Internationale Konkurrenz von Clustern

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Grundlegende Definitionen und Darstellungen
2.1 Cluster - Netzwerke verschiedener Einrichtungen
2.2 Der Karbonfaserverbundwerkstoff CFK
2.3 Die Struktur der Luftfahrtindustrie in Europa

3 Methodik

4 Analyse der Wettbewerbspositionen der Cluster
4.1 Aspekt 1: Strukturierung der Cluster als Grundlage erfolgreichen Bestehens
4.1.1 CFK-Valley Stade e.V.- deutscher Spitzencluster
4.1.2 Das spanische CFK- Cluster im Großraum Madrid
4.1.3 Kampanien – Italiens Leichtbaudistrikt
4.2 Aspekt 2: Produktionskapazitäten als Indikator für wirtschaftlichen Erfolg
4.2.1 Fertigung für Airbus
4.2.2 Fertigung für Boeing
4.2.3 Eurofighter – europäisches Gemeinschaftsprojekt
4.3 Aspekt 3: Forschung und Entwicklung als Schlüssel für zukünftigen Erfolg
4.3.1 Vorhandene Kapazitäten
4.3.2 TANGO - ein Beispiel internationaler Kooperation
4.3.3 Kooperationen mit Bildungseinrichtungen

5 Die internationale Konkurrenzsituation

Literaturverzeichnis

Quellenverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Anhang

1 Einleitung

In der Luftfahrtindustrie werden die Anforderungen an die Materialien immer höher. Der Wunsch nach geringerem Gewicht, weniger Kerosinverbrauch und dadurch resultierend niedrigere Kosten und einem geringeren CO2-Ausstoß treibt die Forschung an. Der Karbonfaserverbundwerkstoff CFK erfüllt diese Anforderungen, was die Nachfrage nach Bauteilen aus CFK in den letzten Jahren um 3% - 5% jährlich steigen ließ. (www.imast.biz,org) Die Umstellung auf CFK-Bauteile macht sich sowohl bei den beiden Großraumflugzeughersteller Boeing und Airbus bemerkbar, als auch im militärischen Bereich bei der Fertigung des Eurofigher Typhoons. Während der Airbus A380 aus 20% aus CFK besteht, entwickelte sein Konkurrent Boeing den Dreamliner 787 mit bis zu 50% aus CFK Leichtbauteilen. (http://www.ctc-gmbh.com) Der internationale Wettbewerb spitzt sich zu, da jeder Fertigungsstandort von CFK-Leichtbaustrukturen der führende Standort in diesem Bereich werden möchte. In diesem Zusammenhang erschließt sich die zunehmende Bedeutung sogenannter „Innovationscluster“ oder „Kompetenznetzwerke“, untereinander stark vernetzte Forschungs-/ und Fertigungseinrichtungen, die gemeinsam an Kooperationsprojekten arbeiten.

Konkret orientiert sich der Verlauf dieser Seminararbeit mit dem Titel „Internationale Konkurrenz von Clustern / Vergleich Deutschland – Italien – Spanien im Leichtbau für Flugzeuge“ an die folgenden vier Kernfragenstellungen:

- Wo befinden sich CFK-Cluster in Deutschland, Italien und Spanien?
- Wie sind diese strukturiert? (Mitglieder, Aufbau, Finanzierung, Förderung, etc.)
- Welcher Cluster ist der führende Cluster im Leichtbau für Flugzeuge?
- Wie stark herrscht untereinander Konkurrenz oder Kooperation?

Thema dieser Seminararbeit war demnach die nähere Betrachtung der Standorte Deutschland, Italien und Spanien. Durch weitreichende Nachforschungen wurden drei Cluster in den verschiedenen Ländern identifiziert. Das Cluster in Deutschland CFK- Valley Stade e.V. ist angesiedelt in Stade im Großraum Hamburg. In Spanien konzentriert sich die CFK-Forschung und Fertigung im Zentrum, in Madrid, mit AEMAC als Verband für Verbundwerkstoffe und auf weitere Forschungseinrichtungen. In Italien liegt der Schwerpunkt im Süden in der Region Kampanien, mit dem führenden Distrikt IMAST S.C.A.R.L, eine als Forschungs- und Entwicklungszentrum agierende Holdinggesellschaft.

