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Der Systemblick auf Innovation – Technikfolgenabschätzung in der Technikgestaltung
24. - 26. November 2010, Berlin, Neue Mälzerei
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[English version][NTA1/2004] [NTA2/2006] [NTA3/2008]
Abstracts zu den Vorträgen
Sektion 2, "Schlüsseltechnologien - zwischen Anwendungsoffenheit und Innovation"
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Donnerstag, 25. November 2010, 09:00 Uhr Prof. Dr. Wolfgang Gerstlberger (Uni Odense, DK, Dpt. Marketing & Management), Markus Will (FG Ökologie und Umweltschutz, Hochschule Zittau/Görlitz) Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Technikfolgenabschätzung und Innovationsmanagement - Was gibt es voneinander zu lernen? Der Begriff Innovationsmanagement bezieht sich auf die systematische Steuerung und Kontrolle von technischen und nicht-technischen Innovationen in Organisationen, Unternehmensnetzwerken und Innovationssystemen. Die wissenschaftliche Analyse des Diffusionspotenzials bezieht sich vorwiegend auf innerbetriebliche und unternehmensübergreifende Faktoren. Häufig werden Prozessmodelle entwickelt, mit deren Hilfe Innovationsprozesse erklärt werden sollen und Faktoren, die eine Diffusion der Innovation begünstigen, identifiziert werden. Im Rahmen des Innovationscontrollings und Innovationsmanagements werden Neuentwicklungen einer vorwiegend betriebswirtschaftlichen Bewertung unterzogen, wobei auch Risikofaktoren, rechtliche Implikationen und mögliche Reaktionen von Anspruchsgruppen eine Rolle spielen. Technikfolgenabschätzung, hier als Instrument der Politikberatung verstanden, befasst sich mit der Beobachtung von wissenschaftlichen Trends und Entwicklungen sowie der prospektiven Analyse gesellschaftlicher Auswirkungen und der Abschätzung möglicher Chancen und Risiken. Der Analyserahmen ist hier weitergefasst, jedoch sind zumindest methodisch Gemeinsamkeiten erkennbar. In unserem Beitrag werden wir derartige und weitere Gemeinsamkeiten ausarbeiten, aber auch auf Unterschiede aufmerksam machen. Insgesamt gehen wir davon aus, dass eine Auseinandersetzung mit diesen beiden Gebiete wertvolle Lerneffekte hervorbringen kann.
Donnerstag, 25. November 2010, 09:30 Uhr Dr. Hans-Liudger Dienel (ZTG, TU Berlin) Ein Systemblick auf Schlüsseltechnologien und Schlüsselkombinationen Die Förderung von Schlüsseltechnologien spielt als strategisches Konzept in vielen nationalen Innovationspolitiken eine zentrale Rolle. Trotz großen Mitteleinsatzes gelingt es dabei oft nicht, einen größeren Technologievorsprung herbei zu fördern, weil kompetente Konkurrenten einen schlüsseltechnologischen Vorsprung überraschend schnell aufholen können. Die Systemanalyse bietet demgegenüber für nationalen Innovationspolitik einen breiteren "Systemblick", der die Synergie verschiedener "Schlüsseltechnologien" zu "Schlüsselkombinationen" zu erkennen und zu bewerten vermag. Schlüsselkombinationen, d.h., Kombinationen mehrerer Schlüsseltechnologien, industriell-gewerblicher Stärken und komplementärer Dienstleistungen, sind in der Regel - weil voraussetzungsreicher - schwieriger zu kopieren und bieten deshalb aus der Perspektive einer regionalen oder nationalen Innovationspolitik wirkungsvollere Strategien. Der Beitrag analysiert und vergleicht an ausgesuchten Beispielen die Förderung von Schlüsseltechnologien und Schlüsselkombinationen.
Donnerstag, 25. November 2010, 10:00 Uhr Dr. André Gazsó, Petra Wächter, Angela Meyer (ITA, ÖAW Wien) Pilotstudie Converging Technologies - Eine Frage der österreichischen Forschungsförderung und ein erster Antwortversuch In einem Projekt im Auftrag des österreichischen Technologieministeriums (BM:VIT, Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie) werden allgemeine Rahmenbedingungen für Forschungs- und Entwicklungsmöglichkeiten der Converging Technologies (CT) in Österreich untersucht. Ziele der Studie sind (1) eine Sondierung und Abbildung des Begriffsfeldes der Converging Technologies sowie eine Analyse unterschiedlicher Begriffsdefinitionen zur "Converging Technologies", (2) die Erhebung internationaler und vor allem europäischer Aktivitäten zur F&E in diesem Bereich und (3) die Identifikation möglicher Interessenten, Ansprechpartner und Themenfelder in Österreich im Hinblick auf eine mögliche Etablierung einer wissenschaftlichen CT community. Während in einem ersten Schritt v.a. der Versuch unternommen wird, den Bedeutungsumfang und v.a. die Funktionsbreite des Begriffs Converging (bzw. convergent) Technologies und verwandter Ausdrücke (NBIC, GRN, GRIN, GRAIN, etc.) abzuschätzen und einzugrenzen, steht in den folgenden Arbeitspaketen die Frage im Vordergrund, welche Art von Projekten unter diesem Stichwort tatsächlich für förderungswürdig befunden werden und welche Disziplinen hier beteiligt sind. Dies soll v.a. auf europäischer Ebene erhoben und analysiert werden. Um eine Übersicht über bereits abgeschlossene oder laufende Forschungsvorhaben zur CT im internationalen Kontext zu erlangen, werden bisherige Ausschreibungen und Projekte im EU-FP6 und FP7, ERA-NET, etc. analysiert, wobei sich die Kernfragen auf die beteiligten Fachdisziplinen, ihre Repräsentanten und die jeweilige Praxis und Forschungsherausforderungen beziehen. In einem abschließenden ExpertInnen-Workshop mit österreichischen Forschern und Forscherinnen, die der CT-Szene weitgehend zugeordnet werden können und die ein entsprechendes Interesse bekundet haben, sollen die Ergebnisse aus den ersten Erhebungen zu Converging Technologies diskutiert werden, um ein besseres Verständnis für deren Probleme und Herausforderungen zu gewinnen.
Donnerstag, 25. November 2010, 11:00 Uhr PD Dr. Stephan Albrecht (FSP BIOGUM, Uni Hamburg) Systemfragen der Pflanzenbiotechnologie - Paradigmen, Legitimationen, korporative Interessen Mit dem wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Auftreten der ersten transformierten Nutzpflanzen in den 1980er Jahren hatte sich ein Verfahren der Gentechnik durchgesetzt, das paradigmatisch weitgehend mechanistischen Vorstellungen von dem System Nutzpflanze und deren genetischem System entsprochen hat. Durch Hinzufügen oder Herausnehmen von Gen(en) werden erwünschte Eigenschaften hergestellt. Es erwies sich recht bald, dass damit zwar als wirtschaftlich verwertbare Resultate transgene Nutzpflanzen in Kombination mit einem Total- resp. Breitbandherbizid hergestellt werden konnten, komplexere Probleme etwa epigenetischer Regulation oder multigener Eigenschaften jedoch nicht erfolgversprechend bearbeitet werden konnten, weder in der Forschung noch unter Anwendungsaspekten. Bis heute kommen beim wirtschaftlich relevanten Anbau transgener Nutzpflanzen zwei Eigenschaften nahezu ausschließlich vor, entweder einzeln oder in Kombination. Die Genomforschung hat mittlerweile eine riesige Menge von genetischen Daten verfügbar gemacht, deren Bedeutung und Zusammenhänge jedoch weitgehend unverstanden sind. Die Forschungsfinanzierungssysteme vieler industrialisierter Länder und internationaler Organisationen haben jahrzehntelang beachtliche öffentliche Gelder für die Pflanzenbiotechnologie ausgegeben. Die Legitimation dieser Verwendung von Steuergeldern ist dabei über Jahrzehnte erstaunlich statisch geblieben: Gesundheit, Umwelt, Welternährung, exzellente Forschung. Bis auf den letzten Punkt ergeben die weltweit verfügbaren, nicht interessengeleiteten Abschätzungen und Bewertungen allerdings ein negatives bis ambivalentes empirisches Puzzle. Um die Diskrepanz von sehr begrenzter Innovation, aber weitgefächerter massiver öffentlicher Promotion bei empirisch wenig begründeter Legitimation zu verstehen, muss der Systemblick der TA auch die involvierten korporativ-privaten Interessen und deren Einfluss- und Machtsysteme erfassen. Der Vortrag analysiert die Verflechtungen, Widersprüche und Kohärenzen zwischen den epistemischen und paradigmatischen Veränderungen in der Pflanzenbiotechnologie, den legitimatorischen Kontinuitäten und den korporativen Interessen und Einflüssen. Dabei ergibt sich für TA ein möglicherweise überraschender Befund: Für die meisten zentralen Systemfragen der auf Pflanzenbiotechnologie beruhenden Nutzpflanzen gibt es 20 Jahre nach Einführung und 14 Jahre nach weitgehender Deregulierung in den USA kaum Abschätzungen und Bewertungen, die methodischen state of the art-Ansprüchen genügen. Das betrifft nicht allein die ökologischen Systemkontexte, sonder ebenso die ökonomischen und sozialen einschließlich der internationalen. Dieser Befund führt zu der Frage, inwieweit die geltenden Regulierungen eigentlich für die Formulierung und Untersuchung von systembezogenen TA-Fragen förderlich oder hinderlich sind. An Hand der deutschen und europäischen Bestimmungen wird aufgezeigt, dass und wie gesetzliche Normierungen und subgesetzliche Bestimmungen geeignet und in der Lage sind, innovationsbezogene Systemfragen zu eliminieren anstatt sie zu thematisieren und zu analysieren. Der Vortrag endet mit einer Überlegung, welche Rolle TA als die systematische Organisation von Brückenwissen für eine zukunftstaugliche Nutzpflanzenforschung spielen könnte.
