Lassen Sie sich bitte auf folgendes gedankliche Experiment ein: Zwei Personen gehen jeweils 30 Schritte. Die erste macht normale Schritte, eins plus eins plus eins plus eins, und ist anschließend 30 Schritte weit weg. Die zweite hat Supersiebenmeilenstiefel an und macht exponentielle Schritte: Jeder Schritt ist doppelt so lang wie der vorangegangene. 1 plus 2 plus 4 plus 8 plus 16 und so weiter.
Wie weit kommt die zweite Person in 30 Schritten? Schätzen Sie mal, schnell, ohne Nachdenken oder Hilfsmittel.
Die richtige Antwort lautet: Person zwei hat nach 30 Schritten nasse Füße, denn sie hat den Erdball fast 30 Mal umrundet.
Wir Menschen, das haben Sie gerade selbst erlebt, sind sensationell schlecht darin, exponentielle Entwicklungen kognitiv zu erfassen. Wir können das einfach nicht. Wir haben uns Werkzeuge gebaut – zuallererst natürlich die Mathematik –, um damit umzugehen, dass es Exponentialfunktionen wirklich gibt.
Wir haben grafische Darstellungen entwickelt, die das Verrückte, Explosive dieser Art von Funktion in ordentliche, scheinbar übersichtliche Diagramme pressen: Die Kurve wird nach rechts immer steiler, irgendwann sieht sie fast senkrecht aus. Aber was das wirklich bedeutet, geht nicht in unsere Köpfe.
Persönlich, als Sinneseindruck vertraut sind uns exponentielle Entwicklungen vor allem aus Hollywood-Filmen: Explosionen verlaufen nämlich – vorübergehend – exponentiell. Allerdings geht dabei in der Regel etwas kaputt. Im Pandemiejahr 2020 ist die Exponentialfunktion vermutlich mehr Menschen ins Bewusstsein gedrungen als je zuvor, aber auch da zeigte sich wieder: Selbst Regierungen, die es besser wissen sollten, gut beraten von Epidemiologen, deren Beruf die Beschäftigung mit Exponentialfunktionen ist, scheiterten zunächst. Die exponentielle Ausbreitung des Covid-19-Virus stellte Gesundheitssysteme auf die Probe und illustrierte einmal mehr unsere Unfähigkeit, uns vorzustellen, wie es wirklich aussieht, wenn die Fallzahl von heute sich morgen verdoppelt, übermorgen vervierfacht und noch einen Tag später verachtfacht hat.
Es gibt eine berühmte Geschichte, die diese Unfähigkeit illustriert: die vom Erfinder des Schachspiels, der von einem indischen König zur Belohnung angeblich bescheiden erbat, für jedes weitere Feld auf dem Brett jeweils doppelt so viele Reiskörner zu bekommen. Die Zahl, die dabei auf Feld Nummer 64 herauskommt, hat 21 Stellen. Der nötige Reis hätte damit ein Gesamtgewicht von vielen Billionen Tonnen. Angeblich verlor der oberschlaue Spielerfinder seinen Kopf, als der König das endlich begriffen hatte.
Wir alle sind im Moment ein bisschen wie der König in der Geschichte. Wir stecken mitten in einer exponentiellen Entwicklung, eigentlich sogar einem ganzen Bündel davon, schon seit Jahrzehnten, die wir aber nach wie vor nicht wirklich begreifen. In manchen
Bereichen sind wir gerade irgendwo im Knie der Exponentialkurve, in anderen sind wir schon da angekommen, wo die Kurve fast senkrecht aussieht. Wir sind das größte Experiment der Menschheitsgeschichte, allerdings eines ohne Kontrollgruppe: Können siebeneinhalb Milliarden Menschen, die wenig mit Exponentialfunktionen anfangen können, mit einer sich exponentiell verändernden Welt umgehen oder nicht? Zumal wir es eben nicht mit einer, sondern gleich mit mehreren Entwicklungen zu tun haben, die das Leben auf der ganzen Welt zwangsläufig radikal verändern werden. Und wir haben sie alle selbst verursacht. Das gilt in gewisser Weise auch für das Coronavirus.
Das rasante Wachstum der Gegenwart ist nicht das erste der Geschichte. Noch Anfang 1915 verfügte das britische Militär zum Beispiel über nicht mehr als 250 Flugzeuge. Am Ende des Ersten Weltkrieges hatte die neue Industrie 55000 Stück hergestellt. Kriege sind schon häufiger gewaltige Beschleuniger technologischer Entwicklungen gewesen.4 Aber auch die Verbreitung des Automobils oder die Ölförderung folgten zeitweilig Exponentialkurven.
