KI Trendreport

KI

Wie KI Branchen verändert Trendreport:

0 1 02 03 04 05 06

–– 04 –– KI – unser Begleiter im Alltag

–– 08 –– Einzelhandel als Rückgrat der Wirtschaft

–– 12 –– Die Technologierevolution im Gesundheitswesen

–– 16 –– Landwirtschaft mit großem Potenzial

–– 20 –– Die neuen Wege der Logistik

–– 22 –– KI birgt Chancen für Industrie

Lesen Sie den kompletten KI-gestützten Trendreport direkt online: research.handelsblatt.com/ki-trend-report/

Als im November 2022 ChatGPT kostenfrei veröffentlicht wurde, löste dies einen Hype rund um das Thema Künstliche Intelligenz (KI) aus. Eine Technologie, die für viele Menschen zuvor eher aus nicht selten dystopischen Filmen als aus tatsächlichen Anwendungen bekannt war, zog in unseren Alltag ein.

Sicherlich war KI bereits zuvor ein Thema von wachsender Bedeutung und in verschiedenen Ausprägungen im Einsatz. Doch nun blieb das Thema nicht länger eine unsichtbare Kraft innerhalb anderer Anwendungen. KI stand im Scheinwerferlicht. Dort, wo die Technologie nicht ohnehin schon in Unternehmen zum Einsatz kam, fragten sich Entscheider:innen, an welchen Stellen ein Einsatz zielführend sein könnte. Und wo seit langem schon mit Hilfe von KI gearbeitet wurde, wurde dies intensiviert und zum sichtbaren Merkmal von Produkten, Geschäftsmodellen und zum relevanten Teil von Marketing- und Kommunikationsmaßnahmen.

Für das Handelsblatt Research Institute (HRI) bedeutete die schnelle Verbreitung von KI einen Umbruch auf zwei Ebenen: Einerseits gab es damit ein neues Forschungsfeld, das binnen kürzester Zeit großes Interesse auslöste. Andererseits stellte sich uns die Frage, was diese Entwicklung für unsere Arbeit bedeutet.

Der vorliegende Report greift beide Einflussfaktoren auf. Inhaltlich analysieren wir den gesamtwirtschaftlichen Effekt der KI-Revolution/-Evolution und zeigen anhand ausgewählter Branchen, welche Einsatzfelder es gibt und geben wird. Gleichzeitig wurde der Report in Kooperation mit Infosys als KI-gestützte Publikation geplant und umgesetzt. In der Onlineversion des Reports können Sie über eine Vielzahl von Features die Analyse individualisieren –von der Audioausgabe über die Zusammenfassung von Themen bis hin zur automatischen Übersetzung.

Wir wünschen Ihnen eine spannende Lektüre!

Dr. Jan Kleibrink,

Managing Director, Handelsblatt Research Institute

Der KI-Doppelschlag Editorial

KI – unser Begleiter im Alltag

Künstliche Intelligenz (KI) prägt zunehmend unser aller Alltag – ohne dass wir es oft überhaupt direkt wahrnehmen. Ob bei der Nutzung von Sprachassistenten und Navigationssystemem oder zur Verbesserung von Texten, die Mehrheit der Deutschen hat bereits Erfahrungen mit KI-Anwendungen wie ChatGPT gesammelt. Insbesondere unter jüngeren Altersgruppen ist die Akzeptanz hoch. Unternehmen betrachten die Integration von KI-Tools in tägliche Geschäftsprozesse oft noch als zu komplex, ein häufiger Grund für die Zurückhaltung sind rechtliche Bedenken – beziehungsweise die Unsicherheit bezüglich dieser Themen. Dabei sehen die meisten in KI eine gute Möglichkeit, die Wettbewerbsfähigkeit des Landes zu stärken.

Generation Z (18 bis 27 Jahre)

% Generation Y (28 bis 42 Jahre)

Neue Tools werden ausprobiert

Hierzulande zeigt die Bevölkerung ein großes Interesse an der Zukunftstechnologie der Künstlichen Intelligenz (KI). Etwa ein Viertel der Deutschen im Alter von 18 bis 60 Jahren hat bereits eine KI-Anwendung wie den Textroboter ChatGPT oder einen KI-Bildgenerator ausprobiert. Die jüngere Generation ist dabei nur geringfügig vertrauter mit diesen Diensten als die ältere. Insgesamt bewerten etwa 70 Prozent der Befragten die Entwicklung von KI-Tools positiv. Rund die Hälfte der Umfrageteilnehmer:innen plant, solche Tools künftig beruflich oder im Studium zu nutzen, wobei dieser Anteil bei den 18- bis 27-Jährigen sogar auf 72 Prozent ansteigt. Sowohl im beruflichen als auch im privaten Kontext wird KI überwiegend zur Informationsrecherche und zur Zusammenfassung von Texten verwendet.

Quelle: Horizont

44 %

Für

vier von

zehn Deutschen macht KI bereits heute ihr Alltagsleben einfacher.

Die Digitalisierung ist aus dem Alltag der Deutschen nicht mehr wegzudenken. So sind laut einer BitkomUmfrage rund 85 Prozent der Befragten der Meinung, dass digitale Technologien und Anwendungen ihr Leben unmittelbar erleichtern. KI bewerten drei Viertel eher als Chance für die Gesellschaft – und 24 Prozent als Gefahr.

Quelle: Bitkom

Mehr Kraft durch Innovation

Die mehrheitlich positive Grundeinstellung der deutschen Bevölkerung gegenüber KI geht mit einer hohen Erwartungshaltung einher, welche in den letzten Jahren deutlich zugenommen hat. So sind 8 von 10 Befragten der Überzeugung, dass die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft durch den Einsatz von KI zukünftig gestärkt wird. Jedoch gibt es auch Bedenken und Ängste hinsichtlich des Einsatzes von KI: insbesondere die Angst vor Kontrollverlust der KI, einer Zunahme von Identitätsdiebstählen und Desinformation sowie einer Verschlechterung der Arbeitsmarktsituation.

