In der heutigen, sich rasch wandelnden globalen Welt bietet klare Vorausschau Orientierung, um sich inmitten der Komplexität zurechtzufinden und erfolgreich zu sein. Das Evonik Foresight Team hat zum zweiten Mal eine umfassende Untersuchung potenzieller Paradigmenwechsel durchgeführt – sogenannter „GameChanger“, die Gesellschaft, Industrie und Märkte maßgeblich beeinflussen könnten.
Die Welt, in der wir leben, unterliegt einem ständigen Wandel – neue Technologien werden entdeckt, politische Entscheidungen getroffen und neue gesellschaftliche Strömungen entstehen. Die meisten Veränderungen vollziehen sich schrittweise und in gewisser Weise vorhersehbar, sodass die Betroffenen genügend Zeit haben, sich anzupassen. Viele Veränderungen nehmen wir gar nicht als solche wahr, da sie sich langsam, Tropfen für Tropfen, manifestieren. Wussten Sie zum Beispiel, dass der Bau des ersten kommerziellen Fusionsreaktors bereits begonnen hat? Oder dass in nur zehn Jahren mobile Roboter bis zu 40% unserer Hausarbeit übernehmen könnten?
Manche Veränderungen sind jedoch ganz anderer Natur: Sie sind einschneidend und deutlich spürbar. Sie vollziehen sich relativ schnell, in einem einzigen Ereignis oder innerhalb weniger Jahre. Und vor allem: Wenn sie eintreten, verändern sie das Leben, die Wirtschaft und die globale Wirtschaft grundlegend. Sie ändern die Spielregeln und können daher als GameChangers bezeichnet werden.
Bei Evonik Foresight ist es unsere Aufgabe, solche zukünftigen Entwicklungen zu antizipieren und zu beobachten, ihre Auswirkungen auf Evonik zu analysieren und erste Ideen zu entwickeln, wie wir uns darauf vorbereiten können. Aus diesem Grund haben wir 2017 die erste Ausgabe von „Evonik GameChangers“ veröffentlicht. Dieser Bericht hat zahlreiche Innovationsaktivitäten bei Evonik angestoßen und ist bis heute von hoher Relevanz.
Was jedoch vor neun Jahren als Zukunft galt, ist heute viel näher gerückt, und die Welt hat sich erheblich verändert. Daher ist eine Überarbeitung unseres Evonik GameChanger-Portfolios notwendig, denn zukünftige Veränderungen werden unvermindert weitergehen.
Der Prozess ist daher nicht abgeschlossen – wir laden Sie ein, gemeinsam mit uns „vorauszudenken“. Entdecken Sie unsere GameChangers 2035 im folgenden Abschnitt und kontaktieren Sie uns, wenn Sie Kommentare, Fragen oder Erkenntnisse zu diesen und anderen GameChangers haben, die Sie mit uns teilen möchten.
Bei der derzeitigen Klimapolitik besteht eine Wahrscheinlichkeit von 66%, dass sich die Erde bis 2100 um 3,1°C erwärmt, doch bereits 2035 werden die Auswirkungen spürbar sein. Bei einer Erwärmung um 3°C könnten 200 Städte die Hälfte des Jahres Temperaturen von über 35°C ausgesetzt sein, was Dürren, Stürme und Kriminalität begünstigen würde. Berlin könnte unter extremen Hitzewellen leiden, New York City könnte durch häufige Sturmfluten und Überschwemmungen verwüstet werden. Bis 2100 werden lebensbedrohliche Hitze und Luftfeuchtigkeit voraussichtlich 1⁄2 bis 3⁄4 der Weltbevölkerung auswirken. Jeder zweite Mensch lebt in Städten, die unter doppelt so hohem Hitzestress leiden könnten wie ländliche Gebiete, und die Arbeitsfähigkeit könnte in Hitzewellen um 20% sinken. 10% der Weltbevölkerung leben an Küsten, die weniger als 10m über dem Meeresspiegel liegen, der bis 2100 um einen halben Meter ansteigen könnte. Bis 2050 werden wahrscheinlich über 1 Milliarde Menschen von klimatischen Gefahren an den Küsten bedroht sein, und zwischen 216 Millionen und 1 Milliarde Klimaflüchtlinge könnten aus ihrer Heimat vertrieben werden. Die Blitzaktivität könnte um 12% pro 1°C Erwärmung zunehmen, was das Risiko von Waldbränden verschärft. Sogar Vulkanausbrüche und Erdbeben könnten zunehmen, da der hydrostatische Druck auf den Erdmantel auf die sich ändernde Niederschlagsintensität und das Abschmelzen der Gletscher reagiert. Bei einigen Nutzpflanzen wie Weizen könnten sich die Wachstumsdauer und Wachstumsrate in Nordeuropa aufgrund wärmerer Temperaturen und hoher CO2-Werte verlängern, doch die Gesamterträge werden wahrscheinlich sinken, da die Pflanzen durch zunehmende Schädlingsbefälle, veränderte Niederschlagsmuster und andere klimatische Auswirkungen geschwächt werden. Angesichts drohender Katastrophen muss die Menschheit alles in ihrer Macht Stehende tun, um die Erde bewohnbar zu halten, wenn auch nicht unbedingt komfortabel.
