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Prof. Dr. Jakob Rhyner: Positive und negative Digitalisierungseinflüsse gut analysieren

„Digitainability“, das Zusammenspiel von Digitalisierung und ökologischer Nachhaltigkeit steht im Fokus der Forschung von Prof. Dr. Jakob Rhyner, Wissenschaftlicher Direktor und Professor für Globalen Wandel und Systemische Risiken an der Landwirtschaftlichen Fakultät der Universität Bonn. Welche Faktoren ein nachhaltiges Wirtschaften ermöglichen erfahren wir im Gespräch.

Herr Professor Rhyner, Sie haben die Professur für Globalen Wandel und Systemische Risiken an der Landwirtschaftlichen Fakultät der Universität Bonn. Welche systemischen Risiken sehen Sie im aktuellen „System“ Landwirtschaft?

Einfach ausgedrückt sind Systemische Risiken solche Risiken, in denen sehr verschiedene Bereiche involviert sind und deshalb viel Unterschiedliches zusammenkommt. In der Landwirtschaft ist das größte systemische Risiko der Zielkonflikt zwischen den Anforderungen an eine ökologisch gute Bewirtschaftung und der Bereitstellung von Nahrung für acht beziehungsweise elf Milliarden Menschen zum Ende des Jahrhunderts. Den Punkt des größten Wachstums in der Bevölkerungszunahme haben wir überschritten, die Kurve flacht bereits wieder ab. Nichtsdestotrotz sind in der Zukunft bedeutend mehr Menschen zu ernähren. Positiv ist, dass prinzipiell derzeit genügend Nahrung den aktuell acht Milliarden Menschen zur Verfügung steht – was vermutlich zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit der Fall ist. Deshalb ist der Hunger in der Welt eigentlich ein Skandal: Es gäbe genug für alle, aber es ist nicht gut verteilt. Die prinzipiell ausreichende Produktionsmenge geht allerdings einher mit einer höchst unökologischen Produktionsweise.

Sehen Sie eine Hoffnung auf nachhaltiges Bewirtschaften?

Dass die größere Nahrungsmittelbereitstellung von ihrem ökologisch negativen Impact stärker entkoppelt sein sollte, ist das große Zukunftsthema der Landwirtschaft. Diese Fragen können aber nicht nur auf dem Feld und auf dem Acker beantwortet werden. Auch die Nahrungsmittelindustrie und Biotechnologie spielen eine große Rolle - als Beispiel sei Fleischersatz genannt - und schließlich das Konsumentenverhalten. Ich sehe das als Zusammenspiel dieses Dreigestirns, also einer möglichst effizienteren Landwirtschaft mit weniger Pestiziden, der Nahrungsmittelindustrie und der Konsumentengewohnheiten, das gut ineinandergreifen muss, um möglichst nachhaltig agieren zu können. Ich habe Hoffnung, dass wir bereits den schlimmsten Punkt überschritten haben - die Frage ist eher, ob wir noch rechtzeitig die Kurve bekommen.

Als aktives Mitglied der „Bonn Alliance for Sustainability Research“ fördern Sie den interdisziplinären Austausch. Welche Fachrichtungen sind hier im Besonderen gefragt?

In der Anlaufphase 2017 haben wir uns drei Themenbereiche vorgenommen: Erstens die Digitalisierung, zweitens die Themen Migration und Mobilität, drittens die Bioökonomie. Die Relevanz dieser Themen ist in Bewegung: Während Migration und Mobilität damals überaus wichtig waren, dominierte 2020 und damit kurz vor Covid 19 das Thema Digitalisierung die Nachhaltigkeitsdiskussion. Digitalisierung kommt aber in der Agenda 2030, die 17 Nachhaltigkeitsziele aus dem Jahr 2015 definiert, überhaupt nicht vor. Deshalb haben wir das Projekt Digitainability gestartet, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. In den letzten Monaten haben wir uns thematisch geweitet. Heute beschäftigt sich zum Beispiel eine Mitarbeiterin mit nachhaltigem Konsum, eine andere mit dem Thema Energie im Kontext der Digitalisierung, wir sind auch im Gespräch mit Partnern zum Thema Gesundheit.

Aktuell sind in vielen Industrien Rohstoffknappheiten zu vermerken. Wie ist Ihre Sicht auf dieses Phänomen und wie lautet Ihre Empfehlung an Unternehmen, sich hier besser und resilienter aufzustellen?

