Forschung & Entwicklung, Innovationen und Patente der deutschen Elektroindustrie im Branchenvergleich

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1 ZVEI-Benchmarking Forschung & Entwicklung, Innovationen und Patente der deutschen Elektroindustrie im Branchenvergleich Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie

2 Forschung & Entwicklung, Innovationen und Patente der deutschen Elektroindustrie im Branchenvergleich Herausgeber: ZVEI - Zentralverband Elektrotechnikund Elektronikindustrie e. V. Abteilung Wirtschaftspolitik, Konjunktur und Märkte Lyoner Straße Frankfurt am Main Telefon: Fax: wipol@zvei.org Redaktion: Dr. Andreas Gontermann Peter Giehl Achim Seitz September 215 Trotz größtmöglicher Sorgfalt übernimmt der ZVEI keine Haftung für den Inhalt. Alle Rechte, insbesondere die zur Speicherung, Vervielfältigung und Verbreitung sowie der Übersetzung, sind vorbehalten.

3 Inhaltsverzeichnis 1. Überblick 4 2. Forschung und Entwicklung (F&E) F&E-Aufwendungen Interne und externe F&E-Aufwendungen F&E-Personal F&E-Finanzierung Internationale F&E-Quoten 8 3. Innovationen Innovationsaufwendungen Innovatorenquote Umsatz mit Markt- und Sortimentsneuheiten Kostensenkung durch Prozessinnovationen und 11 Umsatzsteigerung durch Qualitätsverbesserung 3.5 Innovationsfinanzierung und -kooperationen Patente Klassifikation Patentanmeldungen in Deutschland Patentanmeldungen in Europa und der Welt 14 3

4 1. Überblick Dem Ökonomen Joseph Alois Schumpeter ( ) zufolge kann eine Volkswirtschaft auf Dauer nur erfolgreich sein, wenn sie Innovationen hervorbringt, die alte und verkrustete Strukturen aufbrechen und dadurch Platz für neue, zukunftsweisende Technologien schaffen. In einem solchen Prozess der schöpferischen Zerstörung würden vor allem forschungsintensive und innovative Unternehmen wachsen, während ineffiziente Firmen schrumpften oder gar vom Markt verschwänden. Nach Schumpeter, der zu den herausragenden ökonomischen Denkern des 2. Jahrhunderts gehört, kommt Forschung und Innovationen damit eine zentrale Rolle für den Wohlstand einer Gesellschaft zu. Die Elektroindustrie zählt zu den mit Abstand forschungsintensivsten Industriebranchen in Deutschland. Der Anteil der Aufwendungen für Forschung und Entwicklung (F&E) der Elektroindustrie an den gesamten F&E-Aufwendungen des Verarbeitenden Gewerbes lag 213 bei einem Viertel, der an den F&E-Aufwendungen der Gesamtwirtschaft bei einem Fünftel. Die Zahl der F&E-Mitarbeiter in Elektrounternehmen hat sich zwischen 29 und 213 deutlich um ein Sechstel erhöht und lag zuletzt bei fast 88.. Damit sind drei von zehn aller mit F&E-Aufgaben beschäftigten Arbeitnehmer im Verarbeitenden Gewerbe in der Elektroindustrie tätig. F&E-Aufwendungen spielen eine entscheidende Rolle für die Leistungsfähigkeit einer Branche. Noch etwas weiter als die F&E-Aufwendungen werden die Innovationsaufwendungen gefasst. Sie enthalten zusätzlich solche Aktivitäten, die notwendig sind, um eine Erfindung bis zur Marktreife zu bringen. Auch bei den Innovationen gehört die Elektroindustrie zu den mit Abstand wichtigsten Branchen. Der Anteil der Innovationsaufwendungen der Elektroindustrie an den Innovationsaufwendungen des gesamten Verarbeitenden Gewerbes beläuft sich auf mehr als 16 Prozent, der an den Innovationsaufwendungen der gesamten Wirtschaft auf 11 Prozent. Ein weiterer Indikator für den Innovationserfolg sind Patente. Der Vergleich mit anderen Branchen zeigt, dass die deutsche Elektroindustrie bei der Anzahl von Patentanmeldungen weit vorne liegt und somit einer der wichtigsten Impulsgeber innerhalb des Verarbeitenden Gewerbes ist. 4

