Elemente einer wissensbasierten Clustertheorie am Beispiel der Optischen Technologien in Deutschland

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Elemente einer wissensbasierten Clustertheorie
2.1 Cluster Definition
2.2 Das Wertschöpfungssystem
2.3 Theorie des innovativen Milieus
2.3.1 Intra- und interregionale Wissensflüsse
2.3.2 Lern- und Innovationsprozesse

3. Optische Technologien in Deutschland
3.1 Definition des Branchenfeldes der Optischen Technologien
3.2 Sektorale Strukturen der Optischen Technologien in Deutschland
3.2.1 Unternehmensstruktur
3.2.2 Welthandelsanteil
3.2.3 Ausbildung an Hochschulen
3.3. Räumliche Strukturen der Optischen Technologien in Deutschland
3.3.1 Unternehmensverteilung
3.3.2 Verteilung der Hochschulausbildung
3.3.3 Räumliches Beziehungsgeflecht und Patentverteilung

4. Fazit

Literatur

Abbildungs- und Kartenverzeichnis

Abbildung 1: Das Wertschöpfungssystem

Abbildung 2: Innovatives Milieu

Abbildung 3: Lokales Rauschen und Globale Pipelines

Abbildung 4: Wissen und Lernen

Abbildung 5: Wertschöpfungskette in den Optischen Technologien

Abbildung 6: Beschäftigte der Optischen Technologien

Abbildung 7: Umsatzanteile am Weltmarkt

Abbildung 8: Weltproduktionsvolumen

Abbildung 9: Ausbildung nach Studienfächern

Abbildung 10: Verflechtungen der Optischen Technologien in Deutschland

Karte 1: Netzwerke in Deutschland und Europa

Karte 2: Unternehmen in Deutschland (nach OptecNet 2007)

Karte 3: Hochschulstandorte mit Lehrveranstaltungen zu Optischen Technologien

Karte 4: Patente Messen, Prüfen, Optik, Photographie 1992 - 94

1. Einleitung

Neben der Biotechnologie zählen die Optischen Technologien zu den Zukunftstechnologien des 21. Jahrhunderts. Auf diese forschungsstarke und wissensintensive Branche entfallen in Deutschland 110.000 Arbeitsplätze. Durch ihre Querschnittsorientierung besitzen Optische Technologien eine immense Ausstrahlungskraft auf andere Wirtschaftsbereiche. Indirekt beeinflussen sie 15% der Arbeitsplätze im verarbeitenden Gewerbe mit einem Umfang von einer Millionen Beschäftigten (Pantazis/ Schricke 2008: S.67). Auffällig für die Optischen Technologien sind die räumlichen Konzentrationen. Räumliche Nähe muss für wissensintensive Branchen vorteilhaft für die Wettbewerbsfähigkeit sein.

Diese Hausarbeit erklärt theoretisch die positive Wirkung von räumlicher Nähe auf wissensintensive Branchen am praktischen Beispiel der Optischen Technologien in Deutschland. Der Umfang einer Hausarbeit macht es nicht möglich, die wissensbasierte Clustertheorie in vollem Umfang zu formalisieren. Die Fragestellung fokussiert, inwiefern das Clustern von Unternehmen Wissensströme generiert, die positive Wirkungen auf Innovationsprozesse und regionale Wettbewerbsfähigkeit haben. Beispielhaft für den theoretischen Komplex steht die Optische Branche in Deutschland.

In Anlehnung an den raumwirtschaftlichen Ansatz von Schätzl (2003: S.14f.) differenziert die Arbeit Theorie, Empirie und Politik. Theoretisch einleitend grenzt die Cluster Definition die räumliche Ebene, in denen eingebettet neben wirtschaftlichen Prozessen, in Form von Wertschöpfungssystemen, Lern- und Innovationsprozesse ablaufen, ein. Die Theorie des innovativen Milieus verdeutlicht in drei Handlungsebenen die Kommunikations- und Lernprozesse, die in neuem Wissen münden. Empirisch werden anschließend die Optischen Technologien in Deutschland betrachtet. Aufgeteilt ist die Analyse in eine sektorale und eine räumliche Darstellung. Das abschließende Fazit fasst zusammen, kritisiert und empfiehlt.

Die grundlegende Literatur wurde von Schricke (2007), Bathelt (2002; et al. 2004), Koschatzky (2001), Pantazis (2006) Drieling (2004), Malmberg/ Maskell (2001) und BMBF (2007) verfasst.

