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18.02.2022

Technology Readiness Level

Seit gut zehn Jahren werden in der Forschungsförderung der EU „Technology Readiness Level“, kurz TRL, verwendet, um die Reife der Technik in Projektanträgen zu beurteilen. Seitdem wanderte dieses Kürzel in die nationale Förderung ein; eine kurze Literaturrecherche quer über alle Disziplinen zeigt, dass inzwischen auch Forschende zunehmend selbst diese Reifegradskalen aufgreifen, zum Beispiel, um in Review-Papern Empfehlungen für bestimmte Techniken auszusprechen.

Wegen der wachsenden Bedeutung stellt dieses Fact Sheet kurz die einzelnen TRL-Stufen vor, ordnet ein, wie diese Stufen mit Forschung und Entwicklung zusammenhängen, skizziert die Grenzen dieser Skala und auch Kritik daran und fragt am Ende, wie Journalistinnen und Journalisten die TRL bei der Einschätzung von Themen und Berichten über Technik nutzen können.

Das Fact Sheet kann hier als pdf heruntergeladen werden.

Übersicht

     

  • Wer hat TRL entwickelt und wozu?
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  • Grenzen von TRL
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  • Fazit: Wozu können Journalistinnen und Journalisten TRL verwenden?
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  • Recherchequellen
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Wer hat TRL entwickelt und wozu?

     

  • Technology Readiness Level wurden als Projektmanagement-Tool von der NASA entwickelt.
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  • Sie sollten helfen zu bewerten, ob eine Entwicklung zuverlässig genug für Raketen und Satelliten ist.
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  • Diese Reifegrad-Stufen wurden anschließend vom US-Verteidigungsministerium, der ESA und auch der EU übernommen, Forschung und Verwaltung passen die Begriffe oft ihren Disziplinen und Aufgaben an.
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  • TRL gliedern den Weg von Grundlagenforschung zu einem fertigen Produkt in neun Stufen auf.
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  • Eine Technik hat eine Stufe dann erreicht, wenn sie die Definition der Stufe vollständig erfüllt hat.
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TRL-Überblick

Die folgende Tabelle listet die TRL, die Definition für die Forschungsförderung nach Projektträger Jülich sowie eine kurze Erklärung und als Beispiel die Entwicklung der Magnetschwebebahn. Ganz links die Zuordnung der TRL zu den klassischen Begriffen Forschung und Entwicklung.


Tabelle 1: nach Projektträger Jülich (o.J.): Definition des Technologischen Reifegrades, eigene Recherche.
Wichtig: Erst wenn alle Bedingungen eines Levels erreicht sind, ist der ganze Level erreicht.

Grenzen von TRL

     

  • TRL wirken zwar objektiv, doch muss man viel beachten:
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  • TRL sind eine Beurteilung durch Expertinnen und Experten, es kann daher unterschiedliche Einschätzungen desselben Entwicklungsstandes geben.
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  • TRL müssen für jede einzelne Entwicklungslinie aufgestellt werden, bei Batterieforschung zum Beispiel kann Forschergruppe A bei der gleichen Technik einen anderen TRL erreicht haben als B.
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  • TRL können für die gleiche Forschung auch regional sehr unterschiedlich sein.
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  • TRL werden oft für Disziplinen oder Aufgaben in Behörden angepasst. Die Definitionen der Level unterscheiden sich daher oft, manchmal graduell, manchmal stark, das kann verwirren.
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  • TRL beziehen sich nur auf die technische Reife einer Entwicklung, sie sagen nichts über die Marktreife, die Akzeptanz oder den Sinn der Technik aus.
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  • Bei der Einstufung der TRL kommt es drauf an, ob die Rahmenbedingungen für den Einsatz berücksichtigt werden. Die Arbeit an einer Chemie für Batteriezellen kann für sich genommen als TRL 4 eingestuft werden, in Bezug auf den Einsatzbereich (PKW oder Satellit) könnte es jedoch nötig sein, erneut einen „Proof of Principle“ vorzulegen.
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  • Bei großen Projekten wie zum Beispiel Fusionskraftwerken können Einzelteile unterschiedliche TRL haben: Während ein experimenteller „Proof of Principle“ der Energieerzeugung durch Fusion noch fehlt, dürften die Dampfturbinen für Stromerzeugung einen hohen TRL haben.
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Fazit: Wozu können Journalistinnen und Journalisten TRL verwenden?

     

  • Vorteile von TRL – schneller Überblick über:
    • den Entwicklungstand eines Projekts (Forschung, Entwicklung, Demonstrator, Pilot),
    • die mögliche Dauer bis zur Anwendung,
    • die möglichen Probleme, die Forschende oder Ingenieurinnen und Ingenieure noch lösen müssen.
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  • Nachteile beziehungsweise Schwierigkeiten:
    • keine allgemeingültige Definition aller Stufen quer durch alle Disziplinen,
    • keine Antwort auf die Frage nach dem Sinn dieser Technik oder der Akzeptanz.
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  • Möglicher Nutzen für journalistische Berichte:
    • schnelle Zuordnung zu übergeordneten Phasen Forschung – Entwicklung – Demonstrator – Pilot,
    • schneller Überblick über einen Teil der Recherchefragen,
    • schnelle Einordnung von Hype-Themen (Autonomes Fahren) in einen Zeithorizont (dauert noch – ist wirklich in drei Jahren möglich),
    • Korrektiv gegenüber möglicherweise stark interessengeleiteten Veröffentlichungen,
    • Hilfe für langfristige Terminplanungen (Was wurde daraus?).
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  • Die eigene Einstufung einer Technik in TRL kann sehr aufwendig sein und muss sorgfältig abgesichert werden.
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Recherchequellen

Department of Defence (2003): Technology Readiness Assessment (TRA) Deskbook.

ESA (2008): Technology Readiness Levels Handbook for Space Applications.

EU (2014): Technology readiness levels (TRL). Horizon 2020 – Work Programme 2014-2015, General Annexes: G.

NASA (o.J.): Technology Readiness Level Definitions.

NASA (o.J.): Technology Assessment / Insertion. Sytems Engineering Handbook Appendix G.

Olechowski A et al. (2015): Technology Readiness Levels at 40: A Study of State-of-the-Art Use, Challenges, and Opportunities. 2015 Portland International Conference on Management of Engineering and Technology (PICMET), DOI: 10.1109/PICMET.2015.7273196.

Projektträger Jülich (o.J.): Definition des Technologischen Reifegrades (in Anlehnung an die TRL-Definition der NASA).

Salazar G et al. (2021): Technology Readiness Level (TRL) as the foundation of Human Readiness Level. NASA.