Quantentechnologie verspricht, Bereiche der Informationsverarbeitung und
-übermittlung grundlegend zu verändern. Doch welche Chancen und Risiken
existieren durch Quantencomputing und Quantenkommunikation, kurzum durch
Quanten-IKT? Welche Weichen müssen jetzt gestellt werden, um
wettbewerbsfähig und souverän bezüglich Quanten-IKT zu sein? Das
Whitepaper zu den Themen Quantencomputing und Quantenkommunikation des
Kompetenzzentrums Öffentliche Informationstechnologie (ÖFIT) am
Fraunhofer-Institut FOKUS befasst sich mit diesen Fragen und möchte einen
Beitrag dazu leisten, dass der Schritt zur Wertschöpfung gelingt.

Das Papier stellt wesentliche Anwendungen der Quanten-IKT vor. Es bietet
einen Überblick über die Quanten-IKT-Landschaft, legt realistische
Entwicklungsperspektiven abseits von Hypes dar. Die Autoren benennen
verständlich Faktoren und Fallstricke bei der Gestaltung von Quanten-IKT
und zeigen Handlungsoptionen auf.

»Während die breite Praxistauglichkeit von Quantencomputing und
-kommunikation noch aussteht, hat das Ringen um zukünftige Marktanteile
bereits begonnen«, sagt der Mathematiker und Autor des Whitepapers Jan
Dennis Gumz. Tatsächlich ist Quanten-IKT bereits heute relevant: Viele
derzeit alltäglich genutzte kryptografische Verfahren wie z. B. E-Mail-
Verschlüsselung und digitale Signaturen sind möglicherweise nicht
dauerhaft sicher, denn Quantencomputer besitzen das Potenzial, diese in
sehr kurzer Zeit zu überwinden. Gleichzeitig bietet Quanten-IKT jedoch
auch die Möglichkeit, Abhörsicherheit zu garantieren und so neue
Sicherheitsstandards zu ermöglichen.

Quantencomputer sollen zudem Probleme lösen, bei denen klassische Computer
scheitern, z. B. die individuelle Gestaltung von Medikamenten für
Patientinnen. Außerdem könnten sich Quantencomputer als Treiber für
wesentlich leistungsstärkere Künstliche Intelligenz erweisen.


Quanten-IKT wird klassische IKT nicht ersetzen

Das Papier gibt einen Einblick, warum klassische IKT nicht durch
Quantencomputing und Quantenkommunikation ersetzt, sondern ergänzt wird.
Ein Kapitel widmet sich möglichen Anwendungen, wie Simulationen,
Optimierung von Prozessen, abhörsichere Kommunikation oder die Anwendung
im Bereich von KI. Beleuchtet wird zudem die aktuelle
Wettbewerbssituation. Akteure, Initiativen und Netzwerke in Deutschland
und Europa werden vorgestellt.
»Verschiedene Akteure im Bereich Quanten-IKT treiben teilweise deutlich
unterschiedliche und mitunter konkurrierende Ansätze voran. Angesichts des
starken Wettbewerbs ist sicher: Als Einzelkämpfer werden es europäische
Staaten und Unternehmen schwer haben, sich durchzusetzen«, sagt Jan Dennis
Gumz.

Auch aktuelle Herausforderungen und Hürden werden aufgezeigt,
beispielsweise ein möglicher Mangel an Fachkräften. Quanten-IKT
unterscheidet sich grundsätzlich von klassischer IKT. Daher erfordert
Quanten-IKT auch andere Fähigkeiten und Kenntnisse.

Das Whitepaper schließt mit einer Reihe von Handlungsempfehlungen.
Angesichts der Bedrohungen für etablierte kryptografische Verfahren,
empfehlen die Autoren beispielsweise die Entwicklung von Post-Quanten-
Kryptografie voranzutreiben. Wichtig wären auch der Aufbau von Ökosystemen
und die parallele Entwicklung von Standards. Zudem sollten
Anwendungsfelder im öffentlichen Sektor identifiziert und erschlossen
werden.