Im Jahr 2023 waren weltweit 3,9 Millionen Industrie- und Serviceroboter im Einsatz, was einer Roboterdichte von 151 Robotern pro 10.000 Beschäftigte entspricht – das ist mehr als doppelt so viel wie im Jahr 2016. Während traditionelle Hochgeschwindigkeits-Industrieroboter für die Produktivitätssteigerung weiterhin wichtig bleiben, liegt der wahre Wandel in der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter: Rasante Fortschritte bei Sensoren, Bildverarbeitungs- technologien und intelligenten Greifern ermöglichen es autonomen mobilen Robotern, Echtzeit auf Veränderungen in ihrer Umgebung zu reagieren und somit sicher neben menschlichen Arbeitern zu arbeiten.3 In Verbindung mit Algorithmen des maschinellen Lernens werden kollaborative Roboter in der Lage sein, schnell zu lernen und sich an neue Umgebungen und Anwendungen anzupassen, wodurch sie zu Mehrzweckrobotern werden.4 Dies wird die Anwendungsbereiche für Roboter radikal erweitern, und die wirtschaftlichen Auswirkungen könnten enorm sein. Plausible Schätzungen für ein Szenario mit schneller Robotereinführung prognostizieren bis 2030 ein zusätzliches BIP von 4,9 Billionen US-Dollar, was etwa +4,5 Prozentpunkten entspricht, für die Weltwirtschaft.5 Extremere Prognosen gehen von CAGRs von bis zu 10% bis Anfang der 2030er Jahre und sogar einen scheinbar abwegigen Anstieg des BIP um 100% p.a. bis Ende der 2030er Jahre.6 Ein wesentlicher Treiber für ein solches Wachstum könnte eine rasche Zunahme der Fähigkeiten und des Einsatzes von Mehrzweckrobotern sein, möglicherweise in humanoider Form, was die Stundenkosten* für (Roboter-)Arbeitskraft drastisch senken und gleichzeitig die Produktivität menschlicher Arbeitskräfte steigern würden.7,8 Neben kommerziellen Anwendungen von der Fabrikhalle bis zu Krankenhausfluren halten Roboter auch Einzug in den Haushalt: Experten sagen voraus, dass bis 2035 bis zu 40% der häuslichen Aufgaben automatisierbar sein könnten.9
Seit jeher wird die Mobilität von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor (ICE) dominiert, die durch schrittweise Innovationen geprägt sind, deren Schwerpunkt auf der Verbesserung der Kraftstoffeffizienz und der Sicherheit liegt. Der private Besitz war vorherrschend, während Autos meist eigenständige Maschinen sind, die kaum in umfassendere Systeme integriert sind, was sich auf die Gestaltung der Infrastruktur auswirkt, die meist ineffizient ist. Infolgedessen bestehen Verkehrsstaus fort, während der Verkehr nach wie vor ein großer globaler CO2-Verursacher ist (21%). Doch der Bedarf an umweltfreundlicheren, effizienteren Optionen sowie politische Maßnahmen und technologische Fortschritte wie Batterien treiben einen Wandel in der Mobilität voran. Heute haben sich Elektrofahrzeuge (EVs) etabliert und werden zunehmend genutzt. Angeführt von China erreichten die weltweiten EV-Verkäufe im Jahr 2024 17 Millionen, was einen Anstieg von 20% gegenüber dem Vorjahr bedeutet, und werden bis 2035 voraussichtlich 71 Millionen erreichen. Die Mobilität wird durch den