Collaborative Innovation in the Context of Emerging Digital Technologies and the Fight against Climate Change

Collaborative innovation increases firms' innovation and financial performance. However, so far, we lack an understanding of how collaborative innovation can tackle the grand challenges of our time. For instance, today's economy faces a ubiquitous digitalization and is required to completely decarbonize to limit the damages of global climate change. In response, this dissertation sets out to build, elaborate and test theory that contributes to a better understanding of collaborative innovation in the context of emerging digital technologies and climate change. It draws from several theoretical perspectives and presents three empirical studies at the inter-organizational, organizational, and individual levels of analysis. All three studies are situated in the context of a collaborative innovation initiative amongst 10 international energy utilities that jointly select and collaborate with 15 energy technology startups in an annual program. In 2016, these utilities with a joint revenue of over $173 Billion (USD) across more than 40 countries joined forces intending to explore and adopt startups' digital solutions that could help the utilities navigate the transition towards a low carbon energy future. Over four years, I collected various data in this setting, including 89 interviews, 217 non-public documents, 290 hours of observations, longitudinal digital trace and survey data with 233 observations of 74 individuals, financial information on 133 contracts, and expert ratings from impact investors. This 4-year database is the basis for the three studies of this dissertation. The first study aims to better understand how multiple firms can coordinate their innovative efforts to tackle grand challenges like climate change. It builds upon the theoretical lens of innovation ecosystems and combines a Qualitative Comparative Analysis (QCA) and a multiple case study approach. More specifically, it investigates how incumbents and startups coordinate via ecosystem realignments and how and why these ecosystem realignments contribute to climate change mitigation. It presents a theoretical framework of ecosystem realignment for climate change mitigation that contributes to a better understanding of (1) the role of firms' collaborative innovation in tackling grand challenges and (2) the emergence of innovation ecosystems from within existing industries. The second study presents a multiple case study to develop a theoretical framework for understanding the open innovation back-end focusing on digital solutions. This framework contributes to the literature on knowledge integration and open innovation by uncovering three novel knowledge integration mechanisms and offering a tight theoretical connection between the open innovation literature and prior theorizing on the knowledge-based view of the firm. It further contributes by theorizing how and why these knowledge integration mechanisms are shaped by different digital interfaces that sit between the digital layers provided by the external solution provider and the receiving firm. The third study combines prior insights from social capital theory, online and offline networking, and digital features and affordances to develop a theoretical framework for online networking at virtual conferences. To test and substantiate it, I conduct a longitudinal mixed-methods study based on digital trace and survey data as well as complementary interviews. With an empirically qualified framework for online networking at virtual conferences, this study contributes to the literature by confirming the theory of purposeful feature utilization for social capital accumulation in the context of virtual conferences and extending it by (1) differentiating between structural and relational social capital, (2) expanding the set of investigated features, and (3) introducing contingency factors. In sum, this dissertation contributes to a better understanding of collaborative innovation in the context of emerging digital technologies and climate change at the individual, organizational and inter-organizational levels. As such, it offers several insights for managers on how to conduct collaborative innovation in today's world facing the digitalization of everything and the need to rapidly decarbonize.