5 2. Forschung und Entwicklung (F&E) Die nachfolgenden Daten, Zahlen und Fakten zu Forschung und Entwicklung (F&E) basieren auf Erhebungen des Stifterverbandes für die Deutsche Wissenschaft. Abgrenzung und Definition des Begriffs Forschung und Entwicklung entsprechen hier internationalen Vereinbarungen auf Ebene der OECD. Die F&E-Aufwendungen werden dabei unterteilt in interne und externe F&E-Aufwendungen. Unter interner F&E versteht man die Forschung, welche die Unternehmen im eigenen Haus durchführen. Die internen F&E-Aufwendungen umfassen Personal- und Sachaufwendungen, einschlägige Investitionen sowie Abb. 1: F&E-Aufwendungen der deutschen Elektroindustrie (in Mrd. Euro) ,5 9,6 1,6 12,4 13,3 11,6 Quelle: Stifterverband für die Deutsche Wirtschaft sowie ZVEI-eigene Berechnungen 11,9 13,3 14,1 14, * Abb. 2: F&E-Intensität (F&E-Aufwendungen in Relation zum Umsatz) im Branchenvergleich 213 (in Prozent) ,6 7,7 5,2 Quelle: Stifterverband für die Deutsche Wirtschaft sowie ZVEI-eigene Berechnungen 15,2 Elektro Fahrzeugbau Chemie/Pharma Maschinenbau Verarb. Gewerbe 2,9 3,4 * vorläufig eigenentwickelte Software. Unter externen F&E-Aufwendungen werden F&E-Aufträge an Dritte (bspw. andere Unternehmen), Hochschulen oder (staatliche) Forschungsinstitutionen zusammengefasst. 2.1 F&E-Aufwendungen Die deutsche Elektroindustrie hat ,2 Mrd. Euro für F&E aufgewendet. Im Jahr davor waren es 14,4 Mrd. Euro. Die F&E-Aufwendungen der Elektroindustrie stehen damit für ein Fünftel aller privaten F&E-Aufwendungen in Deutschland. Der Anteil der F&E-Aufwendungen am Umsatz ist in der Elektroindustrie in den letzten Jahren kontinuierlich gestiegen. Seit 24 haben sich die F&E-Aufwendungen nahezu verdoppelt, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von über sechs Prozent entspricht. Die F&E-Aufwendungen der Branche sind mehr als doppelt so hoch wie ihre Bruttoanlageinvestitionen. Letztere wuchsen in den vergangenen zehn Jahren nur um knapp ein Prozent pro Jahr. Insgesamt wurden 213 in der deutschen Wirtschaft 68,5 Mrd. Euro bzw. im Verarbeitenden Gewerbe 59,3 Mrd. Euro für F&E aufgewendet. Die als forschungsintensive Industrien bezeichneten Branchen Fahrzeugbau, Elektroindustrie, Chemische Industrie und Maschinenbau machen mit 57,9 Mrd. Euro fast 98 Prozent aller F&E-Aufwendungen des Verarbeitenden Gewerbes aus. Die F&E- Intensität (gemessen als Anteil der F&E-Aufwendungen am Umsatz) liegt in der Elektroindustrie mit 8,6 Prozent sogar deutlich höher als in den anderen F&E-intensiven Branchen. Das unterstreicht die besondere Bedeutung der Elektroindustrie für Forschung und Entwicklung in Deutschland. Eine Betrachtung nach Größenklassen in der gesamten Wirtschaft zeigt, dass die großen Firmen mit mehr als 5 Mitarbeitern mit 85 Prozent den Löwenanteil der gesamten 5

6 Quelle: Stifterverband für die Deutsche Wirtschaft sowie ZVEI-eigene Berechnungen F&E-Aufwendungen aufbringen. Zudem wird deutlich, dass sich dieser Anteil zuletzt immer weiter erhöht hat. Die kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) mit weniger als 5 Mitarbeitern haben ihre F&E-Aufwendungen im Zeitraum von 21 bis 213 um 14,8 Prozent erhöht, die großen Unternehmen dagegen um 19,2 Prozent. Abb. 3: Anteil interner und externer F&E-Aufwendungen im Branchenvergleich 213 (in Prozent) ,9 67,1 9,5 9,5 25,5 74,5 Anteil externe F&E 8,6 91,4 Anteil interne F&E 23, 77, Fahrzeugbau Elektro Chemie/Pharma Maschinenbau Verarb. Gewerbe 2.2 Interne und externe F&E-Aufwendungen In der Elektroindustrie entfielen von den Gesamtaufwendungen für Forschung und Entwicklung im Jahr , Mrd. Euro bzw. 9 Prozent auf interne, also in den Unternehmen durchgeführte F&E. Aufträge an Abb. 4: Interne F&E nach Mitteleinsatz im Branchenvergleich 213 (in Prozent) Dritte, sogenannte externe F&E, machten 1,4 Mrd. Euro bzw. zehn Prozent der Gesamtaufwendungen aus. Der Anteil externer Forschung und Entwicklung an den gesamten F&E-Aufwendungen stieg in der Elektroindustrie bis 27 auf 17 Prozent an. Nach der Wirtschaftskrise der Jahre 28/29 ging er dann allerdings wieder deutlich zurück und betrug 213 nur noch besagte zehn Prozent. Aber nicht nur der Anteil, sondern auch der absolute Betrag der externen F&E-Aufwendungen nahm ab. Die Elektroindustrie vergibt weniger Forschungsaufträge nach außen als der Durchschnitt des Verarbeitenden Gewerbes. Anders gewendet: Die Elektrofirmen führen den ganz überwiegenden Teil ihrer F&E in den Unternehmen selbst durch. Mit gut zwei Dritteln machen die Personalaufwendungen den weitaus größten Teil an den internen F&E-Aufwendungen in der Elektroindustrie aus, gefolgt von den Sachaufwendungen mit gut einem Viertel und den F&E-Investitionen mit knapp sieben Prozent. Beim Branchenvergleich wird deutlich, dass der Anteil der Personalaufwendungen an den internen F&E-Aufwendungen in der Elektroindustrie höher ist als in den anderen F&E-intensiven Branchen. Dies spiegelt nicht zuletzt den hohen Anteil der Ingenieure unter den F&E-Mitarbeitern in der Elektroindustrie wider (vgl. Abb. 6) Anteil Investitionen Anteil Sachaufwand Anteil Personalaufwand 6,6 6,8 6,3 1, 7,1 26,4 38,1 4,3 66,8 55,3 53,4 26,6 63,4 34,2 58,7 Fahrzeugbau Elektro Chemie/Pharma Maschinenbau Verarb. Gewerbe 5 Prozent der internen F&E-Aufwendungen der Elektroindustrie fließen in die angewandte Forschung und 47 Prozent in die experimentelle Entwicklung. Die Grundlagenforschung spielt mit drei Prozent hingegen keine besonders große Rolle. In den anderen F&E-intensiven Branchen zeigt sich hier eine sehr ähnliche Verteilung. Allerdings ist in der Chemischen Industrie der Anteil der F&E-Aufwendungen, der in die Grundlagenforschung geht, mit zehn Prozent vergleichsweise hoch. Quelle: Stifterverband für die Deutsche Wirtschaft sowie ZVEI-eigene Berechnungen 6

