Ausgewählte Einzelindikatoren

Die Ergebnisse von FuE-Aktivitäten lassen sich anhand einer Vielzahl von Einzelindikatoren abbilden. Indikatoren, die die Leistungsfähigkeit eines Forschungs- und Innovationssystems zeigen, sind Publikationen, Patente, Produkt- und Prozessinnovationen sowie Welthandelsanteile mit forschungsintensiven Waren. Deutschland konnte bei diesen Einzelindikatoren seine gute Position im internationalen Vergleich stabilisieren bzw. verbessern.

Einzelindikatoren betrachten die Leistungsfähigkeit eines Forschungs- und Innovationssystems aus unterschiedlichen Perspektiven. Sie erfassen ausgewählte Elemente der Innovationskette von der Erfindung über die Entwicklung innovativer Produkte und Prozesse bis hin zur Durchdringung einer Volkswirtschaft. Im Folgenden werden Indikatoren vorgestellt, für die sowohl Daten in Vergleichsländern als auch über einen längeren Zeitraum vorliegen. FuE-Ergebnisse wie wissenschaftliche Publikationen und Patente sind Voraussetzung für die Verwertung von Erkenntnissen und Erfindungen in Wirtschaft und Gesellschaft. Der Innovationserfolg der Wirtschaft lässt sich u. a. über die Innovatorenquote abbilden. Der Handel mit forschungsintensiven Gütern ist ein Indikator für die wirtschaftliche Verwertung von Forschung und Innovationen im internationalen Wettbewerb.

Wissenschaftliche Publikationen

Erfolgreiche FuE-Tätigkeiten führen zu neuen Erkenntnissen, welche u. a. in wissenschaftlichen Publikationen veröffentlicht werden. Veröffentlichungen sind ein wesentlicher „Output“ der Wissenschaft. Die wissenschaftliche Leistungsfähigkeit ganzer Volkswirtschaften und einzelner Wissenschaftsdisziplinen kann mittels bibliometrischer Methoden analysiert werden. Zu berücksichtigen ist jedoch, dass quantitative Vergleiche von Publikationskennziffern eine umsichtige Erfassung und Interpretation der Daten erfordern. So bestehen bei den Publikationsgewohnheiten zwischen den Wissenschaftsdisziplinen erhebliche Unterschiede.

Die Zahl der Publikationen pro eine Million Einwohnerinnen und Einwohner ist in Deutschland in den vergangenen zwei Jahrzehnten kontinuierlich gestiegen. 2016 wurden in Deutschland 1.367 Publikationen pro eine Million Einwohnerinnen und Einwohner veröffentlicht. Damit ist die Publikationsintensität höher als in den USA und in Japan. Skandinavische Länder, Österreich und das Vereinigte Königreich publizieren noch intensiver als Deutschland (siehe auch Abb. D-26, vgl. Tabelle 38).

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Abb. D-26: Anzahl wissenschaftlicher Veröffentlichungen (pro Mio. Einwohnerinnen und Einwohner)

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Die Bedeutung einer Publikation schlägt sich u. a. darin nieder, wie stark die Ergebnisse von anderen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zitiert werden. Die Exzellenzrate ist hierfür ein relevanter Indikator. Sie gibt den Anteil der Publikationen wieder, die zu den 10 % der weltweit meistzitierten Publikationen in der jeweiligen Wissenschaftsdisziplin gehören. Deutschland konnte seine Position bei der Exzellenzrate in den letzten Jahren kontinuierlich verbessern. Im Jahr 2016 betrug die Exzellenzrate der gesamten wissenschaftlichen Publikationen Deutschlands nach Angaben der OECD 12,2 %. China verzeichnet seit Mitte der letzten Dekade ein starkes Wachstum bei exzellenten Veröffentlichungen. Dagegen stagniert die Exzellenzrate der USA – gleichwohl auf einem hohen Niveau. Insgesamt wird im deutschen Wissenschaftssystem in zunehmendem Maße auch in der Spitze der Disziplinen publiziert (siehe auch Hauptband II 3 Ergebnisse von Forschung, Entwicklung und Innovation).

