Forschung & Innovation

VDI – Mittlerin zwischen Forschung und Anwendung

27.06.2017 -

Es ist schwierig bis unmöglich, vorauszubestimmen, wann und wie eine Vermarktung von Forschungsprojekten gelingen kann. Einige wichtige Einflussfaktoren können aber benannt werden.

Mehrere Dutzend miteinander verknüpfte Faktoren haben demnach Einfluss darauf. Daher ist die Kommerzialisierung von Forschungsergebnissen grundsätzlich ein extrem komplexer Prozess. Für eine erfolgreiche Kommerzialisierung ist in den meisten Fällen ein sehr hoher zusätzlicher Aufwand auf Seiten der Unternehmen notwendig, der vor allem die wissenschaftlich-technische Weiterentwicklung der Forschungsergebnisse hin zu marktfähigen Produkten oder Dienstleistungen umfasst. Die Ergebnisse anderer Forschungs- und Innovationsprojekte sollten intelligent integriert werden. Dabei verlängert sich die entsprechende time-to-market Zeitspanne oftmals deutlich über die ursprüngliche Projektlaufzeit hinaus.

Chancen der Digitalisierung
Von der digitalen Transformation erhoffen sich nun viele Branchen eine deutlich verkürzte Entwicklungszeit. Allerdings sind in der Chemie-Branche diesbezügliche Erwartungen eher zurückhaltend, wie die Mitgliederumfrage 2016 der VDI-Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (VDI-GVC) zeigt. Nur 15 % erwarten, dass kürzere Entwicklungszeiten (time-to-market) für den Geschäftserfolg des eigenen Unternehmens bedeutend sind. In der Chemie-Branche zeigt die Digitalisierung jedoch andere Vorteile: 45 % der Befragten erwarten, dass mehr Anlagen verfügbar sind, die Produktion flexibler wird und die Prozessführung optimierter abläuft. Diese positive Prognose für eine moderne Produktion ist erfreulich – aber für sich alleine stehend zu kurz gedacht.
Innovation und moderne Produktion sind für unser Land enorm wichtige, vielleicht sogar die wichtigsten Dimensionen. Deutschland verfügt über keine nennenswerten, natürlichen Ressourcen. Nur mit innovativen Produkten können wir unsere Position als führende Exportnation behaupten. Unsere Arbeitsplätze, unser Wirtschaftswachstum und unser Wohlstand sind überwiegend das Ergebnis von Innovationen. Wenn die Chancen der digitalen Transformation eher im „End-of-Development“, d.h. in der Produktion gesehen werden, besteht die Gefahr, dass wir im internationalen Vergleich schnell abhängt werden. Auch wenn Deutschland für sein Ingenieur-­Know-how und seine Innovationsfähigkeit bekannt ist.
Gerade in der Chemie- und Pharma-Industrie kommt es häufig zur Verzögerung zwischen dem investierten Kapital und dem Gewinn, den das Unternehmen erwirtschaften könnte. Das ist vor allem für kleine und mittelgroße Unternehmen ein Nachteil und hohes finanzielles Risiko. Es kann sogar einer erfolgreichen Kommerzialisierung im Wege stehen. Ursachen sind hier z. B. Gutachten, Umweltauflagen und Compliance-Vorschriften, die in angemessener Weise für einen verantwortungsbewussten Umgang mit der Technik erforderlich sind. Schwieriger in der Umsetzung sind die oft unbegründeten Ängste und die fehlende Akzeptanz in der Bevölkerung. Hinderlich sind insbesondere auch eine mangelnde innovationsfördernde Politik, die fehlende Investitions-Bereitschaft sowie das fehlende Risikokapital.

Mangelnde Risikobereitschaft
Hierbei stellen wir einen signifikanten Unterschied zwischen den Mitgliederbefragungen 2014 und 2016 fest. Während 2014 mehr als die Hälfte der Befragten mangelndem Risikokapital keinerlei Relevanz zugesprochen hat, sehen 2016 bereits über 40 % darin ein Risiko für den Standort Deutschland. Offensichtlich realisiert inzwischen auch die breite Bevölkerung, welche Chancen die digitale Transformation bietet.
Die digitale Welt mit Big Data und Cloud basiert auf einem simplen, aber kreativen „trial and error“-Prozess. Nach einer kurzen Phase der Problem­identifizierung innerhalb einer interdisziplinär zusammengesetzten Mitarbeitergruppe entsteht ein innovatives Produkt. Es wird dem Kunden quasi als „Prototyp“ zum Testen gegeben. Große Datenmengen werden ausgewertet und erst danach optimiert. Perfektion in Planung und Entwicklung, die Befolgung von Normen und Regulierungen spielen zunächst eine untergeordnete Rolle. Wir müssen schnell lernen, diese Chancen auch für uns zu nutzen, ohne dabei die qualitative Exzellenz unserer Produkte „Made in Germany“ zu opfern. Qualität muss ergänzt werden um datengetriebene Innovationen der Geschäftsmodelle. Unser GVC-Vorsitzender Dr.-Ing. Claas-Jürgen Klasen, Evonik Industries, ist überzeugt, dass „das Fundament unserer Innovationen immer noch physikalisches, chemisches und technisches Grundlagenwissen ist – zukünftig gepaart mit exzellentem IT-Know-how.“