7 Abb. 5: Anzahl F&E-Mitarbeiter im Branchenvergleich 213 (in Tsd.) ,2 Fahrzeugbau 87,6 Elektro Quelle: Stifterverband für die Deutsche Wirtschaft sowie ZVEI-eigene Berechnungen 43, Maschinenbau 4,6 Chemie/Pharma Abb. 6: Anteil der Personalgruppen an den F&E-Mitarbeitern im Branchenvergleich 213 (in Prozent) ,2 22,6 59,2 8,5 27,5 64, Fahrzeugbau Elektro Chemie/Pharma Maschinenbau Verarb. Gewerbe Quelle: Stifterverband für die Deutsche Wirtschaft sowie ZVEI-eigene Berechnungen Anteil sonst. MA Anteil Techniker Anteil Wissenschaftler/Ingenieure 2,6 44,9 34,5 1, 43,4 46,7 14,7 32,1 53,1 Abb. 7: Mittelherkunft der F&E-Aufwendungen im Branchenvergleich 213 (in Prozent) ,1 94,9 96,6 94,8 Anteil Ausland Anteil Staat Anteil Wirtschaft 92,9 Fahrzeugbau Elektro Chemie/Pharma Maschinenbau Verarb. Gewerbe 2.3 F&E-Personal In der Elektroindustrie arbeiteten im Jahr 213 insgesamt 87.6 Vollzeit-Mitarbeiter im Bereich Forschung und Entwicklung. Der Anteil der F&E-Mitarbeiter in der Elektroindustrie an den F&E-Mitarbeitern in der gesamten Wirtschaft beläuft sich auf 23 Prozent, der an den F&E-Mitarbeitern im Verarbeitenden Gewerbe sogar auf 29 Prozent. Nachdem die Zahl an Forschungspersonal in der Elektroindustrie bis zum Jahr 21 auf fast 8. gestiegen war, ging sie bis 24 auf unter 69. zurück. Aktuell liegt sie bei den genannten fast 88., was einem Anteil der F&E-Beschäftigten an der Gesamtbeschäftigung in der Elektrobranche von mehr als zehn Prozent entspricht. Fast zwei Drittel aller F&E-Mitarbeiter in der Elektroindustrie sind Wissenschaftler bzw. Ingenieure. Die Elektroindustrie weist hier den höchsten Anteil unter allen F&E-intensiven Branchen aus. Ein weiteres gutes Viertel ihrer F&E-Mitarbeiter besteht aus Technikern. 2.4 F&E-Finanzierung Die Bruttoinlandsaufwendungen für F&E in Deutschland (d. h. alle F&E-Aufwendungen im Wirtschafts-, Staats- und Hochschulsektor zusammengenommen) werden zu zwei Dritteln von der Wirtschaft sowie zu 3 Prozent vom Staat und zu vier Prozent vom Ausland finanziert. Der Anteil der staatlichen Finanzierung an der Gesamtfinanzierung ist in den letzten 2 Jahren um sechs Prozentpunkte gesunken, während die Anteile der Wirtschaft (+4 Prozentpunkte) und des Auslands (+2 Prozentpunkte) entsprechend gestiegen sind. Die F&E-Aufwendungen der Elektroindustrie werden zu 95 Prozent von den Unternehmen selbst finanziert. Der Staat (3 Prozent) sowie das Ausland (2 Prozent) spielen als Finanzierer hingegen nur eine sehr untergeordnete Rolle. Generell lässt sich feststellen, dass sich die Struktur der Mittelherkunft in den Quelle: Stifterverband für die Deutsche Wirtschaft sowie ZVEI-eigene Berechnungen 7