Wie wird KI die Gesellschaft verändern?

Angaben in %

Veränderungen ...

● ... sind bereits feststellbar

● ... erwarte ich in den kommenden fünf Jahren

● ... erwarte ich in den kommenden zehn Jahren

● ... erwarte ich in den kommenden zwanzig Jahren

● ... erwarte ich frühestens in den kommenden zwanzig Jahren

● KI wird die Gesellschaft nie spürbar verändern

● Weiß nicht / Keine Angabe

Quelle: Bitkom

Schlaue Helfer im Alltag

Sprachassistenten gehören zur Ausstattung vieler deutscher Haushalte. Helfer wie Siri, Alexa und Co. verstehen gesprochene Sprache und setzen sie in Aktionen um. Über die Hälfte der Menschen benutzt sie bereits. Die große Mehrheit vor allem zum Diktieren auf dem Smartphone, für Suchanfragen oder zum Beispiel für freihändige Telefonate. An zweiter Stelle kommen smarte Lautsprecher, mit denen daheim vor allem Haushaltsgeräte gesteuert, das Licht an- und ausgemacht, die Heizung geregelt oder der Staubsaugerroboter angewiesen werden. Von Bedeutung sind auch Sprachassistenten in Autos.

Nutzung von Sprachassistenten auf Geräten

In Deutschland in 2023, Angaben in %

Smart Display

Quelle: Bitkom Research

Verwendungszwecke von ChatGPT

In Deutschland in 2023, Angaben in %

Information und Kommunikation im Fokus

Innerhalb kurzer Zeit hat fast jeder Fünfte schon einmal die KI-Anwendung ChatGPT genutzt. Meist wurde die Anwendung genutzt, um Texte zu erstellen oder Informationen zu recherchieren. Rund die Hälfte der Befragten nutzen ChatGPT derzeit zum Verfassen von Texten beziehungsweise zum kreativen Schreiben. Von 43 Prozent wird ChatGPT als Suchmaschine zur Informationsbeschaffung verwendet.

● Zur Erstellung von Texten / kreatives Schreiben

● Als Suchmaschine, zur Recherche von Informationen

● Um mir meine berufliche Arbeit zu erleichtern

● Um mir neues Wissen anzueignen (Fort- und Weiterbildung)

● Zur Kommunikation/Unterhaltung

● Für Übersetzungen

Quelle: Initiative D21

Strategische Implementierung gilt als komplex

Die Mehrheit der deutschen Unternehmen betrachtet Künstliche Intelligenz zwar als Schlüsseltechnologie der Zukunft, eine strategische Implementierung gestaltet sich offenbar aber noch als sehr komplex. So setzen laut einer Umfrage lediglich 3 Prozent der Firmen generative KI zentral ein. Weitere 6 Prozent planen, dies im Laufe des Jahres zu tun – und in den kommenden fünf Jahren sind es rund 13 Prozent der Befragten. Grund für die Zurückhaltung sind oft rechtliche Bedenken.

Quelle: Bitkom

Unternehmen tasten sich langsam vor „Wird generative Ki in Ihrem Unternehmen bereits zentral eingesetzt?“

● Ja

● Nein, wir werden sie aber noch 2024 einsetzen

● Nein, aber voraussichtlich in 5 Jahren

● Nein, frühestens in 5 Jahren

● Nein, der Einsatz ist auch künftig für uns kein Thema

● Weiß nicht / keine Angabe

Sport macht sich Technologie zu Nutze

Auch im Sport werden immer mehr digitale Tools eingesetzt, die Nachfrage nach Überwachungsund Trackingdaten von Athlet:innen wächst stark. Die Integration von KI-Technologien in das Training ermöglicht zum Beispiel die Personalisierung von Trainingsplänen, das Vermeiden von Verletzungen und eine Leistungsoptimierung durch datenbasierte Entscheidungen. Chatbots und virtuelle Assistenten werden auch in der Interaktion mit Fans eingesetzt. Automatisierte Schiedsrichterentscheidungen im Profisport lehnen die meisten Fans jedoch eher ab.

Quellen: Allied Market Research, Techzeitgeist, Bitkom

Gut 70 % der DAX-Unternehmen rechnen damit, dass KI ihr Geschäftsmodell in den nächsten Jahren verändern wird.

Marktgröße von KI im Sport

Quelle: Bitkom

Einzelhandel als Rückgrat der Wirtschaft

Der Einzelhandel ist einer der wichtigsten Wirtschaftszweige in Deutschland. Gemessen am Umsatz von 649 Milliarden Euro lag der Einzelhandel (ohne Kraftfahrzeuge, Apotheken und Tankstellen) im Jahr 2023 noch vor der Autoindustrie mit 564 Milliarden Euro. Der Erfolg der Branche hängt stark vom privaten Konsum ab, der jedoch lahmt seit Monaten. Dadurch ist auch die Bereitschaft der Firmen, in Künstliche Intelligenz zu investieren, oft gebremst. Dabei können neue Tools entlang der gesamten Wertschöpfungskette, von der Eingangslogistik bis zum Kundendienst, einen hohen Mehrwert schaffen.