Aufstieg der Mikromobilität, Fortschritte bei CAVs (Connected and Autonomous Vehicles), intelligenter Infrastruktur und der urbanen Luftmobilität (UAM) weiter verändert. Bis 2035 könnte MaaS (Mobility as a Service) zum Mainstream werden und verschiedene Verkehrsmittel miteinander verbinden, fortschrittliche integrierte und vernetzte Fahrzeuge könnten auf den Straßen alltäglich sein, während UAM eine praktikable Transportoption darstellen könnte. Auch die Luftfahrt schreitet voran mit Innovationen bei schnelleren, größeren und umweltfreundlicheren Flugzeugen, und Hochgeschwindigkeitsbahnnetze (HSR) werden ausgebaut, vor allem in Asien und der EU, und bieten schnelle und effiziente Intercity-Reisen. Das Hyperloop-Konzept verspricht noch schnellere Reisen, befindet sich jedoch noch [intern] in der Versuchsphase. Bis 2030 wird erwartet, dass die HSR für Mittelstreckenreisen bessere Alternativen zum Flugverkehr bietet, während der Überschallflugverkehr ein Comeback erleben wird – mit einer Geschwindigkeit, die etwa doppelt so hoch ist wie die der Concorde, aber umweltfreundlicher, sicherer und erschwinglicher.
Im Jahr 2023 stammten über 90% der Rohstoffe der chemischen Industrie aus fossilem Kohlenstoff. Eine kreislauforientierte Wertschöpfungskette für eingebetteten Kohlenstoff ist mit fossilen Rohstoffen aufgrund der begrenzten Recyclingfähigkeit nicht realisierbar. Die Industrie muss sich von fossilen Brennstoffen lösen, um eine nachhaltige, Kreislaufwirtschaft zu erreichen. Dies beinhaltet die Untersuchung von drei potenziellen Lösungen: Recycling, Biomasse-Materialien sowie Kohlenstoffabscheidung und -nutzung (CCU), die jeweils einzigartige Vorteile und Herausforderungen mit sich bringen. Das Recycling steht vor der Herausforderung, dass aufgrund der Empfindlichkeit der Prozesse saubere, gut sortierte Abfälle benötigt werden. Die Nachfrage nach Kunststoffabfällen als nachhaltigem Ausgangsmaterial wird bis 2030 voraussichtlich rund 210 Millionen Tonnen pro Jahr erreichen. Aktuelle Prognosen deuten jedoch darauf hin, dass Recyclingunternehmen nur etwa die Hälfte davon liefern können, was eine engere Zusammenarbeit mit Abfallentsorgungsunternehmen erfordert, um mehr hochwertigen, sortierten Abfall zu sichern. Biomasse und CCU stehen vor erheblichen wirtschaftlichen Hürden. Die Vorbehandlung von Biomasse ist kostspielig, und viele Technologien befinden sich noch in einem frühen Stadium, was erhebliche Forschung und Investitionen erfordert Obwohl die aus Emissionen verfügbare CO2-Menge 16-mal höher ist als der erwartete Kohlenstoffbedarf der globalen chemischen Industrie im Jahr 2030, wird prognostiziert, dass bis dahin nur 0,003% für CCU genutzt werden, was auf hohe Kosten und noch nicht ausgereifte Technologien zurückzuführen ist. Der Übergang zu erneuerbarem Kohlenstoff wird die chemische Industrie neu definieren, indem er Produktionsstandorte verändert, die Ressourcenbeschaffung auf biobasierte Quellen verlagert, Lieferketten dezentralisiert und regulatorische Änderungen vorantreibt.
