FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR SYSTEM- UND INNOVATIONSFORSCHUNG ISI
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F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F Ü R S Y S T E M - U N D I N N O VAT I O N S F O R S C H U N G I S I
INHALT
LEITARTIKEL 5
LERNEN AUS KRISEN – DURCH SYSTEMISCHE FORSCHUNG 5
DIE WIRKUNG UNSERER FORSCHUNG – EINIGE HERAUSRAGENDE
BEISPIELE AUS 2020 8
INTERVIEW 10
„DIE BEWÄLTIGUNG DER KRISE IST AUCH EIN MENTALES PROBLEM“ 10
AUS DEM INSTITUTSLEBEN 12
BERICHTE AUS UNSEREN COMPETENCE CENTERN 16
CC ENERGIEPOLITIK UND ENERGIEMÄRKTE 18
CC ENERGIETECHNOLOGIEN UND ENERGIESYSTEME 20
CC FORESIGHT 22
CC INNOVATIONS- UND WISSENSÖKONOMIE 24
CC NACHHALTIGKEIT UND INFRASTRUKTURSYSTEME 26
CC NEUE TECHNOLOGIEN 28
CC POLITIK UND GESELLSCHAFT 30
JOINT INNOVATION HUB 32
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ZAHLEN UND FAKTEN 34 ORGANIGRAMM 36 KURATORIUM 38 EINE NEUE KURATORIN DES FRAUNHOFER ISI 38 BERATUNG DURCH WISSENSCHAFT, WIRTSCHAFT, POLITIK UND VERWALTUNG 40 ANHÄNGE 42 VERBÜNDE UND ALLIANZEN 42 LEHRTÄTIGKEITEN 42 HABILITATIONEN 44 DISSERTATIONEN 44 VORTRÄGE 44 PROJEKTE 47 GASTWISSENSCHAFTLER:INNEN 56 IMPRESSUM 58 BILDNACHWEISE 59
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LEITARTIKEL
LERNEN AUS KRISEN – DURCH SYSTEMISCHE FORSCHUNG
Das zurückliegende Jahr 2020 stand auch am Fraunhofer ISI ganz Krise entscheidend beigetragen haben. Doch laut eines in unserem
im Zeichen der Corona-Krise. Wie viele andere mussten auch wir Competence Center Nachhaltigkeit und Infrastruktursysteme ent-
unser Institutsleben kurzfristig weitgehend auf digitalen Betrieb standenen wissenschaftlichen Papers besteht auch hier die Chance,
umstellen und im Home-Office arbeiten. Wenngleich uns zugu- die Zusammenhänge zwischen der Krise und Nachhaltigkeitsfragen
tekam, dass es am Fraunhofer ISI schon viel Erfahrung mit dem stärker wahrzunehmen und die Nachhaltigkeitswende dadurch zu
mobilen Arbeiten gab und sich unsere Studien im Gegensatz zu beschleunigen. Dazu braucht es auch entsprechende Nachhaltig-
vielen anderen Tätigkeiten auch relativ gut vom heimischen Schreib- keitsstrategien, wie sie im Rahmen der „Wissenschaftsplattform
tisch aus durchführen lassen, so verlangte die neue Situation doch Nachhaltigkeit 2030” entwickelt werden, in dessen Lenkungskreis
auch viel ab: Etliche Mitarbeitende waren mit der Doppelbelastung Marion A. Weissenberger-Eibl aktiv ist. Die Plattform weist mit ihrer
von Familien- und Arbeitsleben, dem fehlenden Austausch mit Arbeit darauf hin, dass weiterhin ein Zielkonflikt zwischen Wachs-
Kolleginnen und Kollegen oder anderen Hürden der neuen Arbeits- tum und Nachhaltigkeit besteht und es gilt, Wohlstand stärker
situation konfrontiert. Veranstaltungen mussten plötzlich online vom Ressourcenverbrauch zu entkoppeln. Nachhaltigkeitsstrategien
stattfinden, was auch für Meetings, Termine mit Auftraggebern sollten künftig zudem Aspekte wie Bildung, Gesundheitsfürsorge,
oder die Anwendung wissenschaftlicher Methoden und Formate Geschlechtergleichheit, Rechtsstaatlichkeit sowie Klima- und Ar-
wie Experten-Workshops galt. Daher möchten wir an dieser Stelle tenschutz viel stärker berücksichtigen. Gleichzeitig gilt es, die Ad-
noch einmal allen Mitarbeitenden genauso wie Auftraggebern und aptionsfähigkeit von gewachsenen Gesellschafts- und Wirtschafts-
Forschungspartnern herzlich danken, dass wir trotz aller Widrig- systemen sicherzustellen, damit sie künftige Herausforderungen
keiten gemeinsam so exzellente Forschungsarbeit geleistet haben. bewältigen können.
Neben aller Anstrengung, welche die Umstände der Corona- Doch was lässt sich nun konkret tun, damit entsprechende Systeme
Krise mit sich gebracht haben, können Krisensituationen aber auch in Zukunft widerstands- und anpassungsfähiger, also resilienter,
katalytisch wirken, Wandel und Innovationen beschleunigen und werden? Was können wir aus der jetzigen Krise lernen, wie können
bieten neben vielen Nachteilen auch Chancen. Betrachtet man wir uns in Zukunft besser auf neue Krisen vorbereiten und welchen
die Pandemie aus der Nachhaltigkeitsperspektive, drängt sich die Beitrag kann systemische Forschung hier leisten? Am Fraunhofer
Frage auf, ob fehlende ökologische Nachhaltigkeit und der Verlust ISI haben wir uns 2020 viel mit diesen Fragen befasst, um besser
von Biodiversität und Wildtier-Lebensräumen zum Ausbruch, man- zu verstehen, wie sich die negativen Folgen disruptiver Ereignisse
gelnde ökonomische Nachhaltigkeit durch eine global vernetzte auf komplexe sozio-technische Systeme mindern lassen und wie
Wirtschaft zur schnellen Ausbreitung und geringe soziale Nachhal- langfristig erfolgreiche Anpassungsstrategien aussehen. Das Kon-
tigkeit wie Effizienzzwänge im Gesundheitssystem zur Schwere der zept der Resilienz, also der Fähigkeit, sich kontinuierlich an sich
wandelnde Umweltbedingungen anzupassen, um zu überleben, zur Frage, was nach der KI kommt. Das neue Querschnittsthema
ist hier hilfreich, damit Wirtschafts- und Gesellschaftssysteme nach „Transformations- und Innovationssysteme urbaner Räume” legt
einer Krise widerstandsfähiger und nachhaltiger sein können als den Fokus hingegen auf welche die komplexen, interdisziplinären
zuvor. Eine der Grundannahmen ist, dass in komplexen Systemzu- Herausforderungen urbaner Räume und entwickelt mit der „Brille
sammenhängen nie alle möglichen Schockszenarien vorhersehbar der Stadt” Lösungen dafür – angefangen beim Klimaschutz und
sind. Stattdessen geht es im Kern um die Vorhaltung von zentralen der Klimaanpassung über die Energie- und Mobilitätswende hin zur
Fähigkeiten und kritischen Ressourcen. Die Corona-Krise, aber auch Wohnraumversorgung und Digitalisierung. Durch die gebündelten
geopolitische Unsicherheiten oder globale Handelskonflikte haben Kompetenzen aller sieben Competence Center des Fraunhofer ISI ist
zum Beispiel verdeutlicht, wie wichtig eine technologische Unab- es möglich, die gesamte methodische Bandbreite und Kompetenz
hängigkeit für Deutschland und Europa ist. In diesem Kontext stellte des Instituts zügig und umfassend in neue Projekte einzubringen.
