Was ist das Metaverse und warum ist es gerade jetzt wichtig?

Entwicklung des Metaversums und gemischter Realitäten

Dreißig Jahre nach der ersten Erwähnung des Metaversums könnte das Konzept einer virtuellen Welt, die allen zugänglich ist, Realität werden, indem mehrere Technologien wie KI, Blockchain, VR und AR kombiniert werden.   Viele Unternehmen versuchen derzeit, Metaversum-Technologie oder verschiedene Versionen von Mixed-Reality-Umgebungen zu entwickeln. Microsoft, Bentley, Imagine 4D, Lockheed Martin, Ricardo, Willow und mehr als hundert weitere sind nun Mitglieder des Digital Twin Consortiums, einer Industriegruppe, die an der Entwicklung von AR- und XR-Technologien für industrielle Anwendungen arbeitet.   Heutzutage sind Milliarden von Sensoren in nahezu allem installiert: Haushaltsgeräte, Autos, Züge, Fabriken, Maschinen, Ampeln usw. Die von diesen Sensoren gesammelten Daten können präventive und vorausschauende Wartung für viele Ressourcen ermöglichen, Simulationen für bessere Designs und Einsatzmöglichkeiten unterstützen und Technikern helfen, potenzielle Probleme zu identifizieren. Simulationen wie ein Digitaler Zwilling machen es möglich, die Daten auf eine direktere und umfassendere Weise zu visualisieren, was bessere Entscheidungen und Ergebnisse erleichtert.   Microsofts HoloLens 2 ist wahrscheinlich das beste Beispiel für ein Augmented-Reality-Gerät für professionelle Anwendungen. Diese ergonomischen, kabellosen, eigenständigen holographischen Smart-Brillen werden heute in der Fertigung, im Gesundheitswesen, im Ingenieurwesen und in der Bildung eingesetzt. Auch Apple und Google arbeiten an der nächsten Generation von Smart-Brillen, die Augmented Reality bieten und sowohl als Erweiterung des Smartphones als auch als eigenständiges Produkt für viele Anwendungen genutzt werden könnten.   Im Oktober 2021 entschied sich Facebook, seinen Firmennamen in „Meta“ zu ändern. Wenige Tage später sprach Mark Zuckerberg in einem Gespräch mit dem Unternehmer Gary Vaynerchuk darüber und sagte: „Das Metaversum fühlt sich für mich heute wie die nächste Grenze der sozialen Verbindung an, ähnlich wie es das soziale Netzwerk war, als ich 2004 anfing. Das ist ein großer Grund, warum wir die Marke des Unternehmens ändern wollten.“

Was ist der Zweck des Metaversums?

Das Metaversum könnte als die Verwirklichung von Web 3.0 betrachtet werden, bei der Technologien wie Blockchain und NFTs endlich eine wahrhaft dezentrale digitale Welt schaffen.   Je nachdem, wen man fragt, könnte das Metaversum lediglich eine digitale Darstellung (Zwilling) physischer Vermögenswerte sein, die zur Überwachung und Simulation verschiedener Szenarien genutzt wird. Andere Versionen konzentrieren sich mittlerweile auf Virtual-Reality-Anwendungen für verschiedene Branchen wie Einzelhandel, Immobilien, Produkttests oder Fertigung.   „Von der Teilnahme an virtuellen Klassenzimmern bis hin zum Kauf von digitalem Land und der Errichtung virtueller Häuser werden diese Aktivitäten derzeit in getrennten Umgebungen durchgeführt. Schließlich werden sie in einer einzigen Umgebung stattfinden — dem Metaversum“, sagt Gartner und definiert es als „einen kollektiven virtuellen gemeinsamen Raum, der durch die Konvergenz von virtuell erweiterter physischer und digitaler Realität geschaffen wird.“ Es wird durch „eine virtuelle Wirtschaft angetrieben, die durch digitale Währungen und nicht-fungible Token (NFTs) ermöglicht wird.“

Ist Web 3.0 das Internet, das das Metaverse ermöglicht?

