Patent-Boom bei Lithium-Batterien

Auf dem Feld der elektrochemischen Energiespeicher ist der Erfindergeist gerade besonders aktiv. Das zeigt eine aktuelle Studie der Technischen Universität München (TUM). Demnach hat sich die jährliche Zahl neuer Patentfamilien, also Gruppen von Patentanmeldungen und Patenten für ähnliche oder gleiche Erfindungen, zwischen 2006 und 2011 mehr als verdoppelt: 2006 wurden Schutzrechte für rund 2800 Entwicklungen angemeldet, 2011 waren es bereits 5900 Anträge. Dabei kommen offenbar besonders viele Ideen aus Asien: Der Studie zufolge konnten 2011 asiatischen Entwicklern 2100 Anmeldungen für Patentfamilien bei elektrochemischen Energiespeichern zugeordnet werden, europäischen Entwicklern 530 Anmeldungen, amerikanischen lediglich 410.

In der Studie wird außerdem analysiert, welche Energiespeicher-Technologien Chancen haben, sich im Zuge der Energiewende auf dem Markt durchzusetzen – ein strategisch wichtiger Punkt für alle Akteure des Energiesektors aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft. Da Unternehmen ihre Entwicklungsarbeit naturgemäß nicht offenlegen, haben Wirtschaftswissenschaftler der TUM – als Teil eines interdisziplinärenGroßprojekts zu Batteriespeichern – die weltweiten Patentanmeldungen der Jahre 1991 bis 2011 für elektrochemische Energiespeicher analysiert. Ergebnis: Die meisten Patente meldeten die Entwickler für Lithium-Batterien an, 4900 neue Patentfamilien gab es im Jahr 2011. Bereits seit 2008, so die Studienautoren, zeige die Kurve der Anmeldezahlen in diesem Segment steil nach oben – nach einem einmaligen Rückgang im Jahr 2007, als mehrere Anbieter Produkte wegen Sicherheitsmängeln zurückrufen mussten. Platz zwei belegen Blei-Batterien mit rund 580 neuen Patentfamilien im Jahr 2011, gefolgt von Alkali-Batterien mit 240 neuen Patentfamilien. Bei Redox-Flow-Batterien hat sich die Zahl der Anträge zwischen 2009 und 2011 von 90 auf 200 mehr als verdoppelt, Natrium-Schwefel-Technologien spielten mit 20 Anträgen eine gleichbleibend geringe Rolle.

„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 Skepsis, dass man Lithium-Batterien nicht sicher genug gestalten kann, ist offenbar verflogen.“ Er weist darauf hin, dass die neuen Patentanmeldungen häufiger als bei anderen Technologien in nachfolgenden Patentanmeldungen zitiert würden – ein Qualitätsmerkmal, das zeige, dass sie eine Rolle bei der Weiterentwicklung der Technologie spielen. Die Studienautoren hatten sich für eine Analyse der Patentanmeldungen entschieden, da diese einen aktuelleren Blick auf die Entwicklung ermöglichen als schon erteilte Schutzrechte.

Müller hält es für möglich, dass im Lithium-Segment bald ein Punkt erreicht wird, 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.“ Weitere Dynamik entstehe daraus, dass Lithium-Batterien neben der Energie- auch in der Fahrzeugbranche eingesetzt werden könnten. (Petra Hannen)