Der MINT-Fachkräftemangel – Ausmass, Ursachen und Auswirkungen

Eine Studie des Büro BASS im Auftrag des Staatsekretariats für Bildung und Forschung SBF kommt zum Schluss, dass der Fachkräftemangel im Bereich Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT) nicht nur ein konjunkturelles Phänomen ist. In Zeiten der wirtschaftlichen Prosperität nimmt der MINT-Fachkräftemangel ein Ausmass an, das die Produktionsmöglichkeiten von Unternehmen fühlbar einschränken kann. Während die Löhne rasch auf die Verknappung des Angebots reagieren, scheint die Studienfachwahl von Veränderungen auf dem Arbeitsmarkt unberührt – zumindest kurz- bis mittelfristig.

Unter MINT-Fachkräften verstehen wir erwerbstätige Personen, die folgende zwei Kriterien erfüllen:− Sie haben erfolgreich einen Studiengang an einer Universität, an einer Eidgenössisch Technischen Hochschule (ETH) oder an einer Fachhochschule absolviert, wobei der Studiengang dem Bereich MINT zugeordnet werden kann.− Sie leisten noch fach- oder projektbezogene Arbeiten. Personen in der obersten Geschäftsleitung, die ausschliessliche Managementfunktionen wahrnehmen, zählen nicht zu den MINT-Fachkräften.Es gibt verschiedenste Indikatoren, die Rückschlüsse auf die Frage zulassen, ob ein Fachkräftemangel vorliegt. In Anlehnung an Koppel (2008) haben wir uns dafür entschieden, den Fachkräftemangel mit der sogenannten «Fachkräftelücke» zu operationalisieren (vgl. Kasten 1

− Definition: Die Fachkräftelücke zu einem bestimmten Zeitpunkt ist als Differenz zwischen der Nachfrage nach Fachkräften und dem inländischen Angebot an Fachkräften zu diesem Zeitpunkt definiert. Wenn die Fachkräftelücke positiv ist, bedeutet dies, dass es innerhalb der Schweiz einen Mangel an Fachkräften gibt. Ist sie hingegen negativ, dann gibt es auf dem Arbeitsmarkt einen Überschuss an Fachkräften.− Operationalisierung: Das Angebot an Fachkräften, die auf dem Schweizer Arbeitsmarkt kurzfristig verfügbar sind, kann mit der Anzahl stellensuchender Fachkräfte operationalisiert werden (Arbeitsmarktstatistik des Seco), die Nachfrage mit der Anzahl offener Stellen. In der Arbeitsmarktstatistik des Seco ist nur ein Teil der offenen Stellen registriert. Die Anzahl offener Stellen wurde deshalb für den März 2009 mittels einer Online-Befragung von Schweizer Unternehmen erhoben (vgl. Kasten 2).− MINT-Kategorien: Die MINT-Fachkräftelücke wurde für verschiedene MINT-Kategorien kalkuliert (Informatik, Elektroingenieurwesen, Maschineningenieurwesen, Bauingenieurwesen etc.).− Entwicklung der MINT-Fachkräftelücke: Für den März 2010 kennen wir sowohl die bei den Regionalen Arbeitsvermittlungsstellen (RAV) registrierten offenen MINT-Stellen als auch die nichtregistrierten offenen Stellen (aus der Online-Befragung der Unternehmen). Damit kann für den März 2010 die Meldequote – d.h. der Anteil der offenen Stellen, die bei den RAV gemeldet werden – berechnet werden. Geht man davon aus, dass diese Meldequote über die Zeit konstant ist, kann die MINT-Fachkräftelücke auch rückwirkend berechnet werden.

). Gemäss diesem Konzept ist die Fachkräftelücke zu einem bestimmten Zeitpunkt als Differenz zwischen der Nachfrage nach Fachkräften und dem inländischen Angebot an Fachkräften zu diesem Zeitpunkt definiert. Wenn die Fachkräftelücke positiv ist, bedeutet dies, dass es innerhalb der Schweiz einen Mangel an Fachkräften gibt. Ist sie hingegen negativ, dann gibt es auf dem Arbeitsmarkt einen Überschuss an Fachkräften.

