In der Häufigkeit seiner Verwendung hat der Begriff Resilienz inzwischen den Begriff Nachhaltigkeit verdrängt. Offensichtlich muss in Krisenzeiten der Fokus erweitert werden, denn die Widerstandsfähigkeit umfasst auch die Nachhaltigkeit. Die Resilienz schlägt damit eine Brücke zwischen Sicherheits- und Nachhaltigkeitsforschung. Bei der OECD ist ökonomische Resilienz zu einem Leitbegriff im Kontext der wirtschaftswissenschaftlichen Forschung geworden ^[1]. Die inflationäre Verwendung des Resilienzbegriffs ist jedoch mit einer diffusen und breitgefächerten Begriffsdefinition verbunden.

Was ist Resilienz? Hintergründe, Definitionen und Anwendungsfälle

Das Wort Resilienz leitet sich vom lateinischen Verb resilire ab, es bedeutet zurückspringen oder zurückprallen. Seine ursprüngliche Verwendung liegt in der Physik und Materialwissenschaft begründet und beschreibt die Eigenschaft eines Materials, das nach einer Krafteinwirkung wieder (fast) unverändert in seinen Ausgangzustand zurückkehrt.
Heutzutage wird der Begriff deutlich weiter gefasst und es finden sich zahlreiche Definitionen für unterschiedliche Anwendungsfelder ^[2]:

• Resilienz (Ingenieurwissenschaften): Fähigkeit technischer Systeme, bei einem Teilausfall nicht vollständig zu versagen
• Resilienz (Energiewirtschaft):  Ausfallsicherheit in der Energieversorgung
• Resilienz (Ökosystem): Fähigkeit eines Ökosystems, nach einer Störung zum Ausgangszustand zurückzukehren
• Resilienz (Ökonomie): systemische Widerstandsfähigkeit von Unternehmen gegenüber Störungen
• Resilienz (Soziologie): Fähigkeit von Gesellschaften, externe Störungen zu verkraften
• Resilienz (Psychologie): psychische Widerstandsfähigkeit

Im Vordergrund steht bei allen Theorien die Frage nach der Widerstands-, Anpassungs- und Regenerationsfähigkeit von Gesellschaften, Industrien und von Personen angesichts komplexer und zunehmend unvorhersehbarer Ereignisse – auch gegenüber den von Menschen verursachten Risiken. Als Gegenbegriff wird landläufig die Vulnerabilität genannt. Bei allen Thesen wird davon ausgegangen, dass Gesellschaften oder Industrien oder Personen solche Risiken nicht nur bewältigen, sondern auch aus ihnen lernen, sich an zukünftige Herausforderungen anpassen und sich so transformieren können. Dementsprechend betont der Bericht „Ökonomische Resilienz – Schlüsselbegriff für ein neues wirtschaftspolitisches Leitbild?“ der Bertelsmann-Stiftung das Zusammenspiel einer statischen Resilienz-Dimension mit einer adaptiven Dimension^[3].

Nach dem sogenannten 4R-Modell von Michel Bruneau et al. bestehen die Kernelemente einer resilienten Gesellschaft aus folgenden Fähigkeiten^[4]:

• Robustheit (robustness): Fähigkeit eines Systems, Belastungen standzuhalten;
• Redundanz (redundancy): die Existenz alternativer Möglichkeiten zur Erfüllung lebenswichtiger Aufgaben eines Systems;
• Einfallsreichtum (resourcefulness): Fähigkeit eines Systems zur kreativen Reaktion auf ein Schadenereignis;
• Schnelligkeit (rapidity): rasche Reaktions- und Regenerationsfähigkeit eines Systems im Katastrophenfall.

Dabei werden Robustheit und Redundanz zur Schadensbegrenzung und Vorsorge gezählt, während Einfallsreichtum und Schnelligkeit der Krisenreaktion und Erholung zugeordnet werden.