Das Whitepaper ist ab sofort kostenlos auf der Webseite des
Kompetenzzentrums Öffentliche IT erhältlich:
https://www.oeffentliche-it.de/publikationen?doc=232465&title=Quanten-
IKT%20-%20Quantencomputing%20und%20Quantenkommunikation


Das Kompetenzzentrum ÖFIT versteht sich als Ansprechpartner und Denkfabrik
für Fragen der öffentlichen IT und untersucht staatliche Gestaltungs- und
Regulierungsanforderungen zur Digitalisierung im öffentlichen Raum. Es
wird vom Bundesministerium des Innern und für Heimat gefördert.

Historische Stadtpläne verschiedener Städte Mitteldeutschlands,
Bergbaukarten und Schlachtpläne des Zweiten Weltkriegs: Die Universitäts-
und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt (ULB) stellt einen Teil ihrer
umfangreichen historischen Kartensammlung online frei zur Verfügung. Die
ersten 1.000 Karten sind bereits abrufbar. Zur Digitalisierung ausgewählt
wurden besondere Exemplare zur Geschichte Mitteldeutschlands und des Nahen
Ostens sowie weitere herausragende Unikate.

Die Sammlung der ULB umfasst etwa 100.000 Kartenblätter. 17.500 Karten
stammen aus der Zeit vor 1850, darunter sind 428 handgezeichnete Pläne.
Ein Teil davon ist nun über die Projektseite oder im Bibliothekskatalog
online recherchier- und abrufbar. "Wir bekommen viele Anfragen von
Heimatforscherinnen und Heimatforschern, aber auch internationalen
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, die zum Beispiel nach alten
Orten suchten, die nur auf unseren Karten zu finden sind", sagt Martin
Scheuplein, Leiter der Kartensammlung der ULB. Diese können für eine erste
Recherche nun einfach in den Digitalen Sammlungen der ULB stöbern.

Ein Schwerpunkt der Sammlung liegt auf der Geschichte Mitteldeutschlands:
So finden sich unter den Digitalisaten zahlreiche Bergbaukarten aus dem
Mansfelder Land oder dem Harz sowie Stadtpläne von Halle, Magdeburg,
Dessau oder Erfurt. Der Bestand letzterer reicht bis ins frühe 18.
Jahrhundert zurück - der älteste Stadtplan Halles stammt aus dem Jahr
1729. Besonders zahlreich vertreten sind auch Kriegskarten, Schlachten-
und Festungspläne. "Diese alten Karten sind für historisch arbeitende
Fächer von besonderer Bedeutung, da viele Fragestellungen einen Raumbezug
haben oder die Karten selbst Gegenstand der Forschung sind", so
Scheuplein.

Ein zweiter Schwerpunkt liegt auf Karten aus der so genannten MENA-Region,
die das Gebiet von Nordafrika, dem Nahen und Mittleren Osten, dem Kaukasus
und Mittelasien umfasst. Seit mehr als 20 Jahren sammelt die ULB im Rahmen
eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten
Fachinformationsdienstes Materialien aus dieser Region: Gefördert durch
die Deutsche Forschungsgemeinschaft sind über 200.000 gedruckte und
digitale Medien zugänglich. Dazu gehören viele Quellen aus dem 19.
Jahrhundert, die aus dem Bestand der Deutschen Morgenländischen
Gesellschaft stammen.

Darüber hinaus werden über die digitale Kartensammlung auch Unikate wie
ein Teil der "Karte des Heiligen Landes" des niederländischen Künstlers
Herman van Borculo aus dem 16. Jahrhundert präsentiert. Das einzigartige
Kartenfragment hatten Mitarbeitende 2017 im Kartenfundus der ULB gefunden.
Es ist Teil eines zwölfteiligen Werks, das verschiedene Szenen und Orte
aus der Bibel zeigt.

Die Digitalisierung der Karten wurde im Rahmen des Programmes "Neustart
Kultur" mit Mitteln der Beauftragten der Bundesregierung für Kultur und
Medien unterstützt.

