II

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis   IV

Tabellenverzeichnis V   

Abk  ürzungsverzeichnis  VI

1  Einführung.  1

2  Die Forschungslandschaft in Deutschland  2

2.1  Akteure in der deutschen Forschungslandschaft  2

2.2  Finanzierung der Forschungsaktivitäten  2

2.2.1  Hochschulen.  3

2.2.2  Außeruniversitäre Institute  3

2.2.3  Industrie.  4

2.3  Forschungsausrichtungen der Akteure  5

3  Zielsetzungen für wissenschaftliche Projekte mit der Intention industrieller Nutzung.  8

3.1  Outsourcing-Verhalten von Unternehmen im FuE-Bereich.  8

3.2  Bedeutung der öffentlichen Forschung für die Industrie  10

3.3  Kriterien für Forschungsprojekte mit der Industrie.  11

4  Forschungsfragen  14

5  Vorgehensweise bei der Datenermittlung.  15

5.1  Untersuchungsmethodik  15

5.2  Untersuchungsdesign  16

5.2.1  Merkmale von FuE-Projekten.  16

5.2.2  Datenbasis für den Einsatz des Bewertungsmodells.  17

6  Entwicklung eines Bewertungsmodells.  24

6.1  Überblick über häufig angewendete Bewertungsverfahren  24

6.2  Auswahl eines geeigneten Bewertungsverfahrens für FuE-Projekte  26

6.3  Formulierung eines spezifischen Bewertungsmodells für FuE-Projekte  31

6.3.1  Definition des Zielsystems  32

6.3.2  Auswahl der Kriterien.  33

6.3.2.1  Auswahl der operationalen Nebenbedingungen.  34

6.3.2.2  Auswahl der operationalen Ziele  35

6.3.3  Überprüfung der Kriterien auf Unabhängigkeit  36

6.3.4  Erstellen von Bewertungsregeln für die Intensitäten der Kriterien  43

6.3.5  Gewichten der Kriterien  47

6.3.5.1  Methoden zur Ermittlung von Gewichten  47

III

6.3.5.2  Durchführung der Gewichtung  50

6.3.6  Festlegen der Amalgamierungsregel  51

6.3.7  Visualisierung der Bewertungsergebnisse  54

6.3.8  Mathematische Modellierung der Bewertungsergebnisse  55

6.3.9  Entscheidungsstrategien bei Projektideen mit gleichen  

Bewertungsergebnissen.   60

7  Zusammenfassung und Fazit  62

Literaturverzeichnis   IV

IV

Abbildungsverzeichnis   

Abbildung  1: Ausgaben der Wirtschaft für Forschung und Entwicklung in Mio. / Jahr von  

1965  bis 2003  

Abbildung  2: Zusammenhang zwischen öffentlicher Finanzierung und Ausrichtung der FuE  

Abbildung  3: Anforderungen an Forschungseinrichtungen und ihre Bedeutung für die  

Unternehmen.   

Abbildung  4: Wettbewerbsumfeld von FuE-Projekten /-Geschäftsfeldern öffentlicher  

Forschungseinrichtungen.   

Abbildung  5: Kooperationsmöglichkeiten für FuE-Geschäftsbereiche einer öffentlichen  

Forschungseinrichtung.   

Abbildung  6: Einwirkung von Wettbewerbskräften und Kooperationsmöglichkeiten auf das  

FuE  -Projekte bzw. -einrichtungen  

Abbildung  7: Bewertungsverfahren im Überblick.  

Abbildung  8: Prozess der Bewertung von Projektideen im entwickelten Bewertungsmodell.  

