Entwicklungsdynamiken ausgewählter systemischer Risiken

Systemisches Risiko: Cyberkriminalität

Die Bedrohungslage des Infrastruktursystems durch das systemische Risiko der Cyberkriminalität steigt durch zunehmend professionell agierende cyberkriminelle Gruppen im Kontext geopolitischer Spannungen [1]. Gleichzeitig birgt die fortschreitende Digitalisierung des Gesundheitswesens – etwa durch den Ausbau der Telematikinfrastruktur (TI) und die Einführung der elektronischen Patientenakte (ePA) – erhebliche Potenziale zur Verbesserung der Versorgungsqualität, aber auch wachsende sicherheitstechnische Herausforderungen [2][3][4]. Auch die zunehmende Nutzung von Gesundheits-Apps, Wearables und mobilen Geräten – besonders im häuslichen Umfeld von Menschen mit chronischer Erkrankung – vergrößert die potenziellen Angriffsflächen deutlich [3]. Ein zentrales Risiko stellt die steigende Vernetzung medizinischer Geräte dar, insbesondere wenn diese über WLAN in interne Systeme eingebunden sind. Jedes vernetzte Gerät – ob chirurgischer Roboter, Bildgebungsgerät oder smarte Infusionspumpe – kann als Einstiegspunkt für Angreifende dienen. Zahlreiche Gesundheitseinrichtungen setzen aus Kostengründen veraltete medizintechnische Geräte ein, die häufig nicht mehr den aktuellen Sicherheitsstandards entsprechen. Diese sogenannten Legacy-Systeme erhöhen das Risiko für Cyberangriffe, insbesondere an Schnittstellen zwischen Krankenhausinformationssystemen (KIS), Praxisverwaltungs-, Labor- oder Radiologie-Systemen [5]. Parallel betriebene Alt- und Neusysteme können durch fehlerhafte Schnittstellen anfällig für Cyberangriffe sein, was etwa zu Störungen logistischer Prozesse oder zur Kompromittierung sensibler Daten führen kann. Mangelnde Transparenz in IT-Sicherheitssystemen erschwert die Früherkennung und Abwehr von Bedrohungen. Während große Klinikverbünde über spezialisiertes IT-Personal und Erkennungssysteme verfügen, sind insbesondere kleinere Gesundheitseinrichtungen strukturell oft unterfinanziert und verfügen häufig weder über ausreichend technische Expertise noch über ein funktionierendes Notfallmanagement [6][7]. So existieren vielerorts keine schriftlich dokumentierten Notfallpläne für IT-Ausfälle – ein Zustand, der die Resilienz des Gesundheitswesens gegenüber Cybervorfällen auch zukünftig strukturell untergräbt.

Ransomware-Angriffe gelten für die kommenden Jahre als die gravierendste Bedrohung. Zentrale Systeme werden verschlüsselt oder blockiert, die Angreifenden fordern Lösegeldzahlungen und legen im schlimmsten Fall ganze Versorgungseinrichtungen lahm. Ein prägnantes Beispiel für die Auswirkungen ist der gut dokumentierte Ransomware-Fall am Universitätsklinikum Düsseldorf im Jahr 2020 (folgend [8]). Hier wurde durch eine Schwachstelle in der Software Schadsoftware eingeschleust, die zentrale Abläufe wie Türsteuerungen, Patientenakten und OP-Planungen lahmlegte. Obwohl diese Sicherheitslücke nach acht Tagen geschlossen wurde, gelang es Cyberkriminellen, Schadsoftware in das interne System einzuschleusen und das zentrale Computersystem der Universitätsklinik zu verschlüsseln. Der Angriff führte zu massiven Störungen: Der Zugriff auf Befunde, Laborergebnisse und Medikamentendosierungen war blockiert, die Notaufnahme musste für 13 Tage schließen, Rettungswagen wurden umgeleitet, was in einem Fall zu einer verspäteten Behandlung mit tödlichem Ausgang führte. Der Angriff verursachte erhebliche finanzielle Schäden und zwang die Klinik zum kompletten Neuaufbau des IT-Systems.