Etablierte Trends:

• Nachhaltigkeit / Bio / Regional

• Multichannel / Omnichannel

• Social Commerce / Social Media Marketing

• Retail Analytics / Dynamic Pricing

• Digitales / Mobiles Bezahlen

Boomende Trends:

• Metaverse

• Customer Journey Tracking

• Virtuelle Showrooms / Virtuelle Anprobe / Einrichtung per AR

• KI-generierte Inhalte

• Reverse Logistics (Rückwärtslogistiksysteme)

Quellen: Reply, eigene Recherche Handelsblatt Research Institute (HRI)

Zukunftstrends:

• Digitale Assistenten

• Voice Commerce

• Demand Forecasting

• In-Store-Personalisierung

• Micro Fulfillment / Micro Warehousing

Fragmentierte Branche kämpft um Verbraucher:innen

Das Einzelhandelssegment ist sehr heterogen. So erwirtschaften rund zwei Prozent der Unternehmen (mit einem Jahresumsatz ab 10 Millionen Euro aufwärts) mehr als zwei Drittel des gesamten Branchenumsatzes. Umgekehrt haben rund 80 Prozent aller Einzelhändler nur ein bis zwei Beschäftigte und Jahresumsätze unter einer Million Euro. Sie verlieren zugunsten anderer Vertriebsformen wie etwa Discountern oder Fachmärkten stetig Markt- und Umsatzanteile. Gleichzeitig ist seit mehreren Jahren die Kundenfrequenz in den Innenstädten rückläufig. Die jeweiligen Untersegmente entwickeln sich dabei sehr unterschiedlich, so läuft das Geschäft beispielweise bei Drogerien oder im Lebensmittelhandel deutlich besser als in den Bereichen Möbel oder Haushaltswaren.

Umsatz im Einzelhandel

Einzelhandel (ohne Kfz, Apotheken und Tankstellen), in Mrd. €

* Prognose

Quelle: Handelsverband Deutschland (HDE)

Einzelhandelsumsatz

Entwicklung im Einzelhandel insgesamt und im Internet- und Versandhandel, in Mrd. €

● Einzelhandel insgesamt

● Internet- und Versandhandel

Quelle: Statistisches Bundesamt (Destatis)

Wie in kaum einer anderen Branche hängt der ökonomische Erfolg der Einzelhandelsunternehmen vom privaten Konsum ab. Wachsen die Einkommen der privaten Haushalte, dann können sie diese Zuwächse im Einzelhandel ausgeben. Schrumpft ihr finanzieller Handlungsspielraum, so sinkt auch die Nachfrage im Einzelhandel. Dabei steht der Einzelhandel in permanentem Wettbewerb zu anderen privaten Ausgaben. Neben Dienstleistungen jeglicher Art zählen hierzu beispielsweise die private Vorsorge und der Erwerb größerer Güter, wie etwa Immobilien und Autos.

Meilensteine im Einzelhandel

Quelle: HDE

33 %

Ein Drittel der Konsumausgaben der Deutschen landen im Einzelhandel. In Summe waren es 2022 fast 2.900 Euro monatlich.

Erster Versandhauskatalog

Erster Supermarkt

Erster Discounter

Erster Baumarkt

Erstes Einkaufszentrum

Erster Drogeriehandel

Erster deutscher Versandhändler geht online

Erster Webbrowser Marktvolumen Online 2005: 6,4 Mrd. €*

Marktvolumen Online 2012: 28 Mrd. €*

Quelle: Statistisches Bundesamt) * Umsatzangaben netto (ohne Umsatzsteuer)

Marktvolumen Online 2023: 85 Mrd. €*

Neue Absatzkanäle dank

Social Media

Wer Social Commerce sagt, der meint einen bestimmten Teil des E-Commerce, also des digitalen Konsums. Hier spielen Blogs, Podcasts, Influencer, und Communities eine bedeutende Rolle, denn es geht ursprünglich um Empfehlungshandel über die Kommunikation in sozialen Netzwerken. Zunehmend wird der Begriff inzwischen aber auch verwendet, um die Social Media-Marketingaktivitäten von Konsumgüterherstellern und Dienstleitungsanbietern zu beschreiben, die speziell auf Nutzer:innen von Plattformen wie Instagram oder Facebook zielen. Eine der wichtigen Folgen des Wachstums von Social Commerce ist die im gesamten E-Commerce stark gestiegene Bedeutung von Kundenbewertungen, Rezensionen und (persönlichen) Empfehlungen.

Marktvolumen Social Commerce In Bil. US$

Einsatz von KI im Handel

Quelle: Bitkom

77 % kein Thema

15 % geplant oder diskutiert

4 % im Einsatz

4 % Weiß nicht / Keine Angabe

* Schätzung ** Prognose Quelle: Future Market Insights

Mehr Wettbewerbsfähigkeit dank neuer Tools

Vor dem Hintergrund stark gestiegener Finanzierungskosten und einer eingetrübten Wirtschaftslage ist die Investitionsbereitschaft im Mittelstand nahezu eingebrochen. Der Anteil der Unternehmen, die ein Investitionsvorhaben planen, befindet sich auf einem historisch niedrigen Wert. Zwar geht laut einer Umfrage des Digitalverbandes Bitkom im Handel eine Mehrheit von 56 Prozent der Befragten davon aus, dass der Einsatz von KI entscheidend für die Wettbewerbsfähigkeit sein wird. Dennoch setzen erst 4 Prozent der deutschen Handelsunternehmen KI-Technologien ein.

Die Situation gleicht einer Zwickmühle: Obwohl sich viele Händler der Notwendigkeit von Investitionen bewusst sind, haben sie oft wenig Spielraum, um in die Zukunftsfähigkeit und Wettbewerbsfähigkeit zu investieren. Zudem befürchten drei Viertel der Handelsunternehmen, dass der Einsatz von KI im Kundenservice eine Entfremdung von der Kundschaft vorantreibt.

