Netzwerk

Grundidee und mathematisches Modell

Ein Netz ist ein System aus Elementen und Verbindungen, dessen Struktur mathematisch als Graph dargestellt werden kann. Die Elemente heißen Knoten, die Verbindungen zwischen ihnen Kanten. Ein geschlossener Zug aus Kanten und Knoten heißt Masche. Ein Netzwerk ist enger definiert als ein beliebiges Netz: Der Großteil seiner Knoten gehört zu einer oder mehreren Maschen. Dadurch entstehen redundante Verbindungen, also mehrere mögliche Wege zwischen Teilen des Systems. Mechanismen der Selbstorganisation nutzen diese Vermaschung.

Mathematisch wird ein Netzwerk als N=(G,u,s,t) beschrieben. Es enthält einen gerichteten Graphen G=(V,E), mindestens zwei bezeichnete Netzknoten, eine Quelle s und eine Senke t aus der Knotenmenge V sowie eine Kapazitätsfunktion u:E→ℝ₊. Diese ordnet jeder Kante e∈E eine nicht-negative Kapazität u(e) zu. Zwischen den Bestandteilen bestehen Interdependenzen, also wechselseitige Abhängigkeiten, die einzelne Teile oder das gesamte Netzwerk beeinflussen können.

Im Deutschen ist „Netz“ der allgemeinere Ausdruck. „Netzwerk“ bezeichnet besonders eng vermaschte Netze mit vielen redundanten Verbindungen. Beispiele für Netze sind Telefonnetz, Rechnernetz, Funknetz und Sensornetz.

Anwendungsfelder und Netzwerkarten

Der Netzwerkbegriff wird in vielen Wissenschaften verwendet. Ethnologie, Soziologie und Psychologie untersuchen soziale Netzwerke. Betriebswirtschaftslehre und Logistik behandeln Produktions-, Beschaffungs- und Distributionsnetzwerke; die Organisationslehre kennt die Netzwerkorganisation. In der Systemtheorie ist ein Netzwerk eine Menge autonomer Objekte, die auf definierte Weise verbunden sind und gemeinsam ein System bilden.

Politiknetzwerke beschreiben das Zusammenwirken privater Akteure wie Unternehmen und Interessengruppen mit öffentlichen Akteuren. Sie können nicht-hierarchisch und dezentral sein; andere Ansätze fassen darunter allgemein öffentlich-private Kooperationen. Wichtig ist jeweils der Austausch von Ressourcen. Internationale Netzwerke können unter anderem Organisationen, Staaten, Ministerien, staatliche Agenturen, INGOs, NGOs und Unternehmen verbinden. In der Rechtswissenschaft wird das Recht als komplexes Netzwerk mit Reziprozität, Interaktivität und Nicht-Linearität betrachtet. In der Literaturwissenschaft lassen sich Lexika wie Wikipedia als Netzwerke verstehen, deren Wörter durch Querverweise oder Links verbunden sind.

Technische und physische Netze werden nach Verkehrsart und Verkehrsträger unterschieden. Dazu gehören Straßen- und Schienennetze, Wasserstraßennetze aus Flüssen, Kanälen und Seen, Seewege, Luftstraßennetze sowie Rohrleitungsnetze wie Erdöl-Pipelines, Fernwärme-, Gas-, Kanalisations-, Strom- und Trinkwassernetze. Kommunikationsnetze umfassen unter anderem Breitband-, Kabelfernseh-, Glasfaser-, Internet-, Rechner-, Telefon- und Mobilfunknetze. Im Zahlungsverkehr bildet das Gironetz ein Netzwerk. Absatz-, Liefer-, Transport- und Vertriebsketten beruhen dagegen auf organisatorischen Verbindungen.