Auch der technologische Wandel selbst trägt zur Dynamisierung der Gefährdungslage im Zusammenhang mit Cyberkriminalität bei. Neue Innovationen wie vernetzte OP-Roboter oder die Integration digitaler Patientenakten treiben die sektoren- und technologieübergreifende Vernetzung voran und erhöhen damit die Komplexität der Sicherheitsarchitektur. Besonders relevant ist in diesem Kontext das interdisziplinäre Feld der medizinischen Biotechnologie, das zunehmend biologische Daten mit digitalen Verfahren kombiniert. Hier entstehen neue Verwundbarkeiten: Im Rahmen sogenannter Bio-Malware kann genetisches Material möglicherweise gezielt manipuliert oder zur Einschleusung von Schadcode genutzt werden [9][10][11]. In einer Veranstaltung des German Institute for Defence and Strategic Studies (GIDS) wurde berichtet, dass es in einem experimentellen Versuch an der University of Washington bereits 2017 gelang, Schadsoftware in DNA-Sequenzen einzubetten. Bei der automatisierten Analyse übertrug sich der Code auf das Computersystem und ermöglichte eine potenzielle Übernahme der Kontrolle – ein Vorfall, der die realen Gefahren dieser Entwicklung im Zusammenhang mit Cyberkriminalität verdeutlicht.

Systemisches Risiko:Versorgungsengpässe

Angesichts demografisch bedingter Mehrbedarfe, unzureichender Prävention und Gesundheitskompetenz gilt der Fachkräftemangel als eine der zentralen Herausforderungen für die zukünftige Stabilität und Funktionalität des Gesundheitssystems: Die alternde Bevölkerung führt zu einer steigenden Zahl chronischer und komplexer Erkrankungen, die eine intensivere medizinische und pflegerische Betreuung erfordern. Gleichzeitig bleiben durch mangelnde Prävention vermeidbare Erkrankungen häufig unbehandelt, was die Versorgungslast zusätzlich erhöht. Eine geringe Gesundheitskompetenz in weiten Teilen der Bevölkerung erschwert zudem effektive Behandlungsprozesse, verlängert Krankheitsverläufe und bindet zusätzliches Personal – in einem System, das bereits unter massivem Personalengpass leidet [12][13]. Eine Studie des Deutsches Krankenhaus Institut (DKI) prognostiziert bis 2035 nur einen geringen Zuwachs an Absolvent/innen von 8 % bei Ärzt/innen sowie 7 % bei examinierten Pflegekräften – ein Wachstum, das den steigenden Versorgungsbedarf bei weitem nicht abdecken kann [14]. Noch alarmierender fällt die Prognose einer PwC-Studie aus: Sie erwartet bis 2035 im deutschen Gesundheitswesen eine Versorgungslücke von 35 %, was etwa 1,8 Millionen unbesetzte Stellen bedeuten würde [15]. Laut Destatis könnte bis 2049 ein Mangel von bis zu 690.000 Pflegekräften entstehen [16]. Der Sachverständigenrat Gesundheit (SVR) warnt vor den Folgen: Längere Wartezeiten, eine reduzierte Betreuungsqualität sowie eine erhöhte Patientengefährdung durch überlastetes ärztliches und pflegerisches Personal [17] – gekennzeichnet durch Überstunden, erhöhten Stress und psychische Belastungen. Diese Entwicklung birgt das Risiko einer Eskalationsspirale, die den Fachkräftemangel weiter verschärfen könnte. Im Extremfall könnte es dazu kommen, dass Krankenhäuser gezwungen sind, ganze Abteilungen aufgrund von akutem Personalmangel zu schließen. Auf vielen Intensivstationen werden bereits heute die empfohlenen Pflegepersonal-Patient/innen-Verhältnisse deutlich unterschritten. Infolge von Personalmangel mussten 22 % der Intensivstationen Betten sperren – auf pädiatrischen Stationen bis zu 35 % [18][19]. Die Zahlen illustrieren die zu erwartenden weitreichenden Folgen für die Patientensicherheit und Versorgungsqualität, wenn die heutige Versorgungslücke vor dem Hintergrund des prognostizierten Fachkräftemangels künftig noch größer wird. Die Herausforderung besteht darin, die Fachkräftelücke zu schließen und dafür insbesondere auch die Qualität der Arbeitsbedingungen zu verbessern, um die Attraktivität der Gesundheitsberufe zu steigern.

