Was steckt hinter exponentiell steigendem Datenaufkommen?

Kernaussagen

• Die globale Datensphäre, definiert als die Gesamtheit der weltweit erzeugten, erfassten und replizierten Daten, wird in den nächsten Jahren im Zuge der Digitalisierung der globalen Industrien explodieren.
• Das Datenvolumen wird exponentiell größer, angetrieben durch folgende Faktoren: die wachsende Anzahl von datenerzeugenden Geräten wie Smartphones, Wearables und unzählige Gadgets mit Sensoren, die Verbreitung des Internets der Dinge und des Cloud-Computings, die bevorstehende Einführung von 5G und andere technologische Fortschritte wie die computergestützte Fotografie.

Datenvolumen nimmt weiter zu

Der englische Datenwissenschaftler und Mathematiker Clive Humby prägte das Schlagwort „Daten sind das neue Öl“ erstmals im Jahr 2006, als die globale Datensphäre – die Gesamtheit der weltweit erzeugten, erfassten und replizierten Daten – geschätzte 160 Exabyte¹ umfasste. Das Volumen der Daten, die zu einer der wertvollsten Ressourcen der Welt geworden sind, ist seither explodiert. Es wuchs exponentiell und lag Ende 2018 bei rund 33.000 Exabyte bzw. 33 Zettabyte².

Wir bewegen uns von einer Ära des Erdöls hin zu einem datengesteuerten Zeitalter, das von der rasanten digitalen Transformation der Branchen weltweit geprägt ist (auch bekannt als „Vierte Industrielle Revolution“). Dabei werden Daten immer umfangreicher, vielfältiger und wertvoller. Die globale Datensphäre hat sich vergrößert und wächst weiterhin in einem halsbrecherischen Tempo. In einem Whitepaper „Data Age 2025“ vom November 2018 prognostizierte das Forschungsunternehmen IDC, dass die globale Datensphäre von 33 Zettabyte im Jahr 2018 auf 175 Zettabyte im Jahr 2025 anwachsen könnte (Grafik 1).

Grafik 1: Exponentielles Wachstum des Datenvolumens

Quelle: Data Age 2025 Report, gefördert von Seagate mit Daten von IDC Global Datasphere, November 2018

Gleichzeitig ist der Internetprotokoll (IP)-Verkehr, also der Datenfluss über das Internet, nach Schätzungen von Cisco von 2005 bis 2018 um das 87-fache gestiegen. Cisco prognostiziert, dass der jährliche globale IP-Verkehr bis 2022 4,75 Zettabyte erreichen könnte³. Das ist ein Wachstum um das 222-fache seit 2005 (Grafik 2).

Grafik 2: Wachstum des IP-Verkehrs von 2005–2022 (geschätzt)

Quelle: Cisco

Eine der interessantesten Statistiken über das zunehmende Datenvolumen erschien 2016 im IBM-Bericht „10 Key Marketing Trends For 2017“. Darin wurde ausgeführt, dass 90 % aller weltweiten Daten zu diesem Zeitpunkt (dem Zeitpunkt des Erscheinens des Berichts) in den vorangegangenen zwei Jahren erzeugt wurden – also 2,5 Quintillionen Bytes an Daten pro Tag. Da das Datenvolumen weltweit nach wie vor in einem immensen Tempo wächst, ist es nur eine Frage der Zeit, bis die globale Datensphäre im kommenden Jahrzehnt ein Brontobyte (ca. 1.024 Yottabyte) erreichen könnte (Grafik 3).

Grafik 3: Das digitale Universum könnte im kommenden Jahrzehnt ein Brontobyte erreichen

Quelle: CBRE

Wachstumstreiber des Datenvolumens

Was also führt dazu, dass das Volumen aller weltweit erzeugten, erfassten und replizierten Daten in den vergangenen Jahren sprunghaft angestiegen ist und in rasantem Tempo weiter wächst? Zunächst einmal ist die Zahl der datenerzeugenden Geräte – darunter Smartphones, Tablets, tragbare Geräte (Wearables) und eine ganze Reihe von Gadgets mit Sensoren – in letzter Zeit explodiert und hat eine Fülle von Datensätzen erzeugt. Bei Milliarden von Smartphone-Nutzern auf der ganzen Welt konzentriert sich der Großteil der Datennutzung in ihren Geräten auf die Speicherung von Fotos und Videos. Das alles treibt das globale Datenwachstum voran.

Zu den weiteren Segmenten, die das Datenwachstum ankurbeln, gehören: die zunehmende (und mobile) Internetnutzung weltweit, die Verbreitung des Internets der Dinge (Internet of Things, IoT), die Zunahme des Datenverkehrs in den Bereichen Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR), die bevorstehende Einführung der fünften Generation (5G) von Mobilfunknetzen sowie Hyperscale Computing und Cloud Computing (oder internetbasiertes Computing), das sich auf Rechenzentren stützt (Grafik 4).

Grafik 4: Weitreichende Faktoren, die das Datenwachstum vorantreiben

Quelle: BroadGroup, Ericsson, Synergy Research und Mordor Intelligence

In der Tat wird die aktuelle Nachfrage nach Kapazitäten von Rechenzentren durch die Einführung von Cloud Computing, die digitale Transformation von Unternehmen, Videostreaming, E-Commerce und Vorschriften zur Datenhoheit enorm gestützt. Cloud Computing beispielsweise ermöglicht den Zugriff auf Programme und Daten über das Internet statt über die Festplatte des Computers. Es erleichtert die Online-Datenspeicherung, die bei Privatpersonen und Unternehmen immer beliebter wird. Im Grunde genommen hat Cloud Computing die Leistung von Supercomputern, die von Rechenzentren unterstützt werden, in die Hände der Benutzer gelegt. Diese können auf Online-Plattformen, die Skalierung und Lösungen bieten, einfach algorithmische Ausführungen vornehmen.