Charlie Edwards beschreibt in seinem Buch „Resilient Nations“ ergänzend die Bedeutung der 4E:  Engagement, Education, Empowerment, Encouragement^[5]
Weiterführend kann die Resilienz eines Unternehmens im Rahmen eines Resilienz-Man­agements wie folgt beschrieben werden ^[6]:

• Vorbeugung: Die Widerstandsfähigkeit gegenüber negativen externen Einwirkungen wird vorsorglich aufgebaut, vergleichbar der Resistenz.
• Adaption: Nach Möglichkeit wird eine kurzfristige Rückkehr zur definierten Ausgangsstellung erreicht, vergleichbar der Selbstregulation.
• Innovation: Entstehende Vorteile aus den sich verändernden Umweltbedingungen werden ökonomisch genutzt, vergleichbar dem Innovationsmanagement.
• Kultur: Eine optimistische, lernbereite, fehlertolerante, aber auch konfrontationsbereite Team- und Projektkultur ist Basis eines resilienten Unternehmens

Um Wertschöpfungssysteme resilient aufzubauen, sind zusätzlich folgende Elemente erforderlich^[7]:

• Robuste Infrastruktur der Energie- und IT-Systeme
• Wandlungsfähige Produktionssysteme hinsichtlich Flexibilität und Rekonfiguration
• Agile Organisationsformen, z.B. klare Strukturen, schnelle Entscheidungswege, agile Teams
• Souveräne Produktionsnetzwerke und ­Lieferketten, dazu gehören auch Vorausplanung und Echtzeitüberwachung
• Lernende Prozesse, z.B. selbstoptimierende, regelbasierte, zielorientierte Systeme

Impulse und Statements zur PAAT-Podiumsdiskussion

Im Rahmen der PAAT-Podiumsdiskussion und der Fragen aus dem Auditorium konzentrierten sich die Akteure auf die Themen „Volatile Märkte“, „Neue Arbeitswelten“, „Gesellschaftliche Veränderungen“, „Generationenwechsel“ sowie „Energie und Rohstoffe“

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  Andreas Bamberg, Merck

Angesichts des volatilen Umfelds hinsichtlich der Produktportfolios, weniger robuster Lieferketten und hoher Effizienz- und Nachhaltigkeitsansprüche müssen wir durch Technologie erreichen, dass sich unsere Geschäftsfelder nicht von dem ablenken lassen, was sie am besten können: neue Produkte entwickeln und vermarkten. Modulare Anlagen können entscheidend dazu beitragen, mit diversifizierten Lieferketten umzugehen, neue Produkte mit moderatem Investment einzuführen und die Effizienz unserer Produktion zu erhöhen. Gerade der letzte Teil ist eine Errungenschaft der letzten Jahre, die weit über die 50%-Idee von Tutzing 2009 hinausgeht.

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  Felix Hanisch, Bayer

Über die kurzfristigen Herausforderungen im Energiesektor (Verfügbarkeit, Preise, Blackout-Risiko) hinaus, haben wir in Europa die Herausforderung, die Chemie- und Pharmaindustrie als wesentlichen Enabler von Wertschöpfung und Lebensstandard langfristig zu halten (und nicht nach Nah- und Fernost sowie in die USA abwandern zu lassen). Dies kann nur mit moderaterer Regulierung UND einem massiven, grenzüberschreitenden Ausbau erneuerbarer Energien gelingen. Allein um die deutsche Chemieindustrie klimaneutral zu machen, benötigen wir noch einmal so viel grünen Strom wie heute schon in Deutschland insgesamt an Strom verbraucht wird.

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  Kai Dadhe, Evonik

Im Kontext des demografischen Wandels und der veränderten Erwartungshaltungen, insbesondere junger Menschen an ihre Arbeitsumgebung, wird eine zunehmende Anpassungsfähigkeit – also Resilienz – industrieller Unternehmen mit ihren Ablauf- und Aufbauorganisationen an Bedeutung gewinnen, um ihre wirtschaftlichen Ziele zu erreichen und im Wettbewerb um die besten Talente zu bestehen. Dabei gilt es, traditionelle Muster infrage zu stellen, moderne Linien- und Projektorganisationen auszuprobieren, flexibel auf Erfolge und Verbesserungen zu reagieren und zu adaptieren. Damit einher geht die Abkehr vom Paradigma des Change Managements hin zu einer kontinuierlichen Evolution von Organisationen und sozialen Systemen.

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  Norbert Kockmann, TU Dortmund

Die Zukunftsaufgabe wird sein, Resilienz durch Flexibilität und Robustheit mit Effizienz und Ökonomie zu vereinbaren. Das gilt für uns Menschen, für die Gesellschaft und auch für wirtschaftlich-technische Systeme. Dabei spielt die ökonomische und ökologische Bewertung von Robustheit und Flexibilität eine wesentliche Rolle. Unterstützend dienen hier Szenarioanalysen, mit denen neue Möglichkeitsräume abgesteckt werden. Krisen und Zusammenbrüche sind Teil dynamischer Systeme und können durch intelligentes Design vermieden oder abgemildert werden. Weiterführende Literatur: Ugo Bardi: Der Seneca-Effekt.^[8]

