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Netze und Netzwerke

9 Netze und Netzwerke

Erste technische Netze mit vielen redundanten Verbindungen entstanden mit dem Beginn der menschlichen Zivilisation in Form von Straßen und Handelswegen. Sie ermöglichten frühe begrenzte Interaktionsbeziehungen und Kooperationen und mehr oder weniger feste Austauschbeziehungen. Später entstanden weitere Netze wie die von Boten und später Postwege oder erste Kanäle für die Schifffahrt. Zeitlich parallel entstanden Netzwerke von raumübergreifend tätigen Wirtschaftsakteuren. Sie arbeiteten, wie z.B. die Hanse, mit festen und wechselnden lokalen Partnern zusammen und nutzten deren lokale Ressourcen.

Nach der Erfindung der Dampfmaschine kamen im 19. Jahrhundert das Eisenbahnnetz, dann die Telegraphen-, Elektro-, Gas-, Wasserleitungen, die Funknetze für Radio und Fernsehen usw. hinzu. Im Zuge des technischen Fortschritts entstanden also zunehmend mehr und dichtere Netze mit vielen vermaschten Verbindungen für die Kommunikation sowie den Transport von Menschen und Waren. Für die Leistungsfähigkeit von Netzen sind neben der physischen Beschaffenheit die Zahl der Verknüpfungen und deren Verbindungen entscheidend. Einfache Verbindungen sind stets störanfälliger als mehrfache.

National und international entstanden im gleichen Zeitraum unterschiedliche Organisationen, die Netzwerke bildeten. Sie existieren in unterschiedlichster Größe und Bedeutung in allen gesellschaftlichen Bereichen. So bildeten sich etwa infolge der verbesserten Informations- und Kommunikationstechniken neue Handelsinstitutionen und Unternehmensstrukturen heraus. Zu den bekanntesten Beispielen zählen die Warenterminbörsen oder distanzüberbrückende Systeme der Massenproduktion. Die wenigen Hinweise verdeutlichen bereits, dass Netze und Netzwerke in den unterschiedlichsten Ausprägungen seit Jahrhunderten feste Bestandteile menschlicher Gesellschaften sind.

Die Basis für den Datenaustausch mittels Computer ist das Internet, also elektronische Leitungen, die in unzähligen Knoten miteinander verbunden sind. Die Anfänge dieses elektronischen Netzes liegen in den 1960er Jahren. Seit dieser Zeit wird es kontinuierlich ausgebaut, so dass im Laufe der Zeit großflächige, immer leistungsstärkere Netze entstanden sind, die auch für eventuell notwendige Zwischenspeicherungen dienen.

Die Kommunikation im Internet basiert auf dem Transfer von Daten innerhalb und zwischen verschiedenen Netzen. Bereits der Name Internet impliziert, dass es sich hier um kein einheitliches Netz, sondern um einen weltweiten Verbund verschiedener Subnetze und Rechner handelt. Sie werden weitgehend autonom betrieben. Eigentümer bzw. Betreiber der Netze können Unternehmen, staatliche und private Organisationen aber auch Universitäten sein. Der Anschluss, die Administration und die Vermittlung unterliegen einer weitgehend dezentralen Organisation. Das verbindende Element der Subnetze sind die einheitlichen Vermittlungsprotokolle TCP (Transmission Control Protocol), die den Aufbau einer logischen Verbindung sowie die Überwachung der Datenübertragung garantieren, und die IPs (Internet Protocol), die für die Adressierung der Daten zuständig sind. Beide steuern die Datenübertragung durch die verschiedenen Netze und sichern das Erreichen der Zieladressen. Die Verwendung beider Protokolle ist unabhängig von den zur Datenübertragung genutzten physikalischen Netzen und ermöglicht deshalb die Verbindung unterschiedlicher Netze.

Wie alle Netze ist auch das Internet hierarchisch aufgebaut. Die unterste Ebene besteht aus zahlreichen kleinen Netzwerken mit lokaler Ausdehnung in Firmen, Organisationen, Gebäuden oder Grundstücken (Local Area Networks [LAN]) oder lokalen Funknetzen (Wireless Local Area Network [W-LAN]). Die LAN sind durch regionale Netze miteinander verbunden. Diese sind in einer dritten Stufe an Datennetze mit landesweiter bzw. intrakontinentaler Ausdehnung angeschlossen. Für den interkontinentalen Datenaustausch werden sogenannte Backbone-Netze genutzt, die über weniger Knotenpunkte etwa den transatlantischen Datentransfer sicherstellen. Daneben betreiben international operierende Unternehmen und Organisationen eigene Netze zur Abwicklung der eigenen Datenkommunikation, die nur wenige Anknüpfungspunkte zum Internet haben.