Wissenstransfer – Selbstverpflichtung und Überlebensstrategie
Wissen ist eine zentrale Voraussetzung für die Innovationsfähigkeit von Unternehmen. Zur Entwicklung von Innovationen müssen verschiedene Wissensfaktoren möglichst optimal ineinander greifen:

  • Exzellentes Fachwissen

Ohne gut ausgebildete Mitarbeiter, Ingenieure und Forscher können keine Innovationen generiert werden. Eine gute Ausbildung ist daher die Basis aller Innovationen.

  • Entwicklungsfreiräume

Die Aufgabenstrukturen der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in einem innovativen Unternehmen sollten überdurchschnittlich anspruchsvoll und wenig monoton sein. So bieten sie Entwicklungs- und Handlungsfreiräume.

  • Interdisziplinarität und Erfahrungsaustausch

Für komplexe Produktentwicklungen ist vielfältiges Wissen erforderlich. Wichtige Innovationsimpulse kommen oftmals von außen, von anderen Unternehmen derselben oder auch anderer Branchen. Die chemische Industrie ist sich dessen seit Jahrzehnten bewusst und betreibt seit jeher interdisziplinäre Kooperationen.

Den Erfahrungsaustausch nutzt die chemische Industrie intensiv. 90 % der in 2014 befragten Experten geben an, dass in ihrem Unternehmen nicht nur die Möglichkeit zum externen Erfahrungsaustausch besteht, sondern auch die Hälfte von ihnen sich aktiv daran beteiligt. Drei Viertel der Befragten beurteilen die kreativen Freiräume zur Entwicklung und Umsetzung von Innovationen in ihrem Unternehmen als gut oder sogar sehr gut. Nur jeder Dritte hält diese für verbesserungswürdig oder unzureichend – und begründet dies hauptsächlich mit kurzfristigen Sparzwängen und hohem Zeitdruck.
Dr.-Ing. Klasen stellt fest, „dass die chemische Industrie das ihr zur Verfügung stehende Kapital zur Innovationsfähigkeit sehr gut nutzt. Wir dürfen uns aber nicht auf den guten Ergebnissen bei den oben genannten vier Wissensfaktoren für Innovationsfähigkeit ausruhen oder sie gar vernachlässigen, sondern müssen sie weiterhin bestmöglich fördern und ausbauen. Denn diese Wissensfaktoren sind die Voraussetzung für den Erhalt des Innovations- und Produktionsstandorts Deutschland.“
Für Innovationen und eine erfolgreiche Kommerzialisierung der Forschung benötigt man also tiefes und vielfältiges Wissen, Freiräume sowie Strukturen und Prozesse, die die Wissensträger innerhalb der Unternehmensgrenzen und darüber hinaus fördern und zusammenbringen. All dies bieten wir in der VDI-Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen und in ProcessNet – unserer gemeinsamen Initiative mit der Dechema. Unterstützt werden wir dabei durch unsere Fachzeitschriften CIT und CITplus.

Strukturelle Veränderungen
Unternehmen unterschätzen oftmals die notwendige Organisationsentwicklung bei der erfolgreichen Kommerzialisierung der Forschung. Innovationen können in der bestehenden Struktur nicht erfolgreich stattfinden, wenn sie außerhalb der technologischen Kernkompetenz der beteiligten Unternehmen liegen. Nichtsdestotrotz sind sie kommerziell relevant. Die Unternehmen, die darauf mit organisatorischen bzw. strategischen Anpassungen reagieren, sind deutlich erfolgreicher als jene, die dies nicht tun. Denn sie binden potenzielle Kundeninteressenten früher ein und investieren in einer frühen Phase der Technologieentwicklung. So können sie ein noch zu entwickelndes Endprodukt nutzen. Hier kommt wieder das Thema „Risikokapital“ zum Tragen.
Technologietransfer funktioniert naturgegeben häufig am besten bei anwendungsnahen Forschungsergebnissen. Die Erfahrungen zeigen, dass in vielen Fällen Ausgründungen aus Universitäten und Hochschulen besonders erfolgsversprechend sind. Ausgründungsprojekte werden über Jahre betreut, unterstützt und gefördert, sodass zu den Ausgründern einerseits ein vertrauensvolles Verhältnis besteht und andererseits auf beiden Seiten ein tiefes technisches Verständnis vorhanden ist. Woran es bei diesen Start-ups – neben dem Risikokapital – jedoch häufig mangelt, sind betriebswirtschaftliches Knowhow und ein professionelles, kundenorientiertes Marketing – und eben auch die IT-Kompetenz für die erfolgreiche Umsetzung der digitalen Transformation. Auch hinsichtlich der Entwicklung neuer digitaler Geschäftsmodelle sind die deutschen Start-ups noch nicht überzeugend in Vorschein getreten.

