Zur technologischen Leistungsfähigkeit Deutschlands 2005

Trotz anhaltender Wachstumsschwäche und hartnäckiger Arbeitsmarktprobleme zeigen sich bei der technologischen Leistungsfähigkeit Deutschlands positive Signale. Diesen stehen jedoch eine Reihe weniger befriedigender Ergebnisse gegenüber, sodass sich ein insgesamt gespaltenes Bild ergibt.

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• Das Durchsetzungsvermögen der exportierenden Industrie ist aktuell uneingeschränkt hoch, sie bricht auf den Weltmärkten alle Rekorde. Andererseits können sich die Technologieanbieter auf dem Inlandsmarkt nur mit Mühe der Angebote ausländischer Standorte erwehren. Die Konkurrenten sind zunehmend in Mittel- und Osteuropa sowie in Asien zu suchen.
• Die Bereitschaft der Wirtschaft zu Innovationen am Standort Deutschland hat zwar zugenommen. Unsicherheit über die mittelfristigen Absatz- und Wachstumsaussichten begrenzen jedoch das finanzielle Engagement bei Investitionen in Forschung und Entwicklung, in hoch qualifiziertes Personal und in Sachanlagen. So sahen die FuE-Pläne für 2004 nach einem unerwartet positiven Jahr 2003 wieder Rückgang bis maximal Status quo vor.
• Die Industrieforschung orientiert sich auch in Deutschland immer stärker in Richtung Spitzentechnologien, die die besten Wachstumsaussichten bieten. Schwerpunkte sind Pharmazie, Elektronik/IuK- und Medientechnik (trotz Rückschlägen) sowie der Automobilbau. Auf der anderen Seite rücken nur wenig junge forschende Unternehmen nach. Der Innovationsprozess wird selektiver.
• Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie haben in Deutschland seit einigen Jahren auch in den öffentlichen Haushalten wieder einen leicht höheren Stellenwert bekommen. Vielfach gelingt es in anderen Staaten jedoch erheblich schneller, die Budgets gezielt auf mehr Investitionen zur Verbesserung der technologischen Leistungsfähigkeit auszurichten.
• Wirtschaftsstrukturwandel und Innovationsdruck erhöhen den Bedarf an Naturwissenschaftlern und Ingenieuren erheblich. Hier sind künftig Engpässe zu erwarten: Die Studierneigung ist in Deutschland allgemein zu niedrig, insbesondere in technikrelevanten Fächern.

Im diesjährigen Bericht stehen die kurzfristigen Reaktionen des "deutschen Innovationssystems" auf die einschneidenden, sich gegenseitig verstärkenden Veränderungen nach 2000 im Blickpunkt: Die Krise der IuK-Wirtschaft, die zunächst rezessive weltwirtschaftliche Tendenz, das verstärkte Auftreten von "Schwellenländern" im Innovationswettbewerb, ein schwacher US-Dollar und gestiegene Energiekosten haben die deutsche Wirtschaft enorm herausgefordert. Erschwerend kommt hinzu: Die Erholung der Weltwirtschaft und der stürmische Anstieg des Welthandels hat in Deutschland nicht zu einer Belebung der Inlandsnachfrage geführt.

Welche Reaktion hat das Innovationssystem hierauf gezeigt, wie hat dies die Erwartungen und Pläne der Unternehmen beeinflusst? Ist ausgangs der Rezession damit zu rechnen, dass erfolgreiche Unternehmen der forschungsintensiven Industrie als treibende Kraft wieder eine stärkere Ausweitung der Produktions- und Beschäftigungsmöglichkeiten in Deutschland in Gang bringen können?

Die Beurteilung der technologischen Leistungsfähigkeit ergibt sich immer aus einer Mischung von kurzfristigen Ergebnissen auf den Märkten und von Faktoren, die erst in mittel- bis langfristiger Perspektive ihre Wirkungen zeigen. Damit der genauere Blick auf die kurzfristigen Entwicklungen nicht den Blick für die mittel- bis längerfristige Einordnung Deutschlands im internationalen Innovationswettbewerb und die daraus folgenden Herausforderungen verstellt, werden diese vorab kurz zusammengefasst.