Durch die Komplementärstruktur der Fertigung von Airbus, stehen sich die stark kooperierenden Cluster untereinander als potentielle Konkurrenten gegenüber. Starke Kooperation beweisen die Standorte auch bei der Fertigung des Eurofighter Typhoons, da jeder Standort durch die eigene Endmontagelinie nationale Besonderheit berücksichtigen kann. Innerhalb eines Clusters kann eine Konkurrenzsituation auch entstehen, am Beispiel Italien klar wird. Dort forscht und fertigt sowohl Airbus als auch Boeing. Beide betreiben Ihre Aktivitäten in Italien in hohem Maße über ein Unternehmen namens Alenia. Dies führt dazu, dass am Standort Italien durch die national herrschende Konkurrenzbeziehung ein Innovationswettlauf stattfindet und sich das Cluster somit schneller entwickeln kann als das CFK- Cluster in Madrid.

Spanien im Allgemeinen setzt den Schwerpunkt auf nationale Kooperation, welche sich positiv auf die Wissenschaft auswirkt, da immer mehr Forschungszentren eröffnet werden können. Ein schwächendes Glied in Madrid ist die räumlich nahe Ansiedlung der beiden Konkurrenten Boeing und Airbus. Während Boeing sich in Madrid auf ein großes Forschungszentrum konzentriert, fertigt Airbus an drei verschiedenen Standorten nach dem Kooperationsprinzip. Die Forschung von Airbus konzentriert sich auf den Standort Getafe, das südlich von Madrid liegt. Getafe könnte einen möglichen Forschungskonkurrenten für Stade in Deutschland darstellen, da jedoch Stade schon länger und demnach tiefgehender forscht, steht das Cluster in Stade zum einen in Abhängigkeit von den Standorten in Madrid aufgrund der Fertigung von Airbus und zum anderen ist es den spanischen Standorten einen Schritt voraus. Jedoch entwickeln sich die Spanier in den letzten Jahren sehr schnell und sind im Bereich Technologieinnovationen auf dem neusten Stand und wechseln somit auf die Überholspur.

Demnach scheint Stade auf den ersten Blick der führende Cluster zu sein, bei näherer Betrachtung und Analyse jedoch, erweckt der Standort Italien diesen Anschein. Im Gegensatz zu Stade, haben Airbus und auch sein Konkurrent Boeing einen gemeinsamen italienischen Kooperationspartner vertraglich an sich gebunden um sich somit die Forschung und Fertigung im CFK-Bereich für die nächsten Jahre zu sichern. Die beste Voraussetzung heutzutage für die Entwicklung neuer Ideen und deren Umsetzung in innovative Produkte, stellt die enge Zusammenarbeit von Wissenschaft und Wirtschaft dar. Um sich als führender Cluster im internationalen Wettbewerb zu etablieren, müssen die beteiligten Institutionen und Unternehmen im Cluster ihre Position im globalen Wettbewerb stärken, da Konkurrenz untereinander auch immer Innovationsdruck bedeutet.

Der Vergleich der drei identifizierten Cluster wurde anhand von drei Aspekten durchgeführt. Zum einen wurde die interne Zusammenarbeit innerhalb eines Clusters analysiert und anhand von spezifischen Standortmerkmalen und -vorteilen mit den anderen beiden Clustern verglichen. Als zweiten Aspekt wurde das Ausmaß an Fertigungskapazitäten anhand von errichteten Fertigungsstätten innerhalb der Cluster gemessen. Interessant dabei war die getrennte Betrachtung einerseits für den zivilen Bereich für Airbus und Boeing und andererseits für den militärischen Bereich für den Eurofighter Typhoon. Als letzten Aspekt für den Vergleich der Cluster wurden die Forschungs- und Entwicklungskapazitäten herangezogen. Dabei wurde der Schwerpunkt auf Forschungszentren und weitere Forschungseinrichtungen innerhalb der Cluster sowie auf die Selbsteinbringung in internationalen Forschungsprojekten gelegt.

