Wasserstoff-Elektrolyse

Das Wichtigste

1. Schutzrechte sind breit gestreut, Asien führt die Anmelderlisten an

   Die fünf größten Patentanmelder halten zusammen lediglich 5 % der 6.751 Patentfamilien, angeführt von Toyota mit 82 und dem Huaneng Clean Energy Research Institute mit 67 Familien. Nur 5 % der international angemeldeten Familien stammen aus Deutschland und 16 % aus der EU-27. Das heißt: Es gibt keine technologischen Sperrpatente weniger Monopolisten, was den Freiraum für eigene Entwicklungen bei Zellkomponenten und Systembau erhöht.^3,4,5

2. Materialinnovationen adressieren teure Rohstoffe und Verschleiß

   Forschung und Patentanmeldungen zielen auf den Ersatz teurer Edelmetalle wie Iridium, auf langlebigere Katalysatoren und auf PFAS-freie Dichtungen wie bei Siemens. Zugleich werden für die alkalische Elektrolyse neue Separatoren von Agfa Gevaert und korrosionsbeständige Stähle von Nippon Steel entwickelt. Das heißt: Zulieferer der Chemie- und Werkstoffindustrie finden hier konkrete Ansätze, um ihr bestehendes Portfolio für Elektrolyseur-Hersteller zu erweitern.^{6,7,8,9,10,11,12,13}

3. EU-Förderung verknüpft Elektrolyse direkt mit industriellen Abnehmern

   In 64 thematisch passenden EU-Projekten fließen zusammen 149,3 Mio. € an Konsortien, die Hochtemperatur- und Dampfelektrolyse in die Stahlproduktion bei der SALZGITTER MANNESMANN FORSCHUNG GMBH oder in die Kraftstoffsynthese integrieren. Auch im Markt gibt es erste Vorzeigeprojekte für BASF, wenngleich laut Medienberichten erst 2400 Megawatt durchfinanziert sind. Das heißt: Energieintensive Betriebe sollten ihre Rolle in der Wertschöpfungskette über solche geförderten Konsortien frühzeitig erproben.^{14,15,16,17,18,19}

Die Zahlen

Wer das Feld prägt

• ToyotaJPKonzernFührt das Feld als größter Patentanmelder mit 82 Patentfamilien an, ergänzt durch Toyota Central Research and Development mit 46 Familien und Elektroden-Patente von Toyota Industries.^5,20
• Deutsches Zentrum FUR Luft - und RaumfahrtDEForschungIst an 9 EU-geförderten Projekten beteiligt und koordiniert Vorhaben zu neuen Elektrolyse-Reaktoren und kritischen Rohstoffen.^21,22
• Thyssenkrupp nuceraKonzernErweitert die eigene Technologiebasis durch die Übernahme von Technologie-Assets von Green Hydrogen Systems.²³
• SiemensDEKonzernSichert internationale Schutzrechte für PFAS-freie Dichtungskonzepte in der alkalischen Wasserelektrolyse.⁷
• SK InnovationCNKonzernEntwickelt zusammen mit SK Energy Elektroden, Katalysatoren und komplette Elektrolysesysteme mit Schutzrechten in fünf Regionen.^24,25
• Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten ForschungDEForschungIst Partner in 5 passenden EU-Projekten und koordiniert die Weiterentwicklung der PEM-Elektrolyse für längere Lebensdauer.²⁶
• Industrie de NoraITKonzernPatentiert Herstellungsverfahren für Schutzelemente in alkalischen Elektrolysezellen über sieben Patentämter hinweg.²⁷

Wohin Geld fließt

Build, Partner oder Invest

Strategische Relevanz: Für Komponentenfertiger, Chemieunternehmen und den Anlagenbau ist die Elektrolyse eine direkte Ergänzung des Kerngeschäfts durch neue Membranen, Elektroden, Dichtungen oder Stähle. Für Energieversorger und Stahlwerke bildet die eigene Wasserstofferzeugung ein neues Geschäft oder eine neue Stufe in ihrer Wertschöpfungskette.Distanz zum Kerngeschäft: Das Feld erfordert elektrochemische und werkstofftechnische Fähigkeiten zur Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse (C25B1) sowie Kompetenzen im Bau von Elektrolysezellen. Für klassische Maschinenbauer ohne Elektrochemie-Erfahrung liegt die Zellentwicklung weit entfernt, für Spezialchemie- und Werkstofffirmen ist der Weg zu Katalysatoren, Separatoren und Dichtungen nah.

Hypothese: Industrieunternehmen mit Material-, Chemie- oder Anlagenbau-Kompetenz bauen eigene Komponenten und Systeme für die Wasserstoff-Elektrolyse über interne Entwicklung auf, statt Startups zu kaufen. Das bestätigt sich, wenn die Patentanmeldungen in den nächsten 12 Monaten weiter breit über viele Firmen streuen, und kippt, falls eine Konsolidierungswelle über Übernahmen einsetzt.

Wie hy zwischen Build, Partner und Invest entscheidet: Build, Partner oder Invest.

Was ihr klären solltet, bevor ihr Budget bindet

1. Welche eurer bestehenden Werkstoffe, Dichtungen oder Fertigungsprozesse lassen sich direkt auf alkalische, PEM- oder Festoxid-Elektrolysezellen übertragen, ohne bei null anzufangen?
2. Habt ihr geprüft, ob eure eigenen Schutzrechte ausreichen, wenn nur 5 % der internationalen Patentfamilien aus Deutschland stammen und asiatische Konzerne die Anmelderlisten anführen?
3. Für welchen eng abgegrenzten Teilprozess in der Elektrolyse nutzt ihr gezielt eines der Forschungsinstitute, die 67 % der Partner in den untersuchten EU-Projekten stellen?

Dazu bei Return on Innovation

• Folge #050Wachstumsstrategien im volatilen Zukunftsmarkt mit Dr. Werner Ponikwar: Wie thyssenkrupp nucera den Wasserstoff-Hype durch ein ausbalanciertes Portfolio in nachhaltiges Wachstum verwandelt