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Dr. Jörg Musiolik

Dr. Jörg Musiolik

Dr. Jörg Musiolik

ZHAW School of Engineering
Forschungsschwerpunkt Nachhaltige Energiesysteme
Technoparkstrasse 2
8400 Winterthur

+41 (0) 58 934 47 92
joerg.musiolik@zhaw.ch

Arbeit an der ZHAW

Tätigkeit an der ZHAW

Dozent im Bereich Innovation und Transformation Energiewirtschaft, Urbane Transformaton und Smart city, Innovationsmanagement und Bionics/Biomimicry, Elektromobilität und Sektorkopplung



www.zhaw.ch/ine

Lehrtätigkeit in der Weiterbildung

Aus- und Weiterbildung

Arbeits- und Forschungsschwerpunkte, Spezialkenntnisse

Meine Forschung basiert auf Konzepten und Theorien aus den akademischen Bereichen Innovationsforschung und Nachhaltigkeitstransitionen (Markard, J. et al 2012). Mein besonderes Interesse gilt der Frage, wie neue Konfigurationen rund um radikale nachhaltige Technologien entstehen, sich verbreiten und etablierte Sektoren im Energiebereich umgestalten (z. B. in welchen Phasen und mit welchen politischen und Governance-Fragen sich die Energiewende entwickelt). In den letzten Jahren habe ich mich auf vier Forschungslinien konzentriert: i) Grundlagen auf Mikroebene und die Entwicklung des Konzepts der technologischen Innovationssysteme (TIS) zu einem Instrument für die Analyse von Transitionen; ii) Sektorkopplung und das Zusammenspiel verschiedener Technologien oder Systeme in Transitionen; iii) Soziale Innovation im Energiebereich und die Rolle sozialer Netzwerke und Akteurskollektive ; iv) Smart Cities und die Transformation städtischer sozio-technischer Infrastruktursysteme.

I. Eine Grundlage auf Mikroebene und die Entwicklung des Konzepts der technologischen Innovationssysteme (TIS) zu einem Instrument für die Analyse von Übergängen
In meiner Doktorarbeit habe ich mich auf das Konzept der technologischen Innovationssysteme (TIS) gestützt, das ursprünglich zur Analyse der Entwicklung radikaler Technologien wie Windkraft, Photovoltaik und stationäre Brennstoffzellen im Energiesektor verwendet wurde. Das Hauptziel meiner Doktorarbeit war es, herauszufinden, wie die Strategien der Akteure und gemeinsame Innovationsaktivitäten zur Schaffung von miteinander verknüpften Strukturen auf der Mesoebene beitragen, z. B. Standards, Legitimation von Technologien, Förderprogramme oder Dienstleistungsstrukturen als Teil eines breiteren unterstützenden TIS. In meinen Veröffentlichungen habe ich formale Netzwerke analysiert, das Konzept der Systemressourcen eingeführt und die ressourcenbasierte Sichtweise der Managementliteratur um einen neuen strategisch relevanten Ressourcentyp neben dem Konzept der Unternehmens- und Netzwerkressourcen erweitert (Musiolik und Markard 2011). Darüber hinaus haben wir einen analytischen Rahmen für Ressourcen auf Unternehmens-, Netzwerk- und Systemebene entwickelt, um die Rolle und die Kapazitäten verschiedener Netzwerke beim Aufbau von Innovationssystemen zu untersuchen (Musiolik, Markard und Hekkert 2012). Dieser Rahmen wurde weiter eingesetzt, um verschiedene Systemaufbaustrategien zu analysieren und zu untersuchen, wie die Schaffung von unterstützenden TIS-Strukturen von Ressourcenkonstellationen zu einem bestimmten Zeitpunkt abhängt (Musiolik et al. 2020). Alle veröffentlichten Arbeiten wurden auf verschiedenen Konferenzen, darunter IST und Academy of Management, vorgestellt, werden stark zitiert und haben Auswirkungen auf verschiedene Forschungsgemeinschaften (z.B. Wirtschaftsgeographie, Management und Innovationsstudien). Gegenwärtig versuchen wir, das TIS-Konzept zu erweitern, um es für die Untersuchung neuer Übergangsphänomene, z. B. der Sektorenkopplung und des Zusammenspiels mehrerer Systeme, geeignet zu machen (vgl. nächster Abschnitt).