Welches nun der führende Cluster im CFK-Bereich ist, lässt sich ohne weiteres nicht deutlich erklären. Vielmehr muss nach den drei Aspekten getrennt werden und für jeden Aspekt ein führender Cluster identifiziert werden. Im Folgenden werden einleitend grundlegende Definitionen und Darstellungen erklärt bevor die Seminararbeit durch die verwendete Methodik im Kapitel drei den Schwung zu Kapitel vier bekommt, bei dem die Analyse der Wettbewerbsposition der Cluster ausführlich erläutert und abschließend in Kapitel fünf bewertet wird.

2 Grundlegende Definitionen und Darstellungen

Ziel dieses Kapitels ist es, grundlegende Begriffe Zusammenhänge einzuführen, die zum Verständnis der Arbeit von elementarer Bedeutung sind.

2.1 Cluster - Netzwerke verschiedener Einrichtungen

Cluster sind Netzwerke von Produzenten, Zulieferern, Forschungseinrichtungen, Dienstleistern und verbundenen Institutionen, die eine Konzentration von wissenschaftlichem und unternehmerischem Know-how darstellen. (Broich 2006) Die Mitglieder eines Clusters stehen untereinander entweder in Zuliefer- oder Abnehmerbeziehungen und verfolgen gemeinsame Interessen entlang einer oder mehrerer miteinander verwandter Wertschöpfungsketten. Die Vorteile, die durch einen Zusammenschluss als Cluster generiert werden, bestehen in Synergieeffekten und Wettbewerbsvorteilen, die sich aus den Kooperationen der beteiligten Unternehmen und Institutionen ergeben. So besteht innerhalb eines Clusters die Möglichkeit zu einer verbesserten Arbeitsteilung, da sich die Unternehmen auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren können und Sekundärfunktionen auf Zulieferer auslagern können, die ebenfalls im Cluster integriert sind. Dies erhöht einerseits den clusterinternen Austausch und reduziert andererseits die Abwanderung von spezifischem Know-how, die durch Auftragsvergabe an Externe und den Arbeitsplatzwechsel sowie informelle Kontakte der Mitarbeiter ergeben kann. Auch gibt es ein gemeinsames Interesse an lokal verfügbarem Personal und seiner Qualifizierung, die speziell an die Anforderungen des Clusters angepasst werden kann. (Schiele 2003, S 27ff)

Oft besteht zwischen den beteiligten Unternehmen und Institutionen eine gewisse regionale Nähe oder ein räumlicher Zusammenschluss. Kurze Wege, ein schneller und unkomplizierter Informationsaustausch und Flexibilität gegenüber Kundenwünschen sind Vorteile eines sogenannten regionalen Clusters. Besteht solch ein Cluster in einer Region kann es für diese ein Standortvorteil sein und wird deswegen oftmals durch einen Zusammenschluss von Politik, Verwaltung, Forschung, Bildung und Wirtschaft gefördert. (Bergman / Feser 1999, Kapitel 2)

Aufgrund der Verbesserung von Transport- und Kommunikationstechnologien ist ein räumlicher Zusammenschluss für die Clusterbildung jedoch nicht mehr zwingend notwendig, auch sogenannte Branchencluster arbeiten effektiv und effizient zusammen. Es steht jedoch außer Frage, dass, abhängig von Branche und Produkt, das Potenzial der Zusammenarbeit durch geografische Nähe besser genutzt und Synergie- und Wettbewerbseffekte verstärkt werden können. (Bergman / Feser 1999, Kapitel 2) Zusammenfassend ist eine Clusterstruktur innerhalb einer Branche (über-)regional vorteilhaft, da aufgrund von Verbundeffekten zwischen den Unternehmen und Unterstützung durch Institutionen eine effizientere Nutzung und eine fortschreitende Entwicklung des relevanten Know-how möglich sind.

