Die Zukunft braucht Innovation: Radikal, disruptiv und nachhaltig

Inkrementelle Innovationen lösen die Herausforderungen unserer modernen Welt nicht mehr. Es braucht gänzlich neue Ideen.

Die Dampfmaschine ist weithin Synonym für die industrielle Revolution. Sie transformiert die Wirtschaft ab dem späten 18. Jahrhundert und führt zu einem rasanten Wachstum der Industrie. Die damit verbundenen wesentlichen Technologien wandeln die fossile potenzielle Energie im günstigsten Fall in kinetische Energie und ermöglichen direkt wie auch indirekt über Elektrizität eine immer produktivere Bewegung und Fertigung. Das zog wiederum eine enorm beschleunigte Entwicklung von Technik, Produktivität, Bildung und Wissenschaften und von Innovationen nach sich. So zum Beispiel im Königreich Württemberg, in dem im 19. Jahrhundert Ferdinand von Steinbeis als Wirtschaftsförderer wie auch Unternehmerinnen und Unternehmer wie Gottlieb Daimler, Berta und Karl Benz oder Robert Bosch als Innovatoren erfolgreich aktiv sind. Auch heute noch, 200 Jahre später, ist die daraus resultierende tiefgreifende und dauerhafte Umgestaltung durch eine Transformation der sogenannten Industriestaaten im Gange. Die Industrialisierung hat so tiefgreifende Auswirkungen auf Mensch und Natur, dass eine neue geochronologische Erdepoche, das Anthropozän definiert wurde. Wesentliches Charakteristikum dieses Zeitalters ist, dass der Mensch mit den von ihm geschaffenen und genutzten Technologien zu einem der wichtigsten Einflussfaktoren auf die biologischen, geologischen und atmosphärischen Prozesse der Erde geworden ist. Die Folgen daraus sind zukünftig möglicherweise beherrschbar, sofern es gelingt, nun Technologien mit den gleichen Konsequenzen dafür nachhaltig einzusetzen. Hierfür bedarf es Innovatoren und geeigneter Innovationen sowie neuer Technologien. Gleichzeitig hat mit dem Quanten-Computing eine weitere Phase der industriellen Revolution begonnen, die einen wesentlichen Beitrag hierfür liefern kann, ist sich Professor Dr. Werner G. Faix sicher. Als Geschäftsführer der Steinbeis School of International Business and Entrepreneurship (SIBE) beschäftigt er sich intensiv mit den Möglichkeiten wie Herausforderungen dieses Zeitalters für Wirtschaft und Gesellschaft.

2023: Wo wir stehen

Das Zeitalter des Anthropozäns ist von vier sogenannten industriellen Revolutionen mit jeweils zunehmendem Komplexitätsgrad gekennzeichnet:

• 1.0 (ab Ende des 18. Jahrhunderts): Einführung mechanischer Produktionsanlagen mithilfe von Wasser- und Dampfkraft
• 2.0 (ab Beginn des 20. Jahrhunderts): Einführung von arbeitsteiliger Massenproduktion mithilfe elektrischer Energie
• 3.0 (ab 1965): Einsatz von Elektronik und Informationstechnologie (IT)
• 4.0 (ab 1990): Internet, Digitalisierung, Einsatz cyberphysikalischer Systeme und künstlicher Intelligenz (KI)

Und ich möchte den bisherigen vier eine weitere hinzufügen:

• 5.0 (heute): Quantencomputer und die Kopplung von KI und Quanten-Computing

 

Die zeitliche Einordnung zeigt, dass nicht nur die Komplexität, sondern auch die Geschwindigkeit der Entwicklungen drastisch zunimmt – verbunden einerseits mit vielen Chancen und andererseits mit der Verunsicherung vieler Menschen, nicht mehr mitzukommen, was eine Sehnsucht nach dem verklärten Gestern und der vermeintlich guten alten Zeit verursachen kann. Das Anthropozän ist außerdem geprägt durch mehrere Megatrends:

• Die Erdbevölkerung hat dramatisch zugenommen: Waren es noch im Jahr 1800 rund eine Milliarde Menschen, so leben heute etwa acht Milliarden Menschen. Bis 2050 wird eine Erdbevölkerung von rund neun Milliarden Menschen vorhergesagt.
• Das Lebensalter der Menschen steigt kontinuierlich – mit Quantencomputer-Medizin wird ein Alter von über 100 Jahren prognostiziert. Die Armut nimmt ab.
• Gleichzeitig haben über eine Milliarde Menschen aber immer noch keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Die Zahl der Flüchtlinge steigt – zum Teil verursacht durch Konflikte, Kriege und vom Klimawandel verursachte Hungersnöte.
• Der Ausstoß von Treibhausgasen nimmt immer noch zu und der Klimawandel schreitet fast ungebremst voran. Ursachen sind der steigende Verbrauch fossiler Energieträger, die Rodung und der Brand von Wäldern und dadurch verursacht das Schmelzen des Permafrosts und der Polkappen.
• Überfischung, Erwärmung, Versauerung und Salzgehalt-Reduktion der Weltmeere: Das alles könnte zur Veränderung der Meeresströme, beispielsweise des Golfstroms, führen – mit dramatischen Folgen.
• Wir erleben eine immer schnellere Zerstörung natürlicher Ökosysteme, die unwiederbringliche Vernichtung biologischer Vielfalt mit einem dramatisch zunehmenden Artensterben.
• Fruchtbare Landflächen werden knapp bei gleichzeitig steigender Nachfrage nach Agrarprodukten.
• Die Bildung der Menschen ist stark angestiegen, verbunden mit einem zunehmenden Wertewandel hin zu mehr Mitbestimmungsinteresse, Demokratie, Umweltbewusstsein, Nachhaltigkeit und Transformationsbereitschaft.
• Der Anteil der in der Industrieproduktion beschäftigten Menschen nimmt ständig ab, unter anderem aufgrund der Digitalisierung (Industrie 4.0, etc.).

Diese Megatrends verdeutlichen positive Entwicklungen für unsere Lebensqualität, der sprichwörtliche Segen, aber auch sich drastisch zuspitzende, damit einhergehende Probleme – der Fluch als Pendant. Diese Probleme erfordern ein Umdenken hin zu nachhaltiger, zukunftsfähiger Innovation.

Innovation in Deutschland: der Status quo

Eine der ersten „Massen“-Produktionen von 2-Kbit-Computerchips namens „Riesling-Chip“ fand in den 1970er-Jahren bei der Internationalen Büro Maschinen GmbH (IBM, vormals Deutsche Hollerith Gesellschaft) in Sindelfingen statt – der Chip wurde im IBM-Labor in Böblingen entwickelt. Heute müssen wir mit enormem Subventionsaufwand ausländische Chiphersteller zur Medium-Tech-Produktion in Deutschland motivieren. Trotzdem meinen wir, Innovationsweltmeister zu sein. Das mag bei inkrementellen Innovationen mitunter stimmen – nur sind diese heute im internationalen Wettbewerb kein entscheidender Wettbewerbsfaktor. Joachim Dorfs, Chefredakteur der Stuttgarter Zeitung, beschreibt den Zustand Deutschlands und der deutschen Wirtschaft folgendermaßen: „Die Sicherheit wurde an die USA outgesourct, von Russland wurde Energie sehr günstig eingekauft und die damit hier produzierten Güter auf dem gewaltigen Markt Chinas verkauft.“

In der Steinbeis-Innovationsstudie haben wir in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Allgemeine Psychologie und Methodenlehre der Otto-Friedrich-Universität Bamberg die momentane Situation in Deutschland analysiert. Die Metastudie auf Basis der weltweit wichtigsten Innovationsstudien kommt zu diesen Ergebnissen:

• Deutschland und die deutsche Wirtschaft sind nach wie vor wettbewerbsfähig und nehmen in allen globalen Innovationsrankings einen Platz unter den Top 10 der Volkswirtschaften ein.
• Die deutsche Wirtschaft ist Vorreiterin in inkrementellen Innovationen.
• Das Bildungssystem und die Wissenschaft sind gut bis sehr gut – aber nicht hervorragend/exzellent, wie beispielsweise Universitäten und Forschungseinrichtungen in den USA, Großbritannien, der Schweiz oder China.
• Die deutsche Wirtschaft lebt noch immer vorrangig von Unternehmensgründungen, die 100 und mehr Jahre zurückliegen.
• Zur Sicherstellung der Wettbewerbs- und Innovationsfähigkeit der deutschen Wirtschaft ist ein deutliches Mehr an Transformationsprozessen sowie an radikalen und disruptiven Innovationen notwendig.
• Die Verwirklichung der Nachhaltigkeit (klimaneutrale Energie, Nahrung, Wohnung, Mobilität, etc.) erfordert zusätzlich viele radikale und disruptive Innovationen und die Gestaltung von entsprechenden Transformationsprozessen.
• Der Wissens- und Technologietransfer muss in Deutschland mit agilen Prozessen deutlich verbessert werden – Wissenschaft, Unternehmen und Politik sind allesamt stark gefordert.
• Die Wertschöpfung durch radikale und disruptive Innovationen und damit der Wert der deutschen Unternehmen muss deutlich gesteigert und dem Benchmark US-amerikanischer Unternehmen angepasst werden.
• Das Gründer- und Start-up-Szenario in volkswirtschaftlich relevanten Bereichen muss in Deutschland deutlichst gesteigert werden (Förderung von Rahmenbedingungen, Finanzierung, Ansehen, Risikominimierung etc.).
• Die Clusterbildung in Deutschland und die Etablierung von (internationalen) Netzwerken zur Steigerung der Innovationsleistung muss vorangetrieben und aktiv gestaltet werden.
• Die unternehmerische Leadership-Verantwortung für Innovationen muss Wirklichkeit werden: Vorrangige Aufgabe von Führungskräften ist Innovation, das Management ist für den laufenden Betrieb zuständig! Das Verständnis muss vorhanden sein, dass eine Innovation erst dann als eine solche bezeichnet werden kann, wenn eine gute, möglichst radikale oder disruptive Idee wertschöpfende Wirklichkeit geworden ist, das heißt, wenn bei Nutzerinnen und Nutzern und in Folge auch bei Unternehmensgewinn und Unternehmenswert ein deutlicher Zuwachs zu verzeichnen ist.

Gestaltung einer innovativen und nachhaltigen Zukunft: radikal und disruptiv

Mein Credo: Wer innoviert in der Zeit, der kann die Zukunft nachhaltig gestalten. Wer erst in der Zukunft innoviert, dem bleibt keine Zeit! Das Zeitalter des Anthropozäns ist bis heute dadurch geprägt, dass die vielfältigen Innovationen gleichermaßen Segen und Fluch sind. Zwar hat ein Umdenken stattgefunden, auch dank des Club of Rome, vieler weiterer Initiativen und Bewegungen sowie zahlreicher wissenschaftlicher Erkenntnisse und der für viele Menschen spürbaren Auswirkungen des Klimawandels. Die entsprechend notwendigen Verhaltensänderungen sind aber leider in realiter noch auf einem stark verbesserungswürdigen Niveau.

Wir müssen und wir sollten mit voller Überzeugung und Motivation an einer nachhaltigen, für Menschen und Natur guten und lebenswerten Zukunft arbeiten. Dazu bedarf es vielfältiger Anstrengungen und Veränderungen in allen Bereichen. Und dazu ist eine Vielzahl an Technologien und an Innovationen, inkrementelle, aber vor allem radikale und disruptive Innovationen, notwendig. Diese Technologien und Innovationen müssen von uns Menschen – Menschen mit Bildung, Menschen mit Führungskraft – entwickelt und realisiert werden, wo sinnvoll, mit der Unterstützung von KI-Systemen und Quantencomputern. Dazu benötigen wir Innovationssysteme wie wir sie in der Abbildung (siehe Unten) darstellen.

