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Innovative Stromerzeugung

Eine Untersuchung von erneuerbaren Technologien zur Stromerzeugung auf Basis von

Patentdaten

Impressum

Herausgeber:

Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) Meitnerstr. 170563 Stuttgart Tel: +49 (0) 711-7870-0Fax: +49 (0) 711-7870-100 E-Mail: [email protected]://www.zsw-bw.de/

Autoren:

Dr. Tobias Buchmann: [email protected]

Patrick Wolf: [email protected]

Bildnachweis:

Titelbild: FONA Photothek ErbseDesign

Weitere Bilder und Grafiken: ©ZSW

Stand: Mai 2018

Beitrag für das Kopernikus-Projekt Energiewende-Navigationssystem (ENavi)www.energiewende-navi.de

ENavi 2018 | 3

Inhalt

Abbildungen ............................................................................................................................................................................................5

Tabellen ...................................................................................................................................................................................................7

1 Einleitung ............................................................................................................................................................................... 8

1.1 Theoretische Hintergründe zur Patentanalyse ........................................................................................................................8

1.2 Identifikation und Interpretation der Daten ............................................................................................................................8

2 Übersicht über die behandelten Erzeugungstechnologien .................................................................................................... 10

2.1 Übersicht über die untersuchten Erzeugungstechnologien ...................................................................................................10

2.2 Vergleichende Analysen zu erneuerbaren Energien ..............................................................................................................11

2.3 Globale Patententwicklung im zeitlichen Verlauf ..................................................................................................................12

2.4 Länderspezifischer Entwicklungsfokus ..................................................................................................................................13

3 Photovoltaik ........................................................................................................................................................................ 15

3.1 Patententwicklung der Top 5 Länder im Bereich Photovoltaik ..............................................................................................15

3.2 Innovativste Unternehmen ....................................................................................................................................................16

3.3 Solartechnologieentwicklung (alle Länder) ............................................................................................................................17

3.4 Solartechnologieentwicklung (Deutschland) .........................................................................................................................18

3.5 Technologieentwicklung auf Zellebene (alle Länder) ............................................................................................................19

3.6 Technologieentwicklung auf Zellebene (Deutschland) ..........................................................................................................20

3.7 Internationale Kooperation ...................................................................................................................................................21

3.8 Innovationen auf Bundesebene .............................................................................................................................................22

3.9 Patententwicklung der Top 5 Bundesländer ..........................................................................................................................23

3.10 Kooperation auf Bundesebene ..............................................................................................................................................24

4 Windenergie ........................................................................................................................................................................ 25

4.1 Patententwicklung der Top 5 Länder im Bereich Windenergie .............................................................................................25


4.3 Windtechnologieentwicklung (alle Länder) ...........................................................................................................................27

4.4 Windtechnologieentwicklung (Deutschland) .........................................................................................................................28



4.7 Patententwicklung der Top 5 Bundesländer .........................................................................................................................31


5 Bioenergie ............................................................................................................................................................................ 33

5.1 Patententwicklung der Top 5 Länder .....................................................................................................................................33


5.3 Bioenergieentwicklung (alle Länder) .....................................................................................................................................35

5.4 Bioenergieentwicklung (Deutschland) ...................................................................................................................................36




ENavi 2018 | 4


6 Wasserkraft ......................................................................................................................................................................... 41



6.3 Wasserkraftentwicklung (alle Länder) ...................................................................................................................................43

6.4 Wasserkraftentwicklung (Deutschland) .................................................................................................................................44





7 Solarthermie ........................................................................................................................................................................ 49



7.3 Solarthermieentwicklung (alle Länder) ..................................................................................................................................51

7.4 Solarthermieentwicklung (Deutschland) ...............................................................................................................................52





8 Geothermie .......................................................................................................................................................................... 57



8.3 Geothermieentwicklung (alle Länder) ...................................................................................................................................59

8.4 Geothermieentwicklung (Deutschland) .................................................................................................................................60

8.5 Internationale Kooperation ..................................................................................................................................................61




9 Implikationen ....................................................................................................................................................................... 65

9.1 Implikationen im Bereich Photovoltaik ..................................................................................................................................65

9.2 Implikationen im Bereich Windenergie ................................................................................................................................65

9.3 Implikationen im Bereich Bioenergie ....................................................................................................................................66

9.4 Implikationen im Bereich Wasserkraft ..................................................................................................................................66

9.5 Implikationen im Bereich Solarthermie ................................................................................................................................67

9.6 Implikationen im Bereich Geothermie ..................................................................................................................................67

Anhang ........................................................................................................................................................................................ 68

A1 Übersicht über verwendete CPC-Klassen .....................................................................................................................................69

A2 Patentdaten nach Erzeugungstechnologie ..................................................................................................................................70

Literatur ...................................................................................................................................................................................... 81

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Abbildungen

Abbildung 1: Innovative Länder nach Erzeugungstechnologie ..............................................................................................................11

Abbildung 2: Globale Patententwicklung im Bereich der Energieerzeugungstechnologien .................................................................12

Abbildung 3: Länderspezifischer Entwicklungsfokus - Energieerzeugungstechnologien .......................................................................14

Abbildung 4: Entwicklung der Patentzahl im Bereich Photovoltaik .......................................................................................................15

Abbildung 5: Photovoltaikentwicklung (alle Länder) .............................................................................................................................17

Abbildung 6: Photovoltaikentwicklung in Deutschland .........................................................................................................................18

Abbildung 7: Photovoltaikentwicklung auf Zellebene – alle Länder .....................................................................................................19

Abbildung 8: Photovoltaikentwicklung auf Zellebene - Deutschland ....................................................................................................20

Abbildung 9: Internationale Kooperation im Bereich Photovoltaik .......................................................................................................21

Abbildung 10: Photovoltaikinnovationen auf Bundesebene .................................................................................................................22

Abbildung 11: Patententwicklung der Top 5 Bundesländer im Photovoltaikbereich ............................................................................23

Abbildung 12: Kooperation auf Bundesebene im Bereich Photovoltaik ................................................................................................24

Abbildung 13: Patententwicklung der Top 5 Länder im Bereich Windenergie ......................................................................................25

Abbildung 14: Windtechnologieentwicklung – alle Länder ...................................................................................................................27

Abbildung 15: Windtechnologieentwicklung in Deutschland ................................................................................................................28

Abbildung 16: Internationale Kooperation im Bereich Windenergie ....................................................................................................29

Abbildung 17: Windenergieinnovationen auf Bundesebene .................................................................................................................30

Abbildung 18: Patententwicklung der Top 5 Bundesländer ..................................................................................................................31

Abbildung 19: Kooperation auf Bundesebene im Bereich Windenergie ...............................................................................................32

Abbildung 20: Patententwicklung der Top 5 Länder im Bereich Bioenergie .........................................................................................33

Abbildung 21: Bioenergieentwicklung – alle Länder .............................................................................................................................35

Abbildung 22: Bioenergieentwicklung in Deutschland ..........................................................................................................................36

Abbildung 23: Internationale Kooperation im Bereich Bioenergie ........................................................................................................37

Abbildung 24: Bioenergieinnovationen auf Bundesebene ....................................................................................................................38

Abbildung 25: Patententwicklung der Top 5 Bundesländer im Bereich Bioenergie ..............................................................................39

Abbildung 26: Kooperation auf Bundesebene im Bereich Bioenergie ...................................................................................................40

Abbildung 27: Patententwicklung der Top 5 Länder im Bereich Wasserkraft .......................................................................................41

Abbildung 28: Wasserkrafttechnologieentwicklung – alle Länder ........................................................................................................43

Abbildung 29: Wasserkrafttechnologieentwicklung in Deutschlandglobal ..........................................................................................44

Abbildung 30: Internationale Kooperation im Bereich Wasserkraft ......................................................................................................45

Abbildung 31: Wasserkraftinnovationen auf Bundesebene ..................................................................................................................46

Abbildung 32: Patententwicklung der Top 5 Bundesländer im Bereich Wasserkraft ............................................................................47

Abbildung 33: Kooperation auf Bundesebene im Bereich Wasserkraft ................................................................................................48

Abbildung 34: Patententwicklung der Top 5 Länder im Bereich Solarthermie ......................................................................................49

Abbildung 35: Solarthermieentwicklung – alle Länder ..........................................................................................................................51

Abbildung 36: Solarthermieentwicklung Deutschland ..........................................................................................................................52

ENavi 2018 | 6

Abbildung 37: Internationale Kooperation im Bereich Solarthermie ....................................................................................................53

Abbildung 38: Innovationen auf Bundesebene im Bereich Solarthermie ..............................................................................................54

Abbildung 40: Patententwicklung der Top 5 Bundesländer im Bereich Solarthermie...........................................................................55

Abbildung 41: Kooperation auf Bundesebene im Bereich Solarthermie ...............................................................................................56

Abbildung 42: Patententwicklung der Top 5 Länder im Bereich Geothermie .......................................................................................57

Abbildung 43: Geothermieentwicklung – alle Länder ...........................................................................................................................59

Abbildung 44: Geothermieentwicklung in Deutschland ........................................................................................................................60

Abbildung 45: Internationale Kooperation im Bereich Geothermie ......................................................................................................61

Abbildung 46: Geothermieinnovationen auf Bundesebene ..................................................................................................................62

Abbildung 47: Patententwicklung der Top 5 Bundesländer im Bereich Geothermie ............................................................................63

Abbildung 48: Kooperation auf Bundesebene im Bereich Geothermie .................................................................................................64

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Tabellen

Tabelle 1: Innovativste Unternehmen im Bereich Photovoltaik ............................................................................................................16

Tabelle 2: Innovativste Unternehmen im Bereich Windkraft ................................................................................................................26

Tabelle 3: Innovativste Unternehmen im Bereich Bioenergie ...............................................................................................................34

Tabelle 4: Innovativste Unternehmen im Bereich Wasserkraft .............................................................................................................42

Tabelle 5: Innovativste Unternehmen im Bereich Solarthermie ...........................................................................................................50

Tabelle 6: Innovativste Unternehmen im Bereich Geothermie .............................................................................................................58

Tabelle A 1: Übersicht Daten Photovoltaik ............................................................................................................................................70

Tabelle A 2: Übersicht Daten Windkraft ................................................................................................................................................72

Tabelle A 3: Übersicht Daten Bioenergie ...............................................................................................................................................74

Tabelle A 4: Übersicht Daten Wasserkraft .............................................................................................................................................76

Tabelle A 5: Übersicht Daten Solarthermie ...........................................................................................................................................78

