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Digitale Transformation

Bandübergreifendes Kernthema

14 Beitrage in der Reihe

Beiträge zum Thema

Band 1 · Digitale Technologien und der Wandel von Geschäftsmodellen (3 Beitrage)

Die Digitalisierung birgt für Unternehmen nahezu aller Branchen und Größen hinsichtlich der Innovation von Geschäftsmodellen enorme Potenziale. Dank digitaler Technologien können Unternehmen ihr Wertversprechen an den Kunden erhöhen oder Prozesse und Absatzkanäle, die zur Erfüllung des Wertversprechens benötigt werden, effizienter gestalten. Im vorliegenden Beitrag werden ausgewählte Ansätze der Digitalisierung von Geschäftsmodellen aus der Unternehmenspraxis anhand von konkreten Fällen vorgestellt und analysiert. Diese Erkenntnisse werden sodann vor dem Hintergrund existierender, theoretischer Erkenntnisse zum Thema Geschäftsmodellinnovation systematisiert.

Die zurückliegende Dekade hat eindrucksvoll gezeigt, mit welcher disruptiven Gewalt die digitale Transformation Geschäftsmodelle etablierter Unternehmen in zahlreichen Industrien und Wirtschaftszweigen gewandelt hat und wie es ideenreiche Entrepreneure durch neuartige Geschäftsmodelle gelungen ist, sich erfolgreich am Markt zu etablieren. Trotz der zunehmenden Bedeutung von digitalen, datenbasierten und plattformbasierten Geschäftsmodellen sind ihre konzeptuellen Grundlagen und spezifischen Charakteristika bislang nur unzureichend erforscht und systematisiert. Dieser Grundlagenbeitrag unternimmt den Versuch, konzeptionelle Klarheit zwischen diesen Begrifflichkeiten herzustellen, konstituierende Merkmale der drei Arten von Geschäftsmodellen herauszuarbeiten und diese in ein geschäftsmodellorientiertes Rahmenwerk zu überführen. Die Anwendbarkeit und Nützlichkeit des entwickelten konzeptionellen Rahmenwerks werden anhand unterschiedlicher Praxisbeispielen verdeutlicht.

Künstliche Intelligenz (KI) ist heute zentraler Bestandteil in vielen Unternehmen und wird in Zukunft weiter an Bedeutung gewinnen, da vor allem durch den Einsatz künstlicher Neuronaler Netzwerke (Deep Learning) immer präzisere und vielseitigere KI-Modelle erstellt werden können. Eine der Grundlagen für die Entwicklung von KI ist Open Source Software (OSS), also frei verfügbare Softwaretechnologien. Eine andere wichtige Grundlage sind die Fortschritte in der Hardwareentwicklung, schnellere und anwendungsoptimierte Prozessoren und Speichersysteme. Diese Form der Verfügbarkeit von Software zusammen mit dem Quellcode stellt einen fundamentalen Paradigmenwechsel dar, der v. a. durch amerikanische Techunternehmen vorangetrieben wird. Beide Themenkomplexe KI und Open Source sind unweigerlich miteinander verknüpft, was mit Folgen für die Digitalisierungsstrategie der meisten Unternehmen verbunden ist. Aus dieser Entwicklung haben sich neue Business Models abgeleitet, die entweder als Top-Down oder Bottom-Up umgesetzt werden. Gerade für Unternehmen, die sich weg von einem reinen Produzenten hin zu einem serviceorientierten Unternehmen transformieren wollen, lohnt sich ein genauer Blick auf diese Business Models. Generell lässt sich seit einigen Jahren eine gestiegene Akzeptanz von Open Source-Software in Unternehmen feststellen. Deshalb werden zudem Gefahren und Herausforderungen von Open Source im gewerblichen Einsatz im letzten Teil des Buchkapitels behandelt.