Darüber hinaus wird das globale Datenwachstum in naher Zukunft weiter angekurbelt, da viele Länder den Ausbau von 5G-Netzen vorantreiben. So hat beispielsweise China Anfang November 2019 ein umfangreiches 5G-Netz für seine Telekommunikationsbetreiber eingerichtet. Andernorts haben Hardware-Anbieter in den vergangenen Quartalen ihre Umsatzerwartungen aufgrund der Chancen, die 5G bieten wird, nach oben korrigiert. Die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company zum Beispiel erwartet, dass die 5G-Dynamik die 5G-Smartphone-Penetration im Jahr 2020 auf einen Prozentsatz im mittleren Zehnerbereich ansteigen lässt. Zuvor war sie von einer einstelligen Zahl ausgegangen. Das ist ein hoher Wert im Vergleich zu Branchenschätzungen wie denen von IDC.

Die 5G-Mobilfunktechnologie bietet deutlich schnellere Daten-Download- und Upload-Geschwindigkeiten, eine breitere und umfangreichere Netzabdeckung und stabilere Verbindungen. Kurz gesagt, 5G bietet eine dreistufige Verbesserung in Bezug auf die Datenverfügbarkeit. Erstens werden sich die Verbraucher mit ihren 5G-Mobiltelefonen über eine schnellere Download- und Upload-Geschwindigkeit freuen können. Zweitens wird die 5G-Technologie es Milliarden von IoT-Geräten ermöglichen, sich zu verbinden und miteinander zu kommunizieren – ein Prozess, der als Machine-to-Machine-Kommunikation bekannt ist. Die dritte und wichtigste Verbesserung der Datenqualität betrifft maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz, die beide in 5G-Netze integriert und dort ermöglicht werden könnten (Grafik 5).

Derzeit befinden wir uns erst in der Anfangsphase der 5G-Technologie. Das gesamte Spektrum der jahrzehntelangen 5G-Evolution wird einen starken Wachstumstreiber für die globale Datensphäre schaffen, da eine riesige Menge an Daten benötigt wird, um sie zu betreiben. Da der 5G-Markt gerade erst beginnt, über die Verbrauchernutzung hinaus in Richtung Industrie-/Maschinennutzung zu wachsen, wird die Datennutzung auf globaler Ebene explodieren.

Grafik 5: Neue Möglichkeiten durch 5G jenseits vom Breitband

Quelle: Credit Suisse

Und schließlich wird der technologische Fortschritt auch in Bereichen wie der rechnergestützten Bildverarbeitung in den kommenden Jahren die Menge der erstellten, erfassten und reproduzierten Daten erhöhen. Bei der computergestützten Fotografie oder Bildverarbeitung werden alle verwandten Bilder, die in den Clouds und anderen Quellen verfügbar sind, zu einem Gesamtbild zusammengefügt. Dieser Prozess erzeugt eine enorme Menge an Daten. Dank der Fortschritte in der computergestützten Bildverarbeitung gelang es Wissenschaftlern im April dieses Jahres sogar, ein Foto des Schwarzen Lochs im Herzen der weit entfernten Galaxie Messier 87 zu erstellen, bei dem Daten von verschiedenen Event-Horizon-Teleskopen zu einem einzigen Bild kombiniert wurden.

Interessanterweise wird die Technologie der computergestützten Fotografie zunehmend in neueren Mobiltelefonen eingesetzt, wie z. B. im Apple iPhone 11, wo ein einzelnes Foto aus drei gleichzeitig arbeitenden Kameramodulen erstellt wird. Ausgestattet mit drei hochauflösenden Kameras, sind diese Geräte der neuen Generation in der Lage, auch bei schlechten Lichtverhältnissen Bilder in höherer Qualität aufzunehmen.

Überhaupt wird die Rolle von Kameras im digitalen Zeitalter derzeit neu definiert. Über die Produktion von Videos und Standbildern für persönliche Inhalte sowie Social-Media-Inhalte hinaus werden Kameras nun in großem Umfang in den Bereichen IoT, Machine-to-Machine-Kommunikation (z. B. beim autonomen Fahren), AR/VR, Erkennung von Sicherheitsmerkmalen und anderen Gebieten eingesetzt (Grafik 6).

Grafik 6: Die Rolle der Kamera wird im Daten-Zeitalter neu definiert

Quelle: ASM Pacific

Alles in allem wachsen die Datensätze weltweit rasant an und das schafft umfangreiche langfristige Chancen für Investoren im Technologiesektor. Als eine der wertvollsten Ressourcen der Welt im heutigen digitalen Zeitalter sind Daten in der Tat das „neue Öl“, das das Wachstum von Technologieunternehmen antreibt.

Asien, und insbesondere China, wird von der sich anbahnenden Datenrevolution profitieren. Zum Beispiel wird Chinas riesiger E-Commerce-Markt, der seine globalen Pendants in den Schatten stellt, eine große Nachfrage nach Daten generieren. Die Rechenzentrumskapazitäten des Landes werden auf Hyperscale-Niveau aufgerüstet. Die Neukonfiguration der asiatischen Datenlandschaft könnte sich positiv auf die Sektoren E-Commerce, industrielles IoT, Computerspiele und technische Hardware auswirken.

Footnotes

¹ Ein Exabyte entspricht 1 Milliarde Gigabytes.

² Ein Zettabyte entspricht ungefähr 1.000 Exabytes oder 1 Billion Gigabytes. Ein Yottabyte entspricht ungefähr 1.000 Zettabytes.

³ Source: Cisco’s Visual Networking Index; Forecast and Trends, 2017–2022 White Paper, February 2019