Weltmarktrelevante Patente

Patente sind eine wichtige Voraussetzung für die wirtschaftliche Verwertung von wissenschaftlichen Forschungsergebnissen. Sie sind ein wesentlicher Indikator für die technologische Leistungsfähigkeit einer Volkswirtschaft. Die Patentintensität gibt die Zahl der weltmarktrelevanten Patente pro Million Einwohnerinnen und Einwohner wieder. Weltmarktrelevante Patente bezeichnen Erfindungen, die am Europäischen Patentamt (EPA) oder bei der World Intellectual Property Organization (WIPO) angemeldet wurden. Diese sind für die exportorientierte deutsche Wirtschaft von besonderer Bedeutung, da sie den Schutz der Erfindung auch jenseits des Heimatmarkts sicherstellen. Sie gelten daher auch als Indiz für Expansionsabsichten auf innovativen Märkten. Während Patentdaten in der Regel leicht verfügbar sind, ist deren Interpretation sensibel. So gibt es Branchen, in denen Erfindungen beispielsweise aus Wettbewerbsgründen oder wegen schneller Innovationszyklen nicht oder kaum patentiert werden.

Im Jahr 2015 gab es 371 weltmarktrelevante Patente aus Deutschland pro Million Einwohnerinnen und Einwohner, nahezu doppelt so viele wie in den USA. In Europa weisen neben Deutschland die Schweiz, Schweden und Finnland hohe Patentintensitäten auf. Japan und Südkorea weiteten ihre Patentaktivitäten in der vergangenen Dekade deutlich aus. China bewegt sich bei dieser Kennzahl auf einem geringen Niveau (siehe auch Hauptband II 3 Ergebnisse von Forschung, Entwicklung und Innovation, vgl. Tabelle 39).

Eine besondere Bedeutung kommt Patenten zu, die in forschungsintensiven Industrien angemeldet werden (siehe auch Infobox Abgrenzung forschungsintensiver Industrien und Güter). Führend sind hier Schweden, die USA, Japan, Südkorea und China. Deutschland ist besonders stark bei den hochwertigen Technologien (z. B. Kraftfahrzeugbau, Chemie und Maschinenbau) positioniert. Dagegen ist der Anteil der Spitzentechnologien an allen Patentanmeldungen (z. B. EDV, Elektronik und Pharma) in Deutschland vergleichsweise gering (siehe auch Abb. D-27).

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Abb. D-27: Anteil von Patenten der forschungsintensiven Industrie an allen Patentanmeldungen (in Prozent)

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Abgrenzung forschungsintensiver Industrien und Güter

Die forschungsintensive Industrie untergliedert sich in Spitzentechnologie und hochwertige Technik. Die Abgrenzung erfolgt über den Anteil der internen FuE-Ausgaben am Umsatz. Dabei gelten folgende Grenzen:

• Spitzentechnologie umfasst Güter mit einem Anteil interner FuE-Ausgaben am Umsatz von mehr als 9 %.

• Die hochwertige Technik (Hochtechnologie) umfasst Güter mit einem Anteil der internen FuE-Ausgaben am Umsatz zwischen 3 % und 9 %.

Innerhalb des verarbeitenden Gewerbes sind die Pharmaindustrie, die EDV, die Nachrichtentechnik, die Medizin- und Messtechnik sowie die Luft- und Raumfahrt der Spitzentechnologie zugeordnet. Die Chemie, der Maschinenbau, Elektrogeräte, der Kraftfahrzeugbau und der sonstige Fahrzeugbau gehören zur Hochtechnologie.

Quelle: Gehrke, B.; Frietsch, R.; Neuhäusler, P.; Rammer, C. (2013): Neuabgrenzung forschungsintensiver Industrien und Güter – NIW/ISI/ZEW-Listen 2012, Studien zum deutschen Innovationssystem, EFI-Studie 8-2013, Berlin: e-fi.de/fileadmin/Innovationsstudien_2013/StuDIS_08-2013-NIW_ISI_ZEW.pdf

Produkt- und Prozessinnovationen der Wirtschaft

Die Investitionen von Wissenschaft und Wirtschaft in FuE schlagen sich in volkswirtschaftlichen Erträgen nieder, wenn die Ergebnisse von FuE von den Unternehmen aufgegriffen und in neue oder verbesserte Marktangebote oder Produktivitätssteigerungen – und damit in Innovationen – umgesetzt werden.