Eckpunkte und Trends in mittelfristiger Sicht

Innovationen haben in kaum einem anderen Land eine so große Verbreitung wie in Deutschland (Abb. 1). Dies kommt insbesondere durch die überdurchschnittlich hohe Beteiligung von Klein- und Mittelunternehmen an Innovationsprozessen. Die starke Verankerung von Innovationen in der Breite der Wirtschaft erleichtert eine schnelle und gründliche Diffusion von neuem technischen Wissen und von Erfindungen. Dies ist grundsätzlich ein großer Vorteil Deutschlands, denn Klein- und Mittelunternehmen sind auch am ehesten in der Lage, Innovationen in Beschäftigung umzusetzen.

Abb. 1: Innovatorenquote¹⁾ im Jahr 2000 im internationalen Vergleich
1) Innovatorenquote: Anteil der Unternehmen, die im Zeitraum 1998-2000 ein neues oder merklich verbessertes Produkt in den Markt gebracht oder ein neues oder merklich verbessertes Verfahren im Unternehmen eingeführt haben, in Prozent aller Unternehmen.
*) Großhandel, Transport, Nachrichtenübermittlung, Kredit-/Versicherungsgewerbe, Software, FuE-Dienstleistungen, technische Dienstleistungen
Quelle: Eurostat - CIS-III (New Cronos, September 2004), Götzfried et al. (2004), Arvanitis et al. (2004), Frenz (2003), unveröffentlichte Daten der CIS-III-Arbeitsgruppe - Berechnungen des ZEW

Die hohe Innovationsorientierung in Deutschland korreliert mit dem überdurchschnittlich hohen Beitrag forschungs- und wissensintensiver Wirtschaftszweige zur Wertschöpfung. Deutschland ist besonders stark auf forschungsintensive Industrien ausgerichtet, wissensintensive und technologieorientierte Dienstleistungen sind gut vertreten (Abb. 2). Im Rückstand sind hingegen - und dies führt zu der bedrückenden Arbeitsmarktsituation -arbeitsintensive konsum- und haushaltsorientierte Dienstleistungen.

Abb. 2: Wertschöpfungsanteil von FuE-intensiven Industrien und wissensintensiven Dienstleistungen in ausgewählten Ländern 2002
^*) EU-15 ohne IRL und LUX
Quellen: OECD, STAN-Datenbase 2004 - Berechnungen und Schätzungen des DIW Berlin

Der Anteil der FuE-Ausgaben am Inlandsprodukt ist mit gut 2 ½  % hoch und stabil (Abb. 3). Es gelingt jedoch seit 2000 nur mit Mühe, diesen Anteil zu steigern. In sehr vielen Weltregionen sind hingegen die FuE-Ausgaben deutlich überproportional ausgeweitet worden. Eine wichtige Ausnahme hiervon sind allerdings die USA, wo die Wirtschaft bei FuE von hohem Niveau aus unübersehbar zurückfällt.

Abb. 3: FuE-Intensität in ausgewählten Regionen der Welt 1995 bis 2003
NORD: SWE, FIN, NOR, DEN, IRL, ISL. - SUED: ITA, POR, ESP, GRE. - MEDI: BEL, NED, AUT, SUI. -
STC (ausgewählte Schwellenländer): CHN, KOR, IND, RUS, TWN, ISR, SIN.
Quelle: OECD, Main Science an Technology Indicators (2004/2). - IMD World Competitiveness Yearbook (versch. Jgge.). - Statistisches Bundesamt, Statistisches Jahrbuch. - Wissenschaftsstatistik. - Berechnungen und Schätzungen des NIW.