Kollaborative Innovationsstrategien erlauben Firmen innovativer und profitabler zu werden. Bislang wissen wir jedoch nicht, wie kollaborative Innovationsstrategien die großen Herausforderungen unserer Zeit bewältigen können. So ist die heutige Wirtschaft beispielsweise mit einer allgegenwärtigen Digitalisierung konfrontiert und muss vollständig dekarbonisiert werden, um die Schäden des globalen Klimawandels zu begrenzen. In dieser Dissertation werden daher Theorien entwickelt und getestet, die zu einem besseren Verständnis der kollaborativen Innovation im Kontext der Digitalisierung und des Klimawandels beitragen. Die Dissertation präsentiert drei empirische Studien, die im Kontext einer kollaborativen Innovationsinitiative von 10 internationalen Energieversorgern angesiedelt sind, die im Rahmen eines jährlichen Programms gemeinsam 15 Clean-Tech Startups auswählen und mit ihnen zusammenarbeiten. Im Jahr 2016 schlossen sich diese Energieversorger - mit einem gemeinsamen Umsatz von über 173 Milliarden US-Dollar in mehr als 40 Ländern - mit dem Ziel zusammen, digitale Lösungen von Startups zu intergrien. Vor diesem Hintergrund habe ich eine 4 Jahre umfassende Datenbank aufgebaut die unter anderem 89 Interviews, 217 nicht-öffentliche Dokumente, digitale Längsschnittdaten und Umfragedaten (233 Antworten von 74 Personen), und Expertenbewertungen von Impact-Investoren enthält. Die erste Studie der Dissertation zielt darauf ab, ein besseres Verständnis dafür zu entwickeln, wie mehrere Unternehmen ihre Innovationsstrategien koordinieren können, um Grand Challenges wie den Klimawandel zu bewältigen. Sie stützt sich auf den theoretischen Ansatz der Innovationsökosysteme und kombiniert eine Qualitative Comparative Analysis (QCA) und eine Analyse von mehreren Fallstudien. Insbesondere wird untersucht, wie etablierte Unternehmen und Startups die Neuausrichtung von Ökosystemen koordinieren und wie und warum diese Ökosysteme zur Eindämmung des Klimawandels beitragen. Die Studie stellt ein theoretisches Modell für die Neuausrichtung von Ökosystemen zur Eindämmung des Klimawandels vor. Dieses trägt zu einem besseren Verständnis (1) der Rolle von kollaborativen Innovationsstrategien bei der Bewältigung von Grand Challenges und (2) der Entstehung von Innovationsökosystemen in etablierten Industrien bei. In der zweiten Studie wird anhand mehrerer Fallstudien ein theoretisches Modell für die späteren Phasen von kollaborativen Innovationsprozessen mit Schwerpunkt auf digitalen Lösungen entwickelt. Damit trägt die Studie zur Literatur über Wissensintegration und kollaborative Innovationsansätze bei. Das Modell deckt drei neuartige Mechanismen der Wissensintegration auf und bietet eine engere theoretischeVerbindung zwischen der Literatur über offene Innovation und dem Knowledge Based View an. Ausserdem werden Argumente entwickelt, die erklären wie und warum diese Mechanismen der Wissensintegration durch verschiedene digitale Technologien und Schnittstellen beeinflusst werden. Die dritte Studie kombiniert frühere Erkenntnisse aus der Sozialkapitaltheorie, und Forschung zum Netzwerken in Online- und Offline Kontexten mit Theorie zu Funktionen und Aktionspotentialen von digitalen Technologien. Damit wird ein theoretisches Modell für das Online-Netzwerken auf virtuellen Konferenzen entwickelt. Um dieses Modell zu testen, führe ich eine Längsschnittstudie durch, die Panel-Regressionsanalysen und Interviews umfasst. Mit einem empirisch qualifizierten Modell für Online-Networking trägt diese Studie zur Literatur bei, indem sie die Theorie der zielgerichteten Nutzung von digitalen Technologien für den Aufbau von Sozialkapital im Kontext virtueller Konferenzen bestätigt. Die Theorie wird erweitert durch die Unterscheidung zwischen der strukturellen und relationalen Dimension, die Untersuchung zusätzlicher Funktionen und die Einführung von moderierenden Faktoren. Insgesamt trägt diese Dissertation zu einem besseren Verständnis des Zusammenspiels von kollaborativen Innovationsstrategien, digitalen Technologien und dem Kampf gegen den Klimawandel bei. Die Erkenntnisse können Managern dabei helfen, kollaborative Innovationsstrategien in Zeiten von Digitalisierung und Dekarbonisierung zu nutzen.