Fortschritte bei mehrschichtigen neuronalen Netzen, die erstmals in den 80er Jahren theoretisiert wurden, in Verbindung mit größerer Rechenleistung und Speicherkapazität machten „Deep Learning“* möglich. Anschließend wurde Deep Learning von Unternehmen und Regierungen adaptiert, um nützliche Muster in Big Data aller Art zu finden. Heute können KI-Algorithmen Gesichter und Sprache erkennen, Sprachen übersetzen, die Materialentdeckung unterstützen und Bilder und Filme erstellen.Für immer mehr Menschen wird der tägliche Einsatz eines KI-Tools wie ChatGPT oder Microsoft Copilot zur neuen Normalität. Auf dem Weg ins Jahr 2035 wird KI viele Aspekte der Gesellschaft evolutionär umgestalten. Von Wirtschaftsprüfung, Verwaltung, Rechtsprechung, Gesetzgebung, Strafverfolgung, medizinischer Versorgung, Bildung, Forschung und Innovation bis hin zu sogar Kunst und Kultur – KI-Anwendungen werden sich in all diesen Bereichen und darüber hinaus verbreiten und Vorteile in Bezug auf Kosten, Effizienz, Geschwindigkeit und Qualität bieten, die nicht ignoriert werden können. Bereits im Jahr 2017 schätzten Analysten von Deloitte, dass KI in der öffentlichen Verwaltung allein in den USA potenzielle jährliche Einsparungen von 41,1 Mrd. USD erzielen und gleichzeitig Personalengpässe entschärfen kann. Daher ist davon auszugehen, dass KI in Zukunft zum wahren Rückgrat vieler Gesellschaften werden und den Weg für eine KI-Gesellschaft ebnen wird, in der viele Entscheidungen KI-gestützt oder sogar automatisch von KI getroffen werden. Die Verbreitung von KI wird jedoch mit Kompromissen einhergehen, wie zum Beispiel einer Beeinträchtigung der Privatsphäre, Dequalifizierung und Verdrängung von Berufsgruppen sowie schwierigen Diskussionen über Ethik, Datenschutz und Regulierung.
Das Bauwesen war lange Zeit auf manuelle Arbeit und einfache Werkzeuge angewiesen, wobei Techniken wie Maurerarbeiten, Tischlerei und Betonieren sowie Materialien wie Holz, Beton und Stahl häufig zum Einsatz kamen. Das Projektmanagement stützte sich auf papierbasierte Systeme, was zu Verzögerungen und Ineffizienzen führte. Obwohl Mechanisierung und CAD (Computer-Aided Design) die Planung im späten 20. Jahrhundert revolutionierten, gilt die Branche nach wie vor als konservativ und ist für 39% der weltweiten energiebezogenen CO2-Emissionen verantwortlich. Eine wachsende Wohnungsnot, ein hoher CO2-Fußabdruck und steigende Kosten (zuzüglich Instandhaltung, einem versteckten Kostentreiber) treiben den Wandel in der Branche voran, und der technologische Fortschritt ermöglicht diesen Wandel.7,8,9 BIM (Building Information Modelling) beispielsweise verändert CAD, verbessert die Zusammenarbeit, reduziert Fehler in Projekten und senkt die Kosten. Neue Techniken wie Modularisierung, 3D-Druck, Robotik und KI ermöglichen Rapid Prototyping, Abfallreduzierung, den Bau komplexer Strukturen sowie Effizienzsteigerungen. Drohnen verbessern Inspektionen und Vermessungen und sorgen zusammen mit autonomen Fahrzeugen (AVs) für einen optimierten Materialtransport auf Baustellen. Zudem ermöglichen umweltfreundliche Materialien und die Integration intelligenter Systeme eine CO2-Reduzierung und Energieeinsparungen bei Gebäuden. Bis 2035 könnten viele Baustellen vollständig automatisiert sein und nur noch einen minimalen Bedarf an Arbeitskräften haben, was Projekte um bis zu 70% beschleunigt, Abfälle um 60% und Kosten um 20% reduziert. Abweichungen zwischen der CAD-Planung und der Realität vor Ort werden sich verringert haben. Während die Infrastrukturausgaben bis 2040 100 Billionen US-Dollar erreichen könnten, könnten Gebäude mit weniger, extrem widerstandsfähigen, aber leichteren und umweltfreundlicheren Materialien gebaut werden, die über eine hervorragende Isolierung verfügen und sich selbst reparieren können.
