{"id":119744,"date":"2012-05-01T12:00:00","date_gmt":"2012-05-01T12:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/2012\/05\/arvanitis-4\/"},"modified":"2023-08-23T23:27:57","modified_gmt":"2023-08-23T21:27:57","slug":"arvanitis-3","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dievolkswirtschaft.ch\/de\/2012\/05\/arvanitis-3\/","title":{"rendered":"Technologische Entwicklung im Cleantech-Bereich: Wo steht die Schweiz?"},"content":{"rendered":"

Im folgenden Beitrag wird die technologische Entwicklung im Cleantech-Bereich in den letzten 30 Jahren auf der Basis von Patentstatistiken sowie die Positionierung der Schweiz bez\u00fcglich Spezialisierung in diesem Bereich gegen\u00fcber den wichtigsten Konkurrenzl\u00e4ndern dargestellt. Zudem werden wichtige Bestimmungsfaktoren der Cleantech-Spezialisierung untersucht.
\nDer vorliegende Artikel ist eine Fortf\u00fchrung der im Auftrag von Economiesuisse durchgef\u00fchrten KOF-Studie (Arvanitis et al. 2011) mit erweiterter Datenbasis (neue, breitere OECD-Definition des Cleantech-Bereichs; Patentdaten f\u00fcr die Periode 1980\u20132008). Die Resultate zeigen, dass sich die Schweiz bisher nur beschr\u00e4nkt am weltweit starken Wachstum des Cleantech-Bereichs beteiligt hat.
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\nZur Abgrenzung des Cleantech-Sektors im Industriebereich wird nach einer eingehenden \u00dcberpr\u00fcfung von existierenden Alternativen die aktuellste OECD-Klassifikation der Cleantech-Patente (OECD 2012) verwendet. Der Untersuchung standen die Patentdaten auf L\u00e4nder- sowie auf Branchenebene zur Verf\u00fcgung. Die Zuordnung der Patentaktivit\u00e4ten auf Branchen erfolgt gem\u00e4ss einem anerkannten Konkordanz-Schema. Insgesamt werden 14 L\u00e4nder betrachtet: die wichtigsten EU-L\u00e4nder (viele von ihnen auch direkte Konkurrenten der Schweiz),
\nDeutschland, Grossbritannien, Frankreich, Italien, Niederlande, Irland, \u00d6sterreich, D\u00e4nemark, Schweden und Finnland. die beiden grossen Industriel\u00e4nder USA und Japan sowie China als wichtigster Vertreter der Emerging Economies.<\/i> Der Untersuchungszeitraum ist die Periode 1980\u20132008. <\/p>\n

Technologische Entwicklung des Cleantech-Sektors weltweit<\/h2>\n


\nIn Grafik 1<\/i> wird die Entwicklung der Anzahl Cleantech-Patente sowie des Anteils der Patente im Cleantech-Bereich an allen Patenten weltweit im Verlauf unseres Betrachtungszeitraums dargestellt. Ausgehend von einem niedrigen Niveau stieg die Anzahl Cleantech-Patente bis Ende der 1980er-Jahre nur leicht an. In den 1990er-Jahren ist zwar die Patentzahl merklich st\u00e4rker gewachsen als in den 1980er-Jahren; der Anteil an allen Patenten blieb aber in etwa konstant bzw. schwankte zwischen 5% und 6%. Erst in der Periode nach 2000 nahmen sowohl die absolute Zahl als auch der Anteil von Cleantech-Patenten markant zu. 2008 wurden weltweit 12 496 Patente im Cleantech-Bereich angemeldet. Dies entsprach 8,4% aller Patente. <\/p>\n