Abbildung  9: Visualisierung der Abhängigkeitsbeziehungen zwischen den Kriterien K3,  

und  K15  

Abbildung  10: Visualisierung der Abhängigkeitsbeziehungen zwischen den Kriterien K5, K6,  

K7  , K8, K10, K13 und K14  

Abbildung  11: Muster für eine Präferenzmatrix  

Abbildung  12: Matrix für die Visualisierung der Bewertungsergebnisse  

Abbildung  13: Erfüllungsgrad der Kriterien als unscharfe Menge  

Abbildung  14: Musterdarstellung eines Wertprofils  

V

Tabellenverzeichnis   

Tabelle 1:  Bedeutung der Aneignungsmethoden von öffentlichem Wissen für große  

Unternehmen.   10

Tabelle 2:  Methoden zur Selektion von FuE-Projekten - Befragung von 205 amerikanischen  

Unternehmen.   26

Tabelle 3:  Aufstellung der operationalen Nebenbedingungen für das Bewertungsmodell  34

Tabelle 4:  Darstellung der Abhängigkeiten zwischen den Kriterien  38

Tabelle 5:  Aufstellung der Intensitätsklassen für den Kriterienkatalog.  44

Tabelle 6:  Berechnung der Gewichtungsfaktoren als scharfe Zahlen der Wichtigkeiten.  49

Tabelle 7:  Darstellung der 2. Bewertungsstufe des Bewertungsmodells  53

Tabelle 8:  Modifizierungsregeln  58

Tabelle 9:  Gewichtung der Nutzwerte  59

VI

Abkürzungsverzeichnis

AHP Analytic Hierarchy Process BMBF Bundesministerium für Bildung und Forschung DFG Deutsche Forschungsgemeinschaft DIW Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung FuE Forschung und Entwicklung KMU Kleine und mittlere Unternehmen MAUT Multiattributive Nutzentheorie OECD Organisation for Economic Co-operation and Development PACE Parliamentary Assembly of the Council of Europe

1

1 Einführung

Für die Wirtschaftlichkeit von Forschungsinstitutionen und -abteilungen ist es von großer Bedeutung strategische Entscheidungen bezüglich ihres Portfolios an Forschungsprojekten zu treffen. Diese Entscheidungsfindungen sind eine Herausforderung für das Management, da die Ergebnisse für mehrere Jahre Ressourcen der Institution binden. Die Entscheidungen müssen in einem komplexen System gefällt werden, dass unter anderem den Mehrwert für die potentiellen Kunden, die wissenschaftliche Machbarkeit und die Chancen und Risiken darstellt. In der folgenden Arbeit soll versucht werden, ein generalisierendes Entscheidungskonzept für Forschungsprojekte zu erstellen, in dem mit Methoden des Portfolio-Managements potentielle Forschungsprojekte bewertet und bezüglich ihrer Wertschöpfung eingeordnet werden.

2

2 Die Forschungslandschaft in Deutschland

Die deutsche Forschungslandschaft wird durch ihre Akteure, deren Forschungsausrichtungen und durch die finanzielle Situation gestaltet. Der DIW-Innovationsindikator 2006 bescheinigt dem öffentlichen Forschungssystem eine hohe Leistungsfähigkeit und beurteilt die Zusammenarbeit zwischen öffentlichen Forschungseinrichtungen und Unternehmen als sehr positiv. ¹ Das Kapitel 2 mit seinen Unterpunkten gibt einen kurzen Überblick über die Entwicklung und heutige Situation der Forschungslandschaft in Deutschland.

2.1 Akteure in der deutschen Forschungslandschaft

Forschung erfolgt heute in Deutschland an Hochschulen, in außeruniversitären Instituten und in der Industrie. Die deutschen Universitäten wurden Anfang des 19. Jahrhunderts zu zentralen Orten der Forschung, als sie das Konzept der neu gegründeten Berliner Universität übernahmen, das Lehre und Forschung eng miteinander verknüpfte. Die Anfänge der außeruniversitären Institute sind Anfang des 20. Jahrhunderts zu finden. So wurde z.B. 1887 die Physikalisch-technische Reichsanstalt und 1911 die Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft gegründet. Nach dem Zweiten Weltkrieg nahm die Zahl und Bedeutung der außeruniversitären Institute erheblich zu. Am bekanntesten sind die Max-Planck-Gesellschaft, die Fraunhofer-Gesellschaft, die Helmholtz-Zentren, die Leibniz-Institute, die Ressortforschungseinrichtungen und die Institute der Bundesländer. Auch die Industrieforschung gewann zu Beginn des 20. Jahrhunderts an Bedeutung. Es wurden industrielle For-schungslabore gegründet und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen gefördert. Die industrielle Forschung und Entwicklung begrenzte sich zu Beginn auf große Unternehmen, ist heute aber auch in kleinen und mittleren Unternehmen zu finden. 2

