Asiatische Firmen sichern sich Vormacht bei Energiespeichern
Die Zahl der Patentanmeldungen für elektrochemische Energiespeicher-Technologien ist in den vergangenen Jahren stark gestiegen. Die mit großem Abstand meisten Schutzrechte beantragten die Entwickler für Lithium-Batterien. Dies zeigt eine Studie der Technischen Universität München (TUM). Sie bietet erstmals eine differenzierte Analyse, welche Energiespeicher-Technologien Chancen haben, sich in der Energiewende durchzusetzen.
Ökonomisch ins Hintertreffen geraten in diesem Bereich europäische und amerikanische Firmen: Asiatische Unternehmen melden weit mehr Patente an.
Um Energieschwankungen in Zukunft ausgleichen zu können wird an neuen und verbesserten Speichertechnologien gearbeitet. Ein bedeutender Schwerpunkt liegt dabei auf Batteriesystemen, die bislang noch zu teuer oder zu wenig ausgereift sind, um in großem Stil eingesetzt zu werden. Dabei konkurrieren mehrere elektrochemische Technologien darum, zum Standard zu werden.
An welchen Technologien derzeit am intensivsten gearbeitet wird und welche in naher Zukunft auf den Markt kommen können, ist für alle Akteure des Energiesektors aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft strategisch wichtig zu wissen. Da Unternehmen ihre Entwicklungsarbeit naturgemäß nicht offenlegen, haben Wirtschaftswissenschaftler der TUM die weltweiten Patentanmeldungen der Jahre 1991 bis 2011 für elektrochemische Energiespeicher analysiert.
Die Studie zeigt, dass die jährliche Zahl neuer Patentfamilien von 2006 bis 2011 um 110 Prozent gestiegen ist. Wurden 2006 noch Schutzrechte für rund 2.800 Entwicklungen angemeldet, waren es 2011 bereits 5.900 Anträge. "Angesichts dieser Investitionen können wir davon ausgehen, dass neue elektrochemische Energiespeicher-Techniken in naher Zukunft marktreif und kostengünstiger als bestehende Produkte sein werden", sagt Simon C. Müller, Physiker und Ökonom am Lehrstuhl für Strategie und Organisation.
Die mit großem Abstand meisten Patente meldeten die Entwickler für Lithium-Batterien an, 4.900 neue Patentfamilien gab es im Jahr 2011. Auf Rang zwei der Patentanmeldungen folgen Blei-Batterien mit lediglich rund 580 neuen Patentfamilien im Jahr 2011. Eine bemerkenswerte Zunahme auf allerdings niedrigem Niveau stellten die Forscher für die jüngste Zeit bei Redox-Flow-Batterien fest, bei denen die energiespeichernden chemischen Verbindungen in gelöster Form eingesetzt werden: Von 2009 bis 2011 hat sich die Zahl der Anträge von 90 auf 200 mehr als verdoppelt. Die Zahl neuer Patentfamilien für Alkali-Batterien ging zuletzt auf 240 leicht zurück, Natrium-Schwefel-Technologien spielten mit 20 Anträgen eine gleichbleibend geringe Rolle.
Im Geschäft sein werden in Zukunft wohl hauptsächlich asiatische Unternehmen, zeigt die Analyse. 2011 konnten asiatischen Entwicklern 2.100 Anmeldungen für Patentfamilien bei elektrochemischen Energiespeichern zugeordnet werden, europäischen 530, amerikanischen lediglich 410. Die Asiaten konnten die Zahl der jährlichen Patentanmeldungen damit seit 2001 trotz einer hohen Ausgangszahl um 220 Prozent steigern, die Europäer um 260 Prozent, die Amerikaner um 70 Prozent.
Die Studie ist Teil des Projekts "Dezentrale stationäre Batteriespeicher zur effizienten Nutzung erneuerbarer Energien und Unterstützung der Netzstabilität (EEBatt)". 14 Lehrstühle aus verschiedenen Fächern der TUM forschen gemeinsam mit dem Bayerischen Zentrum für Angewandte Energieforschung (ZAE) und der Varta Storage GmbH. Das Projekt wird gefördert vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie.