Europäische Firmen hinken bei Speicher-Forschung hinterher

München - Um die Energiewende erfolgreich umzusetzen und der Elektromobilität zum Durchbruch zu verhelfen, werden effiziente Strom-Speichersysteme dringend benötigt. Daher stehen diese Themen auch in Deutschland weit oben auf der Diskussions-Agenda. Doch in Sachen Forschung haben offenbar die Firmen aus Asien die Nase vorn.

Die Anzahl neuer Patentanmeldungen für elektrochemische Energiespeicher-Technologien ist in den letzten Jahren deutlich angestiegen. Dabei liegen die europäischen und amerikanischen Firmen allerdings hinter der Konkurrenz aus Asien weit zurück. Dies ist das Ergebnis einer aktuellen Studie der TU München.

Energiewende nur mit Energiespeichern möglich

Die Technische Universität München (TUM) hat im Rahmen einer Studie die Innovationskraft in Sachen Stromspeicher untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass für Lithium-Batterien deutlich mehr Schutzrechte beantragt wurden als für andere chemische Speichersysteme. Die weltweiten Patentanmeldungen, die in der Studie von 1991 bis 2011 analysiert wurden, zeigen den Trend zu den Lithium-Batterien eindeutig. Gab es 2006 noch rund 2.800 neue Patentfamilien (Gruppen von Patentanmeldungen und Patente mit ähnlichen oder gleichen Erfindungen), so waren es 2011 bereits 5.900 Anträge. Allein 4.900 von diesen waren Patentfamilien für Lithium-Batterien. Viele der Patentanmeldungen sind dabei Weiterentwicklungen vorangegangener Patente. Für Blei-Batterien gab es im Jahr 2011 etwa 580 neue Patentfamilien, für den schnell wachsenden Bereich der Redox-Flow Batterien gab es 200 Anträge, bei Alkali-Batterien waren es 240 und Natrium-Schwefel-Technologien hatten rund 20 neue Patentfamilien. Dabei meldeten asiatische Firmen fast viermal so viele Patente an wie europäische Firmen.

Energiespeicher-Techniken in naher Zukunft marktreif?

"Im Lithium-Segment gibt es also eine große Dynamik", sagt Simon C. Müller Physiker und Ökonom am Lehrstuhl für Strategie und Organisation der TUM. "Es ist durchaus möglich, dass wir schon bald an einem Punkt ankommen, an dem ein sich selbst verstärkender Effekt entsteht: Sobald die technisch-ökonomischen Daten gut genug sind, wird noch mehr in Forschung und Entwicklung investiert, was zu einem weiteren Vorsprung führt." Dies gelte umso mehr, weil Lithium-Batterien auch in Elektroautos eingesetzt werden, also sowohl in der Energie- als auch der Fahrzeugbranche nachgefragt werden. "Angesichts dieser Investitionen können wir davon ausgehen, dass neue elektrochemische Energiespeicher-Techniken in naher Zukunft marktreif und kostengünstiger als bestehende Produkte sein werden", so Müller weiter.

Japaner und Koreaner im Qualitätsindex vorne

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. Auch wenn man die Qualität der Portfolios berücksichtigt, nehmen asiatische Unternehmen nach Angaben der Forscher eine enorme Vormachtstellung ein. Die Wissenschaftler haben einen Index erstellt, der neben den quantitativen Daten auch die Zitierungen der Patentanmeldungen einbezieht. Bei den Lithium-Batterien kommen demnach acht japanische und ein koreanisches Unternehmen unter die Top 10, angeführt von Fuji. Lediglich eine amerikanische Firma taucht hier auf. Mit dem Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) folgt die erfolgreichste europäische Institution erst auf Rang 25.

"Diese Ergebnisse werfen spannende Fragen in der Forschungspolitik und im Entwicklungsmanagement auf. Es wäre beispielsweise interessant zu untersuchen, welche Strategien zur Technologieführerschaft in diesem Bereich geführt haben und was europäische Mitbewerber davon lernen können", sagt Prof. Isabell M. Welpe, Inhaberin des Lehrstuhls für Strategie und Organisation.