Tabelle A 6: Übersicht Daten Geothermie .............................................................................................................................................80

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1 Einleitung

1.1 Theoretische Hintergründe zur Patentanalyse

Patente können als valider Indikator für die aus Forschungs-

und Entwicklungsprojekten entstehenden Ergebnisse

betrachtet werden. Sie bilden darüber hinaus das Ergebnis

einer erfinderischen Tätigkeit ab, welches extern im Rahmen

des Antragsprozesses in einem Patentamt validiert wird. Da ein

solcher Prozess Zeit und Geld kostet, kann davon ausgegangen

werden, dass Unternehmen in vielen Fällen Patentierungs-

prozesse für solche Inventionen in Gang bringen, die von

ökonomischer oder strategischer Bedeutung sind. In vielen

Studien werden Patente zudem nicht nur als Indikator für

Inventionen, sondern auch für Innovationen verwendet. Eine

Metanalyse von Hagedoorn und Cloodt (2003, S. 1368) ergab

diesbezüglich, dass Patente innerhalb der wirtschafts-

wissenschaftlichen Literatur als einer der geeignetsten

Indikatoren zum Vergleich der Leistungsfähigkeit hinsichtlich

neuer Technologien, Prozesse sowie Produkte angesehen

werden können, gleich ob es sich um eine Invention oder

Innovation handelt. Patentdaten liefern hierbei unter anderem

Informationen über den Anmelder wie auch über den Erfinder

sowie das betreffende Technologiefeld. Damit lassen sich

Patentaktivitäten auch geographisch verorten und in

Technologiefelder einsortieren. Darüber hinaus finden

erfinderische Tätigkeiten heute aufgrund der großen

technologischen Komplexität häufig in kooperativen Teams

statt. Auch diese Information lässt sich über die aufgeführten

Erfinder aus einem Patentdokument entnehmen. Daneben

lassen sich volkswirtschaftliche Effekte auf Basis von

Patentdaten analysieren. De Rassenfosse und Van

Pottelsberghe de la Potterie (2009) stellen beispielsweise eine

starke Korrelation zwischen den Patentzahlen und der FuE-

Leistungsfähigkeit auf der Ebene von Nationalstaaten fest.

“In large parts of the economics literature, raw patent counts are

generally accepted as one of the most appropriate indicators that

enable researchers to compare the inventive or innovative

performance of companies in terms of new technologies, new

processes and new products.”

Hagedoorn & Cloodt

Auch wenn nicht alle kommerziell nutzbaren oder genutzten

Neuheiten als Patente angemeldet und auch nicht alle

angemeldeten Patente wirklich auf dem Markt genutzt

werden, so stellen diese doch den besten uns zur Verfügung

stehenden Indikator für die Untersuchung von

Innovationsfähigkeit dar (vgl. Niosi, 2005, S. 22).

Dementsprechend sollten die aus ihnen gewonnenen

Informationen zwar stets kritisch hinterfragt, hinsichtlich ihrer

Aussagekraft über vorhandene Forschungsleistung allerdings

auch nicht unterschätzt werden.

1.2 Identifikation und Interpretation der Daten

Der Fokus der vorliegenden Studie liegt in der Untersuchung

des Patentierverhaltens in Europa und bezieht sich hierbei auf

die Anmeldungen am Europäischen Patentamt. Die für die

Analysen herangezogenen Daten entstammen der PATSTAT-

Datenbank des Europäischen Patentamts (EPA), welche

bibliografische Daten zu Patenten aus den weltweit führenden

Industrie- und Entwicklungsländern enthält. Zur Identifikation

der relevanten Technologiefelder wurde die CPC-Klassifikation

(Cooperative Patent Classification) herangezogen, welche vom

EPA in Zusammenarbeit mit dem Patent- und Markenamt der

Vereinigten Staaten verwaltet wird. Die hier untersuchten

erneuerbaren Energietechnologien finden sich hierbei in der Y-

Sektion zur Kennzeichnung neu entstehender und

sektionsübergreifender Technologien wieder. Eine genaue

Auflistung der für die Analysen herangezogenen CPC-Klassen

erfolgt im Anhang.

Für eine bessere Interpretierbarkeit basieren die hier

aufgezeigten Darstellungen auf anteilig erfassten Patenten

ENavi 2018 | 9

hinsichtlich aller verzeichneten Erfinder. Dies ist auch aus dem

Grund notwendig, da ansonsten durch Kooperation

verschiedener Länder eine doppelte Erfassung der Patente

erfolgen und kumulierte Patentzahlen somit nicht die reale

Anzahl widerspiegeln würden. Eine beispielhafte Zuweisung

wäre:

Ein Patent wird in Kooperation von drei Erfindern aus Land X sowie

einem Erfinder aus Land Y erstellt. Entsprechend dieser Konstellation

werden Land X 0,75 Patente und Land Y 0,25 Patente zugerechnet.

Eine genaue Auflistung der anteiligen sowie auch absoluten

Patentzahlen für alle Länder und Erzeugungstechnologien

findet sich im Anhang.

Ebenso wie die Patentzurechnung erfolgt auch die geografische

Zurechnung basierend auf den Erfindern und nicht dem Sitz der

Unternehmen. Hierdurch wird die Problematik umgangen, dass

Patente von Tochterunternehmen mitunter dem Mutter-

konzern zugerechnet werden und es so zu einer Verfälschung

der tatsächlichen Urheberschaft kommt. Bei Betrachtung der

innovativsten Unternehmen wurde für die Nutzung

harmonisierter Namen auf die OECD HAN-Database

(Harmonized Applicant Names) zurückgegriffen.

Aufgrund eines erhöhten administrativen Aufwands bei der

Zusammentragung und Prüfung der einzelnen Patent-

informationen sind die Daten innerhalb der PATSTAT-

Datenbank in den jüngeren (i.d.R. drei) Jahren nicht immer

vollständig. Bei den in dieser Studie gezeigten Darstellungen ist

somit meist ab dem Jahr 2015 ein Abfall des Patentoutputs zu

erkennen, welcher jedoch nicht auf einen tatsächlichen

Rückgang der Forschungstätigkeiten hinweist, sondern

vielmehr daraus resultiert, dass noch nicht alle Patentdaten

aus den betreffenden Jahren in die Datenbank aufgenommen

wurden.

In den Legenden der nachfolgenden Abbildungen werden aus

Darstellungsgründen die offiziellen Abkürzungen der jeweiligen

Staaten genutzt. Im Falle von Interpretationsschwierigkeiten

findet sich eine Aufschlüsselung der Abkürzungen und

Klarnamen in den Datentabellen im Anhang.

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2 Übersicht über die behandelten Erzeugungstechnologien

2.1 Übersicht über die untersuchten Erzeugungstechnologien

Nachfolgend werden die in diesem Kapitel untersuchten

Erzeugungstechnologien genauer aufgeschlüsselt. Hierdurch

sollen Rückschlüsse über die in den Analysen betrachteten

Bereiche der jeweiligen Technologie ermöglicht werden. Eine

genaue Auflistung der betrachteten Patentklassen (CPC-

Klassen) findet sich im Anhang.

Photovoltaik

Der Bereich der Photovoltaik beschäftigt sich mit Technologien

zur Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie unter

Nutzung von Solarzellen. Dies beinhaltet Patente zur

Konstruktion von PV-Systemen im Allgemeinen sowie auch im

Speziellen die für die Herstellung spezifischer Zellen (bspw.

mono- und polykristalline) benötigte Materialtechnologie.

Weiterhin werden innerhalb dieser Kategorie auch elektrische

und elektronische Entwicklungen hinsichtlich der

Energiewandlung sowie des Energiemanagements

berücksichtigt. Eine Umwandlung von Sonnenenergie in

thermische Energie ist nicht Bestandteil dieses Bereichs,

sondern wird in Kapitel 7 separat behandelt.

Windkraft

Der Bereich Windkraft beschäftigt sich mit Technologien zur

Umwandlung von Windenergie in elektrische Energie. Dies

umfasst primär Patente bezüglich der Konstruktion und

Weiterentwicklung von Windkraftanlagen und beinhaltet somit

zum einen die Ausgestaltung verschiedener Komponenten, wie

bspw. Rotoren, Turbinenkontrolle, Generatoren sowie zum

anderen die Konstruktion von Onshore- und Offshoretürmen.

Ein weiterer Betrachtungspunkt sind elektrische sowie

elektronische Aspekte hinsichtlich der spezifischen

Energiewandlung.

Bioenergie

Der Bereich Bioenergie beschäftigt sich mit Verfahren und

Technologien zur Gewinnung von in Biomasse gebundener

Energie. Dies umfasst zum einen die Erzeugung verschiedener

Biokraftstoffe, wie bspw. Biodiesel und Bioethanol, sowie zum

anderen die Kraftstofferzeugung aus Abfall. Letzteres

beinhaltet hierbei die Erzeugung von Methan sowie die

Synthese von Alkohol oder Diesel aus Abfällen.

Wasserkraft

Im Bereich der Wasserkraft (nachfolgend auch als

Hydroenergie bezeichnet) werden Technologien zur

Nutzbarmachung kinetischer sowie potentieller Energie von

Wasser betrachtet. Betrachtete Aspekte sind dabei

konventionelle Erzeugungsmethoden, wie Dämme,

Wasserräder und Turbinen sowie deren technische

Komponenten, aber auch alternative Formen wie Wellen- und

Gezeitenkraftwerke. Weitere berücksichtigte Methoden,

umfassen die Gewinnung von Energie aus

Meerreswärme sowie Osmosekraftwerke, mittels welcher

Energie basierend auf dem unterschiedlichen Salzgehalt von

Süß- und Meerwasser gewonnen werden kann.

Solarthermie

Der Bereich Solarthermie umfasst Technologien zur

Umwandlung von Sonnenenergie in thermische Energie. Die

hierfür relevanten Aspekte sind äußerst vielfältig und umfassen

Patente bezüglich Konzentratoren, Kollektoren und Fresnel-

Linsen. Weitere Technologien beziehen sich auf Wärme-

tauschersysteme sowie die Wandlung von thermischer Energie

in mechanische Energie, wie beispielsweise durch

solarthermisch angetriebene Stirlingmotoren.

Geothermie

Im Abschnitt Geothermie werden Technologien betrachtet,

mittels welcher eine Energiegewinnung basierend auf in der

Erde gespeicherter Wärme erfolgen kann. Hierzu gehören

spezifische Wärmetauscher, Erdsonden sowie verschiedene

Methoden zur Einführung von Medien in den Erdboden.