2. Elemente einer wissensbasierten Clustertheorie

Das theoretische Kapitel setzt sich mit der wissensbasierten Clustertheorie auseinander. Die Theorie wird mit Elementen, speziell auf den Wissensbezug, dargestellt. Weitere wichtige Bausteine werden angesprochen, jedoch nicht ausgeführt. Literaturverweise geben dem geneigten Leser Hinweise für die vertiefende Lektüre. Die wissensbasierte Clustertheorie wird unteranderem von Malmberg/ Maskell (2001), Bathelt et al. (2004), Pantazis (2006) und Schricke (2007) breiter dargestellt.

Einführend in das theoretische Kapitel wird, im wirtschaftsgeographischen Sinn, Agglomerationen definiert. Damit konkretisiert ist der Begriff Cluster. Das lokalisierte Wertschöpfungssystem als Grundlage des Clusters und der ersten Ebene des innovativen Milieus wird anschließend erläutert. Mit dem theoretischen Konstrukt, dessen grundlegende Mechanismen vorhergehend eingeführt sind, werden die Kommunikations- und Interaktionsprozesse veranschaulicht. Nachfolgend werden diese Abläufe vertieft, um daraus folgernd Lern- und Innovationsabläufe zu erklären.

2.1 Cluster Definition

Die Untersuchung räumlicher Konzentrationen wirtschaftlicher Entwicklung ist kein neues Phänomen, wurde aber erst wieder durch die Arbeiten von Michael Porter "Competitive Advantages of Nations (1990)" und Paul Krugman "Geography and Trade (1991)" wissenschaftlich populär (Koschatzky 2001: S.196f.). Seit dem Erscheinungsjahr des Standardwerkes von Porter sind die Publikationen mit dem Gegenstand Cluster stark angestiegen (Thomi/ Sternberg 2008 S.75f.).

Interpretiert wird die Renaissance von flexiblen und spezialisierten räumlich konzentrierten Produktionsregimen als ein Produkt des Übergangs von der Massenproduktion zum Postfordismus. Globalisierungs- und Regionalisierungsprozesse bilden eine Einheit, die in regionaler Ausprägung an die ökonomischen Raumformationen des 19. Jahrhunderts erinnern (Glassmann/ Voelzkow 2006: S.225). Schon die Forschungsarbeiten von Alfred Marshall beschäftigten sich im 19. Jahrhundert mit Agglomerationsvorteilen, die in Lokalisations- und Urbanisationsvorteile zu unterteilen sind (Schricke 2007: S.12; Pantazis 2006: S.18). Für einen ausführlichen Diskurs der räumlichen Vorteilseffekte sei auf Bathelt (2002: S.128), Koschatzky (2001: S.101-106) und Schricke (2007: S.18-21) verwiesen.

Koschatzky (2001: S.197) definiert nach Porter das Cluster als "die räumliche Konzentration von vernetzten kleinen und großen Betrieben sowie Institutionen in einem speziellen Sektor. Ein Cluster beinhaltet vor- und nachgelagerte Produktions- und Dienstleistungsaktivitätensowie eine spezialisierte Infrastruktur, die diese Aktivitäten wirkungsvoll unterstützt". Schricke (2007: S.11) übersetzt den Begriff Cluster mit Anhäufung oder Traube, womit die räumliche Ballung von wirtschaftlichen Aktivitäten in wirtschaftsgeographischen Untersuchungen beschrieben ist. Sie setzt damit drei Zusammenhänge in Verbindung: "räumliche Agglomerationen ähnlicher oder verwandter wirtschaftlicher Aktivitäten, vertikale Wertschöpfungsketten, die alle Akteure, Ressourcen und Aktivitäten umfassen, die dazu beitragen, Güter und Dienstleistungen zu entwickeln, zu produzieren und zu vermarkten [sowie] auf hohem Aggregationsniveau zusammengefasste Sektoren" (ebd.).

Die Identifikation eines Cluster gestaltet sich als diffus und schwierig. Sie ist über mehrere Ebenen selektiv. Identifiziert werden kann ein Cluster über räumlich-administrative Grenzen, Wirtschaftszweigklassifikationen oder auch technologische Verflechtungen (Koschatzky 2001: S.197; Malmberg/ Maskell 2001: S.15). Nicht nur die räumliche, sektorale oder technologische Eingrenzung des Untersuchungsobjektes stößt an empirische Grenzen, sondern auch die empirische Messung der clusterinternen Mechanismen und Vorgänge, die die Existenz des Clusters begründen, ist extrem problematisch (Malmberg/ Maskell 2001: S.14).