2.2 Finanzierung der Forschungsaktivitäten

In diesem Kapitel wird aufgeführt, wie die Akteure in der deutschen Forschungslandschaft, die Hochschulen ( 2.2.1), die außeruniversitären Institute ( 2.2.2) und die Industrie ( 2.2.3) ihre Forschungsaktivitäten finanzieren.

¹ Vergleiche Werwatz, Axel et al. (2006): S. 136ff

² Vergleiche Schmoch, Ulrich (2003): S. 183ff

3

2.2.1 Hochschulen

Seit Ende des Zweiten Weltkrieges sind die Forschungsausgaben der Universitäten stark gestiegen, jedoch war der Anstieg geringer als in der Industrie. Außerdem erhielt die Uni-versitätsforschung zunehmende Konkurrenz durch die wachsende Bedeutung des außeruniversitären Institutssektors (siehe auch 2.2.2).

Die seit 1960 steigenden Studentenzahlen erforderten einen stärkeren Einsatz der Grundmittel in der Lehre. Die Grundmittel für die Forschung erhöhten sich deshalb nur entsprechend der steigenden Zahl der Mitarbeiter. Grund für die trotzdem zunehmende Hochschulforschung sind die Drittmittel, die zum größten Teil von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) vergeben werden. ³ Auch die Trennung zwischen universitärer und industrieller Forschung löst sich in Deutschland auf. ⁴ Aufgrund der sich seit den neunziger Jahren weiter verschärfenden Finanzierungsprobleme, werben Universitäten zunehmend Drittmittel aus der Industrie ein. ⁵ 1991 lag der Anteil der Drittmittel an den Forschungsausgaben der Universitäten noch bei 29,5%, im Jahr 2003 bereits bei 37%. Insgesamt gaben die Hochschulen 2003 9,2 Mrd. € für Forschungsaktivitäten aus. 6

2.2.2 Außeruniversitäre Institute

Die außeruniversitären Institute stehen als öffentlich finanzierte Einrichtungen in einem intensiven Forschungswettbewerb mit den Universitäten. Bis zur Wiedervereinigung lagen die FuE-Ausgaben von außeruniversitären Einrichtungen und Universitäten auf ungefähr gleichem Niveau. Danach nahmen die FuE-Ausgaben der Universitäten etwas stärker zu. ⁷ Im Jahr 2003 lagen die Forschungsausgaben der außeruniversitären Institute bei insgesamt 7,3 Mrd. €. 8

Die Zusammensetzung der Finanzierungen differiert bei den verschiedenen Forschungseinrichtungen sehr stark. So wird z.B. die grundlagenforschungsorientierte Max-Planck-Gesellschaft zu 95% aus Mitteln der öffentlichen Hand finanziert. Nur 5% der Mittel stam-