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2.2 Vergleichende Analysen zu erneuerbaren Energien

Abbildung 1 zeigt den länderspezifischen Anteil an

Patentanmeldungen für einzelne erneuerbare Energieformen

von 1979 bis 2017 in einer kumulierten Darstellung. Aus dieser

geht hervor, dass die Photovoltaik mit insgesamt 13.647

Patenten die innovativste Technologiegruppe darstellt. Bei der

Patent-herkunft liegt Japan hier mit knapp einem Viertel aller

Patente an der Spitze, dicht gefolgt von den USA mit

annähernd demselben Anteil. Deutschland liegt mit 17% auf

dem dritten Rang. Die Photovoltaik ist zudem die einzige

betrachtete Erzeugungstechnologie, in welcher sich Südkorea

(KR) und China (CN) unter den Top 10 wiederfinden.

Mit Blick auf den Bereich Windenergie lässt sich Deutschland

als klar innovativstes Land identifizieren. Das Land mit den

zweitmeisten Patenten im Bereich Windenergie ist Dänemark,

welches ansonsten nur noch im Bereich der Bioenergie unter

den zehn innovativsten Ländern zu finden ist.

Die Bioenergie bildet den Bereich mit den drittmeisten

Patentveröffentlichungen unter den untersuchten

Technologiegruppen. Als klar innovativstes Land kann hier die

USA angesehen werden, welche sich für 33% aller Patente in

diesem Bereich verantwortlich zeigt. Auf dem zweiten Rang

findet sich mit 18,5% die Kategorie ‚Sonstige Länder‘ wieder,

was vor allem eine starke Diversität innovativer Länder auf

dem betrachteten Gebiet impliziert.

Die Solarthermie stellt mit insgesamt 5.150 Patenten die

Erzeugungstechnologie mit den viertmeisten Patenten dar.

Gemessen am Patentoutput ist Deutschland mit einem Anteil

von 27% an den Veröffentlichungen hierbei das innovativste

Land, gefolgt von der Kategorie “Sonstige Länder“ mit 18%.

Interessant ist hierbei vor allem, dass das hinsichtlich der

Photovoltaik erstplatzierte Japan sich lediglich auf dem fünften

Rang wiederfindet, was eine entsprechende Spezialisierung

dieses Landes im Bereich der Sonnenenergienutzung impliziert.

Abbildung 1: Innovative Länder nach Erzeugungstechnologie

GeothermieWasserkraft

BioenergieWindkraft

SolarthermiePhotovoltaik

13647Patente

5150Patente

8792Patente

6065Patente

2353Patente

297Patente

AT

CA

CH

CN

DE

DK

ES

FI

FR

GB

IE

IT

JP

KR

NL

NO

SE

US

Sonstige

ENavi 2018 | 12

Bei der Wasserkraft stellt die Kategorie ‚sonstige Staaten‘ mit

knapp 20% aller Patente den größten Anteil dar und offenbart

ebenso wie bereits bei der Bioenergie das Vorhandensein einer

Vielzahl innovativer Länder. Den zweit- und drittgrößten Anteil

an Patenten haben die USA (15%) und Deutschland (13%).

Im Bereich der Geothermie liegt Deutschland mit einem Viertel

aller Patente auf dem ersten Platz, gefolgt von den USA mit

19% (75 Patente) auf dem zweiten Rang. Die Darstellungen

zeigen hierbei deutlich, dass die Bundesrepublik im Bereich der

thermischen Energie international einen Spitzenplatz

einnimmt.

2.3 Globale Patententwicklung im zeitlichen Verlauf

Abbildung 2 veranschaulicht die Entwicklung der

Patentveröffentlichungen für die fünf betrachteten

Erzeugungsformen in anteiliger und absoluter Form. Die

absolute Darstellungsweise zeigt bei allen sechs Energieformen

einen stetig zunehmenden Anstieg der Forschungs- und

Publikationstätigkeiten ab ca. 2005 mit einem bisherigen Peak

in den Jahren 2012 und 2013. Als patentstärkster

Technologiebereich kann innerhalb der Darstellung klar die

Photovoltaik identifiziert werden, welche über den gesamten

Betrachtungszeitraum den größten Anteil der erneuerbaren

Energien einnimmt. Auffällig ist dabei vor allem, dass dieser

Anteil bis Anfang der 2000er Jahre noch zumeist bei knapp 50%

lag, sich diese allerdings aufgrund eines Erstarkens anderer

erneuerbarer Technologien auf seitdem stabile 40% reduziert

hat. Die Ergebnisse zeigen hier vor allem ein verstärktes

Aufkommen der Windkraftforschung, welche ihren Anteil am

Forschungsmix ab dieser Zeit, mit Ausnahme eines ersten

Peaks in den frühen 80er Jahren, nahezu verdoppelt hat.

Der Bereich der Wasserkraft verzeichnet im direkten Vergleich

mit den vorher genannten Technologien einen deutlich

geringeren Anstieg unter Berücksichtigung der letzten Dekade,

was letztlich auch mit einem erkennbaren relativen Rückgang

verknüpft ist.

Abbildung 2: Globale Patententwicklung im Bereich

der Energieerzeugungstechnologien

0% 20% 40% 60% 80% 100%

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

20170 400 800 1200 1600 2000

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

0400800120016002000

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

Patente im Bereich Photovoltaik (anteilig/absolut)

Patente im Bereich Windkraft (anteilig/absolut)

Patente im Bereich Bioenergie (anteilig/absolut)

Patente im Bereich Hydroenergie (anteilig/absolut)

Patente im Bereich Geothermie (anteilig/absolut)

Patente im Bereich Solarthermie (anteilig/absolut)

0 400 800 1200 1600 2000

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

ENavi 2018 | 13

Die Entwicklungen bezüglich der Geothermie haben, wie

bereits aus den Gesamtpatentzahlen in Abbildung 1 gefolgert

werden kann, einen nur sehr geringen Anteil an der

technischen Entwicklung erneuerbarer Energien. Dennoch wird

auch hier ein zumindest leichter Anstieg der Patentzahlen

ersichtlich, welcher sich zeitlich mit denen der anderen

erneuerbaren Energien überschneidet.

Die Bioenergie zeigt ebenso wie die Solar- und Windkraft eine

Zunahme an Patentveröffentlichungen seit dem Jahr 2007. Die

knapp 15% Anteil an den Gesamtpatenten blieben im

Zeitverlauf vergleichsweise stabil und überschritten lediglich

Anfang der 80er Jahre aufgrund eines temporären Rückgangs

im Solarbereich die 20%.

Unter Betrachtung der Ergebnisse im Bereich Solarthermie fällt

auf, dass diese speziell zu Beginn des Betrachtungszeitraumes

einen hohen Anteil an den Erzeugungstechnologiepatenten

aufwies, allerdings bis Mitte der 80er Jahre von den anderen

Technologien, hierbei insbesondere der Bioenergie, eingeholt

wurde. Dennoch nimmt sie über den gesamten

Betrachtungszeitraum einen durchaus relevanten Anteil von

meist knapp 10 - 15% ein.

2.4 Länderspezifischer Entwicklungsfokus

Abbildung 3 gibt einen weltweiten Überblick über die

Patentanmeldungen am Europäischen Patentamt im Bereich

der erneuerbaren Energien und hebt die zehn innovativsten

Länder sowie deren Anteile an den sechs betrachteten

Energieerzeugungsformen hervor.

1 26720

Patente im Bereich Photovoltaik

Patente im Bereich Windkraft

Patente im Bereich Bioenergie

Patente im Bereich Hydroenergie

Patente im Bereich Geothermie

Patente im Bereich Solarthermie

10986

17671

61624

51908

ENavi 2018 | 14

Mit insgesamt 7.671 Patenten liegen die Vereinigten Staaten

an der Spitze, wobei sich von diesen nahezu die Hälfte aus

Forschung im Solarbereich ergibt. Den zweitgrößten

Technologiebereich bildet die Bioenergie, in welcher die USA

eine Führungsposition einnehmen.

Mit 4.632 Patenten liegt Japan auf dem dritten Rang. Genauso

wie in Südkorea (Platz 7) gibt es hier eine starke

Entwicklungsfokussierung auf Solartechnologien, welche über

75% bzw. 85% des Patentoutputs einnehmen.

Einen ähnlich starken Fokus, allerdings in Bezug auf

Windenergie, zeigen hierbei das viertplatzierte Dänemark

sowie Spanien (Platz 10), bei welchen sich auch aufgrund ihrer

geografischen Lage die Nutzung von Windenergie als

vorteilhaft erweist.

Die übrigen Länder unter den Top 10 liegen mit

Großbritannien, Frankreich, den Niederlanden und Italien alle

auf dem europäischen Kontinent. Interessant ist außerdem,

dass China, welches vor allem in der Produktion im Bereich

Photovoltaik weltweit führend ist, hinsichtlich seiner Forschung

nicht zu den zehn innovativsten Ländern gehört.

1 26720

27408

34874

41921

71221

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91023

Abbildung 3: Länderspezifischer Entwicklungsfokus - Energieerzeugungstechnologien

ENavi 2018 | 15

3 Photovoltaik

3.1 Patententwicklung der Top 5 Länder im Bereich Photovoltaik

In der in Abbildung 4 dargestellten Patententwicklung zeigt

sich, dass in den frühen 80er Jahren die Photovoltaik-

entwicklung primär von den USA sowie Deutschland ausging.

Erstere können speziell im Zeitraum 1985 bis 1987 einen

erhöhten Output aufweisen. Ab Anfang der 90er Jahre begann

Japan sich verstärkt im Photovoltaikbereich zu etablieren und

konnte seine Spitzenposition fast 20 Jahre lang beibehalten.

Ein deutlicher Anstieg der Forschungsaktivität zeigte sich

hierbei speziell ab dem Jahr 1997 und resultierte in einen

ersten japanischen Peak im Jahr 2000 mit über 100 Patenten.

Die hinsichtlich des Gesamtoutputs zweit- und drittplatzierten

Länder USA und Deutschland konnten zu diesem Zeitpunkt

jeweils lediglich ein Drittel dieses Outputs generieren, wiesen

aber bereits ab Mitte der 2010er Jahre eine deutlich erhöhte

Forschungsleistung auf. Speziell die Vereinigten Staaten

setzten sich ab dem Jahr 2007 als neuer Spitzenreiter durch

und erreichten 2011 mit 437 Patenten ihren bisherigen

Höchstwert. Einen höheren Wert erreichte bisher lediglich

Japan im darauffolgenden Jahr mit 458 Veröffentlichungen.