Der gute Bildungsstand in der Breite der deutschen Erwerbsbevölkerung ist als Pluspunkt zu werten (Abb. 4). Dies ist für eine reibungslose Umsetzung von technischem Wissen in Innovationen und für deren Diffusion von großer Bedeutung. Der Vorsprung ist jedoch vor allem bei jungen Leuten klar geschrumpft, er ist im Begriff, sich in einen Rückstand umzukehren. Junge Leute mit hochwertiger Ausbildung sind jedoch die Basis für die technologische Leistungsfähigkeit der Zukunft.

Abb. 4: Bevölkerung mit einem Abschluss mindestens im Sekundarbereich II¹⁾ nach Altersgruppen in den OECD-Ländern 2002

1) In Deutschland entspricht dies einer abgeschlossenen Berufsausbildung oder dem Abitur.
Quelle: OECD, Bildung auf einen Blick 2004. - Zusammenstellung des FiBS und des NIW.

Der Strukturwandel zur "Wissenswirtschaft" sowie der hohe Innovationsdruck verlangen nicht nur eine solide Ausbildung. Es werden vor allem mehr Akademiker, darunter insbesondere Naturwissenschaftler und Ingenieure benötigt. Deutschland hat in dieser Hinsicht in Europa zwar noch Vorteile (Abb. 5). Gegenüber den nord- und mitteleuropäischen Konkurrenzländern sind sie jedoch schon nicht mehr vorhanden.

Abb. 5: Einsatz von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren in der Gewerblichen Wirtschaft in Europa 2003

Quelle: Eurostat. - Berechnungen und Schätzungen des NIW.

Außerdem sieht Deutschland erheblichen Nachwuchsproblemen bei Akademikern mit natur- und ingenieurwissenschaftlicher Ausbildung entgegen. Es werden relativ wenige junge Menschen in diesen Fächern ausgebildet (Abb. 6). Die für die nächsten Jahre absehbare demographische Entwicklung verschärft die Situation. Ein Fachkräftemangel für FuE- und Innovationsvorhaben ist daher absehbar.

Abb. 6: Absolventen ingenieur- und naturwissenschaftlicher Hochschulstudiengänge¹⁾ pro 100.000 Erwerbspersonen im Alter von 25 bis 34 Jahren
1) Studiengänge: Biowissenschaften (life sciences), Physik, Mathematik/Statistik, Informatik, Ingenieurwissenschaften, Bauwesen.
*) 2000 statt 2002
Quelle: OECD Online Labour Database. - OECD Education Online Database. - Berechnungen des ZEW/HIS.

Drohender Nachwuchsmangel dürfte längerfristig auch zu einem Nachteil für das Bildungssystem und für die wissenschaftliche Forschung in Deutschland werden. Dies wäre ein Rückschritt, denn die Ergebnisse der wissenschaftlichen Forschung haben sich in den letzten Jahren zunehmend in internationalen Fachzeitschriften etablieren können; sie werden auch wieder stärker beachtet (Abb. 7).

Abb. 7: Zitatbeachtung für ausgewählte Länder 1991-2001
Positives Vorzeichen: Überdurchschnittlich hohe Zitathäufigkeit, gemessen am Durchschnitt der Zeitschriften, in denen publiziert wird. Betrachtet wird jeweils ein Dreijahresfenster, sprich das Publikationsjahr (z. B. 2001) sowie die beiden Folgejahre (2002 und 2003).
Quelle: SCI. - CWTS. - Berechnungen des Fraunhofer ISI.

Die Marktorientierung der forschenden Unternehmen ist hoch. Dies zeigt sich bei den technologischen Erfindungen: Unter den "großen" Volkswirtschaften meldet nur die japanische Wirtschaft intensiver weltmarktrelevante Patente an als die deutsche (Abb. 8). Ganz vorn stehen nicht nur FuE-intensive, sondern auch besonders exportorientierte Volkswirtschaften. Die vielen deutschen Auslandspatentanmeldungen sind daher auch das Spiegelbild der starken Ausrichtung des Innovationssystems auf den Export: Keines der wichtigen Konkurrenzländer ist beim Wachstum so stark vom Weltmarkt abhängig wie Deutschland (Abb. 9). Die Innovationsimpulse kommen zunehmend aus dem Ausland. Die Exportwettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie ist uneingeschränkt hoch.

