Ob­wohl das Zu­kunfts­feld das Po­ten­zi­al hat, an­de­re Zu­kunfts­fel­der künf­tig re­vo­lu­tio­när zu be­ein­flus­sen, sind Deutsch­land und Bay­ern in ei­ni­gen Be­rei­chen des Zu­kunfts­felds re­la­tiv schlecht auf­ge­stellt. Zen­tra­le Ent­wick­lun­gen im Zu­kunfts­feld IKT und Di­gi­ta­li­sie­rung fin­den im Aus­land statt, et­wa in den Be­rei­chen KI, Platt­for­mun­ter­neh­men im B2C-Be­reich und ge­ne­rell bei in­ter­net­ba­sier­ten An­wen­dun­gen. Im in­ter­na­tio­na­len Ver­gleich ist die ef­fek­ti­ve Steu­er­be­las­tung di­gi­ta­ler Ge­schäfts­mo­del­le in Deutsch­land re­la­tiv hoch und die For­schung bleibt hin­ter an­de­ren Län­dern zu­rück. Hand­lungs­be­darf kann auch bei Da­ten­schutz- und Si­cher­heits­fra­gen so­wie der di­gi­ta­len In­fra­struk­tur und dem we­nig ent­wi­ckel­ten Ri­si­ko­ka­pi­tal­markt ver­or­tet wer­den. Zu­dem sind die di­gi­ta­len Kom­pe­ten­zen in Deutsch­land aus­bau­fä­hig, et­wa wenn es um die Fä­hig­keit geht, in der di­gi­ta­len Welt selbst­be­stimmt und un­ab­hän­gig zu han­deln und Ent­schei­dun­gen zu tref­fen. In­fol­ge der brei­ten Ver­wen­dung di­gi­ta­ler Tech­no­lo­gi­en und An­wen­dun­gen brem­sen die man­geln­den Rah­men­be­din­gun­gen nicht nur die Ent­wick­lun­gen im Zu­kunfts­feld IKT und Di­gi­ta­li­sie­rung, son­dern auch in al­len an­de­ren Zu­kunfts­fel­dern.

Ne­ben der man­geln­den di­gi­ta­len und teil­wei­se phy­si­schen In­fra­struk­tur wir­ken auch Re­gu­lie­rung so­wie ei­ne un­si­che­re Rechts­la­ge (u. a. un­ge­klär­te Fra­gen der Da­ten­nut­zung) als Hemm­nis­se. Zu­dem be­stehen in ei­ni­gen Be­rei­chen (zu­min­dest vor­der­grün­dig) Ak­zep­tanz­pro­ble­me, et­wa bei au­to­ma­ti­sier­ten Fahr­zeu­gen. Beim Ein­satz von Ver­kehrs­ma­nage­ment­sys­te­men spie­len zu­meist we­ni­ger funk­tio­nal­tech­ni­sche As­pek­te, son­dern viel­mehr die man­geln­de In­ter­ope­ra­bi­li­tät und Durch­gän­gig­keit des IVS-Dienst­an­ge­bots ei­ne Rol­le. Fer­ner kann in mul­ti­moda­len Ver­kehrs­sys­te­men ein Ziel­kon­flikt zwi­schen ge­sell­schaft­lich op­ti­ma­ler und in­di­vi­du­ell be­vor­zug­ter Nut­zung von Trans­port­mit­teln ent­ste­hen.

Deutsch­land hat­te in der Ver­gan­gen­heit er­heb­li­che Er­fol­ge zu ver­zeich­nen – ins­be­son­de­re durch die er­folg­rei­che Ent­wick­lung von Tech­no­lo­gi­en im Be­reich er­neu­er­ba­re En­er­gi­en bis zur Markt­rei­fe so­wie ih­ren Ein­bau ins Strom­sys­tem. Je­doch be­stehen in Deutsch­land in ei­ni­gen Be­rei­chen Rück­stän­de, die mit er­heb­li­chen Ent­wick­lungs­not­wen­dig­kei­ten ein­her­ge­hen, et­wa bei Strom­spei­chern, der Ein­füh­rung von er­neu­er­ba­ren („grü­nen“) Was­ser­stoff­tech­no­lo­gi­en, ei­ni­gen PtX-Tech­no­lo­gi­en, der Auf­recht­erhal­tung der eu­ro­päi­schen Markt­füh­rer­schaft bei Hoch­span­nungs-Über­tra­gungs­tech­ni­ken und ins­be­son­de­re bei Mo­del­len für die Or­ga­ni­sa­ti­on, Steue­rung und Re­ge­lung des de­zen­tral ver­netz­ten En­er­gie­sys­tems. Zu­dem fehlt ei­ne hin­rei­chend wirk­sa­me Re­gu­lie­rung, die mit den Kli­ma­schutz­zie­len kor­re­spon­diert und die brei­te und schnel­le Um­set­zung vor al­lem von Ef­fi­zi­enz­maß­nah­men, aber auch Sys­tem­ver­än­de­run­gen im Wär­me-, Ver­kehrs und In­dus­trie­sek­tor ef­fek­tiv und mit fai­rer Ver­tei­lung von Kos­ten, Las­ten und Vor­tei­len auf die Ak­teu­re an­stößt und or­ga­ni­siert. Der Aus­bau er­neu­er­ba­rer En­er­gi­en wird in der Ge­sell­schaft zwar als ge­ne­rell not­wen­dig an­er­kannt, kon­kre­te Pro­jek­te (z. B. Wind­parks, Netz­aus­bau ins­be­son­de­re auf der Über­tra­gungs­netz­ebe­ne) sto­ßen aber im­mer wie­der auf er­heb­li­che Wi­der­stän­de in den be­trof­fe­nen Re­gio­nen (NIM­BY-Ver­hal­ten). Wie bei an­de­ren gro­ße In­fra­struk­tur­pro­jek­ten man­gelt es hier oft­mals an ver­trau­ens- und ak­zep­tanz­bil­den­den Maß­nah­men so­wie an früh­zei­ti­ger pro­fes­sio­nel­ler Kom­mu­ni­ka­ti­on bei der Or­ga­ni­sa­ti­on der Pro­zes­se.

