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Die wichtigsten Innovationstrends 2018

14/02/2018 13:17 CET | Aktualisiert 14/02/2018 13:17 CET
Shutterstock / Sergey Nivens

Die wichtigsten Innovationstrends 2018:

Responsible Research and Innovation - ACUS Laboratories & Science Driven Innovation - Future Emerging Technologies (FET) - Mission Oriented - Individualisierte Medizin und System Innovation - Globale Kreativität nutzen - Frugal Innovation - Prosumer - Circular Economy - Living Labs - Mehr Akteure im Innovationssystem

Interview mit Univ.-Prof. Marion A. Weissenberger-Eibl

Frau Prof. Weissenberger-Eibl, was verbirgt sich hinter RESPONSIBLE RSEARCH AND INNOVATION (RRI)?

Das von der EU Kommission vorangetriebene Projekt RRI beginnt derzeit in vielen Ländern der Welt, Wellen zu schlagen. Vor allem im Kontext der Horizon 2020 Calls hat die Idee einer inklusiveren, vorhersehenden Forschung, welche die Bürger mitnimmt und in das Zentrum der Innovations-Policy-Agenda stellt, große Aufmerksamkeit erhalten.

Inwiefern geht das Verständnis von Responsible Innovation noch über das von der Europäischen Kommission Implizierte hinaus?

Es geht vor allem um die Fragen, wie wir Wissenschaft und Gesellschaft neu justieren? Was läuft schief, wenn förderseitig Milliarden in Themen gesteckt werden, die der Bevölkerung kaum zugutekommen oder gar auf Ablehnung stoßen? Die Debatte wandelt sich und hinterfragt neu, was die Gesellschaft wirklich braucht, und welche Zukunft wir eigentlich wollen. Großbritannien hat dafür einen institutionalisierten Weg gewählt und die Förderbedingungen und Qualitätskriterien der Research Councils entsprechend angepasst. Mit dem Schlagwort AREA werden neue Ziele verfolgt: Anticipate, Reflect, Engage, Act.

Was bedeutet das konkret?

Es sollen Konsequenzen der neuen Forschung antizipiert, ihre Ziele, Unsicherheiten und Implikationen reflektiert, inklusiv geplant und letztendlich auch im Hinblick auf die dabei gefundenen Besonderheiten gehandelt werden.

Welche Rolle spielt dabei das Fraunhofer ISI?

Das Fraunhofer ISI verfolgt seit einigen Jahren den Ansatz und unterstützt forschende Industrieunternehmen darin, RRI in ihre Prozesse zu integrieren und damit eine Art von Corporate Social Responsibility (CSR) auf die Forschungs- und Entwicklungs-Abteilungen zu übertragen. In der Fraunhofer-Gesellschaft selbst ist das Projekt Joining Efforts for Responsible Research and Innovation (JERRI) so organisiert, wie es die grundlegende Idee der Responsible Innovation beschreibt: als gegenseitiger Lernprozess. Ziel ist es, gesellschaftliche Verantwortung in Entscheidungsprozessen und Forschungsinhalten zu verankern. Das erfordert eine Anpassung des forschungspolitischen Agenda Settings und ernst gemeinte Einladungen zur Teilhabe.

Was zeigt das aktuelle aus der Max-Planck-Gesellschaft entstehende Projekt ACUS LABORITIES & SCIENCE DRIVEN INNOVATION?

Es legt dar, wie Grundlagenforschung mit dem originären Ziel des Erkenntnisgewinns gleichzeitig zu wirtschaftlicher Innovation führen kann. Mit der dort entwickelten Methode kann gezeigt werden, welchen Mechanismus ein Medikament in der Zelle angreift. Dies gibt Aufschlüsse darüber, wie ein Medikament wirkt und ermöglicht damit die Optimierung der Wirkstoffe, die ansonsten beispielsweise auch unerwünschte Nebenwirkungen auslösen können. Mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie und gefördert von einem EU "Proof of Concept" Grant wurde die Firma "ACUS Laboratories" gegründet, um die Methode so innerhalb eines Jahres zur Marktreife zu bringen. Ein klares Beispiel für Science Driven Innovation, bei der nicht die Technologie den Wandel prägt, sondern die "old school players" – die Grundlagenforschung selbst. Das frühzeitige Zusammenspiel von Grundlagenforschung und technologischer Weiterentwicklung ermöglicht (kosten-) effizienteres Arbeiten, was den Weg für Innovationen ebnet.

Was ist unter FUTURE EMERGING TECHNOLOGIES (FET) zu verstehen?

