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Prognostik Kann Technik den Klimawandel verhindern?

Innovationen brauchen oft Jahrzehnte, bis sie ausgereift sind und sich auf dem Markt durchsetzen. Wir müssen diese Zeiträume besser vorhersagen, damit Unternehmer und Investoren planen können.
Von Alex Rau, Rob Toker und Joanne Howard
aus Harvard Business manager 6/2010

Überall auf der Welt setzen Unternehmer und Investoren derzeit große Hoffnungen in die "grünen" Technologien. In den Industriesektoren, die sich mit Energieeffizienz und erneuerbaren Energien befassen, jagt eine Innovation die nächste. Viele dieser Projekte scheinen vielversprechend im Hinblick darauf, Treibhausgase zu reduzieren, um die globale Erderwärmung einzudämmen, wie es im Dezember vergangenen Jahres auf dem UN-Klimagipfel in Kopenhagen diskutiert wurde.

Doch nur wenige Menschen sind sich einer sehr verstörenden Wahrheit bewusst: Selbst wenn all diese Innovationen sich tatsächlich als geeignet erweisen, Treibhausgase zu reduzieren, werden sie vermutlich erst dann den Markt erobern, wenn es für die Abwendung der Klimakatastrophe schon zu spät ist.

Die Geschichte zeigt, dass neue Technologien oft Jahrzehnte brauchen, um sich durchzusetzen. Wenn wir den Kohlendioxidausstoß, wie von Wissenschaftlern gefordert, in den nächsten 40 Jahren erheblich reduzieren wollen, müssten die sauberen Technologien schon jetzt auf breiter Front zum Einsatz kommen.

Forscher des britischen Thinktanks Chatham House und des Patentdienstes Cambridge IP haben jedoch bei einer umfassenden Untersuchung der Innovationen im Energiesektor festgestellt, dass neue Techniken in der Vergangenheit sehr lange, nämlich 19 bis 30 Jahren brauchten, um breite Anwendung zu finden.

Sicherlich gibt es mächtige Marktkräfte, die die Entwicklung in Richtung saubere Energien in jüngster Zeit stark forcieren: Auch außerhalb Europas werden viele Regierungen dazu übergehen, Obergrenzen für den Ausstoß von Klimagasen festzulegen, und Unternehmen aus einer Reihe von Branchen arbeiten intensiv an neuen Wegen, um Emissionen zu verringern. Aber technische Entwicklungen brauchen ihre Zeit, und das gilt ganz besonders für Innovationen im Energiebereich.

Diese müssen auf ihrem Weg von den Forschungslabors auf den Markt enorme Widerstände überwinden: Unternehmer müssen Kapital auftreiben; Investoren ringen damit, die finanziellen Risiken der neuen Technologien zu managen, und bereits existierende Patente werden oftmals zwar gehandelt, aber nicht notwendigerweise auch genutzt. Darüber hinaus sind die führenden Energieunternehmen häufig sehr zögerlich darin, ihre bestehenden Anlagen durch neue zu ersetzen.

Da die Folgen des Klimawandels bereits überall sichtbar werden, steht keine Zeit mehr zur Verfügung, jahrelang darauf zu warten, dass umwälzende Innovationen ihren Weg in den alltäglichen Gebrauch finden. Das heißt: Auch wenn die Aufwendungen hoch und die zukünftigen Erträge ungewiss sind, müssen wir erreichen, dass Unternehmen sich heute schon dafür entscheiden, umfassend in sauberere Technologien zu investieren.

Angesichts der Vielzahl potenzieller technischer Lösungen lässt sich dies nur erreichen, wenn wir Innovatoren und Investoren eine Methode an die Hand geben, mit der sie schneller abschätzen können, welche der jeweiligen Alternativen am besten geeignet sind, Emissionen effektiv zu vermeiden, und vor allem auch, welche der Innovationen das Problem innerhalb der kürzesten Zeit lösen können.

Ein Moore'sches Gesetz für saubere Technologien

Während unserer Arbeit mit im Energiesektor tätigen Unternehmen wurde uns bewusst, welch großen Nutzen die Computerindustrie aus einer ziemlich simplen Einsicht aus dem Jahr 1965 zieht, dem berühmten "Moore'schen Gesetz".

