Die Volkswirtschaft

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Die Auswertung von umfangreichen Patent- und ökonomischen Daten zum Umweltbereich zeigt, dass Investitionen in die Entwicklung umweltfreundlicher Technologien derzeit meist nicht ren­tabel sind. Marktanreize reichen also bislang nicht aus, um einen technologischen Wandel zu be­wirken. Abzuwarten bis sich umwelttechnologische Standards durchsetzen und erst später in den Markt für Umwelttechnolo­gien einzusteigen, stellt jedoch ­keine erfolgversprechende Option dar. Eine Verbesserung der ­Rahmenbedingungen für die Ent­wicklung umweltfreundlicher Technologien erscheint somit empfehlenswert.

Die aktuelle Diskussion um den Ausstieg aus der Kernenergienutzung und dessen Finanzierung zeigt auf, wie steinig der Weg zur Ausrichtung der Volkswirtschaft hin zu umweltfreundlicheren Energien, Produkten und Produktionsprozessen ist. Während das eigentliche Ziel einer ökologisch nachhaltigen Gesellschaft kaum infrage gestellt wird, bestehen über den richtigen Weg teilweise diametral entgegengesetzte Sichtweisen. Die Meinungen, wie eine moderne Volkswirtschaft umweltfreundlich ausgestaltet werden soll, sind stark durch politische und ökonomische Grundhaltungen geprägt. Je nach Standpunkt wird eine aktive Rolle des Staates gefordert oder die ungestörte Entfaltung der Marktkräfte propagiert.Die Debatte über den richtigen Weg zur Erreichung des Zieles verlangt nach überprüfbaren Daten, die als Grundlage für eine nachhaltige Diskussion dienen können. Die KOF Konjunkturforschungsstelle der ETH Zürich hat in Zusammenarbeit mit dem Eidgenössischen Institut für Geistiges Eigentum (IGE) Datenmaterial zur Wirtschaftlichkeit von Innovationen im Umweltbereich erarbeitet, das im Folgenden vorgestellt wird.

Innovative Cleantech-Schweiz?

Zunächst widmet sich die Untersuchung der Entwicklung von innovativen Umwelttechnologien in den wirtschaftlich wichtigsten OECD-Ländern und China als bedeutendstem Schwellenland. Indikator für die Inputseite des Innovationsprozesses sind Patentdaten. Diese dienen zur Bestimmung der Neigung eines Landes, umweltfreundliche Technologien zu entwickeln und kommerziell zu nutzen. Die Identifizierung von Patenten zu Umwelttechnologien erfolgt anhand der ENV-Tech-Definition der OECD für umweltrelevante Technologien.
Siehe http://www.oecd.org/env/consumption-innovation/indicator.htm Der Vergleich zwischen den einzelnen Ländern beruht auf dem so genannten relativen Spezialisierungsgrad, der aus dem Verhältnis zwischen dem Anteil an den Erfindungen im Umweltbereich und dem Anteil an den Erfindungen in allen Technologiegebieten eines Landes resultiert.Vergleicht man den relativen Spezialisierungsgrad der ausgewerteten Länder, ergibt sich kein besonders gutes Bild für die Schweiz, wurden doch in jeder Dekade seit 1980 hierzulande unterdurchschnittlich häufig umweltfreundliche Technologien patentiert (siehe Grafik 1). Nur Irland, Italien und Grossbritannien zeigen ähnliche Ergebnisse. Der geringe relative Spezialisierungsgrad der Schweiz bedeutet in diesem Zusammenhang allerdings nicht, dass in der Schweiz absolut gesehen viel weniger Erfindungen auf den Bereich Umwelttechnologien fallen als anderswo. Im Gegenteil: Die Anzahl der Erfindungen aus der Schweiz in diesem Bereich ist verhältnismässig hoch. Jedoch spielen die Umwelttechnologien im Vergleich zu herkömmlichen Technologiegebieten in der Schweiz eine relativ geringe Rolle.Im Zeitraum 2000–2008 ist in den meisten Ländern ein deutlicher Einbruch zu erkennen; nur Deutschland und Dänemark, welche die Umwelttechnologien in den letzten Jahren massiv gefördert haben, sowie ­Japan und Österreich konnten in diesem Zeitraum ihre überdurchschnittlichen Pa­tentanmelderaten aufrechthalten. Auffällig ist ferner, dass sich der relative Spezialisierungsgrad der Schweiz im Vergleich mit anderen Ländern über die Zeit sogar noch verringert hat.