Trotz eines ebenfalls deutlichen Anstiegs blieben die

Patentzahlen der Bundesrepublik deutlich hinter denen der

beiden vor ihm platzierten Länder zurück, erreichten in ihrem

bisherigen Maximum allerdings immerhin 280 eingereichte

Patente.

Das hinsichtlich seines Gesamtoutputs viertplatzierte Südkorea

weist einen erst vergleichsweise späten Einstig in die

Photovoltaikforschung auf. Nach ersten Entwicklungen im Jahr

2005 kommt es ab 2009 zu einem Anstieg des Verlaufs,

welcher mitunter starke Antiegsraten aufweist. Dennoch bleibt

die Anzahl an veröffentlichten Patenten über den gesamten

Zeitraum unter denen der Bundesrepublik. Das fünftplatzierte

Frankreich kann seine Forschungsaktivitäten zwar ab dem Jahr

2005 ebenso zunehmen erhöhen, überschreitet allerdings nie

die Anzahl an 100 Patenten pro Jahr und bleibt somit deutlich

hinter den Entwicklungen der anderen betrachteten Länder

zurück.

Abbildung 4: Entwicklung der Patentzahl im Bereich Photovoltaik

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3.2 Innovativste Unternehmen

Von den in Tabelle 1 aufgezeigten forschenden Unternehmen

weist die deutsche Merck Patent GmbH, welche einen ihrer

Schwerpunkte auf Optoelektronik und Halbleiter legt, die

meisten Patenten im Solarbereich auf. Die folgenden Plätze

belegen mit Canon, Sharp und Sanyo drei japanische

Unternehmen, welche insgesamt bereits mehr als 700 Patente

vorweisen können.

Weitere deutsche Halter entsprechender Patentrechte unter

den Top 10 sind die Fraunhofer Gesellschaft e.V. sowie BASF.

Generell fällt auf, dass der Patentbereich in 11 von 15 Fällen

von Großkonzernen dominiert wird. Zudem finden sich

ausschließlich Unternehmen aus den fünf innovativsten

Ländern unter den Top 15. Bei einer erweiterten Betrachtung

findet sich sogar erst auf Platz 33 mit der schweizer Universität

EPFL (insgesamt 60 Patente) die Einrichtung eines Landes, das

nicht zu den 5 Ländern mit dem höchsten Patentoutput im

Photovoltaikbereich gehört.

Tabelle 1: Innovativste Unternehmen im Bereich Photovoltaik

Land Unternehmen Patente Anteil

1 DE MERCK PATENT GMBH 385 2,95%

2 JP CANON KK 248 1,90%

3 JP SHARP KK 246 1,89%

4 JP SANYO ELECT CO LTD 242 1,86%

5 KR LG ELECT INC 225 1,73%

6 US E I DU PONT DE NEMOURS & CO 182 1,40%

7 DE FRAUNHOFER GESELLSCHAFT EV 159 1,22%

8 US GENERAL ELECT CO 158 1,21%

9 FR CEA & AUX ENERGIES ALTERNATIVES 149 1,14%

10 DE BASF SE 138 1,06%

11 KR LG CHEM LTD 137 1,05%

12 FR SAINT GOBAIN GLASS FR 130 1,00%

13 KR SAMSUNG SDI CO LTD 130 0,99%

14 DE SIEMENS AG 122 0,93%

15 US SUNPOWER CORP 104 0,80%

ENavi 2018 | 17

3.3 Solartechnologieentwicklung (alle Länder)

Abbildung 5 zeigt die globale Patententwicklung im

Photovoltaikbereich aufgegliedert nach Technologie-

bestandteilen. Aus den Entwicklungen wird deutlich, dass in

der bisherigen Forschung vor allem die Weiterentwicklung von

Zelltypen im Vordergrund stand. Eine Verstärkung der

Forschung kann dabei ab der Jahrtausendwende ausgemacht

werden.

Die Energiewandlung im Solarbereich wurde erst ab ca. 2010

und somit erst in jüngerer Zeit verstärkt untersucht und

weiterentwickelt. Ihr bisheriges Maximum liegt im Jahr 2013.

Innovationen hinsichtlich des Maximum Power Point Tracking

(MPPT) weisen von allen Technologiebestandteilen die

geringsten Patentzuwächse auf und zeigen erst ab dem Jahr

2004 überhaupt regelmäßige Outputs.

Abbildung 5: Photovoltaikentwicklung (alle Länder)

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ENavi 2018 | 18

3.4 Solartechnologieentwicklung (Deutschland)

Die in nebenstehender Abbildung dargestellten Entwicklungen

in Deutschland zeigen generell eine ähnliche Schwer-

punktlegung wie in der globalen Darstellung. Dennoch ist im

Bereich der Zelltypen ein vor allem seit den 2010er Jahren

verstärkter Fokus festzustellen. Ein solcher findet sich hierbei

seit 2008 auch im Bereich der Energiewandlung, welche

zumindest anteilig einen höheren Patentoutput aufweist als bei

einer weltweiten Betrachtung. Vor dem Jahr 2003 wurden in

diesem Technologiebereich hingegen nahezu keine deutschen

Entwicklungen veröffentlicht.

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Abbildung 6: Photovoltaikentwicklung in Deutschland

ENavi 2018 | 19

3.5 Technologieentwicklung auf Zellebene (alle Länder)

Bei den globalen Entwicklungen auf Zellebene erkennt man

einen deutlichen Forschungsfokus bei monokristallinen sowie

organischen Zellen. Erstere wiesen hierbei besonders in den

Jahren 2011 bis 2013 einen Peak auf, welcher sich im Anschluss

allerdings wieder deutlich abschwächte. Als Grund hierfür liegt

eine verstärkte Konzentration auf organische Solarzellen nahe,

welche seit dem Folgejahr 2014 ihr Maximum an

Patentveröffentlichungen vorweisen konnten.

Weitere verstärkte Forschungsbereiche liegen bei den CIS-

Zellen sowie den Farbstoffzellen. Poly- und mikrokristalline

Zellen stellen hingegen eher Nischen dar, welche im Laufe der

letzten 40 Jahre zwar regelmäßig untersucht wurden, das

Forschungsinteresse von bspw. monokristallinen und

organischen Zellen jedoch nie erreichen konnten.

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Abbildung 7: Photovoltaikentwicklung auf Zellebene – alle Länder

ENavi 2018 | 20

3.6 Technologieentwicklung auf Zellebene (Deutschland)

Hinsichtlich der deutschen Entwicklungen auf Zellebene

erkennt man eine deutlich stärkere Fokussierung als unter

globaler Betrachtung. So liegt das Hauptaugenmerk in der

Bundesrepublik bereits seit Mitte der 2000er Jahre speziell auf

organischen Zellen. Monokristalline Solarzellen waren in den

Jahren 2012 und 2013 zwar ebenfalls Gegenstand der

Forschungen, jedoch zu einem erkennbar geringeren Anteil als

im weltweiten Vergleich.

Generell zeigen sich bezüglich der Zellforschung grade bis

Mitte der 2000er Jahre eine deutlich höhere Anzahl an weißen

Flecken im Vergleich zur globalen Betrachtung, bei welcher in

dieser Zeit vor allem die frühen japanischen Solarforschungen

zu erhöhten Patentoutputs beigetragen haben.

Abbildung 8: Photovoltaikentwicklung auf Zellebene - Deutschland

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ENavi 2018 | 21

3.7 Internationale Kooperation

Bei der internationalen Kooperation in der Patententwicklung

liegt die Bundesrepublik im Bereich Photovoltaik an erster

Stelle. Primäre Forschungspartner sind hierbei die

zweitplatzierte USA sowie die Nachbarländer Frankreich und

Schweiz. Die an dritter Stelle liegende Kategorie ‚Sonstiges‘

deutet auf eine weltweit breit verteilte Forschungsaktivität im

Photovoltaikbereich hin. Über die Hälfte der Kooperationen in

diesen Ländern erfolgen hierbei mit Deutschland oder den

USA.

Hinsichtlich des Anteils an in internationaler Kooperation

erstellten Patenten weisen von den zehn dargestellten Ländern

vor allem Österreich und die Schweiz mit 49% bzw. 47% sehr

hohe Werte auf. Deutschland und die USA liegen mit knapp

20% bzw. 13% deutlich unter diesem Anteil.

Insbesondere die asiatischen Länder weisen sowohl

untereinander als auch in interkontinentaler Sicht nur

vergleichsweise wenige Kooperationen auf. So liegt hier der

Anteil an Patenten, welche in internationaler Kooperation

erstellt wurden, in Korea bei ca. 6% und in Japan bei nur knapp

3%.

Abbildung 9: Internationale Kooperation im Bereich Photovoltaik

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ENavi 2018 | 22

3.8 Innovationen auf Bundesebene

Auf Bundesebene finden sich die innovativsten Regionen im

Solarbereich vornehmlich im Süden der Republik. Die meisten

Patentanmeldungen finden sich hierbei in den Regionen

München, Freiburg und Frankfurt am Main sowie in den diese

Städte umgebenden Kreise. In den östlichen Bundesländern

heben sich vor allem Berlin und Dresden hervor. Der Norden

der Bundesrepublik weist hingegen nahezu keinen

signifikanten Anteil an Veröffentlichungen auf. Lediglich

Hamburg hebt sich mit insgesamt ca. 30 Patenten etwas von

den umliegenden Gebieten ab.

Abbildung 10: Photovoltaikinnovationen auf Bundesebene

0 10 20 30 40 50 60

ENavi 2018 | 23

3.9 Patententwicklung der Top 5 Bundesländer

Unter Betrachtung der innovativsten Bundesländer im

Photovoltaikbereich liegt das Land Baden-Württemberg,

welches besonders seit dem Jahr 2007 einen starken Anstieg

an Patentveröffentlichungen verzeichnete, mit insgesamt 560

Patenten an der Spitze. Das zweitplatzierte Bayern war vor

allem in den 80er und 90er Jahren Vorreiter in der

Bundesrepublik und konnte auch innerhalb der letzten Dekade

starke Anstiege verzeichnen, welche allerdings zeitlich denen

von Baden-Württemberg und Hessen nachgelagert waren.

Auch hinsichtlich des maximalen Patentoutputs liegt der

Freistaat mit 50 Veröffentlichungen im Jahr 2011 hinter Baden-

Württemberg (71 Patente im Jahr 2012) und Hessen (54

Patente im Jahr 2014). Die Entwicklung der

Photovoltaikforschung beim viertplatzierten Nordrhein-

Westfalen zeigt im Jahr 2001 erstmals einen Output von über

zehn Patenten. Dieses Niveau hielt sich seitdem

vergleichsweise lang und erhöhte sich erst ab 2009 stetig auf

einen letztendlichen Maximalwert von 39 Patenten im Jahr

2012.