Einige Kritiker glauben, dass das Metaverse und Web 3.0 nicht viel mehr als ein Rebranding für Krypto sind, um Menschen davon zu überzeugen, dass Blockchains die natürliche nächste Entwicklungsstufe des Computings darstellen. Soziale Medienplattformen wie MySpace, Facebook, Twitter und LinkedIn erschufen das Web 2.0. Zuvor war das World Wide Web lediglich ein Ort, an dem Menschen statische Seiten durchsuchen und via E-Mail kommunizieren konnten. Web 2.0 ebnete den Weg für Echtzeit-Interaktionen und Partizipation.   In der Tat wird die nächste Generation des World Wide Web, Web 3.0, einen Sprung in der Interneterfahrung auf ein neues Niveau markieren, in dem die physische und die virtuelle Welt als Spiegel derselben Realität interagieren. Der Begriff existiert seit einigen Jahren, hat jedoch erst im letzten Jahr an Aufmerksamkeit gewonnen. Packy McCormick, ein Investor, der dazu beitrug, Web 3.0 populär zu machen, definierte es als „das Internet, das den Erbauern und Nutzern gehört und mittels Tokens orchestriert wird.“   Matt Levine, Kolumnist bei Bloomberg, drückte es so aus: „Ein grundlegendes Prinzip von Web3 ist, dass jedes Produkt gleichzeitig eine Investitionsmöglichkeit darstellt.“   Web 3.0 wird nicht auf einen Schlag kommen. Es wird die Zusammenarbeit vieler verschiedener Dienste und Interessengruppen sowie die Festlegung neuer Standards erfordern. Währenddessen experimentieren viele Internetunternehmen mit den Bausteinen dieser neuen Grenze, wie Blockchain, KI und Extended Reality (XR).   Eines der ersten aufregenden Beispiele für die Möglichkeiten dieser Technologien ist der Digital Twin.

Digitale Zwillinge im Metaversum

Digitale Zwillinge stellen physische Vermögenswerte dar, die IoT-Daten nutzen und in Kombination mit KI Anwendungsfälle wie die vorausschauende Wartung ermöglichen.   Ein digitaler Zwilling könnte Teil eines größeren Metaversums werden und für spezifische Anwendungen genutzt werden. Industrielle digitale Zwillinge gibt es schon seit vielen Jahren, insbesondere in der Automobil-, Bahn- und Luftfahrtindustrie. Simulationen mit teuren Raketen und Flugzeugen sind sehr kostspielig und gefährlich. Aus diesem Grund baut die Luftfahrtindustrie seit Jahrzehnten digitale Kopien dieser Fahrzeuge.   Die Fortschritte in der Miniaturisierung, Sensorik und Konnektivität ermöglichen die Installation von Tausenden von Sensoren in jedem Vermögenswert wie Fahrzeugen, Fabriken oder Solarparks. Diese Sensoren senden kontinuierlich Daten an ein Cloud-System und ermöglichen dadurch die Echtzeitvisualisierung des Zustands jedes Vermögenswertes, seiner Leistung sowie möglicher Probleme im Zusammenhang mit Komponenten und der Umgebung.   Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz fortschrittlicher Analytik und maschinellen Lernens, die Daten zu nutzen, um verschiedene Szenarien zu simulieren, ohne den physischen Vermögenswert zu verändern.   „Da Edge-Computing und KI Einblicke in gesamte Umgebungen ermöglichen und immer mehr dieser Vermögenswerte und Produkte miteinander verbunden werden, vernetzen Unternehmen ganze Umgebungen – seien es intelligente Fabriken, intelligente Städte oder Netzwerke zur Energieerzeugung und -verteilung“, sagte Sam George, Corporate Vice President von Azure IoT bei Microsoft. „Man braucht ein System, das digitale Replikate dieser gesamten Umgebung erstellen, überwachen und warten kann. Genau das haben wir mit Azure Digital Twins entwickelt.“   Spanien besitzt das zweitgrößte Hochgeschwindigkeitsstreckennetz weltweit mit über 4.900 km (3050 Meilen) Hochgeschwindigkeitsbahnlinien. Und Renfe, der Bahnbetreiber, garantiert pünktliche Ankunft für alle AVE (Alta Velocidad)-Züge im ganzen Land. Mithilfe tausender Sensoren, Edge-Computing und digitaler Zwillinge kann Siemens, das die meisten Züge baut und wartet, potenzielle Ausfälle vorhersagen und den besten Zeitpunkt für Wartungen oder den Austausch von Komponenten bestimmen. Dank dieser hochmodernen Technologie treten durch technische Defekte verursachte Verzögerungen von mehr als 10 Minuten durchschnittlich nur alle 1,5 Millionen Kilometer auf. Die Züge stehen 99,94 % der Zeit für den Betrieb zur Verfügung – der höchste Durchschnitt weltweit.   Laut einer Studie von Juniper Research wurde der globale Markt für Digital-Twin-Technologie von der Pandemie nicht stark beeinflusst. Die Forschung prognostizierte, dass die Fertigungsindustrie im Jahr 2021 der mit Abstand größte Sektor für den Einsatz digitaler Zwillinge sein würde, der 34 % der Gesamtausgaben ausmacht, gefolgt von Energie und Versorgung mit 18 %.   „Digitale Zwillinge sind wirklich das heiße Eisen, denke ich, in der Branche im Moment, und es ist faszinierend. Ich glaube, digitale Zwillinge werden einer der Faktoren sein, die die gesamte Branche zusammenbringen, denn die Bauwirtschaft ist dafür bekannt, sehr fragmentiert zu sein, aufgrund unterschiedlicher Entscheidungsträger im Lebenszyklus eines Bauwerks“, sagt Elisa Rönkä, Business Development Managerin, Europa bei Siemens. „Ich denke wirklich, dass digitale Zwillinge einer der zentralen Aspekte sind, um die gesamte Branche zu verändern.“   Nick Maynard, Mitautor bei Juniper Research, sagte: „Digitale Zwillinge sind nur so wertvoll wie die Qualität der Daten, die in die Plattform einfließen. Folglich werden die erfolgreichsten Anbieter auf dem Markt diejenigen sein, die Partnerschaften nutzen, um bestehende Plattform-Ökosysteme mit innovativen Lösungen für digitale Zwillinge zu kombinieren.“

