Die Wechselbeziehung zwischen physischer Produktion und digitaler Infrastruktur (KI & Rechenzentrum)

Produktion und IT: Das Zusammenspiel, das Deutschland stärkt

Wie verhält sich die Beziehung zwischen produzierendem Gewerbe und digitaler Infrastruktur? Diese Frage stellt sich angesichts der zunehmenden Digitalisierung und des Wachstums von Rechenzentren, Cloud-Computing und künstlicher Intelligenz. Im Folgenden werden die komplexen Wechselwirkungen zwischen physischer Produktion und digitaler Infrastruktur untersucht, wobei besonders die Situation in Deutschland im internationalen Vergleich betrachtet wird.

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Was macht die physische Produktion zur Grundlage der digitalen Wertschöpfung?

Die physische Produktion bildet das Fundament für die digitale Wertschöpfung aus mehreren Gründen. Zunächst einmal generiert das produzierende Gewerbe reale Produkte und Dienstleistungen, die einen direkten Nutzen für Endverbraucher haben. Eine Fabrik kann theoretisch ohne Cloud-Infrastruktur und Rechenzentren operieren, wie es jahrzehntelang der Fall war. Umgekehrt jedoch ergibt ein Rechenzentrum ohne produzierende Wirtschaft keinen wirtschaftlichen Sinn.

Die IT, Digitalisierung und künstliche Intelligenz bedingen zugespitzt die Notwendigkeit des physischen produzierenden Gewerbes beziehungsweise der Produktionsstätten, damit sich deren Wert monetarisieren lässt. Cloud-Computing und Rechenzentren sind Enabler und Multiplikatoren für die Wertschöpfung, aber sie schaffen selbst keine physischen Güter.

Welche Rolle spielen Rechenzentren in der modernen Wirtschaft?

Rechenzentren fungieren als das Rückgrat der Digitalisierung. Kaum ein Unternehmen oder Privathaushalt kommt ohne die Leistungen von Rechenzentren aus, auch die öffentliche Verwaltung ist ohne Rechenzentren nicht mehr arbeitsfähig. Sie ermöglichen die Speicherung, Verarbeitung und Bereitstellung von Daten, die für moderne Geschäftsprozesse unerlässlich sind.

Dennoch bleibt ihre Funktion dienend: Sie unterstützen und optimieren Prozesse in der realen Wirtschaft, schaffen aber selbst keine materiellen Güter. Die Wertschöpfung entsteht erst durch die Anwendung digitaler Technologien in der physischen Produktion, im Handel oder in Dienstleistungen.

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Der Geschwindigkeitsvorteil der digitalen Infrastruktur

Wie unterscheiden sich die Aufbauzeiten zwischen Rechenzentren und Produktionsstätten?

Ein Rechenzentrum lässt sich nachweislich schneller aufbauen als eine Produktionsstätte. Während für den Bau eines traditionellen Rechenzentrums üblicherweise ein Zeitraum von etwa 400 Tagen zu veranschlagen ist, kann dieser bei modularen Konzepten auf lediglich 2-3 Monate reduziert werden.

Im Gegensatz dazu benötigt der Bau einer modernen Produktionsanlage mehrere Jahre. Die Factory 56 von Mercedes-Benz in Sindelfingen hatte beispielsweise eine Bauzeit von 2,5 Jahren. Auch die Errichtung der Tesla Gigafactory in Berlin-Brandenburg war ein mehrjähriges Vorhaben.

Warum ist die schnellere Errichtung von Rechenzentren nicht unbedingt ein Vorteil?

Die Geschwindigkeit beim Aufbau von Rechenzentren ist nicht von Vorteil, weil die Mehrung von Clouds und Rechenzentren im Verhältnis zum Wachstum von Produktionsstätten stehen muss, damit diese sich rentieren und sich nicht später selbst kannibalisieren. Ein Überangebot an digitaler Infrastruktur ohne entsprechende Nachfrage aus der produzierenden Wirtschaft führt zu Überkapazitäten und unwirtschaftlichen Investitionen.

Standortanforderungen im Vergleich

Welche unterschiedlichen Anforderungen stellen Rechenzentren und produzierende Betriebe an ihre Standorte?

Rechenzentren lassen sich über kurz oder lang überall aufstellen, ohne größere Notwendigkeiten wie beim produzierenden Gewerbe. Die wichtigsten Standortfaktoren für Rechenzentren sind:

• Grundstücksgröße (oft ab 1 Hektar für Hyperscale-Rechenzentren)
• Distanz zum Internetknotenpunkt DE-CIX in Frankfurt
• Stromverfügbarkeit und Nähe zu Umspannwerken
• Distanz zu potenziellen Gefahrenquellen

Produzierende Betriebe hingegen müssen im Einklang mit energetischer Infrastruktur, Wissenschaft und Schulen stehen. Sie benötigen:

• Qualifizierte Arbeitskräfte und Nähe zu Ausbildungseinrichtungen
• Verkehrsanbindung für Gütertransport
• Zulieferer und Abnehmer in erreichbarer Nähe
• Spezifische Infrastruktur je nach Branche

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Wie wirkt sich die unterschiedliche Standortflexibilität auf die regionale Entwicklung aus?