Mit Sachsen ist auch eines der Bundesländer im Osten der

Republik in den Top 5 vertreten (insgesamt 123 Patente). Mit

2003 lag der Beginn der patentbezogenen Forschung jedoch

deutlich später als bei den anderen vier dargestellten

Bundeländern. Generell liegt der Output verglichen mit diesen

auch sichtbar geringer und übersteigt die Werte vom

viertplatzierten Nordrhein-Westfalen nur in einem einzigen

Jahr.

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Abbildung 11: Patententwicklung der Top 5 Bundesländer im Photovoltaikbereich

ENavi 2018 | 24

3.10 Kooperation auf Bundesebene

Hinsichtlich der Zusammenarbeit zwischen den Bundesländern

liegt Hessen, welches 270 Kooperationen und einen Anteil von

47% bei den in Zusammenarbeit erstellten Patenten aufweist,

an der Spitze. Primäre Kooperationspartner waren hierbei die

sich auf den nachfolgenden Plätzen zwei bis vier befindlichen

Länder Baden-Württemberg (255 Patente, 29%), Bayern (246,

33%) und Nordrhein-Westfalen (179, 37%), welche sich auch

hinsichtlich des Patentoutputs alle unter den fünf innovativsten

Ländern wiederfinden. Die ersten ostdeutschen Bundesländer

liegen mit Berlin und Sachsen erst auf den Plätzen sechs und

sieben, allerdings weisen diese im Vergleich zu den bereits

genannten Ländern einen erkennbar höheren Anteil an in

Zusammenarbeit erstellten Patenten auf (Berlin 64%, Sachsen

47%, Thüringen 57%, Sachsen-Anhalt 85%). Auffällig ist zudem,

dass jedes der deutschen Bundeländer Patente im Bereich der

Photovoltaik und zudem mindestens eine Veröffentlichung in

Kooperation vorweisen kann.

Abbildung 12: Kooperation auf Bundesebene im Bereich Photovoltaik

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ENavi 2018 | 25

4 Windenergie

4.1 Patententwicklung der Top 5 Länder im Bereich Windenergie

Bei den innovativsten Ländern im Technologiefeld Windkraft

liegt Deutschland, welches kumuliert eine Anzahl von 2287

Patenten aufweist, fast über den gesamten betrachteten

Zeitraum hinweg an erster Stelle. Den zweiten Platz bildet

dessen Nachbarland Dänemark (2097 Patente) gefolgt von den

USA (1656 Patente), Japan (1014 Patente) und Spanien (669

Patente).

Hinsichtlich des Gesamtverlaufs ist erkennbar, dass die

Entwicklung bei allen dargestellten Ländern zunächst bis zu

Beginn der 2000er Jahre auf einem sehr niedrigen Niveau liegt.

Ein erster erkennbarer Anstieg der Patentanmeldungen

erfolgte anschließend zunächst in Deutschland und zeigte sich

in seiner Ausprägung deutlich stärker als in den anderen

Ländern. Von diesen vollzogen insbesondere Dänemark und die

USA ab Ende der 2010er Jahren eine sehr dynamische

Entwicklung. Besonders die dänische Windenergieforschung

war seitdem durch einen starken Anstieg gekennzeichnet und

erreichte im Jahr 2013 mit 366 Patentveröffentlichungen den

bisher maximalen Jahresoutput.

In der Darstellung zeigt sich generell ein starker

Zusammenhang zwischen Patentoutput und dem Beginn einer

verstärkten Forschungsaktivität. Speziell Japan und Spanien

erhöhten ihre Patentzahl im Vergleich zu den vor ihnen

platzierten Ländern erst deutlich verzögert ab dem Jahr 2009

bzw. 2011. Erkennbar ist zudem, dass jedes der unter den Top

5 platzierten Länder einen deutlichen Peak zwischen 2012 und

2014 aufweist, welcher jeweils von einem starken Abfall der

Patententwicklung begleitet wird.

Abbildung 13: Patententwicklung der Top 5 Länder im Bereich Windenergie

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An der Spitze in der Liste der innovativsten Unternehmen steht

die deutsche Siemens AG mit 910 Patenten gefolgt von General

Electric aus den USA und dem dänischen Unternehmen Vestas

Wind Systems. Auffällig ist hier, dass die ersten vier Plätze von

Unternehmen von vier verschiedenen Ländern belegt werden,

bei welchen es sich gleichzeitig um diejenigen mit der größten

Anzahl an Patentveröffentlichungen handelt. Das erste

spanische Unternehmen, die zu Siemens gehörige Gamesa

Innovation & Technology SL, wird mit insgesamt 126 Patenten

auf Platz 7 geführt.

Generell zeigt sich in der Auflistung eine starke Konzentration

der Forschungsleistung. So sind sämtliche Unternehmen,

welche sich bezüglich ihres Patentoutputs unter den besten

zehn befinden, einem der im vorherigen Abschnitt

aufgezeigten fünf Ländern zuzuordnen. Erst unter Betrachtung

der 15 führenden Forschungsunternehmen sind mit der Alstom

S.A. und der AB SKF ein französisches sowie ein schwedisches

Unternehmen zu finden.

Im Vergleich mit den innovativsten Unternehmen der im

vorherigen Abschnitt betrachteten Solarbranche ist zudem

erkennbar, dass unter den Top 10 vermehrt auch

mittelständige Betriebe zu finden sind.

Tabelle 2: Innovativste Unternehmen im Bereich Windkraft




3 DK VESTAS WIND SYSTEMS AS 716 9,77%

4 JP MITSUBISHI HEAVY IND LTD 340 4,63%

5 DE WOBBEN PROPERTIES GMBH 163 2,22%

6 DE NORDEX ENERGY GMBH 156 2,13%

7 ES GAMESA INNOVATION & TECH SL 126 1,71%

8 DE SENVION GMBH 109 1,49%

9 DK LM GLASFIBER AS 100 1,36%

10 DK LM WP PATENT HOLDING AS 85 1,15%

11 JP HITACHII LTD 70 0,95%

12 FR ALSTOM RENEWABLE TECH 58 0,79%

13 ES ALSTOM RENOVABLES ESPANA SL 54 0,74%

14 DE ROBERT BOSCH GMBH 53 0,72%

15 SE AB SKF 50 0,68%

ENavi 2018 | 27

4.3 Windtechnologieentwicklung (alle Länder)

Bei einer genaueren Analyse des Technologiefeldes

Windenergie fällt auf, dass sich vor allem in jüngerer Zeit

Schwerpunkte in den Bereichen Rotoren und Turbinenkontrolle

herauskristallisiert haben, nachdem hier bereits seit den 80er

Jahren regelmäßig Patente, wenn auch in deutlich niedriger

Zahl, publiziert wurden. Sekundäre Schwerpunkte liegen in den

Bereichen der Generatoren, Windturbinen und sonstigen

Komponenten.

Bei einem Vergleich zwischen Onshore- und Offshore-Türmen

zeigt sich, dass erstere mit Patenten bereits zu Beginn der 80er

Jahre einen deutlich längeren Entwicklungsvorlauf vorweisen

und auch derzeit prioritär betrachtet werden. Erste

Veröffentlichungen im Bereich der Offshore-Türme wurden

hingegen erst um die Jahrtausendwende veröffentlicht, zeigen

aber ebenfalls einen leichten Anstieg der Forschungsleistung in

jüngerer Zeit.

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Abbildung 14: Windtechnologieentwicklung – alle Länder

ENavi 2018 | 28

4.4 Windtechnologieentwicklung (Deutschland)

Da Deutschland als innovativstes Land im Windenergiebereich

großen Anteil an den internationalen Patenten hat, zeigen sich

bei dessen spezifischer Betrachtung starke Ähnlichkeiten

hinsichtlich des Fokus auf Rotoren und Turbinenkontrolle.

Einen kleineren Anteil an den Entwicklungen nehmen hingegen

Entwicklungen hinsichtlich Windturbinen mit Rotationsachsen

entgegen der Windrichtung sowie auch Offshore-Türmen ein,

welche zu großen Teilen eher dänischen Innovatoren

zuzurechnen sind.

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Abbildung 15: Windtechnologieentwicklung in Deutschland

ENavi 2018 | 29


Hinsichtlich der internationalen Kooperation findet sich die

Kategorie ‚Sonstiges‘ auf dem ersten Platz wieder, was auf eine

weite internationale Verzweigung von Forschungsaktivitäten

hindeutet. Die meisten Kooperationen erfolgten hierbei zu den

zweitplatzierten USA, dem drittplatzierten Deutschland sowie

dem viertplatzierten Dänemark, welche auch bezüglich des

generellen Patentoutputs die ersten drei Positionen

einnehmen. Der Anteil an in Zusammenarbeit mit anderen

Ländern erstellten Patenten liegt bei den dargestellten Ländern

in Großbritannien mit 28% sowie China mit 29% am höchsten.

Das ansonsten bei internationaler Betrachtung äußerst

produktive Japan fällt ebenso wie Spanien unter Betrachtung

der Forschungskooperationen deutlich zurück. Der Anteil in

diesen Ländern beträgt lediglich 7% bzw. 8%.

Abbildung 16: Internationale Kooperation im Bereich Windenergie

0 50

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Sonstige

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ENavi 2018 | 30


Abbildung 17 zeigt, dass die innovativsten Kreise

erwartungsgemäß fast ausschließlich im Norden Deutschlands

liegen. An der Spitze steht dabei der Landkreis Aurich, in

welchem das Unternehmen Enercon seinen Sitz hat. Weitere

innovative Landkreise sind Rendsburg-Eckernförde, Hamburg,

Berlin, das Emsland sowie die Grafschaft Bentheim.

Neben diesen Regionen lässt sich eine breite Verteilung von

Kreisen mit zumindest mittlerem bis niedrigem

Forschungsaufkommen (30 bis 70 Patente) über ganz

Deutschland erkennen. Ausnahme bilden hierbei lediglich

Mecklenburg-Vorpommern und der Norden Sachsen-Anhalts,

welche verstärkt durch „weiße Flecken“ gekennzeichnet sind.