Donnerstag, 25. November 2010, 11:30 Uhr Nicole Schulze (Fraunhofer ISI, Karlsruhe), PD Dr. Rolf Meyer, Dr. Martin Knapp (ITAS, KIT Karlsruhe) Systemverständnis Grüner Gentechnik durch Szenario-Workshops Im Diskursprojekt "Szenario-Workshops: Zukünfte der Grünen Gentechnik" wurden im Herbst 2008 fünf Szenario-Workshops mit Studenten verschiedener Fachbereiche bzw. Oberstufenschülern durchgeführt. In den Workshops wurden die Entwicklungsmöglichkeiten auf dem Gebiet gentechnisch veränderter (gv) Nutzpflanzen, die darauf einwirkenden Faktoren sowie die daraus resultierenden Chancen und Risiken, diskutiert und auf dieser Basis durch die Laienteilnehmer Zukunftsbilder in Form von Szenarien herausgearbeitet. Im Mittelpunkt standen somit mögliche zukünftige Entwicklungen der wissenschaftlich-technischen Entwicklung von gv Pflanzen und ihre denkbaren Nutzungskontexte, was die Kombination technischer und sozialer Systembetrachtungen erforderte. Als erster Schritt der Szenarienerarbeitung wurden in den Szenarien-Workshops Faktoren, die die zukünftige Entwicklung der Grünen Gentechnik beeinflussen, gesammelt. Um einen besseren Überblick über die Einflussfaktoren zu gewinnen und die Auswahl von Schlüsselfaktoren zu erleichtern, wurde im nächsten Arbeitsschritt eine Gruppierung der identifizierten Einflussfaktoren vorgenommen. Als letzter Arbeitsschritt vor der Erarbeitung möglicher zukünftiger Entwicklungen wurden Schlüsselfaktoren bestimmt. Diese Vorgehensweise ermöglichte es, dass von den Laien implizit eine Systembeschreibung entwickelt wurde. In dem Beitrag werden wesentliche Ergebnisse und Charakteristika bei der Identifizierung von Einflussfaktoren, ihrer Gruppierung und der Bestimmung von Schlüsselfaktoren sowie die zwischen den Workshops aufgetretenen Unterschiede und Gemeinsamkeiten vorgestellt. Es soll herausgearbeitet werden, wie in dem Workshop-Prozess ein Verständnis der Laienteilnehmer für systemare Zusammenhänge entsteht und wie Wechselwirkungen zwischen den wissenschaftlich-technischen, wirtschaftlichen, sozialen und politischen Systemen behandelt werden können.