Die Technologierevolution im Gesundheitswesen 03

Es gibt keinen Bereich der Medizin, der von der künstlichen Intelligenz nicht betroffen ist. In der Forschung helfen KI-Systeme dabei, große Mengen medizinischer Werte auf kausale Zusammenhänge hin zu untersuchen oder die Wirkung pharmazeutischer Moleküle zu simulieren. In Pflegeheimen überwachen KI­basierte Sensorsysteme, dass bettlägerige Patient:innen sich nicht wund liegen. Intelligente Apps analysieren Herzfrequenz­ und andere Vitalwerte in Echtzeit auf Anomalien. KI­basierte Tools scannen Röntgen­ oder CT-Bilder auf Tumore. In den nächsten Jahren werden viele weitere Einsatzgebiete hinzukommen, denn die KI-Revolution hat gerade erst begonnen.

Etablierte Trends:

• Simulation von pharmazeutischen Wirkstoffmolekülen

• Big Data-Analysen

• Diagnose von radiologischen Bildern oder Vitalwert-Kurven

• Überwachung des Genesungsprozesses

• Terminbuchungssysteme und Formular-Management

• Apps mit Erinnerungsfunktionen

Quelle: Eigene

Boomende Trends:

• Beschleunigung der Wirkstoffentwicklung

• Vorausplanung der gesamten Patient Journey

• Frühwarnsysteme für Krankheitsfelder

• Live-Diagnosen während der Untersuchung

• OP-Robotik

Zukunftstrends:

• Vereinfachung der klinischen Studien (virtuelle Kontrollarme)

• Vollständig autonome Roboterchirurgie

• Personalisierte Medizin auf genetischer Basis

Künstliche Intelligenz im Gesundheitssektor

Prognostiziertes Marktvolumen, in Mrd. US$

613,81

Quelle: Precedence Research

Zentrales Anwendungsfeld für KI

Gesundheitswirtschaft ist ein zentrales Anwendungsfeld für KI. Tatsächlich erhofft man sich in der Gesundheitswirtschaft und -politik nicht nur, dass sie den medizinischen Fortschritt beschleunigt – indem sie beispielsweise dabei hilft, neue Therapien zu entwickeln. Ebenso sehr geht es auch darum, die Strukturen der Versorgung effizienter zu gestalten, um dem Fachkräftemangel und der gleichzeitigen Überalterung der Bevölkerung zu begegnen. Wenn immer weniger Menschen im arbeitsfähigen Alter einer immer größer werdenden Zahl von Rentner:innen gegenüberstehen, dann muss die Technologie einspringen. Obendrein könnte es durch einen vermehrten KI-Einsatz gelingen, die wachsenden Gesundheitsausgaben zu begrenzen.

Chiropraktiker:innen

2 %

Chirurg:innen 9 %

Internist:innen 23 %

Zahnarzthelfer:innen

Entlastung auch für Angestellte

Auch wenn im Gesundheitssektor bei KI-Innovationen meist der medizinische Fortschritt im Vordergrund steht, gibt es auch Potenzial für Automatisierungen. So kann beispielsweise in Apotheken das Lagermanagement von KI gesteuert und in Laboren das Analysieren von Proben automatisiert werden. Medizinische Fachangestellte in Praxen können das Management von Terminen und Leistungsanträgen an intelligente Systeme auslagern und Pflegekräfte können Protokolle einfacher verfassen. In solchen Fällen erlaubt die KI den Menschen, mehr Zeit für das aufzuwenden, was die IT nicht übernehmen kann – für das Kümmern um die Patientinnen und Patienten.

Apotheker:innen 26 %

Medizinische Fachangestellte

Labortechniker:innen

29 %

Geräteprüfer:innen 32 %

48 %

Einflussbereiche von KI in der Arbeitswelt Anteil der Arbeitszeit, die mit Hilfe von KI eingespart werden kann, nach Berufsgruppen (im Jahr 2030)

Quelle: McKinsey Global Institute

Große Hilfe bei der Diagnostik

Besonders große Hilfen für Ärztinnen und Ärzte sind neue Tools im Bereich der Diagnostik. Gut trainierte KI-Systeme können Tausende Datenpunkte pro Sekunde verarbeiten und auswerten und werden nie müde oder fahrig. Dennoch wird die KI die Menschen nie gänzlich ersetzen können. Schließlich geht es nicht nur darum, eine Erkrankung zu benennen, sondern auch darum, darüber zu entscheiden, was daraus folgt. Bei dieser Frage müssen diverse Aspekte bewertet werden, physiologische genauso wie psychische und soziale. In diesem Feld haben Menschen einen Vorteil, denn sie können kontextual denken.

Nutzen von KI in den jeweiligen Bereichen

Umfrage unter Ärzt:innen: In welchem Bereich bringt KI den größten Vorteil? Angaben in %

● Diagnostik

● Praxisorganisation

● Patient:innenbetreuung

● Sonstiges / keine Antwort

Quelle: Deutsches Innovationsinstitut für Nachhaltigkeit und Digitalisierung

KI-Systeme helfen Betrieben dabei, die verfügbaren Datenmengen zu verarbeiten und daraus möglichst optimale Entscheidungen abzuleiten.

KI wird eher als Chance gesehen

Umfrage: „Sehen Sie in KI eher eine Gefahr oder eher eine Chance?“ Angaben in %

Eher eine Chance ● Weiß

Mehrwert der neuen Technologien muss sichtbar werden

Eine neue Technologie wird sich nur dann durchsetzen, wenn die Konsumentinnen und Konsumenten Vertrauen darin fassen. Dies gilt im Besonderen für den Gesundheitsbereich. Eine repräsentative YouGov-Umfrage zeigt, dass eine Mehrheit der Menschen in Deutschland positiv über die Künstliche Intelligenz im Gesundheitswesen denkt. So sehen 53 Prozent der Befragten grundsätzlich eine Chance darin, dass die KI in der Medizin eine immer größere Rolle spielt. 28 Prozent sehen eher eine Gefahr, der Rest hat keine abschließende Meinung oder möchte sich nicht äußern. Das Vertrauen in die Künstliche Intelligenz hängt stark vom Bildungsniveau der Befragten ab. Während unter den Hochschulabsolvent:innen gut zwei Drittel der Befragten positiv denken, sind es unter denjenigen mit Berufsausbildung lediglich 47 Prozent und unter denjenigen ohne Abschluss sogar nur 32 Prozent.