8 Abb. 8: Anteil F&E-Aufwendungen am BIP im internationalen Vergleich 213 (in Prozent) Abb. 9: Anteil Betriebe mit F&E-Aktivitäten im Ausland im Branchenvergleich 213 (in Prozent) Israel Südkorea Japan Finnland Schweden Dänemark Schweiz Deutschland USA Österreich Slowenien 2,6,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Quelle: OECD, Weltbank, IMD, NIW 22, Fahrzeugbau Quelle: Fraunhofer ISI, Modernisierung der Produktion 13,7 Chemie/Pharma 1,5 Elektro 2,8 2,8 2,9 8,9 Maschinenbau F&E-intensiven Branchen kaum unterscheidet, da in allen diesen Branchen der Eigenanteil ebenfalls höher als 9 Prozent liegt. Der Vergleich der Elektroindustrie mit dem Durchschnitt des Verarbeitenden Gewerbes zeigt, dass der Anteil der Finanzierung durch den Staat jeweils nahezu gleich ist, aber im Verarbeitenden Gewerbe der Anteil des Auslands mit 3,9 Prozent doppelt so hoch liegt. 3, 3, 3,3 3,4 3,4 4, 4,2 2.5 Internationale F&E-Quoten Die F&E-Aktivitäten in Deutschland werden zu zwei Dritteln im Wirtschaftssektor und je einem Sechstel im Staats- bzw. im Hochschulsektor (der in den meisten Fällen wiederum durch den Staat finanziert wird) durchgeführt. Der Anteil der F&E-Aufwendungen am Bruttoinlandsprodukt (BIP) ist in den letzten Jahren kontinuierlich gewachsen und lag 213 bei 2,9 Prozent. Die Zielmarke von drei Prozent die in der Lissabon-Strategie im Jahr 2 festgelegt wurde ist somit fast erreicht. Innerhalb der EU weisen nur die skandinavischen Länder Finnland, Schweden und Dänemark einen höheren Anteil der F&E-Aufwendungen am BIP aus. Die weltweit höchsten Anteile haben Israel (4,2 Prozent) und Südkorea (4, Prozent). Die Betrachtung des Anteils der F&E-Aufwendungen am BIP bezieht sich auf die gesamten F&E-Aufwendungen aller Sektoren in einem Land. Im Rahmen einer Umfrage des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) wurde darüber hinaus untersucht, ob und in welchem Verhältnis deutsche Firmen ihre F&E-Kapazitäten auch international aufstellen. Im Fahrzeugbau verfügt jedes fünfte Unternehmen über F&E-Kapazitäten im Ausland, in der Elektroindustrie ist es jede zehnte Firma. Die Wahrscheinlichkeit, F&E auch im Ausland durchzuführen, wird dabei maßgeblich davon beeinflusst, ob dort auch Produktionskapazitäten bestehen. Wenn Firmen des Verarbeitenden Gewerbes im Ausland produzieren, verfügen zwei von fünf Firmen dort auch über F&E-Kapazitäten. Verfügen Unternehmen jedoch über keine Produktion im Ausland, trifft dies nur auf eine von 1 Firmen zu. 1 1 Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI), Modernisierung der Produktion, März

9 3. Innovationen Die nachfolgenden Daten zur Innovationstätigkeit der deutschen Elektroindustrie basieren auf Erhebungen des Zentrums für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW). Sie sind Teil der Innovationsstatistik der Europäischen Kommission (Community Innovation Surveys). Die Innovationserhebung des ZEW bezieht Abb. 1: Innovationsaufwendungen in der Elektroindustrie (in Mrd. Euro) ,2 13,4 Quelle: ZEW-Indikatorenbericht zur Innovationserhebung 17,1 16,2 17,7 17,2 17, * 215* * vorläufig nicht nur die reinen Forschungs- und Entwicklungsaufwendungen mit ein, sondern auch die für die Einführung neuer Produkte oder neuer Prozesse notwendigen Investitionen. Ferner werden Mitarbeiterschulungen und Weiterbildungsmaßnahmen im Zusammenhang mit Innovationsaktivitäten berücksichtigt. Schließlich werden Aufwendungen für externes Wissen (Patente und Lizenzen) sowie für Abb. 11: Innovationsintensität (Innovationsaufwendungen in Relation zum Umsatz) im Branchenvergleich 213 (in Prozent) ,7 1, 7,2 5,7 5,5 Fahrzeugbau Elektro Chemie/Pharma Maschinenbau Verarb. Gewerbe Produktgestaltung, Dienstleistungskonzeption und andere Produktions- und Vertriebsvorbereitungen mit einbezogen, sofern diese Innovationsprojekte betreffen. Eigenentwickelte Software wird ebenso berücksichtigt wie zugekaufte Software, die für die Einführung neuer Produkte oder Prozesse benötigt wird. Insgesamt werden die Innovationsaufwendungen damit deutlich weiter gefasst als die F&E-Aufwendungen (aus der Erhebung des Stifterverbandes). 3.1 Innovationsaufwendungen Insgesamt wurden 213 in der deutschen Wirtschaft 144,6 Mrd. Euro bzw. im Verarbeitenden Gewerbe 19,5 Mrd. Euro für Innovationen aufgewendet. Dabei schultern die forschungsintensiven Industrien Fahrzeugbau, Elektroindustrie, Chemische Industrie und Maschinenbau mit zusammen 92,6 Mrd. Euro mehr als fünf Sechstel aller Innovationsaufwendungen des Verarbeitenden Gewerbes. Die Innovationsaufwendungen der deutschen Elektroindustrie haben mit 17,7 Mrd. Euro im Jahr 213 einen neuen Höchststand erreicht. Die Schätzungen bzw. Planzahlen für 214 und 215 beliefen sich gemäß jüngster Erhebung auf 17,2 und 17,3 Mrd. Euro. Die Innovationsaufwendungen der Elektroindustrie stehen damit für ein Sechstel aller privaten Innovationsaufwendungen im Verarbeitenden Gewerbe. Die Innovationsintensität (gemessen als Innovationsaufwendungen in Relation zum Umsatz) in der Elektroindustrie betrug 213 zehn Prozent und lag damit über dem durchschnittlichen Wert in den forschungsintensiven Industrien (von 8,8 Prozent). Die Innovationsintensität im gesamten Verarbeitenden Gewerbe belief sich auf 5,5 Prozent, die in der gesamten Wirtschaft nur auf 2,8 Prozent. Innerhalb der Elektroindustrie stellt die Innovationsintensität sich allerdings durchaus heterogen dar. In der Elektronik belief sie sich zuletzt auf 11,7 Prozent, in der Elektrotechnik auf 8,1 Prozent. Quelle: ZEW-Indikatorenbericht zur Innovationserhebung 9

