FuE-Indikatoren

Indikator

USA

Deutschland

OECD

Stand

Nationale FuE-Ausgaben [Mio. USD*]

581.553

141.300

1.447.828

2018

FuE-Ausgabenwachstum im Vergleich zum Vorjahr [Prozent]

5,9

5,1

5,7

2018

FuE-Anteil am Bruttoinlandsprodukt (BIP) [Prozent]

2,8

3,1

2,4

2018

Anteil der FuE-Ausgaben des Staates am BIP [Prozent]

0,7

0,9

0,6

2018

Anteil der FuE-Ausgaben der Wirtschaft am BIP [Prozent]

1,8

2,1

1,5

2018

Ausgaben für FuE in Unternehmen (BERD) [Mio. USD*]

422.070

97.334

1.022.083

2018

Anteil der öffentlich finanzierten Ausgaben für FuE in Unternehmen (direkter Förderanteil) [Prozent]

5,6

3,1

4,8

2018

Anteil der vom Ausland finanzierten Ausgaben für FuE in Unternehmen [Prozent]

9,8

6,3

8,6

2018/18/17

Ausgaben für FuE in Hochschulen (HERD) [Mio. USD*]

74.722

24.839

247.562

2018

Anteil der unternehmensfinanzierten Ausgaben für FuE in Hochschulen [Prozent]

5,4

13,5

6,2

2018

Ausgaben für FuE in außeruniversitären öffentlichen Forschungseinrichtungen (GOVERD) [Mio. USD*]

60.266

19.126

143.706

2018

Anteil der unternehmensfinanzierten Ausgaben für FuE in außeruniversitären öffentlichen Forschungseinrichtungen [Prozent]

0,33

9,9

3,6

2018

Anzahl der Forschenden (Vollzeitäquivalente)

1.434.415

433.685

5.075.075

2017/18/17

Anzahl der Forschenden (VZÄ) je 1000 Beschäftigte

9,2

9,7

8,6

2017/18/17

Anteil der Forschenden (VZÄ) in privaten Unternehmen [Prozent]

71,3

60,3

62,5

2017/18/17

Anteil internationaler Ko-Patente an Patentanmeldungen unter dem Vertrag über Patentzusammenarbeit (PCT) [Prozent](1)

13,1

16,6

7,7

2017

Tabelle 4: Indikatoren zu Forschung und Entwicklung (FuE)

Quelle: OECD Main Science and Technology Indicators 2020/1, Stand August 2020

(1) OECD Patents Statistics, Stand Juli 2020

* in laufenden Preisen, kaufkraftbereinigt

       

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FuE-Finanzierung

In den OECD-Ländern mit überwiegend hohem Einkommen finanziert meist die inländische Wirtschaft den größten Anteil der Ausgaben für Forschung und Entwicklung (OECD Gesamt 62 Prozent, Deutschland 66 Prozent). Die Anteile betragen für den Staat 25 bis 28 Prozent und für das Ausland etwa 6 bis 7 Prozent (OECD Gesamt und Deutschland).

Die Anteile von Wirtschaft und Staat in den USA sind ähnlich verteilt wie für den gesamten OECD-Raum. Der Anteil sonstiger Finanzierungsquellen ist in den USA mit 7,4 Prozent etwas erhöht. Diese sonstigen Anteile im Umfang von etwa 40 Milliarden USD verteilten sich 2017 zu etwa gleichen Teilen auf Eigenmittel der Hochschulen (z.B. aus Kapitalerträgen, Studiengebühren) sowie auf Zuschüsse von privaten gemeinnützigen Einrichtungen (Quelle: Statistik-Institut der UNESCO, 20 August 2019).

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FuE-Durchführung

Bei der Durchführung von Forschung und Entwicklung nehmen die Unternehmen in den OECD-Ländern meist eine dominante Rolle ein (Anteile für Deutschland und OECD Gesamt liegen bei 69 und 71 Prozent). Der Anteil der Unternehmen in den USA liegt noch etwas höher.

