Mittwoch, 21. August 2019

Über Innovation

Von Pferdefuhrwerk zum Automobil sollte die Entwicklung schon reichen, um diesem Begriff gerecht zu werden

Kreis Holzminden (06.08.19). Mit einigen Begriffen wird Missbrauch getrieben. Sie sind zu Modewörtern verkommen und werden inflationär verwendet. Einige Beispiele sind die Verben netzwerken und priorisieren, die Adjektive innovativ, pragmatisch und technologisch sowie in bestem Denglisch challenge, commitment,  compliance, performance... und viele andere. Geradezu lustig klingen auch die eingedeutschten Formen wie „challengen“ oder „performen“. Netzwerken ist sehr beliebt, man muss keine Ahnung haben, und ein eventueller Misserfolg liegt nicht am Netzwerker, sondern an den Beteiligten des Netzwerks. Besonders häufig jedoch wird der Begriff Innovation und das Adjektiv innovativ für alles Mögliche und Belanglose verwendet. Jede Frittenbude und jeder Copy-Shop ist innovativ. Das ist schade, denn Innovation ist der Schlüssel zu jedem Fortschritt. Es lohnt, sich etwas tiefschürfender mit dem Thema zu befassen.

Innovation ist aus dem lateinischen Wort innovatio abgeleitet und bedeutet Erneuerung. Diese kann in vielfältiger Form daherkommen. So gut wie alles kann sich erneuern und erneuert sich tatsächlich. Eine neue Idee reicht hierbei allerdings nicht aus, es kommt auch auf die erfolgreiche Umsetzung in der Praxis an. Im Folgenden wollen wir versuchen, uns dem Begriff aus verschiedenen Blickwinkel anzunähern.

Inkrementelle versus sprunghafte Innovation, Exnovation

Etwas Neues kann durch langsame Entwicklung oder durch sprunghafte Veränderung entstehen. Nach der Erfindung des Verbrennungsmotors – ein Sprung – wurde dieser zum Antrieb von Autos eingesetzt, die in den letzten 100 Jahren immer weiter verbessert wurden, eine inkrementelle Entwicklung in sehr vielen kleinen Stufen.

Das Grundprinzip und die verwendeten Elemente sind zwar optimiert, jedoch nicht grundsätzlich verändert worden. Das Pferdefuhrwerk wurde durch das Automobil überflüssig. Das Verschwinden älterer Methoden/Technik infolge einer Innovation wird als Exnovation (siehe unten) bezeichnet. Erst heute wird mit der Einführung von Elektroautos auch das Auto mit Verbrennungsmotor zur Exnovation.

Ein Beispiel einer sprunghaften Innovation ist die Erfindung und der technische Einsatz des Transistors. Er ebnete den Weg für die Elektronik und die Entwicklung von Mikrochips, was letztlich zur Entwicklung der Computer- und Digitaltechnik führte. Er ersetzte die davor verwendete Elektronenröhre, die wegen ihrer Größe und ihres Leistungsbedarfes nur sehr begrenzte Anwendungen erlaubte. Welche nahezu unglaubliche Entwicklung diese Innovation nahm, zeigt eindrucksvoll das nachstehende Bild:

Wiedergegeben ist das sogenannte Mooresche Gesetz. Danach konnte man im Laufe von 50 Jahren die Anzahl der Transistoren auf einem Chip  um das Millionenfache erhöhen. Analog stieg die Leistung auf früher unvorstellbare Möglichkeiten an.

Zunächst denkt man bei Innovationen an neue Entwicklungen in der Technik, hier finden sich auch besonders markante Beispiele. Neuerungen sind jedoch naturgemäß auf vielen Feldern zu finden, sonst wäre ja auch keine Weiterentwicklung möglich. Im Folgenden werden wir daher Innovationen an verschiedenen Beispielen in unterschiedlichem Kontext beleuchten.

Technik

Zwei Innovationen, das Automobil mit Verbrennungsmotor und den Transistor, haben wir schon betrachtet. Eine weitere Innovation brachte Ende des 19. Jahrhunderts Licht ins Dunkel der Städte: Die Glühlampe. Bereits seit 1820 gab es Vorläufer und zahlreiche Patente, die jedoch allesamt daran krankten, dass die Lebensdauer im besten Fall nur wenige Stunden betrug. Um 1880 gelang es Thomas Alva Edison, einen evakuierten birnenförmigen Glaskolben mit einem Glühfaden aus verkohlten Bambusfasern herzustellen, der halbwegs als Lichtquelle brauchbar war. Der folgende Siegeszug der Glühlampe war jedoch nur möglich, da gleichzeitig Stromnetze aus Kupferdrähten gebaut wurden. So konnte die neue Technik mit Strom versorgt werden.