Gordon Moore hatte festgestellt, dass sich die Anzahl der Komponen-ten auf einem integrierten Computerchip beziehungsweise Schaltkreis - und damit die Verarbeitungsgeschwindigkeit - alle 18 Monate verdoppelte.

Das Moore'sche Gesetz ist weit mehr als eine frappierende Prognose. Die Orientierung an dieser Regel hat es vielen Unternehmen der Hightechindustrien, Investoren und Regierungen ermöglicht, sich auf die unerbittlich wachsende Verarbeitungsgeschwindigkeit der Informationstechnik einzustellen und ihre Pläne auf den technischen Fortschritt abzustimmen. Die Entwickler von Microsoft rechnen zum Beispiel die Beschleunigung durch neue Prozessorgenerationen mit ein, wenn sie immer komplexere und leistungsfähigere Software erstellen. So verschiedene Firmen wie Boeing, Pfizer und Goldman Sachs verlassen sich auf ständig steigende Informationsverarbeitungskapazitäten, wenn sie neue Produkte und Strategien entwickeln.

Ein Gesetz, das in ähnlicher Weise die zukünftige Entwicklung der Innovationsgeschwindigkeit im Energiesektor zuverlässig voraussagt, wäre exakt das, was Wirtschaft und Regierungen bräuchten, um der globalen Klimaerwärmung wirksam zu begegnen. Die Akteure benötigen einen konzeptionellen Rahmen, um die Entwicklungen im Bereich sauberer Technologien abschätzen zu können. Nur so können sie feststellen, wie groß die Lücke sein wird, die sich zwischen dem Problem und seiner Lösung auftut, und erkennen, welche Technologie in einem begrenzten Zeitrahmen am meisten zu dessen Lösung beiträgt.

Wenn ein ähnliches Gesetz wie das von Moore für saubere Technologien gefunden würde, wäre der Weg frei für fokussiertere Innovationen, eine effizientere Nutzung von Kapital und realistischere Regulierungen. Eine solche Faustregel könnte Investoren und Regierungen auch in ihren Bemühungen unterstützen, für zentrale Technologien die Zeit bis zur Marktreife zu verkürzen oder solche Technologien durch gemeinsame Produktionsinitiativen, Lizenzaustausch (Cross-Licensing) oder Zollerleichterungen zu fördern.

Ohne einen solchen Entscheidungsrahmen befinden sich die Energieunternehmen ebenso wie die Regierungen im Blindflug.

Wenn zum Beispiel feststünde, dass bestimmte Techniken - wie etwa nanokristalline Solarzellen oder die Mineralisierung und Endlagerung von Kohlendioxid aus den Abgasen von Kohlekraftwerken - die Emissionen auf kostengünstige Weise deutlich senken können, und es möglich ist, die Technik relativ schnell in größerem Umfang auf den Markt zu bringen, dann wüssten Unternehmen, Investoren und Regierungen, worauf sie ihre Ressourcen konzentrieren müssen.

Sollte sich dagegen herausstellen, dass bestimmte innovative Techniken nicht oder nicht in entsprechend großer Menge in einem vernünftigen Zeitrahmen bereitgestellt werden können, dann könnten Unternehmer und Politiker ihre Bemühungen auf andere Bereiche oder Alternativen richten, zum Beispiel auf Strategien, sich dem Klimawandel anzupassen, oder auf Methoden, Treibhausgase zu neutralisieren.

Patente als Gradmesser für Innovationen

Natürlich wird jede Vorhersage zur Verringerung der Treibhausgase weitaus komplexer sein als das elegante Moore'sche Gesetz. Denn jede Energieinnovation basiert auf einer neuen Mischung von Technologien und Prozessen, mit deren jeweils eigenen physikalischen Gesetzen, Risiken und Investitionszyklen. Ein nützliches Pendant zum Moore'schen Gesetz für den Energiesektor müsste die Innovationszyklen und Reduktionsraten der Klimagase für die wichtigsten Energieinnovationen vorhersagen - Windkraft, Solartechnik, Biomasseverbrennungsanlagen, Karbonspeicherung und "saubere" Kohlekraftwerke, um nur einige zu nennen.