Band 2 · Voraussetzung, Implementierung und Anwendung von Künstlicher Intelligenz im Rahmen datenbasierter Geschäftsmodelle (2 Beitrage)

Datenund Informationen werden heutzutage häufig als einer der bedeutendsten Wirtschaftsgüter unserer Zeit bezeichnet. Das einleitende Zitat steht nur stellvertretend für eine Reihe weiterer Aussprüche, welche die letzten Jahre dominieren. Anderweitig werden Daten und Informationen als das Öl des 21. Jahrhunderts angesehen, der Treibstoff der Digitalisierung. Allerdings herrscht aktuell ein großes Ungleichgewicht zwischen denjenigen, die Daten besitzen und denjenigen die Daten benötigen. Im Rahmen dieses Kapitels werden die Grundlagen und Herausforderungen für den Datenhandel besprochen. Dieses Querschnittsthema bietet die Basis für viele Anwendungen im Bereich KI, Blockchain, Cloud Computing sowie weitere datengetriebene Geschäftsmodelle und stellt gleichzeitig ein neues Geschäftsmodell der Digitalisierung dar. Als Ergebnisse werden die Grundlagen und Herausforderungen des Datenund Informationshandels zusammengefasst, sowie Anforderungen für zukünftige Marktplätze hergeleitet. „Daten sind der Rohstoff der Zukunft“ (Angela Merkel auf der der CEBIT 2016) S. Lawrenz (B) Institute for Software and Systems Engineering, TU Clausthal, Clausthal-Zellerfeld, Deutschland E-Mail: lawrenz.sebastian@gmail.com H. Fischer Institute of Management & Information Systems (mis), FOM Hochschule für Oekonomie & Management, Essen, Deutschland E-Mail: helge.fischer@fom.de

Viele Prozesse auf Baustellen verändern sich durch stetig zunehmende Einbindungen digitaler Arbeitsund Hilfsmittel. Dadurch wandeln sich nicht nur einzelne Operationen, sondern vielfach auch die komplexen Informatisierungsund Kommunikationsvorgänge, die vor allem im Bauwesen aufgrund verschiedener Disziplinen sehr vielschichtig sind. Deshalb ist es erforderlich, dass die anstehenden Veränderungen im Hinblick auf effiziente und nachhaltige Abläufe analysiert und diskutiert werden. Der vorliegende Beitrag greift diesbezüglich wesentliche Aspekte auf, die im Zuge der Digitalisierung in einem noch sehr traditionell agierenden Umfeld immer stärker modifiziert werden. Dafür werden neben übergeordneten aktuellen Themen wie Informatisierung, Building Information Modeling, Data Science und cyber-physischen Systemen auch explizite Beispiele zur Baurobotik vorgestellt. Zusätzlich wird anhand einer Prozesslandkarte praxisnah erläutert, wie disziplinübergreifende Modellierungen von Prozessen in Bauunternehmen zukünftig digital aussehen können. Der Beitrag schließt mit einem Ausblick auf KI-basierte Prozesse im Bauwesen, die in Zukunft durch die Zunahme datenbasierter Prozesse auch im Handwerk vermehrt stattfinden werden. T. Kölzer (B) · K. Smarsly Institut für Digitales und Autonomes Bauen, Technische Universität Hamburg, Hamburg, Deutschland E-Mail: thomas.koelzer@tuhh.de K. Smarsly E-Mail: kay.smarsly@tuhh.de

Band 3 · Nachhaltige Geschäftsmodelle durch digitale Innovation und Transformation (9 Beitrage)

Das Kapitel diskutiert die Notwendigkeit eines neuen Verständnisses von Unternehmertum im Spannungsfeld globaler ökonomischer, sozialer und ökologischer Herausforderungen sowie digitaler Transformation. Es argumentiert, dass traditionelle Paradigmen inkrementeller Innovation und linearer Digitalisierung nicht ausreichen, um nachhaltige unternehmerische Zukunftsfähigkeit zu sichern. Stattdessen bedarf es einer tiefgreifenden Integration von Nachhaltigkeit und Digitalisierung, die in der heutigen Zeit als kooperative Gestaltungsräume verstanden werden müssen. Anhand konzeptioneller Überlegungen und praktischer Beispiele wird gezeigt, wie digitale Technologien, neue Geschäftsmodelllogiken, kollaborative Innovationsprozesse und zukunftsorientierte Regulierung zu einer resilienz- und verantwortungsorientierten Unternehmenspraxis beitragen können. Das Kapitel mündet in sieben Prinzipien zukunftsfähigen Unternehmertums, die als Reflexions- und Handlungsrahmen dienen und als eine Art Handlungsleitfaden verstanden werden können. Es plädiert für eine unternehmerische Haltung, die systemisches Denken, gesellschaftliche Verantwortung und aktive Gestaltung von Transformationen miteinander verbindet.

