Patente für erneuerbare Meeresenergie und der Kampf gegen den Klimawandel

Erneuerbare Meeresenergie entwickelt sich rasch zu einem potenziellen Ersatz für schädliche fossile Brennstoffe. Die Europäische Kommission prognostiziert, dass erneuerbare Meeresenergie bis 2050 die wichtigste Energiequelle in der EU werden könnte. Eva Razzouk, Senior Business Intelligence Consultant, fasst die wichtigsten Ergebnisse der jüngsten Analyse von Questel über die Patentdynamik bei dieser sich schnell entwickelnden Form der sauberen Energie zusammen.

Die globale Erwärmung ist keine Hypothese mehr, da die Erde derzeit einen unbestreitbaren Klimawandel erlebt. Nach Angaben der Vereinten Nationen ist unser Planet bereits etwa 1,1 °C wärmer als im späten 19. Jahrhundert. Die NASA verzeichnete den Juli 2023 als den heißesten Monat seit Beginn der Aufzeichnungen im Jahr 1800. 
 

Treibhausgasemissionen (THG) gelten als eine der Hauptursachen für den globalen Temperaturanstieg und die Veränderung der lebenswerten Klimabedingungen auf dem Planeten. Da die Emissionen weiter steigen, werden weltweit Anstrengungen unternommen, um den Übergang zu einer Netto-Null-Welt zu ermöglichen (durch Senkung der Treibhausgasemissionen auf Netto-Null) – eine der größten Herausforderungen, vor denen die Menschheit stand. Da Länder ihre Kräfte bündeln, um ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Klimawandel zu stärken, werden alternative Energiequellen als Schlüssellösung zur Beendigung der globalen Erwärmung angesehen.

Von den potenziellen alternativen Energielösungen, die erforscht werden, entwickelt sich die erneuerbare Meeresenergie – auch bekannt als erneuerbare Meeresenergie – schnell. Nach Angaben der Europäischen Kommission könnte es bis 2050 zur wichtigsten Energiequelle in der EU werden.

Arten erneuerbarer Meeresenergie

Die Meeresenergie umfasst alle Lösungen zur Energiegewinnung aus den Bewegungen der Ozeane oder Meere. Die Stromerzeugung erfolgt durch verschiedene Arten von Meeresenergieressourcen, die in den folgenden Bereichen enthalten sind: Meereswellen, Gezeitenunterschiede zwischen Ebbe und Flut, Gezeitenströmungen, thermische Gradienten und Veränderungen des Salzgehalts, so dass sich fünf verschiedene Arten von erneuerbaren Meeresenergien ergeben:

• Wellenkraft: Erfasst die Bewegung des Ozeans und der Meereswellen und nutzt sie zur Energieerzeugung.
• Energie des Tidenhubs: Angetrieben durch den Höhenunterschied zwischen den Gezeiten durch ein Sperrwerk oder andere Bauformen in einer Flussmündung.
• Gezeitenströmungsenergie: Wird durch die Energie von Gezeitenströmungen mithilfe von Meeresturbinen erzeugt.
• Wärmeenergie: Nutzt den Temperaturunterschied zwischen der Meeresoberfläche und dem Tiefenwasser.
• Osmotische Energie: Wird aus dem Unterschied in der Salzkonzentration zwischen zwei Wasserarten gewonnen.

Erneuerbare Meeresenergie: IP-Patentdynamik

Die Analyse mithilfe unserer proprietären IP Intelligence Software für geistiges Eigentum und unserer Expertise im Bereich IP-Beratungsdienste ergab die folgenden Innovationstrends im Bereich der erneuerbaren Meeresenergie.

Trends bei der Patentanmeldung

Es wurden unterschiedliche Anmeldetrends zwischen chinesischen und nicht-chinesischen Akteuren festgestellt. Trotz der weltweiten Betonung grüner Energielösungen schienen die nicht-chinesischen Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten (FuE) im Bereich der erneuerbaren Meeresenergien in den letzten zehn Jahren einer rückläufigen Kurve zu folgen. Dennoch kehren die chinesischen (nicht erweiterten) Patentanmeldungen diesen Trend um, mit einem kontinuierlichen Anstieg und einer akzentuierten Wachstumsdivergenz zum Rest der Welt, vor allem ab 2016.

Wir haben uns auf weltweite Trends unter Ausschluss nicht verlängerter chinesischer Patente konzentriert und die folgenden interessanten Daten extrahiert.

Geografische Hotspots für Innovation

Unter den Top-F&E-Ländern belegt Südkorea hinsichtlich der Patentanmeldungen den ersten Platz (17 %), gefolgt von den USA (11,7 %) und Japan (11,2 %). 

Bei der Betrachtung der jährlichen Anmeldetrends ist für fast alle Länder eine rückläufige Investitionskurve zu beobachten. Neben China ist Indien das andere Land, das offenbar seine Investitionen in diesem Bereich erhöht, während Russland offenbar ein stabiles Tempo beibehält. 
 