Davor wurden die Städte mit Gaslampen beleuchtet, die von einem Gasnetz versorgt wurden und die jeden Abend gezündet werden mussten. Diese wurden nun schnell verdrängt – eine Exnovation. In den folgenden hundert Jahren wurde die Glühlampe immer weiter verbessert, beispielsweise durch hochschmelzende Metalle als Glühfaden und Edelgase anstelle des Vakuums. Das Grundprinzip blieb jedoch gleich (nur inkrementelle Innovationen), ebenso die Nachteile, wie kurze Lebensdauer und hoher Energieverbrauch. Wir erleben nun die Zeit, in der die Glühlampen durch LED-Lampen (Leuchtdioden) ersetzt werden, die sich durch eine wesentlich höhere Lichtausbeute bei geringem Energieverbrauch auszeichnen. Das LED-Prinzip ist allerdings auch schon seit rund 70 Jahren bekannt. Die ersten funktionierenden LEDs wurden 1968 von der Chemiefirma Monsanto (heute Bayer AG !) hergestellt. Seit dieser Zeit konnte die Lichtausbeute um das Tausendfache erhöht werden. Mittlerweile sind die meisten Glühlampen bereits durch LED-Lampen ersetzt.

Wirtschaft

Technische Innovationen können tiefgreifende Veränderungen im Wirtschaftsprozess auslösen. Hier soll daher nicht die Technik, sondern es sollen die Auswirkungen auf die wirtschaftlichen (und gesellschaftlichen) Prozesse dargestellt werden. Maßgebende Überlegungen hierzu stammen von Joseph Alois Schumpeter, einem der ersten und bedeutendsten Wirtschaftswissenschaftler in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts. Unternehmer setzen Innovationen um und verschaffen sich so Vorteile und höheren Gewinn. Eine Erfindung hat nur einen Nutzen, wenn sie umgesetzt wird. Erst hierdurch wird die Erfindung zur Innovation.

Schlüsselinnovationen führen zu Investitionen in neue Technik, die auf breiter Basis zur Steigerung der wirtschaftlichen Entwicklung führt. Irgendwann schwindet der Vorteil der neuen Entwicklung, da sie breit eingeführt ist und die Preise unter Wettbewerbsdruck sinken. Es kommt zur Überproduktion und zu Absatzproblemen. Die Konjunktur leidet und ein Abschwung setzt ein, bis neue Innovationen einen neuen Zyklus auslösen. Es entsteht eine wellenförmige Entwicklung, die in den letzten beiden Jahrhunderten durch bestimmte Innovationen angestoßen wurde.

Diese Wellen wurden 1926 vom russischen Wissenschaftler Nikolai Kondratjew beschrieben. Seither hat es bis heute zwei weitere „Kondratjew-Zyklen“ gegeben. Wir können spekulieren, was die nächste Welle auslöst. Vielleicht hat Künstliche Intelligenz (KI) das Potenzial, den 6. Kondratjew-Zyklus zu starten (siehe unten).

Gesellschaft

Innovationen haben zu immer neuen Formen des Zusammenlebens der Menschen geführt. So brachte die Innovation „Ackerbau und Viehzucht“ einen tiefgreifenden Wandel, die Menschen wurden sesshaft und gründeten Dörfer und Städte. Dieses Zusammenleben musste organisiert werden, es entwickelten sich erste Formen von Regierung und Verwaltung. Um die Welt und die in ihr wirkenden Kräfte erklären zu können, entstanden Religionen und schließlich der Monotheismus, eine bedeutende Innovation, die die Geschichte der nächsten 2.000 Jahre maßgeblich bestimmen sollte. Nach dem Ende des weströmischen Reiches begann das „finstere“ Mittelalter. Dabei war es in Athen bereits vor 2.500 Jahren zu einer ersten Blüte von Philosophie und den Naturwissenschaften gekommen. Erst in der Renaissance begann die Wiederentdeckung der antiken Errungenschaften. Die wohl wichtigste Innovation in unserer Geschichte war die Aufklärung, der Ausgang aus der selbstverschuldeten Unmündigkeit. Statt zu glauben wollte man nun wissen (sapere aude).

Der Gebrauch der Vernunft und die Entwicklung der Wissenschaften waren die Zündfunken für den technischen Fortschritt, dem wir unseren Wohlstand und Lebensstandard verdanken. Wir genießen zudem das Privileg in einer weitgehend funktionierenden Demokratie zu leben, auch eine Innovation, die hoffentlich Bestand haben wird.

Innovation und Evolution

Das Leben auf der Erde hat sich aus unbelebter Materie entwickelt. Aus einfachen Bausteinen entstanden durch Mutation und Selektion in sehr langen Zeiträumen immer besser an die Umwelt angepasste Organismen. In diesem Sinne besteht die Entwicklung der Arten, die Evolution, aus lauter Innovationen, die sich durchsetzen konnten. Evolution ist fortwährende Innovation und erklärt die Entstehung und Entwicklung der belebten Natur. Es ist schon sehr erstaunlich, zu welch fantastischer Vielfalt und Komplexität die natürliche Entwicklung fähig ist, wenn sie genug Zeit hat, also auf der Erde einige Milliarden Jahre.