Ich bin kein Lieferkettenspezialist, versuche mich aber gerne an einer Antwort. Es ist richtig, dass es in den letzten Monaten zum Teil abrupte Veränderungen in den Lieferketten gegeben hat. Es ist auch nicht erstaunlich, dass dies zum Teil durch Covid-19 bedingt war. Aber es war eben nicht nur Covid-19. Zufälligerweise gab es zur selben Zeit die Schiffshavarie im Suezkanal. Alle haben von diesem Nadelöhr gewusst, als Problem in globalen Lieferketten wurde es aber jetzt besonders sichtbar. Man hat das Prinzip des „Just-in-Time“ auf die Spitze getrieben – Lagerhaltung ist heute verpönt, alles muss in Bewegung sein, und alles, was der Kunde will, muss sofort da sein. Solche Systeme haben sehr wenig Puffer und sind deswegen anfällig. Pufferstellen in Lieferketten sind deshalb ein ganz wichtiges Thema.

Die Entwicklungen in einer Lieferkette haben mich stark beeindruckt: Der Holzmarkt in Deutschland. In den letzten drei Jahren gab es einen großen Holzanfall in Deutschland. Durch Trockenheit und den Borkenkäfer mussten viele Bäume gefällt werden, deren Holz dennoch verwendbar war. Trotzdem gab es eine Holzknappheit, die Preise und Wartezeiten gingen durch die Decke. Warum? Die Gründe liegen außerhalb von Deutschland: Unter anderem saugen China, aber auch die USA viel Holz ab. In den USA ist man bereit, hohe Preise zu zahlen, um der durch Corona-Hilfsprogramme angekurbelten Nachfrage nachzukommen. Der Holzmarkt ist für mich ein gutes Beispiel dafür, dass ein relativ lokaler, nationaler Markt sehr stark globalen Einflüssen ausgesetzt ist. Man muss sich an den internationalen Märkten orientieren – und die sind oft sehr unvorhersehbar.

Richten wir den Blick in die Zukunft: Wie sieht eine zukünftige nachhaltige und "sichere" global kritische Infrastruktur aus?

Unvorhersehbaren Ereignissen kann man nur durch Diversifizierung und durch gewisse Puffer begegnen, sie machen Lieferketten robuster. Das heißt dann ein Stück weit die Abkehr von Just-In-Time und die Rückkehr zu mehr Lagerhaltung. Am Ende ist es eine Kosten-Nutzen-Analyse. Man braucht eine Antwort auf die Frage, ob der Kunde bereit ist, mehr zu zahlen, um sein Auto jetzt sofort zu erhalten – oder ob er eben auch sechs Monate warten kann. Das ist Risikomanagement.

In Zukunft werden neue Technologien auch neue Möglichkeiten schaffen: Ich wage die Behauptung, dass in vielen Bereichen ein gewisser Übergang von Güterlieferketten zu Informationslieferketten stattfinden wird. In vielen Fällen findet dann nur noch ein Austausch von Informationen, etwa Bauplänen, statt, am Bestimmungsort wird dann über 3D-Druck realisiert. Ich bin deshalb nicht pessimistisch, was zukünftige Lieferketten betrifft.

Wo bestehen in dieser "Wunsch"-Infrastruktur welche Energiebedarfe und Material-Bedürfnisse?

Der Zusammenhang zwischen Energie und Material ist sehr interessant. Grundsätzlich wurden Dinge im Zeitverlauf immer effizienter produziert, das heißt, pro Gegenstand und in Bezug auf die Wertschöpfung braucht es weniger Energie und Material. Autos fahren mit deutlich weniger Treibstoff als noch vor 40 Jahren. Aber es gibt anderseits die sogenannten Rebound-Effekte: wir produzieren mehr. Insgesamt haben wir dann einen höheren Energieverbrauch. Beide Tendenzen sind seit langem bekannt.

Interessant wird es nun bei den erneuerbaren Energien: Sonne und Wind produzieren sich nicht Verbraucher-gerecht, also nicht immer dann, wenn wir sie brauchen. Das heißt, dass die Speicherung immer wichtiger wird. Eines der großen Speichermedien ist der Wasserstoff. Die Wasserstoffproduktion und Rückverwandlung in elektronischen Strom verbraucht Energie. Ich stelle deshalb die unpopuläre Hypothese auf, dass wir in Zukunft in einem Sonne-Wind-Energie-basierten System mehr Energie brauchen werden. Das ist aus meiner Sicht nicht schlimm, denn die große Sorge ist ja immer, dass mehr Energie mehr CO2 bedeutet, was in diesem Fall aber entkoppelt ist.

Eine zweite wichtige Ressource bei Wind- und Sonnenenergie ist aber die Fläche, die wir brauchen, dieser Flächenbedarf wird wahrscheinlich wesentlich größer sein als die oft diskutierten 2 Prozent der Landesfläche.