Zahl­rei­che po­ten­zi­el­le An­wen­dun­gen sind noch nicht markt­reif. Zu­dem hem­men hoch­sen­si­ble und teu­re Ver­fah­ren so­wie die bis­her un­zu­rei­chen­de Über­füh­rung na­no­tech­no­lo­gi­scher Pro­duk­te und Ver­fah­ren in den groß­tech­ni­schen Maß­stab bis­lang ei­ne ver­brei­te­te An­wen­dung. In ei­ni­gen Be­rei­chen spie­len auch Ak­zep­tanz­pro­ble­me ei­ne Rol­le (z. B. bei na­no­tech­no­lo­gi­schen An­wen­dun­gen in Me­di­zin­pro­duk­ten und Le­bens­mit­teln). Trotz ho­her staat­li­cher und pri­va­ter In­ves­ti­tio­nen hier­zu­lan­de ste­hen glo­bal die USA und neu­er­dings auch Chi­na an der Spit­ze die­ses For­schungs­felds und set­zen The­men­schwer­punk­te bei der For­schung. In Deutsch­land wird hin­ge­gen re­gel­mä­ßig mehr über Ge­fah­ren und Ri­si­ken als über Chan­cen und Po­ten­zia­le der Na­no­tech­no­lo­gi­en nach­ge­dacht.

Der Be­reich ist eng ver­knüpft mit dem Zu­kunfts­feld IKT und Di­gi­ta­li­sie­rung und dem dor­ti­gen Hand­lungs­be­darf. Bei­spiels­wei­se ge­win­nen mit der in­tel­li­gen­ten Ver­net­zung und Di­gi­ta­li­sie­rung der in­dus­tri­el­len Pro­duk­ti­on Da­ten­schutz- und Si­cher­heits­fra­gen so­wie die di­gi­ta­le In­fra­struk­tur zu­neh­mend an Re­le­vanz. Auch Stan­dard­set­zung und Nor­mung sind in die­sem Be­reich noch nicht ab­ge­schlos­sen. Feh­len die­se, sind oft­mals kei­ne Zer­ti­fi­zie­run­gen mög­lich und bei­spiels­wei­se ad­di­tiv ge­fer­tig­te Pro­duk­te in be­stimm­ten Be­rei­chen nur be­schränkt ein­setz­bar (z. B. Luft- und Raum­fahrt­tech­nik, Me­di­zin­tech­nik). Auch bei neu­en Pro­duk­ti­ons­me­tho­den (v. a. Ro­bo­ter) wird in Deutsch­land oft­mals mehr über Haf­tung und Ri­si­ken dis­ku­tiert als über die neu­en Mög­lich­kei­ten. Bei vie­len Deut­schen be­steht ein Un­be­ha­gen ge­gen­über dem Ein­satz von Ro­bo­tern (v. a. auf­grund der Angst vor dem Ver­lust von Ar­beits­plät­zen). Dem gilt es durch ent­spre­chen­de Maß­nah­men früh­zei­tig zu be­geg­nen, et­wa durch Par­ti­zi­pa­ti­ons­mög­lich­kei­ten in Un­ter­neh­men oder durch Schu­lun­gen. Das gilt um­so mehr, als sich der­zeit ein Pa­ra­dig­men­wech­sel in der In­dus­trie­ro­bo­tik von den klas­si­schen In­dus­trie­ro­bo­tern hin zu Ro­bo­te­r­as­sis­ten­ten voll­zieht. Da­bei han­delt es sich um den ers­ten rea­len Brü­cken­schlag zwi­schen KI und phy­si­scher Welt, den Bay­ern zu­dem von der Spit­ze aus ge­stal­ten kann.