Innovation ist ein
schmerzhafter Prozess

Dass Innovationen etwas Älteres ablösen, liegt in der Natur der Sache.  Der Begriff Exnovation wurde schon erwähnt. Innovationen setzen sich durch, wenn die Vorteile gegenüber früheren Verfahren, Techniken und Methoden offensichtlich werden. Dies kann allerdings auf erhebliche Widerstände stoßen. Nutznießer der potenziellen Exnovation geben eventuelle wirtschaftliche Vorteile zugunsten etwas Neuem nicht kampflos auf. Wenn sich dann die Innovation durchsetzt, gibt es durchaus Verlierer. Menschen verlieren ihre Arbeitsplätze, Firmen gehen pleite, Privilegien gehen verloren.

Das klassische Beispiel ist ein Maschinensturm. Arbeiter, die den Verlust ihrer Arbeitsplätze befürchten, zerstören die Maschinen, die die Arbeit rationeller bewältigen können.

Nur wenige Innovationen gehen ohne Geburtswehen und Verlierer über die Bühne. Wer von der Exnovation profitiert hat, wird zum Verlierer. Für das Tandem Innovation – Exnovation gibt es zahllose Beispiele.

Nur wenige Innovationen sind so fundamental, dass sie eine neue Welt erschließen und alle Nutzer unmittelbar gewinnen. Aber es gibt sie: Feuer, Rad, erste Werkzeuge, Getreideanbau, Beton, Stahl, wirksame Medikamente.

Wo stehen wir?

Für unseren Wohlstand in Deutschland ist es essentiell, dass wir im internationalen Wettbewerb bestehen können. Ein wichtiger Faktor ist die Innovationskraft der Volkswirtschaften. Aber wie kann man diese messen? Eine einfache Methode besteht darin, zu erfassen, welchen Anteil am Bruttoinlandsprodukt (BIP) die Aufwendungen für Forschung und Entwicklung ausmachen. Natürlich wird so nur die Quantität, nicht aber die Qualität berücksichtigt. Es wurden daher aufwendigere Methoden entwickelt, die eine Vielzahl von Faktoren berücksichtigen. Diese werden in einem Innovationsindikator zusammengefasst. Eine Analyse des Fraunhofer Instituts, des Bundesverbandes Deutscher Industrie (BDI) und  dem Leibniz-Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW) zeigt für 2018 beispielsweise folgendes Ergebnis:

Deutschland schneidet unter den untersuchten 35 Volkswirtschaften mit Platz 4 seit Jahren relativ gut ab. Zu erkennen ist auch, dass der Wohlstand einzelner Länder in erster Näherung mit der Innovationskraft korreliert. Auch mit Platz 4 gibt es noch Luft nach oben!

Wie geht es weiter?

Welche Innovation wird unser Leben in der näheren Zukunft bestimmen? Prognosen sind schwierig, vor allem, wenn sie die Zukunft betreffen (das wussten schon berufenere Geister). In den siebziger Jahren des vorigen Jahrhunderts hätten wohl nur wenige Auguren die Entwicklung der Informationstechnik vorausgesagt. Künstliche Intelligenz hat ein enormes Potenzial, das in der Öffentlichkeit weitgehend unterschätzt wird. Schon heute finden sich Anwendungen, die lernen können, zum Beispiel bei der Sprach- und Bilderkennung. Sollte es gelingen, die begrenzte menschliche Intelligenz zu übertreffen, sind die Auswirkungen dramatisch und kaum vorhersehbar. Zu den eher harmlosen Folgen gehört, dass große Teile der  Arbeit von Medizinern, Juristen, Ingenieuren von Maschinen übernommen werden können. Expertensysteme werden Diagnosen stellen, Rechtsfragen klären und Maschinen konstruieren. Wenn dann noch Quantencomputer einen Quantensprung in der Computerleistung bewirken, sind die technischen Voraussetzungen da, um Technik, Wirtschaft, Gesellschaft und unseren Alltag total zu verändern. Aber vielleicht kommt alles jedoch ganz anders.

Weiterführende Literatur

Harhoff, Dietmar: INNOVATION IN DEUTSCHLAND – Chancen, Hemmnisse, Empfehlungen, AUFTAKT 2018 der Industrie- und Handelskammer Hannover  vom 8. Januar 2018

Innovationsindikator 2018, BDI, Fraunhofer, ZEW: http://www.innovationsindikator.de/2018/    (Dr. Norbert Kalkert)

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