Ob inkrementell, radikal oder disruptiv – Innovationen haben verschiedene Ausprägungen, die sich im Wesentlichen hinsichtlich ihres Neuheitsgrads, der Art der Veränderung und des Umfangs ihrer Auswirkungen unterscheiden. Streben inkrementelle Innovationen die Optimierung und Weiterentwicklung von bestehenden Produkten, Dienstleistungen und Prozessen an, zielen radikale und disruptiv wirkende Innovationen auf die Entwicklung gänzlich neuer Technologien, Systeme oder beispielsweise Produkte ab. Somit orientieren sich diese letztgenannten Innovationsformen nicht an den Leistungsanforderungen und Maßstäben bestehender Produkte, Funktionen und Wirkungsweisen. Für die Gestaltung einer nachhaltigen und prosperierenden Zukunft sind vor allem diese radikalen und disruptiven Innovationen notwendig. Etablierte Organisationen sind allerdings nicht der ideale Platz, um qualitativ gute radikale und disruptive Innovationen zu entwickeln und umzusetzen. Gelebtes Entrepreneurship ist viel besser und leistungsfähiger in Innovations-Tochtergesellschaften oder Start-ups wirksam.

Wir müssen eine Agenda für Nachhaltigkeit, Innovation und Bildung in allen Bereichen der Gesellschaft formulieren und realisieren. Dies führt zu nachhaltiger gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Prosperität, Wettbewerbs- und Zukunftsfähigkeit. Eine solche Agenda bedeutet gleichzeitig eine Agenda für nachhaltiges Wachstum! Wirtschaftswachstum beruht in einer freiheitlichen und demokratischen Gesellschaft vor allem auf der Akkumulation und Verbreitung von Wissen und damit von Forschungs- und Gedankenfreiheit. Der Wissenschafts-Praxis-Transfer für die Innovationsentwicklung muss durch ganzheitliche Bildungsprozesse (post- und post-post-gradual) und entsprechende Rahmenbedingungen gefördert werden. Das Ziel: die Befähigung, wissenschaftliche Erkenntnisse in Innovationen umzusetzen. Die Bildung von Nachwuchs-Leadern sowie Innovatorinnen und Innovatoren muss im übertragenen Sinne Ferdinand von Steinbeis‘ im Rahmen von ergebnisoffenen realen Innovationsprojekten in den Betrieben und nicht (nur) im Hörsaal erfolgen. Denn dann arbeiten Wissenschaft und Industrie tatsächlich Hand in Hand und befähigen junge Menschen zur Übernahme von Leadership-Verantwortung.

Innovation braucht Leadership

Leadership bedeutet nach Joseph Schumpeter Verantwortung für Innovation und nicht vordergründig die Führung von Menschen. Entsprechend sollte die Entwicklung von Mitarbeitenden mit Fokus auf Innovationsperformanz, nachhaltige Wertschöpfung und Leadership erfolgen. Eine gute Idee entwickeln ist das eine – eine gute Idee in wertschöpfende und nachhaltige Wirklichkeit umzusetzen erfordert dagegen Leadership. Das fasst unser Verständnis von Leadership an der SIBE zusammen:

 

„Leadership bedeutet, sich selbst und menschliche Gemeinschaften in offenen, komplexen und dynamischen Situationen unter Berücksichtigung der Rahmenbedingungen und der kollektiven Rationalität mit Persönlichkeit vernünftig, verantwortlich und ethisch in eine nachhaltige, innovative und kreative Zukunft zu führen.‟ (Faix, A.-V., Faix, W. G., Kisgen, S. und Mergenthaler, J., 2019)

Unter „führen“ verstehen wir, Ursache dafür zu sein, dass Menschen ein gemeinsames (neues) Ziel aktiv erreichen wollen. Vernünftig, verantwortlich und ethisch meint, gute (strukturelle) Gründe zu haben, um eine nachhaltige positive Entwicklung für die Gemeinschaft zu gestalten und eine Wert-Stiftung für die eigene Gemeinschaft unter Bewahrung der Natur zu erreichen. Das bedeutet, das humanistische Bildungsideal in den eigenen individuellen Möglichkeiten und Zielen zu erfüllen und sollte nicht instrumentalistisch verstanden werden.

