Singapur übernimmt die Spitze

Der Begriff Neue Produktionstechnologien (Advanced Manufacturing Technologies) ist eng verwandt mit dem Schlagwort Industrie 4.0. Letzteres definiert allerdings ein engeres als das hier untersuchte Technologiefeld und fokussiert auf die Vernetzung und Automatisierung von Produktion und Logistik. Im Rahmen des Innovationsindikators wird eine breitere Definition Neuer Produktionstechnologien verwendet. Es handelt sich hierbei um moderne Maschinen, aber auch ganze Anlagen beziehungsweise deren Komponenten, die von Sensoren und Messvorrichtungen über Steuerungen bis hin zur automatisierten Logistik reichen. Enthalten sind aber auch die Produktionsverfahren selbst, wie beispielsweise das Verbinden (zum Beispiel Löten, Schweißen, Kleben) oder auch die Vorbehandlung von Produktionsmitteln.

Im Jahr 2023 hat die Schweiz Deutschland an der Spitze abgelöst und erreicht 57 Indexpunkte bei Neuen Produktionstechnologien. Bei Publikationen, Patenten und im Außenhandel erreicht die Schweiz jeweils die maximale Punktzahl und erzielt gute Werte auch bei Markenanmeldungen und dem Anteil computerimplementierter Erfindungen. Dies reicht aus, um zwei Indexpunkte vor Deutschland zu stehen, das bei den weltweiten Anteilen am Außenhandel die Höchstpunktzahl erreicht. Bei Publikationen und auch bei computerimplementierter Erfindungen liegt Deutschland deutlich hinter der Schweiz, erzielt jedoch bei den geistigen Eigentumsrechten (Patente und Marken) hohe Indexwerte.

Japan (53 Punkte) steht über den gesamten Beobachtungszeitraum an dritter Stelle, so auch 2023. Singapur (50), Schweden (47) und Dänemark (46) komplettieren die Top 5 im Bereich der Neuen Produktionstechnologien. Es folgen Finnland (44), China (41), Südkorea (40) und die USA (38) vor den Niederlanden (36), Österreich (33) Italien (32) und Irland, das auf Rang 14 landet. Während sich China im Zeitverlauf kontinuierlich nach vorne gearbeitet hat und im Jahr 2023 den achten Rang einnimmt, ging es für die USA seit Mitte der 2010er-Jahre stetig abwärts bis auf den zehnten Rang. Die USA können zwar bei Publikationen und Patenten ihre Größenvorteile ausspielen und erreichen auch vergleichsweise hohe Werte bei computerimplementierten Erfindungen, stehen jedoch bei allen anderen Indikatoren im Bereich Neue Produktionstechnologien am unteren Ende der Punkteverteilung.

Indien konnte sich seit 2007 vom 24. Platz auf den 16. Platz vorarbeiten. Belgien (24) kann sich bei den Neuen Produktionstechnologien lediglich im unteren Teil des Mittelfelds einreihen, ebenso wie Kanada (23), Polen (23), Tschechien (22) und Frankreich (21). Frankreich fiel seit 2010 immer weiter ab und liegt 2023 auf dem 26. Platz, was mit leichten Rückgängen bei fast allen betrachteten Einzelindikatoren einhergeht. Einzig der Anteil am weltweiten Handel ist seit etwa Mitte der 2010er-Jahre nennenswert angestiegen.

Neue Energietechnologien sind die Grundvoraussetzung für eine klimafreundliche Energieversorgung und -nutzung und damit der energetischen Transformation von Wirtschaft und Gesellschaft. Darüber hinaus bieten neue Energietechnologien die Chance, die Unabhängigkeit von Energieimporten und damit die Wettbewerbsfähigkeit des eigenen Standorts zu steigern. Energietechnologien umfassen Technologien zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen (Wind, Sonne, Biomasse, Wasserkraft), die Erzeugung, Nutzung und Verteilung von Wasserstoff als Energieträger, Technologien zur Speicherung von Energie und Technologien zur Einsparung von Energie (Energieeffizienz).