Auf das gute Timing kommt es an
Die tatsächliche Nachfrage entscheidet über den kommerziellen Erfolg eines Forschungsprojekts. Forschungstreibende Unternehmen sind dieser allerdings nicht vollkommen ausgeliefert. Sie sind immer dann besonders erfolgreich, wenn sie hinsichtlich potenzieller Märkte flexibel bleiben, über alternative Vermarktungsstrategien verfügen (z. B. die Vermarktung von Komponenten anstelle Systemen) und wenn sie ihre Forschungs- und Innovationsaktivitäten mit den mittel- bis langfristigen Investitionszyklen ihrer Kunden abgleichen.
Erfolgreich am Markt sind also nicht immer die Schnellsten, sondern diejenigen mit dem besten Timing. Manchmal gehört auch ein sehr langer Atem dazu, wie der aktuelle Hype des Thermomix zeigt. Das Wuppertaler Familienunternehmen Vorwerk entwickelte den Vorläufer bereits 1961. Ein Beispiel aus der Chemiebranche ist Merck, das sich in den letzten Jahren erfolgreich vom klassischen Chemie- und Pharmaunternehmen zu einem innovativen Wissenschafts- und Technologieunternehmen entwickelt hat. Bereits 2005 wurde durch den Zukauf der OLED-Produktion auf das richtige Pferd gesetzt. Darüber hinaus ist Merck Weltmarktführer bei Flüssigkristallen für verschiedene Arten von Displays und entwickelt und produziert innovative Prozesschemikalien für die Chipindustrie.
In vielen Fällen liegt der kommerzielle Erfolg eines Produkts jedoch gar nicht in der ursprünglich angedachten Branche, sondern in alternativen Geschäftsfeldern. So wird das ursprünglich für meteorologische Anwendungen entwickelte Sichtweiten-Lidar heutzutage an den meisten Flughäfen dieser Welt genutzt, um die Landebahn-Sichtweite für die Piloten zu bestimmen und vor gefährlichem Hochnebel zu warnen, der für die landenden Flugzeuge eine große Gefahr darstellt, aber mit herkömmlichen bodennahen Messgeräten nicht zu erkennen ist. Bei diesem Beispiel haben VDI-Richtlinien geholfen, die Akzeptanz von Inventionen zu steigern und in kommerzielle Innovationen umzusetzen. Auch bei den bionischen Produkten haben VDI-Richtlinien zu einer Verbreitung und Akzeptanzsteigerung beigetragen. Bionische Entwicklungen wie der FlectoFin sind geradezu Paradebeispiele für erfolgreiche Sprunginnovationen und verblüffende Paradigmenwechsel wissenschaftlicher Erkenntnisse.
Das Rezept für eine erfolgreiche Kommerzialisierung enthält also immer ein strategisches, intelligentes Nebeneinander von Kundenorientierung einerseits und Offenheit für die technologischen und die Vermarktungsmöglichkeiten andererseits.
 