Ist die Infrastruktur für produzierendes Gewerbe nicht ausreichend vorhanden, so ist ein Erfolg des produzierenden Gewerbes nur bedingt möglich – und somit in Abhängigkeit auch eines Rechenzentrums, der IT, KI und Digitalisierung. Rechenzentren schaffen im Vergleich zu Produktionsstätten nur wenige Arbeitsplätze vor Ort. Selbst große Rechenzentren kommen mit einer geringen Mitarbeiterzahl zur Betreuung der Anlage aus.

Deutschland im internationalen Vergleich

Wie steht Deutschland bei der Industrieproduktion im Vergleich zu anderen Ländern da?

Deutschland hat mit knapp 20% einen der höchsten Anteile des produzierenden Gewerbes am BIP weltweit. Im Jahr 2024 steuerte das Verarbeitende Gewerbe 19,7% zur Bruttowertschöpfung in Deutschland bei. Zum Vergleich: In Frankreich lag der Anteil bei 10,6%, in den USA bei 17,5%.

Wenn man die Staatengebilde EU, USA und China auf die einzelnen Länder und Regionen herunterbricht, dann steht Deutschland an erster Stelle, vor Kalifornien und seinem Silicon Valley. Das verarbeitende Gewerbe beziehungsweise die Industrie liegt in Kalifornien bei 11%, während Deutschland fast das Doppelte bei einem BIP-Anteil von knapp 20% erreicht.

Wie verhält sich der IT-Sektor im Vergleich zwischen Deutschland und Kalifornien?

Der Anteil des IT-Sektors am Bruttoinlandsprodukt unterscheidet sich signifikant zwischen Deutschland und Kalifornien:

• In Deutschland betrug der Anteil der IKT/IT am BIP im Jahr 2024 etwa 4,5%
• In Kalifornien macht der Technologiesektor rund 17-19% des gesamten BIP aus

Tatsächlich hat das Silicon Valley einen BIP-Anteil von über 30% in Kalifornien. Der IT-Anteil am BIP ist in Kalifornien etwa viermal so hoch wie in Deutschland.

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Die Chancen für Deutschland

Warum hat Deutschland bessere Chancen, im IT-Bereich aufzuholen, als Kalifornien in der Industrie?

Die Chancen, dass Deutschland im Bereich der IT, KI und Rechenzentrum schneller aufholt als Kalifornien im Bereich der Industrie, sind ungleich größer. Dies liegt an mehreren Faktoren:

1. Industrielle Basis als Fundament: Deutschland verfügt bereits über eine starke industrielle Basis, die als Anwendungsfeld für digitale Technologien dient
2. Schnellere Skalierbarkeit digitaler Infrastruktur: Während der Aufbau industrieller Kapazitäten Jahre dauert und spezifische Standortfaktoren erfordert, lassen sich digitale Infrastrukturen schneller errichten
3. Wachstumspotenzial: Der deutsche IT-Markt wächst bereits stark. Für 2025 wird ein Wachstum von 4,6% auf 232,8 Milliarden Euro prognostiziert

Welche Hebel muss Deutschland bewegen, um den IT-Rückstand aufzuholen?

Wenn Deutschland – und vor allem auch die EU – die richtigen Hebel bewegt, lässt sich der IT-Rückstand gegenüber den USA schnell aufholen. Folgende Maßnahmen sind erforderlich:

1. Ausbau der digitalen Infrastruktur: Beschleunigter Ausbau von Breitbandnetzen und 5G-Kommunikation
2. Förderung von Rechenzentren: Strompreiskompensation und vereinfachte Genehmigungsverfahren
3. Investitionen in Schlüsseltechnologien: Verstärkte Förderung von KI, Cloud Computing und Quantentechnologien
4. Digitalisierung der Industrie: Konsequente Umsetzung von Industrie 4.0-Konzepten

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Die Rolle der EU im digitalen Binnenmarkt

Welche Bedeutung hat der EU-Binnenmarkt für die Digitalisierung?

Die EU muss alle an einem Strang ziehen und den weiteren Bereich, den Binnenmarkt in der EU, entsprechend weiter forcieren. Die EU-Kommission hat erkannt, dass der Binnenmarkt reformiert werden muss, um die digitale Transformation voranzutreiben.

Die neue Binnenmarktstrategie zielt darauf ab:

• Die zehn größten Hindernisse im Binnenmarkt zu beseitigen
• Die Digitalisierung des Binnenmarktes voranzutreiben
• Grenzüberschreitende digitale Dienste zu erleichtern
• Gemeinsame Standards und Normen zu entwickeln

Welche konkreten Baustellen gibt es für die EU-Kommission?