³ VergleicheSchmoch, Ulrich (2003): S. 191ff

⁴ Vergleiche Schimank, Uwe (1988): S. 329ff

⁵ Vergleiche Schmoch, Ulrich (2003): S. 193

⁶ Vergleiche BMBF (2006): S. 108

⁷ Vergleiche Schmoch, Ulrich (2003): S. 191f

⁸ Vergleiche BMBF (2006): S. 119

4

men aus eigenen Erträgen, Mitgliedschaftsbeiträgen und Spenden. ⁹ Die Helmholtz-Gemeinschaft als größte deutsche Forschungsorganisation wird zu 70% aus öffentlichen Mitteln finanziert, 30% stammen aus der Akquirierung von Drittmitteln. Diese Drittmittel werden wettbewerblich aus Förderprogrammen eingeworben oder stammen aus Industriekooperationen. ¹⁰ Die Fraunhofer-Gesellschaft betreibt vor allem Vertragsforschung. Dabei lag die durchschnittliche Industriemittelquote der Fraunhofer-Gesellschaft lange Zeit bei einem Drittel der Forschungsausgaben. In den letzten Jahren ist sie auf 40% angestiegen. Die Verantwortlichen in der Gesellschaft sehen in der aktuellen Quote die Obergrenze. Es soll ein angemessenes Verhältnis zwischen Technologietransfer zur Industrie und Kompetenzaufbau erhalten bleiben. Dies ist notwendig, da zwar in der Auf-tragsforschung für große Konzerne von deren Wissen zumindest für die kurzfristige Anwendungsperspektive profitiert wird, bei kleineren Aufträgen für mittelständische Firmen der Wissenstransfer jedoch nur in eine Richtung erfolgt, d.h. die Fraunhofer-Institute eine Dienstleistung bereitstellen. Die Finanzierung der Forschung zum Aufbau von Kompetenzen in anwendungsrelevanten Bereichen erfolgt aus Grundmitteln und aus öffentlichen Geldern. 11

2.2.3 Industrie

Die gesamten Ausgaben für Forschung und Entwicklung erhöhten sich von 1965 bis 1990 real um das 3,3-fache. Das Bruttosozialprodukt erhöhte sich in diesem Zeitraum nur um den Faktor 2. Der FuE-Anteil am Bruttosozialprodukt stieg dem entsprechend von 1,7 auf 2,8 Prozent. Grund für diesen Zuwachs sind vor allem die beträchtlichen FuE-Ausgaben des industriellen Sektors. Diese Entwicklung erfolgte nicht nur in Deutschland sondern in allen Industrieländern, da der Wettbewerb auf den Weltmärkten nicht nur über Preise sondern auch über innovative Technologie ausgetragen wird.

Nach 1990 ist aufgrund der geringeren FuE-Aktivitäten der Wirtschaft eine Stagnation der deutschen FuE-Ausgaben zu beobachten. Bis 1999 ging der FuE-Anteil am Bruttosozialprodukt auf 2,4 Prozent zurück. Ursache war die zu Beginn der neunziger Jahre herrschende ökonomische Stagnation. Ende der neunziger Jahre reagierte die deutsche Industrie aber auf die steigende Entwicklung der FuE-Ausgaben in den führenden Industrie- ⁹ VergleicheBMBF (2007): veröffentlicht im Internet, http://www.bmbf.de/de/227.php am 30.07.2007

¹⁰ Vergleiche Helmholtz-Gemeinschaft (2006): S. 74

¹¹ Vergleiche Schmoch, Ulrich (2003): S. 255

5

ländern und ein steigendes FuE-Aufkommen ist seitdem zu beobachten. ¹² Die folgende Abbildung zeigt die Entwicklung der FuE-Ausgaben der Wirtschaft von 1965 bis 2003.

Mio. €

Abbildung 1: Ausgaben der Wirtschaft für Forschung und Entwicklung in Mio. € / Jahr von 1965 bis 2003 (Quelle: BMBF (2005): Grund- und Strukturdaten 2005)

Bei den FuE-Aktivitäten der Industrie handelt es sich zu 70% um Entwicklung, zu 25% um angewandte Forschung und zu 5% um Grundlagenforschung. 13