Größte Unterstützung für KI bei der medizinischen Forschung

Die Akzeptanz des Einsatzes von Künstlicher Intelligenz variiert je nach Teilbereich der Medizin. So bewertet es nur ein gutes Drittel der Patientinnen und Patienten positiv, wenn KI-basierte Robotik bei Operationen zum Einsatz kommt. Ein Viertel der Befragten steht den OP-Robotern explizit ablehnend gegenüber und knapp 40 Prozent äußern keine abschließende Meinung. Die größte Unterstützung erfährt der Einsatz von KI bei der medizinischen Forschung. Das finden 50 Prozent der Befragten positiv und nur 13 Prozent explizit negativ.

Potenziale vor allem bei Forschung und Prävention

Umfrage: „Wie bewerten Sie den Einsatz von KI in den folgenden Bereichen des Gesundheitswesens?“ Angaben in %

Beim Operieren1

In der Verwaltung2

Beim Diagnostizieren3

In der Krankheitsprävention4

In der Forschung5

● (Eher) positiv ● Weiß nicht / keine Angabe / neutral ● (Eher) negativ

1 Wenn intelligente Hilfsroboter einzelne chirurgische Tätigkeiten ausführen 2 Beim Bearbeiten von Erstattungsanträgen, Prüfen von Rechnungen 3 Analysieren von Röntgenbildern, CT-Aufnahmen, EKG-Kurven 4 Beim Entwickeln von Fitness- oder individuellen Reha-Programmen 5 Bei der Simulation der Wirkung neuer Arzneimittel

Quellen: HRI, YouGov

USA sind für Investoren besonders attraktiv Risikokapitalinvestitionen in KI-Start-ups im Bereich Medizin, nach Hauptsitz der Start-ups, in Mio. US$

32 % der Top 100 wertvollsten KI-Start-ups in Europa stammen aus Großbritannien.

Landwirtschaft mit großem Potenzial

Klimawandel, Bevölkerungswachstum und technologischer Fortschritt –Landwirtschaft und Lebensmittelindustrie stehen aktuell vor großen Herausforderungen und gleichzeitig vielen Chancen. Von der Digitalisierung im Weinbau über innovative Melktechnologien bis hin zum Einsatz Künstlicher Intelligenz zur Optimierung von Pflanzenschutz und Bewässerungssystemen: Anwendungsmöglichkeiten gibt es viele. Neue Tools helfen nicht nur, die Effizienz zu steigern, sondern sorgen auch für mehr Nachhaltigkeit.

Etablierte Trends:

• Autonome Traktoren und landwirtschaftliche Geräte

• Big-Data-Analysen

• Drohneneinsatz

• Robotersysteme

• Präzisions-Bewässerung

• Farm-Management-Software

Quelle: Eigene Recherche HRI

Boomende Trends:

• MetaSatellitengestützte Überwachung und Analyse

• Intelligente Ernteroboter

• Erweiterte Fernerkundung

• Blockchain für Rückverfolgbarkeit

Zukunftstrends:

• Klimaintelligente Technologie

• Resilienz in der Lieferkette

• Konvergenz von KI mit dem Internet der Dinge (IoT)

• KI-Integration in den Züchtungsprozess und Gen-Editing-Techniken

• Pflanzengesundheitssensoren

• Prädiktive Analytik

Landwirte stehen vor immer mehr Herausforderungen

Die deutsche Landwirtschaft gehört zu den vier größten Erzeugern in der EU, sie erzeugt Waren im Wert von rund 50 Milliarden Euro im Jahr. Dabei sehen sich Landwirt:innen enormen Herausforderungen gegenüber: langanhaltende Dürren, schwindende Agrarflächen, neuartige Krankheiten und Schädlinge, eine stetig wachsende Weltbevölkerung sowie Arbeitskräftemangel. Gleichzeitig müssen sie eine Balance zwischen ökologischer Nachhaltigkeit und wirtschaftlicher Rentabilität finden. Der Einsatz von KI wie in Feldrobotern kann helfen, durch einen präziseren und ressourceneffizienteren Ansatz eine produktivere und nachhaltigere Landwirtschaft zu ermöglichen.

Produktionswert der jeweiligen Wirtschaftszweige In Deutschland, in Mrd. €, 2021/2022

Bergbau und Gewinnung von Steinen und Erden

Textil-, Bekleidungs- und Schuhgewerbe*

Papiergewerbe*

Herstellung von pharmazeutischen Erzeugnissen*

Land-, Forstwirtschaft und Fischerei

* 2021 Quelle: Statistisches Bundesamt (Destatis)

In der

Landwirtschaft könnte KI zwei Probleme lösen:

den Fachkräftemangel lindern und den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln

Ernährungsindustrie in der Europäischen Union

Über 80 Prozent der landwirtschaftlichen Erzeugnisse werden zu Lebensmitteln verarbeitet. Deutschland gehört zu den größten Lebensmittelherstellern in Europa und ist der drittgrößte Lebensmittelexporteur der Welt. In den letzten Jahren erfolgte auch in der Nahrungsmittelindustrie ein erheblicher Wandel, vorangetrieben durch digitale Innovationen und KI-Technologien. Ihr Einsatz hilft zum Beispiel bei der Verbesserung der Lebensmittelsicherheit und -versorgung, der Steigerung der Produktionskapazitäten, der Sicherung des Lieferkettenmanagements oder sorgt für die Entwicklung innovativer Produkte und hilft beim Testen vor der Markteinführung.

verringern.