Donnerstag, 25. November 2010, 12:00 Uhr Dr. Axel Siegemund (Ev.-luth. Landeskirche Sachsen, Dresden) Die Transformation von Unsicherheiten bei der systemischen Bewertung der Grünen Gentechnik Die Grüne Gentechnik ist "Zukunftstechnologie" und "existenzbedrohend". In ihrer Bewertung prallen Sachorientierung und Bekenntnis regelmäßig aufeinander. Jüngst nachzuvollziehen ist dies bei der Aussaat des seit April 2009 verbotenen transgenen Bt-Mais MON810 in Deutschland. Die Akzeptanz von Innovationen auf dem Gebiet der Grünen Gentechnik ist von der Transformation wissenschaftlicher in politische und ökonomische Dimensionen etc. abhängig. Diese haben ihre eigene Dynamik. Der kriterienorientierte Systemblick - hier die Orientierung an den Kriterien der Nachhaltigkeit (soziale Sicherheit, ökonomische Effizienz, ökologische Stabilität) - scheint dort eine Grenze zu finden, wo die Zivilgesellschaft die Rechtfertigung von Innovationen an andere Kriterien knüpft. Aufgrund des Gefälles zwischen Expertenwissen und Laienkompetenz gelten die Kriterien der Gesellschaft nicht selten als sachfremd. Doch auch in der Technik ist nicht mehr von sozialen und ökologischen Kriterien, sondern von sozialökologischen Systemen die Rede. Daher muss immer im Rahmen des Beziehungsgeflechts Mensch-Natur-Technik argumentiert werden. Welche Möglichkeiten hat die systemisch denkende TA, als konstruktives Element in Innovationsprozessen auf dem Gebiet der Grünen Gentechnik wirksam zu sein, ohne die Grenzen des Systemischen zu missachten? Die Dichotomie von Unsicherheit und Bewertung der Grünen Gentechnik soll hierzu in zwei Richtungen spezifiziert werden:
Aus diesen beiden Punkten, dem Zusammenhang von Unsicherheitstransformation und Akzeptanz und den Auswirkungen dieses Zusammenhangs auf die weitere Entwicklung der Grünen Gentechnik, kann abschließend eine verallgemeinernde Vermutung darüber formuliert werden, wie sich eine systemische Innovations- und Technikanalyse auf die Bewertung der Grünen Gentechnik auswirkt.
Donnerstag, 25. November 2010, 14:00 Uhr Dr. Christoph Kaletka, Dr. Bastian Pelka (SFS, Uni Dortmund) Einstieg in die Technikfolgenabschätzung des Web 2.0: Konzeption des Web 2.0 als soziale Innovation Der Vortrag widmet sich der Frage, worum es sich bei dem als "Web 2.0" bekannten Phänomen handelt: um eine technologische oder eine soziale Innovation? Die Beantwortung dieser Frage führt im Vortrag zu Schlussfolgerungen für die Abschätzung von Folgen einer absehbaren breiteren Nutzung dieses Phänomens, wie sie durch - vor allem kommunikationswissenschaftliche sowie wirtschaftswissenschaftliche -Studien prognostiziert wird. Denn die Prognose einer breiteren Nutzung des Phänomens Web 2.0 - breiter hat einen quantitativen Aspekt (mehr Nutzer/innen), aber auch einen qualitativen (Veränderung der Nutzerschaft und Professionalisierung des Einsatzes von Web 2.0) - zwingt die Technikfolgenabschätzung zur Beantwortung der Frage, welche Folgen eine solche breitere Nutzung nach sich zieht. Der Vortrag bezieht bewusst den Innovationsbegriff in den Systemblick der Technikfolgenabschätzung ein, da die Auseinandersetzung mit dem Zustandekommen und den Gelingensbedingungen von Innovationen wichtige Ausgangsinformationen für die Technikfolgenabschätzung liefern kann. Dabei ist die Beobachtung von Interdependenzen und Unschärfen zwischen technologischen und sozialen Aspekten des Phänomens Web 2.0 ein zentraler Schritt, denn Innovation wird als reflexiver Prozess zwischen technologischer und sozialer Innovation verstanden (vgl. Zapf 1989). Den Einfluss technologischer wie sozialer Faktoren auf den Innovationsgehalt des Phänomens Web 2.0 gilt es zu unterscheiden und zu bewerten. Der Vortrag entwickelt folgende Argumentation: Zunächst wird eine für die Technikfolgenabschätzung handhabbare Definition des Phänomens Web 2.0 entwickelt. Dabei wird Definitionen eine Absage erteilt, die das Web 2.0 als technologische Weiterentwicklung eines "Web 1.0" sehen. Dies wird mit der Nichtunterscheidbarkeit der verwendeten Technologien begründet (vgl. Reißmann 2005, Maaß/ Pietsch 2007). Stattdessen wird auf der Definition der OECD zu "user generated content" aufbauend eine Definition entwickelt, die der sozialen Entwicklung innovativer Nutzungsroutinen eine zentrale Rolle einräumt (vgl. Kaletka/Pelka 2010). Diese Definition stützt sich wiederum auf medientheoretische Unterscheidungen zwischen Technologien einer Gesellschaft und der Institutionalisierung ihrer Nutzung in Form von Medien (vgl. Kubicek 1997: 33, Wirth/ Schweiger 1999: 46) An Hand von drei Beispielen für Web 2.0 Anwendungen (wikis, blogs, communities) und ihrer gesellschaftlichen Resonanzfelder (z.B. Bürgerrechtsbewegungen, Journalismus, long tail Ökonomie) wird die Definition von Web 2.0 als soziale Innovation auf ihre Tauglichkeit hin überprüft. Abschließend werden anhand konkreter Praxisbeispiele Nutzungsperspektiven von Web 2.0 im Bereich des "Lifelong Learning" skizziert - als Beispiel eines gesellschaftlichen Anwendungsfelds, in dem Folgen einer breiten Nutzung des Web 2.0 erwartet werden. Mit diesem letzten Schritt schließt sich der Kreis der Technikfolgenabschätzung: Über die zunächst anwendungsoffenen Basistechnologien des Web 2.0 und der sich daraus entwickelnden sozialen Innovation von "user generated content" in gesellschaftlich akzeptierten Web 2.0 Anwendungen folgt ein Ausblick auf Einflüsse im Feld "Lebenslangen Lernens" als - national wie europäisch - zentralem bildungspolitischen Rahmen.