Die Spätfolgen dieser Entwicklung nennen wir heute Klimakrise. Das Gleiche gilt für das Wachstum der Weltbevölkerung: Bis zum Beginn der 1960er-Jahre schrumpfte die Anzahl der Jahre, die es dauerte, bis sich die Weltbevölkerung einmal mehr verdoppelt hatte, dramatisch immer weiter. Die Verdoppelung von etwa einer Viertelmilliarde Menschen im Jahr 837 nach Christus auf eine halbe Milliarde dauerte noch fast 700 Jahre, bis 1543. Die Verdoppelung von 2,5 auf 5 Milliarden dauerte nur von 1950 bis 1987, also lediglich 37 Jahre.
Aber das Ende ist in Sicht, auch wenn viele fälschlicherweise heute noch von einer andauernden »Bevölkerungsexplosion« reden. Die Explosion ist schon vorbei. Ganz konkret heißt das: Die Zeitspanne zwischen fünf und zehn Milliarden auf der Erde lebenden Menschen wird wohl wieder länger sein als die 37 Jahre, die die letzte Verdoppelung dauerte. Nach aktuellen Prognosen wird die 10-Milliarden-Marke erst etwas nach dem Jahr 2050 überschritten werden. Das sind dann mehr als 63 Jahre nach der letzten Verdoppelung im Jahr 1987. Grafisch ausgedrückt: Die Wachstumskurve flacht nach rechts jetzt wieder ab, statt weiter immer steiler zu werden.
Das liegt daran, dass die Anzahl der lebenden Menschen zwar weiter wächst, das Wachstum an sich aber zurückgeht. 1963 wuchs die Weltbevölkerung noch um 2,2 Prozent. Solange so eine Wachstumsrate prozentual mindestens konstant bleibt, spricht man von einer exponentiellen Entwicklung. Dazu ist auch gar keine ständige Verdoppelung notwendig, nur ein Zuwachs, der selbst, in absoluten Zahlen, immer größer wird. Zwei Prozent von 2,5 Milliarden sind 50 Millionen, zwei Prozent von fünf Milliarden aber eben schon 100 Millionen. Deshalb reicht ein konstantes prozentuales Wachstum für eine exponentielle Entwicklung. Der Zuwachs an sich wächst, in absoluten Zahlen, immer weiter.
Seit den frühen Sechzigern hat sich die Wachstumsrate der Weltbevölkerung aber halbiert. Die Bevölkerung wächst nun also nicht mehr exponentiell. Trotzdem: Wir durchleben immer noch die Spätfolgen des Wachstumssprints zwischen dem Beginn des 18. und dem Ende des 20. Jahrhunderts. Und die Weltbevölkerung wächst weiter, wenn auch langsamer.
Eine zweite exponentielle Veränderung, die unsere Welt spürbar umkrempelt, ist die technologische Entwicklung. Die Digitalisierung, sprich: Moores Gesetz – auch wenn es sich im Moment seinem physikalischen Ende zu nähern scheint –, verändert unseren Alltag schneller als jede vorangegangene Technologie einschließlich der Dampfmaschine und des Flugzeugs.
Parallel dazu verändern wir mit unseren CO2- und Methanemissionen, mit der dadurch verursachten Aufheizung der Atmosphäre und der Ozeane das gesamte Erdsystem. Noch immer steigen die CO2-Emissionen, die wir vor allem durch den Verbrauch fossiler Brennstoffe erzeugen, exponentiell an. Um genau zu sein: Selbst wenn man die CO2-Wachstumskurve auf einer logarithmischen Skala darstellt, erscheint die so geglättete Kurve immer noch nach oben verbogen.5 Trotz aller Klimaabkommen.
Die globale Durchschnittstemperatur steigt glücklicherweise wenigstens nicht exponentiell, sondern nur linear. Was daran liegt, dass CO2 mit anwachsender Konzentration in der Atmosphäre gewissermaßen immer schwächer als Treibhausgas wirkt. Das ist aber absolut kein Grund zur Entwarnung: Die Auswirkungen dieser Veränderungen werden, wenn wir diese Entwicklung nicht aufhalten, extrem gravierend sein: Sie werden die Lebensmittelversorgung gefährden, ganze Regionen unbewohnbar machen und Küstengebiete in Inselgruppen verwandeln. Tropische Krankheiten werden sich in ehemals gemäßigten Zonen ausbreiten, Ökosysteme kollabieren, Korallenriffe absterben. Das Artensterben, längst in vollem Gange, wird sich weiter beschleunigen. Wenn bestimmte Punkte überschritten werden sollten, besteht die reale Möglichkeit, dass die Veränderungen so schnell passieren, dass die globale menschliche Zivilisation dem nicht mehr gewachsen ist.