Könnten bestehende Cloud-Rechenzentren das Metaverse bewältigen?

Die Verwirklichung des Metaversums, digitaler Zwillinge und XR treibt bereits erhebliche Investitionen in Cloud-Rechenzentren voran.   Die enorme Datenmenge, die das Metaversum benötigen wird, wird großen Druck auf die Netzwerke ausüben, die von Internetdienstanbietern betrieben werden, sowie auf die Fähigkeit der Rechenzentren, die Informationen zu verarbeiten und zu übertragen.   Im vergangenen Jahr, kurz nachdem Facebook (Meta) angekündigt hatte, seine Kapitalausgaben im Jahr 2022 um etwa 66 % zu erhöhen, größtenteils um in das Metaversum zu investieren, stiegen die Aktien von NVIDIA und AMD innerhalb von vier Wochen um jeweils 30 % und 20 %.   NVIDIA könnte einer der größten Nutznießer des Anstiegs der Investitionen in Rechenzentren sein. NVIDIA hat gerade seinen neuen ARM-basierten Grace CPU angekündigt, der auf Hochleistungsserver abzielt. Dieses neue Superchip-Design kann bis zu 144 ARM v9 CPU-Kerne umfassen und 900 GB/s kohärente Schnittstellen verarbeiten, 7× schneller als PCIe Gen 5.   Abgesehen von der Entwicklung neuer Prozessoren für Rechenzentren setzt NVIDIA zunehmend auf Software, um seine Technologie in breiterem Umfang einzusetzen. Die NVIDIA Omniverse™ Plattform ermöglicht die Echtzeiterstellung und Zusammenarbeit mit 3D-Assets. Diese 3D-Assets könnten die Schaffung der digitalen Welten des „Metaversums“, digitale Replikationen wie digitale Zwillinge und die Simulation des autonomen Fahrens umfassen. Die Plattform, die NVIDIA-CEO Jensen Huang als das „Betriebssystem der KI“ bezeichnet, könnte dem Unternehmen einen neuen Softwaremarkt im Wert von 300 Milliarden USD erschließen.   Die gesamte Cloud-Infrastruktur, die für das Metaversum erforderlich ist, wird nicht über Nacht verfügbar sein. Neue Rechenzentren werden erhebliche Investitionen in Computing, Speicherkapazität, Kommunikation und nachhaltige Energie benötigen.

