Laut einer neuen
gemeinsamen Studie des Europäischen Patentamts (EPA) und der Internationalen
Energieagentur (IEA) über Patente auf Wasserstofftechnologien verlagern sich
die Innovationen im Bereich Wasserstoff auf emissionsarme Lösungen, wobei die
Europäische Union und Japan führend sind und die Vereinigten Staaten an Boden
verlieren.
Der Bericht nutzt globale Patentdaten für eine umfassende, aktuelle Analyse
der Innovationen im Bereich der Wasserstofftechnologien. Die erste Studie
dieser Art deckt das gesamte Spektrum an Wasserstofftechnologien ab, von der
Wasserstoffversorgung über die Speicherung, Verteilung und Umwandlung bis hin
zu den Endanwendungen.
„Das Potenzial von Wasserstoff zu nutzen, ist ein wesentlicher
Bestandteil der europäischen Strategie zur Erreichung der Klimaneutralität bis
2050″, sagte EPA-Präsident António Campinos. „Jedoch sind noch dringend
Innovationen bei einer Vielzahl von Technologien erforderlich, wenn Wasserstoff
eine wichtige Rolle bei der Verringerung der CO2-Emissionen und der Bewältigung
des Klimawandels spielen soll. Der Bericht zeigt, dass es über Länder und
Industriesektoren hinweg ermutigende Verhaltensmuster hin zu einer
Transformation gibt und Europa einen großen Beitrag zur Entstehung neuer Wasserstofftechnologien
leistet. Außerdem wird der Beitrag von Start-ups bei Wasserstoffinnovationen
hervorgehoben, die auf Patente vertrauen, um ihre Erfindungen auf den Markt zu
bringen.“
„Wasserstoff aus emissionsarmen Quellen kann
eine wichtige Rolle beim Übergang zu sauberer Energie spielen und hat das
Potenzial, fossile Brennstoffe in Branchen zu ersetzen, in denen es nur wenige
saubere Alternativen gibt, wie z. B. im Fernverkehr und der Düngemittelproduktion
„, sagte IEA-Exekutivdirektor Fatih Birol. „Diese Studie zeigt, dass die
Innovatoren auf den Bedarf an wettbewerbsfähigen Wasserstoffversorgungsketten
reagieren, aber sie zeigt auch Bereiche auf – insbesondere bei den
Endverbrauchern -, in denen weitere Anstrengungen erforderlich sind. Wir werden
weiterhin Regierungen dabei unterstützen, Innovationen für sichere,
widerstandsfähige und nachhaltige saubere Energietechnologien voranzutreiben.“
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Die Studie zeigt die wichtigsten Trends im Bereich
der Wasserstofftechnologien von 2011 bis 2020, gemessen an den internationalen
Patentfamilien (IPFs), von denen jede eine hochwertige Erfindung darstellt, für
die Patentanmeldungen bei zwei oder mehr Patentämtern weltweit eingereicht
wurden. Der Bericht macht deutlich, dass weltweit die EU-Staaten und Japan bei
der Patentierung von Wasserstoff führend sind und 28 % bzw. 24 % aller in
diesem Zeitraum eingereichten IPFs auf sich vereinen. Beide Regionen konnten in
den letzten zehn Jahren ebenfalls ein erhebliches Wachstum vorweisen. Innerhalb
der EU führen Deutschland (11 % der weltweiten IPFs), Frankreich (6 %) und die
Niederlande (3 %). Dagegen verzeichnen die USA im selben Zeitraum mit 20 %
aller wasserstoffbezogenen IPFs als einziger großer Spitzenanmelder einen
Rückgang bei den internationalen Wasserstoffpatentanmeldungen. Die
internationale Patentaktivität im Bereich der Wasserstofftechnologien aus
Südkorea und China bleiben auf einem niedrigeren Niveau, zeigen aber einen
aufsteigenden Trend. Neben diesen fünf führenden Innovationsregionen gibt es
noch weitere Länder, in denen in erheblichem Umfang Wasserstoffpatente
angemeldet werden, darunter das Vereinigte Königreich, die Schweiz und Kanada.
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Die meisten Wasserstoffpatente insgesamt entfielen im Zeitraum 2011-2020
auf Technologien zur Wasserstofferzeugung. Zudem stellt der Bericht
fest, dass in allen Segmenten der Wasserstoff-Wertschöpfungskette emissionsarme
Innovationen mehr als doppelt so viele internationale Patentfamilien
generierten als etablierte Technologien. Während die Wasserstoffproduktion
derzeit fast ausschließlich auf fossilen Rohstoffen basiert, zeigen die
Patentdaten eine massive Verlagerung hin zu alternativen, emissionsarmen
Methoden wie der Elektrolyse. Auf Technologien, die dem Klimaschutz dienen
sollen, entfielen im Jahr 2020 fast 80 % aller auf Wasserstofferzeugung
bezogener IPFs, wobei das Wachstum vor allem auf einen starken
Innovationsanstieg im Bereich der Elektrolyse zurückzuführen ist. Die
innovativsten Regionen konkurrieren nun darum, die erste Phase der
industriellen Einführung bei sich durchzuführen, wobei die Daten darauf
hindeuten, dass Europa als Standort für Investitionen in neue
Produktionskapazitäten für Elektrolyseure an Vorsprung gewinnt.
Unter den vielen potenziellen Endanwendungen von Wasserstoff steht
der Automobilsektor seit Langem im Mittelpunkt der Innovationstätigkeit.
Patentanmeldungen nehmen in diesem Sektor weiter zu, vor allem von japanischen
Firmen. Die gleiche Dynamik ist bei anderen Endanwendungen noch nicht zu
erkennen, obwohl Politik und Medien in den letzten Jahren das Potenzial von
Wasserstoff bei der Dekarbonisierung des Fernverkehrs, des Luftverkehrs, der
Stromerzeugung und des Heizens hervorgehoben haben. Dies gibt Anlass zur Sorge
über die Netto-Null-Emissionszusagen der Länder, die ohne den Einsatz fossiler
Brennstoffe in diesen Sektoren zu reduzieren nicht erreicht werden können. Ein
Lichtblick ist die Nutzung von Wasserstoff zur Dekarbonisierung der
Stahlproduktion, für die in jüngster Zeit ein Anstieg der Patentanmeldungen zu
beobachten ist – möglicherweise als Reaktion auf den Konsens nach dem Pariser
Abkommen, dass der Sektor radikale Lösungen zur raschen Senkung der Emissionen
benötigt, der sich hoffentlich in den kommenden Jahren fortsetzen wird.
Auf der Rangliste
der wichtigsten Patentanmelder steht die europäische Chemieindustrie bei
Innovationen in den etablierten Wasserstofftechnologien ganz oben. Die
langjährige Erfahrung in diesem Sektor hat ihnen auch einen Vorsprung bei
klimarelevanten Technologien wie Elektrolyse und Brennstoffzellen verschafft.
Automobilunternehmen sind ebenfalls aktiv – nicht nur in der Fahrzeugtechnik.
Dahinter rangieren Universitäten und öffentliche Forschungsinstitute, die 13 %
aller wasserstoffbezogenen internationalen Patente im Zeitraum 2011-2020
anmeldeten, wobei französische und koreanische Einrichtungen die Rangliste anführen
und sich auf emissionsarme Wasserstofferzeugungsmethoden wie die Elektrolyse
konzentrieren
Die Studie zeigt
auch, dass mehr als die Hälfte der 10 Mrd. USD an Risikokapitalinvestitionen in
Wasserstoffunternehmen im Zeitraum 2011-2020 an Start-ups mit Patenten ging,
obwohl diese weniger als ein Drittel aller Start-ups im Datensatz ausmachen. Eine
Patentanmeldung ist ein guter Indikator dafür, ob ein Start-up auch zukünftig
Finanzmittel anzieht: Mehr als 80 % der Investitionen in der Endphase von
Wasserstoff-Start-ups im Zeitraum 2011-2020 flossen an Unternehmen, die bereits
ein Patent in Bereichen wie Elektrolyse, Brennstoffzellen oder emissionsarme
Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff aus Gas angemeldet hatten.