In Deutschland untersucht das Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW) jährlich das Innovationsverhalten der deutschen Wirtschaft. Die Innovationserhebung ist Teil des von Eurostat koordinierten europaweiten Community Innovation Survey (CIS). Sie basiert auf gemeinsamen Richtlinien von OECD und Eurostat zur Erhebung und Interpretation von Innovationsdaten (siehe auch Infobox Oslo Manual).

Oslo Manual

Das Oslo Manual formuliert Richtlinien für die Erhebung und Interpretation von Innovationsdaten. Für die deutsche und internationale Innovationsstatistik liefert es die theoretischen und methodischen Grundlagen für Erhebungskonzepte zur Messung von Innovationsaktivitäten im Unternehmenssektor. In der europäischen Innovationsstatistik sind die im Oslo Manual niedergelegten Definitionen und Konzepte anzuwenden. Auch für internationale Innovationserhebungen und vergleichende Innovationsstatistiken dient das Oslo Manual als allgemein anerkannter Orientierungsrahmen.

OECD und Eurostat haben das Oslo Manual 1993 zum ersten Mal veröffentlicht und seither zweimal revidiert. Der Innovationsbegriff wurde 2005 auf Marketinginnovationen und organisatorische Innovationen ausgeweitet, zuvor galt er nur für Produkt- und Prozessinnovationen.

Quelle: OECD und Eurostat (2005): Oslo Manual. Guidelines for collecting and interpreting inno-vation data, 3rd edition: oecd-ilibrary.org/science-and-technology/oslo-manual_9789264013100-en

Die Innovationserhebung ist als Stichprobe konzipiert, deren Ergebnisse auf die Grundgesamtheit hochgerechnet werden. Als Panelerhebung misst sie anhand einer Vielzahl etablierter Indikatoren jährlich den Umfang und den Erfolg der Unternehmen in Deutschland, Inventionen (technisch-wissenschaftliche Erfindungen) in Innovationen umzusetzen. Wesentliche Kennzahlen sind u. a. die Innovationsausgaben, die Innovatorenquote und der Innovationserfolg der deutschen Wirtschaft. Im Jahr 2016 hat sich die Innovationsleistung der deutschen Wirtschaft bei vielen Kennzahlen verbessert.

Die Innovationsausgaben deutscher Unternehmen beliefen sich 2016 auf 158,8 Mrd. Euro. Über drei Viertel entfielen auf die Industrie. Im Vorjahresvergleich stiegen die Innovationsausgaben um 2 %. Im europäischen Vergleich wird in keinem anderen Land so viel für Innovationen ausgegeben wie in Deutschland. Die Innovationsausgaben der Unternehmen mit mehr als 250 Beschäftigten lagen 2016 bei 132,6 Mrd. Euro. Der Anstieg der Innovationsausgaben wurde jedoch nicht nur von Großunternehmen getragen. Im Jahr 2016 gaben Unternehmen mit weniger als 250 Beschäftigten über 26,2 Mrd. Euro für Innovationsaktivitäten aus (vgl. Tabelle 43).

Die Innovatorenquote misst den Anteil der Unternehmen, die innerhalb eines zurückliegenden Dreijahres-zeitraums mindestens eine Produkt- oder Prozess-innovation eingeführt haben. Insgesamt zählten im Jahr 2016 rund 36 % der Unternehmen – nach 35 % im Jahr 2015 – zu den Innovatoren. Damit setzte sich der seit einigen Jahren zu beobachtende Rückgang der Innovatorenquote vorerst nicht fort. Ein langfristig rückläufiger Trend ist auch in den meisten anderen EU-Mitgliedstaaten zu beobachten. Die Branchengruppen Elektronik, Messtechnik und Optik sowie Chemie und der sonstige Fahrzeugbau weisen die höchsten Innovatorenquoten aus. Im europäischen Vergleich belegt Deutschland bei diesem Indikator weiterhin einen Spitzenplatz (vgl. Tabelle 41).