II. Sektorkopplung und das Zusammenspiel verschiedener Technologien oder Systeme in Übergängen
Sektorkopplung ist ein Schlüsselkonzept in der laufenden Energiewende und bezieht sich auf die effiziente Integration von komplementären Innovationen in benachbarten Sektoren wie Mobilität oder IKT. In meiner laufenden Forschung zur Sektorkopplung konzentriere ich mich auf die V2G-Technologie, d. h. den Einsatz von EV-Batterien zur Integration erneuerbarer Energien und zur Bereitstellung von Netzdienstleistungen. Die Forschung zur Sektorkopplung hat sich bisher auf die Technologieimplementierung konzentriert. V2G ist jedoch eine systemische Innovation, bei der verschiedene technische Komponenten wie V2G-Elektrofahrzeuge, Ladestationen und digitale Plattformen angepasst und mit umfassenderen sozialen und regulatorischen Veränderungen kombiniert werden müssen, wie z. B. der Gestaltung von DSO-Flexibilitätsmärkten, Änderungen der Mobilitätspraktiken und der Gestaltung der sozialen Akzeptanz von V2G. V2G hängt daher von gleichzeitigen und koordinierten Entwicklungen in den damit verbundenen Sektoren ab, was eine kohärente politische Unterstützung und eine komplexe Steuerung erfordert. Meine Forschung hat zu einem besseren Verständnis des Potenzials und der Herausforderungen der V2G-Technologie beigetragen. Wir haben die Herausforderungen und Potenziale von V2X für Quartiere und Eigenverbrauchsgemeinschaften (ZEV) in der Schweiz analysiert (Musiolik 2019, Musiolik et al.) und auch sozio-technische und organisatorische Varianten und mögliche Aggregator-Geschäftsmodelle in einem zukünftigen Markt untersucht (Musiolik und Markard 2020). In einem aktuellen BFE-Projekt identifizieren wir praktikable soziotechnische Pfade und unterstützende Politiken für die V2G-Einführung. Auf der Grundlage internationaler Best Practices aus führenden Ländern untersuchen wir die Entwicklung der V2G-Technologie, bewerten das Potenzial verschiedener Nutzersegmente (Flottenbetreiber, Privatpersonen), digitaler Plattformen und Aggregatoren (Stromversorger, Ladestationsbetreiber) und analysieren, wie Technologien und Akteursrollen mit sektorübergreifenden Kompetenzen (z. B. im Bereich IKT) und Elektrizitätssystemen zusammenpassen.

III. Soziale Innovationen und die Rolle von sozialen Netzwerken und Akteurskollektiven in Übergängen
Im Anschluss an meine Promotion habe ich meine Forschung im Bereich der (Innovations-)Netzwerke und Akteurskollektive in Übergängen ausgeweitet. Das Hauptziel dieser Forschungsrichtung war die Analyse der Bedeutung von nicht-technischen Innovationen sowie von Governance- und Organisationsfragen. Meine Forschungsaktivitäten in diesem Bereich wurden durch das Competence Center for Research in Energy, Society and Transition (CREST) und SONNET - SOCIAL INNOVATION IN ENERGY TRANSITIONS (EU Horizon 2020) finanziert. In diesen Projekten analysierten wir (soziale) Netzwerkaspekte von nachhaltigen Übergängen und verglichen regionale, sektorale, virtuelle und genossenschaftliche Initiativen im Energiebereich. Unter anderem untersuchten wir Energiegenossenschaften, Selbstverbrauchergemeinschaften, gemeindebasierte Initiativen und die Rolle von Energielabels in der Schweiz. Die Untersuchung ergab, dass Netzwerke und Akteurskollektive Infrastrukturen bieten, um kollektives Handeln zu organisieren, gemeinsame Probleme mit neuen Technologien zu lösen und nachhaltige Technologien und Praktiken zu fördern. Regionale, sektorale, virtuelle und genossenschaftliche Initiativen sind jedoch unterschiedlich gut in der Lage, solche Infrastrukturen bereitzustellen und organisierte strategische Maßnahmen zu ergreifen. Während regionale Initiativen vor allem von der Unterstützung durch die Kommunen, persönlichen Kontakten und Ressourcen wie gemeinsamem Wissen und Vertrauen zwischen den Mitgliedern abhängen, sind virtuelle Initiativen wie Lead-User-Plattformen mehr auf die Ansammlung individueller Ressourcen (z. B. Informationen und Wissen) und spontane kollektive Aktivitäten (im Gegensatz zu organisierten Gemeinschaften) angewiesen. Auch sektorale Initiativen sind hauptsächlich vom Wettbewerb geprägt und stellen temporäre Organisationen für kollektives Handeln dar, die auf kollektive Ressourcen zurückgreifen und gemeinsame strategische Entscheidungen treffen. Diese Ergebnisse tragen zu einem besseren Verständnis von Akteurskollektiven und Netzwerken während Übergängen bei und sind teilweise in (Iskandarova et al 2022) und den SONNET-Projektberichten (Schmid, B und Musiolik 2021, Musiolik, J und Müller, L. 2021) veröffentlicht. Weitere wissenschaftliche Veröffentlichungen werden im Jahr 2023 vorgelegt.

IV. Digitalisierung und Transformation urbaner sozio-technischer Systeme Ein weiteres Forschungsfeld ist die Digitalisierung und ihre Auswirkungen auf die Transformation urbaner Infrastruktursysteme. Der Grundgedanke dieser Forschungsrichtung ist, dass Städte aus sozio-technischen Systemen in den Bereichen Energie, Verkehr und Wasser bestehen und dass diese Systeme wie folgt transformiert werden: 1) Diese Systeme werden durch digitale Technologien optimiert und gekoppelt. 2) Eine neue Schicht oder Systeme, bestehend aus IoT, künstlicher Intelligenz, Datenstrategien, Regeln für die Datenverwaltung und Big-Data-Plattformen, werden implementiert, um Smart Cities zu verwalten. 3) Die Gemeinden stehen vor der Schwierigkeit, diese komplexe Transformation im Laufe der Zeit zu verwalten und zu steuern. Mit Unterstützung des BFE konnten wir nationale und internationale Fallstudien zu Smart-City-Initiativen durchführen. Dabei zeigte sich, dass die Städte unterschiedliche Strategien und Instrumente einsetzen, um die Umsetzung von Smart Cities zu steuern (Musiolik et al. 2020). In einer weiteren Publikation haben wir Best Practices, Tools und typische Schritte zum Start, zur Institutionalisierung und zur Umsetzung einer Smart-City-Initiative zusammengefasst (Musiolik et al. 2019). Derzeit führen wir im SNF NFP 77 Projekt Spice Fallstudien auf nationaler und internationaler Ebene durch. Wir konzeptualisieren die Entwicklung von Smart-City-Sektorstrukturen als Teil nationaler Innovationssysteme für die Smart-City-Entwicklung und führen Fallstudien in Spanien, China und Korea durch. Vorläufige Ergebnisse zeigen, dass die Standardisierung, der Informationsaustausch und das Up-Scaling von Smart-City-Lösungen entscheidend von diesen Organisationsstrukturen auf nationaler Ebene abhängen. Die Ergebnisse des Projekts wurden auf verschiedenen Konferenzen vorgestellt und werden 2024 veröffentlicht.


Beruflicher Werdegang

Seit 2020 Dozent ZHAW-INE
2014-2020 Wissenschaftlicher Mitarbeiter ZHAW-INE
2012-2014 Wissenschaftlicher Berater Schweizerischer Wissenschafts- und Innovationsrat (SWIR)
2008-2012 Doktorrand Eawag, Forschungsgruppe CIRUS
2006-2008 Wissenschaftlicher Mitarbeiter Stadt Dortmund
2004-2005 Projektassistent / Consultant Institut für sozialökologische Forschung / Prognos AG

Aus- und Fortbildung

2012 PhD University of Utrecht, Niederlande (field of innovation studies)
2005 Nachdiplomstudium Projekt- und Ressourcenmanagement (Universität Kassel)
2004 Diplom Geographie, Volkswirtschaftslehre (Universität Marburg)

Mitglied in Netzwerken

Projekte

Publikationen

Beiträge in wissenschaftlicher Zeitschrift, peer-reviewed
Weitere Publikationen

Publikationen vor Tätigkeit an der ZHAW

Musiolik, J., Markard, J., Hekkert, M.P. (2012) Networks and network resources in technological innovation systems: towards a conceptual framework for system-building. Technological Forecasting and Social Change 79, 1032–1048.

Musiolik, J., Markard, J., (2012) Collective resources in technological innovation systems in: Decker, M., Grunwald, A., Knapp, M. (Eds.), Der Systemblick auf Innovation - Technikfolgenabschätzung in der Technikgestaltung. Edition sigma Berlin, 129-140.

Musiolik, J. (2012) Innovation system-building: on the role of actors, networks and resources. The case of stationary fuel cells in Germany. Geowetenschappen Proefschriften. Utrecht University.

Musiolik, J., Markard, J. (2011). Creating and shaping innovation systems: Formal networks in the innovation system for stationary fuel cells in Germany. Energy Policy 39,1909–1922.

Musiolik, J. (2011). External innovation management of energy service providers in Germany. Network Industries Quarterly. Vol. 13, no 2. 14-17.

Musiolik, J. (2007) Buddhismus und innovatives Unternehmertum. Grin Verlag. München.
Musiolik, J. (2007) Konzernbeteiligungen in der Wasserversorgung. Umfang, Geschichte und Folgen. Dr. Müller Verlag. Saarbrücken.

Musiolik, J. (2004) Teilprivatisierung in der deutschen Trinkwasserversorgung. Analyse der Beteiligung von privaten Energie- und Wasserkonzernen an kommunalen Versorgungsunternehmen. Diplomarbeit. Fachbereich Geographie Marburg.

Musiolik, J. (2001) Innovationstheoretische Ansätze in der Wirtschaftsgeographie-Konzepte und Bewertung nationaler und regionaler Innovationssysteme. Grin Verlag. München.



Weitere Beiträge

Iskandarova, M., Vernay, A.-L., Musiolik, J., Müller, L., Sovacool, B.K.,(2022). Tangled transitions: Exploring the emergence of local electricity exchange in France, Switzerland and Great Britain. Technological Forecasting and Social Change 180, 121677.
Müller, L., Schmid, B., Musiolik, J. (2021). CITY-LEVEL COMPETITION FOR SUSTAINABLE ENERGY: Switzerland. Research Report, SONNET – SOCIAL INNOVATION IN ENERGY TRANSITIONS: EU Horizon 2020 Grant agreements no: 837498, Available at: sonnet-energy.eu/wp-content/uploads/2021/08/City-level-competition_CH.pdf
Müller, L., Musiolik, J. (2021). D3.2: Report on the findings on the diversity, processes and contributions of SIE-fields and their SIE-initiatives in six countries. Deep dives into social innovation in energy through investigating three SIE-fields and their SIE-initiatives in Switzerland. SONNET – SOCIAL INNOVATION IN ENERGY TRANSITIONS: EU Horizon 2020 Grant agreements no: 837498 Available at: sonnet-energy.eu/wp-content/uploads/2021/08/Switzerland-Country-Report.pdf
Musiolik, J., Müller, L. (2021) LOCAL ELECTRICITY EXCHANGE: Switzerland. Research Report, SONNET – SOCIAL INNOVATION IN ENERGY TRANSITIONS: EU Horizon 2020 Grant agreements no: 837498. Available at: sonnet-energy.eu/wp-content/uploads/2021/08/Local-electricity-exchange_CH.pdf
Schmid, B., Musiolik, J. (2021). Research report on Cooperative Organizational Models for Renewable Energy in Switzerland. Research Report, SONNET – SOCIAL INNOVATION IN ENERGY TRANSITIONS: EU Horizon 2020 Grant agreements no: 837498
Musiolik, J., Lobsiger-Kägi, E., Vögeli, P., Kohler, A., (2021) SMART CITY INITIATIVES TO INCREASE QUALITY OF LIFE AND RESOURCE EFFICIENCY, INUAS conference proceedings 2021, München, pp. 26.
Musiolik, J., Markard, J., Hekkert, M., Furrer, B., (2020). Creating innovation systems: How resource constellations affect the strategies of system builders. Technological Forecasting and Social Change 153, 119209.
Musiolik, J., Müller, L., Carabias, V., (2020). Systemic innovation strategies of smart cities: governance and implementation strategies of four pioneer SC initiatives. Available at: Proceedings of FTAL conference 2021, October 28–29, Lugano, Switzerland. ceur-ws.org/Vol-3116/Paper_20.pdf
Müller, L., Sütterlin, B., Carabias, V., Musiolik, J. (2020) Insights from the Swiss Smart City Survey on cities’ priorities and needs. Proceedings of FTAL conference 2021, October 28–29, 2021, Lugano, Switzerland. Available at: ceur-ws.org/Vol-3116/
Carabias-Hütter, V., Musiolik, J., Lobsiger-Kägi, E., Vögeli, P., Kohler, A., Yildirim, O., (2020). Supporting the Transformation Process to Smart Sustainable Cities in Switzerland: Implementation Guidelines and Promising Practices. Proceedings of REAL CORP 2020, 25th International Conference on Urban Development, Regional Planning and Information Society. CORP–Competence Center of Urban and Regional Planning, pp. 1187-1189.
Musiolik, J.S., Robert (2020). Elektroautos als Teil des Energiesystems. eco2friendly, 14-15.
Musiolik, J., Kohler, A., Vögeli, P., Lobsiger-Kägi, E. & Carabias-Hütter, V. (2019). Smart City: Leitfaden zur Umsetzung von Smart-City-Initiativen in der Schweiz. Bern: Bundesamt für Energie. DOI 10.21256/zhaw-19406
Musiolik, J. et al. (2019): OKEE-Projekt: Optimierung der Kopplung zwischen Elektrofahrzeugen und (Gebäude-)Energiemanagementsystemen. Ein innovatives Umsetzungsprojekt im Areal Erlenmatt Ost in Basel. Projektbericht. ZHAW Institut für Nachhaltige Entwicklung. Winterthur.
Carabias-Hütter, V., West, M., Yildirim, O., Musiolik, J., (2019). Smart Sustainable Cities: Innovationen für mehr Lebensqualität. eTrends 2019, 14-19. Available at: www.etrends.ch/detail/smart-sustainable-cities.html
Ulli-Beer, S., Kubli, M., Zapata, J., Wurzinger, M., Musiolik, J., Furrer, B. (2017) “Participative modelling of socio-technical transitions: Why and How Should We look beyond the case-Specific energy transition challenge?” Systems Research and Behavioral Science 34, 469-488.
Lobsiger-Kägi, E., Frick, V., Musiolik, J., Moser, C., Carabias-Hütter, V., Bernegger, H., Aurich, I., Bernath, K., Günther, C., (2016). Leitfaden Smarte Quartiere: Ideenentwicklung und Prozessgestaltung für Genossenschaften und andere Akteure der Quartierentwicklung. Stadt Winterthur. Available at: doi.org/10.21256/zhaw-4240
Musiolik, J., Wurzinger, M. (2015) Wege zu einer neuen Systemarchitektur. Mögliche Transitionspfade in der Elektrizitätsversorgung in der Schweiz. Bulletin SEV/VSE

Further publications at
www.researchgate.net/profile/Joerg-Musiolik
zhaw.academia.edu/J%C3%B6rgMusiolik
scholar.google.ch/citations

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