Sie verfolgen technologische Entwicklungen seit vielen Jahren. Welche Meilensteine waren für Sie entscheidend auf dem Weg in die digitale Gesellschaft?
Prof. Trinitis: Ein Meilenstein war das World Wide Web mit dem Prinzip des Hypertextes, der Informationen über Verknüpfungen miteinander verbindet. Tim Berners-Lee hat am CERN den Grundstein für das gelegt, was wir heute als Internet kennen. Mein Doktorvater sagte damals: Das wird die Menschheit verändern, so wie die Erfindung des Rads. Er hat Recht behalten. Mit der Zeit wurden die Prozessoren immer schneller, die elektronischen Schaltungen zunehmend kleiner, sodass wir heute riesige Datenmengen verarbeiten können – sei es für wissenschaftliches Rechnen, numerische Simulationen oder immer öfter für KI-Anwendungen und maschinelles Lernen.
Prof. Herkersdorf: Für mich war die Formulierung des Mooreschen Gesetzes im Jahr 1965 ein Schlüsselmoment. Es besagt, dass sich etwa alle eineinhalb bis zwei Jahre die Anzahl der Transistoren auf gleicher Chip-Fläche verdoppelt. Damit begann die eigentliche Dynamik der Digitalisierung, und diese Entwicklung hat sich bestätigt: Heute finden sich mehrere Prozessorkerne, bei Grafikprozessoren gar mehrere hundert Kerne, auf einem einzigen Chip. Parallel dazu entwickelte sich die digitale Kommunikationstechnik: von Ethernet über TCP/IP bis hin zum Internet. Das nächste große Kapitel, das unsere Gesellschaft verändert, ist maschinelles Lernen und die daraus hervorgehende künstliche Intelligenz.
Hat KI einen ähnlich hohen Stellenwert wie die weltweite Vernetzung durch das Internet?
Prof. Herkersdorf: Ja, mindestens. Wir stehen jedoch erst am Anfang: Die Modelle wachsen und transformieren sich stetig. Heutige Large Language Models enthalten Milliarden von Parametern, und diese enorme Datenmenge stellt hohe Anforderungen an die Verarbeitung dieser Daten. Betrachte ich allein unsere Hochschule, stelle ich fest, dass wir zwar Vorstellungen davon haben, wie wir KI in Lehre und Forschung einsetzen wollen, sich das Ganze aber erst noch etablieren muss.
Prof. Trinitis: Ich sehe das etwas anders. Durch die moderne Technologie kann der Rechner immer größere Datenmengen immer schneller verarbeiten, um Informationen zu gewinnen. Allerdings ist das nichts Neues, sondern nur eine Konsequenz der allgemeinen technologischen Entwicklung. Neuronale Netze gab es bereits in den 1980er- und 90er-Jahren. Was wir aktuell miterleben, ist eine fortschreitende Automatisierung aller möglichen Lebensbereiche. In gesellschaftlicher Hinsicht ist dies sicherlich eine Revolution, technologisch betrachtet aber nicht.
Viele Innovationen, wie etwa der erste Computer von Konrad Zuse, werden in Deutschland angestoßen, die Produktion beziehungsweise Weiterentwicklung findet hingegen häufig im asiatischen und nordamerikanischen Raum statt. Woran liegt das?
Prof. Herkersdorf: Das beobachte ich auch, würde aber nicht sagen, dass es sich dabei um ein deutsches oder europäisches Phänomen handelt. Innovation allein reicht nicht, es braucht auch den richtigen Zeitpunkt, das passende Umfeld und die technologische Reife. Nehmen wir zum Beispiel die bereits genannten TCP/IP Protokolle. Diese wurden in den 1970-er Jahren in den USA eingeführt, fanden zunächst allerdings nur sehr eingeschränkte Anwendung, bis das World Wide Web ihnen fast 20 Jahre später zum Durchbruch verhalf. Konrad Zuse ist ein anderes gutes Beispiel: Seine Entwicklungen waren visionär, aber zur Massenvermarktung fehlten die Miniaturisierung und Kostensenkung der Halbleitertechnologie, die zum „PC für Jedermann“ führte.