Die Idee, unseren Körper zu verbessern, ist nicht neu, doch die jüngsten Fortschritte in der Biotechnologie, Nanotechnologie und künstlichen Intelligenz werden diese Verbesserungen zu einer wahrhaftntransformativen Entwicklung machen. Heute sehen wir die Anfänge dieser Transformation in Technologiennwie fortschrittlichen Prothesen, Cochlea-Implantaten und tragbaren Gesundheitsmonitoren. Die Zukunft verspricht jedoch weitaus tiefgreifendere Veränderungen. Verbesserungen der körperlichen, kognitiven, emotionalen und sensorischen Fähigkeiten könnten zur Entstehung von Übermenschen führen. Die direkte Integration digitaler Schnittstellen in das Gehirn könnte eine nahtlose Kommunikation mit Computern und anderen digitalen Geräten ermöglichen. Diese Entwicklung würde ein erweitertes Sehen ermöglichen, wodurch Einzelpersonen digitale Informationen nahtlos über ihre reale Sicht legen könnten, was die Art und Weise, wie wir mit unserer Umgebung interagieren, revolutionieren würde. Sensorische Verbesserungen könnten unsere Fähigkeit erweitern, ein breiteres Lichtspektrum wahrzunehmen oder über den normalen Bereich hinaus zu hören, während kognitive Verbesserungen eine schnelle Problemlösung ermöglichen könnten, indem mit nur einem Gedanken auf riesige Wissensdatenbanken zugegriffen wird. Letztendlich dürfte diese Verschmelzung von Mensch und Maschine Menschen hervorbringen, deren Intelligenz, Kraft und Lebensdauer enorm gesteigert sind – und die sich einem fast göttlichen Status annähern. Diese neue Ära wäre jedoch nicht ohne Herausforderungen. Es könnten gesellschaftliche Gräben und neue Ungleichheiten zwischen erweiterten und nicht erweiterten Menschen entstehen, was Bedenken hinsichtlich Privatsphäre, Autonomie und Kontrolle aufwirft. Fragen werden aufkommen: Was macht eine menschliche Leistung aus? Was gilt als die neue Normalität?
Die Welt könnte in eine neue Ära von Infektionskrankheiten eintreten, die durch hohe Bevölkerungsdichte, erhöhte Mobilität der Menschen, intensive Tierhaltung und Entwaldung vorangetrieben wird. Der Klimawandel wirkt als zusätzlicher Katalysator, indem er die Verbreitung und die Übertragungsmöglichkeiten gefährlicher Krankheitserreger erweitert. Die globale COVID-19-Pandemie hat diese Entwicklung mit etwa 780 Millionen Infektionen und 7,1 Millionen Todesfällen zwischen 2020 und November 2024. Ein Anstieg neu auftretender und wiederauftretender Infektionskrankheiten wird seit Jahrzehnten beobachtet, doch wächst die Sorge hinsichtlich der öffentlichen Gleichgültigkeit gegenüber solchen Bedrohungen, wobei das Vertrauen in Impfstoffe insbesondere bei Personen unter 35 Jahren abnimmt. Darüber hinaus könnte die zunehmende Antibiotikaresistenz eine postantibiotische Ära einläuten. Nichtübertragbare Krankheiten (NCDs) wie Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes dominieren nach wie vor als führende Todesursachen. Ihre Prävalenz wird weiter steigen und die Gesundheitssysteme weltweit überlasten, sofern nicht innovative Ansätze zur Prävention und zum Management von NCDs, die auf die alternde Bevölkerung zugeschnitten sind, den weit verbreiteten ungesunden Lebensstil eindämmen können. Zudem wächst das Bewusstsein für psychische Erkrankungen (MHC). Da 15% der Bevölkerung im erwerbsfähigen Alter betroffen sind, was zu 12 Milliarden verlorenen Arbeitstagen führt und die Wirtschaft jährlich schätzungsweise 1 Billion US-Dollar kostet, ist der Bedarf an angemessenen Ressourcen für die psychische Gesundheit unbestreitbar. Zukünftige Bemühungen müssen sich darauf konzentrieren, Stigmatisierung abzubauen, den Zugang zur Versorgung zu erweitern und wirksamere Behandlungsmethoden zu entwickeln, um dieser wachsenden Krise zu begegnen.
