Autonomik: Wird die nächste industrielle Revolution aus Deutschland kommen?

Peter Liggesmeyer hat viel vor. Er will der Industrie eine neue Basis geben, ein eigenes Wissenschaftsgebiet dafür aus der Taufe heben und es als neue Disziplin etablieren. Er nennt es Autonomik – die Lehre von den selbständigen Systemen. Autos steuern selbst durch den Verkehr, Flugzeuge fliegen mit Autopiloten, KI-Agenten organisieren die Wochenendeinkäufe. Dafür braucht es auch neue Modelle und Studiengänge. Liggesmeyer nennt es einen Paradigmenwechsel; später spricht er gar von einer Revolution.

Wie einst die Informatik auf Elektrotechnik und Mathematik aufsetzte, so will er nun dem Phänomen der autonom arbeitenden Maschinen einen eigenen Begriff und einen tragfähigen theoretischen Unterbau geben. „Man muss sich doch die Frage stellen, was es braucht, um Systeme zu bauen, die autonom arbeiten können“, sagt er – und schiebt die Antwort gleich hinterher. „Man braucht also die Informatik, die Elektrotechnik und den Maschinenbau. Die drei sind die Teile der Lösung – und die nennen wir Autonomik.“

„So, wie etwa in der Elektrotechnik die Maxwell’schen Gesetze und im Maschinenbau die Thermodynamik, braucht auch die Autonomik einen theoretischen Unterbau – und den wollen wir mit einer eigenen Systemtheorie erarbeiten.“ Dafür hat er in der deutschen Industrieelite mit einem handverlesenen Arbeitskreis gerade ein paar potentielle Wegmarken ausgelotet. Dafür wird er hinter den Kulissen der Industriemesse in Hannover während der kommenden Woche einen ersten Meilenstein setzen. Und dafür legt er sich nun ins Zeug.

Liggesmeyer gilt als eines der Masterminds hinter der Industrie 4.0 – jenes einst in Deutschland entwickelten Konzepts der durchdigitalisierten Industriebetriebe. Es machte Schule in aller Welt. Als Softwareprofessor schreibt Liggemeyer wegweisende Arbeiten darüber; als Chef des IESE-Fraunhofer-Instituts in Kaiserslautern lässt er der Theorie die Praxis folgen; als Sprecher des „Forschungsbeirats Industrie 4.0“ der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (Acatec) baut er Brücken zwischen dem Heute und dem Morgen.

Das scheint angesichts aktueller Entwicklungen wichtiger denn je zu sein. Schon sprechen Maschinen mit Maschinen, schon steuern riesige Betriebe ihre Prozesse wie von Geisterhand selbst, schon reden KI-Systeme in selbst entwickelten Sprachen, die auch Computer- und Datenspezialisten nicht mehr verstehen können. Netzwirtschaft und Datenökonomie drehen die Wirtschaft auf links. Die Industrie ist in einer tiefgreifenden Veränderung – und Deutschland steckt mittendrin.

Hierzulande gibt es 20.000 Industriebetriebe und mehr als 100.000 Fabriken. In ihnen sind alles in allem mehr als sechs Millionen Menschen tätig. Sie erarbeiten nach Angaben des Statistischen Bundesamtes knapp 20 Prozent der Bruttowertschöpfung des Landes. Damit stehen die Deutschen an der Spitze in Europa und auf Platz drei in der Welt. „Wollen wir diese Position halten, müssen wir an unserer Wettbewerbsfähigkeit arbeiten“, sagt Tanja Rückert, Digitalchefin von Bosch und Vizepräsidentin des Branchenverbandes Bitkom.

Zwei Drittel aller Unternehmen sehen sich bereits durch die Konkurrenz aus China heftig unter Druck, heißt es in einer Mitgliederumfrage des Digitalverbandes Bitkom. Knapp die Hälfte der Firmen sieht Deutschland in Sachen Künstliche Intelligenz (KI) den Anschluss verlieren. Für 70 Prozent der Befragten ist eine Technologie wie die humanoide Robotik derzeit gar kein Thema. Knapp 60 Prozent halten die wirtschaftliche Lage im Land für einen Hemmschuh bei ihrer weiteren Entwicklung. Das soll sich ändern.