Bei Energietechnologien befindet sich Dänemark (70 Punkte) mit deutlichem Abstand über den gesamten Beobachtungszeitraum an der Spitze. Nach dem zweiten Rang im Jahr 2020 ist Deutschland (54 Punkte) nunmehr von China (57 Punkte) auf den dritten Rang verdrängt worden. China hat sich seit dem Jahr 2007 auch in diesem Technologiefeld kontinuierlich nach oben gearbeitet. Das Land der Mitte hat nicht nur einen großen und steigenden Energiebedarf, sondern auch eine ganze Reihe an Kompetenzen in verschiedenen Teilbereichen wie Wind, Solar und Photovoltaik sowie bei Energiespeichern, die es zur Befriedigung dieses Energiebedarfs benötigt und die sich bei weltweiten Anteilen an Publikationen, Patenten, dem Außenhandel und auch bei computerimplementierten Erfindungen in diesem Bereich in höchsten Indexwerten niederschlagen. Gemessen an der Bevölkerung sind die meisten Kennzahlen noch sehr gering, aber auch hier geht der Trend nach oben. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis China zu Dänemark aufschließt. Deutschlands weiterhin starke Position gründet sich auf einem guten Abschneiden bei nahezu allen Indikatoren und sehr guten Indexwerten beim Außenhandel, den Markenanmeldungen und zuletzt auch beim Risikokapital.

Punktgleich mit Deutschland rangiert Südkorea (54) auf dem vierten Rang, mit deutlichem Abstand gefolgt von Schweden (48), Japan (46) und Singapur (44). Die Schweiz erreicht mit 40 Punkten den achten Rang. Zum nachfolgenden Österreich (36) besteht eine Lücke von vier Punkten, ebenso wie zu Indien (36). Dahinter reihen sich Italien (35), die USA (34), Finnland (31), Großbritannien sowie die drei punktgleichen Volkswirtschaften Spanien, Belgien und Irland mit jeweils 29 Punkten ein. Die USA haben im Zeitverlauf kontinuierlich Platzierungen eingebüßt und sind vom sechsten Rang im Jahr 2007 auf den zwölften Rang im Jahr 2023 zurückgefallen. Der IRA (Inflation Reduction Act), der auch im Bereich Energietechnologien massive Investitionen vorsieht, hat sich in den hier betrachteten Indikatoren zu Energietechnologien noch nicht nachhaltig niedergeschlagen.

Die untere Hälfte der Vergleichsgruppe beginnt mit Portugal (27) auf Platz 18 und dem punktgleichen Norwegen. Frankreich (26) kann bei keinem der hier betrachteten Indikatoren nennenswerte Vorteile vorweisen. Die französische Energiepolitik, die stark auf Atomstrom ausgerichtet ist, schlägt sich somit in den hier betrachteten Indikatoren zu neuen Energietechnologien negativ nieder.

Neue Materialien mit besonderen Eigenschaften sind die Basis für zahlreiche andere Entwicklungen und eröffnen neue Möglichkeiten beispielsweise im Leichtbau. Sie spielen aber auch für den Ersatz von umweltbelastenden Rohstoffen und im Bereich der Materialeffizienz eine bedeutende Rolle. Materialtechnologien wie Beschichtungen ermöglichen außerdem verbesserte Eigenschaften von Produkten. Enthalten in dieser Kategorie sind daher Verbundwerkstoffe, Beschichtungen sowie Kunststoffe mit besonderen Eigenschaften wie beispielsweise Nanomaterialien, aber auch Prozesse zu deren Herstellung und Verarbeitung.

