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Künstliche Intelligenz Quelle:majcot/Shutterstock

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Künstliche Intelligenz

Künstliche Intelligenz (KI) gilt heute als eine der entscheidenden Schlüsseltechnologien. Mit der teilweise sprunghaften Verbesserung von KI-Verfahren und der gleichzeitig zunehmenden Verfügbarkeit von Daten erweitern sich die Einsatzmöglichkeiten von KI. Das rasche, effiziente und effektive Aufgreifen dieser Einsatzmöglichkeiten ist ein entscheidender Faktor, um die Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft zu erhalten und zu stärken.

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Hohe Kosten und mangelnde IT-Infrastruktur bremsen KI-Einsatz

In Deutschland nutzen bereits mehr als 17.000 Unternehmen aktiv Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) in ihren Geschäftsprozessen, Produkten oder Dienstleistungen. Ein intensiverer Einsatz scheitert vor allem an hohen Kosten sowie dem Mangel an KI-Fachkräften. Unternehmen, die derzeit KI noch nicht aktiv nutzen, sehen dagegen eine verbesserte IT-Infrastruktur in Deutschland als wichtigste Voraussetzung, um in die Anwendung von KI einzusteigen. Beide Gruppen von Unternehmen sehen außerdem Handlungsbedarf bei der Offenheit von Nutzern und Gesellschaft gegenüber KI.

KI-Neulinge stehen vor anderen Herausforderungen als KI-erfahrene Unternehmen

Für Unternehmen, die KI noch nicht aktiv nutzen, ist eine leistungsfähigere IT-Infrastruktur die wichtigste Voraussetzung, um in entsprechende Anwendungen einzusteigen. Aber auch für KI-aktive Unternehmen ist die Qualität der Infrastruktur nach den hohen Kosten die zweitwichtigste Maßnahme, um den KI-Standort Deutschland voranzubringen. Ein umfangreiches Angebot an KI-Fachkräften ist für bereits KI-aktive Unternehmen – neben der Finanzierung – die zweite entscheidende Rahmenbedingung, um KI intensiv und effektiv nutzen zu können. Hier wird die Situation in Deutschland im Vergleich zu anderen Ländern als besonders ungünstig eingeschätzt.

Unter den Unternehmen, die KI noch nicht aktiv nutzen, sind nur für die größeren Unternehmen die Themen Fachkräfte sowie KI-bezogene Weiterbildungsangebote wichtige Einstiegsvoraussetzungen. Mehr Vertrauen von Anwendern in KI-Lösungen sowie eine Steigerung des Bewusstseins in der Öffentlichkeit hinsichtlich des Nutzens von KI-Anwendungen ist für Neulinge wie für Erfahrene wichtig. Hier wird Deutschland gegenüber anderen Ländern am schlechtesten bewertet. Auch Datenverfügbarkeit und Datenschutz sehen beide Gruppen von Unternehmen als Standortnachteil und Herausforderung. In den Unternehmen selbst ist der Aufbau von Digital- und KI-Kompetenzen ein wichtiger Hebel, KI effektiver zu nutzen.

Die Studie Herausforderungen beim Einsatz von Künstlicher Intelligenz beleuchtet aktuelle Hemmnisse der KI-Nutzung, wichtige Handlungsfelder der Politik und den Standort Deutschland im internationalen Vergleich aus Sicht der Unternehmen.

Prinzipien zur erfolgreichen Umsetzung von KI-Geschäftsmodellinnovationen

In Zeiten des zunehmenden globalen Wettbewerbs und hoch vernetzter Wertschöpfungsketten entwickelt sich Künstliche Intelligenz zu einem immer wichtiger werdenden Wettbewerbsfaktor für Unternehmen am Wirtschaftsstandort Deutschland. Durch den Einsatz von KI-Verfahren können nicht nur interne Geschäftsprozesse kostensenkend optimiert, sondern auch neue, digitale Geschäftsfelder und -modelle erschlossen werden. Es lassen sich zum einen Trends identifizieren, denen der Einsatz von KI in deutschen Unternehmen folgt. Zum anderen zeigt sich, dass sich KI unterschiedlich stark auf verschiedene Dimensionen innovativer Geschäftsmodelle auswirkt. Insgesamt lassen sich so Prinzipien ableiten, die die erfolgreiche Umsetzung von KI-Geschäftsmodellinnovationen beschreiben.