das Fraunhofer ISI einen Analyseansatz vor, um die Kritikalität von
Technologien zu bestimmen und Strategien zur zukunftsfestigenden Neben diesen neuen Forschungsfeldern spielten die mit Resilienz
Sicherung eines bestimmten Grads an Technologiesouveränität zu einhergehenden Transformationsprozesse aber auch bei einer Rei-
entwickeln. Das Thema Resilienz spielt zudem im Ende 2020 gestar- he anderer Themenbereiche eine wichtige Rolle, die seit jeher im
teten Verbundprojekt KResCo, in dem das Fraunhofer ISI mit den Zentrum unserer Forschung stehen: Um die Dekarbonisierung des
Partnerinstituten des Fraunhofer-Verbunds Innovationsforschung zu Energiesystems voranzutreiben, haben wir uns 2020 etwa mit den
Krisenmanagement und Resilienz in der Covid-19-Pandemie forscht, Chancen und Herausforderungen des Imports von grünem Was-
eine wichtige Rolle. KResCo analysiert die Auswirkungen der Pan- serstoff näher befasst, der als wichtiger Baustein der Energie- und
demie sowie Reaktions- und Anpassungsstrategien in unterschied- Klimawende gilt. Darüber hinaus haben wir untersucht, wie etwa
lichen europäischen und außereuropäischen Ländern. Aufbauend die Brennstoffzellen- und Oberleitungstechnologie zu einem klima-
auf den Forschungsergebnissen werden Handlungsempfehlungen neutralen Güterverkehr beitragen können, der aktuell mehr als ein
für Politik, Bevölkerungsschutz, Wirtschaft, Gesellschaft und Wis- Drittel der nationalen Treibhausgasemissionen im Verkehrssektor
senschaft erarbeitet, um deren systemische Resilienz langfristig zu verursacht. Der Um- und Aufbruch im Mobilitätssektor war zudem
stärken. Thema der gemeinsamen Online-Vortragsreihe des Fraunhofer ISI
und des von Marion Weissenberger-Eibl geführten Lehrstuhls für
Die Tatsache, dass die Corona-Krise die Entwicklung entsprechender Innovations- und Technologiemanagement (iTM) am KIT: „Fokus:
Robustheitsstrategien beschleunigt, könnte sich als wichtiger Kata- Zukunft. Unser Leben 2050” drehte sich im Juli um die Bedürfnisse
lysator für zentrale wirtschaftliche und gesellschaftliche Transfor- bei zukünftigen Mobilitätsentscheidungen und die Auswirkungen
mationsprozesse erweisen, etwa was Digitalisierung und Künstliche auf die Mobilität sowie die Anpassungsfähigkeit der Automobilin
Intelligenz, aber auch die Robustheit von Infrastrukturen anbelangt. dustrie.
Das Fraunhofer ISI hat gerade in diesen Bereichen seine Forschung
2020 verstärkt und die neuen Querschnittsthemen „Künstliche In- Um aus Krisen zu lernen und besser auf künftige Krisen vorbereitet
telligenz” sowie „Transformations- und Innovationssysteme urbaner zu sein, sind aber auch Analysen essenziell, die unsere Forschung
Räume” geschaffen. „KI” wird dabei aus Innovations- und Anwen- des Jahres 2020 ebenfalls stark geprägt haben. Eine Sonderbefra-
dungsperspektive betrachtet, wobei besonders die nutzungsspe- gung von 237 Industriebetrieben im Rahmen der Erhebung Mo-
zifischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Implikationen dernisierung der Produktion zeigte etwa, dass viele Unternehmen
erforscht werden – von der Frage zu Veränderungen des Gesund- nicht auf eine derartige Krise vorbereitet waren und mit Zuliefer-
heitssystems durch KI über Beiträge der KI zur Energiewende bis hin schwierigkeiten und Produktionseinbrüchen zu kämpfen hatten.
6 | 7
Dennoch legte die Erhebung auch Potenziale und Chancen der sowie mehrere Wirtschaftsexpertinnen und -experten eingeladen,
Krise wie einen möglichen, krisenbedingten Digitalisierungsschub ihre Perspektiven einzubringen und Handlungsempfehlungen zu
offen, da etliche Betriebe schon während des Lockdowns neue di- entwickeln. Eines der Szenarien sieht die Corona-Krise als entschei-
gitale Lösungen einführten, um besser für die Zukunft gewappnet denden Katalysator für im Jahre 2020 eingeleitete Transformationen
zu sein. Neben solchen kurzfristigen Analysen sind längerfristige in Wirtschaft, Medizin oder Gesundheitswesen, die der Gesellschaft
Auswirkungen der Corona-Krise ungleich schwerer vorherzusagen, des Jahres 2040 zugutekommen. Ob es so kommt oder pessimis-
doch auch hier kann die Forschung einen wichtigen Beitrag leisten: tischere Szenarien recht behalten, haben wir selbst in der Hand.
Foresight-Expertinnen und -Experten aus unserem Haus haben in
diesem Kontext einen Prozess methodisch begleitet, in dem sechs Mit dieser Botschaft, trotz aller Herausforderungen auch die
Szenarien zum möglichen Zustand der deutschen Wirtschaft im Chancen und Potenziale von Krisen zu erkennen und zu nutzen,
Jahre 2040 – also 20 Jahre nach Corona – entwickelt wurden. Die wünschen wir Ihnen eine angenehme Lektüre zu unseren For-
beauftragende Bertelsmann Stiftung hat dabei 28 junge Entschei- schungsaktivitäten des vergangenen – und zweifelsohne sehr be-
derinnen und Entscheider aus Politik, Wirtschaft und Gesellschaft sonderen – Jahres 2020.
Prof. Dr. Jakob Edler Univ.-Prof. Dr. Marion A. Weissenberger-Eibl
Geschäftsführender Institutsleiter Institutsleiterin
DIE WIRKUNG UNSERER FORSCHUNG – EINIGE HERAUSRAGENDE BEISPIELE AUS 2020
1 Plug-in-Hybrid-Studie
In der Studie „Real-world usage of plug-in hybrid
2 Policy Brief Wasserstoff
Der grüne Wasserstoff und seine Syntheseprodukte
electric vehicles“ untersuchte das Competence Center Ener- gelten als zentrale Bausteine der deutschen und europäischen
gietechnologien und Energiesysteme mit dem International Energie- und Klimawende, wobei der Import eine Schlüssel-
Council on Clean Transportation (ICCT) den Kraftstoffver- rolle spielt. In diesem Kontext haben die Competence Center
brauch und die CO2-Emissionen von Plug-in-Hybridfahrzeu- Energietechnologien und Energiesysteme sowie Energiepolitik
gen. Die Auswertung des Datenmaterials von über 100.000 und Energiemärkte in einem Policy Brief den Import von grü-
Plug-in-Hybriden in Europa, Nordamerika und China machte nem Wasserstoff und damit einhergehende Chancen, Aufga-
deutlich, dass der Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen ben und Herausforderungen analysiert und bewertet. Im Fokus
mehr als doppelt so hoch ausfallen wie offiziell angegeben. standen die häufig noch unklaren Faktoren, von denen der
Aus den Ergebnissen leiteten die Studienautoren auch kon- Import abhängt. Der Policy Brief soll dazu beitragen, dass die
krete Handlungsempfehlungen für die Politik zur künftigen Komplexität des Wasserstoff-Imports in Zukunft noch besser
Förderung von Plug-in-Hybridfahrzeugen ab. verstanden und nicht unterschätzt wird.
5 Mikroschadstoffe
Das Competence Center Nachhaltigkeit und Infra-
6 MKS-Strategie des Bundes
Die im Competence Center Nachhaltigkeit und In-
struktursysteme führte nach intensiven Vorstudien zu mögli- frastruktursysteme und im Rahmen der wissenschaftlichen
chen Minderungsmaßnahmen von Spurenstoffen in aquati- Begleitung des Bundesverkehrsministeriums (BMVI) durchge-
schen Ökosystemen einen umfassenden Stakeholder-Dialog führten Studien zur Weiterentwicklung der Mobilitäts- und
zur vom Bundesumweltministerium geplanten Spurenstoff- Kraftstoffstrategie (MKS) des Bundes schaffen Wissen, das zur
strategie des Bundes durch und begleitete diesen inhaltlich. Bewältigung der Verkehrswende benötigt wird. Die Studien
Mit den Stakeholdern wurde ein ausgewogener Mix aus quel- ergebnisse, auf deren Basis die Strategien zur Erreichung der
len- und anwendungsorientierten sowie nachgeschalteten Klima- und Energieziele der Bundesregierung für den Sektor
Maßnahmen erarbeitet, der sich durch Effektivität und hohe Verkehr erarbeitet werden, flossen in die Arbeiten der Nati-
Effizienz auszeichnet. Das Ergebnis wurde als Empfehlung zur onalen Plattform Zukunft der Mobilität (AG Klimaschutz) ein
Umsetzung der Politik vorgelegt, und der Maßnahmenkatalog und bilden zum anderen die wissenschaftliche Grundlage für
bildet die Grundlage der nationalen Spurenstoffstrategie. die Verhandlungen des Klimakabinetts.