Ein dritter großer Faktor bei der Sonne- und Wind-basierten Energieerzeugung sind die absolut gewaltigen Mengen an verschiedenen Mineralien, die wir, beispielsweise für die Solarpanels und die Magnete in den Windturbinen, abbauen müssen. Hier werden Anstrengungen für zirkuläre Kreislaufwirtschaft wichtiger denn je. Wir müssen davon wegkommen, für jedes Gerät neue Materialien zu nutzen. Die Rezyklierung von Materialen, d.h. die Trennung für ihre Wiederverwendung verbraucht allerdings auch Energie, weshalb wir in einer zirkulären Kreislaufwirtschaft zwar vom geringeren Ressourcenverbrauch profitieren, aber möglicherweise mehr Energie verbrauchen. Beides hängt miteinander zusammen.

Aus den Gesprächen mit Ihnen habe ich den Begriff „Digitainability“ entlehnt. Wie sehen Sie das Zusammenspiel von Digitalisierung und ökologischer Nachhaltigkeit?

Dazu gerne zwei Beispiele:

  1. In der Landwirtschaft gibt es ein intensives Forschungsgebiet, das sich Precision Agriculture nennt. Die Universität Bonn betreibt mit Partnerinstitutionen beispielsweise das große Forschungsprogramm „PhenoRob“. Über Remote Sensing wird ein Feld nicht mehr nur als Ganzes im Hinblick auf Düngung, Einsatz von Pestiziden etc. beurteilt, sondern mittels Sensoren und Drohnen kann jetzt in einer Art Feinüberwachung jede Pflanze und jedes Blatt betrachtet werden. Dadurch sinkt der Einsatz von Dünger, Wasser und Pestiziden in der Landwirtschaft bedeutend. Hier hat die Digitalisierung einen direkten, sehr positiven Einfluss.
  2. Aber wie sieht es mit Energieverbrauch aus? Viele Untersuchungen zeigen, dass der Energieverbrauch durch Digitalisierung weiter zunimmt, z.B. durch die Energiefresser Blockchain, Künstliche Intelligenz oder Streaming. Beim Streaming muss man verschiedene Sparten sehen: Streaming geht teilweise mit erhöhtem Konsum einher – immer mehr Netflix erzeugt immer mehr Energieverbrauch, der oben erwähnte Rebound-Effekt. Aber solche neuen Technologien werden auch in der Optimierung von Energieübertragungssystemen eingesetzt, um den Energieeinsatz effizienter zu gestalten.  

Diese Fragen diskutieren wir in unserem Projekt Digitainability mit dem Ziel, herauszufinden, wo genau die Digitalisierung positive und wo sie negative Einflüsse ausübt.

In Ihrer Karriere haben Sie u.a. im Kontext Lawinenschutz in der Schweiz sehr praxisnah geforscht. Die Risikoabschätzung beeinflusst hier sehr direkt das Geschehen. Was haben Sie aus dieser Zeit in Ihre aktuelle Tätigkeit mitgenommen?  

Risikomanagement kann man tendenziell überallhin übertragen, aber mit vielen Details muss man vorsichtig sein. Es geht eher um gewisse Grundhaltungen, die ich übernehmen konnte. Das sind Weisheiten, die nicht erstaunen, aber nicht immer einfach anwendbar sind. Etwa, einen ruhigen Blick bewahren und erst genau hinzuschauen, anstatt sofort zu pauschalisieren. Bei Lawinen muss man genau hinschauen, ob das Gebiet zum Beispiel ein kleines Bergdorf mit Einheimischen ist oder ein großer Ski-Kurort, wo sich die Touristen kaum auskennen und die Lage nicht einschätzen können. Das sind zwei völlig unterschiedliche Kontexte.

Zudem eine Allerweltsweisheit: Es gibt keine absolute Sicherheit. Hin und wieder gehen Dinge schief, hinterher ist man immer klüger. Die Analyse im Nachgang von Schadensereignissen kann man unter sehr unterschiedlichen Gesichtspunkten vornehmen. Das eine ist die Frage: Wer ist schuld? Mir als Wissenschaftler viel näher ist aber die andere Frage: Wie können wir es beim nächsten Mal besser machen?

Beide Fragestellungen bedingen eine genaue Analyse, aber ganz andere Herangehensweisen. Die Frage nach der Schuld können die Juristen klären, wo nötig mit wissenschaftlicher Unterstützung. Die Frage, was man besser machen kann, betrifft direkt uns Wissenschaftler. Hier geht es darum, wissenschaftliche Erkenntnisse und Daten einzuspeisen. Das habe ich aus meiner Lawinen-Zeit übernommen und nutze es für den Umgang mit offenen Fragen.

Vielen Dank für das Interview!

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