Es zeigt sich schnell, dass nicht die eindeutig korrekte Definition eines Clusters, sondern eine Vielzahl unterschiedlicher Definitionen und übergreifender Ansätze vorliegen. Dabei steht vordergründig die Definition von Porter als das Synonym für Cluster (Schricke 2007: S.12). Flankiert ist diese Definition von weiter intensiv diskutierten Modellen zur Beschreibung der Bedeutung von räumlicher Nähe: die Industriedistrikte, die innovativen Milieus und die geographische Industrialisierung (Kulke 2006: S.113; Malmberg/ Maskell 2001: S.7; Koschatzky 2001: S.207). Insbesondere mit der evolutionär-dynamischen Theorie der geographischen Industrialisierung (nach Storper und Walker) erklären Moßig und Klein (2002) das Clustern der Optischen Technologien im Raum Wetzlar.

Da nach der Porterschen Definition Cluster nicht per se innovativ sind (was für die Optischen Technologien von Bedeutung ist), ist die Hausarbeit auf die Theorie der innovativen Milieus fokussiert. Analog zu Schricke (2007: S.13f.) definiert die vorliegende Arbeit Cluster als den lokalisierten Teil von Wertschöpfungssystemen, die die Grundlage für ein innovatives Milieu bilden (Bathelt 2002: S.191).

2.2 Das Wertschöpfungssystem

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Das Wertschöpfungssystem

Das Wertschöpfungssystem ist von drei Dimensionen gekennzeichnet: Die vertikallineare, die horizontale und die diagonale Ebene (Schricke 2007: S.15). Die vertikale-lineare Dimension wird von der Wertschöpfungskette dargestellt. Die vertikalen Verbindungen verlaufen in zweierlei Richtung. Es werden Zwischenprodukte aus Materialien zu Endprodukten verarbeitet, die spezifisch von Käufern beauftragt werden. Die spezifischen Aufträge der Käufer bestehen aus Informationen, die an die niederliegenden Produzenten weitergegeben werden (Schricke 2007: S.13). Neben dem Warenfluss findet diametral ein Informationsfluss (user-producer relationships) statt. Die Optischen Technologien lassen eine Ballung von Komponentenzulieferern, auftragsspezifischer Produkte und Abnehmern erwarten (Pantazis 2006: S.24; Schricke 2007: S.13).

Die horizontale Dimension ist dominiert von Unternehmen mit dem gleichen Geschäftsfeld (Technologie, Branche) auf der gleichen Produktionsstufe der Wertschöpfungskette (Schricke 2007: S.15).

Die diagonale Dimension wird von Schricke (2007: S.15) durch Unternehmenskooperationen mit insbesondere Dienstleistern, Forschungs- und Ausbildungseinrichtungen sowie anderen Unternehmen beschrieben. Als herausgehoben zu betrachten, sind die Kooperationen mit wissensintensiven Dienstleistungen. Hierunter fallen die Forschung und Entwicklung sowie Design (ebd.).

Erreichen die Akteure eine kritische Masse in räumlicher Nähe zueinander, dann definiert Schricke (2007: ebd.) dieses Wertschöpfungssystem als Clusterstruktur. Innerhalb dieses Systems agieren Akteure unterschiedlicher Dimension mit gleichen Akteuren unterschiedlicher Dimensionen.

Zwei Beziehungsformen sind in diesem System imminent: Kooperation und Wettbewerb (Schricke 2007: S.41; Malmberg/ Maskell 2001: S.11). Die kooperative Form ist schon durch den Waren- und Informationsaustausch der vertikalen Dimension einer Wertschöpfungskette impliziert. Neben der vertikalen Kooperation sind vor allem Kontakte mit Forschungs- und Entwicklungsakteuren wichtig. Das Vorhandensein eines innovativen Milieus verbessert maßgeblich die Transferbedingungen (Malmberg/ Maskell 2001: S.11f.).

Das Konkurrenzverhalten wird in der horizontalen Dimension konstatiert. Gerade Unternehmen der gleichen Wertschöpfungsstufe neigen verstärkt zu Wettbewerb. Die Rivalität ist befördert durch Informationen über strategische Unternehmensentscheidungen und Konkurrenzprodukte, die in Agglomerationen leichter zu erlangen sind. Die Firmen beobachten und vergleichen einander. Sie können Ideen effizienter kopieren und in das eigene Produkt integrieren (Malmberg/ Maskell 2001: S.11f.; Pantazis 2006 S.10f.; Bathelt et al. 2004: S.36f.).