Donnerstag, 25. November 2010, 14:30 Uhr Andreas Köhler (DfS, Delft University of Technology) Implementieren von Ökodesign im Frühstadium des Innovationsprozess für elektronische Textilien Forscher und Ingenieure aus den Fachgebieten Elektronik, Textil und Werkstoffwissenschaften entwickeln neuartige high-tech Produkte indem sie Materialien aus Elektronik und Textilen miteinander kombinieren. Elektronische Textilien bestehen aus in Textilmaterialien eingebetteten oder integrierten elektronischen Komponenten, z.B. Sensoren, Leuchtdioden, Schaltkreise, Datenspeicher, Antennen und Batterien. Weit reichende Visionen zu textiler Elektronik sehen sogar faserbasierte Mikrochips vorher die direkt in Textilien eingewoben werden können. Textilintegrierte high-tech Produkte werden deshalb völlig verschieden zu heutiger Elektronik aussehen, eventuell gar nicht als solche erkennbar sein. Die Verschmelzung von Materialien und Funktionen aus unterschiedlichen Technologiesektoren kann als Schritt in Richtung Converging Technologies interpretiert werden. Der Trend zur technologischen Konvergenz erfordert zudem ein Zusammenwachsen von bisher eigenständigen Wertschöpfungsketten der Elektronik und Textil Industrie. Dieser Innovationstrend hat weit reichende Folgen für die Umweltauswirkungen der neuartigen Produkte. E-Textilien fügen sich in die Vision über allgegenwärtige IKT (Pervasive Computing) ein. Im Falle einer Massenanwendung solcher eher kurzlebigen Produkte entstünden große Abfallmengen. Die zu erwartenden Entsorgungsprobleme von e-Textilien ähneln in vielerlei Hinsicht den weltweit existierenden Problemen mit Elektronikschrott (WEEE). Aus der Materialzusammensetzung von e-Textilien lässt sich schließen, dass bei der Entsorgung umwelt- und gesundheitsschädliche Substanzen freigesetzt werden könnten. Außerdem erscheint das Recycling alter e-Textilien aus technischen und wirtschaftlichen Gründen schwierig. Ohne Recycling würden knappe Materialien wie z.B. Silber, Kupfer und kritische Metalle wie Indium oder Tantal im Anfallstrom verloren gehen. Die Verknappung strategischer Ressourcen stellt ein ernstzunehmendes Risiko für zukünftige Innovationen dar. Die negativen Auswirkungen von WEEE auf Umwelt, Gesellschaft und Wirtschaft sind eine Konsequenz aus der Vernachlässigung des Prinzips der Abfallvermeidung während früherer Innovationsphasen in der Elektronikindustrie. Um zukünftige Entsorgungsprobleme zu vermeiden sollte das Thema Abfallvermeidung bei der Entwicklung von e-Textilien ernst genommen werden. Anderenfalls besteht die Gefahr, dass die Technologieentwicklung Pfade einschlägt, die sich später als wenig nachhaltig erweisen. Dieses Phänomen ist auch bekannt unter dem Begriff Pfadabhängigkeit. Die Europäische Umweltagentur hat dies anhand einer Reihe von Fallbeispielen illustriert. Zum Beispiel sind PCBs, eine Substanzgruppe die in früheren Elektrogeräten häufig verwendet wurde, einer der Gründe weshalb WEEE bis heute ein schwerwiegendes Risiko für Umwelt und Gesundheit darstellt. Erfahrungen im Elektroniksektor zeigen wie schwierig es ist, solche Fehler in der Technologieentwicklung zu korrigieren wenn die Entwicklung von Basistechnologien weit fortgeschritten ist. Im schlimmsten Fall ist eine nachträgliche Korrektur von nicht-nachhaltigen Technologien unmöglich oder mit hohen Kosten behaftet. Um in Zukunft eine nachhaltige Richtung in der Entwicklung von konvergierenden Technologien einzuschlagen sollte eine konsequente Ökodesignstrategie