Die Konvergenz von Biotechnologie und KI schafft eine neue Klasse von Innovationen: Von KI-designten Medikamenten über synthetische Biologie bis zu Bio-Digital Twins von Patienten. Deutschland als traditionelle Ingenieurnation hat hier besondere Chancen: Das neu gegründete Zentrum für Biointelligente Wertschöpfung in Stuttgart (9 Mio. Euro Förderung, Baden-Württemberg) vereint Fraunhofer-Institute mit Universitäten Stuttgart und Hohenheim. Eine internationale Benchmark-Studie zeigt: 83 untersuchte biointelligente Anwendungen könnten bis 2040 fast 1% des globalen BIP ausmachen.
In der Pharmaindustrie revolutioniert KI die Arzneimittelentwicklung: Amgen benötigt heute 60% weniger Zeit für die Entwicklung eines Proteinarzneimittelkandidaten bis zur klinischen Prüfung als noch vor fünf Jahren. Boehringer Ingelheim hat durch KI-Plattformen in 15 Monaten über 1 Million Arbeitsstunden eingespart. Die Entwicklung verschiebt sich von zufallsbasierter zu gezielter, KI-gesteuerter Molekülentwicklung. ETH Zürich entwickelt KI, die neue Wirkstoffe basierend auf Proteinstrukturen designed.
Bio-Digital Twins bringen personalisierte Medizin auf eine neue Stufe: Das deutsche Bundesgesundheitsministerium plant, bis 2030 jedem Versicherten Zugang zu einem persönlichen Gesundheitsavatar zu ermöglichen. Diese digitalen Zwillinge kombinieren Genomdaten, Wearable-Informationen, Krankheitsgeschichte und KI-Simulationen, um Therapien virtuell zu testen. Der Markt für Digital Twins im Healthcare wird von 1,6 Mrd. USD (2023) auf 21 Mrd. USD (2028) wachsen. Die Arbeitsweise in Laboren verändert sich fundamental: Roboter übernehmen repetitive Aufgaben, High-Throughput-Technologien produzieren enorme Datenmengen, die mit Big Data und KI analysiert werden.
Ring "horizon" ist angemessen, weil die Grundlagentechnologien reifen parallel (KI, Genomsequenzierung, Biotechnologie), aber ihre Integration steht am Anfang. Regulatorische Frameworks müssen entwickelt werden (Gentherapie-Zulassung, Datenschutz bei Gesundheits-Avataren). Die kritische Masse an erfolgreichen Anwendungen wird 2028-2030 erreicht: Erste KI-designte Medikamente erhalten Zulassung, Bio-Digital Twins werden in Spezialkliniken Standard, synthetische Biologie etabliert sich in der Produktion. Deutschland kann hier durch starke Forschungsinfrastruktur eine Führungsrolle einnehmen.
Quellen: Zentrum für Biointelligente Wertschöpfung Stuttgart (Oktober 2025), Fraunhofer Benchmark-Studie 2040, BMG Gesundheitsavatar-Plan 2030, Grand View Research Digital Twins Healthcare 2023-2028, Plattform Lernende Systeme (2024)