Technologische L\u00e4nderprofile im Cleantech-Bereich insgesamt<\/h2>\n


\nGrafik 2<\/i> zeigt die durchschnittlichen Anteile der ber\u00fccksichtigten L\u00e4nder an den Cleantech-Patenten weltweit. Wie aus der Grafik zu entnehmen ist, verteilen sich die Patente im Cleantech-Bereich gr\u00f6sstenteils auf die grossen L\u00e4nder, welche auch in anderen Patentbereichen dominieren. Namentlich sind dies die USA, Deutschland und Japan. \u00dcber den gesamten Zeitraum kann eine gewisse Verschiebung zwischen den einzelnen L\u00e4ndern festgestellt werden. Japan hat als einziges der drei grossen L\u00e4nder seinen Weltanteil im Cleantech-Bereich \u00fcber die Zeit ausbauen k\u00f6nnen. Deutschland konnte seinen Weltanteil in etwa halten. F\u00fcr die USA ist hingegen eine Abnahme zu verzeichnen. Gleiches gilt \u2013 wie f\u00fcr die meisten anderen L\u00e4nder \u2013 auch f\u00fcr die Schweiz. Der Schweizer Anteil an Cleantech-Patenten ist von durchschnittlich 3,2% in der ersten der drei untersuchten Perioden (1980\u20131989) auf durchschnittlich 1,9% in der letzten Periode (2000\u20132008) gesunken. Der geringe Anteil der Schweiz ist aufgrund der Gr\u00f6sse des Landes nicht erstaunlich. Vergleichbare L\u00e4nder wie \u00d6sterreich, D\u00e4nemark, Finnland und Schweden verzeichnen \u00e4hnliche Anteile und auch eine \u00e4hnliche Entwicklung. Bez\u00fcglich der Entwicklung des Weltanteils der Cleantech-Patente fallen die Niederlande auf, die ihren Weltanteil \u00fcber die Zeit stetig ausbauen konnten. Ein Anstieg ist auch f\u00fcr China zu verzeichnen, allerdings ausgehend von einem sehr niedrigen Anteil. China als \u00abNewcomer\u00bb in diesem Bereich vergr\u00f6sserte seinen Anteil von durchschnittlich 0,1% auf 2,0%.Ein zweiter Indikator zur Charakterisierung der L\u00e4nderprofile ist der internationale Spezialisierungsgrad.<\/i> F\u00fcr die Messung des internationalen Spezialisierungsgrads eines Landes wird der Quotient des Anteils Cleantech-Patente des Landes zum weltweiten Anteil der Cleantech-Patente verwendet (Revealed Technological Advantage, RTA).<\/i> Werte h\u00f6her als 1 weisen auf eine \u00fcberdurchschnittliche Spezialisierung, Werte niedriger als 1 auf eine unterdurchschnittliche Spezialisierung hin. Die Entwicklung dieses Masses f\u00fcr die einzelnen L\u00e4nder ist in Grafik 3<\/i> abgebildet; gezeigt werden die durchschnittlichen Spezialisierungsmasse f\u00fcr die drei Perioden. Eine \u00fcberdurchschnittliche Spezialisierung im Cleantech-Bereich verzeichnen Deutschland, D\u00e4nemark, \u00d6sterreich, Japan (seit 1990) und China (bis 2000). Unterdurchschnittlich spezialisiert \u00fcber alle drei Perioden sind Irland, Italien, Grossbritannien und die USA. Auch die Schweiz weist eine unterdurchschnittliche Spezialisierung<\/i> auf, und dies in allen Perioden. Der relativ hohe Weltanteil an Cleantech-Patenten ist deshalb prim\u00e4r auf eine generell hohe Innovationsintensit\u00e4t in der Schweiz zur\u00fcckzuf\u00fchren und nicht auf eine Spezialisierung im Cleantech-Bereich. Auff\u00e4llig ist, dass der Spezialisierungsgrad der Schweiz im Cleantech-Bereich insbesondere in der letzten Periode 2000\u20132008 markant abgenommen hat. In dieser Periode geh\u00f6rt die Schweiz \u2013 zusammen mit Finnland, Irland und in geringerem Ausmass Schweden \u2013 zu den L\u00e4ndern mit der geringsten Spezialisierung im Cleantech-Bereich. China stellt wegen des sehr niedrigen Ausgangsniveaus einen Sonderfall dar. <\/p>\n