bereits frühzeitig im Innovationsprozess verankert werden. Allerdings ist eine Anwendung existierender Ökodesignkonzepte bei e-Textilien schwierig denn die konkreten Konstruktionsmerkmale und der Anwendungskontext zukünftiger e- Textilien können sich erheblich von denen bisheriger Elektronik unterscheiden. Zudem lassen sich zukünftige Prioritäten nachhaltiger Innovationsstrategien (z.B. Ressourcen schonendes Design) nur eingeschränkt in heutigen Innovationsprozessen verankern. Das vorgeschlagene Paper berichtet über ein PhD-Projekt an der TU Delft in welchem die Brücke zwischen Technikfolgenabschätzung und Design zukünftiger Produkte geschlagen werden soll. Die Analyse des Frühstadiums von Designprozessen kann wertvolle Informationen für die TA liefern. Andererseits sollen die Ergebnisse der TA dazu beitragen Ökodesignkonzepte im Frühstadium der Technikentwicklung zu entwickeln. Dabei kommt dem Systemverständnis des prospektiven Lebenszyklus zukünftiger Produkte eine besondere Rolle zu.
Donnerstag, 25. November 2010, 15:00 Uhr Dr. Matthias Achternbosch, Christel Kupsch, Eberhard Nieke, Gerhard Sardemann (ITAS, KIT Karlsruhe) Rahmenbedingungen des Innovationsprozesses neuer zementärer Bindemittel in der Bauindustrie Zement ist ein Massenbaustoff, dessen Herstellung derzeit ca. 7 % zu den globalen CO2-Emissionen beiträgt und für den insbesondere in Schwellen- und Entwicklungsländern große Zuwachsraten prognostiziert werden. Die Zementindustrie hat eine Vielzahl von Maßnahmen ergriffen, um die CO2-Emissionen zu reduzieren. Sie sind jedoch alle nicht geeignet, um auf zukünftige weit ambitioniertere Reduktionsziele zu reagieren. Der große politische Druck zur Reduktion der CO2-Emissionen der Zementindustrie hat dazu geführt, dass während der letzten Jahre in Fachkreisen neben der umstrittenen Integration von Carbon Capture and Storage (CCS) in den Produktionsprozess die Diskussion zur Entwicklung so genannter Low-CO2-Zemente neu belebt worden ist, obwohl seit 20 Jahren kein Durchbruch zur Etablierung eines dem Portlandzement in seinen universellen Eigenschaften äquivalenten Alternativproduktes gelungen ist. Unter den Low-CO2-Zementen ist Celitement®, eine neue Entwicklung des Instituts für Technische Chemie des KIT, ein sehr viel versprechendes innovatives Bindemittel für ein breites Anwendungsspektrum das zurzeit vom Labormaßstab zur großtechnischen Anwendung weiterentwickelt wird. Um eine Markteinführung für ein derartiges neues zementäres Bindemittel erfolgreich und in möglichst kurzer Zeit realisieren zu können, müssen neben der Identifikation und Analyse der Rahmenbedingungen - insbesondere der hemmenden und fördernden Faktoren - Untersuchungen zur bestmöglichen Organisation des Innovationsprozesses unter Einbeziehung aller beteiligten Akteure durchgeführt werden. Positive Marktchancen neuartiger Zemente, auch wenn sie mit Portlandzement vergleichbare oder sogar bessere Eigenschaften haben, sind nicht automatisch gegeben. Die Baubranche, ein eng verzahntes Netzwerk verschiedener Akteure (Baustoffindustrie, Bauunternehmer, Architekten und Statiker), ist eine eher konservative Branche. Aufgrund der kapitalintensiven Investitionen und der von den Kunden erwarteten langen Lebensdauer der von ihr hergestellten Produkte, deren Fertigung einer Vielzahl von strengen Vorschriften und Normen unterliegt, ist sie nur zu inkrementellen Verbesserungen bzw. Innovationen bereit und zeigt eine tief verankerte Skepsis gegenüber radikalen Veränderungen.