Entwicklungsdynamiken mit Bezug zu Versorgungsengpässen betreffen neben dem Fachkräftemangel auch die (bezahlbare) Energieversorgung, da der Energiebedarf im Gesundheitssystem in den kommenden Jahren voraussichtlich deutlich steigen wird [20] und damit auch die Abhängigkeit des Gesundheitssystems von einer stabilen Energieversorgung. Dabei zeigt sich, dass das Gesundheitssystem einem dreifachen Belastungsszenario ausgesetzt ist: der Volatilität der Energiepreise, der Notwendigkeit zur Anpassung an zunehmende Wetterextreme sowie dem kontinuierlichen Modernisierungsdruck.

Der russische Angriffskrieg in der Ukraine hat eine anhaltende Energiekrise ausgelöst, deren Auswirkungen weiterhin spürbar sind und zu steigenden und volatilen Energiepreisen führen. Damit verschärft sich die bereits heute bestehende Problematik der hohen Kosten für die energieintensive Gesundheitsversorgung [21][22][23]. Im stationären Bereich liegt der durchschnittliche Energiebedarf laut einer Erhebung der Stiftung Münch bereits heute pro Krankenhausbett bei 32.800 Kilowattstunden (kWh) jährlich – genug, um fast 11 durchschnittliche Zwei-Personen-Haushalte zu versorgen [24]. Hinzu kommt, dass viele Krankenhäuser schlecht gedämmt sind und mit Erdgas beheizt werden, was angesichts hoher und steigender Energiepreise eine große finanzielle Herausforderung und ein Risiko für die Versorgungssicherheit darstellt [24]. Die vorliegenden Erfahrungen während der Energiekrise und einer Inflationsspitze von
6,9 % [25] zeigen, dass zahlreiche Krankenhäuser in eine existentielle finanzielle Schieflage gerieten und auf staatliche Unterstützungsmaßnahmen angewiesen waren [26]. Wachsende Energiebedarfe entstehen zudem durch die Digitalisierung und technische Modernisierung der Krankenhäuser, die in den kommenden Jahren weiter voranschreiten wird. Während die Digitalisierung durch den verstärkten Einsatz digitaler Medizintechnik, IT-Infrastruktur und datenintensiver Anwendungen den Stromverbrauch erhöht, führt auch die bauliche und technische Modernisierung, etwa durch den Ausbau von Lüftungs-, Klima- und Sicherheitssystemen sowie die Integration energieintensiver Geräte in Diagnostik und Therapie, zu einem zusätzlichen Energieaufwand.

Auch ambulante, darunter insbesondere energieintensive Einrichtungen wie radiologische Praxen, sind erheblich von steigenden Energiepreisen betroffen. Der durchschnittliche Energiebedarf liegt bei rund 330.000 kWh pro Jahr – dem Hundertfachen eines Zwei-Personen-Haushalts [27]. Gleichzeitig wurde die Vergütung technischer Leistungen, etwa für MRT-Untersuchungen, im Einheitlichen Bewertungsmaßstab (EBM) um mehr als 13 % gesenkt [28]. Diese Schere zwischen steigenden Betriebskosten und sinkender Vergütung kann Praxen an ihre wirtschaftlichen Grenzen bringen, zumal MRT-Geräte aufgrund spezifischer technischer Bedingungen nicht einfach abgeschaltet werden können, da bei einer Unterbrechung der Stromzufuhr Helium entweicht und eine Neu-Befüllung mit sehr hohen Kosten verbunden ist [27]. Angesichts dieser Faktoren stellt sich die Frage, ob bestimmte diagnostische Verfahren bei steigenden Energiepreisen unter wirtschaftlich tragbaren Bedingungen überhaupt noch angeboten werden können [26].