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  Michael Wilk, Merck

Im Bereich der Pharma- und Spezialchemie-Unternehmen hat die Energiekrise zu intensiven Überprüfungen und Maßnahmen, insbesondere hinsichtlich der Energie-In­frastruktur, geführt. Da diese Industrie aber schon in der Vergangenheit in generelle Krisenvorsorge investiert hat (beispielsweise in Mehrstoff-Fähigkeit in Kraftwerken, Heizöl-Tanks/-Vorräte als Back-up zur Gasversorgung), sind die konkreten Sorgen hinsichtlich der eigenen Ausfallsicherheit limitiert. Deutlich besorgter ist man dort zum einen mit Blick auf denkbare „Blackout“-Perioden sowie zum anderen auf die vermutete geringere Resilienz in der Lieferkette beziehungsweise bei Vorlieferanten und der Grundstoffindustrie. Wäre diese nicht ausreichend, dann wäre auch die eigene Widerstandsfähigkeit nur begrenzt wertvoll.
Aktuell werden die Bemühungen um Energieeffizienz nochmals intensiviert und konkrete Energieeinsparmaßnahmen, insbesondere für die Winterperiode, vorbereitet und umgesetzt.

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  Leon Urbas, TU Dresden

Digitalisierung und Automatisierung erschließen bislang ungenutzte Potenziale für eine nachhaltige Produktion, verändern aber auch die benötigten Kompetenzen. Eine Prognose der BCG schätzt, dass 2030 in Deutschland deutlich weniger Fachkräfte für repetitive Aufgaben in der Produktion benötigt werden, aber etwa 1,1 Millionen Fachkräfte mit IT- und Mathematik-Kompetenzen fehlen werden[9]. Diese Kompetenzen werden zumeist in einem MINT-Studium erworben, das die Hälfte der Studierenden aufgrund fehlender Passung zwischen Interesse und Inhalten und „unzureichender mathematischer Kompetenzen“ jedoch wieder abbricht [10]. Dem Bildungssystem fällt die Anpassung an diese Veränderungen schwer – so ist jetzt schon abzusehen, dass der Lehrermangel im MINT-Bereich bestehen bleibt [11]. Die Anpassung der Lehrinhalte an die veränderten Kompetenz- und Interessenprofile ist herausfordernd, jedoch im Sinne einer resilienten, nachhaltig wirtschaftenden Gesellschaft notwendig und wird uns wohl am ehesten gemeinsam gelingen.

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  Sebastian Engell, TU Dortmund

Eine wesentliche Herausforderung ist die Sicherung qualifizierten Nachwuchses für die Unternehmen der chemischen und verfahrenstech­nischen Industrie. Wir an der TU Dortmund haben sehr gute Erfahrungen gemacht mit internationalen englischsprachigen Masterstu­dien­gängen. Die Bachelorausbildung in vielen Ländern ist völlig ausreichend, um in einem Masterstudiengang das Niveau deutscher Masterstudiengänge zu erreichen. Die Absolventinnen und Absolventen unserer Studiengänge „Process Systems Engineering“ und „Automation and Robotics“ sind sowohl mit als auch ohne Promotion von den Unternehmen sehr gut angenommen worden und leisten einen wichtigen Beitrag zur Wertschöpfung in Deutschland.

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  Tania Schulze, Industrial Analytics IA

Aktuell sehen wir einen Markt, der vor großen Herausforderungen steht. Dies betrifft nicht nur Nachhaltigkeit und Digitalisierung, sondern aktuell auch die Fragen, wie attraktiv ist der Standort Deutschland noch, und wie können Chemieunternehmen in diesem bestehen? Daher sind Start-up-Kooperationen und eine gute und nachhaltige Vernetzung im Markt wichtiger denn je. Start-ups bieten die Innovationen und das Know-how, das Chemieunternehmen hilft, sich auf ihre eigentlichen Aufgaben zu konzentrieren. Um diesen Austausch und das Netzwerk weiter nachhaltig auszubauen, helfen Start-up-Hubs, von den Unternehmen ausgeschriebene Challenges sowie wichtige Veranstaltungen wie die PAAT. Das gemeinsame Lernen aus Kooperationsprojekten stärkt die Resilienz des Marktes und macht ihn nachhaltig innovativ.

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  Armin Fricke, Capital-Gain Consultants

nformation ist eine wichtige Ressource im Leistungserstellungsprozess. Die Werkzeuge der Informationstechnik (IT) werden damit zur kritischen Infrastruktur und müssen nicht nur robust gegen Störungen im Normalbetrieb, sondern auch im Krisenfall sein. Die aktuellen Krisen (Klima, Pandemie, Krieg, Handelskonflikte) zeigen, dass diese Widerstandfähigkeit eine erhebliche Bandbreite abdecken muss. Unsere Gesellschaft und Politik haben beschlossen, nationale und EU-weite Lösungen zu priorisieren. Auch in der IT gibt es Alternativen, die auf offenen Architekturen und Datenaustausch setzen und damit robustere IT-Systeme ermöglichen. Die Forderungen des Positionspapiers „Prozesssimulation“ des ProcessNet-Arbeitsausschusses „Modellgestützte Prozessentwicklung und -optimierung“ sind hierzu richtungsweisend.

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Fazit

Für Gesellschaften, Industrien und Personen ist es gleichermaßen wichtig, neben der statischen Resilienz-Dimension auch eine adaptive Dimension zu entwickeln. Das heißt ein System sollte nach einem Schock nicht nur seine Funktionsfähigkeit bestmöglich beibehalten, sondern sich an dauerhafte, durch Krisen bewirkte Umfeldveränderungen anpassen können.

Maßnahmen, die zu einer Erhöhung der Resilienz beitragen können, sind z. B. eine Vernetzung mit Stakeholdern sowie eine Priorisierung des Lernens und eine erhöhte Wissensgenerierung. Für die Ingenieurwissenschaften ist darüber hinaus ein neuartiges Verständnis im Sinne eines „Resilience Engineering“ erforderlich [12]. Dies bedeutet, maßgeschneiderte technologische und interdisziplinäre Methoden und Lösungen zu entwickeln, mit deren Hilfe Systeme von entscheidendem gesellschaftlichem Wert resilient gestaltet werden können. Dafür ist die interdisziplinäre Verknüpfung der Ingenieurwissenschaften mit anderen relevanten Wissenschaften, wie der Ökonomie, der Soziologie und der Ethik unbedingt gefordert.

In diesem Sinne tragen Veranstaltungen wie das Jahrestreffen der Dechema/VDI-Fachsektion „Prozess-, Apparate-, Anlagenbau (PAAT)“ ihren nicht zu unterschätzenden Anteil zur Erhöhung der Resilienz bei. Das nächste PAAT-Jahrestreffen im November 2023 ist daher bereits in der Planung – auch mit der Zielsetzung einer erweiterten Interdisziplinarität.

Autorin: Ljuba Woppowa, Geschäftsführerin der VDI-Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen

Literatur:

[1]       OECD-Studie: https://www.oecd.org/economy/economic-resilience.htm

[2]       Wikipedia-Suche Resilienz

[3]       Bertelsmann-Studie 2017 Ökonomische Resilienz: Schlüsselbegriff für ein neues wirtschaftspolitisches Leitbild? https://www.bertelsmann-stiftung.de/fileadmin/files/BSt/Publikationen/GrauePublikationen/NW_Oekonomische_Resilienz.pdf

[4]       Bruneau, Michel, et al. (2003): A Framework to Quantitatively Assess and Enhance the Seismic Resilience of Communities. In Earthquake Spectra 19 (4), pp. 733–752. DOI: 10.1193/1.1623497.

[5]       Edwards, Charlie: Resilient Nation. London 2009, ISBN 978-1-906693-13-8.

[6]       ISO 22316:2017 Security and resilience; Organizational resilience; Principles and attributes

[7]       Fraunhofer IPA: https://www.ipa.fraunhofer.de/de/ueber_uns/Leitthemen/resiliente-wertschoepfung.html

[8]       Bardi, Ugo: Der Seneca-Effekt, oekom, München 2017, ISBN 978—3-96006-010-9

[9]       Boston Consulting Group (2021). The Future of Jobs in the Era of AI. https://www.bcg.com/de-de/publications/2021/impact-of-new-technologies-on-jobs

[10]     Acatech-Studie (2022). MINT Nachwuchsbarometer 2022. https://www.acatech.de/publikation/mint-nachwuchsbarometer-2022/

[11]     Kultusministerkonferenz (KMK) (2022). Lehrkräfteeinstellungsbedarf und -angebot in der Bundesrepublik Deutschland 2021-2035. Dokumentation Nr. 233. https://www.kmk.org/fileadmin/Dateien/pdf/Statistik/Dokumentationen/Dok_233_Bericht_LEB_LEA_2021.pdf

[12]     Acatech-Studie (2014): https://www.acatech.de/publikation/resilien-tech-resilience-by-design-strategie-fuer-die-technologischen-zukunftsthemen/