In die Zukunft zu führen umfasst, diese kreativ zu gestalten und setzt in einer komplexen, dynamischen Welt voraus, eine Vorstellung von möglichen Szenarien der Zukunft und daraus abgeleiteter Ziele zu haben, für die man sich verantwortlich fühlt. Damit die Zukunft nachhaltig, innovativ und kreativ gestaltet ist, müssen Transformationsprozesse entwickelt werden, die das Ziel haben, Innovationen – auch radikale und disruptive – hervorzubringen und agil Wirklichkeit werden zu lassen. Eine kollektive Rationalität ist in unserem Verständnis dann erreicht, wenn möglichst viele Betroffene kooperativ beteiligt sind. Leadership findet letztendlich in vielen Formen menschlicher Gemeinschaften statt: Das sind beispielsweise Organisationen, Unternehmen, Forschungsgruppen, Parteien und deren Teilgemeinschaften sowie Netzwerke.

 

Industrie 5.0: IoT, KI und Quantencomputer

Internet der Dinge (IoT) und KI sind schon heute ursächliche Treiber von Innovationen. Die eingangs genannte industrielle Revolution 5.0 steht im Zeichen von Quanten-Computing (QC) und der Verknüpfung von KI und QC. Sie werden in naher Zukunft entscheidende Werkzeuge für wesentliche wissenschaftliche Erkenntnisse sein und zu Instrumenten einer Vielfalt von radikalen und disruptiven Innovationen, neuen Technologien und damit auch von neuen Geschäftsmodellen sowie den notwenigen Beiträgen zu Nachhaltigkeit und zur Beherrschung der Folgen des Klimawandels werden.

Einige Entwicklungsbeispiele, an denen heute schon mit QC und QC-KI gearbeitet wird, verdeutlichen das Potenzial:

• Microsoft arbeitet mit QC an der Entwicklung energiearmer katalytischer Nitrogenase-Versionen (Dünger). Dies würde in Zukunft eine energieeffiziente Nahrungsproduktion ermöglichen und zu einer sogenannten zweiten „Grünen Revolution“ führen.
• Die Medizin benötigt dringend neue Antibiotika, da viele Keime resistent geworden sind. Die klassische Entwicklung ist sehr aufwendig und zeitintensiv. Mit Quantencomputern können neue Antibiotika vom Wirkmechanismus her modelliert und entwickelt werden. Das erfordert eine enorm hohe Leistung, so werden nur vielversprechende Substanzen in den Labortest gebracht.
• Viele schwere Krankheiten, wie beispielsweise zahlreiche Krebsformen, sind genetisch bedingt. Eine Kombination von Gentherapie, Quantencomputern und CRISPR könnte die erfolgreiche Therapie der Zukunft werden.
• Um die Erd- und Atmosphärenerwärmung zu stoppen und die Energieversorgung sicherzustellen, benötigen wir „saubere“ Energie – nämlich Sonnenenergie. Sie ist nutzbar in Form von Solarzellen, Windkraft, mit aus ihr erzeugtem Wasserstoff und in Zukunft mit Fusionsreaktoren. Die weitere Entwicklung der Fusionsreaktoren wird mithilfe von KI gekoppelt mit Quantencomputern erfolgen und so hoffentlich in naher Zukunft erfolgreich sein.
• ExxonMobil hat die Fähigkeiten des IBM Quantum Netzwerks genutzt, um Methoden zu erforschen, die die weltweite Routenplanung von Handelsschiffen auf Quantencomputern abbilden.
• Forscher von IBM und Boeing haben bei der Optimierung von Flugzeugoberflächen zusammengearbeitet, um Korrosion und alle Arten von chemischen Reaktionen, die auf Oberflächen stattfinden, zu untersuchen.

Zahlreiche weitere Anwendungen sind in der Planung, Entwicklung und in der Realisierungsphase.

Vorreiter in der unternehmerischen Nutzung von KI, IoT und Quanten-Computing sind die USA und China. Und obwohl viel Forschung und Entwicklung in Europa und Deutschland stattfindet, ist die unternehmerische Umsetzung und Anwendung leider nicht auf einem entsprechenden Niveau.