Neben der Digitalisierung führen auch die zunehmenden Wetterextreme zu steigenden Energieverbräuchen für die Gesundheitsversorgung. Vor allem die erwartete Zunahme von Hitzeperioden und Hitzewellen erhöht den Bedarf an Kühlung und Klimatisierung in medizinischen Einrichtungen erheblich. Allerdings ist die Ausstattung derzeit noch unzureichend: Nur 38 % der Kliniken verfügen über klimatisierte Patientenzimmer, in einem Drittel der Notaufnahmen fehlen Klimaanlagen vollständig [29]. Diese Defizite gefährden nicht nur die Behandlungsqualität und die sichere Lagerung temperatursensitiver Medikamente, sondern auch die Belastung des Personals [30]. Um die Versorgungssicherheit künftig aufrechtzuerhalten, ist ein flächendeckender Ausbau von Kühlungs- und Klimasystemen notwendig – mit entsprechend höheren Energieverbräuchen in Krankenhäusern und Praxen [24]. In Verbindung mit weiterhin volatilen und steigenden Energiepreisen droht hier eine erhebliche finanzielle Belastung, die sich zu einem zentralen Engpassfaktor für die medizinische Versorgung entwickeln könnte.

Die Gefahr zukünftiger Versorgungsengpässe in der medizinischen Betreuung wächst nicht zuletzt durch die zunehmende Fragilität globaler Lieferketten für Arzneimittel. Die hohe Marktkonzentration auf wenige internationale Produktionsstandorte, insbesondere in China und Indien, hat ein hochgradig störanfälliges Versorgungssystem geschaffen [31]. Die Verlagerung der Arzneimittelproduktion in Schwellenländer [32] führte zwar zu günstigeren Produktionskosten, aber auch zu einer erhöhten Abhängigkeit: Kommt es dort zu wirtschaftlichen, geopolitischen oder extremwetterbedingten Störungen, geraten weltweite Lieferketten schnell ins Wanken. Während für viele Wirkstoffe verschiedene Generika existieren, beschränkt sich die Produktion der Vorprodukte häufig auf wenige Lieferanten in diesen Schwellenländern, vor allem für weitverbreitete Medikamente wie Herz-Kreislauf-Präparate, Schmerzmittel und Antibiotika [33]. Schon in den letzten Jahren kam es infolge dieser Strukturen zu teils gravierenden Engpässen. So verdeutlichte der Lieferausfall des Brustkrebsmedikaments Tamoxifen Anfang 2022, wie rasch eine kritische Versorgungslücke entstehen kann: Aufgrund des Rückzugs einzelner Rohstoffproduzenten war zeitweise die Versorgung von 85 % des Marktes nicht gewährleistet [34]. Auch wenn kurzzeitige Therapieunterbrechungen laut Expert/innenaussagen vermutlich keine Rückfälle verursacht, belastete die Unsicherheit viele Patient/innen erheblich [34].

Diese Ereignisse zeigen: Die Arzneimittelversorgung ist bereits heute anfällig, und ohne entschlossene Maßnahmen zur Diversifizierung der Produktions- und Lieferketten drohen künftig noch gravierendere Versorgungsausfälle. Der Klimawandel wirkt dabei als zusätzlicher Risikofaktor. Wetterextreme nehmen zunehmend direkten Einfluss auf die Lieferfähigkeit. So führte etwa der Hurrikan „Helene“ im Herbst 2024 zur Beschädigung eines US-amerikanischen Werks für Kochsalzlösung – mit der Folge, dass deutsche Krankenhäuser trotz maximaler Auslastung der verbliebenen Produktionskapazitäten nur 70 % ihres üblichen Bedarfs erhielten [35][36]. Dies zwang Einrichtungen zur Rationierung und gefährdete die Aufrechterhaltung grundlegender medizinischer Standards. All diese Entwicklungen zusammengenommen lassen eine weitere Verschärfung der Versorgungslage erwarten, wenn nicht gezielt gegengesteuert wird.