Neue Technologie- und Anwendungstrends kennzeichnen KI-Nutzung

Die tatsächliche KI-Landschaft in den Wertschöpfungsketten von KI-nutzenden Unternehmen ist durch Trends gekennzeichnet. Diese lassen sich in Technologie- und Anwendungstrends unterteilen. Experteninterviews zeigen beispielsweise, dass KI-Anwendungen bevorzugt auf Cloud-Infrastrukturen entwickelt und bereitgestellt werden. Das wiederum rückt die Frage nach der Wahrung der Datensouveränität in den Vordergrund. Anwendung findet KI tendenziell zur Prognose und Überwachung.

Sechs Prinzipien beeinflussen die erfolgreiche Umsetzung von KI-Geschäftsmodellinnovationen

Fallstudien über ein breites Spektrum der deutschen Wirtschaft beleuchten, welche Aspekte eines KI-basierten Geschäftsmodells den größten Effekt auf das Unternehmen haben. Hier lässt sich ein besonders hoher Einfluss von KI auf das Nutzenversprechen neuartiger, digitaler Leistungen der Unternehmen an die Kundinnen und Kunden feststellen. So lassen sich sechs Erfolgsprinzipien zur erfolgreichen Implementierung von KI-Technologien identifizieren, um die wirtschaftliche Nutzung von KI für Unternehmen in Deutschland im globalen Wettbewerb weiter zu steigern. So empfiehlt es sich zum Beispiel – neben der Auswahl des richtigen KI-Anwendungsfalles – ebenfalls darauf zu achten, dass die KI-Anwendung sowohl den Anbietenden wie auch den Anwendenden nützt. Diese und weitere Erfolgsprinzipien werden detailliert in der Studie Künstliche Intelligenz – Geschäftsmodellinnovationen und Entwicklungstrends beschrieben.

Stand der KI-Nutzung in der deutschen Wirtschaft im Jahr 2019

Rund 17.500 Unternehmen in der deutschen Wirtschaft haben im vergangenen Jahr Künstliche Intelligenz in Produkten, Dienstleistungen oder internen Prozessen eingesetzt. Das entspricht 5,8 Prozent aller untersuchten Unternehmen. Vor allem im produzierenden Gewerbe und in den unternehmensnahen Dienstleistungen kam KI zum Einsatz. 4,4 Prozent der Unternehmen setzten KI in Produkten oder Dienstleistungen ein und erzielten damit 2019 einen Umsatz von knapp 60 Milliarden Euro, was 7,7 Prozent des Umsatzes der KI-aktiven Unternehmen entspricht.

KI-Einsatz in deutschen Unternehmen nimmt Fahrt auf

Dass Technologien mit Künstlicher Intelligenz einen zukunftsträchtigen Markt bilden, zeigen auch die Investitionen in KI: Die Ausgaben der Unternehmen für die Entwicklung, Einführung und Pflege von KI-Verfahren beliefen sich im Jahr 2019 auf rund 4,8 Milliarden Euro. Drei Viertel der KI-Ausgaben sind dabei interne laufende Aufwendungen, insbesondere für die im Bereich KI tätigen Beschäftigten.

Der beachtliche Anteil der Personalkosten an den KI-Ausgaben der Unternehmen ist darauf zurückzuführen, dass der Einsatz von KI-Fachpersonal in der deutschen Wirtschaft zugenommen hat. Im vergangenen Jahr arbeiteten in den KI-nutzenden Unternehmen rund 139.000 Personen hauptsächlich oder teilweise in der Entwicklung, Einführung und Pflege von KI-Verfahren. Von diesen waren in den KI einsetzenden Unternehmen rund 50.000 Personen hauptsächlich zu KI tätig. Weitere 89.000 Personen befassten sich in ihrer Arbeitszeit immerhin teilweise mit KI-Tätigkeiten. Der Anteil der Beschäftigten mit KI-Tätigkeiten ist – naturgemäß – in der IKT-Branche mit vier Prozent an der Gesamtbeschäftigung in der Branche am höchsten, gefolgt von den unternehmensnahen Dienstleistungen mit 2,7 Prozent. In den anderen Branchengruppen ist der Anteil der KI-Beschäftigten deutlich geringer.