Donnerstag, 25. November 2010, 16:00 Uhr Dr. Dr. Axel Zweck, Dr. Dirk Holtmannspötter, Dr. Nobert Malanowski (Zukünftige Technologien Consulting, VDI TZ, Düsseldorf) Nanotechnologie als Querschnittstechnologie: Zwischen Anwendungsoffenheit und Innovation Die Nanotechnologie gilt als eine anwendungsoffene Querschnittstechnologie, die auch in gefestigten 'Infrastruktursystemen' Anwendung findet. Diese gefestigten Systeme können hohe Umsetzungshürden aufweisen. Z.B. müssen neue Fertigungsverfahren der Nanoelektronik mit den existierenden Fertigungssystemen kompatibel sein und sich gegen etablierte Fertigungsverfahren durchsetzen, die kontinuierlich weiterentwickelt werden. Zum anderen soll die Nanotechnologie auch in neuen Systemen etabliert werden. Hier stellt sich das Problem des fehlenden Systemwissens. Ein umfassender und aufeinander abgestimmter Einsatz innovationsbegleitender Instrumente, der sich dieser Problematik stellt, ist bislang noch nicht realisiert. Gleichwohl zeigen die in Deutschland gewählten innovationsbegleitenden Maßnahmen zur Nanotechnologie einen Ansatz in diese Richtung. So wurde bereits Anfang der neunziger Jahre die Nanotechnologie im Rahmen der Technologiefrüherkennung aufgegriffen und ihre Potenziale zunächst identifiziert und später bewertet. Zudem war es notwendig, eine Förderform zu finden, die der Interdisziplinarität der Nanotechnologie Rechnung trägt. In einer Vorstudie zur Innovations- und Technikanalyse (ITA) der Nanotechnologie wurde der Bedarf an vertiefende Technikbewertungen und Vorsorgemaßnahmen zu möglichen Risiken präzisiert. Dies verdeutlicht, dass bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt der Technikentwicklung im Bereich Nanotechnologie Wissen zu den potenziellen ökonomischen, ökologischen, gesundheitlichen, politischen sowie sozialen Folgewirkungen erarbeitet wird und in innovationsbegleitende Maßnahmen wie auch in die Förderung zurückgespielt wird. Zudem ist der gesellschaftliche Dialog über Chancen, Perspektiven und Risiken eine zentrale Priorität in Deutschland. Die innovationsbegleitenden Maßnahmen zur Nanotechnologie belegen in ihrer Synthese, dass in der Nanotechnologie unterschiedliche Systeme und ihre Akteure - mitunter erstmals - aufeinandertreffen und gemeinsame Gestaltungsprozesse noch zu optimieren sind. Eine der zentralen methodischen und konzeptionellen Herausforderungen der Innovations- und Technikanalyse besteht - wie am Beispiel Nanotechnologie dargestellt - darin, die unterschiedlichen Kulturen der beteiligten Systeme zusammenzuführen, damit Gestaltungsspielräume, die sich dem Menschen durch Technik eröffnen, zum einen hinreichend analysiert und zum anderen hinreichend im Sinne von Gesellschaft und Wirtschaft genutzt werden können.
Donnerstag, 25. November 2010, 16:30 Uhr Claudia Som (EMPA, St. Gallen) Prospective technology assessment for sustainable innovation: the case of nanotextiles Research-oriented practitioners and entrepreneurs aim to take advantage of the opportunities of key technologies while producing economically profitable and ecologically sustainable products. Sustainable products are meant to not harm human health and the environment and in the best case may mitigate challenges of sustainability such as resource consumption. Nanotechnologies have generated exciting prospects for the development of new applications in a number of industrial and consumer sectors. In our case study on nanotextiles we experienced that innovators lack an holistic view of the opportunities of nanomaterials for new or improved functionalities of their product systems. Additionally, they often seem not to be conscious about the potential of nanotechnologies for improving the environmental sustainability performance. Furthermore there is still a high uncertainty over the safety of nanomaterials to human health and the environment. Consequently, the industry faces the high uncertainty about future regulations of nanomaterials as public opinions embrace the extreme attitudes of "banning all nanomaterials" and "no specific regulation is needed". How can "innovators" in the context of these uncertainties on the different levels then make technological choices that will be economically and ecologically sustainable? In our case study we illustrated the potential opportunities and potential risks of nanomaterials in textiles in the frame of a prospective technology assessment. We found that also the design of nanotextiles is a key for save products of high quality and functionality. Based on the case study we substantiate the limits of prospective technology assessment to mitigate the uncertainties. But we also identify added values of prospective technology assessment such as its contribution to: (1) a fact based discussion about regulation and labelling (2) a scope of action for industry to mitigate uncertainties and innovate safer products, (3) a priorisation and differentiation of risks of nanomaterials and (4) informed decision making in regulation agencies and innovative industries.