Diese drei Entwicklungen – also die der Weltbevölkerung, die der Durchschnittstemperatur des Erdsystems und die von digitaler Hardware – werden das 21. Jahrhundert entscheidend prägen. Drei weitere Entwicklungen werden derzeit noch unterschätzte Rollen spielen: die Entwicklung maschinellen Lernens, die von Biotechnologie und Bioinformatik und die erwähnte Ausrottung von Tausenden von Tier- und Pflanzenarten, die Fachleute schon jetzt das »sechste Massenaussterben« in der Erdgeschichte nennen. Tatsächlich gibt es noch Dutzende weitere Indikatoren, die bestimmte Details dieser Entwicklungen abbilden oder mit ihnen zusammenhängen und die alle zeitweilig oder nach wie vor exponentiellen Entwicklungen folgen. Wissenschaftler, die solche Indikatoren beobachten, sprechen deshalb von der Großen Beschleunigung.
Die siebte Veränderungsmacht, die mit all den genannten Entwicklungen eng verbunden ist, ist das weltweite Wirtschaftswachstum. Insbesondere ab Mitte der Fünfzigerjahre des 20. Jahrhunderts hat sich die wirtschaftliche Lage von Menschen fast überall auf der Welt dramatisch verbessert, auch das wieder in überwiegend exponentiellem Tempo. Auch hier gilt: Ein konstantes prozentuales Wachstum ergibt eine exponentielle Entwicklung. Die Wirtschaft der USA beispielsweise wuchs, zweier Weltkriege, der großen Depression und diversen Wirtschaftskrisen zum Trotz, über das gesamte 20. Jahrhundert hinweg im Durchschnitt um zwei Prozent pro Jahr .6 Mal etwas mehr, mal etwas weniger, aber im Schnitt immer um die zwei Prozent. Seit der Jahrtausendwende scheint sich das Wachstum der USA und anderer weit entwickelter Volkswirtschaften allerdings zu verlangsamen.
Das Bruttoinlandsprodukt pro Kopf der meisten Länder und Regionen auf dem Planeten ist in den letzten Jahrzehnten in der Regel jedenfalls gewachsen, mancherorts schneller, anderswo, etwa in vielen afrikanischen Ländern, etwas langsamer. Dieses rasante Wirtschaftswachstum hat sehr viele Menschen aus extremer Armut befreit. Die globale durchschnittliche Lebenserwartung ist erstaunlich schnell gestiegen, die Kindersterblichkeit gesunken, basale Bildung wie etwa Lesefähigkeit ist auch in Regionen auf dem Vormarsch, in denen man sie nicht vermuten würde. Die Exponentialkurve hat der Menschheit viel Gutes beschert – und uns gleichzeitig an den Rand einer globalen Katastrophe befördert.
Digitalisierung, maschinelles Lernen und Biotechnologie, Klimakrise und Artensterben, Wirtschaftsund Bevölkerungswachstum: Gemeinsam werden diese sieben Veränderungsmächte dafür sorgen, dass das Leben auf der Erde schon in wenigen Jahrzehnten ein völlig anderes sein wird. Es ist an uns zu gestalten, wie es dann aussehen wird.
Kann eine Menschheit, die schon mit einer einzelnen exponentiellen Entwicklung überfordert scheint, mit dieser transformativen Wucht umgehen? Wo wird die Menschheit, die dann vermutlich zwischen neun und elf Milliarden zählen wird, im Jahr 2100 stehen? Wird es uns gelingen, die mächtigen technologischen Entwicklungen, die sich parallel zur Zerstörung unseres Lebensraums vollziehen, so einzusetzen, dass sie uns retten und das Erdsystem in einem für Menschen lebenswerten Zustand erhalten? Oder machen wir unseren Planeten für uns selbst weitgehend unbewohnbar?
Schaffen wir es, uns an den eigenen Haaren aus dem Sumpf zu ziehen? Oder manövrieren wir uns, all unseren erstaunlichen Leistungen zum Trotz, in den Untergang hinein?
Das Experiment sind wir. Nur scheinen wir das noch nicht so richtig verstanden zu haben. Der erste Schritt ist deshalb: sich dieses Verständnis endlich zu verschaffen. Die Mittel und Werkzeuge dazu haben wir allemal. Nur ist der Abstand zwischen Erkenntnis und Umsetzung in politisches und individuelles Handeln, in Strukturen und Institutionen manchmal noch deutlich zu groß.
