Beitrag von Andreas Boes, Institut für sozialwissenschaftliche Forschung e.V.

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1 Einleitung

Ich befasse mich mit dem Konzept des Digitalen Zwillings aus einer soziologischen Perspektive. Mir geht es darum, zu verstehen, welche Wirkung das Konzept in der Arbeitswelt und der Ökonomie entfalten kann, was das für die Entwicklung der Gesellschaft insgesamt bedeutet und wie sich das Konzept im Sinne der Menschen gestalten lässt.

Meinen Ausführungen liegt ein eigenes theoretisches Konzept zugrunde, in dessen Mittelpunkt der Begriff des Informationsraums steht.

Der Titel meines Vortrags lautet daher: Informationsraum und Digital Twins.

2 Konzept des Digital Twin

Das Konzept des Digitalen Zwillings erfreut sich in den letzten Jahren zunehmender Beliebtheit.

Auch wenn das industrielle Feld mit der Verbreitung des Internet der Dinge aktuell die Herzkammer des Konzepts ist, wird es mittlerweile weit über das industrielle Anwendungsfeld hinaus als ein ubiquitäres Konzept zur Synchronisierung der Welt der Informationen und der Welt der Dinge verstanden und erprobt.

Beispiele finden wir in der Medizin und im Gesundheitssektor, in der Stadtplanung, im Mobilitätssektor oder bei der Bearbeitung grundlegender ökologischer Fragestellungen auf der Basis von Weltmodellen.

Die Veranstaltung heute hat die Breite der Anwendungsmöglichkeiten sehr eindrucksvoll unter Beweis gestellt.

Eine einheitliche Definition des Konzepts des Digitalen Zwillings gibt es bisher nicht. Seine Urheber, Grieves und Vickers, nennen drei konstituierende Merkmale des Konzepts, die in allen darauf aufbauenden Definitionen aufgenommen werden:

1. Die physischen Produkte im „realen Raum“,

2. die virtuellen oder digitalen Produkte im „virtuellen Raum“ und

3. die Daten- und Informationsverbindungen die beide Ebenen miteinander verbindet.

Die konstituierende Idee des In-Beziehung-Bringens zweier Welten bestimmt auch den Definitionsversuch des amerikanischen Twin Consortiums.

Darauf aufbauend schlagen sie drei weitere Bestimmungen vor, die die Besonderheiten des Konzepts von den Verwendungskontexten her bestimmen:

1. Digital Twins ermöglichen die Transformation von Geschäftsmodellen auf der Grundlage eines holistischen Verständnisses eines Systems.

2. Digital Twins nutzen Daten über das Verhalten des repräsentierten Gegenstands, um dessen Verhalten im Betrieb zu simulieren und vorauszusagen.

3. Digital Twins sind immer für bestimmte Zwecke und Nutzungskontexte konzipiert und bringen mit Blick auf Zwecksetzung und Kontext Daten und Domain-Wissen zusammen, um sie in IT-Systeme zu implementieren

3 Informatisierung

Um das Konzept des Digitalen Zwillings besser zu verstehen, hilft es mir, es historisch zu rekonstruieren. Dazu müssen wir uns den Prozess der Informatisierung vor Augen halten, der lange vor der Erfindung der ersten Computer begann.

Dabei geht es um einen Prozess der organisierten Erzeugung und Nutzung von Informationen in Form von Zeichen- und Informationssystemen zur Erweiterung der Handlungsfähigkeit des Menschen. Die Grundidee der Informatisierung ist es, reale Tatbestände der Welt in Form von Informationen zu doppeln und in eine materielle Form zu bringen, um sie besser zu verstehen, zu planen und letztlich zu steuern.

Mit der Informatisierung erhalten die geistigen Momente menschlicher Tätigkeit gegenüber den materiell-stofflichen Austauschprozessen eine eigene Arena und schaffen sich eine wirkmächtige Welt der Informationen.

Die Herausbildung der doppelten Buchhaltung zwischen dem 13. und 15. Jahrhundert zur Steuerung der weltweit agierenden Handelsgesellschaften verdeutlicht dies. Sie wird nach Werner Sombart zur zweiten, für die Steuerung der Ökonomie bestimmenden Wirklichkeit:

Quod non est in libris, non est in mundo. (Was nicht in den Büchern ist, ist nicht in der Welt.)

4 Informatisierung – Durchsetzung der industriellen Produktionsweise

Wenn wir an Industrie denken, denken wir heute noch an riesige Maschinensysteme. Das ist aber nur die Vorderbühne. Die Informatisierung bildet nämlich bereits im ausgehenden 19. Jahrhundert die unverzichtbare Unterseite dieser Produktionsweise.

