Vierte Industrielle Revolution

Letzte Aktualisierung: 9.12.2020

Wurden frühere industrielle Revolutionen von Dampf, Öl oder Kommunikation angetrieben, so dreht sich bei der Vierten Industriellen Revolution (4IR) alles um Daten. Die Konstellation aus vernetzten intelligenten Geräten, schnellerem mobilem Internet, "Big Data" und künstlicher Intelligenz revolutioniert gerade die Weltwirtschaft. Miteinander kommunizierende Geräte, die autonom Echtzeit-Daten austauschen, dürften bis 2025 wohl ein Viertel des gesamten Internetverkehrs ausmachen.

Schon jetzt entfallen 10 % der gesamten Innovationstätigkeit auf diese digitalen Technologien, und die jährlichen Wachstumsraten für Patentanmeldungen (rund 20 %) sind fünfmal so hoch wie im Querschnitt aller technischen Gebiete. 4IR‑Erfindungen haben sich ihren Weg in sämtliche Bereiche unseres Lebens gebahnt - ob Gesundheitswesen, Transport oder Landwirtschaft. Schätzungen zufolge wird es bis 2023 rund 29 Milliarden vernetzte Geräte auf unserem Planeten geben.

EPA-Studie zu globalen Trends in der 4IR-Technologie

Im Dezember 2020 hat das EPA eine Studie veröffentlicht, in der es - ausgehend von den aktuellsten Patentinformationen - die Innovationstrends im Bereich 4IR analysiert. Durch eine Untersuchung sämtlicher internationalen Patentfamilien (kurz IPF, d. h. von Erfindungen, die in zwei oder mehr Ländern oder Regionen zum Patent angemeldet wurden) aus über 350 unterschiedlichen (in der Gemeinsamen Patentklassifikation ausgewählten) Gebieten der Technik wurden schließlich 264 565 IPF mit einem Anmeldetag in den Jahren 2000 bis 2018 ermittelt. Diese gewaltige Menge von Erfindungen bot einen einzigartigen Einblick in den Stand der digitalen Transformation, die die Weltwirtschaft gerade erlebt.

In einem ersten Schritt wurden die 4IR-Erfindungen einem oder mehreren von drei Hauptgebieten zugeordnet, die wiederum jeweils in einzelne technische Bereiche unterteilt wurden:

• Kerntechnologien ermöglichen es, jedes Objekt in ein intelligentes und vernetztes Gerät zu verwandeln. Dieses Gebiet umfasst folgende drei Bereiche: IT-Hardware, Software und Konnektivität.
• Enabling-Technologien werden in Kombination mit vernetzten Objekten genutzt. Dieses Gebiet umfasst folgende acht Bereiche: Datenmanagement, Benutzerschnittstellen, Geopositionierung, Datenschutz, Sicherheit, 3D-Systeme, Energieversorgung und Kern-KI.
• Anwendungsbereiche, in denen das Potenzial vernetzter Objekte genutzt werden kann. Dieses Gebiet umfasst folgende acht Bereiche: Konsumgüter, Dienstleistungen, Fahrzeuge, Gesundheit, Gewerbe, Haushalt, Infrastruktur und Landwirtschaft.

Die wichtigsten Ergebnisse

Das Innovationstempo in der 4IR-Technologie nimmt zu.

Das Tempo der weltweiten Innovation in der 4IR‑Technologie hat sich im letzten Jahrzehnt enorm beschleunigt; im Schnitt haben die Patentierungen zwischen 2010 und 2018 um fast 20 % pro Jahr zugenommen. Zum Vergleich: zwischen 2000 und 2009 lag die Zuwachsrate bei 12,8 % (Abbildung E1). Die Zahl der internationalen Patentfamilien (IPF) für 4IR-Technologien ist seit 2010 fast fünfmal so stark gestiegen wie für alle technischen Gebiete zusammengenommen (4,2 %). So entfielen 11 % des gesamten weltweiten Patentierungsaufkommens 2018 auf vernetzte intelligente Objekte, für die allein im Jahr 2018 fast 40 000 neue IPF angemeldet wurden.

Die USA bleiben Weltmarktführer. Europa und China verlieren an Boden gegenüber Korea und China.

Die mit Abstand innovativste Region der Welt, was 4IR‑Technologien angeht, sind die USA, die in praktisch allen 4IR‑Bereichen stark vertreten sind. Mit der dortigen Wachstumsrate konnten Europa und Japan in den vergangenen zehn Jahren nicht annähernd mithalten. Aus Europa und Japan stammt jeweils etwa ein Fünftel aller seit 2000 veröffentlichten IPF im Bereich 4IR. Jeweils 10 % kommen aus der Republik Korea und der Volksrepublik China, wobei diese beiden Länder in den letzten Jahren höhere Zuwachsraten verbucht und sich stärker auf die zentralen Technologiebereiche wie IT‑Hardware, Software und Konnektivität spezialisiert haben.

Die Dominanz der USA und der Aufschwung Koreas und Chinas lassen sich durch regionale Cluster und ihre nationalen Marktführer erklären.

Die führenden zehn Anmelder der Jahre 2010 bis 2018 vereinen 23,8 % aller IPF für 4IR‑Technologien auf sich - ein Anstieg gegenüber 18,5 % im Zeitraum 2000 bis 2009. Zu den Top Ten zählen vier US‑amerikanische, zwei koreanische und zwei europäische Unternehmen, während Japan und China jeweils mit einem Unternehmen vertreten sind. Die Studie hat dreizehn Cluster (Gebiete mit intensiver 4IR‑Innovation) in den USA und jeweils acht Cluster in Europa und Asien ermittelt.

Über Patentinformation

Patente sind nicht geheim. Im Gegenzug für begrenzte Ausschlussrechte werden alle Patentanmeldungen veröffentlicht und die technischen Details der Erfindungen offengelegt.

Patentdatenbanken enthalten daher die neuesten technischen Informationen, deren Großteil in keiner anderen Quelle zu finden ist und die jedermann für eigene Forschungszwecke nutzen kann. Die kostenlose EPA-Datenbank Espacenet enthält mehr als 120 Millionen Dokumente aus über 100 Ländern und ermöglicht maschinelle Übersetzungen in 32 Sprachen.

Patentinformation ist also ein Frühindikator für technische Entwicklungen, die sich auf die Wirtschaft auswirken. Sie offenbart, wie sehr Innovation die Vierte Industrielle Revolution vorantreibt.