Organisationen und Steuerung

Organisationsnetzwerke entstehen, wenn rechtlich oder organisatorisch selbstständige Akteure dauerhaft oder zeitweise zusammenarbeiten. Mobile oder überregional tätige Unternehmen nutzen beispielsweise lokale Partner und deren Ressourcen; lokale Partner können sich auch für einen komplexen Auftrag zusammenschließen. Seit Beginn des 20. Jahrhunderts entstanden Netzwerke zudem in Bereichen mit hohen Innovationsanforderungen, etwa in der Film- und Kreativwirtschaft. Seit den 1990er Jahren verstärken Globalisierung, schneller technologischer Wandel und rascher Informationsaustausch den Bedarf an flexiblen Netzwerken. Netzwerke können stärker durch Hierarchie oder durch Marktmechanismen geprägt und entsprechend zentralisiert oder dezentralisiert sein.

Nach Sydow (2010) wirken bei ihrer Entstehung zwei Prozesse. Bei der Quasi-Externalisierung wird ein integriertes Unternehmen in weitgehend autonome, marktlich geführte interne Einheiten aufgegliedert. Eine betriebszugehörige Unternehmensberatung kann dann sowohl interne als auch externe Aufträge übernehmen. Bei der Quasi-Internalisierung werden lockere Austauschbeziehungen zwischen selbstständigen Unternehmen intensiviert und teilweise hierarchieähnlich geordnet. Zulieferer wie BASF, Siemens und Hella bleiben beispielsweise gegenüber BMW autonome Organisationen, sind durch Verträge und die Kaufkraft des großen Partners aber von dessen Entscheidungen abhängig.

Netzwerksteuerung ist nach Sydow das Bemühen, die Differenz zwischen einem gewünschten und dem vorhandenen Systemzustand eines interorganisationalen Netzwerks zu verringern. Sie beeinflusst Ereignisse und Interaktionen schrittweise und umfasst vier miteinander verbundene Ebenen:

• Auf Netzwerkebene werden Beziehungen und Interaktionen zwischen Organisationen gestaltet. • Auf Organisationsebene wird betrachtet, wie Unternehmensmanagement und Netzwerksteuerung einander ermöglichen, begrenzen oder verändern. • Auf Individualebene geht es um Personen, die zugleich innerhalb ihrer Organisation und im organisationsübergreifenden Netzwerk handeln. • Auf der Ebene institutioneller Kontexte wirken Akteurskonstellationen, Technologien, Wissensbestände, Gesetze sowie Praktiken wie Finanzierung und Produktion.

Der Erfolg der Steuerung gilt als schwer vorhersagbar. Netzwerke können an einer schwachen zentralen Organisation, mangelndem Vertrauen, Opportunismus oder Rivalität scheitern.

Beziehungen, Wissen und Stabilität

In sozialen und organisatorischen Netzwerken können Knoten einzelne Personen oder Gruppen sein. Kanten stellen ihre Beziehungen dar und dienen als Kanäle für Informationen und Wissen. Wichtige Merkmale sind Beziehungsstärke, Dichte und Reichweite.

Die Beziehungsstärke hängt von emotionaler Intensität, Vertrauen, Reziprozität – also Gegenseitigkeit – und gemeinsam verbrachter Zeit ab. Starke Beziehungen bilden eine engmaschige Struktur. Die Beteiligten sind eher bereit, Zeit für Erklärungen aufzuwenden; deshalb eignen sich solche Beziehungen für komplexes und implizites, also schwer in Worte zu fassendes Wissen. Ihre redundanten Kommunikationswege können jedoch den Zugang zu neuen Informationen erschweren. Schwache Beziehungen sind offener, überwinden größere Distanzen und erreichen mehr Akteure. Daher eignen sie sich besser zur Verbreitung neuer Wissensinhalte und bilden eine Grundlage für Kreativität und Innovation.

Die Dichte gibt an, wie stark die Akteure untereinander vernetzt sind. Viele Beziehungen erhöhen die Möglichkeiten für Wissensaustausch und Wissenskombination. Die Reichweite beschreibt, wie weit Beziehungen über das eigene Netzwerk hinausgehen. Bei solchen Verbindungen erleichtert eine gemeinsame Wissensbasis das Lernen voneinander. Zusätzlich ist systematisches Wissensmanagement nötig: Es soll Kreativität fördern, den Wissenstransfer organisieren und vorhandenes Wissen zugänglich machen.