Abbildung 17: Windenergieinnovationen auf Bundesebene

0 50 100 150 200 250

ENavi 2018 | 31


Beim Vergleich der Bundeländer liegt Niedersachsen an der

Spitze. Mit insgesamt 611 Patenten hebt es sich deutlich vom

zweitplatzierten Schleswig-Holstein (318 Patente) und

drittplatzierten Bayern (288 Patente) ab.

Unter Betrachtung der zeitlichen Entwicklung fällt auf, dass

erste Patente im Windenergiebereich bereits in den frühen

80er Jahren veröffentlicht wurden und diese ihren Ursprung

verstärkt in den süddeutschen Ländern Bayern und Baden-

Württemberg hatten. Einen ersten starken Anstieg der

Forschungsaktivitäten gab es hingegen erst zu Beginn der

Jahrtausendwende in Niedersachsen mit einem ersten Peak im

Jahr 2004 (46 Patente).

Schleswig-Holstein, Bayern, Nordrhein-Westfalen sowie Baden-

Württemberg auf den nachfolgenden Plätzen zeigen erst

deutlich später erhöhte Forschungstendenzen und reichen mit

zwei Ausnahmen auch nie an den Output vom Erstplatzierten

Niedersachsen heran. Generell zeigt sich anhand des Verlaufs

eine starke Diskontinuität hinsichtlich der Anzahl an

Veröffentlichungen. So schwankt die Zahl an angemeldeten

Patenten häufig auch innerhalb relativ kurzer Zeiträume

deutlich.

Abbildung 18: Patententwicklung der Top 5 Bundesländer

0

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Niedersachsen Schleswig-Holstein Bayern Nordrhein-Westfalen Baden-Württemberg

ENavi 2018 | 32


Die Zusammenarbeit auf Ebene der Bundeländer wird von

Niedersachsen, Nordrhein-Westfalen sowie Schleswig-

Holstein dominiert. Primärer Partner von Niedersachsen ist

hierbei Nordrhein-Westfalen, wohingegen Schleswig-Holstein

verstärkt mit dem angrenzenden Hamburg gemeinsame

Forschung betreibt. Auch bei den anderen Bundesländern zeigt

sich eine mitunter deutliche Präferenz der Zusammenarbeit

mit direkt angrenzenden Ländern. Vor allem bei Betrachtung

der Stadtstaaten ist jedoch zu beachten, dass diese Ergebnisse

zumindest teilweise durch das Heranziehen der Wohnorte der

Patenturheber für die regionale Zuordnung beeinflusst werden.

Der Anteil an in bundeslandübergreifender Kooperation

erstellten Patenten liegt demnach in den Stadtstaaten Bremen

(65%), Hamburg (48%) und Berlin (48%) am höchsten. Die

Länder Brandenburg (69%), Sachsen-Anhalt (60%) und

Thüringen (64%) weisen diesbezüglich zwar ebenfalls hohe

Prozentwerte auf, liegen hinsichtlich der Menge ihrer

Veröffentlichungen allerdings deutlich niedriger.

Abbildung 19: Kooperation auf Bundesebene im Bereich Windenergie

0 25 50

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Mecklenburg-Vorpommern

Bremen

Hessen

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Sachsen-Anhalt

Thüringen

ENavi 2018 | 33

5 Bioenergie

5.1 Patententwicklung der Top 5 Länder

Im Technologiefeld Bioenergie liegt hinsichtlich der Gesamtzahl

an veröffentlichten Patenten mit deutlichem Abstand die USA

an erster Stelle. Die Patentzahl liegt hierbei mit 3.038 sichtbar

über dem des diesbezüglich zweitplatzierten Deutschlands

(1.274 Anmeldungen), welches sich wiederum deutlich von den

nachfolgenden Ländern Frankreich (548 Patente), den

Niederlanden (390 Patente) und Japan (364 Patente) abgrenzt.

Unter Betrachtung der in Abbildung 20 dargestellten

Entwicklung zeigt sich innerhalb der 80er und 90er Jahre bei

allen betrachteten Ländern eine relativ geringe

Forschungsaktivität, welche einen Output von 10 Patenten nur

selten übersteigt. Eine erste erkennbare Zunahme in der

Entwicklung der Bioenergie und damit verbundener

Technologien sind ab der Jahrtausendwende vor allem in den

Vereinigten Staaten sowie Deutschland zu erkennen. Während

der letztendliche Anstieg bei letzterem vergleichsweise

moderat ausfällt und sein Maximum im Jahre 2012 mit 127

Anmeldungen erreicht, zeigt sich der Verlauf in den USA

deutlich steiler. Der erreichte Höchstwert liegt hier im Jahr

2012 mit 481 Patenten nahezu viermal so hoch wie in der

Bundesrepublik.

Die dargestellten Verläufe von Frankreich, den Niederlanden

und Japan ähnelt sich in ihren wesentlichen Zügen. Die

Patentzahlen deuten hier auf einen vergleichsweise späten

Einstieg in die Bioenergieforschung hin. Gleichzeitig ist die

Entwicklung auch nicht durch wesentliche Peaks

gekennzeichnet und überschreitet einen Jahresoutput von 50

Patenten nur in zwei Fällen (beide durch Frankreich mit einmal

63 Patenten im Jahr 2011 sowie 57 Patente im Jahr 2014).

Abbildung 20: Patententwicklung der Top 5 Länder im Bereich Bioenergie

0

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An

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l Pat

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US DE FR NL JP

ENavi 2018 | 34


Die Liste der innovativsten Unternehmen wird ebenfalls von

den USA dominiert. So sind, wie in Tabelle 3 dargestellt, neun

der 15 Unternehmen mit den höchsten Patentanmeldungen in

den Vereinigten Staaten registriert, von denen sich wiederum

vier unter den Top 5 Firmen befinden. An erster Stelle liegt

hierbei das Biotechunternehmen Genencor Int. Inc, eine

Tochter des amerikanischen DuPont-Konzerns. An zweiter

Position befindet sich die in Dänemark registrierte Novozymes

A/S und somit der Vertreter eines Landes, das nicht zu den fünf

führenden Nationen im Bereich der Biotechnologie gehört

(Dänemark belegt hinsichtlich des Gesamtoutputs Rang sieben

der Welt). Mit Kanada (Rang 8) sowie Neuseeland (Rang 23)

sind zudem noch weitere Länder mit vergleichsweise geringer

Zahl an Veröffentlichungen in der Auflistung vertreten. Als

Grund hierfür kann unter anderem eine erkennbar geringe

Konzentration der Biotechnologieforschung angeführt werden.

So zeigen sich die beiden Erstplatzierten Unternehmen für

jeweils nicht über 2% der Gesamtpatente verantwortlich. Der

Mittelwert dieses Anteils liegt bei 0,04%.

Weiterhin auffällig ist, dass sich unter den fünfzehn

Topplatzierungen weder ein deutsches noch ein japanisches

Unternehmen befindet, obwohl die beiden Länder sich an

zweiter bzw. fünfter Stelle im Ranking der Nationen befinden.

Das erste in der Bundesrepublik gemeldete Unternehmen

findet sich mit der BASF SE erst auf Platz 22, die japanische

Toray Ind Inc. sogar erst auf Position 30.

Tabelle 3: Innovativste Unternehmen im Bereich Bioenergie


1 US GENENCOR INT INC 117 2,22%

2 DK NOVOZYMES AS 110 2,09%

3 US NOVOZYMES INC 98 1,86%

4 US XYLECO INC 81 1,54%

5 US E I DU PONT DE NEMOURS & CO 71 1,35%

6 NL SHELL INTE RESEARCH MAATSCHAPPIJ BV 66 1,25%

7 US BUTAMAX TM ADVANCED BIOFUELS LLC 60 1,13%

8 NL DSM IP ASSETS BV 56 1,07%

9 FR IFP ENERGIES NOUVELLES 48 0,91%

10 NZ LANZATECH NZ LTD 41 0,79%

11 US THE REGENTS OF THE UNIVERSITY OF CALIFORNIA 31 0,60%

12 CA IOGEN ENERGY CORP 31 0,59%

13 US VERENIUM CORP 28 0,54%

14 US EXXONMOBIL RESEARCH & ENGINEERING CO 28 0,53%

15 US BP CORP NORTH AMERICA INC 28 0,53%

ENavi 2018 | 35

5.3 Bioenergieentwicklung (alle Länder)

Ein genauerer Blick auf das Technologiefeld lässt eine starke

Dominanz von Getreide-Bioethanol sowie Zellulose-Ethanol

erkennen. Vor allem ersteres wies bereits in den 80er Jahren

verstärkte Patententwicklungen auf, welche seit der

Jahrtausendwende zunehmend erstarkten.

Auch das Feld Biodiesel ragt aus dem Bioenergiespektrum

heraus. Nach einem teilweise unregelmäßigen Entwicklungs-

verlauf wurde es Ende der 2000er Jahre zunehmend verstärkt.

Hinsichtlich der Turbinenentwicklung, welche primär CHP-

Turbinen sowie Gasturbinen umfasst, können regelmäßige

Entwicklungen erst ab Mitte der 2010er Jahre verortet werden.

Der Anteil an dem Gesamtforschungsaufkommen im

betrachteten Bereich kann allerdings auch ab diesem Zeitraum

als eher gering angesehen werden.

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Abbildung 21: Bioenergieentwicklung – alle Länder

ENavi 2018 | 36

5.4 Bioenergieentwicklung (Deutschland)

Die deutschen Entwicklungsschwerpunkte zeigen sich,

verglichen mit den internationalen Tendenzen, als deutlich

differenzierter. So ist besonders der Bereich Zellulose-Ethanol

in der deutschen Forschung kaum besetzt und auch die

Entwicklungen auf dem Gebiet des Getreide-Bioethanols fallen,

trotz eines ebenfalls frühen Einstiegs in den 80er Jahren,

deutlich geringer aus.

Ein klarer Fokus in der Bundesrepublik liegt in der Erforschung

der Methanerzeugung durch Fermentation sowie

Treibstoffproduktion aus Abfallprodukten, wobei auch die

Bereiche Biodiesel und Biopyrolyse hervorzuheben sind.

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Abbildung 22: Bioenergieentwicklung in Deutschland

ENavi 2018 | 37


Die internationale Kooperationstätigkeit wird primär von

Kooperationen mit den USA dominiert. Der größte Anteil der

Zusammenarbeit findet hierbei mit der Kategorie ‚Sonstige

Länder‘ statt, was die breite weltweite Verteilung der

Bioenergieforschung unterstreicht. Unter den zweit- und

dritthäufigsten Partnern befindet sich interessanterweise nicht

das bei weltweiter Betrachtung zweitplatzierte Deutschland,

sondern stattdessen dessen Nachbarn Dänemark und die

Niederlande, welche hinsichtlich der Patenterstellung

wiederum ebenfalls nur sehr selten mit der Bundesrepublik

zusammengearbeitet haben.