Prof. Trinitis: In Deutschland haben wir einen Hang zu Bürokratismus und einer gewissen Trägheit. Wenn es immer so lange dauert, bis man die Dinge anstößt oder weitertreibt, ist das ein echtes Hemmnis. Zudem halte ich nationalistisches Denken für äußerst kontraproduktiv. In meinen Augen kann Europa nur bestehen, wenn es gemeinsam handelt – sowohl wirtschaftlich als auch politisch. Wenn jedes Land nicht nur an seine eigenen Vorteile denkt und die Bürokratie vereinfacht wird, ist schon viel getan.
Für immer komplexere Rechenaufgaben werden immer kleinere KI-Chips entwickelt. Wie schneiden Europa und Deutschland bei der Entwicklung ab? Welchen Standortvorteil hat insbesondere Taiwan im internationalen Vergleich?
Prof. Trinitis: In Europa und Deutschland stehen schon einige Chip-Fabriken, viele davon gehören aber nicht europäischen Unternehmen. Intel wollte eine Fabrik in Magdeburg bauen, aber das Projekt kommt nun doch nicht zustande. In Dresden betreibt GlobalFoundries eine Produktionsstätte. Es gibt einige europäische Hersteller, die aber technologisch noch nicht zur Weltspitze gehören. Europa ist jedoch nicht völlig abgeschlagen. ASML in den Niederlanden ist der weltweit führende Hersteller von Lithografiesystemen (Mehr dazu auf Seite 23). Ohne diese könnte man keine Chips produzieren. Das ist bloß vielen Leuten nicht klar.
Prof. Herkersdorf: Es wird oft übersehen, dass Europa und insbesondere Deutschland in Bereichen wie Leistungselektronik oder Automobilelektronik Markt- oder sogar Weltmarktführer sind. ST Microelectronics und Infineon gehören zu den führenden europäischen Herstellern von Mikrocontrollern für den Automotive-Sektor. Taiwans Erfolg im Halbleiterbereich beruht auf staatlicher Förderung, gut ausgebildeten Talenten und der Auftragsfertigung. Die Regierung hat früh die strategische Bedeutung der Halbleiterindustrie erkannt. Viele heutige TSMC-Mitarbeitende haben ihre Ausbildung im Ausland erhalten und sind anschließend als hochqualifizierte Fachkräfte an die nationalen Forschungseinrichtungen und Universitäten zurückgekehrt. TSMC entwickelt keine eigenen Chips und ist somit kein Konkurrent für seine Kunden. So lässt auch Apple lieber bei TSMC produzieren als bei einem direkten Konkurrenten wie Samsung. Der Erfolg Taiwans im Halbleiterbereich beruht auf staatlicher Förderung, gut ausgebildeten Talenten und dem Foundry-Modell.
Stellen die geplanten KI-Gigafactorys in Deutschland einen wichtigen Schritt in Richtung Unabhängigkeit von internationalen Lieferketten dar?
Prof. Herkersdorf: Es ist etwas im Gange. TSMC, Infineon und Bosch bauen ein Werk in Dresden. Dennoch wird sich die Gesamtsituation zunächst kaum ändern. Dort entstehen keine Chips mit den modernsten Strukturen von zwei oder drei Nanometer, sondern vor allem 22-Nanometer-Technologien, die für den Automotive-Bereich ausreichen. Bei fünf bis sieben Nanometern liegen allein die Maskenkosten schnell bei einigen 10 bis 100 Millionen Euro, die Investitionskosten für derartige Fabriken gar bei mehreren Milliarden Euro. Diese Investitionskosten lohnen sich nur bei extrem hohen Stückzahlen, wie sie etwa mit Prozessoren in Smartphones oder in KI-Hochleistungsrechenzentren erzielt werden.
Wie gelingt es, Kompetenzen im Chip-Design aufzubauen und Talente in Deutschland zu halten oder zu gewinnen? Welche Rolle können Universitäten wie die TUM dabei spielen?
Prof. Herkersdorf: Die Infrastruktur, die führende Unternehmen zusammen mit Top-Universitäten bieten, um Kompetenzen im Bereich Chip-Design auf höchstem internationalem Niveau auszubauen, ist in Deutschland grundsätzlich sehr gut. Die TUM hat schon früh Zeichen gesetzt, etwa vor über 25 Jahren mit dem ersten internationalen englischsprachigen Masterprogramm für Communications and Electronics Engineering (MSCE) in Deutschland. Fast zur gleichen Zeit entstand TUM Asia in Singapur und der dortige Integrated Circuit Design (ICD)-Masterstudiengang, wo unsere Ausbildung mit Pflichtphasen in der Industrie kombiniert wird. So können wir die Qualität der TUM-Lehre nicht nur in München oder Heilbronn, sondern auch in Südostasien und direkt in Unternehmen anbieten. Viele der dort ausgebildeten Talente suchen anschließend die Chance, ihre berufliche Laufbahn in Deutschland fortzusetzen.