Die Digitalisierung in einer Gesamtbetrachtung wird in der Regel durch zwei wesentliche Strömungen bestimmt: Zum einen durch die Digitalen Innovationen, die in der Regel von kleinen Startups in Form von neuen digitalen Technologien oder neuen digitalen Geschäftsprozessen und -modellen entwickelt und auf den Markt gebracht werden. Zum anderen durch die Digitale Transformation, bei der in der Regel die großen Corporates ihre vorhandenen Technologien oder bestehenden Geschäftsprozesse und -modelle digitalisieren (wobei das durchaus auch innovativ erfolgen kann). Die Frage ist nun aber, wie man diese beiden Strömungen miteinander auch im Rückgriff auf die Nachhaltigkeit verbinden kann, so dass eine neue Kraft für den digitalen Fortschritt entsteht, die im Rahmen einer gesamtwirtschaftlichen Betrachtung sowohl die Startups als auch die Corporates von Vorteil wäre. Diesbezüglich beschreibt der Begriff „Digital Innopreneurship“ die Schaffung einer gemeinsamen digitalen Innovations- und Transformationsfähigkeit von Startups und Corporates, welche sich aus der digitalen Innovationskraft von Startups (Digital Entrepreneurship), der digitalen Transformationskraft von Corporates (Digital Intrapreneurship) sowie der digitalen Synergiekraft (Digital Interpreneurship) zwischen diesen beiden Akteuren zusammensetzt. Der vorliegende Beitrag soll dies veranschaulichen und das Kooperationspotenzial v.a. auch im Hinblick auf nachhaltiges Wirtschaften beschreiben.

Teil
Teil II Kooperativ-nachhaltige Wertschöpfung und Digitalisierung von Geschäftsprozessen

Die digitale Transformation hat sich als ein entscheidender Faktor für die Förderung von Nachhaltigkeit erwiesen und umgekehrt. Digitale Plattformen spielen hier eine besondere Rolle, denn sie ermöglichen es Unternehmen, ihre Ressourceneffizienz zu verbessern und nachhaltige Konsummodelle zu fördern. Im Beitrag wird untersucht, wie digitale Plattformen zur nachhaltigen Entwicklung beitragen können, indem sie ökonomische, soziale und ökologische Nachhaltigkeit in ihre Geschäftsmodelle integrieren. Dieser Beitrag bietet nicht nur praktische Beispiele und diskutiert geschäftsmodellrelevante Aspekte digitaler Plattformen und ihre Auswirkungen auf Wirtschaft, Umwelt und Gesellschaft. Er stellt auch auch ein theoretisches Rahmenkonstrukt für die weitere wissenschaftliche Anschlussforschung zur Verfügung. Dieser Rahmen wird mit diversen Geschäftsmodellarten mit Nachhaltigkeitsbezug verknüpft. Am Beispiel von Uber werden die präsentierten Aspekte in einer Fallstudie kondensiert und Chancen sowie Herausforderungen bei der Etablierung und Optimierung von Nachhaltigkeit sowie die Rolle politischer Entscheidungsträger bei der Schaffung unterstützender Rahmenbedingungen und Anreize diskutiert.

Teil
Teil II Kooperativ-nachhaltige Wertschöpfung und Digitalisierung von Geschäftsprozessen