2.3 Forschungsausrichtungen der Akteure

Forschung und Entwicklung kann nach dem sogenannten Frascati-Handbuch der OECD in die drei Teilbereiche Grundlagenforschung, angewandte Forschung und Entwicklung unterteilt werden. Danach ist die Grundlagenforschung „ausschließlich auf die Gewinnung neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse gerichtet, ohne überwiegend an dem Ziel einer praktischen Anwendbarkeit orientiert zu sein. Die angewandte Forschung ist ausschließlich auf die Gewinnung neuer wissenschaftlicher oder technischer Erkenntnisse gerichtet. Sie bezieht sich vornehmlich auf eine spezifisch praktische Zielsetzung oder Anwendung. Die Entwicklung ist die Nutzung wissenschaftlicher Erkenntnisse, um zu neuen oder wesentlich verbesserten Materialien, Geräten, Produkten, Verfahren, Systemen oder Dienst-

¹² VergleicheSchmoch, Ulrich (2003): S. 189f

¹³ Vergleiche Schmoch, Ulrich (2003): S.195

6

leistungen zu gelangen (Experimentelle Entwicklung).“ Prototypen und Versuchsanalysen werden nach OECD-Empfehlungen zur Forschung und Entwicklung gezählt, „solange das Hauptziel in der Erarbeitung weiterer Verbesserungen liegt.“ Das Bundesministerium für Forschung und Bildung definiert außerdem noch eine anwendungsorientierte Grundlagen-forschung als „Grundlagenforschung, die in Ihrer Themenstellung durch die praktische Bedeutung des Themas beeinflusst ist.“ 14

Es ist festzustellen, dass es von der Finanzierung abhängt, auf welche der Teilbereiche von Forschung und Entwicklung sich die Forschungsdurchführenden ausrichten. Dies wird in der folgenden Abbildung dargestellt, die auf einer Idee der Zentralverwaltung der Fraunhofer-Gesellschaft beruht:

Abbildung 2: Zusammenhang zwischen öffentlicher Finanzierung und Ausrichtung der FuE (Ouelle: in Ahnlehnung an: Schmoch, Ulrich (2003): S. 256)

Der Abbildung ist zu entnehmen, dass sich die fast ausschließlich öffentlich finanzierte Max-Planck-Gesellschaft der Grundlagenforschung widmet, während der Schwerpunkt der Industrie, die nur sehr geringe öffentliche Mittel erhält, auf den Prototypen und Versuchsanalysen liegt. Die Fraunhofer-Gesellschaft, die nur zum Teil öffentlich finanziert wird und einen großen Teil ihres Finanzbedarfes über Aufträge aus der Industrie abdeckt, betreibt angewandte Forschung. Die Universitäten sind immer mehr auf Mittel der Indust-

¹⁴ Brockhoff, Klaus (1992): S.37ff.

7

rie  angewiesen und richten daher ihre Grundlagenforschung immer mehr  

anwendungsorientiert  aus  

8

3 Zielsetzungen für wissenschaftliche Projekte mit der Intention industrieller Nutzung

Forschungsprojekte im Unternehmen durchzuführen und nicht extern zu vergeben, bieten dem Unternehmen einige Vorteile: Die Forschung steht in ständiger Verbindung zu Produktion, Marketing und Vertrieb und kann sich deren Bedürfnissen anpassen. Fehlkalkulationen beim im Vorhinein schwer zu beurteilenden, aber für einen Vertragsabschluss notwendigen Wert der Forschungsleistung stellen ein geringeres Problem dar. Die Forschungsergebnisse bleiben im Unternehmen und sind so besser vor der Konkurrenz geschützt. Die Abhängigkeit von einem externen Anbieter, der durch die Auftragsabwicklung das „Tacit Knowledge“ besitzt, entfällt. Und zuletzt kann bei internen Projekten ein intensiveres Controlling stattfinden. ¹⁵ Trotzdem sind viele Unternehmen darauf angewiesen, Forschungsprojekte extern zu vergeben. In diesem Kapitel wird erläutert, wie das Outsourcing-Verhalten von Unternehmen im FuE-Bereich aussieht ( 3.1), welche Bedeutung dabei die öffentliche Forschung für die Unternehmen hat ( 3.2) und welche Kriterien für die Industrie bei der FuE-Zusammenarbeit von Bedeutung sind ( 3.3).