Donnerstag, 25. November 2010, 17:00 Uhr Michael Steinfeldt (FG Technikgestaltung und Technologieentwicklung, Uni Bremen) Umweltentlastungen durch Nanotechnologie - Faktor 10 oder eher inkrementelle Effizienzsteigerungen mit hohen Risiken? Experten schreiben Nanotechnologien Potenziale zu weitreichenden Veränderungen zu, die letztlich fast alle gesellschaftlichen Bereiche erfassen können. Von Nanotechnologien wird auch ein wesentlicher Beitrag zu weitreichenden Umweltentlastungen erwartet, dabei stehen im Wesentlichen Plausibilitätsüberlegungen im Vordergrund. Die sich daraus abzuleitende Frage lautet: Wie groß sind die möglichen Entlastungseffekte für die Umwelt durch nanotechnische Verfahren und Produkte wirklich? Sind weitreichende Innovationssprünge mit entsprechenden Umweltentlastungen realistisch oder doch nur eher inkrementelle Verbesserungen? Und werden Verbesserungen in der Ressourceneffizienz evtl. durch höhere Risiken erkauft? Derartige Fragen werden methodisch in der Regel durch Ökobilanzen und eine toxikologische bzw. Risikoanalyse angegangen. Die dafür nötigen umfangreichen Daten stehen aber in der F&E-Phase, also vor der Produkteinführung, nicht zur Verfügung. Hier müssen methodische Anpassungen vorgenommen werden in Richtung auf eine 'prospektive' und 'vorläufige' Bewertung. Dieser Beitrag versucht die Beantwortung der oben genannten Fragestellung, indem
Dabei liegt der Fokus auf den potenziellen Umweltentlastungseffekten, die im Rahmen von 'Ökoprofilen' abgeschätzt werden. Die potenziellen Risiken werden im Rahmen einer Besorgnis und Entlastunganalyse angesprochen [1, 2, 3, 4, 5]. Das zugrundegelegte Verständnis von Umweltentlastungspotenzialen umfasst dabei nicht nur die Umwelttechnik im engeren Sinne (End-of-Pipe-Technologien), sondern insbesondere auch den prozess-, produktions- und produktintegrierten Umweltschutz und damit nicht zuletzt auch die ‚Input-Seite' auf dem Weg zu einem nachhaltigen Wirtschaften, also die Verringerung und Veränderung der Quantitäten (Ressourceneffizienz) und Qualitäten (Konsistenz) der Stoff- und Energieströme, die in die Technosphäre eintreten. Die Analyse von bereits auf dem Markt befindlichen oder kurz vor der Vermarktung stehenden nanotechnischen Produkten und Prozessen mit Bezug auf Umweltschutz/Umweltentlastung ergab eine große Vielfalt an schon realisierten und potenziell erwartbaren Anwendungsbereichen. Festzustellen ist hierbei aber, dass deren Umweltrelevanz bisher fast ausschließlich qualitativ dargestellt wird. Quantifizierende Untersuchungen zu erwartbaren - bzw. erst zu realisierenden - Umweltentlastungen durch einzelne nanotechnische Produkte und Prozesse sowie weiter reichende Umweltinnovationen im Sinne des produkt- und produktionsintegrierten Umweltschutzes bilden bisher die Ausnahme. Neben den Anwendungspotenzialen im Bereich von End-of-pipe-Technologien wie Membranen (die Katalyse reicht jenseits der Abgasreinigung in vielen Bereichen ja schon weit in den integrierten Bereich hinein) verdeutlicht der Vortrag, dass die überwiegenden und besonders weit reichenden Potenziale für Nano-Umweltinnovationen bei den integrierten Innovationen sowie bei den Innovationen im Energiebereich liegen. Exemplarische Fallbeispiele werden vertiefend vorgestellt.
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