Ist 5G bereit für das Metaverse?

Die meisten Mobilfunkanbieter haben in den letzten drei Jahren die fünfte Generation der Mobilfunkverbindung (5G) eingeführt.   5G verspricht schnelle Konnektivität, Zuverlässigkeit und eine ultrakurze Latenzzeit. Es wird ein neues Niveau an Funktionalität und Programmierbarkeit bieten und Funktionen wie Network Slicing, kritisches IoT, mmWave-Spektrum und Gigabit-Breitbandgeschwindigkeiten ermöglichen. Die volle Funktionalität von 5G wird Zeit benötigen, um überall verfügbar zu sein.   Allerdings wird 5G für ein vollständiges mobiles Metaversum nicht ausreichen. Selbst mit dem kommenden 5G Advanced, das möglicherweise 2024 erscheint, wird das Netzwerk die für virtuelle Welten erforderliche Latenz ohne signifikante Verzögerungen nicht bieten können.   Viele Organisationen führen bereits fortschrittliche Forschungen an der nächsten Generation von Mobilfunknetzwerken durch. Es wird erwartet, dass 6G die Struktur bereitstellt, die für Dinge notwendig ist, die derzeit wie Science-Fiction erscheinen, wie z. B. vollständig immersive 3D-Virtual-Reality bei Telefonaten und Meetings über drahtlose Verbindungen.   Das „wahre“ Metaversum wird nahezu latenzfrei sein müssen und massive Bandbreiten sowie Rechenleistung erfordern. Heutige Mobilgeräte, einschließlich der 5G-fähigen, können die Informationen nicht schnell genug austauschen und verarbeiten. Darüber hinaus werden neue Prozessoren und Materialien benötigt, um den Energieverbrauch zu senken, da die heutigen Batterien sonst Minuten statt Stunden halten werden.

Metaverse-Technologie und Schutz der Nutzer

Da die Metaverse-Technologie zu einer fast immer verbundenen Welt führt, wird der Schutz der Privatsphäre der Benutzer und die Sicherung der Anwendungen eine enorme Herausforderung für Entwickler, Gerätehersteller und Regierungen sein.   Organisationen und Regierungen ergreifen Maßnahmen, um die Plattformen zu regulieren, den Nutzern mehr Kontrolle zu geben und zu verhindern, dass Unternehmen Daten sammeln und Algorithmen nutzen, um Entscheidungen und Überzeugungen von Menschen zu beeinflussen.   Das Metaverse benötigt solide Gatekeeper und Regulierung. Die Überwachung in virtuellen Welten könnte exponentiell zunehmen.   Im Laufe der Jahre war Europa die Speerspitze neuer Vorschriften, die die Macht von Internetunternehmen begrenzen und die Nutzer schützen. Gesetze wie die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) – in Kraft seit 2018 – und das kommende Gesetz über digitale Dienste (Digital Services Act) bieten Rahmenbedingungen für Dienstanbieter und einen besseren Schutz der Nutzer. Heute ist die DSGVO zum Vorbild für viele andere Gesetze auf verschiedenen Märkten, einschließlich der USA, geworden.   Einige Anbieter gehen mit gutem Beispiel voran. Apples Entscheidung, den Nutzern die Kontrolle über die Datenerfassung in Apps zu geben – etwas, das Google dieses Jahr nachahmt –, hat bereits die Gewinne von sozialen Netzwerken und Online-Werbeunternehmen spürbar beeinträchtigt.   „Wenn das Metaverse wirklich das ist, was nach dem Mobilen kommt – und kurz bevor wir alle Gehirnimplantate bekommen und vollständig mit unserer Technologie verschmelzen – dann wird derjenige, der das Metaverse kontrolliert, entweder eine noch reichere Version eines der weltweiten Tech-Unternehmen im Wert von Billionen Dollar sein, oder ein neuer Riese, der sie verdrängt“, schrieb Christopher Mims, Technologie-Kolumnist beim Wall Street Journal. „Für den Rest von uns, die einfachen Nutzer dieses Metaverse, werden wir alle nach ihren Regeln leben.“