Ernährungsindustrie in der Europäischen Union Umsatz der größten Produzentenländer, in Mrd. €, 2022

Quelle: Eurostat

2024

2,08 Mrd. US$

2029 (Prognose)

5,76 Mrd. US$

Wichtigste Kennzahlen für den Milchmarkt

Marktpotenzial für Künstliche Intelligenz in der Landwirtschaft

Der Einsatz innovativer Technologien gewinnt zunehmend an Bedeutung. Durch die Analyse großer Datenmengen und das Erkennen von Mustern in Kombination mit fortschrittlicher Robotertechnik können selbstlernende Systeme gezielte Maßnahmen genau dort durchführen, wo sie benötigt werden. KI hilft so bei Aussaat, Pflanzenschutz oder Ernte.

Anzahl der Halter in Tausend Durchschnittliche Anzahl an Tieren je Halter

236,1

72

23 +213 % -77 %

52,9

1992

1992 2022 2022

Quellen: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), Statistisches Bundesamt, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE)

Strukturwandel im

Milchmarkt setzt sich fort

In keinem anderen Land der EU wird mehr Milch produziert, die Branche ist jedoch im Wandel. Die Zahl der Betriebe sinkt, die Herden werden größer. Obwohl heutige Rinderrassen auf hohe Milchleistungen hin gezüchtet werden, stellt diese intensive Produktionsweise eine erhebliche Belastung für sie dar und die Anfälligkeit für Krankheiten ist hoch. KI hilft zum Beispiel beim Gesundheitsmanagement der Herde oder der individuellen Zuteilung von Kraftfutter.

3,1Mrd. US$

erwartetes Wachstum für den Melkrobotermarkt

Die Digitalisierung in der Milchwirtschaft erstreckt sich über die gesamte Prozesskette: von Sensoren zur Messung der Nährstoffgehalte bei der Ausbringung von Wirtschaftsdünger am Güllefass bis hin zu Fütterungs- und Melkrobotern. Die Nachfrage ist groß, der Markt für Melkroboter könnte laut Prognosen in den kommenden zehn Jahren jährlich um mehr als 15 Prozent wachsen.

Quellen: Global Market Insight, Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL)

Quelle: Mordor Intelligence

Dank KI zur besseren Lese

Auch im Weinbau hat die Digitalisierung Einzug gehalten. Sensoren helfen zum Beispiel, den richtigen Reifegrad der Beeren und somit auch den passenden Erntezeitpunkt zu ermitteln. Hierfür werden KIbasierte Bildgebungsverfahren angewandt. Das KI-Verbundprojekt PINOT zielt darauf ab, die Arbeit von Winzer:innen durch den Einsatz von Sensoren und KI zu unterstützen, welche die menschlichen Sinne wie Nase, Zunge und Mund ergänzen. Ziel ist die Entwicklung mobiler Handgeräte und Laborsysteme, die dabei helfen, weinbezogene Informationen zu erfassen.

Quellen: BMEL, Fraunhofer IOSB

Weißwein dominiert in Deutschland

Bestockte Fläche in Deutschland, in Hektar je Rebsorte

● Rotwein ● Weißwein

Quelle: Statistisches Bundesamt (Destatis)

%

Die Landwirtschaft ist für rund 70 Prozent des weltweiten Wasserverbrauchs verantwortlich.

Aufgrund der zentralen Rolle von Wasser in der Landwirtschaft ist eine effiziente Wassernutzung in der Landwirtschaft unerlässlich. Mithilfe von Satellitendaten kann zum Beispiel die Wasserproduktivität überwacht werden und Produktivitätslücken identifiziert und geschlossen werden. Auch der Einsatz von Künstlicher Intelligenz selbst benötigt Wasser – und zwar für die Kühlung der Rechenzentren.

Quelle: Food and Agriculture Organisation (FAO)

Die neuen Wege der Logistik

Die Transport­ und Logistikbranche bildet ein wesentliches Fundament jeder Volkswirtschaft, sie beeinflusst viele andere Sektoren direkt oder indirekt. In einer zunehmend vernetzten, komplexen und volatilen Welt ist die Fähigkeit zur schnellen Anpassung an veränderte Bedingungen von entscheidender Bedeutung. Ereignisse wie die Coronapandemie und die Blockade des Suezkanals haben dies eindrucksvoll demonstriert. Künstliche Intelligenz bietet als eine vorausschauende und informationsintensive Technologie Unternehmen die Möglichkeit, frühzeitig und effizient auf Störungen zu reagieren, die Effizienz und Nachhaltigkeit von Prozessen zu optimieren und sich damit einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen.

Etablierte Trends:

• Verkehrsmanagement

• Vorhersage von Flugverspätungen

• Flottenbetrieb und -management

• Digitale Kennzeichen für Autos

• Fahrzeugverfolgung

• Vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance)

Boomende Trends:

• Effiziente Nutzung der Lagerkapazität

• Reduzierung der Betriebskosten

• Routenoptimierung für die Logistik

• Echtzeit-Fahrzeugüberwachung

• Intelligente Verkehrssysteme

• Autonome, selbstfahrende Fahrzeuge

Zukunftstrends:

• Autonome Lufttransportmittel

• Hyperloop-Verkehrssysteme

• Erweiterte KI-Anwendungen zur Unfallvermeidung

• KI-gesteuerte Optimierung von öffentlichen Verkehrsnetzen

• Blockchain-Integration für transparente Lieferketten

Quelle: Eigene Recherche HRI

Güterverkehr in Deutschland

Güterverkehrsleistung, in Mrd. Tonnenkilometer

Güterverkehr

nimmt stark zu

Seit Jahrzehnten nimmt der Güterverkehr in Deutschland zu, vor allem auf der Straße. Sie dominiert mit einem Anteil von 74 Prozent, der Rest entfällt auf die Eisenbahnen und auf die Binnenschiffe. Damit die Bahn ihre Zeit- und Kostennachteile wettmachen kann und die verschiedenen Verkehrsträger besser kombiniert werden können (und somit auch umweltschonender sind), kann KI eingesetzt werden. Zum Beispiel bei der Automatisierung von Prozessen wie der automatischen Gleisbelegung oder der automatisierten Abfertigung. Zudem kann sie die Beladungsprozesse oder die Auslastung effizienter gestalten, Wartezeiten verringern und Umweltbelastungen reduzieren.