Hier sehen Sie einen Saal voller „Computer“ – in der ursprünglichen Wortbedeutung. Arbeitskräfte, die in meist formalisierten Prozessen mit der Aufbereitung von Informationen befasst waren. Ihr Anwachsen ab dem ausgehenden 19. Jh. ist Ausdruck der ersten Hochphase der Informatisierung.

So entsteht eine Welt der Daten und Informationen – und an deren Spitze „papierne Apparate“. Sie ist die Grundlage für die Durchsetzung wissenschaftlich geprägter Wissensformen und eines professionellen Managements, das behauptet, rein nach den Zahlen zu entscheiden.

5 Informatisierung – Einsatz von Computern

Diese „papiernen Apparate“ werden seit den 1950er Jahren nach und nach auf Computer übertragen und damit in eine digitale Form gebracht. So entsteht ein Prozess der maschinellen Datenverarbeitung innerhalb der Welt der Informationen.

In der ersten Phase waren Datenverarbeitung und Informationsverarbeitung organisatorisch streng getrennt. Erst mit dem Personal-Computer verändern sich aufgrund seines Werkzeugcharakters die Möglichkeiten der integrierten Bearbeitung von Daten und Informationen.

6 Produktivkraftsprung Informationsraum

Mit der verstärkten zivilen Nutzung des Internets zeichnet sich eine neue Phase der Informatisierung ab. Das Internet ist eine „MitmachInfrastruktur“. Im Zusammenwirken von Milliarden von Nutzerinnen und Nutzern entsteht auf dessen Grundlage ein offener Informationsraum, der alle vorgängigen Informationssysteme potenziell aneinander anschlussfähig macht.

Diese Entwicklung bildet die Basis für den Umbruch, den wir aktuell in Wirtschaft und Gesellschaft erleben. Denn der Informationsraum ist dem Wesen nach ein neuartiger sozialer Handlungsraum und kein technisches Artefakt!

• Mit dem Informationsraum verändert sich der Prozess der Erzeugung von Daten: Was vorher nur mit organisationalem Zwang funktionierte, entsteht jetzt als „Nebenprodukt“ des sozialen Handelns im Informationsraum.

• Über die Cloud werden diese Massendaten verfügbar und aneinander anschlussfähig. Was vorher in den Silos einzelner Organisationen stattfand, wird jetzt zu einer weltgesellschaftlichen Angelegenheit.

• Über den Informationsraum wird die Transparenz über die Zustände der Welt radikal erhöht. Das ermöglicht eine rationalere Planung, aber auch eine verstärkte Kontrolle.

• Zugleich wird die Entkopplung von Ort und Raum, von physischer Welt und Informationswelt, fundamental gesteigert. Der Corona-Lockdown hat uns das gerade vor Augen geführt

• In dem Maße, wie die Tatbestände der Welt über den Informationsraum adressierbar und steuerbar sind, wird die Informationsebene endgültig zur dominanten Zugriffsebene in der Welt insgesamt

Dieser Informationsraum macht das Konzept des Digitalen Zwillings heute so interessant.

7 Digital Twin – Mittler zwischen zwei Welten

Aus der Perspektive der Informatisierung komme ich zu folgender Definition des Konzepts des Digitalen Zwillings:

Digitale Zwillinge sind holistische Repräsentationen der physischen Welt, die als SoftwareWerkzeuge zur strategischen Erweiterung der Artikulationsmöglichkeiten menschlichen Handelns im Informationsraum gegenüber der physischen Welt dienen.

Dabei gilt es zu beachten: Als Modelle sind sie stets Abstraktionen, die bestimmten Verwendungszwecken und Prämissen folgen. Ihre Güte hängt vom zugrunde gelegten Informationsmodell, den verfügbaren Daten und vor allem von der Fähigkeit von Menschen ab, Modell und Wirklichkeit in einem fortwährenden Innovationsprozess in Übereinstimmung zu bringen.

Mit Blick auf das Widerspiegelungsverhältnis von physischer Welt und Informationswelt unterscheide ich zwei Arten von Digital Twins:

• Digital Twins als Repräsentanten von Artefakten im technisch bestimmten Konstruktionsprozess.
• Digital Twins als Repräsentanten natürlicher oder sozialer Tatbestände. Ich denke hier an Welt-Modelle als Repräsentanten ökologischer Systeme, an Mensch-Modelle in der Medizin oder gar über Kaufentscheidungen oder Präferenzen bei der Wahl des Partners.