Erklärungen für das unterdurchschnittliche ­Abschneiden der Schweiz

Das unterdurchschnittliche Abschneiden der Schweiz hinsichtlich der Spezialisierung auf Umwelttechnologien ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen. Die beschränkten Ressourcen unseres relativ kleinen Landes und die gute Positionierung in den traditionellen Technologiegebieten – wie z.B. Pharma oder Maschinenbau – spielen dabei ebenso eine Rolle wie die mit dem technologischen Wandel verbundenen relativ hohen (Opportunitäts-)Kosten.Geht man davon aus, dass umweltfreundlichere Produkte nicht nur eine ökologische Notwendigkeit sind, sondern auch eine ökonomische Wachstumsperspektive bieten, stellen sich angesichts des unterdurchschnittlichen Abschneidens der Schweiz bei den Umwelttechnologien zwei wichtige Fragen:

  • Gelingt es den Unternehmen im derzeitigen Marktumfeld, umweltfreundlichere Technologien erfolgreich zu vermarkten? Oder anders gefragt: Sind diese Technologien wirtschaftlich rentabel?
  • Würde es sich lohnen, die fortschreitende technologische Entwicklung abzuwarten, um von den Erkenntnissen anderer Länder bzw. Industriebranchen zu profitieren und so risikoreiche Investitionen und langwierige Lernprozesse zu vermeiden?