Ausmass der MINT-Fachkräftelücke im März 2009

Im März 2009 betrug die MINT-Fachkräftelücke gemäss unserer Hochrechnung 14 000 (fehlende) MINT-Fachkräfte.
Der Schätzwert von 14 000 fehlenden MINT-Fachkräften unterliegt aufgrund der vorgenommenen Hochrechnung der Anzahl offener Stellen einer gewissen Unsicherheit. Der «wahre Wert» liegt mit einer Wahrscheinlichkeit von 95% zwischen 9659 und 18 486. Der Punktschätzer von 14 088 fehlenden MINT-Fachkräften dürfte tendenziell zu hoch sein, da trotz der hohen Rücklaufquote der Unternehmensbefragung ein allfälliger Selektionsbias nicht ausgeschlossen werden kann. Es gab 16 100 offene MINT-Stellen und 2000 stellensuchende MINT-Fachkräfte. Die Lücke kann als substanziell bezeichnet werden, da sie bei insgesamt 173 000 beschäftigten MINT-Fachkräften einer Vakanzquote von 8,5% entspricht: Fast jede elfte MINT-Stelle war nicht besetzt. Die Arbeitslosenquote unter den MINT-Fachkräften betrug im März 2009 nur gerade 1,2%, während die Arbeitslosenquote aller Erwerbspersonen mit 3,4% dreimal so hoch war. Es fehlten vor allem Informatiker, Elektroingenieure, Mikroingenieure, Maschineningenieure und Bauingenieure.

Konjunkturelle Abhängigkeit: Die strukturelle MINT-Fachkräftelücke

Den funktionalen Zusammenhang zwischen der Konjunktur und dem MINT-Arbeitsmarkt haben wir mittels eines zeitreihenanalytischen Modells der Klasse VARX
VARX = Vector autoregressive model with exogenous variables. geschätzt. Auf der Basis dieses funktionalen Zusammenhangs wurde berechnet, wie hoch die MINT-Fachkräftelücke ist, wenn sich die Schweizer Wirtschaft auf ihrem langfristigen Wachstumspfad befindet. Das Ergebnis dieser Berechnung könnte man strukturellen MINT-Fachkräftemangel nennen. Unterstellt man, dass der langfristige Wachstumspfad der Schweizer Volkswirtschaft mit einem realen Wachstum des Bruttoinlandprodukts in der Höhe von 1,7% bis 2,0% beschrieben werden kann, resultiert eine strukturelle MINT-Fachkräftelücke im Umfang von rund 10 000 fehlenden MINT-Fachkräften.

Einwanderung von MINT-Fachkräften

Auch der Zusammenhang zwischen der Konjunktur, dem MINT-Fachkräftemangel und der Immigration von ausländischen MINT-Fachkräften wurde untersucht. Dabei hat sich zum einen herausgestellt, dass die Einwanderung von MINT-Fachkräften mit der MINT-Fachkräftelücke hoch positiv korreliert ist: Je höher die MINT-Fachkräftelücke, desto ausgeprägter die Immigration von MINT-Fachkräften. Zum anderen hat sich gezeigt, dass die Einwanderung von ausländischen MINT-Fachkräften für den Schweizer MINT-Arbeitsmarkt elementar ist. In den Jahren 2007 und 2008 sind jeweils rund 10 000 MINT-Fachkräfte eingewandert, was rund zwei MINT-Absolventenjahrgängen an allen Schweizer Universitäten und Fachhochschulen entspricht. Dies macht deutlich, dass der Schweizer MINT-Arbeitsmarkt nicht wirklich als national abgrenzbarer Markt gesehen werden kann.

Spielt der Markt?