10 Abb. 12: Innovatorenquote im Branchenvergleich 213 (in Prozent) Chemie/Pharma Elektro Fahrzeugbau Maschinenbau Verarb. Gewerbe Quelle: ZEW-Indikatorenbericht zur Innovationserhebung Abb. 13: Anstöße zu Innovationen im Verarbeitenden Gewerbe stammen zu Prozent aus , Elektro Quelle: ZEW sowie ZVEI-eigene Berechnungen 16, Chemie/Pharma 68 15, 64 Maschinenbau 45 Fahrzeugbau Abb. 14: Anteil hidden champions in Deutschland nach Branchen 213 (in Prozent) ,6 Maschinenbau 15,5 Elektro Quelle: ZEW-Dokumentation 15-3 Hidden Champions Driven by Innovation 7,2 Chemie/Pharma 2, 4,7 Fahrzeugbau 3.2 Innovatorenquote Der Anteil der Innovatoren in der Elektroindustrie lag 213 bei 7 Prozent. Als Innovatoren werden solche Unternehmen gezählt, die nach eigenen Angaben innerhalb eines zurückliegenden Drei-Jahres-Zeitraumes mindestens eine Innovation eingeführt haben. Unter Innovationen werden dabei neue oder merklich verbesserte Produkte (Produktinnovationen) sowie neue oder merklich verbesserte Fertigungs-/Verfahrenstechniken (Prozessinnovationen) verstanden. Eine hohe Innovatorenquote drückt die starke Ausrichtung der Branche an ihrer künftigen Wettbewerbsfähigkeit aus. Die Elektroindustrie zählt mit ihrer Innovatorenquote von 7 Prozent zu den innovativsten Branchen überhaupt. 36 Prozent der Innovatoren haben 213 nur Produktinnovationen, ein Sechstel nur Prozessinnovationen und 49 Prozent sowohl Produkt- als auch Prozessinnovationen eingeführt. In den letzten fünf Jahren nahm der Anteil der Firmen, die Produktinnovationen eingeführt haben, leicht ab, während der Anteil der Prozessinnovatoren deutlich zugenommen hat. Im Verarbeitenden Gewerbe insgesamt waren zuletzt lediglich 45 Prozent der Unternehmen Innovatoren, davon 47 Prozent nur Produktinnovatoren, ebenfalls ein Sechstel nur Prozessinnovatoren und 38 Prozent Produkt- und Prozessinnovatoren. Jede dritte Innovation im Verarbeitenden Gewerbe erfährt ihren originären Anstoß durch die Elektroindustrie. Die Branche bringt also nicht nur eigene Innovationen hervor, sondern setzt darüber hinaus auch die mit Abstand meisten Impulse für Neuerungen, die dann an anderer Stelle des Verarbeitenden Gewerbes entstehen. Erfolgreiche Innovationen und ein entsprechendes Innovationsmanagement sind Merkmale, bei denen sich hidden champions deutlich von Durchschnittsfirmen abheben. Die Gruppe der hidden champions in 1