9 Tracking of Research Results
Mit der Studie stellt das Competence Center Inno-
10 Begleitforschung zu HTS
Das Projekt unterstützt die Implementierung
vations- und Wissensökonomie der EU-Kommission einschlä- der Hightech-Strategie (HTS) 2025, welche die deutsche For-
giges Wissen zu Auswirkungen EU-finanzierter Forschung schungs- und Innovationspolitik stärker auf die Adressierung
zur Verfügung. Erreicht wurde dies durch eine Methodik zur der großen gesellschaftlichen Herausforderungen („grand
Verfolgung von Forschungsergebnissen, Datensammlung challenges”) ausrichtet. Dies geschieht zum einen durch evi-
und -analysen sowie Schulungen der EU-Kommission. Erfasst denzbasierte wissenschaftliche Politikberatung im Rahmen der
sind etwa 8000 Projekte zu zehn Themenbereichen des 7. Umsetzung der neuen HTS-2025-Missionspolitik, die aufgrund
Forschungsrahmenprogramms. Die Datenerhebung erfolgte ihres umfassenden Anspruchs ein hohes Ausmaß an Komple-
anhand von 14 Indikatoren wie Output-, Ergebnis- und Im- xität aufweist, sowie durch Lernprozesse bei der Governance
pactindikatoren und enthält Informationen zu Publikationen, dieser Missionen. Zum anderen entwickelt das Projekt ein in-
geistigem Eigentum, darauf basierenden Produkten, Start-ups novatives Konzept zur Wirkungsmessung von Missionspolitik.
und Unternehmen auf Personen- und Organisationsebene.
3 Forum Privatheit
Der vom Competence Center Neue Technologien
4 Graphene Flagship
Im Rahmen des Graphene Flagships der Europäi-
koordinierte und vom Bundesministerium für Bildung und schen Kommission, einer der größten Förderinitiativen in der
Forschung geförderte Forschungsverbund „Forum Privatheit“ Geschichte der Europäischen Union, erarbeitet das Compe-
setzt sich mit Fragen zum Schutz der Privatheit auseinander. tence Center Neue Technologien die Technologie- und Inno-
Die Forschungsergebnisse fließen nicht nur in einen breiten vations-Roadmap (TIR). Der TIR-Prozess stellt ein zentrales stra-
wissenschaftlichen Diskurs ein, sondern auch in die Gesell- tegisches Steuerungselement des Flagships dar und spielt bei
schaft. Im Projekt wurden etwa die aus Sicht des Privatheits- der Planung der jeweiligen Förderphasen eine zentrale Rolle.
schutzes problematischen Aspekte smarter Technologien er- Somit bestimmt das Fraunhofer ISI wesentlich die Innovations-
forscht und Gestaltungspotenziale aufgezeigt. Im Jahr 2020 strategie des Flagships mit und hat sich durch dieses wichtige
hat das „Forum Privatheit” zudem mit einem eigenen Blog Instrument der Politikberatung eine hohe Sichtbarkeit in der
die Datenschutz-Debatte im Zusammenhang mit der Coro- wissenschaftlichen Community sowie im industriellen Umfeld
na-Warn-App kritisch begleitet. verschafft und sich dort intensiv vernetzt.
7 BMWi-Langfristszenarien
Das für das Bundesministerium für Wirtschaft und
8 Innovationsfonds
Das Projekt des Competence Centers Energiepolitik
Energie (BMWi) realisierte Projekt „Langfristszenarien für und Energiemärkte bereitete den Boden für einen sogenann-
die Transformation des Energiesystems in Deutschland“ wird ten emissionsarmen Innovationsfonds für energieintensive
als wissenschaftliche Basis für ein langfristiges Leitbild für Industrien, erneuerbare Energiequellen und unterirdische
den klima- und energiepolitischen Transformationsprozess CO2-Speicherung (CCS) im Rahmen des Europäischen Emissi-
in Deutschland genutzt. Das im Competence Center Ener- onshandelssystems. In Zusammenarbeit mit Industriepartnern
giepolitik und Energiemärkte realisierte Projekt ist zusammen legte das von der EU-Kommission in Auftrag gegebene Projekt
mit weiteren direkt anschließenden Projekten ein wichtiger die analytische Grundlage für einen solchen Innovationsfonds,
Impulsgeber für die Entwicklung der Energiewende, insbe- der im Zeitraum 2020–2030 den Transformationsprozess hin-
sondere der Ziele und Politiken für die Dekarbonisierung des sichtlich eines geringeren CO2-Austoßes insbesondere in koh-
deutschen Energiesystems. lenstoffintensiven Industriezweigen wie Stahl, Zement und
Basischemikalien einleiten soll.
11 HTS-Beteiligungsprozess
Das Competence Center Foresight brachte seine
12 Food Processing in a Box
Was essen wir 2035? Wie sieht die Lebensmit-
Methodenkompetenz maßgeblich in den sieben Regionaldia- telindustrie der Zukunft aus? Welche Rolle spielt dabei die
logen zur Weiterentwicklung der Hightech-Strategie 2025 ein. Nachhaltigkeit? Diese und andere Fragen sind Teil des von
Akteure aus Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft entwi- der EU-Kommission geförderten Projekts „Food processing in
ckelten dabei gemeinsam Lösungsansätze für gesellschaftliche a box (FOX)”, in dem das Competence Center Foresight die
Herausforderungen und die Missionen der Bundesregierung. wichtigsten zukünftigen Ernährungs- und Lebensmitteltrends
Der Ansatz des Fraunhofer ISI zur zukunftsorientierten Betei- ermittelte. Diese Ergebnisse ermöglichten die Entwicklung
ligung ist getragen von der Überzeugung, dass Innovationen dreier Szenarien für den europäischen Lebensmittelsektor in
besser in Zusammenarbeit mit der Gesellschaft entstehen. 2035, welche Innovationspotenziale entlang der gesamten
Wertschöpfungskette abbilden – von der Produktion über
Verpackung und Logistik bis hin zu Verkauf und Konsum.
INTERVIEW
„DIE BEWÄLTIGUNG DER KRISE IST AUCH EIN MENTALES
PROBLEM“
Interview mit Dr. Manfred Wittenstein, Vorsitzender des Aufsichts- interventionistisch reagieren. Bei aller Sinnhaftigkeit von Stützungs-
rates der Wittenstein SE und ehemaliger Präsident des Verbands und Hilfsmaßnahmen: Oft muss man den Eindruck haben, es man-
Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) sowie Kurato gelt an einer längerfristig tragfähigen Strategie sowie der gelebten
riumsvorsitzender des Fraunhofer ISI. Verantwortung über die aktuelle Zeit hinaus. Schon alleine der Blick
auf die Verschuldung kann einem hier Angst machen. Wie wird man
Herr Dr. Wittenstein, über das vergangene Jahr zu sprechen, ist damit umgehen? Weitere Erhöhung von Steuern und Abgaben?
kaum möglich, ohne auf die Auswirkungen der Krise einzugehen. Weiteres Zurückfahren ohnehin verkümmerter staatlicher Inves-
Wie schätzen Sie die durch die Pandemie hervorgerufenen Verän- titionen in Bildung und Infrastruktur? Befeuern von Inflation zur
derungen für die Wittenstein SE und Ihre Branche ein? Schuldenentwertung? Alles Gift für Wohlstand und Beschäftigung!
Steine im Rucksack der jungen und zukünftigen Generationen!