Der Blick nach vorn

Wir befinden uns in „einem Wettlauf um die Zukunft“, bringt es der Physiker Michio Kaku auf den Punkt. Europa und Deutschland sollten sich anstrengen, diesen Wettlauf nicht zu verlieren! Denn wir müssen heute und in Zukunft noch ein Vielfaches an Innovationen erschaffen, um eine nachhaltige Zukunft für die Menschheit und für die Natur zu ermöglichen. Nachhaltige Innovationen und Technologien müssen zum Segen für Mensch und Natur werden!

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Steinbeis School of International Business and Entrepreneurship (SIBE)
Für die Zukunft aufgestellt: Innovationsprojekte mit der SIBE

Die Steinbeis School of International Business and Entrepreneurship (SIBE) unterstützt Unternehmen und Organisationen bei der Entwicklung und Realisierung von Innovationsprojekten unter Einbeziehung junger kompetenter Mitarbeitender mit Bachelor- oder Master-Abschluss, die im Rahmen eines projekt- und berufsintegrierten Master-, Diploma- oder Promotionsprogramms intensiv durch das Expertenteam der SIBE betreut werden. Unter anderem bietet die SIBE in Kooperation mit IBM, der Alma Mater Europaea der Europäischen Akademie der Wissenschaften und Künste und der TUM International ein KI/Quantencomputer-Programm an. Die Projektmitarbeitenden sind im Unternehmen bereits angestellt oder werden entsprechend den Projektanforderungen rekrutiert, auch in internationalen Zielmärkten. Das Projektteam wird mit einer von der SIBE entwickelten und erprobten Innovationsprojektsystematik geführt. Durch den Einsatz von Mitarbeitenden des Unternehmens entsteht und verbleibt die Projektkompetenz im Unternehmen. Bei herausfordernden Projekten werden international spezifische Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hinzugezogen.

Außerdem unterstützt die SIBE Unternehmen in der Entwicklung und Identifikation von Innovationsfeldern und -ideen sowie bei der (Aus-)Gründung von Innovations-Tochtergesellschaften.

Zahlreiche der von der SIBE realisierten inkrementellen, radikalen und disruptiven Projekte sind in der Publikationsreihe „Management von Innovation und Zukunftsgestaltung“ und „Management von Wachstum und Globalisierung“ publiziert: www.steinbeis-sibe.de/sibe/publikationen

Autor

Prof. Dr. Werner G. Faix
Geschäftsführer der Steinbeis School of International Business and Entrepreneurship GmbH (SIBE) (Herrenberg)

 

Literatur

• Carbon, C.-C., Faix, W. G., Kisgen, S., Mergenthaler, J., Muralter, F., Schwinn, A., Windisch, L. (2021). Steinbeis-Innovationsstudie. Stuttgart: Steinbeis-Edition.

• Faix, W. G., Mergenthaler, J., Ahlers, R.-J., Auer, M. (2014). InnovationsQualität. Über den Wert des Neuen. Stuttgart: Steinbeis-Edition.

• Mainzer, K. (2023). Zukunft durch nachhaltige Innovation. Berlin: Springer Nature.

• IBM Institute for Business Value (2021). The Quantum Decade. Armonk, NY: IBM Corporation.

• Mainzer, K. (2020). Quantencomputer. Von der Quantenwelt zur Künstlichen Intelligenz. Berlin: Springer Nature.

• Kaku, M. (2023). Wettlauf um die Zukunft. Hamburg: Rowohlt Verlag.

• Kisgen, S. (2021). Leadership – Transdisciplinary Writings. Stuttgart: Steinbeis-Edition.

• Faix, W. G., Windisch, L., Kisgen, S., Paradowski, L., Unger, F., Bergmann, W., Tippelt, R. (2020). A new model for state-of-the-art leadership education with performance as a driving factor for future viability. Leadership, Education, Personality: An Interdisciplinary Journal. 2:59-74.

• Faix, W. G., Kisgen, S., Mergenthaler, J. (2019). Leadership. Personality. Innovation. Education and Research at SIBE. Stuttgart: Steinbeis-Edition.

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