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Today, about 98 percent of microprocessors are already embedded in everyday objects and devices, connected with the outside world through sensors and actuators. They are increasingly networked with one another and on the internet. The physical world and the virtual world - or cyberspace - are merging; cyber-physical systems are developing.Future cyber-physical systems will contribute to security, efficiency, comfort and the health systems as never before, and as a result, they will contribute to solving key challenges of our society, such as the aging population, limited resources, mobility, or energy transition. Germany is in the position to become a leader in international competition thanks to innovative cyber-physical systems. In this statement, acatech explains what prerequisites must be created and how Germany can overcome the technical, political and social hurdles on the way to achieving this position.
Information Technology --- Computer Science (Hardware & Networks) --- Computer systems. --- Engineering & Applied Sciences --- Computer Science --- Embedded computer systems. --- Systems engineering. --- Engineering systems --- System engineering --- Embedded systems (Computer systems) --- Design and construction --- Computer science. --- Business. --- Management science. --- Engineering. --- Computer Science. --- Computer Science, general. --- Engineering, general. --- Business and Management, general. --- Engineering --- Industrial engineering --- System analysis --- Computer systems --- Architecture Analysis and Design Language --- Trade --- Economics --- Management --- Commerce --- Industrial management --- Construction --- Industrial arts --- Technology --- Informatics --- Science --- Quantitative business analysis --- Problem solving --- Operations research --- Statistical decision
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Wenn Miniaturisierung von Elektronik mit einer immer stärkeren Vernetzung von Informa- onssystemen und einer stetig leistungsfähigeren Umfelderkennung zusammenkommt, dann entsteht etwas völlig Neues: das Internet der Dinge und Services. Visionen von „intelligenter“ Kleidung und „intelligenten“ Häusern werden schon seit einiger Zeit diskutiert. Doch was gestern Zukunftsentwurf war, ist heute Wirklichkeit geworden. Die digitale Revolution hat – vielleicht noch weithin unbemerkt – eine neue Qualität erreicht. Die Leistungsfähigkeit der Intelligenten Objekte ist stetig gestiegen; mit immer kleineren Systemen werden immer größere Datenmengen übertragen, und auch die Möglichkeiten der Datenauswertung und Datenspeicherung sind gewachsen. Allgegenwärtige, alle Lebens- reiche durchdringende Intelligente Objekte können unseren Alltag und unsere Arbeitswelt dramatisch verändern. acatech hat in einem dreijährigen Projekt mehr als 3.000 Entwicklungs- und Forschun- projekte in einer Datenbankrecherche analysiert, 28 vertiefte Interviews mit Forschern und Entwicklern geführt und in sechs Workshops mit mehr als 80 Experten diskutiert. Das - gebnis: Es müssen geeignete Rahmenbedingungen geschaffen werden, dass Deutschland die wirtschaftlichen Potenziale dieses Technologiebereiches ausschöpfen kann, ohne dass individuelle Freiheiten und das Grundrecht auf informationelle Selbstbestimmung in Gefahr geraten. Dies erfordert drei Schritte: — systematische Nutzereinbindung in die Entwicklungsprozesse — verstärkte Anstrengungen bei der Gestaltung der Benutzerschnittstellen — eine Modernisierung des Datenschutzrechts.
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Bis 2022 wird Deutschland aus der Kernkraft aussteigen und das Energiesystem zum Teil auf erneuerbare Energien umstellen. Neben Sonnenenergie und Windkraft nimmt dabei die Biomasse einen zentralen Platz ein: Mehr als zwei Drittel der heute bereitgestellten erneuerbaren Energie werden aus Biomasse gewonnen. In der regenerativen Wärme- und Kraftstoffversorgung ist Biomasse der Hauptenergieträger. Ein Verfahren, um aus Biomasse speicherbare Energie zu gewinnen, ist die biotechnologische Energieumwandlung. Die vorliegende POSITION hebt deren Bedeutung aus anwendungs- und verfahrenstechnischer Sicht heraus. Sie zeigt, wie die biotechnologische Energieumwandlung insbesondere dann einen herausragenden Beitrag zur Versorgungssicherheit in Deutschland und zur Reduktion von Treibhausgasemissionen leisten kann, wenn Nachhaltigkeitskriterien angelegt werden – und dass sich in diesem Feld gerade für Deutschland bedeutende Wertschöpfungsmöglichkeiten eröffnen.