11 Deutschland weist eine Innovatorenquote von über 8 Prozent auf. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Einführung von Marktneuheiten sowie daraus abgeleitet auf dem Umsatzanteil mit Marktneuheiten. Ein Sechstel aller hidden champions in Deutschland kommt aus der Elektroindustrie. Nur der Maschinenbau steuert hier einen noch größeren Anteil bei Umsatz mit Markt- und Sortimentsneuheiten Im Jahr 213 betrug der Umsatzanteil mit neuen Produkten in der Elektroindustrie 32 Prozent. Einen höheren Wert wies hier nur der Fahrzeugbau (mit 51,3 Prozent) auf. Abb. 15: Umsatz mit neuen Produkten im Branchenvergleich 213 (in Prozent) ,3 32, Quelle: ZEW-Indikatorenbericht zur Innovationserhebung 24, 16,1 Fahrzeugbau Elektro Maschinenbau Chemie/Pharma Verarb. Gewerbe Abb. 16: Kostenreduktion durch Prozessinnovationen im Branchenvergleich 213 (in Prozent) ,7 5,2 Quelle: ZEW-Indikatorenbericht zur Innovationserhebung 3,2 23,6 Fahrzeugbau Elektro Maschinenbau Chemie/Pharma Verarb. Gewerbe 3, 3,6 Die Erlöse mit neuen Produkten unterteilen sich in den Umsatz mit Marktneuheiten und den Umsatz mit so genannten Nachahmerinnovationen. Die Elektrofirmen erzielten 213 5,4 Prozent ihres Umsatzes mit Marktneuheiten. Höhere Erlösanteile mit Marktneuheiten hatten nur der Fahrzeugbau (9,4 Prozent) und der Maschinenbau (5,8 Prozent). Die Elektroindustrie liegt insgesamt deutlich über dem Durchschnitt des Verarbeitenden Gewerbes, das lediglich knapp ein Viertel seines Umsatzes mit Produktneuheiten erwirtschaftet dabei 4,5 Prozent mit Marktneuheiten und 19,1 Prozent mit Nachahmerinnovationen. Umsätze mit neuen Produkten wurden auch im Rahmen einer europäischen Innovationserhebung 3 untersucht. Im Vergleich mit den Elektrobranchen anderer EU-Mitgliedstaaten belegt die deutsche Elektroindustrie mit den genannten 32 Prozent hier einen Platz im Mittelfeld. Mit einem Wert von über 5 Prozent führen in dieser Kategorie Großbritannien und die Slowakei. Beim EU-Vergleich des Umsatzanteils mit Marktneuheiten (als Teilmenge der neuen Produkte ) zeigt sich allerdings, dass die deutsche Elektroindustrie noch großes Entwicklungspotenzial hat. In den Niederlanden und Portugal beträgt der Umsatzanteil mit Marktneuheiten jeweils 24 Prozent, in der Slowakei sogar über 4 Prozent. In der Elektroindustrie in Deutschland werden hingegen nur besagte fünf Prozent des Umsatzes mit originären Marktneuheiten erzielt. 3.4 Kostensenkung durch Prozessinnovationen und Umsatzsteigerung durch Qualitätsverbesserung Im Vergleich zum Vorjahr nahm in der Elektroindustrie 213 der Optimierungserfolg durch neue Produktionsverfahren weiter zu. Prozessinnovationen führten zu Kostenreduktionen von durchschnittlich 5,2 Prozent. Dies entspricht einem Erfolgsanstieg um knapp einen Prozentpunkt gegenüber dem Vorjahr. Der 11 2 ZEW-Dokumentation 15-3 Hidden Champions Driven by Innovation. 3 Community Innovation Surveys (CIS) 212.

12 Abb. 17: Umsatzanstieg durch Qualitätsverbesserung im Branchenvergleich 213 (in Prozent) ,7 3,3 Fahrzeugbau Elektro Chemie/Pharma Maschinenbau Verarb. Gewerbe Quelle: ZEW-Indikatorenbericht zur Innovationserhebung Branchenvergleich mit den anderen innovationsintensiven Branchen zeigt, dass die Elektroindustrie hier überdurchschnittlich hohe Kostensenkungen erzielen konnte. Die Kostenreduktion bezieht sich dabei auf die Kosten je Stück, die allein durch Prozessinnovationen eingespart werden konnten, die in den letzten drei Jahren eingeführt wurden. Neben der Kostenreduktion ist ein weiteres Ziel von Prozessinnovationen die Qualitätsverbesserung. Bessere Produktionsverfahren führen zu einer höheren Qualität der Produkte. Die Elektroindustrie verzeichnete 213 aufgrund von Qualitätsverbesserungen Umsatzsteigerungen in Höhe von 3,3 Prozent. Der Branchenvergleich mit den anderen innovationsintensiven Branchen zeigt, dass die Abb. 18: Finanzierungsquellen für Innovationen in Deutschland (in Prozent) Laufender Geschäftsbetrieb (Cash-Flow) Öffentliche Zuschüsse/Zulagen Kontokorrentkredit/Dispolinie Zweckgebundener Bankkredit Gesellschaftsdarlehen/ Mezzanines Kapital Quelle: ZEW-Indikatorenbericht zur Innovationserhebung, Mehrfachnennung von Finanzierungsquellen möglich ,1 1,5 12 2, Elektroindustrie auch hier überdurchschnittliche Zuwächse generieren konnte. Der Umsatzanstieg durch Qualitätsverbesserungen misst dabei die Umsatzsteigerung im Vergleich zum Vorjahr, die allein auf Qualitätsverbesserungen infolge von im zurückliegenden Drei- Jahres-Zeitraum eingeführten Prozessinnovationen zurückgeführt werden kann. 3.5 Innovationsfinanzierung und -kooperationen Unternehmen in Deutschland haben im Zeitraum von 211 bis 213 ihre Innovationen in erster Linie aus dem laufenden Geschäftsbetrieb heraus finanziert. Mehr als vier von fünf Firmen nutzten zu allererst ihren Cash- Flow als Finanzierungsquelle. Mit großem Abstand folgen öffentliche Zuschüsse und Zulagen vor kurzfristigen und langfristigen Bankkrediten. Beim Vergleich der genutzten Finanzierungsquellen mit der Periode von 24 bis 26 haben öffentliche Zuschüsse und Zulagen allerdings deutlich an Gewicht gewonnen (zuletzt 21 Prozent vs. 8 Prozent damals). Dies dürfte vor allem auch darauf zurückzuführen sein, dass nach der jüngsten Finanzkrise und der damit einhergehenden eingeschränkten Kreditvergabe seitens der Banken verschiedene zusätzliche öffentliche Fördermaßnahmen auf den Weg gebracht wurden. Im Rahmen einer europäischen Innovationserhebung 4 wurden Daten zur öffentlichen Förderung von Innovationen sowie zur Beteiligung an Innovationskooperationen erhoben. In der deutschen Elektroindustrie hat fast jedes zweite Unternehmen erfolgreich eine öffentliche Förderung seiner Innovationen beantragt. Nur in Frankreich, den Niederlanden sowie Österreich war die Quote mit jeweils über 7 Prozent noch höher. 36 Prozent der deutschen Elektrounternehmen (und damit genauso viele wie in Großbritannien) beteiligen sich zudem an (internationalen) Innovationskooperationen. Nur in Litauen sowie wiederum in Österreich war die Quote hier mit über 5 Prozent noch höher. 4 Community Innovation Surveys (CIS) 212.