Die Rangliste bei Neuen Materialien wird angeführt von Japan (60 Punkte), das bei Patenten und bei den Außenhandelsindikatoren jeweils die höchste Punktzahl erreicht. Japan liegt mit deutlichem Abstand vor Südkorea (48) und Finnland (48) an der Spitze. An vierter Stelle rangiert China, das einen Vorsprung von fünf Punkten auf die fünftplatzierte Schweiz hat. Auf dem sechsten Rang und mit 38 Punkten folgt Deutschland, das bei Neuen Materialien einmal mehr ein bei allen Indikatoren gut aufgestelltes, aber nirgendwo Spitzenwerte erreichendes System vorweisen kann. Am ehesten werden Werte im oberen Bereich der Punkteskala bei Markenanmeldungen erzielt.

Noch oberhalb der Mitte der Verteilung steht Russland (28), das aufgrund von guten Indexwerten beim Außenhandel und sogar wissenschaftlichen Publikationen sowie hohen Anteilen von computerimplementierten Erfindungen seine beste Platzierung innerhalb der Schlüsseltechnologien vorweisen kann. Die Sanktionen gegen Russland zeigen sich in den hier vorliegenden empirischen Schätzungen der Handelsdaten nur sehr eingeschränkt und könnten daher eine Überschätzung des russischen Abschneidens am aktuellen Rand zur Folge haben. Die untere Hälfte des Rankings beginnt mit Portugal, das mit ebenfalls 28 Punkten den 18. Platz einnimmt und sich damit knapp vor das punktgleiche Indonesien einreiht. Australien belegt mit 23 Punkten den 27. Rang und kann sich gemeinsam mit Norwegen (21 Punkte) noch leicht von der Schlussgruppe absetzen, die mit Israel beginnt. Am unteren Ende findet sich eine Reihe von Volkswirtschaften, darunter auch Kanada. Das schlechte Abschneiden von Kanada bei Neuen Materialien mag dabei ein wenig überraschen. In der Breite zeigen die Indikatoren des nordamerikanischen Landes mit Ausnahme des Außenhandels kaum nennenswerte Ausschläge. Besonders niedrig sind die Patentanmeldungen mit Zielrichtung weltweite Märkte.

Biotechnologie bezeichnet die wissenschaftlich-technologische Nutzung lebender Organismen beziehungsweise biologischer Prozesse. Die hier verwendete Definition umfasst alle Bereiche der Biotechnologie und ihrer Anwendungen in Gesundheit, Industrie, Umwelt und Lebensmittelproduktion. Neben Enzymen, Peptiden, Proteinen oder Mikroorganismen und darauf aufbauenden Prozessen sind auch Bearbeitungs- und Messverfahren enthalten.

Die Schlüsseltechnologie Biotechnologie wird nunmehr seit einigen Jahren von Dänemark (57 Punkte) angeführt, das bei nahezu allen hier betrachteten bevölkerungsnormierten Indikatoren Spitzenwerte erreicht und lediglich bei Patenten zuletzt einen rückläufigen Trend zu verzeichnen hat. Aufgrund der Größe des Landes kann es bei den weltweiten Anteilen von Publikationen und Patenten zwar kaum punkten, erreicht aber dennoch insgesamt die Spitzenposition. Das gute Abschneiden lässt sich auf ein starkes Wissenschaftssystem zurückführen sowie auf einen etablierten Pharma- und Biotechsektor, der zahlreiche kleine und mittlere Unternehmen umfasst, aber auch einige global agierende Großunternehmen. Neben den Energietechnologien ist der Pharma- und Biotechnologiesektor das zweite starke Standbein im dänischen Innovationssystem.

Auf den weiteren Plätzen folgen die Schweiz (50 Punkte), Singapur (45) und die USA (40), die mit dem vierten Rang in der Biotechnologie ihre beste Platzierung unter den hier betrachteten Schlüsseltechnologien erreichen. Weltweit die höchsten Anteile an Publikationen und Patenten bilden eine der Grundlagen für die sehr gute Platzierung der USA, aber auch die weltweiten Handelsanteile machen sich im Indexwert bemerkbar. Die an der Bevölkerung normierten Indikatoren tragen bisweilen zwar ebenfalls zu einem Indexwert von 40 Punkten bei, zeigen aber auch, dass das Engagement anderer Volkswirtschaften im Bereich der Biotechnologie deutlich ausgeprägter ist. Die Dominanz der USA auf den Weltmärkten für Biotechnologieprodukte (insbesondere Pharmaanwendungen) ist in den Kennzahlen jedoch unverkennbar. Würde diese Dominanz nicht bestehen, dann wären die USA auch in dieser Schlüsseltechnologie lediglich weltweites Mittelmaß.