Die Anteile an in Kooperation erstellten Patenten verteilt sich

bei den dargestellten Ländern zwischen 11% (Japan und Italien)

und 43% (Kanada und Belgien). Die USA und Deutschland

liegen mit 15% bzw. 13% eher am unteren Rand dieses

Bereiches.

Abbildung 23: Internationale Kooperation im Bereich Bioenergie

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ENavi 2018 | 38


Bei einem Blick auf die landkreisbezogene Verteilung von

Patentanmeldungen fällt auf, dass die Schwerpunkte

weiträumig über Deutschland verteilt sind, sich jedoch primär

in Nähe von Ballungsgebieten befinden. Die Stadt München

und ihr Umland stellen hierbei mit weitem Abstand die

innovativsten Kreise dar, was primär auf den dort befindlichen

Biotech-Cluster sowie eine in diesem Bereich gut aufgestellte

Forschungslandschaft zurückzuführen ist. Weitere

forschungsstarke Regionen sind zudem Berlin, Freising,

Hamburg sowie das Ruhrgebiet. Bereiche mit eher geringen

Forschungsaktivitäten finden sich vermehrt im Norden

Deutschlands, hier insbesondere in Mecklenburg-

Vorpommern, sowie auch in mehreren zentral gelegenen

Kreisen.

Abbildung 24: Bioenergieinnovationen auf Bundesebene

0 10 20 30 40

ENavi 2018 | 39


Im Vergleich der Bundesländer liegen Nordrhein-Westfalen

und Bayern mit jeweils 235 Patenten über den gesamten

Betrachtungszeitraum erstellten Patenten an der Spitze. Das

drittplatzierte Baden-Württemberg weist mit insgesamt 100

Patenten bereits weniger als die Hälfte des jeweiligen Outputs

dieser Länder auf. Mit Sachsen liegt das erste im Osten der

Bundesrepublik befindliche Land auf Rang sechs.

Bei Betrachtung der in Abbildung 25 aufgezeigten Entwicklung

fällt bei allen dargestellten Ländern eine deutliche Unstetigkeit

in der Forschungsaktivität auf. Erste hervorstechende

Patentoutputs zeigen sich bereits Ende der 80er Jahre in

Nordrhein-Westfalen sowie Niedersachsen. Auch die daran

anschließende Dekade wird vornehmlich von Nordrhein-

Westfalen dominiert, dessen Forschungsleitung allerdings kurz

vor Beginn des neuen Jahrtausends zunächst wieder abfällt. Ab

dem Jahr 2002 kommt es zu einem erneuten Anstieg der

Biotechnologieentwicklung in Nordrhein-Westfalen sowie

Bayern, nach welchem sich der Freistaat als seitdem

innovativstes Land darstellt. Während der dortige Verlauf

jedoch durch vermehrte Peaks (25 Patente in 2010 und 2012)

und darauffolgende Einbrüche gekennzeichnet ist, erfolgt der

Patentoutput in Nordrhein-Westfalen eher stetig mit einem

Maximum von 18 Patenten im Jahr 2014.

Die bezüglich der Gesamtpatenzahl nachfolgenden Länder

Baden-Württemberg, Hessen und Niedersachsen folgten dieser

Entwicklung erst verspätet ab der letzten Hälfte der 2000er

Jahre, weisen allerdings ebenfalls eher einen durch häufige

Einschnitte geprägten Verlauf auf.

Abbildung 25: Patententwicklung der Top 5 Bundesländer im Bereich Bioenergie

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Bei der nationalen Zusammenarbeit befindet sich Nordrhein-

Westfalen mit 91 Kooperationen im Rahmen der Erstellung von

72 Patenten an der Spitze. Dies entspricht einem Anteil von in

Kooperation erstellten Patenten von ca. 30%. Platz zwei und

drei nehmen nachfolgend Baden-Württemberg und Hessen ein,

welche mit jeweils 52% mehr als die Hälfte ihrer Anmeldungen

gemeinsam mit anderen Bundesländern durchführten. Den

niedrigsten Anteil aller Länder weist mit 22% der Freistaat

Bayern auf.

Im Hinblick auf bevorzugte Kooperationspartner fällt auf, dass

diese, mit Ausnahme einer starken Zusammenarbeit zwischen

Baden-Württemberg und Rheinland-Pfalz, sehr breit aufgestellt

sind und kaum besonders deutliche Fokussierungen auf ein

bestimmtes Land erkennen lassen.

Abbildung 26: Kooperation auf Bundesebene im Bereich Bioenergie

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ENavi 2018 | 41

6 Wasserkraft


Im Technologiefeld Wasserkraft liegen hinsichtlich des

Gesamtpatentoutputs über die Zeit die Vereinigten Staaten mit

insgesamt 491 Patenten an der Spitze, dicht gefolgt von

Deutschland sowie Großbritannien mit 487 resp. 440 Patenten.

Frankreich (271) und Japan (172) liegen bereits deutlich unter

diesen Werten.

Abbildung 27 zeigt sowohl in den 80er als auch 90er Jahren

eine stark alternierende Entwicklung der fünf genannten

Länder auf. Bis zu Beginn der Jahrtausendwende grenzt sich

keines der Länder als deutlich forschungsstärker ab und die

Anzahl an jährlichen Veröffentlichungen überschreitet den

Wert von sieben, mit Ausnahme eines ersten US-

amerikanischen Peaks in den frühen 80er Jahren, nur selten.

Erste Verstärkungen in der Forschung zeigten sich ab dem Jahr

2005 in Großbritannien, welches allerdings bereits im Folgejahr

von den USA überholt wurde. Auch die deutsche

Forschungslandschaft vermeldete seit dieser Zeit steige

Zunahmen an Patentanmeldungen, welche bis 2009 zwar durch

eine geringere Steigung allerdings dafür auch durch eine

höhere Kontinuität geprägt war. Die ab diesem Jahr

erfolgende, starke Erhöhung des Outputs deutet auf eine

Verstärkung der deutschen Forschung im Bereich der

Wasserkraft hin und resultierte in zwei Peaks in den Jahren

2012 (71 Patente) und 2014 (72 Patente). Die Vereinigten

Staaten folgen dieser Entwicklung bis zum Jahr 2012,

verzeichnen seitdem allerdings einen starken Einbruch der

Forschungsleistung. Die erst spät dazukommenden Staaten

Frankreich und Japan bleiben deutlich hinter den drei vor ihnen

platzierten Ländern zurück. Insbesondere Japan steigt mit 2012

erst sehr verspätet in die Wasserkraftforschung ein.

Abbildung 27: Patententwicklung der Top 5 Länder im Bereich Wasserkraft

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ENavi 2018 | 42


Das mit Abstand innovativste Unternehmen ist die Voith

(Patent) GmbH aus Deutschland, welches mit insgesamt 71

Patenten 4,5% des weltweiten Outputs in diesem Bereich

zugerechnet werden kann. Es folgen mit deutlichem Abstand

Unternehmen aus Frankreich (Alstrom Renewable Tech., 39

Patente), den USA (Ocean Power Tech Inc., 31 Patente) und

Irland (Openhydro IP Inc., 29 Patente). Generell zeigt sich in

Tabelle 4 eine hohe Diversität hinsichtlich der jeweiligen

Unternehmenssitze. So sind unter den führenden 15

Unternehmen im Wasserkraftbereich zehn unterschiedliche

Länder vertreten.

Der mittlere Anteil von Unternehmen am weltweiten

Gesamtoutput liegt mit 1,3% vergleichsweise hoch, was auf

eine verstärkte Konzentration der Forschung hindeutet. Im

Bereich Photovoltaik liegt dieser Wert vergleichsweise bei

0,35%, in der Bioenergie bei 0,43% und in der Windkraft bei

0,62%.

Tabelle 4: Innovativste Unternehmen im Bereich Wasserkraft


1 DE VOITH PATENT GMBH 71 4,54%

2 FR ALSTOM RENEWABLE TECH 39 2,51%

3 US OCEAN POWER TECH INC 31 2,02%

4 IE OPENHYDRO IP LTD 29 1,87%


6 GB TIDAL GENERATION LTD 20 1,29%

7 FR ALSTOM HYDRO FR 16 1,03%

8 SE SEABASED AB 16 1,03%

9 JP HITACHII LTD 15 0,93%

10 SG ATLANTIS RESOURCES CORP PTE LTD 14 0,90%

11 DE KSB AG 14 0,90%

12 IE OPENHYDRO GROUP LTD 13 0,84%

13 CH SINGLE BUOY MOORINGS INC 13 0,84%

14 JP MITSUBISHI HEAVY IND LTD 12 0,74%

15 AT VA TECH HYDRO GMBH & CO 12 0,74%

ENavi 2018 | 43

6.3 Wasserkraftentwicklung (alle Länder)

Bei der globalen Technologieentwicklung im Bereich

Hydroenergie ist ein klarer Fokus auf Technologien in

Zusammenhang mit Gezeitenkraftwerken sowie Wellenenergie

erkennbar. Beide weisen hierbei eine konstante Forschung seit

den 80er Jahren auf, welche sich seit Ende der 2010er Jahre

zunehmend verstärkten.

Weitere relevante Forschungsbereich liegen im Bereich der

Turbinen und Wasserräder sowie weiterer technologie-

spezifischen Teile. Energiewandlung sowie salzgradientbasierte

Entwicklungen spielten bisher hingegen kaum eine Rolle.

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Abbildung 28: Wasserkrafttechnologieentwicklung – alle Länder

ENavi 2018 | 44

6.4 Wasserkraftentwicklung (Deutschland)

Im Vergleich zu den globalen Schwerpunkten der

Technologieentwicklung ist in Deutschland eine größere

Heterogenität zu erkennen. Die Bereiche Gezeitenkraftwerke,

Wellenenergie, Turbinen und Wasserräder sowie sonstige Teile

lassen seit den 2010er Jahren einen nahezu ähnlichen Anstieg

an Forschungsleistungen erkennen. Energiewandlung sowie

Technologien unter Nutzung einer schwankenden Wassersäule

sind hingegen kaum vertreten. Zum auch international kaum

belegten Feld „salzgradientbasierte Entwicklungen“ wurden in

Deutschland bisher keine Patente veröffentlicht.

