Ergebnisse von Forschung, Entwicklung und Innovation

Worin zeigt sich der Erfolg der hiesigen Forschungslandschaft? Zum Beispiel daran, dass immer mehr deutsche Publikationen zu den weltweit am häufigsten zitierten Veröffentlichungen zählen. Auch der Anteil der weltweit gehandelten, forschungsintensiven Waren "made in Germany" liegt auf einem Spitzenplatz.

Forschung und Innovation spielen eine kaum zu überschätzende Rolle für die Entwicklung von wissensbasierten Volkwirtschaften. Die FuE-Ergebnisse und Innovationserfolge nationaler FuI-Systeme helfen, die unternehmerische Wettbewerbsfähigkeit und Beschäftigung langfristig zu sichern. Deutschland konnte seine Position im Vergleich zu anderen Industrieländern und aufstrebenden Volkswirtschaften bei wesentlichen Kenngrößen für FuI-Aktivitäten behaupten bzw. verbessern. Die positive Entwicklung lässt sich auch an einschlägigen Innovationsindizes ablesen.

Im europäischen und internationalen Vergleich ist die Leistungsfähigkeit des deutschen FuI-Systems als sehr hoch einzuschätzen. Indikatoren, die einzelne Dimensionen von FuE-Ergebnissen und Innovationserfolgen erfassen, sind u. a. wissenschaftliche Publikationen, weltmarktrelevante Patente, Kooperationen mit der Wirtschaft, Ausgründungen, Produkt- und Prozessinnovationen der Wirtschaft sowie der Welthandelsanteil forschungsintensiver Waren.

Die Anzahl wissenschaftlicher Veröffentlichungen aus Deutschland hat sich in den letzten Jahren kontinuierlich erhöht. Ebenfalls stieg der Anteil an Publikationen aus Deutschland, die zu den weltweit am häufigsten zitierten Veröffentlichungen zählen. Die deutsche Wirtschaft verbuchte 2016 einen Umsatz von rund 719 Mrd. Euro mit Produktinnovationen. Mit Blick auf den Welthandelsanteil forschungsintensiver Waren nimmt Deutschland im europäischen Vergleich einen Spitzenplatz ein (siehe Abb. II-14).

Abbildung II-14: Kernindikatoren Forschungs- und Entwicklungsergebnisse und Innovationsleistungen

Abb. II-14: Kernindikatoren FuE-Ergebnisse und Innovationsleistungen

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Eine Betrachtung einzelner Outputindikatoren hat den Vorteil, dass ein Vergleich einfach und transparent ist. Sie kann der Komplexität von FuI-Systemen jedoch nicht immer gerecht werden, da sie lediglich Teilaspekte des Phänomens Innovation abbildet. Um ein vollständiges Bild zu zeigen, stellt der folgende Teil auch Indikatoriksysteme dar, die ausgewählte Einzelindikatoren zu einem Gesamtindex verdichten (siehe auch Datenband).

FuE-Ergebnisse

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 Anzahl wissenschaftlicher Veröffentlichungen aus Deutschland hat sich in den vergangenen zwei Jahrzehnten kontinuierlich erhöht und erreichte 1.367 Publikationen pro eine Million Einwohnerinnen und Einwohner im Jahr 2016. Damit ist die Publikationsintensität höher als in den USA oder in Japan.

Die Bedeutung einer Publikation zeigt sich u. a. daran, wie oft die Ergebnisse von anderen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zitiert werden. Die Exzellenzrate misst diese Häufigkeit. Sie gibt den Anteil der Publikationen wieder, die zu den 10 % der weltweit meistzitierten Publikationen in den jeweiligen Wissenschaftsdisziplinen gehören. Deutschland konnte seine Position bei der Exzellenzrate in den letzten Jahren verbessern. Im Jahr 2016 betrug die Exzellenzrate der gesamten wissenschaftlichen Publikationen Deutschlands 12,2 %. Insgesamt wird im deutschen Wissenschaftssystem zunehmend in der Spitze der jeweiligen Disziplinen publiziert (siehe auch Abb. II-15).

Abbildung II-15: Exzellenzrate in Prozent: Deutschland im internationalen Vergleich

Abb. II-15: Exzellenzrate (in Prozent): Deutschland im internationalen Vergleich

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Patente sind eine wichtige Grundlage für die wirtschaftliche Verwertung von Forschungsergebnissen. Sie sind ein zentraler Indikator für die technologische Leistungsfähigkeit einer Volkswirtschaft. Die Patentintensität gibt die Zahl der weltmarktrelevanten Patente pro eine Million Einwohnerinnen und Einwohner wieder. Weltmarktrelevante Patente bezeichnen Erfindungen, die am Europäischen Patentamt (EPA) oder bei der World Intellectual Property Organization (WIPO) angemeldet wurden. Im Jahr 2015 gab es 371 weltmarktrelevante Patente pro eine Million Einwohnerinnen und Einwohner aus Deutschland. Im Vergleich zu den USA verfügt Deutschland damit über einen fast doppelt so hohen Anteil angemeldeter weltmarktrelevanter Patente in Relation zur Bevölkerung (siehe auch Abb. II-16, vgl. Tabelle 39).

Abbildung II-16: Weltmarktrelevante Patente pro Millionen Einwohnerinnen und Einwohner): Deutschland im internationalen Vergleich

Abb. II-16: Weltmarktrelevante Patente (pro Mio. Einwohnerinnen und Einwohner): Deutschland im internationalen Vergleich

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In Europa weisen neben Deutschland insbesondere 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 niedrigen Niveau. Eine besondere Bedeutung kommt Patenten zu, die in forschungsintensiven Industrien angemeldet werden. Schweden, die USA, Japan, Südkorea und China sind hier führend. Innerhalb der forschungsintensiven Industrie ist Deutschland bei den hochwertigen Technologien (z. B. Kraftfahrzeugbau, Chemie und Maschinenbau) besonders stark positioniert.

Innovationsleistungen

Die Investitionen von Wissenschaft und Wirtschaft in FuE schlagen sich in volkswirtschaftlichen Erträgen nieder, wenn die Ergebnisse von FuE von den Unternehmen verwertet und in neue oder verbesserte Marktangebote oder Produktivitätssteigerungen und damit in Innovationen umgesetzt werden. In Deutschland wird eine jährliche Erhebung zum Innovationsverhalten der deutschen Wirtschaft vom Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW) durchgeführt. Zentrale Kennzahlen sind die Innovationsausgaben, die Innovationsintensität, 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 für Innovationen so viel ausgegeben wie in Deutschland. Der Anstieg der Innovationsausgaben im Jahr 2016 wurde nicht nur von Großunternehmen, sondern auch von den KMU getragen. Im Jahr 2016 gaben KMU mit weniger als 250 Beschäftigten über 26 Mrd. Euro für Innovationsaktivitäten aus.

Die Innovationsintensität misst den Anteil der Innovationsausgaben der deutschen Wirtschaft am Umsatz. Sie lag 2016 wie im Jahr zuvor bei 3 %. Zwischen Großunternehmen und KMU öffnet sich jedoch seit Ende der 1990er-Jahre zunehmend eine Schere in der Innovationsintensität. Während Großunternehmen 3,8 % des Umsatzes für die Finanzierung von Innovationsaktivitäten bereitstellen, liegt der Wert für KMU nur bei 1,4 % (siehe auch Datenband Tab. 42).

Die Innovatorenquote misst den Anteil der Unternehmen, die innerhalb eines zurückliegenden Dreijahreszeitraums mindestens eine Produkt- oder Prozessinnovation 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. Der langfristig rückläufige Trend ist auch in den meisten anderen EU-Mitgliedstaaten zu beobachten. Die Branchengruppen Elektronik, Messtechnik und Optik sowie Pharma, Chemie und der sonstige Fahrzeugbau weisen die höchsten Innovatorenquoten aus. Im europäischen Vergleich belegt Deutschland bei diesem Indikator weiterhin einen Spitzenplatz.

Der Innovationserfolg bezeichnet den Anteil des Umsatzes, den Unternehmen mit Produktinnovationen erzielen. Die deutsche Wirtschaft erreichte im Jahr 2016 mit Produktinnovationen einen Umsatz von 719 Mrd. Euro – etwa 3 % mehr als im Jahr zuvor. 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 (Fahrzeugbau, Elektroindustrie und Maschinenbau).