2.2 Der Karbonfaserverbundwerkstoff CFK

Der Karbonfaserverbundwerkstoff CFK gehört der Familie der Verbundwerkstoffe an. Diese zeichnen sich aufgrund ihrer positiven Eigenschaften bezüglich Gewicht, Materialverbrauch, Sicherheit, Umweltbelastung und Kosten aus. Daher bilden sie die Grundlage des heutigen Leichtbaus in Luft- und Raumfahrt. Zunehmend gewinnen sie auch in anderen Industriezweigen wie dem Schiffbau, Schienenfahrzeugbau und Kraftfahrzeugbau an Relevanz.

Die Forschung und Entwicklung im Bereich der Verbundwerkstoffe begann in den frühen sechziger Jahren in den Luft- und Raumfahrtindustrie, als immer leichtere und widerstandfähigere Materialen gefordert wurden Gemäß der Definition von K.K. Chawla bestehen Verbundwerkstoffe aus zwei oder mehr unterschiedlichen Fasern, physikalischen Bestandteilen oder chemischen Elementen, die auf künstlichem Wege zu einem Werkstoff verbunden werden, welcher Eigenschaften besitzt, die keiner seiner Bestandteile zuvor erreichte. (http://www.aemac.org/html/info.htm zitiert nach Chawla 1987)

Neben der erhöhten Haltbarkeit und den verbesserten strukturellen Eigenschaften, die z.B. der Sicherheit oder der Geräuschreduzierung dienen, besteht der größte Vorteil von CFK in einer Gewichtsminimierung. Diese verringert den Kerosinverbrauch und auch den CO2–Ausstoß und stellt somit einen Wettbewerbsvorteil dar, da es dem gestiegenen Kosten- und Umweltbewusstsein der Konsumenten entgegenkommt. In Abbildung 2-1 sind einige vorteilhafte Eigenschaften von Verbundwerkstoffen im Vergleich zu herkömmlichen Materialen dargestellt.

Abbildung 2-1: Unterschiedliche Basiseigenschaften der Werkstoffe

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

(in Anlehnung an www.aemac.org,1)

Die Forschung im CFK-Bereich bezieht sich nicht nur auf die Materialeigenschaften an sich, sondern auch auf den gesamten Wertschöpfungsprozess des Werkstoffes, d.h. auch auf eine effiziente Gestaltung des Produktionsprozesses oder das Recycling des Materials. So können durch den vermehrten Einsatz von Faserverbundwerkstoffen Durchlaufzeiten, Produktions-, Wartungs- und Betriebskosten stark reduziert und die Produktlebensdauer sowie die Zuverlässigkeit der Materialien erhöht werden. (Czichy o.J., S. 1)

In diesem Zusammenhang wird auch klar, dass die anwendungsorientierte Forschung mit Kooperationen zwischen Industrie, Forschungsinstituten und Universitäten sowie der Technologieaustausch mit anderen Industriezweigen eine steigende Relevanz für die Wettbewerbsfähigkeit in der Luftfahrt besitzt. (Czchy o.J, S. 12)

2.3 Die Struktur der Luftfahrtindustrie in Europa

Auch die europäische Luftfahrtindustrie profitiert vom weltweiten Boom in der Luftfahrt und spielt global betrachtet sowohl im zivilen als auch im militärischen Bereich eine bedeutende Rolle. Neben einer führenden Position im Dienstleistungsbereich der Luftfahrt stellt für Europa auch der Flugzeugbau einen wichtigen und innovativen Industriezweig dar.

