Deutschland in Europa mit meisten Wasserstoffpatenten

Deutschland ist bei Wasserstoffpatenten in Europa führend mit deutlichen Technologievorteilen bei Speicherung, Verteilung und Umwandlung sowie bei Endanwendungen. Dies ist ein Ergebnis einer gemeinsamen Studie des Europäischen Patentamts (EPA) und der Internationalen Energieagentur (IEA) über Patente im Bereich Wasserstofftechnologien. Demnach verlagern sich die wasserstoffbezogenen Innovationen von traditionellen, kohlenstoffintensiven Verfahren hin zu emissionsarmen Lösungen.

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 die EU-Staaten und Japan bei der Patentierung von Wasserstoff führend sind und 28 Prozent bzw. 24 Prozent aller in diesem Zeitraum eingereichten IPFs auf sich vereinen. Beide Regionen konnten in den vergangenen zehn Jahren ebenfalls ein erhebliches Wachstum vorweisen. Innerhalb der EU führt Deutschland (11 %) vor Frankreich (6 %) und den Niederlanden (3 %).
 
Dagegen verzeichnen die USA im selben Zeitraum mit 20 Prozent aller wasserstoffbezogenen IPFs als einziges großes Spitzenanmelderland einen Rückgang bei den internationalen Wasserstoffpatentanmeldungen. Die internationale Patentaktivität im Bereich der Wasserstofftechnologien aus Südkorea und China bleibt auf einem niedrigeren Niveau, zeigt aber einen aufsteigenden Trend.

Innovationen für den Kampf gegen den Klimawandel

Die meisten Wasserstoffpatente insgesamt entfielen im Zeitraum 2011 bis 2020 auf Technologien zur Wasserstofferzeugung. Zudem stellt der Bericht fest, dass in allen Segmenten der Wasserstoffwertschöpfungskette emissionsarme Innovationen mehr als doppelt so viele internationale Patentfamilien generierten als etablierte Technologien. Während die Wasserstoffproduktion derzeit nahezu ausschließlich auf fossilen Rohstoffen basiert, zeigen die Patentdaten eine massive Verlagerung hin zu alternativen, emissionsarmen Methoden und einen rasanten Innovationsschub im Elektrolysebereich. Auf Technologien, die dem Klimaschutz dienen sollen, entfielen im Jahr 2020 fast 80 Prozent aller auf Wasserstofferzeugung bezogener IPFs, wobei das Wachstum vor allem auf einen starken Innovationsanstieg im Bereich der Elektrolyse zurückzuführen ist, in dem auch Deutschland seit 2011 kräftig zulegte. In der Bundesrepublik verzeichneten die klimarelevanten Wasserstofftechnologien eine jährliche Gesamtzuwachsrate von 4,2 Prozent (2011-2020) gegenüber einer Rate von 2,3 Prozent für etablierte Wasserstofftechnologien.
 
Mit Blick auf Deutschland lässt sich neben rückläufigen Patentanmeldungen bei der Erzeugung von Wasserstoff aus Gas und anderen fossilen Brennstoffen und der zugleich starken Zunahme der Wasserstoffproduktion aus Elektrolyse insbesondere ein kräftiges Wachstum bei wasserstoffbezogenen IPF für Anwendungen in der Automobilindustrie sowie bei Speicher-, Verteilungs- und Umwandlungstechnologien wie der Speicherung von gasförmigem Wasserstoff und alternativen Kraftstoffen auf Wasserstoff-Basis beobachten.

Meiste Innovationen bei potenziellen Endanwendungen im Automobilsektor

Aus globaler Sicht ragt unter den vielen potenziellen Endanwendungen von Wasserstoff der Automobilsektor bei der Innovationstätigkeit heraus, wo Unternehmen insbesondere im Brennstoffzellen- und Elektrolysebereich aktiv werden.

Linde, Siemens, Bosch und BASF führende Patentanmelder

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 Prozent aller wasserstoffbezogenen internationalen Patente im Zeitraum 2011 bis 2020 anmeldeten.

Unter den deutschen Top-Anmeldern befindet sich Linde auf dem weltweit zweiten Platz bei IPFs in etablierten Technologien mit dem Hauptfokus auf die Erzeugung von Wasserstoff sowie Speicher-, Verteilungs- und Umwandlungstechnologien (SDT). BASF befindet sich im Ranking der weltweit führenden Anmelder im Bereich etablierte Wasserstofftechnologien auf dem fünften Platz mit einer bedeutenden Stellung bei etablierten Produktions- und SDT-Technologien, aber auch bei klimaschutzmotivierten Technologien, darunter jene, die CO2-Emissionen der Wasserstoffproduktion aus fossilen Brennstoffen reduzieren (z.B. CO2-Abscheidung, -Nutzung und -Speicherung). Sowohl Siemens (Platz 6) als auch Bosch (Platz 11) belegen weltweite Spitzenpositionen, wenn es um Patente im Bereich klimamotivierte Wasserstofftechnologien geht, und verfügen über ein Portfolio mit Schwerpunkten bei grüner Wasserstofferzeugung und Endanwendungen, das sich auf Brennstoffzellen und Elektrolyseure fokussiert.

17 deutsche Start-ups mit Wasserstoffpatenten

Die Studie zeigt auch, dass mehr als die Hälfte der 10 Mrd. USD an Risikokapitalinvestitionen in Wasserstoffunternehmen im Zeitraum 2011 bis 2020 an Start-ups mit Patenten ging, obwohl diese weniger als ein Drittel aller Start-ups im Datensatz ausmachen. In Deutschland mobilisierten 17 Start-ups mit Patentaktivitäten im Wasserstoffbereich in diesem Zeitraum 278 Millionen Euro an Wagniskapital.