Auf dem fünften Platz reiht sich Irland (37) ein, das mit hohen Indexwerten bei Publikationen, Markenanmeldungen und im Außenhandel auftritt und somit im Bereich Biotechnologie nicht nur ein beliebter Standort von multinationalen Unternehmen ist, sondern auch eigene Kapazitäten und Kompetenzen entwickelt hat. Auf dem sechsten Platz folgt Österreich (35) knapp vor den Niederlanden (34), China (33) und Portugal (33). Portugal erreicht hier seine beste Platzierung unter allen Schlüsseltechnologien, was auf mehrere Einzelindikatoren mit beachtenswerten Ergebnissen zurückzuführen ist, nämlich Publikationen, Außenhandel, Marken und auch Anteile computerimplementierter Erfindungen, was im Wesentlichen die Bioinformatik betrifft. Einschränkend muss hier allerdings erwähnt werden, dass die absolute Anzahl der Patente aus Portugal und damit auch der Bioinformatik eher gering ausfällt.

Mit einem Abstand von vier Indexpunkten liegt Finnland (29) auf dem zehnten Platz im Biotechnologie-Benchmarking, punktgleich mit Südkorea und Ungarn, knapp vor Schweden (28) und Belgien (28). Die weiteren Platzierungen nehmen Griechenland (26), Australien (24) und Deutschland (23) ein. Deutschland ist damit bei der Schlüsseltechnologie Biotechnologie lediglich Mittelmaß. Trotz Stärken im Pharmabereich und einer Reihe von großen sowie auch kleinen und mittleren Unternehmen in diesem Sektor gelingt keine ausgeprägte weltweite Stellung in der Biotechnologie. Das liegt unter anderem am Handelsdefizit bei Biotechnologiewaren, auch bei Publikationen und Patenten bleibt Deutschland vergleichsweise weit zurück. Dabei sind die absoluten Zahlen nicht wirklich rückläufig – von pandemiebedingten Schwankungen abgesehen –, sondern andere Länder haben in diesem Bereich schlichtweg bei vielen Indikatoren eine deutlich dynamischere Entwicklung vorzuweisen.

Norwegen erreicht mit 21 Punkten den 18. Rang und eröffnet damit die untere Hälfte der Verteilung. Frankreich, von dem man aufgrund eines durchaus starken Pharmasektors eventuell ebenfalls mehr erwartet hat, schneidet mit 20 Indexpunkten auf dem 23. Platz ab. Indien kann ebenfalls trotz eines starken Pharmasektors, der allerdings eher auf klassische Pharmaprodukte und einzelne spezielle Technologien außerhalb der Biotechnologie ausgerichtet ist, größenbedingt mit Ausnahme der Anteile an den weltweiten Publikationen in keinem der betrachteten Indikatoren besonders erwähnenswert abschneiden. Beim Außenhandel scheint die Pandemie Indien stärker zugesetzt zu haben als vielen anderen Volkswirtschaften, die bei Biotechnologieprodukten aktiv sind, denn die Indexwerte gingen am aktuellen Rand durchaus nennenswert zurück.

Japan (12) schneidet bei der Biotechnologie am schlechtesten unter allen Schlüsseltechnologien ab, was trotz eines starken Chemie- und eines im asiatisch-pazifischen Raum starken Pharmasektors, der sowohl bei klassischen als auch modernen Pharmatechnologien (beispielsweise mRNA) Stärken aufweist, überraschend sein mag. Japan hat offensichtlich bei Biotechnologien keine ausgeprägten Kompetenzen.