Einer der Hauptakteure ist der europäische Luft- und Raumfahrtkonzern EADS. Als Fusion aus der deutschen DaimlerChrysler Aerospace AG (DASA), der spanischen Construcciones Aeronáuticas S.A. (CASA) und der Aérospitale MATRA im Jahre 2000 entstanden, ist der Konzern heute sowohl in Deutschland, Spanien und Italien vertreten und hält Anteile an vielen führenden Luftfahrtunternehmen. Dies ist auch der Grund dafür, dass EADS an den meisten der aktuellen europäischen Luftfahrtprogrammen beteiligt ist. So gehören innovative Unternehmen wie Airbus Deutschland GmbH, Airbus España S.A. und das spanische Unternehmen EADS CASA zum EADS-Konzern und auch mit dem italienischen Unternehmen Alenia Aeronáutica werden seit 2001 langfristige Kooperationsbeziehungen aufgebaut¹.

Alenia ist als Tochter des Finmeccanica- Konzerns europaweit einer der führenden Flugzeugbauer im Bereich des Leichtbaus und nimmt in Italien die Führungsposition in der gesamten Luftfahrtindustrie ein. Im zivilen Bereich fertigt Alenia sowohl für Airbus, besonders für den Airbus A380, als auch für Boeing mit seinem Jumbojet 747 und dem Dreamliner 787. Im militärischen Bereich produziert das Unternehmen zusammen mit EADS Deutschland, EADS-CASA in Spanien und BAE SYSTEMS in England den Eurofighter Typhoon². Ein weiterer Zusammenschluss zwischen Alenia und dem ehemals französischen Teil des EADS-Konzerns ist das Unternehmen ATR, das Transportflugzeuge herstellt.

Das bedeutendste Tochterunternehmen der EADS ist der Airbus- Konzern, an dem es zu 80% beteiligt ist. Dieser ist neben dem amerikanischen Unternehmen Boeing einer der größten Hersteller für Passagierflugzeuge weltweit und in Europa bilden diese beiden Konzerne derzeit das Duopol für Großraumflugzeuge.

Neben Airbus ist auch die Boeing Cooperation in den betrachteten Ländern präsent, wobei sich dies in Deutschland aufgrund der Vormachtstellung von Airbus auf ein Vertriebsbüro beschränkt und weder F&E- noch Produktionsstandorte vorhanden sind. In Spanien hingegen hat das größte europäische Forschungszentrum von Boeing seinen Standort und in Italien betreibt Boeing Fertigungs- und Forschungskooperationen mit der Finmeccanica Tochter Alenia Aeronautica (Alenia), mit der auch Airbus in Kooperation steht. Somit arbeitet Alenia als Freelancer für beide Unternehmen sowohl im zivilen als auch im militärischen Bereich.

Weltweit ist Boeing das führende Unternehmen im Flugzeugbau, doch v.a. in Europa stärkte Airbus seine Wettbewerbsposition seit 2003 durch den Bau des neuen Airbus A380. Seit seinem erfolgreichen Jungfernflug im September 2007 erfolgten 189 Bestellungen von 16 verschiedenen Kunden weltweit.(11.02.08: http://www.airbus.com/en/corporate/orders_and_deliveries/) Jedoch kann Airbus trotz des hohen Auftragseingangs für sein Flaggschiff nicht mit seinem größten Konkurrenten mithalten, denn für den Dreamliner 787 konnte Boeing seit 2004 817 Bestellungen verbuchen, 369 davon allein im letzten Jahr. (http://active.boeing.com/commercial/orders/index.cfm 05.02.08).

In Bezug auf den Werkstoff CFK werden diese Zahlen relevant, wenn man bedenkt, dass der neue Airbus A380 fast zu 20% aus Karbonfaserbauteilen besteht, diese sind der hinteren Teil des Rumpfes, die Höhenleitwerke, die Seitenleitwerke, zwei der drei Landeklappen und die Flügel. Die neue Boeing 787 weist sogar fast 50% Leichtbaumaterial auf, da die komplette Primärstruktur, also das gesamte Rumpfwerk, des Dreamliners aus CFK besteht. Im militärischen Flugzeugbau wird CFK bereits in noch höheren Anteilen eingesetzt, der Eurofighter Typhoon besteht zu 70% aus CFK- Leichtbauteilen.