Die Digitale Kartensammlung im Netz: https://bibliothek.uni-
halle.de/kartenprojekt

Eine der größten Herausforderungen in der deutschen Hauptstadtregion
bleibt die Reduzierung des motorisierten Individualverkehrs. Die Corona-
Zeit hat das Problem in den vergangenen Monaten erkennbar verschärft. Das
gilt auch für die südöstlich an Berlin angrenzende Gerhart-Hauptmann-Stadt
Erkner. Wo liegen zurzeit die Herausforderungen und welche notwendigen
gesellschaftlichen Veränderungen hin zu mehr Nachhaltigkeit im Bereich
Verkehr und Logistik sind für Politik und Planung im suburbanen Raum von
Bedeutung? Hierzu forscht das in Erkner ansässige und international
vernetzte Leibniz-Institut für Raumbezogene Sozialforschung (IRS) auch vor
der eigenen Haustür.

Überdurchschnittlich hoher privater Fahrzeugbestand in Erkner

Eine von den IRS-Forschern Ralph Richter und Paul Witte Ende Januar
veröffentlichte Studie trägt den Titel „‘Ohne Auto geht nix‘? Eine
Untersuchung zur Mobilitäts- und Logistikwende im suburbanen Raum“. Die
Studie ist auf der IRS-Website kostenfrei abrufbar und basiert auf
repräsentativen Haushaltsbefragungen, auf Experteninterviews und auf einem
Vergleich mit dem Mierendorff-Kiez in Berlin-Charlottenburg.

Der Soziologe Ralph Richter meint: „Das Verkehrs- und Logistikverhalten in
Erkner ist sehr stark von Automobilität geprägt. Auch konnten wir hier
eine intensive Haustür-zustellung von Paketen beobachten. Viele Wege
werden in Erkner mit dem privaten Auto zurückgelegt. Dagegen nutzen die
Erkneraner umweltfreundliche Alternativen wie Bus und Bahn, Fahrrad- und
Fußverkehr deutlich weniger als zum Beispiel die Charlottenburger in
Berlin.“

Im deutschlandweiten Vergleich, so Richter, schneide Erkner beim Anteil
umweltfreundlicher Verkehrsmittel zwar besser ab. Doch ein
überdurchschnittlicher privater Fahrzeugbestand verweise auf die hohe
Bedeutung der Automobilität. Daran hätten vor allem zwei Gruppen einen
wesentlichen Anteil: Familien mit Kindern und Ältere aus der Generation
der Baby-Boomer und der 68er. Für eine zeiteffiziente Lebensführung gelte
gerade jungen Familien die Nutzung des Autos als unerlässlich. Die Älteren
wiederum würden das eigene Auto als Garant mobiler Unabhängigkeit und als
Ausdruck des erarbeiteten Wohlstands schätzen.

Paketlieferdienste würden vor allem in Ein- und Zweifamilienhausgebieten
stark in Anspruch genommen. „Interessanterweise ist die Haustürzustellung
in Erkner aber ökologisch sinnvoller als in Berlin-Charlottenburg“,
erklärt Richter. In Erkner ließe sich nämlich durch Haustürzustellungen
eine Vielzahl von Abholfahrten mit dem PKW vermeiden. Rezeptartige Ansätze
aus Berlin für eine nachhaltige Stadtlogistik, so ein Fazit der Studie,
könne man deshalb nicht einfach auf suburban gelegene Kommunen wie Erkner
übertragen.

Doppelt so viele Skeptiker wie in Berlin-Charlottenburg

Grundsätzlich seien die Voraussetzungen für einen Wandel zu nachhaltigen
Alternativen in suburbanen Untersuchungsgebieten vergleichsweise schlecht.
Am Beispiel von Lastenrädern als Alternative zum Auto und anbieteroffenen
Paketstationen als Ersatz für die Haustürzustellung ermittelten die IRS-
Forscher für Erkner eine unterdurchschnittliche soziale Akzeptanz und
Nutzungsbereitschaft. „Der Anteil der Skeptiker ist in Erkner dop-pelt so
hoch wie im urbanen Vergleichsgebiet Berlin-Charlottenburg“, stellt Ralph
Richter fest. Einstellungen zum Umweltschutz und zur Verkehrswede würden
in Erkner vergleichsweise stark zurückfallen.