Sie sollen zu radikalen Neuerungen führen, Europas zukünftige Wettbewerbsfähigkeit frühzeitig sichern und damit einen Mehrwert für die Gesellschaft generieren – so die Begründung der Europäischen Kommission für die Finanzierung dieser neuen, multidisziplinären Forschungsansätze. Der Ansatz hat beispielsweise zur Graphene Flagship Initiative geführt, in der mehr als 150 Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft zusammenarbeiten. Wissenschaftliche Exzellenz als Wettbewerbsvorteil zu nutzen, ist die Mission dieses richtungsweisenden Forschungsprojektes.

Was ist das Ergebnis?

Es entstehen vielseitig einsetzbare Technologien, deren Nutzung dann weiter untersucht und erprobt werden soll. Das Fraunhofer ISI entwickelt im Rahmen des Vorhabens eine Technologie und Innovations-Roadmap, um Produktentwicklungen auf Basis von Graphene voranzutreiben. Die zugrundeliegende Frage ist hierbei, wie industrielle Nachfrage und technologisches Angebot zusammenfinden können.

Forschung und Entwicklung orientieren sich heute an den "Grand Challenges": So sollen Innovationen entstehen, die die zentralen Bedürfnisse der Menschen im Blick haben. Können Sie ein Beispiel MISSION ORIENTED nennen?

Beispielsweise haben der Wert des Umweltschutzes und der Wunsch nach einer gesunden und zukunftsfähigen Gesellschaft zu vielen Weiterentwicklungen im Bereich der Nachhaltigkeit geführt. Dieser bottom-up Ansatz ersetzt den Fokus auf die Frage zur bestmöglichen Nutzung neu entstandener Technologien. Vielmehr ist die Leitidee, gemeinschaftlich Lösungen für die vorherrschenden Probleme zu entwickeln.

Gerade im Gesundheits- und Pflegebereich entstehen hier aktuell viele wichtige Anwendungen. Der drohende Pflegenotstand zum Beispiel führte zur Entwicklung einer neuen digitalen Pflegedokumentation. Auf Grundlage der integrierten Strukturierten Informationssammlung SIS wurde die Implementierung wissenschaftlich evaluiert. Damit konnte das Fraunhofer ISI mehr als 10.000 registrierten Pflegedienste und -einrichtungen unterstützen.

Ein weiteres großes Forschungsfeld widmet sich der Frage, wie die Metastasierung und insbesondere die sogenannten zirkulierenden Tumorzellen als Marker für den Fortgang einer Krebserkrankung und die Wahl der passenden Therapie genutzt werden können. Das am Fraunhofer ICT-IMM entwickelte System zur Testung des Blutes anstelle invasiver Verfahren mit Gewebeentnahme wurde im Rahmen von CTCelect am Fraunhofer ISI validiert und optimiert. In einer klinischen Machbarkeitsstudie wurde es dann sogar als potentielles Produkt überprüft.

Ganz aktuell ist der Startschuss für das bürger- respektive betroffenenfokussierte Projekt Patient Science gefallen. Mit einer patientenwissenschaftlichen Studie werden Probleme im Alltag von Mukoviszidose-Patient/innen und ihren Angehörigen erforscht, um gezielt Lösungsvorschläge zu erarbeiten.

Welche Herausforderungen und Chancen sind mit dem Thema INDIVIDUALISIERTE MEDIZIN UND SYSTEM INNOVATION verbunden?

Die Umsetzung neuer Technologien in marktfähige Produkte kann sich schwierig gestalten, besonders wenn – wie im Bereich der personalisierten Medizin – Neuerungen aus einer Vielzahl parallel entstehender und stark voneinander abhängiger Technologien bestehen. Nur das Zusammenspiel von Medikament und Diagnostik bietet den ausschlaggebenden Mehrwert und ermöglicht es, ein neues Produkt einzuführen. Um das zu erreichen, müssen sich die Akteure im Innovationssystem auf komplexe System Building Strategien einlassen.

Weshalb ist das Zusammenspiel hierbei das entscheidende Stichwort?

Die Orchestrierung neuer und bestehender Akteure muss neu erdacht oder zumindest verbessert werden. Eine technologische Entwicklung kann nicht diffundieren, wenn die andere nicht parallel weitergeführt wird. Neben diesen technologischen Akteurssystemen entstehen auch nationale, regionale oder sektorale Systeme. Die Akteure verfolgen im Falle der personalisierten Medizin das gemeinsame Ziel der Diffusion oder Anwendung von Innovationen. Der zugrundeliegende Ansatz der Systeminnovation definiert diese neue Art des Innovationsprozesses und die Frage, wie Policy Maßnahmen diesen ermöglichen können. Dazu muss erst einmal das System analysiert werden, um zu einem Verständnis der Akteursstrukturen und Prozessoptionen zu kommen.