Die weitgehend autonomen Subnetze funktionieren in der Regel mit nur minimalen oder ganz ohne manuelle Eingriffe. Smarte Vernetzungstechnologien übernehmen die Konfiguration, die Überwachung sowie die Wartung und schaffen zudem Transparenz und Effizienz. Wie auch alle anderen Netze sind die elektronischen Netze zum einen dynamisch und deshalb Interdependenzgeflechte, in denen die verschiedenen Enden und Knoten aufeinander ausgerichtet und voneinander abhängig sind. Zum zweiten existieren für die Übertragung von Inhalten genau festgelegte Verfahren für den Sender- und Empfängerknoten. Zum dritten garantieren viele Netze – so auch das Internet – eine weitgehend gleichberechtigte und autonome Teilnahme aller Nutzer. Funktionale Differenzen zwischen den Usern sind in diesen Netzen weitgehend ausgeschlossen.

Alle bisher bekannten Netze entwickelten sich etappenweise. Beim elektronischen Netz steigt jedoch infolge der ständigen Innovationen in der Informations- und Kommunikationstechnik und den daraus resultierenden Transformationen der Wirtschaftsabläufe die Nachfrage nach leistungsstärkeren elektronischen Netzen in einer bisher nicht bekannten Geschwindigkeit. Die Grundlage dieser permanenten technischen Erfindungen und Verbesserungen ist in erster Linie die Digitalisierung. Weitere Basisprozesse sind erstens die vor allem dem Mooreschen Gesetzes folgende permanente Leistungssteigerung im Preis – Leistungsverhältnis der Ausrüstungen und Geräte. Sie bedingt gleichzeitig einen in der Geschwindigkeit bisher nicht gekannten Preisverfall älterer Geräte. Infolge dessen sind Mikroprozessoren heute in fast allen komplexen Gebrauchsgütern einschließlich vielen Kinderspielzeugen zu finden und zum Teil über das Netz steuerbar. Zweitens ermöglicht die Miniaturisierung auf Basis der zunehmenden Integrationsdichte von Mikroprozessoren eine permanente Reduktion von Material und Energie. Dadurch entstehen völlig neue räumlich-organisatorische Einsatzmöglichkeiten von Informations- und Kommunikationsleistungen. Und drittens ermöglicht die Standardisierung auch Industrien mit fragmentierter Wertschöpfung einen hohen Grad an Kombinationsmöglichkeiten, an denen alle Beteiligten partizipieren. Oft handelt es sich hier auch um De-facto-Standards, die sich über Ausleseprozesse auf den Märkten teilweise ungeplant herausgebildet haben.

Auf gesellschaftlicher und ökonomischer Ebene fällt seit den 1990er Jahren der Ausbau elektronischer Netze nicht nur mit einem rasanten technischen Wandel, sondern auch mit den sich infolge der Globalisierung schnell wechselnden Marktkonstellationen und der Entstehung vieler neuer und oft international agierender Organisationen zusammen. Die Folge sind die Entstehung flexibler Netzwerke zwischen den Akteuren und steigende Anforderungen an die Netzwerksteuerung mit Hilfe von Informations- und Kommunikationstechnologien. Infolge des hohen Kommunikationsbedarf und einem raschen Informationsaustausch all dieser Prozesse wirken sie unmittelbar auf die Nachfrage nach Netzkapazitäten zurück. Gleichzeitig ändern sich infolge der Vernetzung die Märkte, weil viele Preise nicht mehr wie bisher alle Informationen enthalten. So können beispielsweise eine Vielzahl von Informationen kostenlos im Netz genutzt werden, d.h., die ihnen zugrunde liegenden Kosten werden nicht vom User, sondern vom Anbieter übernommen. Gegebenenfalls muss der Anbieter die entstandenen Kosten über andere Wege wieder einspielen. Ein anderes Beispiel ist die Flatrate. Früher zahlte man pro Telefonanruf oder pro Musikstück. Heute fallen die entsprechenden Preise unabhängig davon an, wie häufig Verbindungen genutzt wurden. Ein drittes Beispiel sind die relativ einfachen Preisvergleiche für Waren und Dienstleistungen, die an den Verkäufer zum Teil völlig neue Anforderungen an die Preiskalkulation stellt als bisher. Aus diesen und weiteren Veränderungsprozessen resultiert ein hohes Unsicherheitspotenzial bei Marktprozessen und den hier ablaufenden Transaktionen.

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