Die Technikgenese untersucht, wie technische Neuerungen entstehen und sich entwickeln. Technik entsteht nicht von selbst, sie ist das Ergebnis von Entscheidungen. Als Antriebe unterscheidet man:
- Technology Push (Technologiedruck): Neues Wissen oder ein neues Verfahren ermöglicht Anwendungen, nach denen zunächst niemand gefragt hat, zum Beispiel der Laser.
- Market Pull (Nachfragesog): Ein Bedarf am Markt löst die Entwicklung aus, zum Beispiel der Wunsch nach längerer Akkulaufzeit.
Dazu kommen politische Vorgaben, Wirtschaftlichkeit, Normen und Kultur. Meist wirken mehrere zusammen. Es setzt sich nicht automatisch die technisch beste Lösung durch.

Eine Erfindung (Invention) ist eine neue technische Lösung. Eine Innovation ist eine Neuerung, die erfolgreich angewendet wird, also den Weg in Produkt, Verfahren oder Organisation findet. Die Ausbreitung einer Innovation nennt man Diffusion.

Nach dem Gegenstand unterscheidet man Produktinnovation (neues Produkt), Prozessinnovation (neues Herstellverfahren) und soziale Innovation (neue Formen des Organisierens, etwa Carsharing). Nach dem Neuheitsgrad unterscheidet man inkrementelle Innovation (schrittweise Verbesserung) und radikale Innovation (grundlegend neues Prinzip, das bestehende Märkte verdrängen kann).

Die Grundlagenforschung sucht Wissen ohne bestimmten Anwendungszweck. Angewandte Forschung und Produktentwicklung setzen dieses Wissen für Lösungen ein. Der Weg ist lang, unsicher und nicht gerade, denn die Technik wirkt zurück: Neue Messgeräte ermöglichen neue Forschung.

Der Innovationsprozess ist der Weg von der Idee zur eingeführten Neuerung: Ideenfindung, Bewertung und Auswahl, Konzept und Entwicklung, Prototyp und Test, Markteinführung. In jeder Phase scheiden Ideen aus. Man spricht daher vom Innovationstrichter: Am Anfang stehen viele Ideen, am Ende wenige Produkte.

Kreativitätstechniken helfen, in der Phase der Ideenfindung viele und neue Lösungsideen zu erzeugen.

• Brainstorming: Eine Gruppe sammelt Ideen. Während des Sammelns wird nicht kritisiert, Ideen anderer werden weitergeführt, bewertet wird erst danach.
• Brainwriting 6-3-5: Sechs Personen schreiben je drei Ideen in fünf Minuten auf ein Blatt und geben es weiter, die nächste Person führt die Ideen fort. Nach sechs Runden liegen bis zu 108 Ideen vor.
• Morphologischer Kasten: Man zerlegt die Aufgabe in Merkmale, listet für jedes Merkmal mögliche Ausprägungen und kombiniert sie. Jede Kombination ist eine Lösungsidee.

Innovationen verändern Märkte, Arbeit und Alltag. In der Wirtschaft entstehen neue Branchen und Arbeitsplätze, die Produktivität steigt (mehr Output je Arbeitsstunde), und bestehende Produkte und Firmen werden verdrängt. Diesen Wandel nennt man Strukturwandel. In der Gesellschaft entstehen neue Berufe und Qualifikationen, andere Tätigkeiten verschwinden, etwa der Handsatz im Druck durch den digitalen Satz. Es entstehen neue Abhängigkeiten, Nutzen und Lasten sind nicht gleich verteilt, und Fragen des Datenschutzes treten auf. Diese Folgen sind nicht vorherbestimmt: Gesellschaften steuern sie durch Regeln, Bildung und Förderung.

Bionik (aus Biologie und Technik) überträgt Prinzipien aus der Natur auf die Technik. Sie kopiert nicht, sie abstrahiert: Man erkennt das Funktionsprinzip und setzt es mit technischen Mitteln um. Vorgehen: Problem formulieren, biologisches Vorbild suchen, Funktionsprinzip verstehen, abstrahieren, technisch umsetzen, erproben.

Beispiele: Beim Lotuseffekt lässt die Mikrostruktur der Blattoberfläche Wasser abperlen und nimmt Schmutz mit, daraus entstanden selbstreinigende Fassadenfarben. Der Klettverschluss geht auf die Haken von Klettenfrüchten zurück. Die feinen Rillen der Haifischhaut können den Strömungswiderstand verringern und dienen als Vorbild für Oberflächenfolien.

Elektromobilität meint Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb: batterieelektrische Fahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge (Wasserstoff wird in Strom umgewandelt) und die Bahn. Vorteile: Ein Elektromotor wandelt deutlich mehr Energie in Bewegung um als ein Verbrennungsmotor, das Fahrzeug stößt am Fahrzeug selbst keine Abgase aus, und beim Bremsen lässt sich Energie zurückgewinnen. Offene Fragen: Reichweite und Ladezeit, Ladeinfrastruktur, Rohstoffe für Batterien, Herkunft des Stroms und Belastung der Netze. Wie klimafreundlich ein Elektroauto ist, hängt vom Strommix und von der Herstellung der Batterie ab.

Weitere Bausteine des Verkehrs sind Nahverkehr, Fahrrad und Sharing.

Nur im Leistungskurs (erhöhtes Niveau). Ein Roboter ist eine programmierbare Maschine mit Sensoren, Steuerung und Aktoren (Antrieben), die Aufgaben selbstständig ausführt. Industrieroboter sind Gelenkarme in Fertigung und Montage, Serviceroboter sind etwa Staubsaugroboter, mobile Roboter fahren im Lager. Arbeiten Roboter ohne Schutzzaun neben Menschen, verlangt das zusätzliche Sicherheit, etwa begrenzte Kräfte.

Die Informations- und Kommunikationstechnologie umfasst die Technik zum Erfassen, Speichern, Verarbeiten und Übertragen von Information: Sensoren, Mobilfunk, Rechenzentren, Software, künstliche Intelligenz. Sie verändert fast alle anderen Felder, vom Auto bis zur Medizin. Risiken sind Abhängigkeit von Netzen, Datenschutz und IT-Sicherheit.