TY  - THES
A1  - Kunkel, Stefanie
T1  - Green industry through industry 4.0? Expected and observed effects of digitalisation in industry for environmental sustainability
T1  - Grüne Industrie durch Industrie 4.0? Erwartete und beobachtete Auswirkungen der Digitalisierung in der Industrie auf ökologische Nachhaltigkeit
N2  - Digitalisation in industry – also called “Industry 4.0” – is seen by numerous actors as an opportunity to reduce the environmental impact of the industrial sector. The scientific assessments of the effects of digitalisation in industry on environmental sustainability, however, are ambivalent. This cumulative dissertation uses three empirical studies to examine the expected and observed effects of digitalisation in industry on environmental sustainability. The aim of this dissertation is to identify opportunities and risks of digitalisation at different system levels and to derive options for action in politics and industry for a more sustainable design of digitalisation in industry. I use an interdisciplinary, socio-technical approach and look at selected countries of the Global South (Study 1) and the example of China (all studies). In the first study (section 2, joint work with Marcel Matthess), I use qualitative content analysis to examine digital and industrial policies from seven different countries in Africa and Asia for expectations regarding the impact of digitalisation on sustainability and compare these with the potentials of digitalisation for sustainability in the respective country contexts. The analysis reveals that the documents express a wide range of vague expectations that relate more to positive indirect impacts of information and communication technology (ICT) use, such as improved energy efficiency and resource management, and less to negative direct impacts of ICT, such as electricity consumption through ICT. In the second study (section 3, joint work with Marcel Matthess, Grischa Beier and Bing Xue), I conduct and analyse interviews with 18 industry representatives of the electronics industry from Europe, Japan and China on digitalisation measures in supply chains using qualitative content analysis. I find that while there are positive expectations regarding the effects of digital technologies on supply chain sustainability, their actual use and observable effects are still limited. Interview partners can only provide few examples from their own companies which show that sustainability goals have already been pursued through digitalisation of the supply chain or where sustainability effects, such as resource savings, have been demonstrably achieved. In the third study (section 4, joint work with Peter Neuhäusler, Melissa Dachrodt and Marcel Matthess), I conduct an econometric panel data analysis. I examine the relationship between the degree of Industry 4.0, energy consumption and energy intensity in ten manufacturing sectors in China between 2006 and 2019. The results suggest that overall, there is no significant relationship between the degree of Industry 4.0 and energy consumption or energy intensity in manufacturing sectors in China. However, differences can be found in subgroups of sectors. I find a negative correlation of Industry 4.0 and energy intensity in highly digitalised sectors, indicating an efficiency-enhancing effect of Industry 4.0 in these sectors. On the other hand, there is a positive correlation of Industry 4.0 and energy consumption for sectors with low energy consumption, which could be explained by the fact that digitalisation, such as the automation of previously mainly labour-intensive sectors, requires energy and also induces growth effects. In the discussion section (section 6) of this dissertation, I use the classification scheme of the three levels macro, meso and micro, as well as of direct and indirect environmental effects to classify the empirical observations into opportunities and risks, for example, with regard to the probability of rebound effects of digitalisation at the three levels. I link the investigated actor perspectives (policy makers, industry representatives), statistical data and additional literature across the system levels and consider political economy aspects to suggest fields of action for more sustainable (digitalised) industries. The dissertation thus makes two overarching contributions to the academic and societal discourse. First, my three empirical studies expand the limited state of research at the interface between digitalisation in industry and sustainability, especially by considering selected countries in the Global South and the example of China. Secondly, exploring the topic through data and methods from different disciplinary contexts and taking a socio-technical point of view, enables an analysis of (path) dependencies, uncertainties, and interactions in the socio-technical system across different system levels, which have often not been sufficiently considered in previous studies. The dissertation thus aims to create a scientifically and practically relevant knowledge basis for a value-guided, sustainability-oriented design of digitalisation in industry.