Für die Stabilität ist die Konnektivität wichtig. Sie bezeichnet die minimale Zahl von Knoten und/oder Kanten, die entfernt werden muss, damit das gesamte Netzwerk zerfällt. Einzelne Brückenglieder können weit voneinander entfernte Gruppen verbinden; fällt ein solcher Akteur aus, kann selbst ein weit verzweigtes Netzwerk zusammenbrechen. Dieses Wissen ist beispielsweise bei der Bekämpfung von Terrornetzwerken relevant.

Management, Beratung und Moderation

Sydow und Windeler (2000) unterscheiden vier dauerhafte Managementfunktionen. Selektion entscheidet, wer aufgenommen wird oder im Netzwerk bleibt. Dazu gehören Positivselektion geeigneter Partner, Negativselektion ungeeigneter Partner und Re-Selektion bewährter Partner. Allokation verteilt Ressourcen, Aufgaben und Zuständigkeiten nach Kompetenzen und Konkurrenzvorteilen. Regulation entwickelt formelle und informelle Regeln für die Zusammenarbeit. Evaluation bestimmt und verteilt Kosten und Nutzen; sie kann das Gesamtnetz, Teilnetze oder Beziehungen zwischen jeweils zwei Akteuren untersuchen. Dabei sind Spannungen zwischen Autonomie und Abhängigkeit, Vertrauen und Kontrolle sowie Kooperation und Wettbewerb auszubalancieren.

Netzwerkberatung unterstützt rechtlich selbstständige, kooperierende Akteure bei Bildung, Management, Weiterentwicklung und Beendigung ihrer Zusammenarbeit. Anders als reine Organisationsberatung soll sie die Interessen des gesamten Netzwerks berücksichtigen. Inhaltsorientierte Beratung vermittelt Fachwissen und vorgefertigte Lösungen wie „Best Practices“. Prozessorientierte Beratung mobilisiert dagegen bereits im System vorhandenes Wissen. Sie arbeitet zyklisch: Auf eine Diagnose folgen Intervention, aktualisierte Diagnose und angepasste Intervention. Beide Ansätze sind kombinierbar. Reflexive Beratung berücksichtigt zusätzlich unterschiedliche Perspektiven, komplexe Kontexte, Systemrationalitäten und schwer vorhersehbare Dynamiken; sie verlangt stärkere Evaluation und Metaberatung.

Fachberatungsinstrumente bewerten gegenwärtige und gewünschte Zustände, prüfen mögliche Partner etwa durch Punktbewertungsverfahren oder Tiefeninterviews, qualifizieren Partner und unterstützen die Aufgaben- und Ressourcenverteilung. Prozessberatung nutzt unter anderem Mediation, Moderation und Coaching. Beratung kann intern oder extern durch einzelne Beratende beziehungsweise Unternehmen erfolgen. Beratungsnetzwerke bündeln außerdem Kompetenzen, fördern Lernen und Innovation, gleichen Kapazitäten aus und erleichtern die Gewinnung neuer Kunden.

Netzwerkmoderation ist eine externe, neutrale Unterstützung von Gruppenprozessen. Da freiwillige Netzwerke nicht durch hierarchische Macht gesteuert werden können, erfolgt ihre Kooperation vor allem durch Verhandlungen. Die Moderation unterstützt fünf Teilsysteme: das fachliche Leistungssystem, das Strategie- und Entscheidungssystem, das operative Managementsystem, das Sozial- und Organisationsentwicklungssystem sowie das Informationssystem. Sie arbeitet auf drei Ebenen: strategisch durch Schwerpunktsetzung und Maßnahmenplanung, organisatorisch durch klare Strukturen, Rollen und Routinen sowie sozial-kulturell durch Sensibilisierung, Klärung von Erwartungen und Bearbeitung von Konflikten.