Technologische Profile in den Teilbereichen des Cleantech-Sektors<\/h2>\n


\nGem\u00e4ss der OECD-Spezifikation sind die Cleantech-Patente (Environmental Patents)<\/i> in sieben Technologiefelder eingeteilt: A) Umweltmanagement:<\/i> Technologien zur Reduktion der Umweltverschmutzung, wie z.B. Luftfilter, Materialrecycling oder Wasserreinigungstechnologien;B) Energiegenerierung aus erneuerbaren und nicht-fossilen Quellen:<\/i> z.B. Windenergie, Solarenergie;C) Verbrennungstechnologien mit Einsparungspotenzial:<\/i> z.B. Nutzung von Abw\u00e4rme bei Abfallverbrennung, effizientere Verbrennungstechnologien;D) Reduktion von Problemen mit Treibhausgasen:<\/i> z.B. CO2<\/i>-Lagerung, Abscheidung von Treibhausgasen;E) indirekte Emissionsreduktion:<\/i> z.B. Energiespeicherung, Brennstoffzellen;F) Technologien im Transportbereich:<\/i> z.B. effizienzsteigerndes Fahrzeugdesign, hybride Antriebssysteme;G) Energieeffizienz in Geb\u00e4uden und Beleuchtung:<\/i> z.B. LED, Isolierung, Heizsysteme. Grafik 4<\/i> zeigt, wie die Patente im Cleantech-Bereich auf die einzelnen Teilbereiche aufgeteilt sind. Am meisten patentiert wurde im Bereich Umweltmanagement.<\/i> Bereits in den 1980er-Jahren \u2013 und somit deutlich vor den anderen Technologien \u2013 wurden in diesem Bereich zahlreiche Patente angemeldet. Dies zeigt, dass in der Vergangenheit haupts\u00e4chlich die L\u00f6sung von Problemen im Umweltbereich im Zentrum stand und nicht unbedingt das pr\u00e4ventive Vorgehen zur Vermeidung von Problemen. Ab Mitte der 1990er-Jahre haben die Bereiche indirekte Emissionsreduktion<\/i> und Technologien im Transportbereich<\/i> an Bedeutung gewonnen. Die Anzahl Patente in den Bereichen Energiegenerierung<\/i> und Energieeffizienz in Geb\u00e4uden und Beleuchtung<\/i> ist haupts\u00e4chlich nach 1997 \u2013 also in den Jahren nach Unterzeichnung des Kyoto-Abkommens \u2013 angestiegen. Bei der Energiegenerierung<\/i> ist insbesondere in den letzten Jahren ein markanter Anstieg bei den Patentierungsaktivit\u00e4ten festzustellen. In den beiden anderen Technologiefeldern Verbrennungstechnologien mit Einsparungspotenzial<\/i> und Reduktion von Problemen mit Treibhausgasen<\/i> wurde im gesamten Zeitraum vergleichsweise nur wenig patentiert.In Grafik 5<\/i> sind die Weltanteile der Schweiz in den einzelnen Technologiefeldern dargestellt. Als Vergleich dient der Weltanteil der Schweiz im Cleantech-Bereich. Die Grafik zeigt, dass in der Schweiz in den Bereichen Umweltmanagement, Energiegenerierung<\/i> und Energieeffizienz in Geb\u00e4uden und Beleuchtung<\/i> etwas h\u00e4ufiger patentiert wurde als in den anderen Bereichen. Auff\u00e4llig ist, dass die Schweiz \u00fcber die Zeit in den meisten Technologiebereichen an Weltanteilen eingeb\u00fcsst hat. Einzig in den Bereichen Verbrennungstechnologien<\/i> und Reduktion von Problemen mit Treibhausgasen<\/i> konnte die Schweiz den Weltanteil etwas ausbauen. Beides sind aber Bereiche, in welchen weltweit relativ wenig patentiert wird. <\/p>\n