Abb. 8: Patentintensität ausgewählter Staaten 2002 und deren Veränderung 1991 bis 2002
^*) Weltmarktrelevante Patente pro 1 Mio. Erwerbstätige.
Quelle: EPATENT. - WOPATENT. - OECD, Main Science and Technology Indicators. - Berechnungen des Fraunhofer ISI.

Abb. 9: Beitrag von Inlandsnachfrage und Außenbeitrag zum Wachstum des realen Sozialproduktes 1998 bis 2003 in ausgewählten Ländern
Quelle: Sachverständigenrat (2004). - Berechnungen des NIW.

Allerdings springt der "Exportfunke" - anders als noch bis Anfang der 90er Jahre - kaum mehr auf die binnenwirtschaftliche Entwicklung über. Anlageinvestitionen kommen bislang nicht in Gang, die Kapazitäten werden nur wenig erweitert, das Wachstum des Produktionspotenzials verringert sich Jahr für Jahr. Ein immer größerer Teil an Technologiegütern und Vorleistungen wird daher auf dem Weltmarkt beschafft. Ausländische Anbieter sind bei forschungsintensiven Gütern wettbewerbsfähiger geworden (Abb. 10).

Abb. 10: Vergleich der Export- und Importstruktur ausgewählter OECD-Länder bei FuE-intensiven Waren (RCA) 1991 bis 2002
RCA (Revealed Comparative Advantage): Positives Vorzeichen bedeutet, dass die Export/Import-Relation bei dieser Produktgruppe höher ist als bei Verarbeiteten Industriewaren insgesamt.
Quelle: DIW-Außenhandelsdaten. - Berechnungen des DIW Berlin.

Die starken Weltmarkterfolge der deutschen Wirtschaft beruhen weitgehend auf Gütern der "Hochwertigen Technik". Insbesondere die Automobilindustrie hat in den letzten Jahren die gegenüber der gleichzeitig erstarkten Importkonkurrenz nachlassende Wettbewerbsposition des übrigen forschungsintensiven Sektors (Chemie, Maschinenbau, Elektro) überdeckt (Abb. 11). Sie hat ihre Wachstumsmöglichkeiten ausgenutzt und ist zur zentralen Stütze des deutschen Innovationssystems geworden. Das bedeutet aber auch: Eine Krise dieser Branche kann weitreichende Folgen für die technologische Leistungsfähigkeit Deutschlands haben.

Abb. 11: Beitrag FuE-intensiver Waren zum Außenhandelssaldo Deutschlands 1994 und 2002
Positiver Wert: Der Sektor trägt zu einer Aktivierung des Außenhandelssaldos bei. Der Wert gibt den relativen Außenhandelsüberschuss bei der betrachteten Warengruppe in Prozent des gesamten Außenhandelsvolumens bei Verarbeiteten Industriewaren wieder.
Negativer Wert: umgekehrt analog.
^*) Incl. nicht zurechenbare vollständige Fabrikationsanlagen usw.
Quelle: OECD, ITCS - International Trade By Commodity Statistics. - Berechnungen des NIW.

Langfristig bestimmen insbesondere Dienstleistungen und Güter der Spitzentechnik das Wachstum der Weltwirtschaft, darunter vor allem Pharmazie sowie Elektronik/IuK- und Medientechnik. Besonders wachstumsträchtige (Spitzen-)Technologien außerhalb des Automobilbaus zählen nicht zu Deutschlands Schwerpunkten - weder in der Export- und Wirtschaftsstruktur, noch bei industrieller FuE (Abb. 12) und Erfindungen. Von daher sind die Expansionsmöglichkeiten in kurzer Frist begrenzt.

Abb. 12. Sektoralstruktur der FuE-Ausgaben Deutschlands und der OECD 2000
Quelle: OECD, ANBERD Database. - Berechnungen des NIW.

Zu den aktuellen Tendenzen der technologischen Leistungsfähigkeit Deutschlands im Detail ->