Es gibt genügend Baustellen für die EU-Kommission, hier endlich mehr zu tun und auf die Hauptagenda zu setzen:

1. Digitalisierung der Verwaltung: Umsetzung des “Once-Only”-Prinzips und des Single Digital Gateway
2. Abbau regulatorischer Hürden: Vereinfachung grenzüberschreitender Dienstleistungen und Reduzierung bürokratischer Belastungen
3. Förderung digitaler Innovationszentren: Aufbau und Stärkung der Europäischen Digitalen Innovationszentren (EDIHs)
4. Investitionen in digitale Infrastruktur: Das Programm “Digital Europe” stellt 8,2 Milliarden Euro für den digitalen Wandel bereit

Wirtschaftliche Bedeutung und Wertschöpfung

Wie trägt die Digitalisierung zur Wertschöpfung bei?

Die Digitalisierung kann erheblich zur Steigerung der Wertschöpfung beitragen. Cloud Computing allein könnte in der EU bis 2020 eine zusätzliche Wertschöpfung von bis zu 250 Milliarden Euro und 2,5 Millionen neue Arbeitsplätze schaffen.

In Deutschland wurden 2024 bereits 152,6 Milliarden Euro mit Informationstechnologie umgesetzt. Die Software-Branche wächst dabei besonders stark mit einem Plus von 9,5% für 2025.

Welche Rolle spielt Industrie 4.0 für die Nachhaltigkeit?

Industrie 4.0 trägt signifikant zu einer nachhaltigen Produktion bei. 81% der Unternehmen sagen, dass Industrie 4.0 zu einer nachhaltigen Produktion beiträgt. Durch digitale Technologien können im Jahr 2030 bei einem beschleunigten Einsatz allein in Deutschland bis zu 64 Millionen Tonnen CO2 eingespart werden – das sind 17% der insgesamt geplanten CO2-Einsparungen im Rahmen des Klimaziels 2030.

Energiebedarf und Infrastruktur

Wie entwickelt sich der Energiebedarf von Rechenzentren?

Der Energiebedarf von Rechenzentren steigt kontinuierlich. Mit dem weiteren Kapazitätsausbau wird sich der Strombedarf der Rechenzentren und IT-Installationen von 20 Terawattstunden (TWh) im Jahr 2023 voraussichtlich verdoppeln. Bis 2030 werden Rechenzentren für etwa 3,2% des gesamten Strombedarfs in der EU verantwortlich sein.

Welche Anforderungen stellt dies an die Energieinfrastruktur?

• Die Verfügbarkeit von Strom ist ein limitierender Faktor für die Entwicklung von Rechenzentren. Neue Anforderungen umfassen:
• 100% Strom aus erneuerbaren Energien ab 2027
• Nutzung von mindestens 10% Abwärme ab 2026 (20% ab 2028)
• Integration in kommunale Wärmenetze
• Aufbau intelligenter Energieinfrastrukturen

Arbeitsmarkt und Beschäftigung

Wie unterscheidet sich die Beschäftigungsintensität zwischen IT und Industrie?

Die Beschäftigungsstrukturen unterscheiden sich erheblich:

• Im Verarbeitenden Gewerbe arbeiten in Deutschland 8 Millionen Menschen
• In der IT-Branche sind es 1,183 Millionen Erwerbstätige
• Rechenzentren selbst schaffen nur wenige direkte Arbeitsplätze vor Ort

Welche Entwicklung ist am Arbeitsmarkt zu erwarten?

Die IT-Branche schafft kontinuierlich neue Arbeitsplätze. Für 2025 wird ein Zuwachs von 20.000 neuen Jobs in der ITK-Branche erwartet. Gleichzeitig steigt der Bedarf an qualifizierten Fachkräften in beiden Sektoren, wobei die Industrie von ihrer etablierten dualen Ausbildung profitiert.

Wie kann Deutschland seine Position als Industriestandort mit digitaler Kompetenz stärken?

Deutschland kann seine einzigartige Position nutzen, indem es:

1. Die starke Industriebasis als Anwendungsfeld für digitale Innovationen nutzt
2. Gezielt in die Digitalisierung der Produktion investiert
3. Die Vorteile beider Welten kombiniert – deutsche Ingenieurskunst mit digitaler Innovation

Welche Rolle spielt die europäische Zusammenarbeit?

Die europäische Zusammenarbeit ist entscheidend für den Erfolg. Der EU-Binnenmarkt mit 450 Millionen Verbrauchern bietet einen großen Heimatmarkt für digitale Lösungen. Gemeinsame Standards, koordinierte Investitionen und der Abbau von Handelshemmnissen sind essentiell für die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber den USA und China.

Die Betrachtung zeigt, dass physische Produktion und digitale Infrastruktur in einem symbiotischen Verhältnis stehen, wobei die produzierende Wirtschaft das Fundament bildet. Deutschland verfügt mit seinem starken industriellen Sektor über eine hervorragende Ausgangsbasis, um auch im digitalen Bereich aufzuholen. Die schnellere Skalierbarkeit digitaler Infrastrukturen im Vergleich zum langwierigen Aufbau industrieller Kapazitäten bietet Deutschland die Chance, seinen Rückstand gegenüber digitalen Vorreitern wie dem Silicon Valley aufzuholen. Entscheidend wird sein, die richtigen politischen und wirtschaftlichen Weichen zu stellen und dabei die Stärken der europäischen Zusammenarbeit zu nutzen.

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