Bestimmungsfaktoren der Cleantech-Spezialisierung<\/h2>\n


\nIn diesem Abschnitt werden die Faktoren untersucht, welche das Ausmass der Cleantech-Spezialisierung beeinflussen. Zu diesem Zweck wurde ein \u00f6konometrisches Modell auf Branchenstufe gesch\u00e4tzt. Die dazu ben\u00f6tigten Daten stammen \u2013 bis auf die Patentangaben, die speziell f\u00fcr diese Studie zusammentragen wurden \u2013 aus der OECD-Datenbank Stan. Die Untersuchung beschr\u00e4nkt sich auf den Zeitraum 2000-2008. Zudem wird f\u00fcr die Abgrenzung des Cleantech-Sektors eine fr\u00fchere Abgrenzung der OECD verwendet. F\u00fcr die Periode 2000\u20132008 standen Daten zu 13 L\u00e4ndern (also alle in dieser Studie ber\u00fccksichtigten L\u00e4nder mit Ausnahme von China) und 22 Branchen zur Verf\u00fcgung. Auf der Basis dieser Daten wurde ein Branchenpanel<\/i> f\u00fcr 13 L\u00e4nder und 9 Jahre gebildet.In einem ersten Schritt wurde der Versuch unternommen, die fundamentalen Determinanten<\/i> (also ohne Politikfaktoren) der Cleantech-Spezialisierung zu untersuchen. Als erkl\u00e4rende Variablen haben wir Proxies f\u00fcr folgende Gr\u00f6ssen verwendet: Kapitalintensit\u00e4t, Innovationsintensit\u00e4t, Offenheit der Branche, Branchengr\u00f6sse und Energieintensit\u00e4t. Die \u00f6konometrische Untersuchung ergab, dass das Niveau des Spezialisierungsgrads durch die Kapitalintensit\u00e4t, die Offenheit der Branche und die Energieintensit\u00e4t eines Landes bestimmt wird. Bis auf den letzten Faktor sind dies Faktoren, die Schweizer Industriebranchen in hohem Mass erf\u00fcllen; sie scheinen aber nicht wirksam zu sein. In einem zweiten Schritt wurde auf L\u00e4nderstufe<\/i> untersucht, ob ein Zusammenhang besteht zwischen Verpflichtungen zur Reduktion von Treibhausgasemissionen, welche im Rahmen des Kyoto-Abkommens eingegangen worden sind, und dem Cleantech-Profil eines Landes, welches durch den Cleantech-Spezialisierungsgrad gemessen wird. Hierbei wurden zwei unterschiedliche Masse verwendet: \u2212 einerseits das Reduktionsziel im Rahmen des Kyoto-Abkommens; \u2212 anderseits die effektive Lage bez\u00fcglich Emissionsreduktion, gemessen durch die Ver\u00e4nderungsrate der Emissionen in einem bestimmten Jahr. Die \u00f6konometrische Untersuchung unter Ber\u00fccksichtigung der beiden beschriebenen Masse ergab einen negativen Einfluss der Ver\u00e4nderung in den CO2<\/i>-\u00e4quivalenten Treibhausgasemissionen auf die Ver\u00e4nderung der Spezialisierung. Zudem ist die Cleantech-Spezialisierung umso h\u00f6her, je ambitionierter das Kyoto-Reduktionsziel ist. Diese Ergebnisse st\u00fctzen die Hypothese, wonach eine bessere Erf\u00fcllung der Kyoto-Ziele \u2013 d.h. eine abnehmende Differenz zwischen der effektiven und der geplanten Reduktion \u2013 zu einer h\u00f6heren Spezialisierung f\u00fchrt. Der politische Wille bzw. entsprechende Massnahmen zur Reduktion solcher Emissionen erh\u00f6hen also die Spezialisierung auf Cleantech. <\/p>\n