Produktinnovationen sind neue oder merklich verbesserte Produkte bzw. Dienstleistungen, die ein Unternehmen auf den Markt gebracht hat. Die Produktinnovatorenquote bezeichnet den Anteil der Unternehmen, die Produktinnovationen durchgeführt haben. Sie liegt 2016 bei 26,5 %. Während 57 % aller Unternehmen mit über 250 Beschäftigten Produktinnovationen durchführen, ist dies in der Gruppe der Unternehmen mit weniger als 250 Beschäftigten bei 26 % der Fall (vgl. Tabelle 44).

Die deutsche Wirtschaft verbuchte 2016 einen Umsatz von 719 Mrd. Euro mit Produktinnovationen (vgl. Tabelle 46). Der Anteil der Umsätze mit neuen Produkten am Gesamtumsatz lag 2016 nahezu unverändert im Vergleich zum Vorjahr bei 13,6 %. Überdurchschnittlich ist der Umsatzanteil mit Produktinnovationen vor allem in FuE-intensiven Branchen (Automobilbau; Elektronik, Messtechnik und Optik sowie Elektrotechnik). 2016 wurden in der Industrie 18,9 % des Umsatzes mit Produktinnovationen erzielt. In den Dienstleistungen lag der Wert bei 8,3 %. Während Großunternehmen mit mehr als 250 Beschäftigten einen Umsatzanteil mit Produktinnovationen von 17,1 % verzeichneten, erzielten KMU mit weniger als 250 Beschäftigten einen Umsatzanteil mit Produktinnovationen von 6,8 % (siehe auch Abb. D-28).

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Abb. D-28: Umsatzanteil der deutschen Wirtschaft mit Produktinnovationen (in Prozent)

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Marktneuheiten stellen einen höheren Neuheitsgrad dar, da die entsprechende Innovation zuvor noch nicht im Markt angeboten wurde. Im Jahr 2016 führten 8 % aller deutschen Unternehmen Marktneuheiten als erste Anbieter ein. Der Anteil von Marktneuheiten am gesamten Umsatz lag 2016 bei etwa 3 %.

Prozessinnovationen setzen sich aus kostensenkenden Prozessinnovationen, die einem Rationalisierungsmotiv folgen, und qualitätsverbessernden Prozessinnovationen, die im Ergebnis die Produkt- bzw. Dienstleistungsqualität erhöhen, zusammen. Die Prozessinnovatorenquote bezeichnet den Anteil der Unternehmen, die Prozessinnovationen durchgeführt haben. Sie liegt 2016 bei 22 %. Während 55 % aller Unternehmen mit über 250 Beschäftigten Prozessinnovationen durchführen, liegt der Anteil in der Gruppe der Unternehmen mit weniger als 250 Beschäftigten bei 21 % (vgl. Tabelle 45).

Welthandelsanteile mit forschungsintensiven Waren

Die internationale Wettbewerbsfähigkeit wissensbasierter Volkswirtschaften spiegelt sich im Handel mit forschungsintensiven Waren. 2016 lag der Anteil forschungsintensiver Erzeugnisse an den gesamten industriellen Weltexporten bei 46,0 %. Davon entfielen 16,4 % auf die Spitzentechnologien und 29,6 % auf die hochwertige Technik. Der Anteil forschungsintensiver Erzeugnisse am gesamten industriellen Warenhandel nimmt seit 2013 wieder zu. In den Jahren zuvor waren deutliche Anteilsverluste zu verzeichnen, die auf die verstärkte Einbindung großer Schwellenländer in die weltweiten Handelsströme und den damit verbundenen relativen Anstieg nicht forschungsintensiver Güter am gesamten Welthandel zurückzuführen waren.

2016 erreichte Deutschland einen Welthandelsanteil mit forschungsintensiven Waren von 11,6 %. Im europäischen Vergleich nimmt Deutschland damit einen Spitzenplatz ein. Mit einem weltweiten Anteil von 14,6 % ist China mittlerweile der größte Exporteur von forschungsintensiven Waren. Seit 2005 konnte China seinen Welthandelsanteil mit forschungsintensiven Waren fast verdoppeln (siehe auch Abb. D-29).

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Abb. D-29: Welthandelsanteile mit forschungsintensiven Waren (in Prozent)

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