Spezifische Technologietrends

Bei näherer Betrachtung der jährlichen Anmeldedynamik der verschiedenen Technologien für erneuerbare Meeresenergie sind Wellenkraft und Gezeitenströmungen mit 42 % bzw. 37 % der Gesamtzahl der identifizierten Patentfamilien die wichtigsten in Bezug auf Innovationsinvestitionen. 

Top-Akteure

Unter den Top 30 Akteuren auf diesem Gebiet stehen südkoreanische Organisationen in Bezug auf die Größe des IP-Portfolios an erster Stelle, wobei das Korea Institute of Ocean Science & Technology und Samsung Heavy Industries ganz oben auf der Liste stehen. Unter den ersten fünf liegen die japanischen Unternehmen IHI und Mitsubishi Heavy Industries auf den Plätzen drei und fünf, während das deutsche Unternehmen Robert Bosch auf dem vierten Platz liegt. Trotz seiner Position unter den Top 5 sind die meisten Patentfamilien von Robert Bosch jedoch nicht in Kraft. 

Betrachtet man die Anmeldedynamik der Top-Akteure genauer, so stimmt der Rückgang bzw. das Fehlen der Anmeldeaktivitäten von Robert Bosch in den letzten Jahren mit der oben gemachten Beobachtung überein und könnte ein Hinweis auf einen Rückgang des Interesses des Unternehmens an diesem Bereich sein.

Obwohl es einen allgemeine rückläufige Tendenz gibt, gibt es einige Neulinge in der Innovation im Bereich der erneuerbaren Meeresenergie, wie zum Beispiel das amerikanische Unternehmen Long Gull Holdings. Auch bei anderen Unternehmen wie dem schwedischen Unternehmen Eco Wave Power und dem britischen Unternehmen Marine Power Systems, das sich an der Strategie der Europäischen Kommission orientiert, haben die Anmeldeaktivitäten zugenommen. 

Der Technologiefokus der Top-Akteure

Die fünf verschiedenen erneuerbaren Meeresenergietechnologien korrelieren bei bestimmten Erfindungen, bei denen Patentfamilien mehr als einen Typ abdecken. Die höchste Anzahl voneinander abhängiger Technologien wird zwischen Gezeitenhub- und Gezeitenströmungsenergie beobachtet, wobei beide Konzepte in 1.034 Patentfamilien zu finden sind. 

Wenn man genauer untersucht, welche spezifische Technologie für Top-Akteure von Interesse ist, kann man feststellen, dass Innovationsaktivitäten nicht auf einen bestimmten Typ beschränkt sind, sondern auf mehrere gleichzeitig und insbesondere auf Wellen, Gezeitenströmungen, Gezeitenhub und thermische Energien. 
 

Dennoch beschränken einige Akteure – wie die Universität Tokio und Ocean Power Industry – ihre Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten auf Wellenkraft, während die osmotische Energie laut festgestellten Patentaktivitäten von einem einzigen Akteur in Angriff genommen wird: dem Korea Institute of Energy Research.

Hauptkonzepte und Anwendungen

Der in der folgenden Grafik dargestellte phylogenetische Baum zeigt die Hauptkonzepte, die von den Patentfamilien abgedeckt werden, die Gegenstand dieser Studie sind. 

Die Hauptkonzepte, die in den Dokumenten am häufigsten vorkommen, variieren in der Farbe, abhängig von der Anzahl der gefundenen Patentfamilien, die dieses Konzept enthalten. Je intensiver die rote Farbe, desto mehr entsprechende Dokumente gibt es.

Begrenzt man die Ausstellung auf Erfindungen mit Prioritätsterminen ab 2019, scheint „Speicherung“ das Konzept zu sein, das bei den neuesten Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten im Zusammenhang mit erneuerbaren Meeresenergietechnologien die meiste Aufmerksamkeit auf sich zieht.

Die Patentdynamik kann wertvolle Einblicke in Forschungs- und Innovationstrends und -märkte liefern, wie wir hoffen, dass diese Analyse zur erneuerbaren Meeresenergietechnologie zeigt. Für weitere Einzelheiten zur Patentaktivität im Energiesektor oder für spezifische Beratung oder Unterstützung wenden Sie sich an das Questel IP-Beratungsteam. Für zukünftige Einblicke folgen Sie unseren Veröffentlichungen und Webinaren in unserem Ressourcen-Hub und auf der speziellen Seite „Webinare und Veranstaltungen“ .

Eva Razzouk ist Senior Consultant für IP-Strategie und Innovation. Als Diplom-Ingenieurin verfügt Eva über mehr als 25 Jahre Erfahrung in den Bereichen Telekommunikation, IT und Datennetzwerke. Neben ihrer akademischen Erfahrung als Universitätsprofessorin und zertifizierte Trainerin für Cisco Routing und Switching arbeitete sie als Systemexpertin und technische Lösungsmanagerin für Ericsson.

Originaldatenrecherche von Mélanie Mantopoulos