13 4. Patente Abb. 19: Patentanmeldungen in Deutschland Quelle: Deutsches Patent- und Markenamt (DPMA) Patente werden im Rahmen der Internationalen Patentklassifikation (IPC) nach Technologien kategorisiert und sind einer der wichtigsten Indikatoren für den Output von F&E-Prozessen. Sie werden häufig dazu verwendet, die technologische Leistungsfähigkeit von Unternehmen, Technologiefeldern oder ganzen Volkswirtschaften zu beurteilen. Eine große Anzahl von Patenten deutet auf höhere F&E-Aktivitäten und somit auf einen höheren innovativen Output hin. Da die internationale Patentklassifikation nach Technologieklassen gegliedert ist, diese Auswertung aber einer Branchenbetrachtung (nach der amtlichen Wirtschaftszweigklassifikation) folgt, ist für einen Vergleich zunächst eine Zuordnung von Wirtschaftszweigen und Technologiefeldern erforderlich. Für die Berechnung der Patente nach Wirtschaftszweigen wird hier auf die Klassifikation der Weltorganisation für geistiges Eigentum (WIPO) zurückgegriffen. Die Technologiefelder werden dabei in 35 WIPO-Klassen unterschieden, die dann die Basis für die Zuordnung darstellen Klassifikation Die Internationale Patentklassifikation (IPC) ist ein hierarchisch aufgebautes System, welches der Ordnung der Patentdokumente nach IPC-Gruppen, entsprechend der in ihnen beschriebenen technischen Sachverhalte, dient. Patentdokumente, deren technischer Inhalt vom Umfang einer IPC-Gruppe abgedeckt wird, werden mit dem Klassifikationssymbol dieser IPC-Gruppe gekennzeichnet und auf diesem Weg zusammengefasst und recherchierbar. Die IPC wird durch Revisionen in regelmäßigen Abständen überarbeitet und an die technische Entwicklung angepasst. 4.2 Patentanmeldungen in Deutschland In Deutschland wurden 213 beim Deutschen Patent- und Markenamt (DPMA) in München Patente angemeldet. Im Vergleich zum Vorjahr mit Anmeldungen ist dies ein Anstieg um 2,9 Prozent. Betrachtet man die Herkunft der Patentanmeldungen nach Ländern, dann entfiel mit oder 74,9 Prozent der größte Teil auf Deutschland, gefolgt von den USA mit (8,9 Prozent), Japan mit 4.44 (7, Prozent) und Südkorea mit (2,2 Prozent) Anmeldungen. Im Jahr 213 wurden beim DPMA nach der Internationalen Patentklassifikation die meisten Patentanmeldungen dem IPC-Bereich B6 Fahrzeuge allgemein (6.13) zugeordnet, was einem Anteil von 1,4 Prozent entspricht. Gegenüber dem Vorjahr war dies aber ein Rückgang um 2,7 Prozent. An zweiter Stelle folgt der Bereich F16 Maschinenelemente oder -einheiten mit 5.42 Anmeldungen (+5,6 Prozent) bzw. einem Anteil von 9,4 Prozent. An dritter Position befindet sich der Bereich H1 Grundlegende elektrische Bauteile mit Patentanmeldungen (+2,6 Prozent) bzw. einem Anteil von 7,7 Prozent. Unter den zwölf anmeldestärksten IPC-Klassen befinden sich auch die Bereiche H2 Erzeugung, Umwandlung, Verteilung elektrischer Energie mit 2.26 und H4 Elektrische Nachrichtentechnik mit 1.41 Anmeldungen. Fasst man die der Elektroindustrie zugehörigen Bereiche H1, H2 und H4 zusammen, dann entfielen 213 insgesamt Patente oder 12,9 Prozent aller Patentanmeldungen auf diese drei Kernbereiche der Branche. 13