Die Po­ten­zia­le sind in Deutsch­land nur schwer rea­li­sier­bar. Da­her ver­liert Deutsch­land be­reits seit meh­re­ren Jah­ren den An­schluss an die in­ter­na­tio­na­le Spit­ze in die­sem Zu­kunfts­feld (ins­be­son­de­re im Ver­gleich zu den USA). Ins­ge­samt ist das Zu­kunfts­feld sehr for­schungs­in­ten­siv und mit zeit- und kos­ten­in­ten­si­ven Un­ter­su­chungs-, Test- und Ge­neh­mi­gungs­ver­fah­ren ver­knüpft. Für die lan­gen Ent­wick­lungs­zy­klen ste­hen KMUs in Deutsch­land oft­mals kei­ne aus­rei­chen­den Fi­nanz­mit­tel zur Ver­fü­gung – ins­be­son­de­re bei der ro­ten Bio­tech­no­lo­gie. Im Ge­gen­satz zur ro­ten hat die grü­ne Bio­tech­no­lo­gie er­heb­li­che Ak­zep­tanz­pro­ble­me. So fehlt in Deutsch­land bei gen­tech­nisch ver­än­der­ten Nutz­pflan­zen gänz­lich der Markt, denn ihr An­bau ist bun­des­weit prak­tisch ver­bo­ten – glo­bal ist die öko­no­mi­sche Be­deu­tung und For­schung je­doch be­trächt­lich. Bei der wei­ßen Bio­tech­no­lo­gie gibt es teil­wei­se eben­falls Vor­be­hal­te in der Be­völ­ke­rung, et­wa hin­sicht­lich der Nut­zung von Bio­mas­se als Aus­gangs­ma­te­ri­al für Pro­duk­te wie Bio­kraft­stof­fe oder Bio­plas­ti­ken. Zu­dem ist die Ska­lier­bar­keit vie­ler Ver­fah­ren und Pro­duk­te der in­dus­tri­el­len Bio­tech­no­lo­gie schwie­rig; nicht zu­letzt auf­grund der ge­rin­gen Ro­bust­heit bio­tech­no­lo­gi­scher Pro­zes­se.

Die in­sti­tu­tio­nel­len Rah­men­be­din­gun­gen un­ter­schei­den sich auf­grund der en­gen Ver­zah­nung mit dem staat­li­chen Ge­sund­heits­sys­tem deut­lich von de­nen an­de­rer Zu­kunfts­fel­der. An­ge­sichts lan­ger, ri­si­ko­rei­cher Ent­wick­lungs­zy­klen so­wie stren­ger Re­gu­lie­run­gen (u. a. Do­ku­men­ta­ti­ons­pflich­ten, Zu­las­sungs­ver­fah­ren) ist die Ent­wick­lung neu­er Tech­no­lo­gi­en, Pro­duk­te und Ge­schäfts­mo­del­le sehr kos­ten­in­ten­siv und In­no­va­tio­nen dif­fun­die­ren nur lang­sam. In Deutsch­land be­ein­flus­sen zu­dem die (ge­setz­li­chen) Kran­ken­kas­sen über ih­re Ent­schei­dung der Er­stat­tungs­fä­hig­keit neu­er Me­di­zin­pro­duk­te in­di­rekt die Fi­nan­zie­rung und Dif­fu­si­on. Die Di­gi­ta­li­sie­rung er­öff­net zwar er­heb­li­che Po­ten­zia­le für das Zu­kunfts­feld (z. B. durch die Nut­zung von Big Da­ta), in Deutsch­land ist der Rechts­rah­men für die Nut­zung von IKT im Ge­sund­heits­we­sen aber noch un­voll­stän­dig. Wich­ti­ge Ent­wick­lun­gen fin­den da­her vor­ran­gig im Aus­land statt.

Stren­ge Re­gu­la­ri­en hin­sicht­lich Si­cher­heit und Zu­ver­läs­sig­keit, ho­he tech­ni­sche und fi­nan­zi­el­le Ent­wick­lungs­ri­si­ken so­wie lan­ge Pro­dukt­zy­klen sor­gen da­für, dass sich Luft- und Raum­fahrt­tech­ni­ken zu­meist nur schritt­wei­se wei­ter­ent­wi­ckeln und Neue­run­gen erst mit zeit­li­cher Ver­zö­ge­rung über­nom­men wer­den. Es tre­ten zu­neh­mend neue (pri­va­te und staat­li­che) Ak­teu­re auf den Markt, die eta­blier­te An­bie­ter in Deutsch­land preis­lich und tech­no­lo­gisch un­ter Druck set­zen.