Twin Transformation – Conceptualizing the Interplay of Digital and Sustainability Transformation

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Crome, Carlotta:
Twin Transformation – Conceptualizing the Interplay of Digital and Sustainability Transformation.
Bayreuth , 2025 . - VI, 62 S.
( Dissertation, 2025 , Universität Bayreuth, Rechts- und Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät)

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Abstract

Digital transformation and sustainability transformation are urgent and essential phenomena that individuals, organizations, and societies must navigate in this century. The need for sustainability transformation arises from pressing social and environmental challenges such as environmental degradation, loss of biodiversity, and the depletion of natural resources. Digital transformation in general and digital technologies in particular offer potential solutions for sustainability transformation. For individuals, using digital technologies can enhance awareness and engagement in sustainability efforts, empowering them to make informed consumption choices and adopt more sustainable behaviors. For organizations, digital transformation is vital as it enables the integration of sustainable practices into their business models and enhances operational efficiency. For societies, digital technologies can enhance trust and transparency among different actors. However, digital technologies can also hinder sustainability transformation if the sustainability of the technologies themselves and their usage are not considered. Although individual behavioral changes are necessary, the substantial impact of organizations reaching global sustainability objectives demands different perspectives. Thus, this doctoral thesis investigates the interplay of digital and sustainability transformation (i.e., twin transformation) on the individual, organizational, and societal level. Twin transformation leverages the synergies of these transformations and addresses the possible challenges of digital and sustainability transformation. To establish a common ground, this thesis starts with conceptualizing twin transformation on an organizational level. The twin transformation interplay consists of two underlying mechanisms: digital transformation enables sustainability transformation, and sustainability transformation guides digital transformation. Research Paper 1 defines twin transformation and identifies dynamic capabilities essential for its effective execution, while Research Paper 2 reveals three pathways to achieving twin transformation maturity by presenting a Twin Transformation Capability Maturity Model. To deepen the understanding of the twin transformation interplay, Research Paper 3 analyzes organizational tensions arising from the interplay of digital and sustainability transformation and presents response mechanisms to effectively manage them. Because the twin transformation concept also encompasses individuals and society, this thesis investigates the underlying twin transformation mechanisms on those levels. Research Paper 4 shows how digital transformation enables sustainability transformation on an individual level by presenting design principles for the design of information systems promoting improved waste-sorting behavior, thus enabling a circular economy. On the societal level, Research Paper 5 illustrates how sustainability transformation guides digital transformation by presenting a model to assess the sustainability value of digital (i.e., Smart City) solutions. This thesis contributes to the existing literature on the nexus of digital sustainability in Information Systems research by introducing and investigating the twin transformation concept. The findings provide valuable insights for researchers and practitioners, guiding future research endeavors to advance and detail the twin transformation concept and develop integrated twin transformation solutions in practice. Ultimately, this thesis underscores the critical importance of fostering the synergies between digital transformation and sustainability transformation to ensure a resilient and sustainable future for individuals, organizations, and society.

