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20.08.2014, 14:28 Uhr | 0 |

260 % Zuwachs Asien ist Patentführer bei elektrochemischen Energiespeichern

Auf keinem anderen Kontinent der Welt werden so viele Patentanträge für Energiespeicher eingereicht wie in Asien – allein im Jahr 2011 waren es 2100, fanden Forscher der TU München jetzt heraus. Ökonomisch ins Hintertreffen geraten europäische und amerikanische Firmen. 

Auch an der TUM forschen Wissenschaftler an der Produktion von Lithium-Ionen-Zellen
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Auch an der TUM forschen Wissenschaftler an der Produktion von Lithium-Ionen-Zellen. Zwar gingen in Europa die Patentanmeldungen in den letzten Jahren um 260 Prozent in die Höhe, allerdings von einem niedrigen Ausgangsniveau. 

Foto: TU München

Die Vormachtstellung von chinesischen, südkoreanischen, japanischen und taiwanesischen Unternehmen bei Energiespeichern ist kein Zufall, haben Forscher der Technischen Universität München (TUM) jetzt herausgefunden. Sie analysierten die Zahl der Patentanmeldungen für elektrochemische Energiespeicher in den Jahren 1991 bis 2011. Mit großem Abstand führen hier die Asiaten.

Asiatische Firmen reichten 2100 Patente im Jahr 2011 ein

Allein im Jahr 2011 registrierten die Forscher in Asien 2100 Verbesserungsideen für elektrochemische Energiespeicher, also für Batterien aller Art. Die Europäer kamen auf 530, die Amerikaner auf lediglich 410. Obwohl die Asiaten bereits 2001 gut im Patentgeschäft waren, steigerten sie die Zahl der Anmeldungen seitdem um 220 Prozent. Für Europa registrierten die Forscher ein Plus von 260 Prozent, allerdings von einem weitaus niedrigeren Ausgangsniveau, was dennoch hoffen lässt, dass der Kontinent nicht völlig unter die Räder kommt. In den USA gab es ein Plus von lediglich 70 Prozent.

Unter den größten Herstellern von Lithium-Batterien sind acht japanische und jeweils ein südkoreanisches und amerikanisches Unternehmen. Spitzenreiter ist Fuji. Das Pariser Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) landet als erfolgreichste europäische Institution abgeschlagen auf Rang 25. In Deutschland forschen unter anderem Wissenschaftler der TUM und des Chemiekonzerns Evonik im Bereich Lithium-Ionen-Batterien.

Hohe Anzahl der Patentanträge lässt auf günstigere Batterien hoffen

Wegen der insgesamt hohen Zahl der Patentanmeldungen könne man davon ausgehen, „dass neue elektrochemische Energiespeichertechniken in naher Zukunft kostengünstiger als bestehende Produkte sein werden“, sagt Simon Müller, Physiker und Ökonom am Lehrstuhl für Strategie und Organisation, einer der Autoren der Studie.

Nennenswerte Aktivitäten registrierten die TUM-Forscher bei Blei- und Redox-Flow-Batterien. 2011 gab es 580 beziehungsweise 200 Anmeldungen. Bei dieser Technologie wird die Energie in Form von elektrochemischen Flüssigkeiten in zwei Tanks gespeichert. In der eigentlichen Batterie werden sie in Strom umgewandelt. Die Flüssigkeiten lassen sich wie Benzin tanken, was vor allem für Elektroautos attraktiv ist, weil die Ladezeiten extrem kurz sind.

Doch auch für die Speicherung von Wind- und Solarstrom sind sie optimal, weil die Speicherkapazität allein von der Größe der Tanks abhängt. Bei den einst mit hohen Erwartungen entwickelten Schwefel-Natrium-Batterien zählten die Forscher hingegen nur 20 Anmeldungen.

In kaum einem anderen Land der Welt sind so viele Pufferbatterien installiert, die überschüssigen Wind- und Solarstrom für schlechte Zeiten speichern, wie in Deutschland. Nach den Vorstellungen der Bundesregierung soll auch die Zahl der Elektroautos bald rekordverdächtig sein. Meist werden in diesen Fällen Akkus aus der Lithium-Ionen-Familie eingesetzt. In den seltensten Fällen stammen sie komplett aus Deutschland. Meist sind sie asiatischen Ursprungs, zumindest die Zellen, die übereinander gestapelt zur Batterie werden.

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Von Wolfgang Kempkens
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