Evaluation, Nutzung und wirtschaftliche Bedeutung

Netzevaluation soll die Netzwerkarbeit kontinuierlich verbessern. Übliche betriebswirtschaftliche Erfolgsmaße reichen dafür nicht aus. Untersucht werden sowohl der innere Zustand – etwa Zufriedenheit, Engagement, Arbeitsstand und Entwicklungsperspektiven – als auch die Außenwirkung, beispielsweise Image, Wahrnehmung durch Stakeholder und Verbindungen zu anderen Initiativen. Dafür werden durch Triangulation Informationen aus verschiedenen Quellen und Perspektiven verbunden und abgeglichen.

Ein von GTZ, später GIZ, ausgearbeitetes Verfahren untersucht drei Hauptaspekte mit insgesamt sechs Dimensionen:

• Zweck: Das Zielsystem umfasst Leitbild, strategische Ziele, Profil und ausreichende Schnittmengen der Interessen. Nachhaltigkeit betrifft Stabilität, Fortbestand über eine mögliche Förderung hinaus, Scaling-up sowie Verbreitung und Breitenwirkung der Ergebnisse. • Struktur: Die Akteurslandschaft wird nach Komplementarität, Kompetenzen, Ressourcen, passenden Verantwortungen und dem Umgang mit Konkurrenz beurteilt. Zur Netz-Steuerung gehören strategisches und operatives Management, angemessene Gestaltungsmacht, anerkannte Moderation, ziel- und wirkungsorientierte Arbeit sowie Dokumentation. • Prozesse: Interaktion umfasst offenen Umgang, gemeinsame Verantwortung, Gegenseitigkeit und Weiterentwicklung der Kooperation. Wirkungen werden anhand von Funktionalität, Effizienz, Effektivität – dem Grad der Zielerreichung – und Emergenzgewinn bewertet. Emergenzgewinn bezeichnet zusätzliche Wirkungen, die durch bilaterale Partnerschaften nicht erreichbar wären.

Die Merkmale können mit Punkten bewertet und numerisch oder grafisch dargestellt werden.

Zur Nutzung eines technischen Netzes ist ein Netzzugang nötig, etwa durch kompatible Endgeräte, Fahrzeuge, Mobiltelefone oder Elektrogeräte und rechtlich durch Zugangskennung, Benutzerkonto oder Stromliefervertrag. Der Netzbetreiber erbringt Netzdienstleistungen, arbeitet mit einem Netzmanagement und regelt die Beziehung zu Kunden durch einen Netznutzungsvertrag samt Netznutzungsentgelt. Netzlast bezeichnet die Auslastung, etwa durch Datenpakete, Belegung oder Verkehrsdichte. Netzdichte meint im Verkehrswesen das Verhältnis der Länge von Verkehrswegen zur Staatsfläche. Netzstörungen können von außen oder aus dem System selbst kommen, beispielsweise durch Überschwemmung, Cyberattacke, Unterspannung oder Überlastung.

Netzwerke bilden meist ein natürliches Monopol. Der Artikel nennt dafür fehlende Subadditivität, die Marktmacht des Netzes, Marktversagen durch fehlenden oder zu geringen Wettbewerb und den Bedarf an staatlicher Regulierung. In Deutschland überwacht die Bundesnetzagentur viele Netze. Störungen können sich als Dominoeffekt ausbreiten: Ein Verkehrsunfall kann einen größeren Verkehrsraum durch Stau beeinträchtigen; der Ausfall eines Umspannwerks kann eine ganze Netzregion vom Strom trennen.

Beim positiven Netzwerkeffekt steigt der Nutzen für jeden Benutzer mit der Zahl der Benutzer. Im Telefonnetz kann ein Besitzer mit zunehmender Teilnehmerzahl mehr Personen erreichen. Auch soziale Netzwerke wie Twitter und Facebook beruhen auf diesem Prinzip. Wird eine kritische Masse, der Tipping-Point, erreicht, steigt die Nutzerzahl dem Metcalfeschen Gesetz zufolge exponentiell, während die Kosten nur linear wachsen. Solche wirtschaftlichen Zusammenhänge untersucht die Netzwerkökonomik.