaftsstandort wettbewerbsfähig zu bleiben und andererseits eine Gewerbeentwicklung zu forcieren, die ökonomischen, ökologischen und sozialen Kriterien Rechnung trägt.  Ein enges Andocken an die think-tanks der Wirtschaft ist dringend angezeigt. Ein bloses Reagieren dürfte zu wenig sein.

Dieser Artikel basiert in wesentlichen Teilen auf einem Beitrag von Prof. Dr. Peter Ring im “Räumlich-funktionalen Entwicklungskonzept Gewerbe” für Frankfurt am Main, das regioconsult in Zusammenarbeit mit Spath + Nagel erarbeitet hat. Das Konzept ist im REGIOVERLAG erschienen und kann hier bezogen werden.

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