Digitalisierung und Nachhaltigkeit sind zwei bedeutende Trends, die gegenwärtige ökologische, soziale und wirtschaftliche Strukturen prägen. Unternehmen müssen im Sinne einer gleichzeitigen Twin Transformation beide Entwicklungen miteinander in Einklang bringen. Ein zentraler Treiber dieser Vereinigung liegt in der Entwicklung nachhaltiger digitaler Innovationen. Dieses Kapitel zeigt, dass Unternehmen ein einheitliches Framework benötigen, um nachhaltige digitale Innovationen systematisch zu entwickeln. Obwohl die Thematik bereits in Ansätzen behandelt wurde, fehlt es bislang an klar umsetzbaren Prinzipien. Diese Lücke wird geschlossen, indem ein Framework für nachhaltige digitale Innovation vorgestellt wird. Das Framework basiert auf einer umfassenden Literaturrecherche, einer Delphi-Studie mit 16 Experten im Bereich digitaler Innovation sowie einem Co-Creation-Workshop zur Validierung der Ergebnisse. Die Struktur orientiert sich am Triple-Bottom-Line-Konzept der Nachhaltigkeit sowie an den Phasen des Produktentwicklungsprozesses (Product Strategy, Product Discovery und Product Delivery). Die Ergebnisse verdeutlichen, dass die Entwicklung nachhaltiger digitaler Innovationen eine ganzheitliche Perspektive erfordert, die alle produktrelevanten Stakeholder und Prozesse berücksichtigt. Mit dem vorgestellten Framework leistet das Kapitel einen Beitrag zum besseren Verständnis der Rolle von Nachhaltigkeit in der digitalen Innovation, liefert Expertenperspektiven und Ideen zur digitalen Nachhaltigkeit und bietet einen umfassenden Rahmen für ein nachhaltiges digitales Produktmanagement.

Teil
Teil IV Produkte, Hard- & Software

Digitale Transformation muss perspektivisch nicht nur effizient, sondern nachhaltig und menschenzentriert gestaltet werden. Mit den Leitlinien von Industrie 5.0 hat die Europäische Kommission einen Orientierungsrahmen geschaffen, der Digitalisierung als strategische, gesamtgesellschaftliche Aufgabe versteht. Der Beitrag greift diese Herausforderung auf und stellt den Digital Index als praxisnahes, wissenschaftlich fundiertes Instrument vor, das nicht nur den digitalen Reifegrad von Unternehmen im Sinne von Industrie 5.0 systematisch bewertet, sondern umsetzbare Handlungsempfehlungen ableitet. Neben technologischen Aspekten werden dabei explizit auch soziale und ökologische Kriterien berücksichtigt. Anhand von zwei Fallbeispielen wird gezeigt, wie der Digital Index in Unternehmen mit divergentem Digitalisierungsgrad hilft, Potenziale zu identifizieren und Transformationsprozesse zu begleiten. Zudem wird aufgezeigt, wie der Digital Index auf gesamtwirtschaftlicher und gesellschaftlicher Ebene wirkt, wie bspw. durch die Förderung nachhaltiger Wertschöpfung, die Stärkung der Partizipation von Mitarbeitenden oder die Reduktion ökologischer Belastungen. Der Beitrag stellt in den Fokus, wie die abstrakten Ziele der Industrie 5.0 in die betriebliche Praxis übersetzt werden können und bietet ein anschlussfähiges Werkzeug zur Entwicklung zukunftsfähiger, nachhaltiger Geschäftsmodelle im Kontext digitaler Innovation und Transformation.

Teil
Teil IV Produkte, Hard- & Software

Kleinen und mittelständischen Bauunternehmen (KMUs) haftet oft der Ruf an, sie würden wenig innovativ oder gar altmodisch arbeiten. Dies betrifft nicht nur die eigentlichen Ausführungsprozesse auf Baustellen, sondern auch die Abwicklungen vor, während und nach der Errichtung von Bauwerken. Auch wenn dies Mitte der 2020er Jahre in vielen Fällen noch zutreffen mag, so bieten sich infolge der Digitalisierung im Bauwesen viele neue Möglichkeiten, um die vermeintlich eingestaubten Prozesse zu modernisieren. Neben dem innovativen Einsatz von Software, digitalen Werkzeugen und agilen Maschinen, sind es vor allem lückenlose Datennutzungen, die zukünftig neue Optionen bereitstellen – auch für kleine und mittelständische Bauunternehmen. Die verstärkte Nutzung projektbezogener Daten wirkt sich dabei nicht nur rein wirtschaftlich aus, auch können durch zunehmende, miteinander verknüpfte Informatisierungsprozesse nachhaltige Mehrwerte geschaffen werden. Diese dienen wiederum nicht nur den Unternehmen selbst, sondern auch der gesamten Branche und somit letztendlich auch der Umwelt. Die hier angedeuteten Potenziale spiegeln sich insbesondere durch die Nutzung umfangreicher strukturierter Datenbanken wider. Da Projekte im Bauwesen stets unikal sind und somit auf variablen bzw. sich immer wieder ändernden Rahmenbedingungen und Vorgaben beruhen, sind die damit einhergehenden Informationen in den Fokus innovativer Konzepte und Ansätze zu rücken. Für kleine und mittelständische Bauunternehmen, die meist ein sehr breites Spektrum an Aufgaben abdecken, bieten sich im Zuge digitaler Prozesse neben wirtschaftlichen Vorteilen von Verwaltungsvorgängen auch Potenziale auf Baustellen. So können während Ausführungsarbeiten Baumaschinen und Roboter eingesetzt werden, um Abläufe effektiver und nachhaltiger zu gestalten. Durch den Einsatz intelligenter Algorithmen sind zudem viele Prozesse miteinander verknüpfbar, so dass Informatisierungsprozesse – die v. a. bei KMUs sehr kleingliedrig sein können – auf ein zeitgemäßes Niveau gehoben werden können.

