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[Einleitung] Nach mehrjährigen Diskussionen über politische Maßnahmen zum Umweltschutz und zur Nachhaltigkeit sowie im Zusammenhang mit der globalen Finanzkrise, haben eine Reihe von Regierungen weltweit, wie z.B. die USA, Japan, China, Deutschland und Frankreich, seit 2009 erneut Initiativen ergriffen und ihre nationalen Zielwerte für die Markteinführung und -diffusion von Elektrofahrzeugen (EV) angekündigt. Der Grund liegt darin, dass Investitionen in "Green Technologies" auf der einen Seite, kurzfristig gesehen, als die beste Methode gegen die wirtschaftliche Rezession betrachtet werden. Auf der anderen Seite wird gehofft, dass diese Investitionen zu langfristigem und nachhaltigem Wirtschaftswachstum beitragen können. Viele Regierungen haben auch vor, mit einem Programm "Elektromobilität" (E-Mobilität) nachhaltigkeitsbezogene Probleme wie Klimawandel, Energieversorgungssicherheit und Ressourcenknappheit zu lösen. In diesem Sinne entspricht die E-Mobilität einer durch diese globalen Herausforderungen geleitete bzw. getriebene ("challenge-led-" bzw. "challenge-driven-") Innovation, wie die Europäische Kommission in ihrer "Europe 2020 Flagship Initiative Innovation Union" dies beschreibt. [.]

Das inländische Wachstum von Hightech-Branchen wird in vielen Ländern als zentral für die zukünftige wirtschaftliche Entwicklung angesehen. Dabei werden Unternehmen häufig hohe staatliche Unterstützungen (z. B. durch Subventionierung oder Steuervergünstigungen) gewährt, um Wachstum und Beschäftigung in diesen zukunftsträchtigen Sektoren oder Technikfeldern zu fördern. In Europa werden die staatlichen Unterstützungsmöglichkeiten jedoch durch die EU-Beihilfekontrolle reguliert. Ziel ist die Reduzierung staatlicher Beihilfen der Mitgliedstaaten, um die europäische Integration und den freien Wettbewerb innerhalb Europas voranzutreiben. Nur unter bestimmten Voraussetzungen werden staatliche Beihilfen von EU-Mitgliedstaaten gewährt Gegenstand und Ziel der Untersuchung Besonders intensiv werden die Auswirkungen der EU-Beihilfekontrolle auf die nationale Politiksteuerung im Bereich der Nanoelektronik diskutiert. Die Nanoelektronik gilt als wichtige Querschnittstechnologie bzw. Branche, deren Komponenten in zahlreichen Anwenderbranchen nachgefragt und eingesetzt werden. Vor allem der Bau von neuen Produktionsstätten wird massiv von einigen Staaten unterstützt, und zugleich werden Produktionsstandorte zunehmend außerhalb Europas aufgebaut. Die Auswirkungen der EU-Beihilfekontrolle auf die Wettbewerbsfähigkeit Europas bzw. ihrer Mitgliedsländer wie Deutschland sind insgesamt vielschichtig und vor allem indirekter Natur. Sie hängen zentral von der Ausprägung anderer Faktoren im Innovationssystem (z. B. Nachfrage, inländische Ansiedlungen von Anwenderbranchen), dem Zusammenspiel dieser Faktoren, der Nutzung komplementärer, politischer Instrumente sowie dem Ausmaß öffentlicher Unterstützung in außereuropäischen Staaten, ab. Der Innovationsreport untersucht daher folgende Forschungsfragen: Welche Faktoren beeinflussen die Standortattraktivität einzelner Länder in der Nanoelektronik? Wie ist die aktuelle Wettbewerbsfähigkeit am Standort Deutschland und in Europa zu beurteilen? Welche Folgen hätte ein Verlust der ...

The domestic growth of high-tech industries is seen as central to future economic development in many countries. In this context, companies are often granted high levels of state support (e.g. through subsidies or tax breaks) to promote growth and employment in these promising sectors or fields of technology. In Europe, however, state support opportunities are regulated by EU state aid control. The aim is to reduce state aid from member states in order to promote European integration and free competition within Europe. State aid is only granted by EU member states under certain conditions Subject and objective of the project The impact of EU state aid control on national policy-making in the field of nanoelectronics is being discussed particularly intensively. Nanoelectronics is regarded as an important cross-sectional technology or industry whose components are in demand and used in numerous user industries. In particular, the construction of new production facilities is massively supported by some states, and at the same time production sites are increasingly being established outside Europe. The effects of EU state aid control on the competitiveness of Europe and its member states such as Germany are generally complex and above all indirect. They depend centrally on the development of other factors in the innovation system (e.g. demand, domestic establishment of user industries), the interaction of these factors, the use of complementary policy instruments and the extent of public support in non-European countries. The Innovation Report therefore examines the following research questions: Which factors influence the attractiveness of individual countries as locations for nanoelectronics? How should the current competitiveness in Germany and Europe be assessed? What consequences would a loss of production capacities have for the entire "nanoelectronics innovation system"? To what extent is there a situation in the field of nanoelectronics that justifies state aid? How can a sustainable funding policy be ...