Marktneuheiten stellen einen höheren Neuheitsgrad dar, da die entsprechende Innovation zuvor noch nicht im Markt angeboten wurde. Über 8 % aller deutschen Unternehmen führten Marktneuheiten als erste Anbieter ein. Der damit erzielte Umsatz belief sich auf rund 154 Mrd. Euro. Der Anteil von Marktneuheiten am gesamten Umsatz lag 2016 bei etwa 3 %.

Die internationale Wettbewerbsfähigkeit wissensbasierter Volkswirtschaften zeigt 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 davor 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 lag der Anteil Deutschlands am weltweiten Handel mit forschungsintensiven Gütern bei 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.

Internationale Positionierung

Deutschland ist eine der innovativsten Volkswirtschaften der Welt. Dies spiegelt sich in den Ergebnissen von drei internationalen Innovationsindizes wider – dem European Innovation Scoreboard (EIS), dem Global Innovation Index (GII) sowie dem Global Competitiveness Index (GCI) (siehe auch Datenband).

Das European Innovation Scoreboard (EIS) ist ein Instrument der Europäischen Kommission, das den Fortschritt bei der Erreichung der Ziele der europäischen Wachstumsstrategie Europa 2020 erfasst und beurteilt. Das seit 2001 bestehende EIS unterscheidet vier Haupttypen von Indikatoren (Rahmenbedingungen, Investitionen, Innovationsaktivitäten und Auswirkungen). Deutschland wird im EIS 2017 der Ländergruppe der Innovationsführer ("Innovation Leaders") zugeordnet. Im EIS nimmt Deutschland die sechste Stelle aller EU-28-Länder ein. Deutschland konnte seine gute Position seit mehreren Jahren halten. Das EIS betont die Attraktivität und die hohe Leistungsfähigkeit des Wissenschafts- und Innovationsstandorts Deutschland. Die relativen Stärken des deutschen Innovationssystems liegen bei Unternehmensinvestitionen, Innovatoren und Vernetzung sowie geistigem Eigentum und Umsatz durch Innovation (siehe Abb. II-17).

 

Abbildung II-17: Innovationsdimensionen des European Innovation Scoreboard 2017

Abb. II-17: Innovationsdimensionen des European Innovation Scoreboard 2017

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Der Global Innovation Index (GII) wird seit 2007 von der amerikanischen Cornell University, der französischen Business School INSEAD und der World Intellectual Property Organization (WIPO) erarbeitet. Der GII 2017 weist Deutschland mit Rang neun eine gute Position zu. Zudem kann Deutschland seit 2012 steigende Indexwerte verzeichnen. Die Schweiz, Schweden und die Niederlande liegen auf den ersten Plätzen des Gesamtindex. Im Subindex Innovation Output ist Deutschland mit Platz sieben von 127 Staaten beachtlich positioniert. Hier zeigt sich die Leistungsfähigkeit des deutschen FuI-Systems, Forschungsergebnisse in marktfähige Innovationen umzusetzen. Als besondere Stärken Deutschlands werden der hohe Anteil der Wirtschaft an den FuE-Ausgaben sowie die Patentierungsaktivitäten herausgestellt. Des Weiteren wird die Arbeit von Clustern positiv eingeschätzt.

Der Global Competitiveness Index (GCI) des World Economic Forum ermittelt seit 2004 die allgemeine Wettbewerbsfähigkeit von ca. 140 Volkswirtschaften. Die Ergebnisse werden im Global Competitiveness Report veröffentlicht. Im GCI 2017 werden die Indikatoren zur Messung der allgemeinen Wettbewerbsfähigkeit zwölf übergeordneten Themenbereichen (sogenannten Pillars) zugeordnet. Bezogen auf die allgemeine Wettbewerbsfähigkeit liegt Deutschland im Gesamtindex auf Rang fünf. Einer der Subindikatoren des GCI adressiert explizit Innovationen (Pillar Innovation). Hier gehört Deutschland weltweit zur Spitzengruppe und nimmt beim Subindikator Innovation ebenfalls Rang fünf ein. Die Schweiz führt das Innovationsranking an. Deutschland liegt auf einem Niveau mit entwickelten Volkswirtschaften wie den USA, Japan und Schweden sowie vor China und Südkorea. Im Gegensatz zum Großteil der genannten Vergleichsländer haben sich seit 2009 die Indexwerte Deutschlands im Bereich Innovation positiv entwickelt.