Performance umweltfreundlicher ­Innovationen

Um die erste Frage zu beantworten, untersuchten wir den Zusammenhang zwischen umweltfreundlichen Innovationen und der Performance.
Soltmann, C., Stucki, T., Woerter, M. 2013. The Performance Effect of Environmental Innovations, KOF ­Working Paper Nr. 330, Zürich. Unter Performance ist dabei die Wertschöpfung – d.h. der Umsatz abzüglich Vorleistungen – zu verstehen. Es ist einsichtig, dass Investitionen in die Entwicklung umweltfreundlicher Technologien fortgesetzt bzw. intensiviert würden, wenn diese bereits heute positive Beiträge zur Performance lieferten. In diesem Fall würde der aktuelle regulatorische Rahmen im jeweiligen Land ausreichen, um ältere Technologien kontinuierlich durch umweltfreundlichere zu ersetzen. Wären diese Investitionen jedoch noch nicht rentabel, müssten weitere Massnahmen angedacht werden, um zusätzliche Investitionsanreize zu schaffen. Die Performance-Situation ist deshalb entscheidend für die Ausrichtung der Wirtschaftspolitik auf diesem Markt.Zur Untersuchung der Performance von umweltfreundlichen Innovationen wurde ein umfangreiches Datenset erstellt und mit Hilfe ökonometrischer Modellschätzungen und einer Reihe von Robustheitskontrollen ausgewertet. Das Datenset umfasste Patent- und ökonomische Daten für jeweils 22 Indu­striebranchen in 12 OECD-Ländern über einen Zeitraum von 30 Jahren.Die Auswertung ergibt im Durchschnitt aller Industriebranchen einen U-förmigen Zusammenhang zwischen der Anzahl umweltfreundlicher Innovationen und der Performance (siehe Grafik 2). Eine geringe Anzahl von umweltfreundlichen Innovationen wirkt sich positiv auf die Performance aus. Zusätzliche umweltfreundliche Innovationen wirken in diesem Bereich jedoch negativ, wodurch der positive Gesamtbeitrag zur Performance abnimmt. Steigt die Anzahl umweltfreundlicher Innovationen über den Punkt A hinaus an, so wird der Gesamtbeitrag der umweltfreundlichen Innovationen zur Performance negativ. Zusätzliche umweltfreundliche Innovationen verringern bis zum Punkt B den Gesamtbeitrag dieser Innovationen zur Performance weiter und lassen ihn immer negativer werden.Im Punkt B liegt der Umkehrpunkt der U-Kurve, ab welchem der Effekt von zusätzlichen umweltfreundlichen Innovationen auf die Performance wieder positiv wird. Entsprechend verringert sich der negative ­Gesamtbeitrag von umweltfreundlichen Innovationen. Ab dem Punkt C ist der Gesamtbeitrag von umweltfreundlichen Innovationen zur Performance wieder positiv.Der Umkehrpunkt B liegt gemäss ökonomischer Modellschätzung jedoch bei einer derart grossen Anzahl umweltfreundlicher Innovationen, dass er nur in sehr wenigen Industriebranchen erreicht wird. Damit wird klar, dass Industriezweige, die über eine besonders hohe Wissensbasis und Innovationstätigkeit bezüglich umweltfreundlicher Technologien verfügen, eher in der Lage sind, positive Performance-Beiträge zu erzielen. Dies trifft namentlich auf sehr spezialisierte Branchen – wie Elektrotechnik oder Elektronik – zu, die massiv in Umweltinnovationen investiert und bereits ein entsprechendes Know-how aufgebaut haben. Positive Gesamtbeiträge von umweltfreundlichen Innovationen zur Performance sind jedoch auch dann festzustellen, wenn relativ wenig in umweltspezifisches Wissen investiert wurde und die Technologiebasis der Unternehmen somit noch sehr nahe an der traditionellen technologischen Basis liegt (bis hin zum Punkt A). Für den Grossteil der beobachteten Industriebranchen zeigt sich, dass sich die Investitionen in die Entwicklung umweltfreundlicher Technologien derzeit noch nicht rentiert haben (vgl. den Bereich zwischen den Punkten A und C). Erklärungen für dieses Ergebnis gibt es mehrere. Zum 
einen fallen die Entwicklungskosten für Innovationen in neuen technologischen Bereichen meist höher aus als in traditionellen Bereichen. Zentral für die geringe Performance scheint aber vor allem das sogenannte Externalitätenproblem, mit dem sich Unternehmen im Umweltbereich konfrontiert 
sehen. Das Externalitätenproblem besteht darin, dass der Zusatznutzen einer neuen umweltfreundlicheren Technologie gegenüber einer bestehenden Technologie auch der Öffentlichkeit zugutekommt. Daher sind potenzielle Kunden dieser neuen Technologie tendenziell nicht bereit, für diesen Zusatznutzen deutlich mehr als für die bestehende Technologie zu bezahlen. Die höheren Entwicklungskosten für die umweltfreundlichere Technologie können deswegen nur 
beschränkt auf die Kunden überwälzt werden. Die Ergebnisse der Auswertung deuten insgesamt darauf hin, dass viele Unternehmen bei den derzeitigen Marktbedingungen womöglich gar nicht gewillt sind, bedeutende und mithin risikoreiche Investitionen in umweltfreundliche Technologien zu tätigen, da sich diese negativ auf ihre Performance auswirken. Angesichts der starken Position der Schweiz in traditionellen Technologien und der allgemein unzureichenden Performance von innovativen Umwelttechnologien ist es nachvollziehbar, dass Schweizer Unternehmen eher zurückhaltend sind, wenn es darum geht, in bedeutendem Ausmass in umweltfreundliche Technologien zu investieren. Der eingangs erwähnte niedrige relative Spezialisierungsgrad der Schweiz hinsichtlich Umwelttechnologien ist aus Unternehmenssicht im derzeitigen Marktumfeld erklärbar.

Ist abwarten sinnvoll?