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Deutschland droht ein Nachwuchsmangel für Berufe aus Technik und Naturwissenschaften, der zu einer Gefährdung der Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft mit bislang nicht absehbaren Auswirkungen führen kann. acatech stellt Handlungsempfehlungen für die Gegenwart vor und formuliert den Forschungsbedarf für die Zukunft, was zur Förderung des technisch-naturwissenschaflichen Nachwuchses - vom Elternhaus bis in die Berufswelt - in Deutschland getan werden muss.
Learning. --- Instruction. --- Science education. --- Engineering. --- Learning & Instruction. --- Science Education. --- Engineering, general. --- Research --- Science and state --- Engineering --- History.
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Mobilität und Logistik schaffen Wohlstand und Lebensqualität. Um Menschen und Güter zu bewegen, ist ein reibungsloser Verkehr wichtig. Der Personen- und Güterverkehr in Deutschland nimmt seit Jahren zu, die Organisation der Infrastrukturen wird immer komplexer. Die Gründe dafür sind vielfältig. Unter anderem resultiert der stark vermehrte elektronische Handel in einem immensen Transportaufkommen individueller Warenlieferungen. Diese acatech POSITION betrachtet Mobilität und Logistik integriert und analysiert die gemeinsamen veränderten Rahmenbedingungen sowie Herausforderungen. acatech gibt Empfehlungen, wie in Zukunft eine zuverlässige und nachhaltige Versorgung und Mobilität der Menschen sicherzustellen ist.
Engineering economics. --- Engineering economy. --- Production management. --- Industrial engineering. --- Production engineering. --- Regional planning. --- Urban planning. --- Engineering Economics, Organization, Logistics, Marketing. --- Operations Management. --- Industrial and Production Engineering. --- Landscape/Regional and Urban Planning. --- Transportation. --- Quality of life.
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Biotechnologie, insbesondere die Gentechnik, steht in Deutschland seit knapp 40 Jahren im Fokus öffentlicher Debatten. Für Kontroversen in Gesellschaft und Wissenschaft sorgt allerdings nicht die Biotechnologie als Ganze, sondern einzelne Anwendungen. Die öffentlichen Kontroversen als mangelnde Akzeptanz zu deuten, die durch verstärkte Information beigelegt werden kann, greift zu kurz. Die Entwicklung und Einführung Neuer Technologien setzen einen gelingenden Dialog zwischen Wissenschaft und Öffentlichkeit voraus. Diese acatech POSITION analysiert Erfahrungen aus Kontroversen und Kommunikationsstrategien zur Grünen Gentechnik und anderen Feldern der Biotechnologie in kommunikations- und sozialwissenschaftlicher sowie historischer Perspektive. acatech gibt Empfehlungen, wie Biotechnologie künftig sachgerecht und ausgewogen kommuniziert werden kann.
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Ziel des acatech Projektes „Georessource Wasser - Herausforderung Globaler Wandel“ ist es, innovative Beiträge für die nachhaltige Bewirtschaftung von Wasserressourcen unter den Bedingungen des Globalen Wandels zu erarbeiten und den Wissenstransfer zwischen Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft zu unterstützen. Der räumliche Fokus des Projektes liegt einerseits auf sensitiven Regionen in Deutschland, das heißt Gebieten, in denen Probleme im Wassersektor bestehen oder absehbar sind und andererseits wird die globale Verflechtung Deutschlands betrachtet. Zentrales Ergebnis des Projektes sind an verschiedene Zielgruppen - Wissenschaft, Wissenschaftspolitik, Wirtschaft, Politik und allgemeine Öffentlichkeit - gerichtete Empfehlungen.
