Hvilke typer grønn og digital innovasjon leder til omstilling?

Medforfattere: TUUKKA MÄKITIE, SIGRID DAMMAN og MARI WARDEBERG
sintef digital, avdeling TEKNOLOGILEDELSE

Både politikere, næringslivsaktører og forskere har forventninger til at digitalisering bidrar til bærekraftig omstilling gjennom såkalt «twin transition». EU sier for eksempel at grønne digitale teknologier kan muliggjøre klimahandling og bidra til oppnåelse av bærekraftmålene (European Commission, 2021).

Kunstig intelligens anses for eksempel som viktig når elektrifisering innebærer et mye tettere samspill mellom kraft-, transport, industri- og byggsektorer samtidig som kraftforsyning desentraliseres og dermed krever mer koordinering. World Economic Forum (2021) mener blant annet at kunstig intelligens har potensial til å understøtte slik koordinering gjennom økt tilgjengelighet og bruk av data og automatisering, som i sin tur kan påvirke integreringen av variabel fornybar kraft i nettet, bruk av autonome distribusjonssystem eller økt fleksibilitet blant forbrukere. Samtidig er det lite bruk av kunstig intelligens i energisektoren utover pilotstadiet. Dette er et eksempel på kontrasten mellom forhåpninger knyttet til digitalisering på den ene siden og begrenset (foreløpig) påvirkning på bærekraftig samfunnssomstilling på den andre.

Digitalisering og grønn teknologi forventes med andre ord sammen å muliggjøre de store og nødvendige omstillingene vi som samfunn har bestemt at vi skal gjennom. Men, samtidig er disse omstillingene så vidt påbegynt, og populære og fengende begrep som digital og grønn innovasjon forstås ulikt og gis ulikt innhold.

Vi trenger derfor måter å evaluere og forstå hvordan ulike kombinasjoner av digital og grønn innovasjon knytter seg til bærekraftig omstilling.

Omstillingens kompleksitet

Vi vet fra tidligere omstillinger at disse gjerne spenner over mange tiår og inkluderer mange ulike teknologier og aktører som kan ta omstillingen langs ulike utviklingsbaner. Det gjør det vanskelig å spå hvilke løsninger og endringer som vil vinne frem over tid, og ulike interessegrupper har gjerne ulike ønsker om hvilke retninger omstillingen bør og kan ta. Tenk bare på de ulike forståelsene av hvilken rolle gass eller kjernekraft bør spille i klimaomstillingen.

Omstilling handler om vesentlige endringer i produksjons- og forbruksmønster, slik som nullutslipp innen transport eller fornybare løsninger i energisektoren. Det er ofte vanskelig å utvikle og ta i bruk radikalt nye løsninger uten forandringer i det større systemet som teknologien er en del av. For eksempel knytter elbilomstillingen seg til endringer i brukervaner rundt personlig transport (lading), endring i politikk og incentiver (kollektivfeltkjøring), fremvekst av nye bedrifter (Tesla, Canoo), og stadige teknologiendringer, som også inkluderer digitalisering (økt rekkevidde, førerstøttesystem). Omstilling handler dermed om endring av et større system som er bygget opp av teknologi, bedrifter, brukere, politikk, lovverk og kultur. Disse brikkene i systemet er gjensidig avhengig og endres parallelt. Det betyr at vi trenger å forstå samfunns- og teknologiendringer i samspill – som komplekse systemendringer. Men, all type innovasjon bidrar ikke nødvendigvis til systemendringer.

Omstilling handler dermed om endring av et større system som er bygget opp av teknologi, bedrifter, brukere, politikk, lovverk og kultur. Disse brikkene i systemet er gjensidig avhengig og endres parallelt. Det betyr at vi trenger å forstå samfunns- og teknologiendringer i samspill – som komplekse systemendringer.

Inkrementell og radikal innovasjon

En vanlig måte å skille mellom ulike former for teknologi- og samfunnsendring er å snakke om inkrementell og radikal innovasjon.

Inkrementell innovasjon øker ytelsen og verdien av eksisterende løsninger gjennom videreutvikling av eksisterende kunnskap, kompetanse, produkter og tjenester som gjør de enda mer attraktive for kunder og brukere. Inkrementell digital innovasjon kan for eksempel være forbedringer gjennom nytt design, optimalisering av (fossilt) drivstofforbruk eller digitalisering av fysiske produkter eller prosesser. Denne typen innovasjon passer godt inn, og er med på å opprettholde strukturen, i et større system, og dermed også produksjons- og forbruksmønstre. Samtidig er det mindre sannsynlig at denne typen innovasjon bidrar til større omstilling.

Radikal innovasjon handler om fundamentale endringer som bryter med etablerte system, krever ny kunnskap og kompetanse og bidrar til ny industri og nye bedrifter, eller at etablerte aktører omstiller seg. Denne typen innovasjon er forbundet med høy risiko og usikkerhet ettersom det kreves nye visjoner, reguleringer, nettverk, kunnskap og aksept for nye løsninger. Avhengig av hvordan de brukes, kan digitale plattformer, delingsøkonomi, autonome systemer og blokkjede være eksempler på radikale digitale innovasjoner med potensial for større endringer i systemene knyttet til transport, energi og finans. Radikal innovasjon passer ikke nødvendigvis inn i etablerte system uten større endringer, og har dermed potensial til å bidra til systemendring og lede til omstilling.

Digital og grønn innovasjon – fire ulike kombinasjoner

Ulike grønne og digitale innovasjoner kan være inkrementelle eller radikale og kan kombineres på ulike måter. Figuren nedenfor viser fire ulike kombinasjoner og vi bruker eksempel fra maritim sektor som for å illustrere.

Kombinasjonen av inkrementell digital og inkrementell grønn innovasjon er den minst transformative. I maritim sektor er for eksempel inkrementelle endringer i energieffektivitet muliggjort av digitale løsninger som sensorer som måler fartøyets ytelse. Selv om slike løsninger kan bidra til kortsiktige reduksjoner i utslipp, opprettholdes et underliggende system knyttet til bruken av fossile brensel og kan gjøre det vanskeligere for radikal innovasjon å vinne frem.

Når radikal digital innovasjon kombineres med inkrementell grønn innovasjon, drives systemendringene av digitalisering og positiv bærekrafteffekt kommer som mulig resultat av digitalisering. Autonome fartøy er et eksempel. Digitalt kontrollsystem, edge computing, sensorer og maskinlæring krever endringer i kompetanse, regulering og nye måter å benytte fartøy på. Dette muliggjør mer effektiv ruteplanlegging og energibruk og kan styrke konkurransen mot veitransport, med potensielle inkrementelle grønne ringvirkninger på miljø og utslipp.

Når inkrementell digital innovasjon kombineres med radikal grønn innovasjon bidrar digitalisering til at bærekraftig innovasjon fungerer. Radikale bærekraftige innovasjoner som ammoniakk, hydrogen og elektrifisering kan bidra til vesentlige utslippsreduksjoner innen shipping og kreve vesentlige systemendringer i infrastruktur (bunkring, landstrøm etc), teknologi (nye fremdriftssystem), institusjoner (regulering og politikk som skaper etterspørsel) og aktører (nye teknologileverandører). Inkrementelle digitale løsninger som kan optimalisere ytelsen i energilagring er for eksempel viktig for elektrifisering av fartøy og at denne typen løsninger fungerer.

Kombinasjonen av radikal grønn og radikal digital innovasjon er den mest transformative. Autonome nullutslippsfartøy er et eksempel som har potensiale til å omorganisere godstransport samtidig som det muliggjør nye bruksområder for nullutslippsløsninger. Slike fartøy begrenses i mindre grad av lønnskostnader og arbeidstider for bemanning om bord og har derfor større fleksibilitet på hastighet og energibruk. Hastighet- og avstandsbegrensningene som hittil har preget nullutslippsløsninger innen skipsfart kan dermed reduseres gjennom kombinasjon med autonomi. Samtidig øker også risiko og usikkerhet knyttet til vesentlige systemendringer gjennom nye fremdriftssystem, verdikjeder for energitilførsel samt styringssystem og – praksiser.

Kompleksitet og radikal innovasjon

Denne måten å skille mellom ulike kombinasjoner gir oss mulighet til å identifisere innovasjoner som i større og mindre grad bidrar til systemendring og bærekraftig omstilling. De to siste eksemplene ovenfor er der grønn innovasjon bidrar til radikal endring, mens digitalisering bidrar til parallell inkrementell eller radikal endring.

Dette er krevende både for industri, forskning og politikk, fordi kompleksitet, risiko og usikkerhet knytter seg til parallelle digitale og bærekraftige endringsprosesser. Twin transition kan dermed også knyttes til økt kompleksitet i systemendringer ettersom utviklingsbanene er både digitale og grønne. Usikkerheten forsterkes også av teknologivalg og -mangfold som en naturlig del av slik omstilling. Innen shipping finnes flere alternative brensel og det er usikkerhet om hvilke løsninger som vil vinne frem over tid, hvilke fartøytyper de vil passe til og hvordan verdikjedene for de ulike vil utvikle seg. Når dette kombineres med radikal digital innovasjon står aktører også overfor valg om hvilken grad av autonomi som er optimal (delvis eller full). Bedrifter og andre aktører må dermed bygge kombinert grønn og digital kunnskap og kompetanse.

Politikkutvikling må også ta hensyn til økende kompleksitet. Eksperimentering, demonstrasjon og nisjemarked kan bli enda viktigere verktøy for å håndtere usikkerhet. I tillegg eksisterer også potensielle negative effekter knyttet til digitalisering, som må tas hensyn til. Stort og økende energibruk (for eksempel blokkjede), utslipp knyttet til digitalisering i de systemene som ikke er avkarbonisert, samt avfall og sosial ulikhet er eksempel på potensielle mørke sider ved digitalisering som må håndteres. Samtidig må vurderinger av hvilke former for politikk som sikrer at grønn og digital innovasjon også bidrar til positive systemendringer, også sees i lys av at aktører har ulike interesser. På samme måte som store omstillinger preges av interessekonflikter og usikkerhet om retning, gjelder dette også politikkutforming, inkludert nye tilnærminger som missions og transformativ politikk for å møte store samfunnsutfordringer.

Typologien vår bidrar til å skille mellom ulike former for innovasjon og hvilke typer endringer en kan forvente at de knytter seg til.

I SINTEF jobber vi med dette temaet blant annet i tilknytning til fagområdet Bærekraftige samfunn.