Wittenstein: Unsere Branche ist eines der Herzstücke der deut-
schen und europäischen Wirtschaft. Sie befindet sich augenblicklich „DAS FRAUNHOFER ISI KANN ÜBERGEORDNETE
quasi in einer doppelten Rezession gefangen. Zum Konjunktur-
TRENDS AUFZEIGEN, DIE SICH ABZEICHNEN UND
rückgang, der bereits vor der Pandemie einsetzte, kam das Virus
quasi noch obendrauf. Nun steht die gesamte Branche vor der
HANDLUNGSOPTIONEN BENENNEN.“
erheblichen Herausforderung, ihre gute Stellung und Perspektive
beizubehalten. Begeisternde Lösungen, eine hohe Loyalität der Be- Welche konkreten Beiträge kann das Fraunhofer ISI hier leisten?
schäftigten sowie das große Verantwortungsgefühl der allermeisten
Unternehmer der mittelständisch geprägten Branche helfen dabei, Wittenstein: Aktuell hat der Staat für die Dringlichkeit der relevan-
die schwierige Phase gemeinsam durchzustehen. Was sicherlich ten Fragen kein Auge. Es fehlt das Vorausdenken. Ich denke, hier
„hängenbleiben“ wird, ist die Erkenntnis, dass Resilienz und ein kann das Fraunhofer ISI sehr gut unterstützen, auf Dringlichkeiten
intelligentes, umfassendes Risikomanagement an Bedeutung ge- und Bedarfe aufmerksam machen, ebenso wie auf Defizite. Gerade
wonnen und weiterhin sehr wichtig sein werden. die Begleitforschung gewinnt in der aktuellen Situation an Gewicht.
Das Fraunhofer ISI kann potenzielle Strukturbrüche und Entwick-
Was erwarten Sie aktuell von der Politik? Wie sollte sie auf die he- lungslinien identifizieren und Hinweise geben, welche Chancen
rausfordernde Situation reagieren? und Risiken damit verbunden sein können. Es kann übergeordnete
Trends aufzeigen, die sich abzeichnen und Handlungsoptionen be-
Wittenstein: So wie Unternehmen, sollte auch die Politik ei- nennen. Vorausdenken ist mehr als notwendig. Nicht im Sinne von
nen wertebasierten Ansatz haben und nicht primär aktionistisch- Anmaßung, aber sehr wohl im Sinne intelligenter Mutmaßung. Ich
10 | 11hoffe sehr, dass das Fraunhofer ISI den Finger in die entsprechenden nur im Ökonomischen, sondern auch im ökologischen (Ressour-
Wunden legt und zeigt, was unser Innovationssystem benötigt und cen, Nachhaltigkeit) sowie sozialen (Arbeits- und Lebenswelten)
damit wichtige Debatten anstößt. In dieser Position hat Forschung Bereich. Aber: das A und O im Kontext Künstlicher Intelligenz ist
große Hebelwirkung. das Sammeln und Austauschen sowie intelligente Auswerten von
belastbaren, präzisen Daten. Gerade im Maschinen- und Anlagen-
Welche Lehren können wir aus den vergangenen Monaten ziehen? bau generieren wir eine Unmenge von Daten. Hier kommt es dann
zunehmend auf eine intelligente maschinen- und unternehmens-
Wittenstein: Krisen zeigen Defizite auf. Und wir sehen heute die übergreifende Vernetzung an. Und gerade hier zeigt sich dann: KI
Versäumnisse der vergangenen Jahre umso deutlicher, etwa auf den ist nicht nur Werkzeug, sondern zunächst und notwendigerweise
Gebieten der Infrastruktur im Kontext der Digitalisierung. Der noch ein mind-set!
oberflächliche Digitalisierungsschub, den wir aktuell verzeichnen
können, muss nachhaltig vorangetrieben werden. Ein bisschen Ho- „DIE PANDEMIE HAT DAS BEWUSSTSEIN FÜR RISIKO
me-Office macht hier noch keine Veränderung. Zumal das Thema
UND UNSICHERHEIT GESCHÄRFT UND BESONDERS
Home-Office ohnehin sehr ambivalent ist in seiner Bewertung. An
dieser Stelle sehe sich sogar die Gefahr, dass das Pendel nun zu
DAS THEMA UNSICHERHEIT HAT AN RELEVANZ GE-
weit ausschlägt. Digitalisierung kann großen Nutzen stiften. Aber WONNEN.“
wir sind und bleiben Menschen – mit allem, was dazugehört!
Können Sie der Krise auch etwas Positives abgewinnen?
Welche Notwendigkeiten entstehen für das Innovationssystem
Deutschland, gerade mit Blick auf die Digitalisierung? Wittenstein: Womöglich hat die Pandemie das allgemeine Be-
wusstsein für Risiko und Unsicherheit geschärft. Insbesondere das
Wittenstein: Vor allem benötigen wir eine hochwertige, stabile Thema Unsicherheit hat nach meiner Beobachtung an Relevanz
Infrastruktur – Deutschland ist nicht die USA. Einige Hotspots ge- gewonnen. Denn während eine „Risikosituation“ sich dadurch
nügen uns nicht, wir brauchen eine breite flächendeckende Versor- kennzeichnet, dass mehr oder weniger bekannte, mögliche Er-
gung! Wenn wir dieser seit langem offenliegenden Forderung nicht eignisse auch mit validen Eintrittswahrscheinlichkeiten versehen
nachkommen, werden wir es teuer bezahlen, denn dann besteht werden können, habe ich bei „Unsicherheit“ eben kein Gerüst
die Gefahr eines leisen Dahinsiechens unseres Wirtschafts- und an möglichen Ereignissen mit zugehörigen Wahrscheinlichkeiten.
Lebensstandorts. Es mag sein, dass die Auswirkungen politischer Das macht den Umgang mit Unsicherheit so schwierig und führt
Entscheidungen zunächst noch nicht sichtbar sind, doch sie werden die allermeisten Planungsmethoden an ihre Grenzen. Das zu be-
später umso deutlicher und sehr bedingt umkehrbar, etwa durch greifen und auf Basis einer offenen Geisteshaltung in Wirtschaft,
sukzessives Abwandern von unternehmerischen Investitionen. Politik, Wissenschaft und Gesellschaft mutig die Zukunft anzuge-
hen – wenn uns das gelingt, dann hätten wir als Gemeinschaft
Wie sehen Sie in diesem Kontext die Bedarfe und Möglichkeiten insgesamt etwas gelernt.
der Künstlichen Intelligenz?
Herr Wittenstein, vielen Dank für das Gespräch!
Wittenstein: Künstliche Intelligenz hat gerade für einen Hochtech-
nologie-Standort wie Deutschland enormes Potenzial – die damit Die Fragen stellte Anne-Catherine Jung.
möglichen Steigerungen von Effizienz und Effektivität liegen nicht
AUS DEM INSTITUTSLEBEN
BEISPIELE UNSERER VIELFÄLTIGEN AKTIVITÄTEN
RISIS WEEK BERUFUNGEN
am Fraunhofer ISI in wichtige Gremien
Im Januar 2020 fand am Fraunhofer ISI die „RISIS Barbara Schlomann wurde 2020 in den Experten-
week“ statt. RISIS ist ein EU-gefördertes Projekt rat für Klimafragen und Katrin Ostertag in den
von 18 Partnern, welches eine breite Dateninfra- Fraunhofer-Nachhaltigkeitsbeirat berufen, Jakob
struktur im Bereich der STI-Studien aufbaut und Edler als EU-SPRI Präsident wiedergewählt und
der Forschung zugänglich macht. Bei der RISIS- zudem in den österreichischen Rat für Forschung
Week handelt es sich um die jährliche Vollver- und Technologieentwicklung berufen. Marion A.
sammlung der Aktivistinnen und Aktivisten aller Weissenberger-Eibl wurde zur Vorsitzenden des
Datenbanken und Partnerorganisationen. Hochschulrats der Hochschule Karlsruhe – Technik
und Wirtschaft gewählt.