* Zum Teil vorläufige Werte

Quelle: Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV)

Besseres Lieferkettenmanagement dank KI

Nach einem starken Zuwachs während der Coronapandemie weist die Anzahl der Paket-, Express- und Kuriersendungen (KEP) in Deutschland in den letzten zwei Jahren zwar eine rückläufige Tendenz aus, das Volumen ist dennoch recht hoch. In der Logistikbranche müssen alle Bereiche wie Routenplanung, Lagerhaltung und Fahrzeugwartung optimal aufeinander abgestimmt sein, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Der Einsatz von KI ermöglicht es Unternehmen, ihre Prozesse zu optimieren, Kosten zu senken und sich zukunftssicher aufzustellen.

Entwicklung KEP*-Sendungsvolumens

* Kurier-, Express- und Paketmarkt, in Mio. Sendungen

Entwicklung des

* Prognose Quelle: Next Move Strategy Consulting

** Prognose

Quelle: KEP 2023, KE-CONSULT Marktanalyse und Prognose

Roboter für schnellere Abläufe im Lager

Die verstärkte Digitalisierung von Lagern und Frachtzentren ist unerlässlich zur Beschleunigung von Lieferprozessen. Roboter helfen hier bereits in diversen Bereichen – vom Empfang und Versand von Waren über die Lagerung (Regalbediengeräte), die Kommissionierung, die interne Warenbeförderung bis hin zu Transport (u. a. Drohnen). Durch Robotik werden Prozesse schneller und kosteneffizienter, zudem wird das Unfallrisiko in Lagern minimiert.

KI birgt Chancen für Industrie 06

Die Industrie ist das Herzstück der deutschen Volkswirtschaft. Allein im Verarbeitenden Gewerbe könnte die Nutzung generativer KI hohe Gewinne einbringen. Laut einer Studie von IW Consult könnte die Bruttowertschöpfung um bis zu 7,8 Prozent erhöht werden, was einer Gesamtsteigerung von 56 Milliarden Euro entspreche. Potenziale können zum Beispiel in der Automatisierung interner Systeme, der Datenanalyse oder der Produktionsautomatisierung genutzt werden.

Etablierte Trends:

• 3D-Druck

• Chatbots in Kundenservice und Support

• Big Data-Analysen

• Vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance)

• Kollaborative Roboter (Cobots)

• Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) in der Fertigung

Quelle: Eigene Recherche HRI

Boomende Trends:

• Automatisierte Montagelinien

• Energieeffizienz durch KI-gesteuerte Systeme

• Adaptive Fertigungssysteme

• Erweiterte Einsatzmöglichkeiten von Sensoren in der Produktion

Zukunftstrends:

• Dialogfähige Chattools

• KI-gestützte Lieferketten

• Optimierung der Recruiting-Prozesse

• Automatisierte Qualitätssicherung

• Transformation der Produktkonzeption

• Intelligente Fabriken

Internationale Wertschöpfungsketten als Segen und Fluch

Der Anteil der Industrie an der gesamten Bruttowertschöpfung liegt bei rund einem Fünftel. Ein wesentliches Merkmal ist ihre hohe Bedeutung für internationale Wertschöpfungsketten, sie war einer der großen Gewinner des Globalisierungsschubs seit den 1990er-Jahren. Im Kraftfahrzeugbau sowie in der Pharmabranche ist Deutschland nach wie vor Exportweltmeister, im Maschinenbau ist inzwischen China die unangefochtene Nummer eins. Der Einsatz von KI kann Unternehmen helfen, sich im harten internationalen Wettbewerb besser zu behaupten. So können zum Beispiel Produktionsabläufe optimiert, der Energieverbrauch gesenkt, die Auslastung der Produktionsanlagen verbessert oder Transportrouten optimiert und Lagerhaltungskosten durch genauere Bedarfsprognosen gesenkt werden.

KI

ist

Industrieanteil an der Bruttowertschöpfung

Anteil Verarbeitendes Gewerbe in Prozent, 2022

entscheidend für die Wettbewerbsfähigkeit

Seit 18 Quartalen ist die deutsche Volkswirtschaft nicht mehr gewachsen. Beklagten die Unternehmen bis vor kurzem den Fachkräftemangel, fehlt es heute vor allem an Aufträgen. Die Industrieunternehmen sind sich einig, dass KI die wichtigste Technologie für ihre Zukunftsfähigkeit ist. In einer Umfrage des Branchenverbandes Bitkom stimmen dem 70 Prozent der Befragten zu. Und 82 Prozent sind sogar der Meinung, die deutsche Industrie sollte beim Einsatz von KI eine Vorreiterrolle einnehmen.

Produktion nach Wirtschaftszweigen

Volumenindex, 2021 = 100, kalender- und saisonbereinigt

● Produzierendes Gewerbe

● Industrie

● Baugewerbe

Quellen: Statistisches Bundesamt, Deutsche Bundesbank

Quelle: Eurostat

Einsatz von KI erhöht

die Produktivität

Auch wenn viele Unternehmen der Einbindung von KI in die Praxis noch etwas vorsichtig begegnen, steigt die Nutzung von Jahr zu Jahr. Die Entwicklung könnte sich laut ifo-Analyst:innen noch beschleunigen, da viele Firmen erwarten, dass der Einsatz von KI ihre Produktivität um mehr als ein Zehntel erhöhen wird. Vor allem im Verarbeitenden Gewerbe ist die Nutzung groß, wohingegen im Baugewerbe der Anteil an Skeptiker:innen (42 Prozent) noch sehr hoch ist.