Es ist also ersichtlich, dass der Leichtbau in der Luftfahrtindustrie boomt. Die Flugzeuge sollen möglichst leichter, schneller, besser und billiger werden und CFK ist der Werkstoff, der diese Anforderungen momentan am besten erfüllen kann.

3 Methodik

Durch die besondere Struktur des Projektseminars mit Verlaufspräsentationen und einem Zwischenbericht der Ergebnisse in schriftlicher Form ergab sich ein stetig fortschreitender Prozess. In Anlehnung an dieses Konzept gliederte sich die Erarbeitung dieses Seminarthemas in fünf Stufen, die inhaltlich aufeinander aufbauen zeitlich jedoch ineinander übergingen.

Abbildung 3-1: Die fünf Stufen unserer Vorgehensweise

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

(eigene Darstellung)

Ausgangspunkt unserer Arbeit waren vier Kernfragen Diese wurden im Verlauf des Seminars zwar modifiziert, der Fokus der Betrachtung lag jedoch stets auf der Darstellung der Kooperations- und Konkurrenzbeziehungen zwischen den Clustern der drei Länder.

Die Stufen

Die erste Stufe beinhaltete eine intensive Internetrecherche, die sich, ausgehend von den Seiten des BMBF und Informationen über den Faserverbundwerkstoff CFK, über eine wenig ergiebige Patentrecherche, auf die Sammlung von Informationen aus verschiedensten Quellen in vier Sprachen ausdehnte. Die verwendeten Quellen sind Homepages der beteiligten Institutionen, der Unternehmen EADS, Airbus, Boeing, Alenia und vielen weiteren, sowie die spezifischen Internetauftritte der Cluster (soweit vorhanden). Um eine einseitige und rein selbstdarstellungsbezogene Betrachtung zu vermeiden, bezog sich die Recherche auch auf fundierte Veröffentlichungen wie Geschäftsberichte oder Artikel in anerkannten Zeitungen. Nach einer gewissen Einlesezeit, der es bedurfte um die komplexen Zusammenhänge und Zusammenschlüsse zwischen privaten Organisationen, öffentlichen Institutionen und den verschiedenen Unternehmen innerhalb der Luftfahrtindustrie in Europa zu durchschauen, flossen in die Präsentationen und fließen in diese Arbeit auch das eigene Verständnis der Gegebenheiten und persönliche Einschätzungen ein.

Auf Basis dieser ausgedehnten Internetrecherche wurden auf der zweiten Stufe drei Cluster identifiziert und die jeweiligen Standorte analysiert.

Zur Vervollständigung der Erkenntnisse wurde versucht geeignete Ansprechpartner aus den verschiedenen Clustern und Bereichen zu kontaktieren. Leider war dies nur wenig erfolgreich, da beispielsweise die Geschäftsstelle des CFK-Valley Stade e.V. aufgrund vieler ähnlicher Anfragen der Bitte um ein Telefoninterview nicht nachkommen konnte.³ Daraufhin wurden einige der Mitglieder des CFK-Valleys angesprochen, diese verwiesen jedoch wieder auf die Geschäftsstelle. Italien und Spanien versandten zwar schriftliche Informationen, reagierten aber auf Interviewanfragen auch nicht.

Im Rahmen der Vorbereitungen der Präsentationen und des schriftlichen Zwischenberichts wurde jedes Mal eine Auswertung der empirischen Ergebnisse vorgenommen, die auf Basis des erhaltenen Feedbacks noch einmal durchdacht und eventuell ergänzt wurden. Auf der fünften Stufe werden nun die empirischen Ergebnisse bewertet und es wird anhand dreier Aspekte, die sich aus den Kernfragen ableiten, analysiert, welches der identifizierten Cluster die führende Wettbewerbsposition einnehmen könnte.

[...]

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¹ Siehe Anhang: Struktur des EADS- Konzerns

² Siehe Kapitel 4.3 Eurofighter sowie Anhang: Struktur des Eurofighter-Konsortiums

³ Siehe Anhang: Antwortmail der Geschäftsstelle des CFK-Valleys e.V. auf die Interviewanfrage