3.1 Outsourcing-Verhalten von Unternehmen im FuE-Bereich

Für große Industrieunternehmen mit eigenen Forschungsabteilungen ist es in der heutigen Zeit rapider Innovationen von wirtschaftlicher Bedeutung, die Forschungsaktivitäten auf die Kernkompetenzen des Unternehmens zu konzentrieren. ¹⁶ Diese liegen vor allem in der Produktentwicklung. ¹⁷ Viele Unternehmen sourcen deshalb FuE außerhalb ihrer Kernkompetenzen aus. Outsourcing von FuE erfolgt im Rahmen von strategischen Allianzen oder Joint Ventures oder wenn es um das fundamentale Verstehen oder strategische Forschung geht. Hier wird vor allem mit Universitäten und Forschungsinstituten zusammengearbeitet. Weiterhin werden oft niedrigwertige Elemente wie Service und Support outgesourct. Im Rahmen der Globalisierung von FuE wird Outsourcing in Zukunft eine immer größere Rolle spielen. 18

Auch für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) nimmt mit dem zunehmenden globalen Wettbewerb die Bedeutung von Forschung und Entwicklung, die neue bzw. ver-

¹⁵ VergleicheKnyphausen-Aufsess, Dodo zu (1995): S. 191

¹⁶ Vergleiche Brockhoff, Klaus (1997): S. 81

¹⁷ Vergleiche Allen, Kathleen (2003): S. 101

¹⁸ Vergleiche Bamfield, Peter (1996): S. 64

9

besserte Produkte und Produktionsverfahren hervorbringt, zu. Die Innovationstätigkeiten der KMU unterscheiden sich jedoch von denen der Großunternehmen. So verfügen sie nicht über die finanziellen Möglichkeiten, um Forschung in eigenen FuE-Abteilungen zu betreiben. Sie erhalten dass notwendige Wissen für Innovationen durch sogenannte Spillovers von extern, allerdings meist auf indirektem Weg. Direkte Kooperationen mit Universitäten und Forschungseinrichtungen sind selten. Als Gründe nennen die KMU zum einen keinen Bedarf, aber auch interne Gründe wie mangelnde personelle Ressourcen und hoher finanzieller Aufwand. Außerdem fehlt den KMU oft der Kontakt zu den wissenschaftlichen Einrichtungen. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die Innovationsaktivitäten von KMU wesentlich geringer ausgeprägt sind, als die von Großunternehmen. 19

Für das Outsourcing von FuE gibt es verschiedene Möglichkeiten: die Auftragsforschung, die Forschungskooperation und die Gemeinschaftsforschung.

Als Auftragsforschung wird bezeichnet, „wenn ein Unternehmen andere Unternehmungen, öffentliche Institutionen oder Spezialisten damit beauftragt, in seinem Namen und auf seine Rechnung ein Produkt oder Verfahren zu erforschen oder zu entwickeln. Gegenstand, Zeitdauer, finanzieller Rahmen und anderweitige Verwertung der Entwicklung sind dabei vertraglich fixiert.“ 20

Die Forschungspartner können z.B. öffentliche, gemeinwirtschaftliche Institute, Auftrags-forschungsunternehmen oder verselbstständigte Forschungs- und Entwicklungsabteilungen von Industrieunternehmen sein.

Projekte, die als Auftragsforschung vergeben werden sind durch bestimmte Eigenschaften gekennzeichnet. Sie sind meist Bestandteil umfangreicherer Systeme, die zwar ohne diese Entwicklung weniger effektiv bzw. effizient aber funktionsfähig wären. Die Projekte lassen sich klar beschreiben und abgrenzen und ihr Fortschritt lässt sich gut kontrollieren.

Nachhaltig ausgeführte Auftragsforschung kann zu Forschungskooperationen führen. Hier geht im Unterschied zu erstgenanntem die Innovationsinitiative von beiden Seiten aus.

¹⁹ Vergleiche KfW-Bankengruppe (2005): S. 91ff

²⁰ Hausschildt, Jürgen (1993): S. 53