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Vorstellungen über die zukünftige Entwicklung von Technik und Gesellschaft kommt in gesellschaftlichen Technikdebatten und Entscheidungsprozessen eine zentrale Rolle zu. Die Technikzukünfte werden unter anderem in Gestalt wissenschaftlicher Expertisen kommuniziert. Als solche erfahren sie seitens politischer Entscheidungsträger, der Wirtschaft und in den Medien große Aufmerksamkeit. Gerade in der wissenschaftlichen Politikberatung stehen die Autoren von Technikzukünften damit in der Verantwortung, die Prämissen und Wertentscheidungen offenzulegen, die Grundlage dieser Technikzukünfte sind. Um eine offene Verständigung über die zukünftigen Lebensbedingungen in der Gesellschaft zu ermöglichen, müssen Technikzukünfte transparent gestaltet werden. Mit diesem Leitfaden bietet acatech all denjenigen eine Orientierung, die sich in Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und Gesellschaft mit Technikzukünften befassen.
Engineering design. --- Popular works. --- Engineering Design. --- Popular Science, general. --- Science and state. --- Technology and state.
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Deutschland will bis zum Jahr 2050 seine Stromversorgung weitgehend auf erneuerbare Energien umstellen. Ob die Energiewende gelingen wird, hängt nicht nur von der Entwicklung neuer technischer Lösungen, sondern besonders auch von den wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für den tiefgreifenden Umbau des Energiesystems ab. Eine effiziente Ordnungspolitik setzt dabei die richti-gen Anreize für die in enormem Umfang erforderliche Investitionstätigkeit privater Akteure und stellt sicher, dass die politischer Ziele zu gesellschaftlich vertretbaren Kosten erreicht werden. acatech gibt Empfehlungen, wie der energiewirtschaftliche Ordnungsrahmen in Deutschland neu auszurichten ist, damit die Energiewende finanzierbar gestaltet und so zum Erfolg geführt wird. Die acatech POSITION berücksichtigt, dass die nationalen Maßnahmen mit der europäischen Ordnungspolitik abzustimmen sind und eine erfolgreiche Energiewende auch einen wirkungsvollen Beitrag zum globalen Klimaschutz leisten muss.
Economic policy. --- Renewable energy resources. --- Energy policy. --- Energy and state. --- Economic Policy. --- Renewable and Green Energy. --- Energy Policy, Economics and Management. --- Energy policy --- Energy consumption --- Renewable energy sources
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Eine effektive Klimapolitik muss nicht nur unerwünschten Klimawandel vermeiden, sondern auch Anpassungsstrategien umfassen. Diese sollen die negativen Auswirkungen von Klimaveränderungen für Wirtschaft und Gesellschaft mindern. Die Entwicklung neuer Technologien, die weltweit einen Beitrag zur Anpassung an den Klimawandel leisten können, bietet auch wirtschaftliche Chancen für deutsche Unternehmen. Diese acatech POSITION stellt spezifische Klimafolgen in sechs Schlüsselbereichen dar, darunter natürliche Ressourcen, Stadtentwicklung, Energie- und Gesundheitsversorgung. So wird ein Beitrag zur gegenwärtigen Anpassungsdiskussion geleistet. acatech möchte sowohl die Risiken als auch die Chancen der Folgen des Klimawandels in Deutschland aufzeigen, das Bewusstsein für die Bedeutung von Anpassungsmaßnahmen in der gesellschaftlichen Diskussion stärken und mit seinen Handlungsempfehlungen zur Entwicklung nachhaltiger Anpassungsstrategien beitragen.
Climate change. --- Environmental economics. --- Public health. --- Energy systems. --- Atmospheric sciences. --- Climate Change. --- Science, Humanities and Social Sciences, multidisciplinary. --- Environmental Economics. --- Public Health. --- Energy Systems. --- Atmospheric Sciences. --- Climatic changes --- Government policy.
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