Ohne Digitalisierung werde das nicht zu haben sein, sagt Jan-Henning Fabian. Wie Rückert ist er tief im Thema; wie Liggesmeyer ist der ABB-Manager im Forschungsbeirats Industrie 4.0 der Acatech, dem Olymp des deutschen Ingenieurwesens. Auf ihm werden Visionen nicht nur entwickelt; dort werden sie auch umgesetzt. Wie einst Wasser, Dampf und Strom machen sich nun digitale Daten daran, ganze Wirtschaftszweige auf einen neuen Entwicklungspfad zu setzen. Die industrielle Revolution geht in die vierte Runde.

Wie aber sieht angesichts des Vormarsches von KI, Robotern und autonomen Systemen die Zukunft der Industrie aus? „Anders“, sagt Liggesmeyer. Er lacht kurz auf, wird dann schnell wieder ernst und holt zu einer längeren Antwort aus: Er erklärt, was Industrie 4.0 und was der Unterschied einer individualisierten und einer industriellen Massenfertigung ist, wie Fabriken zu Knoten in Datennetzen werden und öffentlich zugängliche Softwarecodes das alte Patentrecht reformieren und neue Standards setzen.

Liggesmeyer sitzt im Fraunhofer-Institut am Stadtrand von Kaiserslautern. Ein modernes Gebäude. Glas, Stahl und Beton. Ein geräumiges Büro. Hohe Fenster, viel Platz. An der einen Seite ein wandfüllender Bildschirm, an der anderen ein langes Regal mit Büchern. Mitten im Raum ein großer Schreibtisch. Über dessen gläsernen Platte sind in den vergangenen Jahren viele Gründer- und Start-up-Pläne, Promotions- und Pionierarbeiten und ein Gutteil der theoretischen Konzepte für die Industrie von morgen gegangen.

Er spricht von physikalischen Gesetzen, Rechentechnik und KI-Agenten, der vierten industriellen Revolution, fächerübergreifenden Kooperationen und seiner anvisierten Leitdisziplin: der Autonomik. Ein Wort, wie aus einem Science-Fiction-Roman. Geprägt wurde es vor zehn Jahren im Bundeswirtschaftsministerium. Damals hatte es die visionären Digitalisierungsstrategien für industrielle Prozesse umschrieben. Dann rutschte das Wort in den Hintergrund. Nun holt es Liggesmeyer wieder hervor.

Wenn die Autonomik als eigenständige Disziplin zustande käme, sagt er, werde sie sich in einem ersten Schritt auf das konzentrieren, was autonome Systeme einzigartig mache und von anderen Systemen unterscheide. In einem zweiten Schritt könne sie sich dann auf andere Disziplinen wie Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik abstützen. „Ich glaube, die Entwicklung wird zwangsläufig in diese Richtung gehen, weil einfach die Systeme sich dahin entwickeln“, sagt Liggesmeyer.

Autonomik solle auch Einzug in die Hochschulen halten. An der Universität in Kaiserslautern sei bereits angedacht, es im Rahmen der Informatikausbildung zunächst als sogenanntes Vertiefungsgebiet aufzunehmen, sagt Liggesmeyer. Ein spezieller Studienbereich innerhalb eines Studienganges also, in dem Wissen in eine spezielle Richtung gezielt erweitert und vertieft werden kann. Nachfrage und Bedarf seien da, sagt Liggesmeyer. Sich selbst steuernde Systeme seien keine Vision mehr, sie seien Realität.

Maschinen seien heute nicht mehr nur als Objekte zu betrachten. Sie werden mit den rasanten technischen Entwicklungen zunehmend zu Subjekten. Sie arbeiten quasi eigenständig mit, können lernen, auf Basis digitaler Daten weitreichende Handlungsmuster abzuspulen, und sie können faktisch eigene Entscheidungen treffen. Technologien wie KI haben es möglich gemacht. Oder wie Liggesmeyer es sagt: „Ein modernes Produktionsumfeld muss heutzutage vollständig kommunikationsfähig sein.“