Diese Studie analysiert die Bedeutung von Schlüsseltechnologien für die wirtschaftlich-gesellschaftliche Entwicklung in Deutschland. Sie erläutert die Entwicklung und Zielsetzung des Begriffs und entwickelt eine Heuristik zur Bestimmung von Technologien, die in diesem Sinne aktuell relevant sind. Ihre Analysen bestätigen das Primat der digitalen Transformation, unterstreichen gleichzeitig aber auch die Bedeutung weiterer Technologien als unverzichtbare Grundlage erfolgreichen Wirtschaftens. Im globalen Vergleich dokumentiert sie, dass Deutschland international weiterhin gut aufgestellt ist, seine vormals überproportional führende Rolle aber in wichtigen Bereichen verloren hat. Insbesondere im Bereich der IT-Standardisierung bringen sich deutsche Akteure international zurzeit nicht mehr hinreichend ein. Vor dem Hintergrund der erheblichen und konzertierten politischen Investitionen die vor allem China und die Vereinigten Staaten im Bereich der Schlüsseltechnologien vornehmen, ergibt sich für Deutschland weiterhin großer Handlungsbedarf. Herausforderungen und Chancen im Bereich der technologischen Souveränität kann dabei am besten im Rahmen europäischer Zusammenarbeit begegnet werden, um Deutschland für die Zukunft gut aufzustellen.

Gesellschaft und Politik knüpfen große Hoffnung an die Elektromobilität. Allerdings wird sehr kontrovers diskutiert, ob und wie eine umfassende und nachhaltige Verbreitung von Elektrofahrzeugen erreichbar ist. Für die Fortsetzung dieser Debatte ist es wichtig, die Ergebnisse aus der Vielzahl von Förderprogrammen und Studien, die in den letzten Jahren mit unterschiedlichen Fragestellungen und Perspektiven angestoßen wurden, in einem umfassenden Überblick zusammenzuführen – dieser Aufgabe unterziehen sich die Autor/inn/en dieses Bandes. Sie präsentieren hier eine mit zahlreichen Fakten und Daten untermauerte Gesamtschau über den technischen Entwicklungsstand, aussichtsreiche Erstmärkte, Markthochlaufszenarien sowie politische Aktivitäten und veranschaulichen im Rahmen einer ganzheitlichen Bewertung die ökologische, ökonomische und soziale Dimension der Integration von Elektrofahrzeugen in die heutigen Verkehrs- und Energiesysteme. Auf dieser Basis diskutieren sie Handlungsoptionen und liefern die Grundlage für politische Entscheidungen über Ziele und Maßnahmen. Als Baustein einer nachhaltigen Entwicklung hat die Elektromobilität großes Potenzial, dessen Entfaltung freilich Zeit und geeignete Rahmenbedingungen erfordert