Soziale Anerkennung als gesellschaftliche Herkulesaufgabe

Im Verändern eingespielter Verkehrs- und Logistikpraktiken in weniger
verdichteten Räumen wie Erkner sieht Richter für die Zukunft eine
Herkulesaufgabe. Wichtig sei es, in Alternativen wie sichere Radwege,
bessere Abstellmöglichkeiten für Räder und regelmäßigen Busverkehr zu
investieren. Die Attraktivität für den Autoverkehr müsse man verringern
und auf einen Wandel „in den Köpfen“ hinwirken. Oft fehle es schon an
Vorstellungskraft darüber, dass Wege und Besorgungen ebenso gut mit dem
Fahrrad oder mit dem Lastenrad erledigt werden könnten. Hier könnten
Vorbilder und Persönlichkeiten in Richtung mobiler Nachhaltigkeit
unterstützen. Vor allem sei die soziale Anerkennung durch politische und
gesellschaftliche Entscheidungsträger und durch das direkte Umfeld vor Ort
entscheidend, wie die Studie abschließend zeigt.

Klimawandel, Corona-Krise oder der Bedarf nach
bezahlbarem Wohnraum – viele gesellschaftliche Herausforderungen sind so
dringlich und komplex zugleich, dass die öffentliche Verwaltung sie nicht
allein bewältigen kann. Genau hier setzt Open Social Innovation an. Wie
genau diese Methode das Innovationspotential staatlicher Institutionen
aktivieren kann, haben Wissenschaftler:innen der Hertie School und der
Leuphana Universität an Hand des Projekts UpdateDeutschland untersucht.

Ein Werkzeugkasten für die Zukunft: Open Social Innovation könnte der
Verwaltung in Deutschland helfen, komplexe Probleme zu erkennen und zu
lösen. Doch dafür braucht es Foren und Prozesse, die nicht nur
Spitzenbeamt:innen, sondern auch Vertreter:innen aus Zivilgesellschaft,
Wissenschaft und Wirtschaft einbinden. Wie solche Innovationsprozesse
gelingen können, haben die Organisationswissenschaftler:innen Prof.
Johanna Mair von der Hertie School und Prof. Thomas Gegenhuber von der
Leuphana Universität untersucht. Ihr Learning Report basiert auf
Erfahrungen und Beobachtungen, die sie anhand eines der bekanntesten
Beispiele für Open Social Innovation zusammengetragen haben:
UpdateDeutschland, ein Hackathon, der unter der Schirmherrschaft des
Bundeskanzleramts im Frühjahr 2021 stattfand.

Einbinden statt ausgrenzen: So gelingt Teilhabe bei Innovationsprozessen

Der Learning Report der Wissenschaftler:innen zeigt, dass es einer
Infrastruktur für Kollaboration bedarf, damit Bürger:innen und Verwaltung
eng zusammenarbeiten können. Für UpdateDeutschland erfolgte der Austausch
über digitale Netzwerkformate und Online-Plattformen. Die gemeinnützige
Organisation ProjectTogether initiierte und koordinierte den Prozess. Eine
wesentliche Lehre aus dem Projekt: Innovationen gelingen vor allem dann,
wenn Bürger:innen und Verwaltung eine möglichst breite Expertise zu einem
Problem aufweisen und sich in direktem Dialog austauschen. Außerdem
sollten Innovationsprozesse wie Open Social Innovation von Mentor:innen
begleitet werden, die methodisch unterstützen und zwischen den
unterschiedlichen Parteien moderieren. Laut dem Learning Report ist
außerdem eine ergebnisoffene Haltung sowie finanzielle Unterstützung
seitens der Verwaltung hilfreich.

Johanna Mair, Professorin für Organisation, Strategie und Leadership an
der Hertie School, sagt: "Open Social Innovation ist ein wichtiger
Werkzeugkasten für eine bürgernahe Politik. Durch die wissenschaftliche
Begleitung des Programms UpdateDeutschland können wir zeigen, wie Open
Social Innovation Staat und Gesellschaft helfen kann, gemeinschaftliche
Lösungsansätze für drängende Zeitfragen zu finden. Bislang sind die
bestehenden Verwaltungsstrukturen auf dieses ad-hoc Handeln unter Einbezug
der Bürger:innen nicht ausgerichtet."