Innovative Unternehmen nur mit ­kreativen Mitarbeitern
Bislang sind die meisten deutsche Unternehmen auf Effizienz fokussiert und weniger auf Innovationen. Auf diese Weise haben Produkte „Made in Germany“ die Weltmärkte erobert und trotz hoher Löhne gelten die hiesigen Firmen international als äußert wettbewerbsfähig. Doch die deutsche zielorientierte Effizienz birgt auch Risiken. Wenn immer mehr qualifizierte Mitarbeiter bemängeln, dass ihre Kreativität vom Unternehmen nicht ausreichend gewürdigt und ihre innovativen Ideen ignoriert werden, kann dies zu einem ernsthaften Problem für den Wirtschaftsstandort Deutschland werden. Wie der Aufstieg des Silicon Valley zeigt, sind ganz neue Ansätze – eben digitale Geschäftsmodelle – und originelle Ideen eine Ressource, auf die Unternehmen in der Wissensgesellschaft nicht verzichten können.
„Fast ein Fünftel der Fachkräfte hat das Gefühl, dass ihre Ideen im Unternehmen ausdrücklich nicht erwünscht sind“, heißt es in einer aktuellen Studie der Online-Jobbörse StepStone und der Personalberatung Kienbaum, in der die Organisationsstrukturen deutscher Betriebe unterschiedlicher Branchen – die meisten von ihnen aus dem Bereich „Gesundheit & Soziale Dienste“, „IT & Internet“ sowie „Maschinen- & Anlagenbau“ – untersucht wurden. Diese Erkenntnis können wir in der chemischen Industrie in dieser Vehemenz nicht teilen. Im Gegenteil, gerade die chemische Industrie kann ein seit langem gepflegtes Vorschlagswesen vorweisen, in dem gute Verbesserungsvorschläge zum Teil mit hohen Prämien versehen werden. Und bereits 2014 zeigte unsere GVC-Mitgliederumfrage, dass die deutsche chemische Industrie in Sachen Innovationsfähigkeit für die Zukunft sehr gut aufgestellt ist. Insbesondere gute Ausbildung, Interdisziplinarität, kreative Freiräume und lebendiger Erfahrungsaustausch bilden die Säulen für unser Innovationspotenzial.
Trotzdem ist die tägliche Arbeit vielfach von starren hierarchischen Abstimmungsprozessen geprägt. Diese in Deutschland vorherrschende Organisationsform (womöglich gepaart mit mehreren direkten Vorgesetzten, die teils widersprechende Anweisungen erteilen) sind die Hauptgründe für Frustration am Arbeitsplatz. Für die Motivation und auch Produktivität ist es essenziell, dass der einzelne Mitarbeiter seine Rolle in der Gesamtstrategie der Unternehmen versteht. „Außerdem müssen unsere Managementstrukturen flacher, einfacher und schneller werden. Im Zeitalter der Digitalisierung müssen Entscheidungen schnell umsetzbar werden, sonst werden wir Manager von der Kraft des Faktischen überrollt, bevor alle Entscheidungshierarchien eingebunden sind.“ betont GVC-Vorsitzender Dr.- Ing. Claas-Jürgen Klasen anlässlich des Deutschen Ingenieurtags zum Thema „Arbeiten in der digitalen Transformation“ am 11.05.2017 in Düsseldorf.

Raus aus dem Elfenbeinturm – ­Aufklärung der breiten Öffentlichkeit
Die Notwendigkeit, der allgemeinen Öffentlichkeit wissenschaftliches Hintergrundwissen zu vermitteln, ist heute größer denn je. Das Thema „Technische Bildung“ und das Heranführen von Kindern und Jugendlichen an die Faszination Technik ist ein Hauptanliegen des VDI, als größter technisch-wissenschaftlicher Verein Deutschlands. Eine besonders erfolgreiche und vielbeachtete Maßnahme sind die VDini-Clubs und die VDI-Zukunftspiloten. Hier wird Kindern Technik begreifbar gemacht und die Innovationsfreude früh in der Jugend verankert.
Wie wichtig die Einflussnahme von wissenschaftlichen Experten auch auf die Politik ist, zeigt aktuell der 60. Jahrestag der Göttinger Erklärung. Damals haben sich Atomforscher aus der ganzen Bundesrepublik gegen die atomare Aufrüstung der Bundewehr gestellt. Wissenschaftler, die sich in die Tagespolitik einmischen, waren 1957 ein völlig neues Phänomen. Heute gehören wissenschaftliche Experten – so auch der vormalige VDI-Präsident Prof. Dr.-Ing. habil. Bruno O. Braun – zum ständigen Beraterstab der Bundesregierung – und das ist auch gut so.

VDI-GVC als Mittlerin zwischen ­Forschung und Anwendung
Gemeinsames Ziel des VDI und seiner Experten ist es, die vielfältigen Forschungsergebnisse unserer Wissenschaftler zum Nutzen der Wirtschaft und zum Wohle der Gesellschaft zur Verfügung zu stellen. Neben der Verbreitung von Wissen über neue Technologien und dem „Transfer über Köpfe“ gehört auch der Wissenstransfer mit gesellschaftlicher Relevanz, z. B. durch unsere Politikberatung und wichtige Projekte im Umwelt- und Naturschutz dazu. Beispielhaft sei unser neues VDI-Förderprojekt „BienA­Best“: Wildbienen im Fokus genannt, das wir in Kooperation mit der Universität Ulm im Rahmen des Bundesprogramms zur Biologischen Vielfalt des Bundesumweltministeriums durchführen und damit die Umsetzung der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt unterstützen. Wichtige Projektpartner sind das Bee Care Center von Bayer sowie die BASF. Wir alle verfolgen die Umsetzung wissenschaftlichen Know-hows in wirtschaftliche Wertschöpfung. Somit wollen wir einen Beitrag zur Stärkung der Innovationskraft leisten und eine Verantwortung für die Wirtschaft, die Gesellschaft und den verantwortungsvollen Umgang mit der Technik übernehmen. Der VDI mit seinen 12 Fachgesellschaften, u. a. der VDI-Gesellschaft für Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwes