The bioeconomy : a knowledge-based innovation paradigm to foster sustainability transformations

Abstract

Notwithstanding 40 years of global climate policies, carbon dioxide emissions are still increasing and global surface temperature is still rising until today – with all its consequences to ecosystems and the fate of humanity on Earth. Current attempts to stop and reverse unsustainable developments that lead to the climate crisis and to other ecological and social disasters have proven rather ineffective. While there certainly are many reasons for this on the operative level, the dissertation is motivated by the assumption that countermeasures generally suffer from a lack of systemic framing of the wicked sustainability issues. What if solution approaches – despite being brought forward to the best of decision makers’ knowledge and belief – (only) are subject to a perceptual mistake in the way sustainable solutions are currently framed? I propose a change in perspective as decision making basis for improved sustainability governance. It is a call for getting to the systemic root causes of sustainability problems. To achieve a change in (unsustainable) outcomes, I argue, the logic on which they are produced must change. I conceptualize this change as a paradigmatic shift in knowledge-based innovation systems that becomes necessary to equip them with the requirements to foster sustainability transformations. To this end, I adduce the sustainable knowledge-based bioeconomy as an example of a new innovation paradigm. The knowledge base of innovation systems dedicated to sustainability is explored theoretically and empirically on a policy, an educational, and on a business level. The dissertation is composed of four studies published between 2017 and 2020. After an introduction to the topic and the presentation of the theoretical background, the first paper explores the paradigmatic changes necessary to align innovation systems to the normative implications of sustainability transformations. The types of knowledge required for transformations in the case of the shift towards a sustainable bioeconomy are dealt with in the second publication. The elaboration and refinement of the notion of dedicated knowledge provides a knowledge-theoretical basis for better informing policy makers aiming at the installation of a sustainable knowledge-based bioeconomy. In th ethird study, I analyze to what extent elements of transformative knowledge – one integral part of dedicated knowledge – are considered in the design of European academic bioeconomy curricula. The last paper spotlights the role of firms in contributing to a system-wide adoption of the dedication to sustainability. It closes an important gap between the macro-level of transformation theories and the powerful private actors contributing to its overall outcome from the micro-level. The final Chapter synthesizes and discusses the results of the dissertation’s publications by sketching the knowledge-based change of innovation paradigms that contribute to a transformation to sustainability. The results reveal that a reflection of dedicated transformation processes from a paradigmatic perspective offers theoretical insights that can and should inform public, academic, as well as corporate sustainability endeavors. The consideration of innovation paradigms prompts research to explicitly spell out the normative dimension of innovation processes in innovation systems. This is a decisive step to understanding and possibly informing actions aiming at deliberate change. As an example, I have framed the sustainable bioeconomy as a new paradigm that determines the rate and the direction of innovation in a dedicated innovation system. Once the sustainable bioeconomy paradigm is effective, I argue, it will spontaneously trigger a change in resources used without having it imposed from authorities. To get there, however, policies must take due consideration of the specific characteristics of the relevant knowledge flows, academia must be better trained to afford the required shift in perspectives and trigger transformation processes, and companies must reconsider the values they propose and deliver to their customers. The assemblage of publications spells out the theoretical underpinnings of the knowledge-based bioeconomy and its potential to serve as a new paradigm to spur sustainability transformations. More concretely, the dissertation reveals to what extent the role of knowledge and knowledge itself needs to be reconsidered and in which ways it must be expanded for achieving a systemic change towards more sustainable consumption and production patterns.

Trotz der 40 Jahre globaler Klimapolitik steigen die Kohlendioxid-Emissionen bis heute. Und die Erderwärmung nimmt weiter zu. Mit allen Konsequenzen für Ökosysteme und für unser Leben auf der Erde. Offensichtlich sind die jetzigen Anstrengungen, die nicht-nachhaltigen Entwicklungen zu stoppen oder rückgängig zu machen, um die Klimakrise und andere ökologische und soziale Katastrophen zu verhindern, nicht wirksam genug. Natürlich gibt es dafür eine Vielzahl an Gründen. Die vorliegende Dissertation gründet auf der Annahme, dass es den Maßnahmen grundsätzlich an einer systemischen Problembetrachtung fehlt. Liegt den gut gemeinten politischen Initiativen möglicherweise ein fundamentaler Fehler in der Art und Weise wie wir nachhaltige Lösungen angehen zugrunde? Ich möchte hier zu einem Perspektivwechsel anregen mit dem Ziel, Entscheidungsträgern eine Grundlage für eine erfolgreiche Nachhaltigkeitspolitik zu bieten. Es ist ein Aufruf, den systemischen Problemen wirklich auf den Grund zu gehen. Um (nicht-nachhaltige) Ergebnisse zu verändern, muss sich die Logik, nach welcher sie entstehen, ändern. Aus verschiedenen Blickwinkeln untersucht die Arbeit einen Paradigmenwechsel in wissensbasierten Innovationssystemen, der für ihren Beitrag zur Nachhaltigkeitstransformation notwendig ist. Dazu betrachte ich die nachhaltige wissensbasierte Bioökonomie als ein Beispiel für ein neues Innovationsparadigma. Um die Voraussetzungen für die Durchsetzung eines solchen alternativen Paradigmas besser zu verstehen, wird die Bedeutung von Wissen und der Umgang damit gründlich untersucht. Denn Wissen gilt als ein wichtiger Ansatzpunkt, wenn es darum geht, einen Systemwandel zu erreichen. Aus diesem Grund beleuchte ich das so genannte dedizierte Wissen theoretisch und empirisch. Die Dissertation setzt sich zusammen aus vier Studien, die zwischen 2017 und 2020 veröffentlicht wurden und werden. Nach einer thematischen und theoretischen Einführung untersucht der erste Artikel die paradigmatischen Änderungen, die notwendig sind, um Innovationssysteme an den normativen Zielen einer Nachhaltigkeitstransformation auszurichten. Die für die Transformation notwendigen Wissensarten – und zwar speziell für die nachhaltige Bioökonomie – werden in der zweiten Publikation genauer untersucht. Die Erkenntnisse über das dedizierte Wissen liefert eine wissenstheoretische Grundlage für effektivere Bioökonomiepolitik. Ein spezielles Anwendungsgebiet für die Generierung und Verbreitung von dediziertem Wissen im Rahmen der Transformation zur Bioökonomie erforscht die dritte Studie. Hier werden europäische Bioökonomie-Studiengänge auf ihre Eignung zur Vermittlung von transformativem Wissens – integraler Bestandteil dezidierten Wissens – untersucht. Im letzten Artikel wird die Rolle von Unternehmen und ihr Beitrag zu systemweiten Veränderungen hin zu einer Dedikation zur Nachhaltigkeit beleuchtet. Die Publikation schließt die Lücke zwischen den Transformationstheorien auf dem Makrolevel und den einflussreichen Privatakteuren, die von der Mikroebene aus die Ergebnisse des Innovationssystems entscheidend mitbestimmen. Das Schlusskapitel fasst die Ergebnisse zusammen und diskutiert sie vor dem Hintergrund der wissensbasierten Veränderungen von Innovationsparadigmen. Die Betrachtung dedizierter Transformationsprozesse aus paradigmatischer Perspektive liefert theoretische Erkenntnisse, die für öffentliche, akademische wie auch privatwirtschaftliche Nachhaltigkeitsanstrengungen von höchster Relevanz sind. Überlegungen zu Innovationsparadigmen verlangen es von Forschern, die normative Dimension von Innovationsprozessen in Innovationssystemen explizit zu machen. Dieser Schritt ist entscheidend, um den gewünschten Wandel zu verstehen und möglicherweise mitzugestalten. Als Beispiel dient die nachhaltige Bioökonomie als neues Paradigma, das die Geschwindigkeit und die Richtung von Innovationen in einem dedizierten Innovationssystem bestimmt. Es ist zu erwarten, dass ein Paradigma der nachhaltigen Bioökonomie aus sich selbst heraus eine Rohstoffwende einleiten wird, ohne dass diese vom Gesetzgeber vorgeschrieben wird. Um dorthin zu gelangen, muss jedoch viel geschehen: Politik muss die spezifischen Eigenschaften der relevanten Wissensflüsse berücksichtigen, UniversitätsabsolventInnen müssen dazu ausgebildet werden, einen Perspektivwechsel vollziehen zu können, um die Nachhaltigkeitstransformation zu initiieren und Unternehmen müssen überdenken, welche Art von Werten sie der Gesellschaft feilbieten wollen. Die Gesamtheit der vorgestellten Studien klärt detailliert die theoretischen Grundlagen der wissensbasierten Bioökonomie und deren Potenzial, als neues Innovationsparadigma die Nachhaltigkeitstransformation zu befördern. Gleichzeitig verdeutlicht die Dissertation, welch große Bedeutung eine Neubewertung des Wissens und seiner Rolle in Innovationssystemen hat, um einen systemischen Wandel zu nachhaltigeren Produktions- und Konsummustern zu erreichen.