Aus ökonomischer Sicht kommt der Verknappung des Angebots an MINT-Fachkräften, die umgangssprachlich als Fachkräftemangel bezeichnet wird, eine wichtige Funktion zu: Die durch die Angebotsverknappung induzierten Lohnsteigerungen fördern gemäss ökonomischer Lehre eine effiziente Faktorallokation, indem Arbeitskräfte aus weniger produktiven Verwendungen oder der Nichterwerbstätigkeit umgelenkt und mittel- bis langfristig aufgrund der höheren Bildungsrendite vermehrt Arbeitskräfte ausgebildet werden. Die Frage ist, ob dieser Marktmechanismus wirklich spielt. Wenn dies der Fall ist, würde man u.a. folgende Phänomene erwarten: − Die Löhne der MINT-Fachkräfte weisen einen positiven Zusammenhang mit der MINT-Fachkräftelücke auf, konkret: Sie steigen, wenn die MINT-Fachkräftelücke zunimmt.− Jugendliche nehmen mittel- bis langfristig vermehrt MINT-Studiengänge auf, wenn die MINT-Löhne steigen und die MINT-Berufsaussichten attraktiver werden.Die empirische Analyse hat ergeben, dass die Reallöhne der MINT-Fachkräfte zwischen 2005 und 2008 viel stärker gestiegen sind als der Durchschnitt aller Löhne: Die Grafik 1 zeigt, dass das reale Lohnwachstum aller Erwerbstätigen zwischen 2005 und 2008 nur gerade 0,6% betrug, während die Löhne der MINT-Fachkräfte mit 3,3% real fast sechsmal so stark gewachsen sind. Der MINT-Arbeitsmarkt hat also auf die Verknappung an verfügbaren MINT-Fachkräften mit substanziellen Lohnsteigerungen reagiert. Der Markt scheint in dieser Hinsicht zu spielen.Auf der Basis der empirischen Daten der Jahre 1993 bis und mit 2008 konnten wir mittels zeitreihenanalytischen Methoden keinen statistisch signifikanten Einfluss der MINT-Fachkräftelücke auf die Studierendenzahlen bzw. den Studienfachentscheid nachweisen. Dies ist mit den Ergebnissen der Forschung zum Studienfachentscheid konsistent, die besagen, dass Arbeitsmarktüberlegungen beim Studienfachentscheid nur eine untergeordnete Rolle spielen. Wir fanden also keine empirische Evidenz dafür, dass sich eine Knappheit des MINT-Angebots auf dem Arbeitsmarkt kurz- bis mittelfristig auf den Studienfachentscheid auswirkt. Ob dieses Ergebnis auch in einer langfristigen Betrachtung gilt, konnte auf der Grundlage der zur Verfügung stehenden Daten jedoch nicht beurteilt werden.

Auswirkungen des MINTFachkräftemangels

Auf mikroökonomischer Ebene kann ein Mangel an qualifizierten MINT-Fachkräften negative Auswirkungen auf die einzelnen Unternehmen haben, die zur Güter- und Dienstleistungsproduktion MINT-Fachkräfte benötigen. Aus diesem Grund haben wir im Rahmen der Online-Befragung diejenigen Unternehmen, die vom MINT-Fachkräftemangel betroffen waren und/oder noch sind, dazu befragt, was für negative Auswirkungen sie zu vergegenwärtigen hatten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. Bei 64% der Unternehmen, die von einem MINT-Fachkräftemangel betroffen waren, stellten sich negative Auswirkungen ein. Die häufigsten Auswirkungen sind lange Vakanzen, Verzögerungen bei Neueinstellungen und erhöhte Rekrutierungskosten.

Ursachen der MINT-Fachkräftelücke

Rein phänomenologisch betrachtet ist die strukturelle MINT-Fachkräftelücke darauf zurückzuführen, dass das Angebot an MINT-Fachkräften nicht mit der Ausdehnung der Nachfrage nach MINT-Fachkräften Schritt gehalten hat. Die Ursachen hierfür dürften vielfältig sein. Zu nennen ist sicherlich das Phänomen, dass für den Produktionsprozess zunehmend qualifizierte statt unqualifizierte Arbeitskräfte benötigt werden (Skill-biased Technological Change). Braun und Kägi (2010) haben darüber hinaus gezeigt, dass ein grosser Teil der MINT-Fachkräfte im Verlauf ihrer Karrieren in «MINT-fremde» Funktionen abwandern. Dieser Abwanderung steht keine entsprechende Zuwanderung gegenüber, da die meisten MINT-Stellen nur mit Arbeitskräften besetzt werden können, die eine MINT-Ausbildung absolviert haben.In der Tradition der Studienfachforschung haben wir untersucht, welche Faktoren die Wahrscheinlichkeit eines Individuums, ein MINT-Studium zu absolvieren, positiv oder negativ beeinflussen. Konkret wurde auf der Basis von personenindividuellen Paneldaten (TREE-Datensatz)
Nähere Informationen zum Projekt TREE finden sich unter http://tree.unibas.ch. mit einem sogenannten Logit-Modell untersucht, welche Eigenschaften der Schülerinnen und Schüler im Alter von 15 Jahren die Wahrscheinlichkeit beeinflussen, dass sie später ein MINT-Studium absolvieren. Diese Fragestellung ist deshalb von Relevanz, weil gemäss der einschlägigen Literatur die weitere Bildungsbiografie eines Individuums nach dem 1. Bildungsentscheid am Ende der Sekundarstufe I bereits hochgradig feststeht. Die Modellierung hat zu folgenden Erkenntnissen geführt:

Bedeutung und Persistenz des Interesses im Alter von 15 Jahren

Der Berufswunsch im Alter von 15 Jahren und das Interesse für Mathematik beeinflussen die Wahrscheinlichkeit, eine MINT-Fachkraft zu werden, sehr stark positiv. Dieses Ergebnis kann dahingehend interpretiert werden, dass die Interessen im Alter von 15 Jahren bereits hochgradig feststehen, was mit der Forschung zur Entstehung und Entwicklung der Interessen konsistent ist. Zusammen mit dem 1. Bildungsentscheid am Ende der Sekundarstufe I (der auch hochgradig interessegetrieben ist) legt das stabile Interesse im Alter von 15 Jahren die weitere Bildungsbiografie schon fast deterministisch fest.

Selektierende Funktion der Mathematik

Die Leistungsfähigkeit in Mathematik im Alter von 15 Jahren beeinflussen die Wahrscheinlichkeit, später eine MINT-Fachkraft zu werden, stark positiv. Dass diese sogenannte «Ich-kann-Variable» den später zu treffenden Studienfachentscheid derart stark beeinflusst, zeigt wiederum, dass der Studienfachentscheid pro oder contra MINT etwas mit Leistungsfähigkeit zu tun hat. Bezüglich des Studienfachentscheids kommt der Mathematik nicht nur in den Exakten Wissenschaften, sondern auch in den eher praktisch ausgerichteten Ingenieurwissenschaften eine selektierende Funktion zu.

Werte der «MINT-Welt»: Leistungsfähigkeit, Wettbewerb, Fleiss und Ehrgeiz

Die Affinität von angehenden MINT-Fachkräften zu kompetitivem Lernen ist überdurchschnittlich hoch. Bezüglich des kooperativen Lernens lässt sich ein gegenteiliger Zusammenhang beobachten. Darüber hinaus erhöht der sozioökonomische Status, der dem Berufswunsch der 15-jährigen Pisa-Schüler/-innen inhärent ist, die Wahrscheinlichkeit, später eine MINT-Fachkraft zu werden. Der sozioökonomische Status des Berufswunsches kann dabei als Indikator des Ehrgeizes im Alter von 15 Jahren interpretiert werden. Zum anderen hat sich herausgestellt, dass der Fleiss der 15-Jährigen, operationalisiert mit dem Zeitaufwand, der für das Erledigen von Hausaufgaben eingesetzt wird, die Wahrscheinlichkeit, eine MINT-Fachkraft zu werden, positiv beeinflusst. Zusammengenommen ergibt sich so ein Bild der «MINT-Welt», die in einem gewissen Sinne als elitär bezeichnet werden kann. Zumindest kann festgestellt werden, dass Leistungsfähigkeit, Kompetitivität, Ehrgeiz und Fleiss Werte sind, die für eine MINT-Affinität wichtig sind.

Ausgeprägter Geschlechter-Bias

Das Geschlecht beeinflusst die Wahrscheinlichkeit, eine MINT-Fachkraft zu werden, ausserordentlich stark. Die Wahrscheinlichkeit eines 15-jährigen Schülers, eine MINT-Fachkraft zu werden, ist fünfmal höher als diejenige einer 15-jährigen Schülerin. 60% des Unterschieds kann mit Variablen erklärt werden, bezüglich denen sich die Schüler und Schülerinnen unterscheiden. Die restlichen 40% des Unterschieds sind nicht durch andere Faktoren als das Geschlecht erklärbar. Die Wirkung des Geschlechts auf die Wahrscheinlichkeit, eine MINT-Fachkraft zu werden, kann mit dem Gedankenexperiment einer «Geschlechtsumwandlung» illustriert werden: Würde eine 15-jährige Schülerin sozusagen «über Nacht» das Geschlecht wechseln, während die restlichen Eigenschaften dieser Schülerin konstant bleiben würden, würde sich die Wahrscheinlichkeit, eine MINT-Fachkraft zu werden, für dieses Individuum verdreifachen.