Deutschland gilt als innovativ und im weltweiten Vergleich exzellent der Grundlagenforschung und Technologieentwicklung. Deutschland ist stark in seinen traditionellen Märkten, wie Maschinen- und Fahrzeugbau oder Elektrotechnik. Deutschland hat aber auch Probleme, wenn es um die schnelle und breite Umsetzung der innovativen Ideen und Ergebnisse der Forschung und Entwicklung in konkrete Anwendungen vor allem zur Etablierung neuer, zukunftsorientierter Schlüsseltechnologien geht. Auch die Diffusion der aus neuen Schlüsseltechnologien entstandenen Anwendungen am Markt stellt die Unternehmen und Unternehmer oftmals vor kaum oder schwer zu überwindende Blockaden. Gegenstand und Ziel der Untersuchung Zielsetzung des Projekts »Blockaden bei der Etablierung neuer Schlüsseltechnologien« war die Untersuchung der in Deutschland existierenden Innovationshemmnisse, welche die Etablierung neuer Schlüsseltechnologien und die Schaffung deutscher Vorreitermärkte (»lead markets«) bzw. die Ablösung traditioneller Exporttechnologien durch neue Schlüsseltechnologien blockieren oder erschweren. Es sollten dabei aber auch Faktoren identifiziert werden, welche sich besonders förderlich auswirken. Auf dieser Grundlage wurden spezifische Technologien bzw. Märkte identifiziert, wo Deutschland sein Diffusions- und Marktpotenzial noch nicht ausgeschöpft hat oder dies besonders gut gelungen ist. Durch eine Analyse der Faktoren, auf welche diese Defizite oder Erfolge zurückgeführt werden könnten, wurden schließlich politische Einflussmöglichkeiten eruiert, welche zum Abbau bestehender Blockaden und der Förderung positiver Faktoren beitragen können. Im Rahmen des Projekts wurde ein kombinierter Ansatz aus einer technologieübergreifenden Innovationssystemanalyse sowie dreier technologiespezifischer, vertiefender Fallstudien zur Untersuchung konkreter Schlüsseltechnologien gewählt. Der Innovationssystemansatz basierte auf einer umfassenden Literatur- und Datenanalyse und lieferte ein Untersuchungsraster für die drei Fallstudien. Dabei zielte die ...

Germany is considered innovative and, in a global comparison, excellent in basic research and technology development. Germany is strong in its traditional markets, such as mechanical and vehicle engineering or electrical engineering. However, Germany also has problems when it comes to the rapid and broad implementation of the innovative ideas and results of research and development in concrete applications, especially for the establishment of new, future-oriented key technologies. The diffusion of applications resulting from new key technologies on the market also often confronts companies and entrepreneurs with blockades that are difficult or almost impossible to overcome. Subject and objective of the study The objective of the project "Blockades in the Establishment of New Key Technologies" was to investigate the existing innovation barriers in Germany that block or impede the establishment of new key technologies and the creation of German lead markets or the replacement of traditional export technologies by new key technologies. However, factors that have a particularly beneficial effect should also be identified. On this basis, specific technologies or markets were identified where Germany has not yet exhausted its diffusion and market potential or has been particularly successful in doing so. Finally, by analysing the factors to which these deficits or successes could be attributed, possibilities for political influence were elicited that could contribute to the removal of existing blockades and the promotion of positive factors. The project used a combined approach of a cross-technology innovation system analysis and three technology-specific, in-depth case studies to investigate specific key technologies. The innovation system approach was based on a comprehensive literature and data analysis and provided a research grid for the three case studies. In doing so, the innovation system analysis primarily aimed at capturing and structuring the central inhibiting and facilitating factors, which were ...

Elektromobilität schürt gegenwärtig weltweit Hoffnungen auf eine nachhaltigere Entwicklung des Verkehrsbereichs. Der TAB-Bericht analysiert ökologische, ökonomische und soziale Aspekte der Elektromobilität für Deutschland und vergleicht sie mit denen konventioneller Automobile. Die ökologische Bilanz fällt insbesondere dann zugunsten der Elektromobilität aus, wenn CO2-arme oder -freie Energiequellen verwendet werden, weil neben den Treibhausgas auch andere Schadstoffemissionen deutlich sinken. Bei der ökonomischen Analyse werden Wirtschaftlichkeit, Implikationen auf die automobile Wertschöpfungskette und Arbeitsplätze sowie die Versorgung mit kritischen Rohstoffen untersucht. Mit einer zukünftigen stärkeren Verbreitung der Elektromobilität in Deutschland sind leicht positive Effekte bei der Beschäftigungssituation und der Entwicklung des BIP zu erwarten. Die sozialen Implikationen werden anhand von Akzeptanz, Nutzerverhalten, Verkehrslärm und Unfallgeschehen untersucht. Der Bericht zeigt, dass eine positive Nutzerakzeptanz mit einer größeren Modellbreite bei Einhaltung gängiger Qualitäts und Komfortstandards sowie erweiterten Testmöglichkeiten, aber auch durch die Senkung der Anschaffungskosten, ein größeres Angebot an nutzerfreundlichen Mobilitäts- und Geschäftsmodellen und nicht zuletzt durch eine transparente positive Umweltbilanz erreicht werden kann. Auf der Basis der Analysen werden kritische Aspekte und Potenziale der Elektromobilität diskutiert, die in politikrelevante Schlussfolgerungen und Handlungsoptionen münden. INHALT ZUSAMMENFASSUNG 5 I. EINLEITUNG 17 II. GRUNDLAGEN UND REFERENZRAHMEN 21 1. Technologien und Anwendungen 21 1.1 Energiespeicher 24 1.2 Leistungselektronik 37 1.3 Elektromotoren 38 1.4 Ladeinfrastruktur 41 1.5 Energiebereitstellung und Infrastrukturaufbau für FCEV 52 2. Marktpenetrationsszenarien 55 2.1 Heutiger Fahrzeugmarkt in Deutschland 56 2.2 Aktuelle Marktpenetrationsszenarien 57 2.3 Marktpenetration nach der NPE 66 2.4 Einflussfaktoren auf die Marktpenetration 68 2.5 Elektrische ...