INTERNES IKU
aus dem Fraunhofer ISI Innovationspreis Klima und
Umwelt
Rainer Walz ist seit 2020 stellvertretender Instituts-
leiter des Fraunhofer ISI. Katrin Ostertag hat die BMU und BDI haben die Preisträgerinnen und
Leitung des Competence Centers Nachhaltigkeit Preisträger im März 2020 unter anderem für die
und Infrastruktursysteme gemeinsam mit Rainer Entwicklung eines intelligenten Wasserzählers, ein
Walz übernommen. Patrick Plötz hat am KIT seine Wärmemanagement in Büros und die umwelt-
Habilitation abgeschlossen und die Leitung des freundliche Herstellung von Plastikverpackungen
Geschäftsfelds Energiewirtschaft im Competence ausgezeichnet. Grundlage der Jury-Entscheidung
Center Energietechnologien und Energiesysteme war die wissenschaftliche Bewertung der einge-
übernommen. reichten Vorschläge durch das Fraunhofer ISI.
12 | 13VORTRÄGE FONA
auf Konferenzen Workshop
Auch 2020 gab es wieder viele Konferenzbeiträge Im Februar 2020 fand in Berlin der Ab-
unter Beteiligung des Fraunhofer ISI, etwa bei der schluss-Workshop zur FONA-Evaluation durch das
eceee-Konferenz (acht Vorträge), der Eu-SPRI- (zwei Fraunhofer ISI und die Prognos AG statt. Mehr
Webinare zu „Shaping systems transitions“) und der als 50 Vertreterinnen und Vertreter aus dem
NEST-Konferenz 2020. Auch gab es acht Vorträge BMBF, Universitäten, Forschungseinrichtungen
bei der IST 2020 in Wien, auf der zudem verkündet und Unternehmen erhielten dabei Einblicke in die
wurde, dass die nächste IST 2021 vom Fraunhofer ISI Ergebnisse der Evaluation und Entwicklungspers-
organisiert und in Karlsruhe stattfinden wird. pektiven des FONA-Rahmenprogramms.
WORKSHOP TOP 100 FRAUEN
des Joint Innovation Hub der deutschen Wirtschaft
Der Innovationsworkshop im September 2020 Institutsleiterin Marion A. Weissenberger-Eibl
stand unter dem Motto „Wandel gestalten“. wurde in diesem Jahr erneut von der Strategie-
Dabei wurde mit Mittelständlern eruiert, wie beratung Boston Consulting Group (BCG) und
Unternehmen eingeschlagene Pfade erfolgreich dem Wirtschaftsmagazin manager magazin
weiter beschreiten und zugleich neue Wege gehen unter die 100 einflussreichsten Frauen der deut-
können. Kurzimpulse zu den Themen strategische schen Wirtschaft gewählt.
Ambidexterität und Boundary Spanning sowie die
Identifikation von Handlungsfeldern und deren
Umsetzung rundeten den Workshop ab.
AUS DEM INSTITUTSLEBEN
POSITIONSPAPIER POLICY BRIEFS
Technologiesouveränität zu diversen Themen
Das Positionspapier stellt einen differenzierten Das Fraunhofer ISI hat im Jahr 2020 ein neues
Analyseansatz vor, um die Kritikalität von Techno- Publikationsformat eingeführt und mehrere Policy
logien und den Grad an Technologiesouveränität Briefs zu Themen veröffentlicht, die am Institut er-
national wie international zu bestimmen. Das forscht werden: Im Januar erschien etwa der Policy
Autorenteam um Jakob Edler stellte das Papier auf Brief „Batterien für Elektroautos: Faktencheck und
mehreren hochrangigen Veranstaltungen wie dem Handlungsbedarfen”, im Dezember ein Policy Brief
Knowledge Talk der DG Research and Innovation zu „Chancen und Herausforderungen beim Import
der EU Kommission sowie dem TIP Talk der OECD von grünem Wasserstoff und Syntheseprodukten”.
vor und diskutierte es intensiv.
NEUE THEMEN FOKUS: ZUKUNFT
„KI” und „urbane Räume” zum Thema „E-Healthy“
Das Fraunhofer ISI hat 2020 die beiden neuen Im November 2020 veranstalteten der von Marion
Querschnittsthemen „Künstliche Intelligenz” sowie A. Weissenberger-Eibl geführte Lehrstuhl für Inno-
„Transformations- und Innovationssysteme urbaner vations- und Technologiemanagement (iTM) am
Räume” geschaffen. Durch die gebündelten KIT und das Fraunhofer ISI mit der Carl Zeiss Medi-
Kompetenzen aller sieben Competence Center tec AG die Vortrags- und Diskussionsreihe „Fokus:
des Fraunhofer ISI lässt sich die gesamte methodi- Zukunft. Unser Leben 2050“, die sich diesmal um
sche Bandbreite und Kompetenz des Instituts neue Ansätze im Gesundheitswesen und Chancen
zügig und umfassend in neue Projekte einbringen. sowie Herausforderungen durch die Digitalisie-
rung drehte.
14 | 15SEMINARREIHE KOOPERATION
als Digitalformat von Fraunhofer ISI und IEG
Im Rahmen der digitalen Seminarreihe des Fraun- Im Mai starteten das Fraunhofer ISI und die Fraun-
hofer ISI war unter anderem im Mai Stefan Pauliuk hofer IEG die neue gemeinsame Forschungsgrup-
(Universität Freiburg) mit dem Vortrag „Resource effi- pe „Analyse gekoppelter Energieinfrastrukturen“.
ciency and climate change mitigation – A Prospective Der Fokus der Forschung liegt auf der umset-
Industrial Ecology Assessment” zu Gast. Im Oktober zungsrelevanten, techno-ökonomische Analyse
sprach Bernhard Truffer (Universität Utrecht) über und Modellierung sektorgekoppelter, regionaler
das Thema „Mapping and measuring socio-technical Energieinfrastrukturen und der Ausgestaltung
transition dynamics by means of discourse network relevanter Regulierung.
analysis”.
JAHRESTAGUNG MISSIONEN
des Forum Privatheit Symposium
Im November fand die virtuelle Jahreskonferenz Im Dezember 2020 organisierte das High-
2020 „Selbstbestimmung und Privatheit – Gestal- tech-Forum mit dem Fraunhofer ISI das Missi-
tungsoptionen für einen europäischen Weg“ des onen-Symposium zur Hightech-Strategie 2025,
Forschungsverbunds „Forum Privatheit” statt, der bei dem Wege zur praktischen Umsetzung und
vom Fraunhofer ISI koordiniert wird. Dabei stan- Weiterentwicklung des missionsorientierten An-
den regulative, soziale, technische und ökonomi- satzes in der deutschen Forschungs- und Inno-
sche Perspektiven für selbstbestimmtes Leben und vationspolitik diskutiert wurden. Das Fraunhofer
Privatheit im digitalen Wandel der Gesellschaft im ISI führt selbst ein Projekt zu Missionen und
Mittelpunkt. deren Erfolgsmessung durch.
BERICHTE AUS UNSEREN COMPETENCE CENTERN
Durch unseren umfassenden und interdisziplinären Blick verfügen wir über ein breites Leistungsangebot
für unsere Kunden, das wir in sieben Competence Centern mit insgesamt 28 Geschäftsfeldern bündeln:
Energiepolitik und Energiemärkte Nachhaltigkeit und Infrastruktursysteme
Das Competence Center Energiepolitik und Energie- Das Competence Center Nachhaltigkeit und Infra
märkte untersucht, wie der politische und institu struktursysteme analysiert Voraussetzungen und
tionelle Rahmen nachhaltiger Energiesysteme ausge- Möglichkeiten zur Emissionsreduktion, zur Verbes-
staltet, weiterentwickelt und bewertet werden kann. serung der Ressourceneffizienz.
Energietechnologien und Energiesysteme Neue Technologien
Das Competence Center Energietechnologien und Das Competence Center Neue Technologien be-
Energiesysteme analysiert innovative Energietech- fasst sich mit der Identifizierung, Bewertung und
nologien und ihren Beitrag zu einem nachhaltigen Gestaltung neuer Technologieentwicklungen und
Energiesystem aus einer strategischen Perspektive. sozio-technischer Transformationen.