Eine solche Methode muss und - wie wir glauben - kann auch entwickelt werden. Verschiedene Kosten-Nutzen-Analysen, so wie die von McKinsey entwickelte und häufig genannte Kostenkurve für die Reduktion von Klimagasen, bieten einen anschaulichen Überblick über die Potenziale entscheidender Technologien und scheinen ein vielversprechender Ansatzpunkt zu sein.

Aber all diese Methoden haben zwei große Nachteile. Sie liefern keine Prognose zur Technologieentwicklung in der Zukunft, und sie ziehen größtenteils das Time-to-Market-Problem nicht in Betracht, also die lange Zeit, die eine Energieinnovation von der Entwicklung bis zur Marktreife benötigt.

Ein besserer Ansatzpunkt könnte es sein, das Verhältnis zwischen Patentaktivitäten und Technologieimplementationen zu untersuchen. Die Forscher von Chatham House und Cambridge IP, die herausgefunden haben, dass die Zeit bis zur Marktreife bei sauberen Technologien bis zu 30 Jahre betragen kann, haben zu diesem Verhältnis umfassende Daten erhoben.

Nachdem sie 57 000 Patente und die anschließende Implementierung verschiedener dieser neuen Technolo-gien untersucht hatten, fanden die Forscher eine interessante Korrelation: In bestimmten Bereichen stieg die Innovationsrate einige Jahre nach einer starken Zunahme der Patentanmeldungen exponentiell an. Vor 1999 zum Beispiel legte die Zahl der angemeldeten Patente für Solartechnik nur gemächlich zu, es vergingen zehn Jahre, bis sie sich verdoppelt hatte - in den darauffolgenden drei Jahren verdoppelte sie sich aber gleich noch einmal (siehe Kasten links).

Es ist zu erwarten, dass die Anzahl der installierten Solaranlagen nach diesem Sprung in den Jahren 2009 bis 2011 kräftig steigen wird.

Möglicherweise könnten wir in Zukunft für jede neue Energieinnovation anhand solcher Ausschläge bei den Patentanmeldungen die zukünftige Verbreitung vorhersagen. Eine solche Prognose würde es den Unternehmen ermöglichen, ihre Investitionen besser zu planen und weniger Ressourcen auf Technologien zu verschwenden, die nicht so stark zur Eindämmung der Erderwärmung beitragen.

Fazit

Nun, da der Klimagipfel von Kopenhagen hinter uns liegt, muss die Aufforderung an alle Energieexperten lauten: Entwickelt ein Moore'sches Gesetz für die Kohlendioxidreduzierung - eine Daumenregeln, die uns Sicherheit darüber gibt, dass die gewählten Technologiepfade mit großer Wahrscheinlichkeit die richtigen sind.

Gleich ob sich eine solche Prognose auf Patentdaten stützen würde, so wie von uns vorgeschlagen, oder auf andere Informationsquellen - selbst wenn sie nicht perfekt oder unpräzise wäre -, der dadurch gesteckte Rahmen würde uns dabei helfen, sowohl Kapital als auch Innovationsbemühungen zu fokussieren. Und, mindestens ebenso wichtig: Er könnte dazu beitragen, die Zeit bis zur Marktreife für die wichtigsten und vielversprechendsten Techniken zu verkürzen - jene, die am meisten dazu beitragen können, das Weltklima zu stabilisieren.

ALEX RAU (alex.rau@climawedge.com) ist Principal der Emissonshandelsfirma Climate Wedge.

ROB TOKER (rob.toker@carboncapital.com) ist Senior Vice President der Investmentfirma Sindicatum Carbon, die in saubere Technologien investiert.

JOANNE HOWARD

(joanne.Howard@fco.gov.uk) ist Vizekonsulin und verantwortlich für erneuerbare Energien beim britischen Generalkonsulat in Houston.

© 2010 Harvard Business School Publishing

Produktnummer 201006014, siehe Seite 104

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