Prof. Trinitis: Entscheidend ist es, diese Kompetenzen an Universitäten zu vermitteln. Deswegen biete ich Kurse in Hardwareentwicklung an. Zudem gibt es Bestrebungen der ehemaligen E-Technik-Fakultät, in Heilbronn einen vergleichbaren Studiengang anzubieten.. Universitäten sollten verstärkt auf Talententwicklung setzen. Wir können uns nicht darauf verlassen, dass die Chips auf immer und ewig aus anderen Ländern kommen werden. Um Talente zu halten oder zu gewinnen, bedarf es attraktiver Angebote. Man muss die Vorteile Europas gegenüber vielen anderen Weltregionen verdeutlichen – Sicherheit, Arbeitnehmerrechte, Freiheit der Forschung und große individuelle Entfaltungsmöglichkeiten. Das Munich Advanced Technology Center für High-Tech Chips der TUM (Mehr dazu auf Seite 10) ist ein Schritt in die richtige Richtung. Der Fokus sollte aber nur nicht auf KI-Chips liegen – Chip- und Prozessorenentwicklung ist generell wichtig.
Wo sehen Sie die größten Stolpersteine?
Prof. Trinitis: Ganz klar in der Bürokratie. Einer unserer japanischen Studenten hat beispielsweise neun Monate auf die Verlängerung seiner Aufenthaltsgenehmigung gewartet. Wenn wir Talente halten wollen, sollten wir sie nicht auf diese Weise verprellen. Ich habe mal scherzhaft gesagt: Wenn das bei Doktoranden genauso lange dauert, ist ihre Doktorarbeit fertig, bevor sie die Aufenthaltsgenehmigung bekommen. Der Fachkräftemangel hängt auch damit zusammen, dass die Bürokratie viele Talente abschreckt. So etwas spricht sich herum und ist nicht gerade ein Standortvorteil.
Prof. Herkersdorf: Wir müssen alle mitnehmen - das betrifft nicht nur die Technik, sondern auch gesellschaftliche Fragen. KI schafft neue, hochqualifizierte Arbeitsplätze; aber sie wird auch einige bestehende Jobs in ihrer jetzigen Form überflüssig machen oder zumindest massiv verändern. Deshalb müssen wir Zukunftsperspektiven aufzeigen. Für ganze Branchen und selbst Weltmarktführer, die über Jahrzehnte in einer Welt ohne KI und Digitalisierung erfolgreich waren, ist es eine enorme Herausforderung, sich neu aufzustellen und zu sagen: „Jetzt machen wir es anders.“
Was stimmt Sie optimistisch?
Prof. Herkersdorf: Ich bin sehr optimistisch. Ähnlich wie in den USA gibt es inzwischen auch hierzulande private Mäzene, denen die akademische Ausbildung am Herzen liegen. Investitionen etwa durch die Dieter Schwarz Stiftung, ergänzt durch Forschungseinrichtungen wie die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), fallen auf fruchtbaren Boden. Wenn der Zeitgeist mitspielt, können wir vorhandene Ideen und Potenziale voll ausschöpfen, vorausgesetzt wir denken auch in alternative Richtungen. Am Beispiel KI: Nicht immer Modelle mit noch mehr Parametern, sondern mit weniger Parametern und neuen Algorithmen genauso viel erreichen.
Prof. Trinitis: Wenn ich sehe, welchen Enthusiasmus manche Studentinnen und Studenten zeigen, wie schnell sie lernen und wie leicht sie zu begeistern sind, freut es mich, dass ich so viel bewirken kann – wenn auch nur in einem kleinen Rahmen. Doch auch jenseits der akademischen Welt wachen immer mehr Akteure auf und sehen ein, dass wir unabhängiger von internationalen Lieferketten werden sollten. Dazu müssen wir den bequemen Weg verlassen und neue Ideen entwickeln. Für uns als Universität ist das ein Vorteil: Wir bilden Talente aus und werden weiterhin gebraucht. Insofern bin ich optimistisch, dass wir auch in Zukunft genug zu tun haben werden.