N2  - Die Digitalisierung der Industrie, auch „Industrie 4.0“ genannt, wird von zahlreichen Akteuren als Chance zur Reduktion der Umweltauswirkungen des industriellen Sektors betrachtet. Die wissenschaftlichen Bewertungen der Effekte der Digitalisierung der Industrie auf ökologische Nachhaltigkeit sind hingegen ambivalent. Diese kumulative Dissertation untersucht anhand von drei empirischen Studien die erwarteten und beobachteten Auswirkungen der Digitalisierung der Industrie auf ökologische Nachhaltigkeit. Ziel der Dissertation ist es, Chancen und Risiken der Digitalisierung auf verschiedenen System-Ebenen zu identifizieren und Handlungsoptionen in Politik und Industrie für eine nachhaltigere Gestaltung der Digitalisierung der Industrie abzuleiten. Ich nutze einen interdisziplinären, soziotechnischen Zugang und betrachte ausgewählte Länder des Globalen Südens (Studie 1) und das Beispiel Chinas (alle Studien). In der ersten Studie (Kapitel 2, gemeinsame Arbeit mit Marcel Matthess) untersuche ich mittels qualitativer Inhaltsanalyse Digital- und Industriestrategien aus sieben verschiedenen Ländern in Afrika und Asien auf politische Erwartungen hinsichtlich der Auswirkungen von Digitalisierung auf Nachhaltigkeit und vergleiche diese mit den erwartbaren Potenzialen der Digitalisierung für Nachhaltigkeit in den jeweiligen Länderkontexten. Die Analyse ergibt, dass die Dokumente ein breites Spektrum vager Erwartungen zum Ausdruck bringen, die sich eher auf positive indirekte Auswirkungen der Nutzung von Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT), wie etwa auf höhere Energieeffizienz und ein verbessertes Ressourcenmanagement, und weniger auf negative direkte Auswirkungen der IKT, wie etwa auf den Stromverbrauch durch IKT, beziehen. In der zweiten Studie (Kapitel 3, gemeinsame Arbeit mit Marcel Matthess, Grischa Beier und Bing Xue) führe und analysiere ich mittels qualitativer Inhaltsanalyse Interviews mit 18 Industrie-Vertreter*innen der Elektronikindustrie aus Europa, Japan und China zu Maßnahmen der Digitalisierung in Lieferketten. Wir stellen fest, dass zwar positive Erwartungen hinsichtlich der Effekte digitaler Technologien für Nachhaltigkeit der Lieferkette bestehen, deren tatsächlicher Einsatz und beobachtete Effekte jedoch noch begrenzt sind. Interviewpartner*innen können nur wenige Beispiele aus den eigenen Unternehmen nennen, die zeigen, dass durch die Digitalisierung der Lieferkette bereits Nachhaltigkeitsziele verfolgt oder Nachhaltigkeits-Effekte, wie Ressourceneinsparungen, nachweisbar erzielt wurden. In der dritten Studie (Kapitel 4, gemeinsame Arbeit mit Peter Neuhäusler, Marcel Matthess und Melissa Dachrodt) führe ich eine ökonometrische Panel-Daten-Analyse durch. Ich untersuche den Zusammenhang zwischen dem Grad von Industrie 4.0 und dem Energieverbrauch sowie der Energieintensität in zehn Fertigungssektoren in China im Zeitraum zwischen 2006 und 2019. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es insgesamt keinen signifikanten Zusammenhang zwischen dem Grad von Industrie 4.0 und dem Energieverbrauch bzw. der Energieintensität in Fertigungs-Sektoren in China gibt. Es können jedoch Unterschiede in Sub-Gruppen von Sektoren festgestellt werden. Ich stelle eine negative Korrelation von Industrie 4.0 und Energieintensität in hoch digitalisierten Sektoren fest, was auf einen Effizienz-steigernden Effekt von Industrie 4.0 hindeutet. Andererseits besteht eine positive Korrelation von Industrie 4.0 und Energieverbrauch für Sektoren mit niedrigem Energieverbrauch, was dadurch erklärt werden könnte, dass Digitalisierung, etwa die Automatisierung zuvor hauptsächlich arbeitsintensiver Sektoren, Energie erfordert und außerdem Wachstumseffekte hervorruft. Im Diskussionsteil (Kapitel 6) dieser Dissertation nutze ich das Ordnungsschema der drei Ebenen Makro, Meso und Mikro, sowie von direkten und indirekten Umwelteffekten für die Einordnung der empirischen Beobachtungen in Chancen und Risiken, etwa hinsichtlich der Wahrscheinlichkeit von Rebound-Effekten der Digitalisierung auf Mikro-, Meso- und Makro-Ebene. Ich verknüpfe die untersuchten Akteurs-Perspektiven (Politiker*innen, Industrievertreter*innen), statistischen Daten und zusätzliche Literatur über die System-Ebenen hinweg und berücksichtige dabei auch Gedanken der politischen Ökonomik, um Handlungsfelder für nachhaltige(re) digitalisierte Industrien abzuleiten. Die Dissertation leistet damit zwei übergeordnete Beiträge zum wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Diskurs. Erstens erweitern meine drei empirischen Studien den begrenzten Forschungsstand an der Schnittstelle zwischen Digitalisierung in der Industrie und Nachhaltigkeit, insbesondere durch Berücksichtigung ausgewählter Länder im Globalen Süden und des Beispiels Chinas. Zweitens ermöglicht die Erforschung des Themas durch Daten und Methoden aus unterschiedlichen disziplinären Kontexten und unter Einnahme eines soziotechnischen Standpunkts, eine Analyse von (Pfad-)Abhängigkeiten und Unsicherheiten im soziotechnischen System über verschiedene System-Ebenen hinweg, die in bisherigen Studien häufig nicht ausreichend berücksichtigt wurden. Die Dissertation soll so eine wissenschaftlich und praktisch relevante Wissensbasis für eine werte-gleitete, auf Nachhaltigkeit ausgerichtete Gestaltung der Digitalisierung der Industrie schaffen.