Wie Open Social Innovation für Schubkraft sorgt

Vier Faktoren tragen laut dem Learning Report zu einem Blick über den
Tellerrand bei: Erstens entstehen durch Open Social Innovation neue
Initiativen, die viele Blickwinkel einbeziehen. Zweitens stärkt Open
Social Innovation bestehende Initiativen, weil Menschen aus
unterschiedlichen Bereichen ihr Wissen einbringen. Der gemeinsame
Austausch zwischen Bürger:innen und Staat fördert drittens die
Bündnisbildung und somit eine höhere Aufmerksamkeit für ein Problem.
Viertens stärkt Open Social Innovation die Wirksamkeit von politischen
Lösungen vor Ort.

Prof. Johanna Mair sagt weiter: "Natürlich gibt es auch Kritik an Open
Social Innovation, zum Beispiel, dass der Staat sich seiner Verantwortung
entzieht. Denn nun kümmern sich ja zunächst Bürger:innen um ein Problem.
Aber der Staat hat Ressourcen, um Ideen zu skalieren, wenn erprobte
Lösungen über die öffentliche Daseinsvorsorge ausgerollt werden. Unsere
Begleitforschung rund um UpdateDeutschland hat gezeigt, dass Open Social
Innovation genau dann immense Schubkraft entfaltet, wenn Zivilgesellschaft
und Staat Partner:innen sind."

In Hamburg wurde mit Hilfe des Prozesses hinter UpdateDeutschland
beispielsweise die Logik hinter Förderanträgen hinterfragt und angepasst.
Zivilgesellschaftliche Initiativen können nun auch Gelder für solche
Projekte beantragen, die die Lösung eines Problems in den Fokus nehmen und
nicht schlichtweg vorgegebene Förderkriterien auf dem Weg zu einer Lösung
abhaken.

Ergebnispräsentation am 31. Januar | vollständiger Bericht

Ergebnisse des Berichts "Update Deutschland: Open Social Innovation
weiterdenken und lernen" werden am 31. Januar 2022 von 12:00 bis 13:00 Uhr
in einer Online-Veranstaltung präsentiert. Die Veranstaltung wird durch
den Initiator ProjectTogether ausgerichtet. Im Anschluss besteht die
Möglichkeit für die Presse, Fragen zu stellen. Bitte melden Sie sich vorab
über folgende Seite an:
https://www.hertie-school.org/en/events/event-detail/event/presentation-
of-the-learning-report-of-updatedeutschland
Den gesamten Bericht finden Sie hier:
https://opus4.kobv.de/opus4-hsog/frontdoor/deliver/index/docId/4204/file
/HERTIE_Update-Deutschland.pdf

---

Unter der Schirmherrschaft des Bundeskanzleramts und initiiert durch die
gemeinnützige Organisation ProjectTogether rief UpdateDeutschland ab
Februar 2021 öffentlich dazu auf, sowohl gesellschaftliche
Herausforderungen als auch Lösungsansätze einzureichen. In einem
sogenannten 48-Stunden-Sprint kamen im März 2021 dann Bürger:innen aus
vielfältigen gesellschaftlichen Gruppen Deutschlands im digitalen Raum
zusammen. Gemeinsam gruppierten sie die rund 600 Herausforderungen, zu
denen neue und bestehende Lösungsideen eingebracht wurden. In einem
anschließenden viermonatigen Umsetzungsprogramm entwickelten die
Teilnehmenden die Lösungsansätze weiter und pilotierten sie zusammen mit
Partner:innen aus Kommunen, Ländern und Bund. updatedeutschland.org

---

Die Hertie School in Berlin bereitet herausragend qualifizierte junge
Menschen auf Führungsaufgaben im öffentlichen Bereich, in der
Privatwirtschaft und der Zivilgesellschaft vor. Sie bietet
Masterstudiengänge, Executive Education und Doktorandenprogramme an. Als
universitäre Hochschule mit interdisziplinärer und praxisorientierter
Lehre, hochklassiger Forschung und einem weltweiten Netzwerk setzt sich
die Hertie School auch in der öffentlichen Debatte für „Good Governance“
und moderne Staatlichkeit ein. Die Hertie School wurde 2003 von der
Gemeinnützigen Hertie-Stiftung gegründet und wird seither maßgeblich von
ihr getragen. Sie ist staatlich anerkannt und vom Wissenschaftsrat
akkreditiert. www.hertie-school.org