Heute ebnen Fortschritte in der Nanotechnologie und Techniken wie die Rastertunnelmikroskopie, der 3D-Druck im Nanobereich und die Entwicklung maßgeschneiderter Proteine den Weg für die praktische molekulare Fertigung. Die potenziellen Auswirkungen der molekularen Fertigung wären enorm. In der Elektronik könnte sie zu hocheffizienten Hochleistungsgeräten mit nanoskaligen Komponenten führen. In der Medizin verspricht sie Durchbrüche bei der gezielten Wirkstoffabgabe und der regenerativen Gewebezüchtung. Die Energiespeicherung würde durch die Entwicklung hocheffizienter Batterien und fortschrittlicher Solarzellen einen Schub erhalten. Missbrauch könnte jedoch zur Entwicklung verheerender Waffen führen. Die molekulare Fertigung, der „heilige Gral“ der Molekülherstellung, würde die Produktionslandschaft revolutionieren und die Art und Weise, wie wir Hochleistungsprodukte herstellen, auf ein Niveau beispielloser Präzision, Effizienz und Qualität heben. Im Gegensatz zu traditionellen Fertigungsmethoden, bei denen oft größere Materialien zerschnitten werden, nutzt die molekulare Fertigung programmierbare Werkzeuge, um Gegenstände von Grund auf aufzubauen. Einzelne Atome werden so positioniert, dass sie spezifische chemische Bindungen eingehen und so Atom für Atom größere Strukturen aufbauen. Anstatt auf teure und knappe Ressourcen zurückzugreifen, nutzt die molekulare Fertigung die reichlich vorhandenen nanoskaligen Elemente um uns herum. Es gibt zwar noch Hürden zu überwinden, doch die Revolution, die sie auslösen würde, macht sie viel zu verlockend, um sie zu ignorieren.
Diesen enormen Anstieg verdanken wir vor allem der Verbesserung der Gesundheits-, Ernährungs- und Hygienestandards, auch wenn diese Verbesserungen eher darauf abzielten, Gesundheitsrisiken und Krankheiten im Allgemeinen zu beseitigen, als die Lebenserwartung zu erhöhen. Doch das ändert sich: Eine wachsende Zahl von Wissenschaftlern sieht in der Beseitigung des Alterns selbst einen möglichen und plausiblen Weg, tödliche Krankheiten zu vermeiden. Heute wird das Altern nicht mehr nur als gottgegebenes Schicksal verstanden, sondern als komplexes Zusammenspiel unzähliger biologischer Prozesse, die zu unerwünschten Ergebnissen führen, nämlich der Verschlechterung des menschlichen Körpers, die schließlich zum Tod führt. Aus diesem Grund schlugen Forscher der WHO (Weltgesundheitsorganisation) sowie der FDA (United States Food and Drug Administration) im Jahr 2019 vor, das Altern als Krankheit anzuerkennen. Im Jahr 2022 trat der Vorschlag in Kraft. Dies führte zur Gründung Dutzender Forschungsinstitute, z.B. des Buck Institute for Research on Aging, des Stanford Center on Longevity und des Max-Planck-Instituts für Biologie des Alterns, sowie privater Einrichtungen, z.B. der bekanntesten SENS Research Fondation6 und unzählige Start-ups, die sich darauf konzentrieren, altersbedingte Krankheiten und damit das Altern selbst zu verstehen und schließlich zu heilen. Wenn sie Erfolg haben, wird die Menschheit das Aufkommen von Hochalterungsgesellschaften erleben, in denen 100 das neue 60 sein wird. Als Ergebnis dieses florierenden Ökosystems befinden sich die ersten Langlebigkeitsmedikamente in klinischen Studien, und eine Langlebigkeitsindustrie entsteht. Schätzungen zufolge belief sich der Gesamtwert von Langlebigkeitstherapien im Jahr 2020 auf 25,1 Mrd. USD und könnte bis 2030 44,2 Mrd. USD erreichen, wobei das Potenzial für den Ersatz herkömmlicher Therapeutika, wie beispielsweise Behandlungen für Typ-2-Diabetes, die allein einen Markt von 127 Mrd. USD darstellen, noch nicht berücksichtigt ist.