14 Abb. 2: Patentanmeldungen in Deutschland Elektro Maschinenbau Quelle: Deutsches Patent- und Markenamt (DPMA) sowie ZVEI-eigene Berechnungen Fahrzeugbau Chemie/Pharma In der Jahresstatistik des DPMA sind auch unveröffentlichte Patentanmeldungen (die z.b. vor Veröffentlichung nach 18 Monaten schon zurückgenommen werden) und Anmeldungen nach dem internationalen Patentzusammenarbeitsvertrag (PCT) mit ihrem Eintritt in die nationale Phase enthalten. Genauere Ergebnisse lassen sich gewinnen, indem auf die Datenbank DEPATISnet des DPMA zurückgegriffen wird. Hier stehen die Daten in der notwendigen Tiefengliederung zur Verfügung, die es für eine detaillierte Zuordnung der IPC- Klassen zu den Branchen braucht. Abb. 21: Weltweit angemeldete Patente im Branchenvergleich Die Recherche mit DEPATISnet ergibt für Deutschland im Jahr 213 insgesamt Patentanmeldungen. Von der Elektroindustrie wurden dabei Patente angemeldet. Der Maschinenbau belegte mit Anmeldungen den zweiten Platz. Der Fahrzeugbau kam auf Anmeldungen. Aus dem Bereich der Chemischen Industrie gab es nur Patentanmeldungen. Allerdings finden gerade in diesem Bereich die Anmeldungen eher beim Europäischen Patentamt oder der Weltorganisation für geistiges Eigentum statt und nicht auf nationaler Ebene. 4.3 Patentanmeldungen in Europa und der Welt Die Anzahl der nach dem internationalen Patentzusammenarbeitsvertrag bei der Weltorganisation für geistiges Eigentum (WIPO) eingereichten Patentanmeldungen hat 213 erstmals die 2.er-Marke überschritten. Dies war ein Anstieg von 5,1 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Die USA führen das Länderranking mit an, gefolgt von Japan (43.771), China (21.514), Deutschland (17.913) und Südkorea (12.381). Während der Anstieg der Patentanmeldungen aus den USA (+1,8 Prozent gegenüber 212) sowie aus China (+15,6 Prozent) im zweistelligen Bereich lag, gingen die Anmeldungen aus Deutschland (-4,5 Prozent) zurück. Die Volksrepublik China verdrängte erstmals die Bundesrepublik vom dritten Rang Elektro Quelle: Weltorganisation für geistiges Eigentum (WIPO) Maschinenbau Chemie/Pharma Fahrzeugbau Betrachtet man nicht nur die bei der WIPO in Genf, sondern sämtliche bei den jeweiligen nationalen Patentämtern eingereichten Patente, ergibt sich weltweit eine Summe von rund zwei Millionen Patentanmeldungen im Jahr 212. Für die Elektroindustrie erfolgten (nach den WIPO-Technologieklassen Nrn. 1 bis 6 und 8) insgesamt Patentanmeldungen. Der Maschinenbau (Nrn ) kam auf Anmeldungen. Die Chemische Industrie (Nrn. 14 und 16 bis 19) belegte mit Patentanmeldungen den dritten Platz. Im Fahrzeugbau (Nr. 32) wurden weltweit Patente angemeldet. 14

15 Abb. 22: In Europa angemeldete Patente im Branchenvergleich Elektro Chemie/Pharma Maschinenbau Fahrzeugbau Quelle: Europäisches Patentamt (EPA) Laut dem Europäischen Patentamt (EPA) in München nahmen die Patentanmeldungen in Europa 213 das vierte Jahr in Folge zu und erreichten einen Wert von Dieser umfasst sowohl die direkt beim EPA eingereichten Anmeldungen als auch die indirekt einschlägigen Anmeldungen gemäß dem internationalen Patentzusammenarbeitsvertrag und bedeutet einen Anstieg um 2,9 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Ein Drittel der Anmeldungen kam aus europäischen Ländern und zwei Drittel von außerhalb Europas. Die fünf anmeldestärksten Länder waren die USA (67.153), Japan (5.871), Deutschland (31.887), China (22.396) und Südkorea (15.993). Den stärksten Anstieg verzeichnete China (+16,7 Prozent gegenüber 212), gefolgt von Südkorea (+8,6 Prozent) und den USA (+5,9 Prozent). Deutschland (-5,7 Prozent) und Japan (-1,4 Prozent) meldeten dagegen weniger Patente an. Betrachtet man für Europa nur die direkt beim EPA eingereichten Patente, ergibt sich für 213 eine Summe von Von der Elektroindustrie wurden hiervon Patente angemeldet. Aus dem Bereich der Chemischen Industrie waren es Patente. Der Maschinenbau belegte mit Anmeldungen den dritten Platz. Im Fahrzeugbau kam es nur zu 6.53 Anmeldungen, was darauf hindeutet, dass in diesem Bereich die Anmeldungen eher bei den nationalen Patentämtern als beim EPA oder bei der WIPO erfolgen. Fasst man die vier großen Industriebranchen zusammen, dann liegt deren Anteil an allen direkt beim EPA eingereichten Anmeldungen bei 86,4 Prozent. 15

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