Grafik 1: «Veränderung des Reallohns, 2005-2008»

Tabelle 1: «MINT-Fachkräftemangel im März 2009»

Tabelle 2: «Mikroökonomische Auswirkungen des MINT-Fachkräftemangels Frage: Unter welchen der folgenden Auswirkungen, die auf den Fachkräftemangel im Bereich MINT zurückgeführt werden können, hat Ihr Unternehmen aktuell bzw. hatte Ihr Unternehmen im Jahr 2008 zu leiden?»

Kasten 1: Das Konzept der MINT-Fachkräftelücke

− Definition: Die Fachkräftelücke zu einem bestimmten Zeitpunkt ist als Differenz zwischen der Nachfrage nach Fachkräften und dem inländischen Angebot an Fachkräften zu diesem Zeitpunkt definiert. Wenn die Fachkräftelücke positiv ist, bedeutet dies, dass es innerhalb der Schweiz einen Mangel an Fachkräften gibt. Ist sie hingegen negativ, dann gibt es auf dem Arbeitsmarkt einen Überschuss an Fachkräften.− Operationalisierung: Das Angebot an Fachkräften, die auf dem Schweizer Arbeitsmarkt kurzfristig verfügbar sind, kann mit der Anzahl stellensuchender Fachkräfte operationalisiert werden (Arbeitsmarktstatistik des Seco), die Nachfrage mit der Anzahl offener Stellen. In der Arbeitsmarktstatistik des Seco ist nur ein Teil der offenen Stellen registriert. Die Anzahl offener Stellen wurde deshalb für den März 2009 mittels einer Online-Befragung von Schweizer Unternehmen erhoben (vgl. Kasten 2).− MINT-Kategorien: Die MINT-Fachkräftelücke wurde für verschiedene MINT-Kategorien kalkuliert (Informatik, Elektroingenieurwesen, Maschineningenieurwesen, Bauingenieurwesen etc.).− Entwicklung der MINT-Fachkräftelücke: Für den März 2010 kennen wir sowohl die bei den Regionalen Arbeitsvermittlungsstellen (RAV) registrierten offenen MINT-Stellen als auch die nichtregistrierten offenen Stellen (aus der Online-Befragung der Unternehmen). Damit kann für den März 2010 die Meldequote – d.h. der Anteil der offenen Stellen, die bei den RAV gemeldet werden – berechnet werden. Geht man davon aus, dass diese Meldequote über die Zeit konstant ist, kann die MINT-Fachkräftelücke auch rückwirkend berechnet werden.

Kasten 2: Die Online-Unternehmensbefragung

Online-Fragebogen

Befragungsinstrument:

Disproportional geschichtete Zufallsstichprobe aus dem Betriebs- und Unternehmensregister BUR

Stichprobendesign:

3815 Unternehmen und Institutionen der deutschen und französischen Schweiz

Stichprobe:

9. März 2009–15. April 2009

Feldphase:

41,6%; Umfang der Untersuchungsstichprobe: N = 1586

Kasten 3: Literatur

− Gehrig Matthias und Lucien Gardiol (2009): Der MINT-Fachkräftemangel in der Schweiz, Bern: Büro BASS.− Gehrig Matthias und Tobias Fritschi (2008): Ingenieurmangel in der Schweiz und im Kanton Graubünden, Bern: Büro BASS.− Koppel Oliver (2008): Ingenieurlücke in Deutschland – Ausmass, Wertschöpfungsverluste und Strategien, Köln: Institut der deutschen Wirtschaft Köln.− Braun Nils und Wolfram Kägi (2010): Indikatorensystem Fachkräftemangel. Auswertung der MINT-Berufe, Basel: B,B,S. Volkswirtschaftliche Beratung AG.− Kägi Wolfram, George Sheldon und Nils Braun (2009): Indikatorensystem Fachkräftemangel. Schlussbericht, Basel: B,B,S. Volkswirtschaftliche Beratung AG.