Niemand bestimmt derzeit weltweit die Innovationsdiskussion so sehr wie der US-Unternehmer und Investor Elon Musk. Was ist das Besondere an ihm, und wie lässt sich GLOBALE KREATIVITÄT nutzen?

Seine scheinbar oft surrealen Ideen finden tatsächliche Umsetzung – auch dank der globalen Kreativität, die er immer wieder anzutriggern versteht. So soll die von ihm gegründete "Boring Company" ein Tunnelsystem entwickeln, das die Menschen schneller von A nach B bringt. Zwei große Hürden gibt es dabei zu überwinden. Zum einen geht es darum, die Geschwindigkeit des Tunnelbaus deutlich zu erhöhen. Zum anderen steht die Entwicklung eines möglichst kleinen, schnellen und doch sicheren Transportwagens an. Den Ideenfindungsprozess für den Transportwagen lagerte Musk einfach in die Hyperloop Pod Competition aus. Eine Vielzahl studentischer wie nicht-studentischer Teams hat in diesem Rahmen ihre Ideen in die Tat umgesetzt und auf dem Gelände von Musks Weltraumkonzern Space X getestet. Mit Geschwindigkeiten von über 323 Stundekilometer konnte das von der TU München vorgestellte WARR Hyperloop Modell den Wettbewerb gewinnen.

Das neu erdachte System würde nicht nur den öffentlichen Personen-Nahverkehr mit seiner Idee der schnellen 3D Bewegung revolutionieren, sondern darüber hinaus auch den Tunnelbau, den Platzbedarf für Verkehr und sogar dessen Finanzierung. Besonders relevant sind hierbei aber auch Nachhaltigkeitsgedanken. Der Hyperloop entstand also als Antwort auf einen Gedanken und zwar indem globale Kreativität für die Entwicklung einer völlig neuen Technologie aktiviert wurde.

Was ist die Idee von FRUGAL INNOVATION?

Viele aufwändige Produkte sind hinsichtlich Design und Funktionalität kaum zu überbieten, wurden sie doch in F&E-Abteilungen immer weiterentwickelt und verfeinert. Für Kunden mit einem begrenzten Budget sind diese jedoch weder erschwinglich, noch benötigen sie die ausgefeilten Finessen. Es gibt genügend Beispiele, die zeigen, dass man mit weniger mehr erreichen kann. Sie bieten schlanke und sparsame Lösungen an, die sich an den Bedarfen des Kunden orientieren. Das ist die Idee von Frugal Innovation. Es geht darum, mehr Wert aus weniger Ressourcen zu schöpfen. Durch Kreativität im Innovationsprozess entstehen passgenaue Lösungen für Kunden, die andernfalls nie Zugang zu diesem Produkt gefunden hätten. Beispielsweise werden mit günstigeren Materialien weitgehend standardisierte Bein-Prothesen hergestellt, die erschwinglich sind.

Wo werden frugale Innovationen derzeit noch am häufigsten entwickelt und angewendet?

Vor allem in Schwellenländern, aber auch im globalen Wettbewerb werden frugale Innovationen, die den Spagat zwischen hoher Qualität und niedrigem Preis schaffen, zunehmen. Europäische Konzerne haben die Bedeutung von Schlichtheit und sparsamem Umgang mit Ressourcen als Zugang nicht nur zu preissensiblen Emerging Markets erkannt. Beispielsweise punkten Hersteller Weißer Ware mit Produkten für den kleinen Geldbeutel und Hersteller medizinischer Geräte verschaffen sich mit günstigeren, abgespeckten Versionen eingeführter Produkte einen Zugang zu neuen Märkten.

Was verstehen Sie unter PROSUMERN?

Viele Verbraucher sind es schon - beispielsweise erzeugen sie auf dem Dach Strom und speisen ihn ins Netz ein, aus dem sie gleichzeitig Strom beziehen können. Die traditionelle Trennung in Erzeuger und Verbraucher wird so im Bereich der erneuerbaren Energien überwunden. Prosumer erhalten die Möglichkeit, sich an der dezentralen Stromerzeugung zu beteiligen, die Energiewende mitzugestalten und gleichzeitig davon zu profitieren. Damit schaffen sie eine neue Arena auf dem Strommarkt, der traditionell durch Monopole geprägt war. Im Zuge der Energiewende entstehen ganz neue Geschäftsmodelle, die auf einem visionären Zusammenspiel von Technologien, Dezentralität und neuen Akteurs Konstellationen basieren. Die Verbraucher können den Strom nicht nur selbst produzieren, sondern auch untereinander handeln, was zu einer weiteren Diversifizierung der Stromwirtschaft führen kann.