Teil
Teil VIII Branchenspezifika: Bau, Handwerk & Handel

Nachhaltige Ansätze wie Reparaturen sind im Handwerk bewährte Tradition. Aber auch neue Ideen, Innovationen und Technologien werden umgesetzt. Dieser Beitrag gibt den Status Quo von Aspekten der Nachhaltigkeit im deutschen Handwerk wieder, anhand verschiedener Schlagwörter und Betrachtungen der Literatur sowie einer Gegenüberstellung existierender Beispiele. Ziel hierbei ist es, digitale Technologien zu identifizieren, die im Kontext der Nachhaltigkeit im Handwerk zum Einsatz kommen. Im letzten Teil des Beitrages wird anhand der Technologie des digitalen Produktpasses ein Ansatz am Beispiel von Brauereien modelliert und entsprechende Erkenntnisse und Handlungsempfehlungen aufgeschlüsselt.

Teil
Teil VIII Branchenspezifika: Bau, Handwerk & Handel

Der Lebensmittelhandel befindet sich aktuell in einem drastischen Wandel: So muss er auf ein geändertes Einkaufsverhalten sowohl hinsichtlich eines gesundheitsbewussteren und nachhaltigkeitsorientierterem (Kauf-)Verhaltens der Konsumenten als auch hinsichtlich einer Präferenz zu mehr Digitalisierung, d. h. Online-Einkäufe oder Nutzung von smarten Einkaufswagen im stationären Handel, reagieren. Mit Hilfe von zwei Discrete Choice Experimenten wird im vorliegenden Beitrag untersucht, welche individuellen Konsumentenpräferenzen für Fleischersatzprodukte im stationären und digitalen Lebensmittelhandel existieren. Während beispielsweise Preise und die Verpackungsart in beiden Absatzkanälen vergleichbaren Nutzen stiften, präferieren Teilnehmende des stationären Szenarios das Fleischprodukt, während im digitalen Szenario das Fleischersatzprodukt präferiert wurde. Unter Berücksichtigung der Nachhaltigkeit ergeben sich somit unterschiedliche Ansätze, um digitale Geschäftsmodelle zu entwickeln und zu gestalten.

Teil
Teil VIII Branchenspezifika: Bau, Handwerk & Handel

Die sogenannte ‚Twin Transformation‘, also die strategische Verknüpfung von Digitalisierung und Nachhaltigkeit, gilt als zentrale Herausforderung und zugleich als bedeutende Chance für zukünftige Wertschöpfung. Dieses Kapitel bietet eine strukturierte Literatur- und Inhaltsübersicht zu den Potenzialen, Geschäftsmodellen, Handlungsempfehlungen und Grenzen der Twin Transformation. Es zeigt, wie digitale Technologien als Enabler nachhaltiger Innovationen fungieren und beleuchtet die Voraussetzungen, unter denen Unternehmen, Politik und Bildungseinrichtungen diese Potenziale ausschöpfen können. Neben Praxisbeispielen und strategischen Implikationen werden auch Herausforderungen wie Rebound-Effekte, Zielkonflikte und der bestehende Forschungsbedarf diskutiert. Die Analyse basiert auf aktuellen wissenschaftlichen Arbeiten, White Papern und Strategiestudien. Ziel ist es, ein theoretisch fundiertes und zugleich praxisorientiertes Verständnis der Twin Transformation als Wegbereiter zukunftsfähiger Geschäftsmodelle zu vermitteln.