Gesellschaft und Politik knüpfen große Hoffnung an die Elektromobilität. Allerdings wird sehr kontrovers diskutiert, ob und wie eine umfassende und nachhaltige Verbreitung von Elektrofahrzeugen erreichbar ist. Für die Fortsetzung dieser Debatte ist es wichtig, die Ergebnisse aus der Vielzahl von Förderprogrammen und Studien, die in den letzten Jahren mit unterschiedlichen Fragestellungen und Perspektiven angestoßen wurden, in einem umfassenden Überblick zusammenzuführen – dieser Aufgabe unterziehen sich die Autor/inn/en dieses Bandes. Sie präsentieren hier eine mit zahlreichen Fakten und Daten untermauerte Gesamtschau über den technischen Entwicklungsstand, aussichtsreiche Erstmärkte, Markthochlaufszenarien sowie politische Aktivitäten und veranschaulichen im Rahmen einer ganzheitlichen Bewertung die ökologische, ökonomische und soziale Dimension der Integration von Elektrofahrzeugen in die heutigen Verkehrs- und Energiesysteme. Auf dieser Basis diskutieren sie Handlungsoptionen und liefern die Grundlage für politische Entscheidungen über Ziele und Maßnahmen. Als Baustein einer nachhaltigen Entwicklung hat die Elektromobilität großes Potenzial, dessen Entfaltung freilich Zeit und geeignete Rahmenbedingungen erfordert. Das Buch basiert auf dem TAB-Arbeitsbericht Nr. 153 »Konzepte der Elektromobilität und deren Bedeutung für Wirtschaft, Gesellschaft und ...

Die Bundesregierung hat das Ziel, Deutschland zum Leitmarkt und Leitanbieter für Elektromobilität zu machen. Dabei spielt die Batterie eine zentrale Rolle, da sie mit 30 bis 40 Prozent heute noch einen hohen Anteil an den gesamten Herstellungskosten der Elektrofahrzeuge hat. Die vorliegende Studie untersucht, ob und wie weit sich Deutschland im Bereich der Batterietechnologien für Elektrofahrzeuge auf dem Weg zum Leitmarkt und Leitanbieter befindet. Deutschlands Positionierung wurde in einem umfassenden Benchmarking auf der Basis von 33 Indikatoren in vier Kategorien (Nachfrage, Marktstrukturen, Forschung und Technologie, Industrie) erhoben und mit den weltweit führenden Ländern im Bereich der Energiespeicher für die Elektromobilität - Japan, Korea, China, den USA und Frankreich - verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass Deutschland derzeit kein Leitmarkt für Fahrzeugbatterien ist. Hier führen die USA und Japan, die den mit Abstand größten Anteil der Elektrofahrzeug-Produktion erbringen. Bedingt durch die vielen Fahrzeuge haben die beiden Länder auch den mit Abstand höchsten Anteil am weltweiten Bedarf nach Lithium-Ionen-Batterien. Die japanische Industrie exportiert zudem mehr als 60 Prozent ihrer hergestellten Batteriezellen - unter anderem in die USA. Damit ist Japan der aktuell führende Leitanbieter. In den Bereichen Forschung und Technologie beispielsweise hat Deutschland in den vergangenen fünf Jahren bereits enorm aufgeholt. Das aufgebaute Know-how macht sich jedoch noch nicht in installierten oder angekündigten Batteriezell-Produktionskapazitäten für Elektrofahrzeuge bemerkbar. Insgesamt ist Deutschland somit noch ein gutes Stück von einem Leitmarkt und einer Leitanbieterschaft für Energiespeicher für die Elektromobilität entfernt. Aufgrund der weltweiten Marktgrößen sowie -dynamiken und dem derzeitigen Wettbewerbsnachteil von Deutschland ist eine gemeinsame Strategie von Schlüsselakteuren aus der Industrie mit Unterstützung durch die Politik dringend notwendig, um eine künftige Zellproduktion erfolgreich aufzubauen.