Während im Falle der Artefakte im Konstruktionsprozess meist ausreichend valide Informationsmodelle in digitaler Form vorliegen, das System (zumindest in der Theorie) endlich bestimmt ist und in seinem Verhalten anhand von hoffentlich verfügbaren Daten ausreichend mit der physischen Welt synchronisiert werden kann, verhalten sich Modelle von natürlichen oder sozialen Systemen anders

In Patientenmodellen des MPI zur Optimierung von Behandlungsmethoden in der Krebsforschung beispielsweise gibt es das digital verfügbare Informationsmodell zunächst nicht. Hier muss ein Theoriekonstrukt darüber zugrunde gelegt werden, was ein Patient und was Krebs überhaupt ist, um dieses über Daten zu einem lauffähigen Modell zu iterieren. Bei der Iteration der Informationsmodelle mit Hilfe von Massendaten behilft man sich mit Lernenden Systemen.

Generell birgt dieses Verfahren der Modelliteration aber die Gefahr, den Sinngehalt von Korrelationen fehlzuinterpretieren oder sie mit Kausalitäten zu verwechseln. So können Informationsmodelle und Digitale Zwillinge entstehen, die geradezu ins falsche Gleis führen: Sie nähren die Illusion einer rationalen Steuerung, bewirken aber das Gegenteil.

8 Digital Twin – Möglichkeiten und Herausforderungen

Ich ende mit einigen Gedanken zu den Möglichkeiten und den potenziellen Konstruktionsfehlern des Konzepts der Digitalen Zwillinge

Digitale Zwillinge erhöhen grundsätzlich die Wirkmächtigkeit der Welt der Informationen im menschlichen Handeln auf vielfältige Weise und radikal. Darin liegen gleichermaßen Möglichkeiten und Gefahren begründet

Mir ist es wichtig, dass Digitale Zwillinge eine holistische Perspektive auf die Welt ermöglichen und damit das komplexe Zusammenwirken in Systemen transparent und nachhaltig steuerbar machen. Dieser Aspekt hat gerade bei der Bewältigung der ökologischen Herausforderungen eine große Bedeutung.

• Digital Twins erleichtern als wirklichkeitsnahe Repräsentationen kooperative Entwicklungsprozesse. Dies hat große Bedeutung bei der Zusammenarbeit unterschiedlicher Fachdisziplinen und zur Erleichterung der Zusammenarbeit in Eco-Systemen. Das bietet auch große Potentiale bei der Beteiligung von Nutzerinnen und Nutzern in komplexen Entwicklungsprozessen, beispielsweise im Städtebau oder bei der Verkehrsplanung. Darin liegt generell eine große Chance für beteiligungsorientierte Entwicklungsprozesse und die demokratische Teilhabe der Menschen.

• Gleichzeitig bergen Digitale Zwillinge aber auch die Gefahr der Verselbständigung einer „Schattenwelt“ der Informationen und Daten. Denn Digital Twins geben vor, Realität zu repräsentieren, ohne es wirklich zu sein. Einmal in die Welt gebracht, werden sie zum sozialen Tatbestand. Selbst wenn sie die physische Welt unzureichend abbilden, können sie in der sozialen Realität wirkmächtig werden. Digitale Zwillinge können sich also von der Wirklichkeit entkoppeln, als Schattenwesen ein Eigenleben führen und die Menschen in Sackgassen leiten.

• Eine große Gefahr liegt darin, dass Digital Twins immer intentionale Abstraktionen der Welt sind. Wer also die Repräsentanten erzeugt, vergegenständlicht seine Zwecke und Ziele in ihnen. Daraus resultieren Machtfragen, die es zu bedenken gilt. Ich denke hier an das Verhältnis von Unternehmen in Eco-Systemen, an die Macht von Staaten gegenüber den Bürgern oder von Konzernen gegenüber Staaten und ganzen Gesellschaften

In dem Maße, wie wir die Wirkmächtigkeit der Welt der Informationen gegenüber der physischen Welt erhöhen, ergeben sich vielfältige Fragen der Gestaltung im Sinne der Menschen. Und im gleichen Maße, wie wir an Kompetenz auf der technischen dazu gewinnen, gilt es, diese in die komplexen Wechselwirkungen für die Menschen und die Gesellschaft insgesamt einzubetten.

 

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Inhalte dürfen ausschließlich unter Angabe der Quelle verwendet werden:

Boes, Andreas (2021): Informationsräume und Digital Twins. Online verfügbar unter https://idguzda.de/blog/informationsraume-und-digital-twins/ [26.04.2021].

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