Steigender Personalbedarf zeigt Mangel an KI-Fachpersonal auf

Entgegen der häufig vermuteten negativen Beschäftigungswirkung sorgt Künstliche Intelligenz für mehr Beschäftigung. Rund 48.000 Stellen sind in der deutschen Wirtschaft durch den Einsatz von KI entstanden. Der Personalbedarf im KI-Bereich ist allerdings bei Weitem nicht gedeckt. Rund ein Drittel der Unternehmen hat in 2019 zusätzliche Beschäftigte gesucht. Es gab 22.500 offene KI-Stellen. Knapp die Hälfte dieser Stellen konnten wie von den Unternehmen geplant vergeben werden. Elf Prozent der Stellen wurden hingegen nur verspätet oder nicht mit den gewünschten Beschäftigten besetzt. 43 Prozent der Stellen blieben unbesetzt.

Die hohe Relation zwischen offenen Stellen und der Anzahl der Beschäftigten, die mit KI hauptsächlich befasst sind, ist ein Beleg für das rasante Expansionstempo von KI in Deutschland. Der Einsatz von KI in Unternehmen ist nur mit technischem Fachwissen möglich. Wenn das notwendige Fachwissen und die entsprechenden Fähigkeiten in Unternehmen nicht vorhanden sind, bleiben KI-Projekte oft schon im Anfangsstadium stecken.

Welche Fachkenntnisse von den Unternehmen im Bereich KI besonders stark nachgefragt sind, zeigt die Befragung der KI-einsetzenden Unternehmen: Grundvoraussetzung für die Besetzung von KI-Stellen sind Kenntnisse in der Softwareprogrammierung. 70 Prozent der Unternehmen mit offenen KI-Stellen bezeichneten diese Kenntnisse als sehr wichtig, weitere 26 Prozent als wichtig und lediglich ein Prozent als unwichtig. Zusätzlich waren für drei Viertel der Unternehmen mit offenen KI-Stellen Kenntnisse im Datenbankmanagement oder in Mathematik entscheidend.

Nutzung personenbezogener und nicht personenbezogener Daten für KI in Unternehmen der deutschen Wirtschaft 2019

Während KI-einsetzende Dienstleistungsunternehmen eher auf personenbezogene Daten zurückgreifen, nutzen Unternehmen des Verarbeitenden Gewerbes hauptsächlich nicht-personenbezogene Daten. Besonders ausgeprägt ist die beispielsweise in der Elektrotechnik und im Maschinenbau. Hier greifen 83 Prozent der KI-nutzenden Unternehmen auf nicht-personenbezogene Daten zurück.

Gefragte KI-Kompetenzen in der deutschen Wirtschaft im Jahr 2020

Unternehmen in Deutschland schrieben im ersten Quartal 2020 insgesamt 10.958 Stellenanzeigen für KI-relevante Berufe aus. Aus den Volltexten der Stellenanzeigen lässt sich ein typisches Anforderungsprofil für die Arbeit mit KI identifizieren. Dabei zeigt sich insbesondere, welche Kompetenzen die ausschreibenden Unternehmen der deutschen Wirtschaft bei ihren Bewerbenden als wichtig erachten, um effektiv mit KI arbeiten zu können.

MINT-Studium und mehrjährige Berufserfahrung sind charakteristisch

Ein Studium wird in 96 Prozent der Stellenanzeigen mit Angaben zum gewünschten Abschluss vorausgesetzt. Dabei fordern Arbeitgeberinnen und Arbeitgeber weitestgehend Fachrichtungen aus dem MINT-Bereich: Der Fachbereich Informatik ist mit 57 Prozent am gefragtesten, gefolgt vom eng verwandten Bereich Wirtschaftsinformatik mit 32 Prozent und Mathematik mit 30 Prozent.

Mehrjährige Berufserfahrung wird in 77 Prozent der KI-Stellenanzeigen mit Angaben zur Berufserfahrung vorausgesetzt. Interessanterweise werden nur in 3 Prozent der KI-Stellenanzeigen, in denen Berufserfahrung explizit gefordert ist, auch einschlägige Berufserfahrung verlangt. Die erlernten Fähigkeiten sind also anwendungsflexibel und können über verschiedene Branchen und Bereiche hinweg vielseitig eingesetzt werden.

Unter den geforderten Fähigkeiten sind aus Sicht der ausschreibenden Unternehmen mit 31 Prozent vor allem Kenntnisse von Machine Learning relevant, gefolgt von Big Data mit 25 Prozent. Arbeitgeberinnen und Arbeitgeber verlangen von Bewerbenden zudem Kenntnisse im Umgang mit Programmiersprachen: Mit 35 Prozent ist Python am gefragtesten, gefolgt von SQL mit 25 Prozent und Java mit 17 Prozent der ausgeschriebenen KI-Stellenanzeigen, die eine Angabe zu Fähigkeiten enthalten.

KI macht deutsche Unternehmen innovativer und profitabler

Mit Weltmarktneuheiten im Bereich der KI erzielten deutsche Unternehmen im Jahr 2018 einen Umsatz von 7,6 Milliarden Euro. Rund zehn Prozent des deutschen Umsatzes mit Weltmarkneuheiten ist damit auf diese Technologie zurückzuführen. Zwar steigt der Umsatz von Unternehmen durch den Einsatz von KI insgesamt nicht an. Doch wirkt sich KI deutlich auf die Umsatzrendite aus, sie liegt aufgrund des KI-Einsatzes mit 6,4 Prozent um 1,3 Prozentpunkte höher. Damit können Unternehmen, die KI anwenden, rund 25 Prozent mehr Gewinn erzielen.

Neben der wirtschaftlichen Leistung erhöht KI auch die Innovationskraft der deutschen Wirtschaft. Durch KI sind Unternehmen eher in der Lage, anspruchsvolle Innovationen mit einem hohen Neuheitsgrad hervorzubringen. So steigert der Einsatz von KI die Zahl deutscher Unternehmen, die Weltmarktneuheiten entwickeln, um fast vier Prozent, obwohl nur ein kleiner Anteil von rund sechs Prozent der Firmen überhaupt KI-Anwendungen nutzt.

Gesamtwirtschaftliche Bedeutung von KI ist nicht zu unterschätzen

Die gesamtwirtschaftliche Bedeutung von KI-Anwendungen ist nicht zu unterschätzen. So verschafft Künstliche Intelligenz der deutschen Wirtschaft einen bedeutenden Wettbewerbsvorteil: Unternehmen, die Künstliche Intelligenz einsetzen, sind nicht nur innovativer. Sie erreichen außerdem bei gleichem Umsatz einen höheren Gewinn und schaffen zusätzlich Arbeitsplätze in beachtlichem Maße. Unternehmen, die heute in KI investieren legen nicht nur den Grundstein für eine profitable Zukunft, sondern stärken gleichzeitig die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft.

KI-Strategie der Bundesregierung

Wettbewerbsfähig KI-Technologien sind eine große Chance, um branchenübergreifend neue Wertschöpfungsmöglichkeiten zu eröffnen und zukünftiges Wachstum zu generieren, sei es im Gesundheitswesen, der Industrie 4.0 oder bei Mobilität, Energieeffizienz und Ressourcenschonung. Die Bundesregierung schafft mit ihrer Strategie Künstliche Intelligenz die Grundlagen, um an den neuen Wertschöpfungsmöglichkeiten zu partizipieren und Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit von morgen zu sichern.

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