2.3 Theorie des Innovativen Milieus

Der Ansatz des innovativen Milieus entstand parallel zu den Diskussionen über die Industriedistrikte Italiens. Die französische Forschergruppe GREMI (Groupe de Recherche Européen sur les Milieux Innovateurs) nahm eine Vorreiterrolle bei der Entwicklung der Theorie innovativer Milieus ein. Im Mittelpunkt der Betrachtung stehen klein- und mittelständische Unternehmen, deren Tätigkeitsfeld im Gegensatz zu den Industriedistrikten vornehmlich im hochtechnologischen Bereich liegen (Schricke 2007: S.34; Koschatzky 2001: S.201; Bathelt 2002: S.191f.).

Ziel des Ansatzes ist es nicht High-Tech Unternehmen isoliert zu betrachten, da diese ein soziales Umfeld mit sozio-institutionellen Strukturen eingebettet sind. Innovationsfähigkeit ist nicht mehr die Fähigkeit eines einzeln isolierten Unternehmens.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Innovatives Milieu

Innovationsfähigkeit wird als das Ergebnis aus ökonomischen und sozialen Interaktionsprozessen beurteilt, die eine Folge arbeitsteiliger Prozesse sind, und in denen eine Vielzahl an Akteuren zusammenarbeitet (Bathelt 2002: S.190).

Die Einbettung der Akteure in das innovative Milieu erfolgt über drei Ebenen (ebd.: S.191). Die erste Ebene besteht aus dem grundlegenden Ansatzpunkt: dem lokalisierten Produktionssystem. Aufgegriffen aus dem vorherigen Kapitel (Kap. 2.2 Das Wertschöpfungssystem) besteht das lokalisierte Wertschöpfungssystem aus einer Ballung von Industrieunternehmen, Zulieferern, Kunden und Dienstleistern. Verschiedenartige und vielfältige Verflechtungen (Güter, Arbeitsmarkt, Technologie und Informationen) formen die Akteure zu einem Beziehungsgeflecht, das durch räumliche Nähe Transaktionskostenvorteile erzielen kann. Kollektives Zugehörigkeitsgefühl zu demselben Wertschöpfungssystem fördert die Kooperationsbereitschaft (Bathelt 2002: S.191). Das innovative Milieu kann dabei einem Cluster entsprechen, wenn dieses Cluster von technologieaffinen Unternehmen und Innovationsneigung dominiert ist (Schricke 2007: S.35). Die zweite Ebene wird von sozio-institutioneller Einbettung bestimmt. Das lokale Wertschöpfungssystem entwickelt eine gemeinsam lokalisierte Wissensbasis über informelle und formelle Informations- und Kommunikationsflüsse. Der Wissensbasis liegen gemeinsame Routinen, Gewohnheiten, Verhaltensnormen, Technikkulturen, Vertrauensbeziehungen und Perzeptionen zugrunde, die allgemein anerkannt sind. Sie schaffen einen bekannten Rahmen für gemeinsame Handlungen. Formelle Institutionen (Ausbildungs- und Forschungseinrichtungen, private und öffentliche Förderprogramme) ermöglichen die Einbindung der Akteure in das Milieu (Bathelt 2002: S.191). Besonders die räumliche Präsenz von Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen im innovativen Milieu mindert Unsicherheiten im Innovationsprozess. Davon profitieren außerordentlich klein- und mittelständische Unternehmen, für die Produktentwicklungen immer mit großen Risiken verbunden sind. (Schricke 2007: S.35; Diez 2001: S.43).

Eingebettet in einen wirtschaftlichen und sozialen Rahmen finden auf der dritten Ebene Innovations- und Lernprozesse statt. Hierfür ist es notwendig, dass Offenheit nach außen gewährleistet ist und regionsexternes Wissen in das Milieu diffundiert. Intraregionale Interaktionen und Lernprozesse verbreiten und verbreitern die Wissens- und Technologienbasis. Spezialisierte Ressourcen und Qualifikationen entstehen. Entscheidend hierfür ist die Fähigkeit der Akteure, spezifische Informationen und Ressourcen zu akquirieren und zu binden (Bathelt 2002: S.191f.).

Gerade die Spezialisierung des Produktionssystems determiniert den Erfolg. Es richtet seine Aktivitäten, Ressourcen und Interaktionen fokussiert auf die Spezialisierung, die ein besonderer Technologiebereich oder eine Wertschöpfungskette sein kann. Hieraus entsteht eine lokal einzigartige Wissensbasis, die nicht ohne weiteres in andere Regionen übertragen werden kann. Diese Wissensbasis bietet ein Fundament für weitere Spezialisierung und den Ausbau der Kernkompetenzen. Eine gesteigerte regionale Wettbewerbsfähigkeit setzt enge Kommunikations- und Interaktionsprozesse voraus. Wissensübertrag wird auf dem Hintergrund allgemein akzeptierter Normen und Werte vereinfacht kanalisiert.

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