Foresight Politik und Gesellschaft
Das Competence Center Foresight entwickelt, macht Forschung und Innovation sind zunehmend gefor-
und begleitet Foresight-Prozesse in Wirtschaft, Poli- dert, Beiträge zur Bewältigung gesellschaftlicher He-
tik und Gesellschaft. rausforderungen zu leisten. Das Competence Center
Politik und Gesellschaft untersucht die Anforderun-
Innovations- und Wissensökonomie gen, die sich hieraus ergeben.
Das Competence Center Innovations- und Wis-
sensökonomie analysiert die Voraussetzungen für
Innovationen und deren Wirkungen von der Un-
ternehmensebene bis hin zu nationalen Innova
tionssystemen.
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CC ENERGIEPOLITIK UND ENERGIEMÄRKTE
FORSCHEN FÜR DAS ENERGIESYSTEM VON MORGEN
Das Competence Center Energiepolitik und Energiemärkte Industrien bereit. Ziel ist es, industrielle Lösungen zur Dekarbonisie-
konzipiert und evaluiert energie- und klimapolitische Maß- rung der EU auf den Markt zu bringen und damit den Übergang zur
nahmen und Instrumente für eine schnellere Entfaltung eines Klimaneutralität zu unterstützen. Das Competence Center identi-
nachhaltigen Energiesystems sowie Strategien für Forschung fizierte und klassifizierte im Auftrag der Europäischen Kommission
und Entwicklung. Die Integration Erneuerbarer Energien in über 200 mögliche Projektvorschläge über alle Sektoren hinweg.
Strommärkte und -infrastrukturen sowie in Wärmemärkte ist Dazu zählen Themen wie Carbon Capture and Storage / Utilisation
eine zentrale Herausforderung bis zur Mitte des Jahrhunderts. sowie Speichertechnologien und innovative Ansätze Energiege-
winnung.
Die Forschung des Competence Centers drehte sich im Jahr 2020
unter anderem um die Fragen: Wie kann die Energiewende in Hohe Relevanz für die Dekarbonisierung der Weltwirtschaft ha-
Deutschland kosteneffizient gelingen? Wie effektiv ist die Förde- ben auch urbane Räume, insbesondere in Schwellen- und Entwick-
rung der Erneuerbaren Energien? Wie lassen sich Energiekonzep- lungsländern. Weltweit sind sie für 40 Prozent der direkten und 70
te für urbane Räume in Schwellenländern nachhaltig gestalten? Prozent der indirekten CO2-Emissionen verantwortlich. Im Projekt
Zudem berät das Team nationale und internationale Kundschaft „Morgenstadt – Cities of the Future” hat das Competence Center
aus Regierungs- und Nicht-Regierungsorganisationen sowie aus im Jahr 2020 am Beispiel dreier Fallstudien in Mexiko, Peru und
Unternehmen bei der Einführung zukunftsweisender technologi- Indien nachhaltige Energiekonzepte und Szenarien erarbeitet. Die
scher, wirtschaftlicher und institutioneller Neuerungen. Erneuerbare Erkenntnisse helfen, die Emissionen in diesen Räumen deutlich
Energien und Klimaschutztechnologien tragen dazu bei, die Wett- zu reduzieren und nachhaltige Klimaschutzpläne auf den Weg zu
bewerbsposition der exportorientierten Investitionsgüterindustrie bringen.
zu stärken. Für diese eröffnen sich in den kommenden Jahrzehnten
große Marktchancen im In- und Ausland. Im Projekt DG Energy lieferten die Projektbeteiligten 2020 tech-
nische Unterstützung bei der Bewertung der Fortschritte der Um-
Die analytischen Arbeiten des Competence Centers über die Wir- setzung von Artikel 7 der Energieeffizienzrichtlinie und die Vorbe-
kungen eines verstärkten Einsatzes von Erneuerbaren Technologien reitung der politischen Umsetzung zwischen 2021 und 2030. Die
auf Beschäftigung, Einkommen, Wirtschaftsstruktur und Umwelt Umsetzung und Bewertung des Artikels ist von größter Bedeutung
halfen Entscheiderinnen und Entscheidern bei der wirkungsvollen für die Erreichung der Energie- und Klimaziele der EU. Diese Studie
praktischen Ausgestaltung von Politikinstrumenten. Ein Beispiel ist liefert eine detaillierte Analyse und vertieft das Verständnis für eine
die Evaluierung der Ausschreibungen für Erneuerbare Energien für der wichtigsten Herausforderungen in Europa.
die Bundesregierung. Die Forschungsinhalte des Berichts hatten
unmittelbaren Einfluss auf die Gesetzgebung und lieferten einen Die Analysen der fünf Geschäftsfelder Erneuerbare Energien, Ener-
zentralen Input für die weitere Ausgestaltung der Energiewende giepolitik, Klimapolitik, Strommärkte und -infrastrukturen sowie
in Deutschland. Globale Energiewende und nachhaltige Entwicklung beruhen auf
einem breiten Methodenspektrum, darunter Policy-Analysen, Sze-
Auf europäischen Ebene unterstützte das Competence Center die narienentwicklung und eine detaillierte Modellierung der Transfor-
Ausgestaltung der Start-Ausschreibung zum Innovation Fund. Als mation des Energiesystems.
eines der weltweit größten Förderprogramme stellt dieser von 2020
bis 2030 rund zehn Milliarden Euro für die Förderung innovativer ē Weitere Projekte des Competence Centers
kohlenstoffarmer Technologien und Prozessen in energieintensiven
18 | 19LEITUNG
Prof. Dr. Wolfgang Eichhammer
+49 721 6809-158
wolfgang.eichhammer@isi.fraunhofer.de
GESCHÄFTSFELDER
f Erneuerbare Energien
f Energiepolitik
f Klimapolitik
f Strommärkte und
-infrastrukturen
f Globale Energiewende und
nachhaltige Entwicklung
CC ENERGIETECHNOLOGIEN UND ENERGIESYSTEME
STRATEGIEN FÜR EIN NACHHALTIGES ENERGIESYSTEM
Energieeffizienz und der Einsatz erneuerbarer Energiequellen Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Geschäfts-
sind Schlüsselstrategien, um Energie umwelt- und ressour- feld Nachfrageanalysen und -projektionen veröffentlichten eine
censchonend zu nutzen. Zudem stärkt der rationelle Umgang Open-Source-Toolbox, die es Städten, Regionen und Ländern in
mit Energie die Wettbewerbsposition der Industrie. Die Her- Europa ermöglicht, ihren Wärme- und Kältebedarf zu ermitteln,
stellung von Techniken zur Verwendung und Integration Er- zu modellieren und darauf aufbauend Strategien zu entwickeln.
neuerbarer Energien, von hocheffizienten Energienutzungs- In einem weiteren Projekt entwickelten sie einen ganzheitlichen
techniken sowie von Energiedienstleistungen eröffnen große Modellierungsansatz, um EU-weit die Potenziale für Energieeffi-
Marktchancen im In- und Ausland. Das Competence Center zienz in Gebäuden, Verkehr und Industrie zu quantifizieren und
Energietechnologien und Energiesysteme leistet mit seiner dieses Wissen nutzbar zu machen. Unter anderem zeigte sich, dass
Forschung in diesen Bereichen einen Beitrag zur Entfaltung bisher ungenutzte Abwärme aus der energieintensiven Industrie
neuer Technologien für ein nachhaltiges Energiesystem. über Fernwärmesysteme mehr als eine halbe Million Haushalte
versorgen könnte.
Im Geschäftsfeld Energieeffizienz startete 2020 unter anderem
ein Projekt, in dem Dekarbonisierungsmaßnahmen der Stahl- und Das Forschungsteam des Geschäftsfelds Energiemanagement
Zementindustrie bewertet und Eckpunkte einer Roadmap erarbeitet und Intelligente Netze untersucht unter anderem mit kombinier-
werden. Ein weiteres Projektteam entwickelt ein Programm für Un- ten Energiesystemmodellen ein Maßnahmenbündel, mit dem die
ternehmen im Lebensmittel- und Getränkesektor: Schulungen, die Versorgungssicherheit in einem transformierten Stromsystem mit
auf die Bedürfnisse und Potenziale des jeweiligen Unternehmens extremen Anteilen Erneuerbarer Energien und starker Sektorkopp-
zugeschnitten sind, verknüpfen den Wissenstransfer zur Energie- lung aufrechterhalten oder sogar erhöht werden kann. Auch der
effizienz mit Verhaltens- und Organisationsveränderungsmodellen, fortschreitende Zubau von dezentralen Batteriespeichern und even-
um Energiekultur und Energiebewusstsein zu etablieren. tuell nötige Maßnahmen sind Thema des Geschäftsfelds.