Weshalb sollten sich auch Automobilhersteller und Maschinenbau mit CIRCULAR ECONOMY beschäftigen?

Das Recycling der teuren Batterien spielt dabei eine zentrale Rolle. Durch neue Geschäftsmodelle bleiben Produkte, Werkzeuge oder Maschinen während des gesamten Lebenszyklus im Besitz der Hersteller und werden so lange wie möglich wiedergenutzt und geteilt. Verkauft werden nunmehr Lösungen anstatt der physischen Produkte. Damit die Produkte am Ende des Produktlebenszyklus wiederverwertet werden können, müssen die Hersteller den Kreislauf schon beim Design aller Produkte, Teile und Materialien berücksichtigen. Den Wettbewerb der Lösungsanbieter dominiert somit künftig, wer den gesamten Kreislauf effizient und ressourcenschonend gestaltet.

Intelligente Assistenzsysteme in den Bereichen Wohnen, Mobilität und Einkaufen sind in einer alternden Gesellschaft zukunftsweisende, soziale Innovationen. Weshalb ist es wichtig, zunehmend auch innovative Produkte, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle in LIVING LABS zu erforschen und zu erproben?

Die daraus entstehenden Lösungen sollen die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands fördern und eine zukunftsfähige Gesellschaft ermöglichen. Die Innovationen basieren hierbei auf Akzeptanz der beteiligten Nutzer- und Anwendergruppen sowie deren aktive Mitgestaltung in praxisnahen Umgebungen. So können passgenaue Lösungen gefunden werden, die auf die echten Bedürfnisse der Menschen zugeschnitten sind. Denn meist wissen Forscher nicht genug über die Bedürfnisse der Anwender und die Betroffenen können oft nur wenig mit intelligenter Technik anfangen. In diesem Sinne zeigen Testlabore einen Weg für flexible und verbraucherorientierte Forschungs- und Innovationsstrukturen in Deutschland.

Weshalb braucht es heute MEHR AKTEURE IM INNOVATIONSSYSTEM, um nachhaltige Wettbewerbsvorteile zu erlangen?

Es reicht heute nicht mehr aus, einzelne Innovationsprozesse effektiv und effizient durchzuführen. Open Innovation setzt auf „Schwarmintelligenz“ und integriert das Wissen vieler interner und externer Akteure. Collective Innovation versucht anspruchsvolle und komplexe Probleme mit einer langfristigen, vertrauensvollen Zusammenarbeit, der Vernetzung von Wissen und der Integration der Akteure in allen Phasen des Innovationsprozesses zu lösen.

Was braucht es dafür?

Es braucht eine effektive Koordination, robuste Tools und Plattformen sowie ein ausgeklügeltes Anreizsystem. Die Spitze der Entwicklung ist damit aber noch nicht erreicht. Mit integrierten Innovationsansätzen zeichnet sich ein weiterer Trend ab, der neben Nachhaltigkeit, der Fokussierung auf reale Kundenbedürfnisse und einem offenen und kollaborierenden Innovationsprozess auf ein abgestimmtes, strukturiertes und strategisches Vorgehen setzt. Strategische Wertschöpfungschancen können frühzeitig identifiziert und genutzt werden, wenn Innovationsvorhaben im Rahmen eines integrierten Ansatzes proaktiv und strukturiert angegangen werden.

Zur Person:

Univ.-Prof. Dr. Marion A. Weissenberger-Eibl leitet das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI und ist Inhaberin des Lehrstuhls Innovations- und TechnologieManagement (iTM) am Institut für Entrepreneurship, Technologie-Management und Innovation (ENTECHNON) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Sie ist Autorin zahlreicher Publikationen und als Gutachterin vieler Institutionen tätig. Sie berät in Wirtschaft, Wissenschaft und Politik und fand 2018 Eingang in die Bestenliste des manager magazins in der Kategorie Aufsichtsrätinnen.

Weiterführende Literatur:

Weissenberger-Eibl, M. (2018): Blick ins Neue, Im Gespräch mit Univ. Prof. Dr. Marion A. Weissenberger-Eibl zu Perspektiven der Innovationsvernetzung, Karlsruhe 2018, Kindle Edition.