Während der öffentliche Sektor im OECD-Raum überwiegend hochschulzentriert ist (Verhältnis von GOVERD zu HERD von etwa 35 : 65), gilt dies in geringerem Maße auch für Deutschland und die USA. Hier spielen außeruniversitäre öffentliche Forschungseinrichtungen eine etwas größere Rolle (Verhältnis von GOVERD zu HERD liegt bei etwa 45 : 55). In Bezug auf den Anteil der privaten gemeinnützigen Einrichtungen (z.B. Stiftungen) bei der Durchführung von Forschung und Entwicklung liegen die USA mit einem Anteil von mehr als 4 Prozent an zweiter Stelle aller OECD-Mitgliedsländer (entsprechend mehr als 21 Milliarden USD).

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Forschungs- und Förderorganisationen

Die Gestaltung der Wissenschaftspolitik und öffentlichen Förderung von Forschung und Entwicklung wird von einem breiten Spektrum von Behörden, Fachministerien, Agenturen und Gremien getragen. Es gibt in den USA weder ein Wissenschafts- und Forschungsministerium noch einen gemeinsamen Forschungsetat (siehe unter Für Bildung und Forschung zuständige Ministerien).

In den USA führen die Fachministerien (Gesundheit, Energie, Verteidigung, Handel) selbst Forschungen in eigenen Einrichtungen durch.

Im Verantwortungsbereich des Energieministeriums (U.S. Department of Energy) werden derzeit 17 nationale Forschungs- und Technologiezentren betrieben, an denen energiebezogene Forschung und physikalische Grundlagenforschung durchgeführt wird.

Im Verantwortungsbereich des Gesundheitsministeriums (U.S. Department of Health and Human Services) arbeiten die National Institutes of Health (NIH), unter deren Dach die nationalen medizinischen Forschungsinstitute betrieben werden. Diese Institute, die alle relevanten Bereiche der medizinischen Forschung abdecken, liegen im Wesentlichen zentral in Bethesda, Maryland. Außerdem stellen die NIH die wichtigste Forschungsförderorganisation für Gesundheitsforschung dar (siehe unten).

Das National Institute of Standards and Technology (NIST) wird vom Handelsministerium (U.S. Department of Commerce) betrieben, besteht aus sechs Instituten und befasst sich mit Themen wie Standardisierung, Nanotechnologie, Informationstechnologien, physikalische Messtechnik und Metrologie.

Ebenfalls dem Handelsministerium zugeordnet ist die National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), die in Kooperation mit verschiedenen Universitäten sechs Forschungsinstitute mit den thematischen Schwerpunkten Erdatmosphäre, Ozeane und Binnengewässer betreibt.

Neben staatlichen Einrichtungen führen auch private gemeinnützige Organisationen wie das Battelle Memorial Institut (BMI) oder die Carnegie Institution for Science Forschung und Entwicklung durch, teilweise auf der Basis eigener Kapitalerträge, teilweise mit Hilfe von Drittmitteln.

Die USA haben lange Zeit auf öffentlich finanzierte Einrichtungen zur Industrieforschung verzichtet. Unter der Präsidentschaft Obamas wurde eine Initiative ergriffen, um Industrieforschungsinstitute nach dem Vorbild von Fraunhofer einzurichten (Manufacturing USA, siehe unter Ingenieurwissenschaften und Produktionstechnologie).

Viele Bundesministerien können direkt wettbewerbliche Förderung an Hochschulen vergeben. Teilweise werden auch Förderagenturen eingesetzt.

  • Die Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) im Verantwortungsbereich des Energieministeriums fördert Forschung und Entwicklung zu erneuerbaren Energien.
  • Die Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) im Verantwortungsbereich des Verteidigungsministeriums (U.S. Department of Defence) fördert militärische Forschung.

Es gibt außerdem mehrere unabhängige Fördereinrichtungen, die Fördergelder bundesweit zur Verfügung stellen:

  • Die 1950 gegründete National Science Foundation (NSF) ist eine unabhängige Behörde der Regierung der USA, die die Aufgabe hat, Mittel für Forschungsprojekte im natur- und ingenieurwissenschaftlichen Bereich zu vergeben. Mit einem jährlichen Etat von 7.5 Mrd. US Dollar leistet die NSF etwa 27 Prozent der gesamten Zuschüsse der US-Regierung für die Grundlagenforschung an Hochschulen (Zahlen für 2018, Quelle: Webseite).
  • Die National Institutes of Health (NIH) vergeben durch Fördermaßnahmen Mittel an Forschende und/oder Hochschulen. NIH ist die weltweit größte Förderorganisation für Gesundheitsforschung. Die gesamte Spanne von der biomedizinischen Grundlagenforschung bis hin zur klinischen Forschung wird hier berücksichtigt. 
  • Das National Endowment for the Humanities (NEH) ist eine 1965 gegründete staatliche Stiftung zur Förderung der Geisteswissenschaften. Das NEH fördert sowohl kulturelle Institutionen als auch Forschende.
  • In den USA spielen außerdem private Stiftungen eine wichtige Rolle in der Forschungsförderung, so z.B. die Bill & Melinda Gates Foundation, die unter anderem Vorhaben im Themenfeld der Infektionsforschung unterstützt.

Die USA zeichnen sich durch ein regulatorisches Umfeld aus, dass Unternehmen generell unterstützt. Außerdem können Aufwendungen für Forschung und Entwicklung steuerlich geltend gemacht werden. Es gibt keine auf Unternehmen spezialisierten Fördereinrichtungen. Eine direkte Förderung von Firmen ist durch das „Small Business Innovation Research Program" (SBIR) möglich. Durch dieses Programm fördern öffentlichen Einrichtungen technologische Innovationen in kleinen Unternehmen.

Einzelne Bundesstaaten werden teilweise selbst fördernd tätig bzw. haben eigene Fördereinrichtungen, so z.B. das California Institute for Regenerative Medicine (CIRM), die seit 2004 Projekte in der Stammzellenforschung und regenerativen Medizin fördern.

Für die Förderung von Forschung in und mit Entwicklungsländern gibt es eine spezialisierte Einrichtung, die 1961 gegründete United States Agency for International Development (USAID), die dem Außenministerium zugeordnet ist.

Den mit Abstand höchsten Gesamtetat für Forschung und Entwicklung (FuE) hatte im Fiskaljahr das Verteidigungsministerium, gefolgt vom Gesundheitsministerium, dem Energieministerium sowie der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Das gesamte Budget der US-amerikanischen Bundesregierung für FuE belief sich im Fiskaljahr 2017 auf 121,6 Milliarden USD. Davon verwendete die Bundesregierung jedoch nur 44,4 Milliarden USD für die Durchführung von FuE in eigenen Einrichtungen. Fast zwei Drittel (77 Milliarden USD) vergaben die Ministerien und Agenturen an Externe - wie zum Beispiel Hochschulen und Unternehmen - für die Durchführung von FuE, sei es durch Auftragsvergabe oder durch wettbewerbliche Förderung. Der National Science Board (NSB) veröffentlicht eine Aufstellung zur Aufteilung des Gesamtbudgets auf Ministerien und Behörden mit Anteilen eigener Durchführung und Förderung Externer  (Quelle: NSB/NSF 2020: Science and Engineering Indicators 2020, Table 4.15). In der folgenden Tabelle wurden die ersten acht Ministerien und Behörden ausgewählt, auf die ein großer Teil der Gesamtausgaben entfielen. Zusätzlich wurden Zahlen zum Ministerium für Heimatschutz, zur Environmental Protection Agency (EPA) sowie zur Agency for International Development (USAID) mit einbezogen.

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Aufteilung der Bundesmittel der USA für Forschung und Entwicklung (FuE) auf Ministerien und Behörden mit Anteilen eigener Durchführung und Förderung Externer (Fiskaljahr 2017)

Ministerien und Agenturen

Gesamtetat für FuE [Mio. USD]

Anteil Durchführung von FuE in eigenen Einrichtungen [Prozent]

Anteil Förderung von FuE in externen Einrichtungen [Prozent]

Gesamtbudget der Bundesregierung

121.626

36,6

63,4

U.S. Verteidigungsministerium

45.163

38,2

61,8

U.S. Gesundheitsministerium

33.901

23,4

76,6

U.S. Energieministerium

13.583

69

31

National Aeronautics and Space Administration (NASA)

12.638

28,3

71,7

National Science Foundation (NSF)

5.517

4,2

95,8

U.S. Agrarministerium

2.575

65,4

34,6

U.S. Handelsministerium

1.847

78,1

21,9

U.S. Transportministerium

987

30

70

U.S. Ministerium für Heimatschutz

869.9

56,3

43,7

Environmental Protection Agency (EPA)

498.4

52,8

47,2

United States Agency for International Development (USAID)

192,2

5,7

94,3

Quelle: National Science Board (NSB) und National Science Foundation (NSF): Science & Engineering Indicators 2020, Tabelle 4.15

     

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FuE im öffentlichen und privaten Sektor

Wie in anderen Industrieländern ist in den USA die Verteilung der Forschungs- und Entwicklungsressourcen regional stark unterschiedlich. Die Rangliste der Bundesstaaten mit den höchsten Investitionen in Forschung und Entwicklung (FuE) wird von Kalifornien angeführt: Hier wurde 2017 mit 150 Milliarden USD mehr als ein Viertel der gesamten FuE-Ausgaben der USA investiert. Der Abstand zum zweitplatzierten US-Bundesstaat Massachusetts (31 Milliarden) ist bereits beachtlich. Es folgen dicht dahinter die Bundesstaaten Texas, Washington, New York und Maryland (Quelle: National Science Foundation (NSF). National Center for Science and Engineering Statistics (NCSES): National Patterns of R&D Resources: 2017–18, Table 10). Das Portal Kooperation International bietet zu den folgenden Hightech-Regionen Porträts an: Silicon Valley und Boston.

Die Hochschulen spielen im US-amerikanischen Forschungs- und Innovationsystem auch aufgrund ihrer exzellenten internationalen Reputation eine noch wichtigere Rolle als außeruniversitären öffentlichen Einrichtungen. Die Shanghai-Rangliste für forschungsexzellente Hochschulen wird von Universitäten aus den USA dominiert, die acht der ersten zehn Plätze belegen. Ähnliches gilt für das Times Higher Education (THE) World University Ranking, „Best of Research" mit 6/10 und das Reuters Innovation Ranking (RIR) mit 8/10. Im Folgenden werden die besten 10 Hochschulen unter dem Shanghai-Ranking angegeben (in Klammern Platzierung Shanghai Ranking 2019 / RIR 2019 Top 100): 

  • Harvard University (1/ RIR: 3)
  • Stanford University (2/ RIR: 1)
  • Massachusetts Institute of Technology (MIT) (4/ RIR: 2)
  • University of California, Berkeley (5/ RIR: Unv. California System 13)
  • Princeton University (6/ RIR: 28)
  • California Institute of Technology (9/ RIR: 16)
  • University of Chicago (10/ RIR: 39)
  • University of California, Los Angeles (11/ RIR: Unv. California System 13)
  • Yale University (11/ RIR: 20).

In dem Reuters Innovation Ranking (RIR) sind unter den TOP 10 fünf weitere US-amerikanische Hochschulen gelistet, die sich in dem Shanghai Ranking nicht unter den Top 10 platzieren: die University of Pennsylvania (4), die University of Washington (5), die University of North Carolina Chapel Hill (6), die University of Southern California (8) und die Cornell University (9).

Die führenden US-amerikanischen Forschungsuniversitäten, die sich für die Förderung der akademischen Forschung und Lehre in Nordamerika einsetzen, haben sich zur Association of American Universities (AAU) zusammen geschlossen. Derzeit sind 60 US-amerikanische und zwei kanadische Universitäten Mitglieder.

Die außeruniversitäre Forschung wird durch die Nationalen Forschungszentren des Energieministeriums und der National Institutes of Health (NIH) dominiert (siehe unter Forschungs- und Förderorganisationen).

Bei der Durchführung von FuE in Unternehmen sind die fünf Bundesstaaten Kalifornien, Massachusetts, Washington, Michigan und Texas führend (Quelle NSF & NCSES: National Patterns of R&D Resources: 2017–18, Table 10). Eine Aufschlüsselung nach Sektoren und Branchen zeigt: Der Schwerpunkt liegt mit 64 Prozent im Sektor Industrielle Produktion. Die aktivste Produktionsbranche in den USA ist ähnlich wie in China Computer, Elektronik und Optik mit Ausgaben von 78,6 Mrd. USD, gefolgt von Arzneimitteln mit 66,2 Mrd. sowie Luft- und Raumfahrt mit 26,4 Mrd. Die aktivste Dienstleistungsbranche in den USA ist die Software-Verlagsbranche mit 34,3 Mrd. (Zahlen für 2017, Quelle: NSB/NSF 2020: Science and Engineering Indicators 2020, U.S. Business R&D, Table 4-9). Im Vergleich zu Deutschland, China, Japan und Südkorea weist die USA höhere Anteile im Dienstleistungssektor und geringere Anteile im Produktionssektor auf. Auch setzen Deutschland und Japan in der Produktion mit Motorfahrzeugbau einen anderen FuE-Schwerpunkt als die USA (ältere Zahlen für 2016 und früher, siehe Table 4-13 auf der Basis des OECD ANBERD 2019).

Unter den weltweit 50 größten FuE-Investoren finden sich 22 Unternehmen, die ihren Hauptsitz in den USA haben: Unter den TOP 10 sind der Internetdienstleister Alphabet (Google), der Softwareproduzent/ Softwaredienstleister Microsoft, die Hardwareproduzenten Intel und Apple sowie das Pharmazie-/Konsumgüterunternehmen Johnson & Johnson platziert. Unter den Top 20 weltweit befinden sich die Fahrzeughersteller Ford und General Motors, die Pharmakonzerne Merck und Pfizer sowie der Internetdienstleister Facebook (Quelle: 2019 EU Industrial R&D Investment Scoreboard, IRI, Anm.: FuE-Ausgaben je Unternehmen im IRI umfassen Ausgaben für Aktivitäten im Hauptsitzland, aber auch allen anderen Ländern).

Gerade in den letzten Jahren waren es fast ausschließlich die Unternehmen, die zu einer Steigerung der US-amerikanischen FuE-Gesamtausgaben beitrugen, während der öffentliche Sektor stagniert. Allerdings gehören die USA auch zu den Ländern, die Unternehmen besonders stark fördern. Der Anteil direkter Finanzierung durch staatliche Zuschüsse liegt zwar nur leicht über dem OECD-Durchschnitt (siehe FuE-Indikatoren), dazu kommt jedoch eine großzügige steuerliche (indirekte) Förderung. Insgesamt gibt es nur sechs Länder innerhalb der OECD (darunter Frankreich und Südkorea), die FuE in Unternehmen noch stärker unterstützen (gemessen als Summe der Anteile der direkten und indirekten Förderung am Bruttoinlandsprodukt, siehe OECD STI Outlook, Daten und Grafik).

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