Die Forscherinnen und Forscherinnen des Geschäftsfelds Energie- Das Geschäftsfeld Akteure und Akzeptanz in der Transformation
wirtschaft legten 2020 unter anderem dar, dass 2050 ein Netz des Energiesystems erforscht unter anderem die Entscheidungspro-
aus 140 Tankstellen für Brennstoffzellen-Lkw reicht, um deren zesse zu Energieeffizienzmaßnahmen und Erneuerbaren Energien in
Wasserstoffbedarf zu decken. Zusammen mit dem International Gebäuden, die Akzeptanz von Elektromobilität im lokalen Umfeld
Council on Clean Transportation fand das Geschäftsfeld zudem von Ladeinfrastrukturaufbau sowie die Akzeptanz einer CO2-orien-
heraus, dass die realen Kraftstoffverbräuche und Emissionen von tierten Reform der Energieabgaben, -steuern und -umlagen.
Plug-in-Hybridfahrzeugen zwei- bis viermal so hoch ausfallen wie
im offiziellem Testzyklus. Nicht zuletzt werden drei laufende Feld- ē Weitere Projekte des Competence Centers
versuche zu Oberleitungs-Lkw begleitet, um den Erkenntnisgewinn
bezüglich Wirtschaftlichkeit, Umweltwirkungen und Akzeptanz zu
maximieren.
20 | 21LEITUNG
Prof. Dr.-Ing. Harald Bradke
+49 721 6809-153
harald.bradke@isi.fraunhofer.de
Prof. Dr. Martin Wietschel
+49 721 6809-254
martin.wietschel@isi.fraunhofer.de
GESCHÄFTSFELDER
f Energieeffizienz
f Energiewirtschaft
f Nachfrageanalysen und
-projektionen
f Energiemanagement und
Intelligente Netze
f Akteure und Akzeptanz in der
Transformation des Energiesystems
CC FORESIGHT
BEWUSST ENTSCHEIDEN – STRATEGISCHE VORAUSSCHAU
Das Competence Center Foresight entwickelt und begleitet Workshop-Formate und entwickelt passende neue Methoden. Ziel
Prozesse der strategischen Vorausschau mit dem Anspruch, ist es, unterschiedliche Stakeholder-Perspektiven zu integrieren
die Zukunftsfähigkeit – Futures Literacy – der Auftraggeber und ihnen neue Perspektiven zu eröffnen. Beispielsweise wurde
und der Gesellschaft insgesamt zu stärken. Das Foresight- Rahmen des Projekts „WIRtschaften 2040” analysiert, wie unsere
Methodenspektrum dient der Analyse von Chancen und He- Wirtschaft und Gesellschaft in 20 Jahren aussehen kann – auch
rausforderungen und liefert Orientierung für den Umgang unter Berücksichtigung der Covid-19 Pandemie.
mit ungewissen Zukünften, zum Beispiel auch den Folgen
der Covid-19 Pandemie. Das Geschäftsfeld Foresight zur Strategieentwicklung unterstützt
Organisationen aus Wirtschaft, Politik und Gesellschaft bei der Ent-
Die Entwicklung von Zukunftsstrategien erfolgt mithilfe von Ho- wicklung von Zukunftsstrategien und Szenarien. Dabei nutzt das
rizon Scanning, Trendanalysen, kreativen Dialogformaten, Sze- Geschäftsfeld Trendradare und unterstützt bei der Entwicklung von
narioprozessen oder Roadmapping. Mit partizipativen Verfahren Visionen und Roadmaps. So werden Handlungsbedarfe und Opti-
der Szenarioentwicklung oder Co-Creation-Workshops können onen identifiziert und nachhaltige Foresightprozesse in Unterneh-
Stakeholder sowie Bürgerinnen und Bürger in die Gestaltung von men angestoßen. Im Rahmen des Projekts „AHOY2050 – Exploring
Zukunftsstrategien eingebunden werden. scenarios for the maritime industry’s pathway to a greener future”
wurden im Auftrag von MAN Energy Solutions SE Szenarien für den
Das Geschäftsfeld Zukünfte und Gesellschaft scannt und analy- Weg der maritimen Industrie in eine nachhaltige Zukunft entwickelt.
siert Signale für Veränderungen in Gesellschaft, Wirtschaft, Politik, Die Studie machte sich die besondere Kompetenz des Fraunhofer ISI
Technik und Umwelt. Mithilfe der Horizon-Scanning-Methode wer- zunutze: das Kombinieren von Transformationsszenarien mit quan-
den Signale für Veränderungen und Trends frühzeitig erkannt und titativer Modellierung unter Verwendung des MATISSE-Modells.
bewertet und die Wechselwirkungen zwischen Technologien und
gesellschaftlichem Wandel sichtbar gemacht. Dank seiner spezifischen Methodenkenntnisse, zielgruppengerech-
ten Ergebnisformate und Interdisziplinärität unterstützt das Team
Welche Folgen hat Chinas Industriepolitik für Deutschland? Welche des Competence Centers Foresight Akteure aus Unternehmen,
Chancen und Herausforderungen ergeben sich aus der Nutzung Politik und Gesellschaft im bewussten Umgang mit alternativen
der Quantentechnologie? Wie wollen wir im Jahr 2040 leben und Zukünften.
wirtschaften? Das Geschäftsfelds Zukunftsdialoge ist spezialisiert
auf die Entwicklung von Zukunftsbildern, um Fragen wie diese zu
beantworten. Dafür nutzt das Geschäftsfeld vielfältige Dialog- und ē Weitere Projekte des Competence Centers
2 2 | 23LEITUNG
Dr. Simone Kimpeler
+49 721 6809-318
simone.kimpeler@isi.fraunhofer.de
GESCHÄFTSFELDER
f Zukünfte und Gesellschaft
f Zukunftsdialoge
f Foresight zur Strategie
entwicklung
CC INNOVATIONS- UND WISSENSÖKONOMIE
ANALYSEN FÜR DIE GROSSEN ZUSAMMENHÄNGE
Welche Chancen birgt das dynamische Wachstum des asia- Reality, Biotechnologie, Internet der Dinge oder Robotik dienen der
tisch-pazifischen Raums in den Bereichen Wissenschaft, For- Europäischen Union als Grundlage beim Vorhaben, eine wettbe-
schung und Innovation für Deutschland und Europa? Welche werbsfähige, zukunftsorientierte Industriepolitik auf den Weg zu
Spitzentechnologien muss die europäische Industrie im Blick bringen. Hierzu analysiert die Studie die Entwicklung und den Einsatz
behalten, um wettbewerbsfähig zu bleiben, und welche Da- digitaler und Schlüsseltechnologien in allen Industriezweigen der EU.
ten existieren in diesen Bereichen? Mit welchen Methoden
lässt sich der Grad an Interdisziplinarität in Forschungsein- Im Auftrag des Bundeswirtschaftsministeriums hat das Competence
richtungen messen? Das Competence Center Innovations- Center 2020 auch die Auswirkungen der digitalen Transformation
und Wissensökonomie hat bei seiner Forschung die großen der Wirtschaft auf die Exportkreditgarantien des Bundes unter-
Zusammenhänge in Wirtschaft, Politik und Gesellschaft im sucht. Aufgabe des Competence Centers im Projekt war es, die
Blick. Veränderung der Exportwirtschaft durch die Digitalisierung und
Dematerialisierung in der Industrie zu untersuchen und daraus Hand-
Das Competence Center Innovations- und Wissensökonomie adres- lungsempfehlungen abzuleiten. Dies geschah auf Grundlage der
siert auf Basis aktueller innovationsökonomischer Konzepte aktu- Erkenntnisse aus der Erhebung „Modernisierung der Produktion
elle Fragen zu wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Effekten von 2018“, die ebenfalls im Competence Center entstand.