Soll man nun angesichts des Performance-Problems für Umwelttechnologien die technologische Entwicklung zunächst abwarten? Tiefe Innovationsraten im Umweltbereich stellen für ein Land nicht grundsätzlich ein wirtschaftliches Problem dar. Wenn das Wissen, welches diesen Innovationen zugrunde liegt, beispielsweise aus dem Ausland importiert werden kann, ist es durchaus möglich, zu einem späteren Zeitpunkt – etwa nach einer Konsolidierungsphase – noch erfolgreich in den Markt einzusteigen. Diese Sicht ist gerade auch in der Schweiz verbreitet, denn die starke Innovationstätigkeit in traditionellen Technologiebereichen sollte nach dieser Lesart eine ausgezeichnete Grundlage für den schnellen Einstieg in den Markt für umweltfreundliche Technologien bieten.Basierend auf den gleichen Daten wie für die zuvor beschriebene Studie, welche 22 Industriebranchen in 12 OECD-Ländern über einen Zeitraum von 30 Jahren umfassen, ­untersuchte eine weitere KOF-Studie
Stucki, T., Woerter M. 2012. Determinants of Green ­Innovation: The Impact of Internal and External ­Knowledge. KOF Working Paper Nr. 314, Zürich. den Zusammenhang zwischen verschiedenen Quellen von bestehendem technologischen Wissen und aktueller Innovationstätigkeit. Wie in Grafik 3 dargestellt, wird dabei zwischen umweltspezifischem und traditionellem technologischem Wissen unterschieden. Zudem erfolgt eine Unterscheidung zwischen brancheninternem und externem Wissen aus dem Inland und solchem aus dem Ausland. Diese verschiedenen Wissensquellen beeinflussen die Wahrscheinlichkeit, umweltfreundliche Innovationen hervorzubringen.Die Berücksichtigung der Wissensquellen in einem ökonometrischen Modell erlaubt es, den Einfluss der jeweiligen Quelle zu ermitteln. Im Ergebnis zeigt sich, dass die aktuelle Innovationstätigkeit im Umweltbereich hauptsächlich auf branchenintern gewonnenem Wissen im Umweltbereich aufbaut. Zwar hat auch das allgemein im Inland oder Ausland verfügbare umweltspezifische Wissen einen positiven Effekt auf die Innovationstätigkeit im Umweltbereich, jedoch in viel geringerem Ausmass als das branchen­interne Wissen und Know-how. Gleiches gilt für das branchenintern gewonnene Wissen in traditionellen Technologien.Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Unternehmen primär eigene Erfahrungen im Umweltbereich sammeln müssen, um im Markt für Umwelttechnologien erfolgreich zu sein. Wenig erfolgversprechend sind Trittbrettstrategien auf Kosten anderer, umweltinnovativer Betriebe oder das ausschliessliche Vertrauen auf das (eigene) Wissen in traditionellen Technologien.

Mögliche Lösungsansätze

Die Notwendigkeit von umweltfreundlicheren Technologien ist heute weitgehend unbestritten. Die Bemühungen um eine umweltfreundlichere Produktion von Gütern und Dienstleistungen erfahren national und international eine breite Unterstützung. Daraus lässt sich ein steigendes Marktpotenzial für umweltfreundliche Technologien ableiten. Aus gesellschaftlicher sowie volkswirtschaftlicher Sicht ist die Zurückhaltung der schweizerischen Unternehmen bei Innovationen im Umweltbereich daher kritisch zu beurteilen. Will man vom entstehenden Markt für Umwelttechnologien profitieren und den Anschluss an die Spitze nicht verpassen, so scheint auf Basis der erwähnten KOF-Studie zur Bedeutung interner und externer Wissensquellen im Umweltbereich eine Strategie des langen Abwartens nicht empfehlenswert. Vielmehr geht es darum, so rasch als möglich auf ein Marktumfeld hinzuarbeiten, in dem es sich für Unternehmen vermehrt lohnt, Investitionen in die Entwicklung umweltfreundlicher Technologien zu tätigen und so ein Fundament für die eigene Wettbewerbsfähigkeit in einem zukunftsträchtigen Markt zu schaffen.

Grafik 1: «Umwelttechnologien: Relativer Spezialisierungsgrad im internationalen Vergleich»

Grafik 2: «Entwicklung des Gesamtbeitrags umweltfreundlicher Innovationen zur Performance in ­Abhängigkeit von ihrer Anzahl (schematische Darstellung)»

Grafik 3: «Unterscheidung der Wissensquellen mit Einfluss auf die laufende Innovationstätigkeit in ­einem ­Technologiegebiet»

Dr. oec. publ., Postdoc Researcher, Universität von Jyväskylä, Finnland

Eidgenössisches Institut für Geistiges Eigentum IGE, Bern

Eidgenössisches Institut für Geistiges Eigentum IGE, Bern

Dr. oec. publ., Postdoc Researcher, Universität von Jyväskylä, Finnland

Eidgenössisches Institut für Geistiges Eigentum IGE, Bern

Eidgenössisches Institut für Geistiges Eigentum IGE, Bern