Investition in die Zukunft des Metaversums

Alle großen Internetunternehmen investieren in die potenzielle Zukunft des Metaversums in der einen oder anderen Form. Microsofts kürzliche Ankündigung zur Übernahme von Activision Blizzard für 68,7 Milliarden Dollar ist ein klares Beispiel für die aktuellen Investitionen in Gaming und virtuelle Realität.   Die Investmentfirma Grayscale schätzt beispielsweise, dass der weltweite Umsatz mit virtuellem Gaming allein bis 2025 von 180 Milliarden Dollar heute auf über 400 Milliarden Dollar ansteigen könnte, ein Anstieg von 122 %. „Das Metaversum nimmt noch Gestalt an, aber Web 3.0-Open-Virtual-World-Krypto-Netzwerke bieten einen Einblick, wie die Zukunft des Internets aussehen könnte“, sagt David Grider, Leiter der Forschung bei Grayscale. „Die Marktchance, das Metaversum zum Leben zu erwecken, könnte über 1 Billion Dollar jährlicher Einnahmen wert sein und mit Web-2.0-Unternehmen konkurrieren, die heute einen Marktwert von etwa 15 Billionen Dollar haben.“   NVIDIA arbeitet mit Designern, Spieleentwicklern, Ingenieuren und verschiedenen Industrien zusammen, um reale Anwendungsfälle des „Omniverse“ zu ermöglichen. Ihr Omniverse Avatar zielt beispielsweise auf verschiedene Märkte ab, darunter die Automobilindustrie. NVIDIA-CEO Jensen Huang stellt sich vor, dass 3D-virtuelle Agenten in der Zukunft in Autos alltäglich werden und weitere Möglichkeiten in Einzelhandelsgeschäften und Lagern eröffnen.   „Die Arbeit am Omniverse hat in den letzten paar Jahren Lichtgeschwindigkeit erreicht, weil wir es gebraucht haben. Anstatt in unsere Labore zu kommen, um an unseren Robotern zu arbeiten, oder auf die Straßen zu gehen, um unsere Autos zu testen, mussten wir in virtuellen Welten und digitalen Zwillingen testen“, sagte Jensen Huang während einer Presseveranstaltung im letzten Monat. „Wir haben festgestellt, dass wir unsere Software genauso gut, wenn nicht sogar besser, an digitalen Zwillingen weiterentwickeln können. Wir könnten Millionen von digitalen Zwillingsautos haben, nicht nur eine Flotte von 100.“   Jedes Unternehmen versucht, das Metaversum entsprechend seiner Stärken und Strategien zu gestalten, wobei jedes dasselbe Wort verwendet, um unterschiedliche Visionen zu artikulieren. Große Internetunternehmen wie Meta, Amazon, Google, Microsoft und andere arbeiten an der Entwicklung des Metaversums. All diese Konzerne investieren Milliarden von Dollar in Entwicklung und Kapitalaufwendungen, und es ist nicht überraschend, dass sie eine signifikante Rendite auf ihre Investitionen erzielen möchten.   Ohne klare Standards, Infrastruktur und attraktive Dienstleistungen für Verbraucher und Unternehmen könnte das Metaversum jedoch sein volles Potenzial als globale Gemeinschaft nicht erreichen.   „Wir sind vom Desktop zum Web, zu Handys, von Text zu Fotos, zu Videos übergegangen, aber das ist noch nicht das Ende der Entwicklung“, sagte Herr Zuckerberg bei der Vorstellung seiner Vision für Meta. „Die nächste Plattform und das nächste Medium wird ein noch immersiveres und verkörpertes Internet sein, bei dem man in der Erfahrung ist, anstatt sie nur anzuschauen. […] Im nächsten Jahrzehnt werden diese neuen Plattformen die Art von Erlebnissen ermöglichen, die ich schon bauen wollte, bevor ich Facebook überhaupt gegründet habe.“