Abschliessende Bemerkungen<\/h2>\n


\nDer Technologiebereich Cleantech ist in den letzten Jahren weltweit stark gewachsen. Die Schweiz beteiligte sich aber nur schwach an diesem Wachstum. Die Spezialisierung im Cleantech-Bereich ist in der Schweiz im internationalen Vergleich unterdurchschnittlich. Die Bereiche Umweltmanagement, Energiegenerierung<\/i> und Energieeffizienz in Geb\u00e4uden und Beleuchtung<\/i> schneiden dabei noch etwas besser ab als andere Bereiche des Cleantech-Sektors.Die Ergebnisse der \u00f6konometrischen Untersuchungen deuten darauf hin, dass sich \u00e4ndernde Rahmenbedingungen \u2013 sei es, weil neue Kyoto-Ziele im Rahmen eines neuen verbindlichen internationalen Abkommens beschlossen werden, sei es, weil sich bei gegebenen Zielen die Abweichungen von diesen Ziele ver\u00e4ndern \u2013 die Cleantech-Spezialisierung eines Landes beeinflussen. Generell ist eine positive Korrelation zwischen Umweltverpflichtungen und Cleantech-Spezialisierung eines Landes zu erwarten. Wie sich das Potenzial von Cleantech in der Schweiz in Zukunft entwickeln wird, ist noch unklar und w\u00fcrde ein vertieftes Verst\u00e4ndnis der zugrundeliegenden Mechanismen erfordern. Vieles h\u00e4ngt auch von der weiteren Entwicklung des neu entstehenden Cleantech-Weltmarktes ab. Wirken sich Innovationen im Cleantech-Bereich auf die Performance (Gewinne, Produktivit\u00e4t) der Unternehmen positiv aus, so kann man davon ausgehen, dass der Unternehmenssektor von sich aus die Innovationsintensit\u00e4t im Cleantech-Bereich erh\u00f6hen wird. Ist dies aber nicht der Fall, so sind wom\u00f6glich Markteingriffe n\u00f6tig, um die Innovationsintensit\u00e4t zu erh\u00f6hen, sofern dies von der Politik als opportun angesehen wird. Eine weitere Frage ist, wie sich das Know-how im Cleantech-Bereich verbreitet. Ist f\u00fcr Innovation im Cleantech-Bereich vor allem generelles Innovationswissen relevant, so d\u00fcrfte die Schweizer Wirtschaft kein Problem haben, zu einem sp\u00e4teren Zeitpunkt die Pr\u00e4senz im Cleantech-Bereich zu erh\u00f6hen. Weiterf\u00fchrende Studien der KOF, welche Produktivit\u00e4tseffekte von Innovationen im Cleantech-Bereich sowie die Diffusion von Know-how in diesem Bereich untersuchen, k\u00f6nnten zumindest einige der zur Zeit noch offenen Fragen kl\u00e4ren und eine genauere Beurteilung des Potenzials f\u00fcr Cleantech in der Schweiz erm\u00f6glichen.
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\nGrafik 1: \u00abEntwicklung der Cleantech-Patente weltweit\u00bb
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\nGrafik 2: \u00abDurchschnittliche Anteile der Cleantech-Patente der L\u00e4nder an den Cleantech-Patenten insgesamt\u00bb
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\nGrafik 3: \u00abDurchschnittliche internationale Spezialisierung (RTA-Werte)\u00bb
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\nGrafik 4: \u00abEntwicklung der Anzahl Cleantech-Patente nach Teilbereichen des Cleantech-Sektors\u00bb
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\nGrafik 5: \u00abWeltanteil der Cleantech-Patente der Schweiz nach Teilbereichen des Cleantech-Sektors\u00bb
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\nKasten 1: Literatur <\/p>\n

Literatur<\/h3>\n


\n\u2212 Arvanitis, S., T. Bolli, M. Ley, C. Soltmann, T. Stucki und M. W\u00f6rter (2011): Potenziale f\u00fcr Cleantech im Industrie- und Dienstleistungsbereich in der Schweiz – Studie im Auftrag der Economiesuisse, KOF Studie Nr. 27, http:\/\/www.kof.ethz.ch<\/a>,<\/i> Publikationen, KOF-Studien.\u2212 OECD (2012): http:\/\/www.oecd.org\/dataoecd\/4\/14\/47917636.pdf<\/a>.<\/i><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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