«Je komplexer eine Technologie, umso wichtiger das Feedback der Nutzer»

Tobias Schmidt, Sie untersuchen das Zusammenspiel von Innovationen im Energiesektor mit der Politik. Worauf legen Sie dabei Ihr Augenmerk?
Tobias Schmidt: Der Ausgangspunkt ist das Klimaschutzziel aus dem Pariser Abkommen von 2015. Um den Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur auf deutlich unter 2 Grad Celsius zu begrenzen, bedarf es eines Umbaus der Energieversorgung. Damit dieser Umbau m?glichst kosteng¨¹nstig erfolgen kann, braucht es Innovationen im Energiesektor und neue, CO₂-arme Technologien. Zugleich bildet der Energiesektor eine Basis f¨¹r alle anderen ?konomischen Aktivit?ten ¨C denn ohne Strom keine Produktion. Unter anderem deswegen ist der Energiesektor politisch stark reguliert. Dabei beeinflussen sich die Energiepolitik und der technologische Wandel im Energiesektor wechselseitig. Das interessiert mich.

Stichwort CO₂-arme Energietechnologien. Sie haben besonders Sonnen- und Windenergie untersucht sowie Lithium-Ionen-Batterien. Warum diese drei?
Weil sie exemplarisch sind f¨¹r die drei Innovationsarten, die den technologischen Wandel im Energiesektor vorantreiben. Man kann nicht sagen, dass es ein typisches Innovationsmuster f¨¹r klimafreundliche Technologien g?be. Vielmehr h?ngt es von der jeweiligen Technologie ab, ob Produkt- oder Prozessinnovationen entscheidend sind. In Zusammenarbeit mit Kollegen des ETH-Departements f¨¹r Management, Technologie und ?konomie zeigen wir, dass Photovoltaik ein Beispiel ist f¨¹r eine Technologie, die in Massenproduktion hergestellt wird, und die sich vor allem dank Innovationen im Produktionsprozess und Kostenreduktionen in der Herstellung sehr stark entwickelt hat. Bei der Windenergie hingegen sind Produktinnovationen sehr wichtig. Windturbinen sind komplexe Anlagen, bei denen das Design ¨¹ber den Erfolg im Markt entscheiden. Und dann gibt es als drittes die ?doppelt komplexen Produkte?, f¨¹r die man sowohl Produkt- als auch Prozessinnovationen braucht, um sie weiterzuentwickeln.

Lithium-Ionen-Batterien sind ein Beispiel f¨¹r solche ?doppelt komplexen Produkte??
Genau. Wenn man eine Komponente einer Ionen-Lithium-Batterie ?ndert, muss man typischerweise auch andere Komponenten ?ndern sowie das Design und den Herstellungsprozess anpassen. Unsere neuste Analyse zeigt, dass sich Produkt- und Prozessinnovation h?ufig nicht voneinander trennen lassen.

Komplexit?t bedeutet doch auch, dass wenn man eine Komponente ?ndert, also einen Teil eines gr?sseren Ganzen, nicht genau weiss, was sich sonst noch ?ndert?
Genau, und das ist das Spannende, weil das heisst, dass die Erfahrung eines Unternehmens oder einer Branche und ihre Lernkultur ¨C das ?learning by doing? ¨C wichtig sind. Man kann nicht alles mit Computermodellen vorausberechnen, sondern muss auch austesten und flexibel sein, wenn in der Produktion oder beim Nutzer Unerwartetes passiert. Da hat man als Hersteller einen Wettbewerbsvorteil, wenn man eine neue Entwicklung fr¨¹hzeitig und selber mitgepr?gt hat.

Welchen Vorteil?
Je komplexer ein Produkt ist, umso wichtiger ist es f¨¹r den Hersteller, fr¨¹hzeitig ein Feedback vom Nutzer zu erhalten. Pionierunternehmen erhalten fr¨¹her als andere die ersten Feedbacks zu ihren Produkten und k?nnen somit rascher eine n?chste Produktgeneration herstellen. D?nische Windenergieproduzenten zum Beispiel haben oft Tochterfirmen, die die Windparks betreiben. So k?nnen sie die Nutzerfeedbacks verwenden, um ihre Windturbinen zu verbessern.

Das war ein Beispiel aus dem Bereich der Produktinnovationen, wie sieht das f¨¹r Prozessinnovationen aus?
Je h?her die Prozesskomplexit?t einer Technologie oder eines Produkts ist, umso wichtiger wird ein Marktwachstum f¨¹r Innovationen. Wenn n?mlich ein Markt w?chst, wird mehr in neue Produktionsanlagen investiert und die Hersteller lernen schneller und mehr ¨¹ber ihre Anlagen ¨C das f?rdert die Innovationswahrscheinlichkeit. Wenn der Markt stagniert, produziert man weiter mit bestehenden Anlagen und lernt weniger. Eine Innovation wird dann unwahrscheinlicher.

Was heisst das f¨¹r die Energiepolitik?
Idealerweise baut eine Energiepolitik auf einer Technologiestrategie auf und setzt in der Wertsch?pfungskette dort an, wo die Innovation stattfindet. Dabei spielt ¨C neben volkswirtschaftlichen Faktoren ¨C die Innovationsart eine Schl¨¹sselrolle: Will man Produkt- oder Prozess-Wissen st?rken? Mit meiner Forschung kann ich die grundlegenden Wechselwirkungen f¨¹r die energierelevanten Industrien aufzeigen und stelle daf¨¹r ein Interesse der Politik fest. Weltweit gibt es etliche L?nder die ihre Politik der Emissionsminderung mit einer Technologiepolitik verbinden.

Was heisst das f¨¹r die Schweiz?
Die Schweizer Industrie hat einen Wettbewerbsvorteil, wenn die Produkte und Prozesse komplex sind und Pr?zision gefragt ist. Die Maschinenbauindustrie zum Beispiel managt Komplexit?t sehr gut und ihre Erfahrung ist ein Vorteil f¨¹r Prozessinnovationstechnologien.

Zum Abschluss: L?sst sich das Klimaziel des Pariser Abkommens energiepolitisch erreichen?
Es wird nicht einfach, den Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur auf 2 Grad Celsius zu begrenzen. Ich bin aber Optimist. In der Regel untersch?tzt man die Chancen von Innovationen und Kostensenkungen. Die Kosten neuer Technologien reduzieren sich mit der Zeit st?rker als erwartet. Die Photovoltaik zum Beispiel ist heute an bestimmten Standorten die g¨¹nstigste Art, Strom zu erzeugen. Das kann eine positive politische Dynamik ausl?sen, wie man in Paris gesehen hat.

Inwiefern?
Das Prinzip des Kyoto-Protokolls von 1997 war der Emissionshandel und wie man die Kosten des Klimaschutzes gerecht verteilen kann. Das Prinzip des Pariser Abkommens beruht auf einer Chancendynamik und der Einsicht, dass man mit klimafreundlichen, CO₂-armen Technologien Arbeitspl?tze schaffen und Geld verdienen kann.