KW  - digitalization
KW  - sustainable industrial development
KW  - Industry 4.0
KW  - information and communication technologies
KW  - sustainable supply chain management
KW  - Global Value Chains
KW  - environmental upgrading
KW  - Artificial Intelligence
KW  - Big Data Analytics
KW  - Digital Rebound
KW  - China
KW  - patent
KW  - robot
KW  - sustainability
KW  - Künstliche Intelligenz
KW  - Big Data Analytics
KW  - China
KW  - Digital Rebound
KW  - Globale Wertschöpfungsketten
KW  - Industrie 4.0
KW  - Digitalisierung
KW  - ökologisches Upgrading
KW  - Informations- und Kommunikationstechnologien
KW  - Patent
KW  - Roboter
KW  - Nachhaltigkeit
KW  - nachhaltige industrielle Entwicklung
KW  - nachhaltiges Lieferkettenmanagement
KW  - Industrial Internet of Things
KW  - Industrielles Internet der Dinge
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-613954
ER  - 
TY  - THES
A1  - Teitscheid, Jana
T1  - Information and communication technologies usage and the effects on the human mind
N2  - The digitization has permeated almost all aspects of an individual’s life. In the work context as well as in the private sphere, one readily encounters and relies on Information and Communication Technologies (ICTs), such as Social Networking Sites (SNS), smartphones and so forth. By communicating with as well as obtaining information via such technologies, ICTs engage one’s mind as interaction happens. This interaction of ICTs and the human mind form the focal topic of this thesis. Within this thesis, the human mind is represented on behalf of a facilitated model comprising a perceptual, a cognitive and a motor subsystem. ICTs represent an external stimulus, which triggers the human mind's perceptual subsystem, the cognitive subsystem and eventually leads to a motoric response via the motor subsystem. The external stimulus causing this event chain is within this thesis an ICT. The digital environment and related ICTs are high attention environments offering large and easily accessible amounts of information. Not surprisingly, issues may arise, when the human mind deals with ICTs. Thus, the interplay between ICTs and the human mind entails downsides. This thesis investigates these downsides and in addition the ICT-based factors that cause these downsides. More specifically, the thesis investigates these two aspects as research questions in the context of SNSs as well as other ICTs (such as smartphones, e-learning etc.). Addressing the research questions, 8 articles are submitted within this thesis which address the topic with different methodologies, including quantitative, qualitative, mixed methods as well as systematic literature reviews. Article 1 investigates factors that lead to SNS fatigue and discontinuance intentions in a mixed-methods design. Article 2 explores if certain factors encountered on a newsfeed hamper sensemaking. Article 3 proposes a study design to explore the link between disorderly perceptions of a SNSs newsfeed and gender stereotype activations. Article 4 considers the interplay between users and algorithms via the newsfeed interface and the implications for relevance perceptions. Article 5 explores information acquisition, hampering factors and verification strategies of social media users. Article 6 systematically reviews addiction scales of various ICTs. Article 7 investigates click behavior in e-learning contexts and how this is linked to cultural and personality traits. Finally, article 8 offers a comprehensive overview of the antecedents and consequences of children’s smartphone usage. Within the specific context of SNSs, the thesis suggests that the cognitive tolls imposed on users’ minds cause adverse effects, such as impaired sensemaking, fatigue, stereotype activation as well as intentions to discontinue the service. Other ICTs lead to addiction, and i.e., smartphones evidence to cause cognitive impairments in children. Factors on the ICT side that promote these adverse effects are linked to specific features, such as the newsfeed for SNSs and entail overload or perceptions of disorder. The thesis adds theoretically to the understanding of downsides that arise from the interplay between human minds and ICTs. Especially, the context of SNSs is spotlighted and insights add to the growing body of literature on experiences and perceptions. For instance, one study’s result suggests that considering information organization is as important as merely decreasing overload perceptions from the users in countering adverse effects of SNS usage. Practically, the thesis emphasizes the importance of mindful interaction with ICTs. Future research is welcome to build on the exploratory investigations and may draw an even more holistic picture to enhance the interaction between ICTs and the human mind.
N2  - Die Digitalisierung hat fast alle Aspekte unseres Lebens durchdrungen. Sowohl im beruflichen als auch im privaten Kontext sind wir auf Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) wie soziale Netzwerke (SNS), Smartphones usw. angewiesen. Während wir mittels solcher Technologien kommunizieren, Informationen erhalten und interagieren, beansprucht die IKT unseren Verstand. Diese Interaktion zwischen den Informationstechnologien und dem menschlichen Verstand als auch deren Auswirkungen ist dabei das zentrale Thema dieser Dissertation. Der menschliche Verstand wird dabei anhand eines vereinfachten Modells dargestellt, das ein wahrnehmendes, ein kognitives und ein motorisches Teilsystem umfasst. Informations- und Kommunikationstechnologien stellen einen externen Stimulus dar, der die Wahrnehmung des Verstandes und das kognitive Teilsystem anspricht und schließlich über das motorische Teilsystem zu einer motorischen Reaktion führt. Der externe Stimulus, der diese Ereigniskette auslöst, ist hier als Informations- und Kommunikationstechnologie dargestellt. Die digitale Umgebung und die damit verbundenen Informations- und Kommunikationstechnologien verlangen schon wegen des hohen Volumens der leicht zugänglichen Informationen ein hohes Maß an Aufmerksamkeit. Die in diesem Zusammenhang möglicherweise auftretenden Probleme sobald der menschliche Verstand mit IKT interagiert, überraschen insofern nicht. Die Wechselwirkung zwischen den IKT und dem menschlichen Verstand kann sich somit zu einem Nachteil auswirken. Die vorliegende Arbeit untersucht dieses Phänomen und darüber hinaus die IKT-gestützten Faktoren, die diese Nachteile begünstigen. Genauer gesagt stehen diese Untersuchungen im Kontext von SNS sowie anderen IKT (wie Smartphones, E-Learning usw.). Zur Beantwortung der Forschungsfragen werden in dieser Arbeit 8 Artikel vorgelegt, die das Thema mit unterschiedlichen Methoden beleuchten, darunter quantitative, qualitative und gemischte Methoden sowie systematische Literaturübersichten. Artikel 1 untersucht die Faktoren, die zur Ermüdung durch Nutzung von SNS und zu Abbruchabsichten führen, in einem Mixed-Methods-Design. Artikel 2 geht der Frage nach, ob bestimmte Faktoren, auf die man in einer Newsfeed stößt, die Sinnfindung behindern. Artikel 3 schlägt ein Studiendesign vor, um den Zusammenhang zwischen der wahrgenommenen Unordnung auf den Newsfeeds einer SNS und der Aktivierung von Geschlechterstereotypen zu untersuchen. Artikel 4 betrachtet das Zusammenspiel zwischen Nutzern und Algorithmen über die Newsfeed-Schnittstelle und die Auswirkungen auf deren Relevanzwahrnehmung. Artikel 5 untersucht die Informationsbeschaffung, hemmende Faktoren und Überprüfungsstrategien von Nutzern sozialer Medien. Artikel 6 gibt einen systematischen Überblick über Suchtskalen verschiedener Informations- und Kommunikationstechnologien. Artikel 7 untersucht das Klickverhalten in E-Learning-Kontexten und wie dieses mit kulturellen Ausprägungen und Persönlichkeitsmerkmalen zusammenhängt. Schließlich bietet der Artikel einen umfassenden Überblick über die begünstigenden Faktoren und Folgen der Smartphone-Nutzung von Kindern. Im spezifischen Kontext von SNSs legt die These nahe, dass die kognitiven Belastungen, die den Nutzern auferlegt werden, negative Auswirkungen haben, wie z.B. eine beeinträchtigte Sinnfindung, Müdigkeit, die Aktivierung von Stereotypen sowie die Absicht, den Service nicht weiter zu nutzen. Andere IKT führen zur Abhängigkeit, und z.B. Smartphones verursachen nachweislich kognitive Beeinträchtigungen bei Kindern. IKT-seitige Faktoren, die diese negativen Auswirkungen begünstigen, sind mit spezifischen Merkmalen verbunden, wie z.B. dem Newsfeed der SNS und machen sich durch Überlastung oder wahrgenommener Unordnung bemerkbar. Die Dissertation trägt theoretisch zum Verständnis der aufgezeigten Nachteile bei, die sich aus dem Zusammenspiel zwischen dem menschlichen Verstand und den IKT ergeben. Insbesondere wird der Kontext der SNS beleuchtet, und die Erkenntnisse ergänzen die sich erweiternde Literatur über Erfahrungen und Wahrnehmungen. In der Praxis unterstreicht die Arbeit die Bedeutung eines achtsamen Umgangs mit IKT. Ich begrüße zukünftige Forschung, die auf den explorativen Untersuchungen aufbaut, um ein noch ganzheitlicheres Bild zu zeichnen: Langfristig trägt diese hoffentlich zur Verbesserung der Interaktion zwischen IKT und dem menschlichen Verstand bei.
KW  - information and communication technologies
KW  - social networking sites
KW  - human mind
KW  - newsfeed
Y1  - 2023
ER  -