Innovationsprozessen. Dabei identifiziert es die zugrundeliegenden
Einflussfaktoren auf Unternehmens- beziehungsweise gesamtwirt- Im Projekt „INTERDIS” hat das Competence Center im Jahr 2020
schaftlicher Ebene. Gegenstand der Untersuchungen sind darüber Verfahren und Methoden entwickelt, um die Interdisziplinarität von
hinaus die Beiträge von Wissenschaftssystemen zum wirtschaftli- Wissenschaftseinrichtungen zu quantifizieren. Es wird ein mehrdi-
chen, technologischen und gesellschaftlichen Fortschritt. mensionaler Ansatz angewendet, der von quantitativen Indikatoren,
über moderne Verfahren der Textanalyse bis hin zu Fallstudien reicht.
Der asiatisch-pazifische Raum (APRA) beheimatet rund die Hälfte Das Ergebnis ist ein Verfahren, mit dem sich Interdisziplinarität auf
der Weltbevölkerung und entwickelt sich mit großer Dynamik. Diese der Ebene einzelner Organisationen ableiten lässt. Das validierte
Dynamik, insbesondere die wissenschafts- und innovationspolitische Verfahren ist auch anwendbar auf Einrichtungen außerhalb der un-
Landschaft dieser Länder, erfordert eine aufmerksame Beobachtung. tersuchten – und zwar im nationalen wie auch im internationalen
Das Competence Center liefert im APRA-Projekt ein detailliertes Kontext.
Monitoring und hochaufgelöste Analysen dieses Raums. Dieses Mo-
nitoring hilft unter anderem dem Bundesministerium für Bildung Zur Bearbeitung der Forschungsprojekte des Competence Cen-
und Forschung sowie verschiedenen Wissenschafts- und Intermediär- ters kommen neben quantitativen auch qualitative Ansätze und
Organisationen dabei, Konkurrenz- und Kooperationsmöglichkeiten Verfahren der empirischen Wirtschafts- und Sozialforschung zum
frühzeitig zu erkennen und das eigene politische Handeln adäquat Einsatz. Zum Repertoire gehören Primärerhebungen und Sekun-
auf Veränderungen im asiatisch-pazifischen Raum abstimmen zu därdatenanalysen, aber auch die Auswertung großer, strukturierter
können. Datenmengen wie Publikations-, Patent-, Handelsmarken- und Un-
ternehmensdaten sowie in jüngerer Zeit die Analyse unstrukturierter
Im Projekt „Advanced Technologies for Industry” lieferte das Com- Daten mithilfe von Textmining, Machine Learning oder weiterer
petence Center 2020 umfassende, zuverlässige und regelmäßig ak- semantischer Verfahren.
tualisierte Daten zu Spitzentechnologien und Techniktrends aus aller
Welt. Diese Daten aus Bereichen wie Big Data, Augmented Virtual ē Weitere Projekte des Competence Centers
24 | 25LEITUNG
Dr. Rainer Frietsch
+49 721 6809-197
rainer.frietsch@isi.fraunhofer.de
GESCHÄFTSFELDER
f Industrieller Wandel und neue
Geschäftsmodelle
f Innovationstrends und
Wissenschaftsforschung
f Wettbewerbsfähigkeit und
Innovationsmessung
CC NACHHALTIGKEIT UND INFRASTRUKTURSYSTEME
WASSERSYSTEME, VERKEHR, POLITIK UND ROHSTOFFMARKT
NACHHALTIGER GESTALTEN
Für eine nachhaltige Entwicklung müssen ganze Systeme in Zu den 2020 bearbeiteten Aufträgen des Geschäftsfelds Rohstoffe
Richtung Umweltverträglichkeit umgestaltet werden. Gleich- gehört ein Urban-Mining-Projekt zu den Potenzialen, Abhängig-
zeitig gilt es, den gesamten Kanon der Nachhaltigkeitsziele keiten und unterstützenden Faktoren für die Rückgewinnung von
zu berücksichtigen, die Kompatibilität mit wirtschaftlichen Rohstoffen aus der Anthroposphäre. Im Auftrag der International
und gesellschaftlichen Anforderungen herzustellen und Stra- Copper Association arbeitete das Geschäftsfeld im Bereich Kupfer-
tegien zu entwickeln, die auf Akzeptanz und Gerechtigkeit lager und -flüsse, für die International Zinc Association entwickelte
basieren. Die Bedingungen für eine solche Transformation es ein neues globales, dynamisches Modell für Zinkflüsse und -be-
analysiert das Competence Center Nachhaltigkeit und Infra stände. Der Einfluss von Zukunftstechnologien und Megatrends wie
struktursysteme in den Bereichen Wasser und Mobilität sowie Elektromobilität und Energiewende auf die Rohstoffnachfrage sowie
auf dem Rohstoffmarkt und in der Circular Economy. die Sicherheit der Rohstoffversorgung wurden in Industrieaufträgen
sowie in nationalen und EU-Projekten untersucht und bewertet.
Die Digitalisierung beeinflusst und treibt die Transformation in all
diesen Bereichen. Ihre Rolle und Wirkungen werden dabei ebenso Das Geschäftsfeld Wasserwirtschaft hat im Jahr 2020 den Prozess
betrachtet wie die Rolle urbaner Räume bei der Erforschung der zur Erarbeitung der Spurenstoffstrategie des Bundes wissenschaftlich
infrastrukturnahen Innovations- und Transformationsprozesse. In begleitet und gestaltet. Zur Umsetzung der Energiewende wurde ein
ihren Forschungsarbeiten berücksichtigen die Forscherinnen und Konzept erarbeitet, um bislang ungenutzte Abwärmepotenziale von
Forscher ökologische, wirtschaftliche, politische und soziale Aspekte. Abwasser durch Wärmeverteilung über die Kanalisation dezentral zu
Sie zeigen Wege, um verschiedene Nachhaltigkeitsziele zu verein- erschließen. In einem weiteren Projekt erforschte das Team, wie sich
baren, und liefern Politik, Verwaltung, Verbänden, Stiftungen und durch das Bündeln von Infrastrukturen umweltgerechtere Lösungen
Unternehmen Impulse für eine nachhaltige Entwicklung. gestalten lassen, die auf ganz Deutschland übertragbar sind.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Geschäftsfeld Die Forscherinnen und Forscher im Geschäftsfeld Mobilität begleiten
Nachhaltigkeitsinnovationen und Politik erforschten 2020 unter seit Jahren die Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie der Bundesre-
anderem die Wechselwirkungen zwischen dem Prozess der Digi- gierung, die zentral für das Gelingen der Verkehrswende und das
talisierung und dem Übergang zu einer Green Economy sowie die Erreichen der Klimaziele ist. Wissenschaftliche Gutachten wie die
ökologische Nutzbarmachung der Digitalisierung. Ein weiteres Pro- des Fraunhofer ISI schließen Wissenslücken und helfen so bei der
jekt beschäftigte sich damit, Synergien zwischen den Politikfeldern Entwicklung, Priorisierung und Umsetzung von Maßnahmen, mit
Ressourcenschonung und Gesundheit aufzuzeigen. Nicht zuletzt denen energie- und klimapolitische Ziele erreichen werden sollen.
unterstützte das Geschäftsfeld die Fördermaßnahme „r+Impuls” Weiterhin haben Mitarbeitende des Geschäftsfelds errechnet, wel-
des Bundesministeriums für Bildung und Forschung BMBF und den che Effekte nachhaltige Mobilität im Jahr 2035 auf Arbeitsplätze
vom Bundesumweltministerium ausgerichteten Deutschen Innova- haben wird: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erwarten
tionspreis für Klima und Umwelt IKU. Verluste und Zuwächse bei den Beschäftigtenzahlen, die sich in
Summe nahezu ausgleichen.
ē Weitere Projekte des Competence Centers
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