Abstract in weiterer Sprache

Die digitale Transformation und die Nachhaltigkeitstransformation sind zwei Transformationen, die Einzelpersonen, Organisationen und die Gesellschaft in diesem Jahrhundert bewältigen müssen. Die Notwendigkeit der Nachhaltigkeitstransformation ergibt sich aus dringenden sozialen und ökologischen Herausforderungen wie der Umweltzerstörung, dem Verlust der biologischen Vielfalt und der Erschöpfung natürlicher Ressourcen. Die digitale Transformation im Allgemeinen und digitale Technologien im Besonderen bieten Lösungsansätze für die Nachhaltigkeitstransformation. Für Individuen kann der Einsatz digitaler Technologien das Bewusstsein und das Engagement für Nachhaltigkeitsbemühungen erhöhen und diese in die Lage versetzen, informierte Konsument*innenscheidungen zu treffen und sich nachhaltiger zu verhalten. Für Organisationen ist die digitale Transformation von entscheidender Bedeutung, da sie die Integration nachhaltiger Praktiken in Geschäftsmodelle ermöglicht und die betriebliche Effizienz steigert. Für die Gesellschaft können digitale Technologien das Vertrauen und die Transparenz zwischen den verschiedenen Akteuren verbessern. Allerdings können digitale Technologien die Nachhaltigkeitstransformation auch behindern, wenn die Nachhaltigkeit der Technologien selbst und die Nachhaltigkeit ihrer Nutzung nicht berücksichtigt wird. Obwohl individuelle Verhaltensänderungen notwendig sind, erfordert der erhebliche Einfluss von Organisationen auf globale Nachhaltigkeitsziele neue Herangehensweisen, um organisationales Handeln zu verändern. Daher untersucht diese Dissertation das Zusammenspiel von digitaler Transformation und Nachhaltigkeitstransformation (namentlich Twin Transformation) auf individueller, organisatorischer und gesellschaftlicher Ebene. Die Twin Transformation hebt Synergien der beiden einzelnen Transformationen und befasst sich mit den möglichen Herausforderungen zwischen der digitalen Transformation und der Nachhaltigkeitstransformation. Um eine gemeinsame Basis zu schaffen, beginnt diese Dissertation mit der Konzeptualisierung der Twin Transformation auf organisationaler Ebene. Das Zusammenspiel in der Twin Transformation besteht aus zwei zugrundeliegenden Mechanismen: Die digitale Transformation ermöglicht die Nachhaltigkeitstransformation, und die Nachhaltigkeitstransformation steuert die digitale Transformation. Forschungspapier 1 definiert die Twin Transformation und identifiziert die dynamischen Fähigkeiten, die für ihre effektive Durchführung notwendig sind, während Forschungspapier 2 drei Wege zur Erreichung einer Twin Transformation Reife aufzeigt, indem es ein Reifegradmodell für die Twin Transformation vorstellt. Um das Verständnis des Zusammenspiels in der Twin Transformation zu vertiefen, analysiert Forschungspapier 3 die organisatorischen Spannungen, die sich aus dem Zusammenspiel beider Transformationen ergeben, und stellt Reaktionsmechanismen vor, um diese effektiv zu bewältigen. Da das Konzept der Twin Transformation auch Individuen und die Gesellschaft umfasst, werden in dieser Dissertation die zugrunde liegenden Mechanismen der Twin Transformation auf diesen Ebenen untersucht. Forschungspapier 4 zeigt, wie die digitale Transformation die Nachhaltigkeitstransformation auf individueller Ebene ermöglicht, indem Designprinzipien für die Gestaltung von Informationssystemen vorgestellt werden, die ein verbessertes Abfallsortierverhalten fördern und so eine Kreislaufwirtschaft ermöglichen. Auf der gesellschaftlichen Ebene veranschaulicht Forschungspapier 5, wie die Nachhaltigkeitstransformation die digitale Transformation steuert, indem es ein Modell zur Bewertung des Nachhaltigkeitswertes digitaler (Smart City) Lösungen vorstellt. Diese Dissertation leistet einen Beitrag zur bestehenden Literatur im Nexus von digitaler Transformation und Nachhaltigkeit in der Wirtschaftsinformatikforschung, indem sie das Konzept der Twin Transformation einführt und untersucht. Die Ergebnisse liefern wertvolle Erkenntnisse für Forschende und Praktiker*innen, die künftige Forschungsbemühungen zur Weiterentwicklung und Detaillierung des Twin Transformation Konzepts vorantreiben möchten oder zur Entwicklung integrierter Twin Transformation Lösungen in der Praxis beitragen möchten. Letztlich unterstreicht diese Dissertation die entscheidende Bedeutung der Förderung von Synergien zwischen digitaler Transformation und Nachhaltigkeitstransformation, um eine widerstandsfähige und nachhaltige Zukunft für Individuen, Organisationen und die Gesellschaft zu ermöglichen.