Einsatz von KI in Unternehmen Anteile in %

Im Einsatz ● Geplant ● Diskutiert

Quelle: ifo Institut

Industrie im Umbruch

Die deutsche Industrie muss viele Herausforderungen meistern – von der Dekarbonisierung über die Diversifizierung von Wertschöpfungsketten bis hin zum demografischen Wandel. Das alles erfordert nicht nur hohe Investitionen und erhöht die Produktionskosten, sondern stellt teils auch ganze Geschäftsmodelle in Frage. Technologie kann helfen, mit diesen Herausforderungen besser umzugehen. Big Data-Analysen geben Aufschluss über die Verlässlichkeit von neuen Lieferanten und Abnehmern. Industrie 4.0-Anwendungen steigern die Effizienz der Produktion und ersetzen knappes Personal. KI dürfte zahlreiche Tätigkeiten in der Verwaltung und im Kreativbereich übernehmen können und damit helfen, den Fachkräftemangel zu bewältigen.

Umfrage zur Relevanz der technologischen Entwickungen für Unternehmen im Kontext der Industrie 4.0

Relative Häufigkeit der Antworten in %

Die nächste industrielle

Revolution!?

Die Erwartungen an den Mehrwert dank KI sind riesig. So schätzt die Bank Goldman Sachs, dass KI die Weltwirtschaft in der kommenden Dekade um sieben Prozent wachsen lassen könnte. Andere unabhängige Analysen sind vorsichtiger und gehen davon aus, dass heutige generative KI-Anwendungen die Personalkosten in ähnlicher Weise wie die Einführung von Industrierobotern senken könnten. Das Beratungsunternehmen McKinsey geht davon aus, dass generative KI-Anwendungen wie ChatGPT, GitHub Copilot oder Stable Diffusion einen Produktivitätsschub auslösen werden. Allein im Bankensektor könnte die Technologie einen Mehrwert von 200 bis 340 Milliarden Dollar jährlich schaffen, wenn die Anwendungsfälle vollständig umgesetzt würden. Im Einzelhandel und bei Konsumgütern sind die potenziellen Auswirkungen mit 400 bis 660 Milliarden Dollar pro Jahr ebenfalls erheblich. Dazu sind jedoch weitreichende Investitionen notwendig – in neue Technik, aber auch Qualifizierung von Mitarbeiter:innen.

Einfluss von generativer KI auf die Produktivität durch Automatisierung

Produktivitätspotenzial in ausgewählten Branchen*, in Mrd. US$

Versicherung

Telekommunikation

Pharma und medizinische Produkte

Bauwesen

Bildung

Gesundheitswesen

Fortschrittliche Fertigung**

Bankwesen

Einzelhandel***

Hochtechnologie

* Ohne Implementierungskosten

** Mit Luftfahrt-, Verteidigungs- und Auto-Fertigung

*** Mit Autohandel

Quelle: McKinsey

Chemieindustrie: Absprung oder Neustart?

Die chemisch-pharmazeutische Industrie ist der drittgrößte Industriezweig in Deutschland. Die über 2.000 Unternehmen beschäftigen rund eine halbe Million Mitarbeitende. Die Branche ist wichtiger Lieferant von Vorleistungsgütern, etwa für Kunststoffverarbeiter, Maschinenbau, Auto-, Verpackungs-, Bauindustrie und Textilwirtschaft. Die Produktion der Güter ist oft energieintensiv, insofern ist die Branche stark von den hohen Energiepreisen in Deutschland tangiert. Die preisliche Wettbewerbsfähigkeit schwindet. KI kann der Branche helfen, zielgerichteter zu forschen, die Produktion zu optimieren und die Verwaltung zu verschlanken, strategisches Risikomanagement zu betreiben – kurzum: die Kosten zu senken. Laut einer Befragung von IBM wird KI entlang der ganzen Wertschöpfungskette eingesetzt, Insbesondere im Bereich der Forschung und Entwicklung, der Produktherstellung und beim Risikomanagement.

Quelle: IBM

Impressum

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Das Handelsblatt Research Institute (HRI) ist ein unabhängiges Forschungsinstitut unter dem Dach der Handelsblatt Media Group. Es erstellt wissenschaftliche Studien im Auftrag von Kunden wie Unternehmen, Finanzinvestoren, Verbänden, Stiftungen und staatlichen Stellen. Dabei verbindet es die wissenschaftliche Kompetenz des 20-köpfigen Teams aus Ökonom:innen, Sozial- und Naturwissenschaftler:innen, Informationswissenschaftler:innen sowie Historiker:innen mit journalistischer Kompetenz in der Aufbereitung der Ergebnisse. Es arbeitet mit einem Netzwerk von Partner:innen und Spezialist:innen zusammen. Daneben bietet das Handelsblatt Research Institute Desk-Research, Wettbewerbsanalysen und Marktforschung an.

Autor:innen: Barbara Burk, Gudrun Matthee-Will, Dr. Jörg Lichter, Dr. Hans Christian Müller, Kenny Porta Grafisches Konzept: Wongdoody

Grafische Umsetzung Print: Christina Wiesen, Kristine Reimann

Stand: August 2024

Bilder: Fooocus

Gendern im Text: Sofern das generische Maskulinum verwendet wird (insbesondere bei Komposita), dient dies allein der besseren Lesbarkeit; grundsätzlich sind alle Geschlechter einbezogen.