Systemisches Risiko: Gesellschaftliche Polarisierung

Eine sich weiter verschärfende gesellschaftliche Polarisierung könnte künftig gravierende Auswirkungen auf die Qualität und Gerechtigkeit der medizinischen Versorgung haben – insbesondere dort, wo soziale Ungleichheiten durch technologische Entwicklungen wie KI nicht nur reproduziert, sondern verstärkt werden. Zahlreiche Krankheitsbilder unterscheiden sich in Diagnose und Therapie je nach biologischem und sozialem Geschlecht [37][38][39]. Bereits heute zeigt sich etwa in der Schmerzforschung, dass Frauen trotz höherer Schmerzempfindlichkeit häufig nicht adäquat behandelt werden – ihre Beschwerden werden häufiger als psychosomatisch bewertet, was zu inadäquaten Medikationen führt [40][41]. Wenn KI-Modelle auf unausgewogenen oder verzerrten Daten basieren, werden bestehende Benachteiligungen systematisch verfestigt. Besonders betroffen sind Frauen sowie trans-, inter- und nicht-binäre Personen, deren Gesundheitsdaten vielfach unzureichend erfasst oder integriert sind [42]. Fachverbände wie der Deutsche Ärztinnenbund und der Spitzenfrauen Gesundheit e.V. warnen deshalb eindringlich davor, dass bestehende Wissenslücken in der gendersensiblen Medizin das Risiko bergen, sich in KI-Anwendungen zu verfestigen [43][44]. Eine Studie zur KI-gestützten Analyse von Röntgenbildern etwa zeigte, dass Algorithmen schlechtere Ergebnisse für Frauen lieferten, wenn die Trainingsdaten vorwiegend männlich geprägt waren – ein Ungleichgewicht, das nur durch ausgeglichene Datensätze behoben werden konnte [37][45].

Über geschlechtsspezifische Verzerrungen hinaus gefährdet auch der Mangel an qualitativ hochwertigen Daten zu sozioökonomischen und kulturellen Faktoren die Güte und Qualität von KI-Systemen im Gesundheitswesen [37][46]. Auch fehlerhafte, unvollständige oder sozial verzerrte Daten, etwa aus Krankenakten mit fehlerhaften Diagnosen, könnten dazu führen, dass KI-Anwendungen falsche Entscheidungen treffen, wodurch bestehende Ungleichheiten weiter vertieft würden. Beispielsweise hatte ein KI-Algorithmus zur Diagnose von Lebererkrankungen bei Frauen eine deutlich geringere Trefferquote und lag bei 44% der Frauen falsch, aber nur bei 23% der Männer [47].

Gleichzeitig stellt der Schutz sensibler Patientendaten eine wachsende Herausforderung dar. Zwar werden zunehmend synthetische Daten eingesetzt, um die Privatsphäre zu schützen, doch auch diese bergen Risiken: Insbesondere bei teilweiser Synthetisierung oder Zusammenführung mit anderen Datensätzen kann eine Re-Identifizierung möglich werden – mit potenziell schwerwiegenden Folgen für die betroffenen Personen [48]. Datenschutzverletzungen könnten nicht nur zu Diskriminierungen führen, sondern das Vertrauen ganzer Bevölkerungsgruppen in das Gesundheitssystem nachhaltig erschüttern [48].

Eine zunehmende gesellschaftliche Polarisierung, beispielsweise durch sich vertiefende Geschlechterungleichheiten oder die Ausgrenzung sozial marginalisierter Gruppen, droht also nicht nur gesellschaftlichen Zusammenhalt zu untergraben, sondern auch die strukturelle Resilienz der medizinischen Versorgung zu schwächen. Um diesem Risiko entgegenzuwirken, bedarf es einer bewussten, verantwortungsvollen und diversitätssensiblen Gestaltung des digitalen Wandels im Gesundheitswesen. Nur so kann sichergestellt werden, dass zunehmend eingesetzte KI-Systeme nicht zur Spaltung, sondern zur inklusiven Weiterentwicklung eines gerechten Gesundheitssystems beitragen.