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Abbildung 29: Wasserkrafttechnologieentwicklung in Deutschlandglobal

ENavi 2018 | 45


Die in Abschnitt 2.2 aufgezeigte Vielfalt an forschenden

Ländern zeigt sich auch in der in Abbildung 30 dargestellten

Grafik zur internationalen Kooperation. So findet sich an erster

Position der Bereich ‚Sonstige Länder‘ wieder, deren

Kooperation vornehmlich mit den USA, Deutschland und

Frankreich erfolgt. Interessanterweise zeigt sich das am

intensivsten mit anderen Ländern zusammenarbeitende Land

Großbritannien als vergleichsweise partnerfokussiert. So

erstellte es mehr als die Hälfte seiner in Kooperation verfassten

Patente gemeinsam mit Irland und Deutschland.

Der Anteil an in Zusammenarbeit entstandenen Anmeldungen

kann bei den betrachteten Ländern als relativ gering

eingeschätzt werden. So liegt dieser lediglich im Bereich von

1% (Italien, Schweden) bis 14% (Irland). Die Länder

Großbritannien (9%), USA (8%) und Deutschland (7%) liegen

hinsichtlich ihres Anteils eher im Mittelfeld.

Abbildung 30: Internationale Kooperation im Bereich Wasserkraft

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Sonstige

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ENavi 2018 | 46


An der Spitze der innovativsten Landkreise liegt mit großem

Abstand der Kreis Heidenheim, in welchem das auch global

innovativste Unternehmen Voith seinen Sitz hat. Andere

forschungsstarke Kreise sind mit Berlin, Aurich, Ravensburg

und Traunstein sowohl im Norden als auch im Süden der

Republik zu finden. Eine erhöhte Dichte an im Bereich der

Wasserkraft forschenden Kreisen findet sich hierbei vor allem

im Westen der Republik, wohingegen speziell die Regionen in

Brandenburg sowie Mecklenburg-Vorpommern verstärkt weiße

Flecken aufweisen.

Abbildung 31: Wasserkraftinnovationen auf Bundesebene

0 5 10 15 20 25 30 35

ENavi 2018 | 47


Auf der Ebene der Bundeländer sind die mit Abstand stärksten

Patentaktivitäten in Baden-Württemberg (insgesamt 115

Patente) und Bayern (insgesamt 81 Patente) zu verzeichnen.

Die Länder Nordrhein-Westfalen, Niedersachsen und

Rheinland-Pfalz folgen in der Gesamtbetrachtung mit kumuliert

34, 19 resp. 17 Patenten.

Die Patententwicklung ist in den 80er und 90er Jahren durch

einen weitestgehend geringen Output mit verschiedenen

kleinen Peaks von Baden-Württemberg, Bayern sowie

Nordrhein-Westfalen geprägt. Ein erster deutlicher Anstieg der

Veröffentlichungszahlen zeigt sich erst ab dem Jahr 2005 in

Baden-Württemberg. Der Freistaat Bayern folgt diesem drei

Jahre später, bleibt aber dennoch über nahezu den gesamten

folgenden Zeitraum hinter der Forschungsaktivität von Baden-

Württemberg zurück. Dessen Verlauf ist primär durch zwei

wesentliche Peaks in den Jahren 2012 (16 Patente) und 2014

(17 Patente) gekennzeichnet.

Die Entwicklung von Nordrhein-Westfalen, Niedersachsen und

Rheinland-Pfalz bleibt deutlich hinter denen der beiden

anderen Länder zurück. So wird der Output von drei Patenten

pro Jahr nur in wenigen Fällen überschritten.

Abbildung 32: Patententwicklung der Top 5 Bundesländer im Bereich Wasserkraft

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Baden-Württemberg Bayern Nordrhein-Westfalen Niedersachsen Rheinland-Pfalz

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Wie schon die Analyse der Patentaktivitäten vermuten ließ,

liegen an der Spitze der Kooperationsaktivitäten auf Ebene der

Bundesländer mit großem Abstand die Länder Baden-

Württemberg (insgesamt 70 Kooperationen) und Bayern

(insgesamt 58 Kooperationen), welche auch in jeweils mehr als

50% der Fälle zusammenarbeiten. Der Gesamtanteil an

Patenten, in denen die beiden Länder auf nationaler Ebene

kooperieren liegt mit jeweils 42% deutlich höher als es, wie in

Abschnitt 6.5 gezeigt, international der Fall ist. Auch bei den

anderen Ländern liegt der Anteil an in nationaler Kooperation

entstandenen Patenten nur in zwei Fällen unter 30%; In

Nordrhein-Westfalen mit 19% sowie in Berlin mit 13%.

Abbildung 33: Kooperation auf Bundesebene im Bereich Wasserkraft

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ENavi 2018 | 49

7 Solarthermie


Im Bereich der Solarthermie liegt die Bundesrepublik nahezu

über den gesamten Betrachtungszeitraum an erster Stelle.

Nach einem ersten Peak in den frühen 80er Jahren sank der

Output hierbei bis zu Beginn der 90er Jahre zunächst ab, nahm

seither allerdings stetig zu und fand seinen bisherigen

Höhepunkt im Jahr 2012. Die hinsichtlich der Patentanzahl

zweitplatzierten USA teilen die zeitliche Ausprägung des ersten

deutschen Peaks, fielen im Anschluss daran allerdings bis Mitte

der 2000er Jahre stark zurück. Der erneute Anstieg der

Patentzahlen begann hierbei mit einer deutlichen Verzögerung

gegenüber der Bundesrepublik, allerdings deutlich zeitiger als

bei den Ländern auf den nachfolgenden Platzierungen.

Generell war die Forschungsaktivität der dritt- bis

fünftplatzierten, Japan, Italien und der Schweiz, bis in die

späten 2000er Jahre hinein nur sehr gering ausgeprägt.

Abbildung 34: Patententwicklung der Top 5 Länder im Bereich Solarthermie

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Entsprechend der bereits aufgezeigten Patent-entwicklung

verwundert es nicht, dass drei der fünf innovativsten

Unternehmen im Bereich der Solarthermie in Deutschland

ansässig sind. Interessant ist allerdings, dass es sich mit der

Siemens AG, der Robert Bosch GmbH sowie der Fraunhofer

Gesellschaft hierbei nicht um auf den Solarbereich

spezialisierte Firmen handelt, sondern vielmehr um

Unternehmen mit einem breiteren Fokus hinsichtlich

erneuerbaren Energien. Verglichen mit dem gesamtdeutschen

Output von 602 Patenten liegen die jeweiligen Zahlen mit 39

bis 60 Patenten allerdings verhältnismäßig niedrig, was auf

eine Vielzahl an forschenden Unternehmen in diesem Bereich

schließen lässt.

Unternehmen der anderen Länder, welche sich hinsichtlich der

Patententwicklung unter den Top 5 befinden, sind unter den

innovativsten Unternehmen nur spärlich vertreten. So finden

sich lediglich zwei Unternehmen aus den USA und jeweils nur

ein Unternehmen aus Japan und der Schweiz unter den 15

häufigsten Anmeldern. Das hinsichtlich des Gesamtoutputs

fünftplatzierte Italien ist mit keinem Unternehmen vertreten.

Mit der SAES Getters SA findet sich die erste italienische Firma

mit 7 Patenten sogar erst auf Platz 65.

Auf Platz zwei der innovativsten Unternehmen befindet sich

mit der auf Solarenergie spezialisierten Abengoa Solar S.A.

hingegen ein Unternehmen aus Spanien, welches mit seinen 57

Patenten rund 60% des spanischen Forschungsoutputs im

Solarthermiebereich stellt. Eine noch deutlichere

Konzentration der Forschungsaktivitäten zeigt sich lediglich bei

der in Liechtenstein registrierten Hilti AG, welche Urheber von

96% aller in diesem Land angemeldeten Patente im

Solarthermiebereich ist.

Tabelle 5: Innovativste Unternehmen im Bereich Solarthermie



2 ES ABENGOA SOLAR NEW TECH SA 57 1,52%


4 DE FRAUNHOFER GESELLSCHAFT EV 39 1,04%

5 US SUNPOWER CORP 37 0,99%

6 CH ALSTOM TECH LTD 35 0,93%

7 FR CEA & AUX ENERGIES ALTERNATIVES 32 0,84%

8 FR SAINT GOBAIN GLASS FR 30 0,80%

9 DE SCHUCO INT KG 29 0,76%


11 JP SHARP KK 25 0,67%

12 LI HILTI AG 23 0,61%

13 DE DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT & RAUMFAHRT 20 0,53%

14 DE SCHLETTER GMBH 20 0,52%

15 US MCALISTER TECH LLC 19 0,51%

ENavi 2018 | 51

7.3 Solarthermieentwicklung (alle Länder)

Hinsichtlich der Ausrichtung der Technologieforschung lässt

sich ein klarer Fokus auf die Entwicklung von Befestigungs- und

Nachführungstechnologien feststellen, dessen Ausprägungs-

höhepunkt sich im Jahr 2011 befindet. Ein zweiter, wenn auch

deutlich schwächer ausgeprägter, Fokus findet sich zudem im

Bereich der Wärmetauschersysteme, welche bereits zu Beginn

der 80er Jahre einen ersten Forschungsschwerpunkt

darstellten.

In der Forschungslandschaft am schwächsten ausgeprägt sind

die Forschungsbereiche der Fresnel-Linsen, der Kollektoren

sowie des thermischen Aufwinds.

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Abbildung 35: Solarthermieentwicklung – alle Länder

ENavi 2018 | 52

7.4 Solarthermieentwicklung (Deutschland)

Die deutschen Schwerpunkte hinsichtlich der

Technologieforschung weisen eine große Ähnlichkeit zu den

internationalen Ausprägungen auf, was u. a. auch auf den

hohen Anteil der deutschen Patente am weltweiten Output

zurückzuführen ist. Auffällig ist allerdings, dass speziell die auch

international schwach ausgeprägten Forschungsbereiche

Fresnel-Linsen und Kollektoren einen Großteil des

Betrachtungszeitraums nicht Gegenstand der deutschen

Forschung waren.

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Abbildung 36: Solarthermieentwicklung Deutschland

ENavi 2018 | 53


Im Bereich der internationalen Kooperation liegt Deutschland

an erster Stelle. Der Anteil an in Kooperation erstellten Patente

entspricht dabei knapp 8%. Primärer Kooperationspartner

waren hierbei die zweit- bis viertplatzierten Länder USA,

Schweiz und Frankreich.

Bei Betrachtung der Kooperationsbereitschaft in der Forschung

fällt auf, dass mit Japan und Italien gleich zwei der fünf Länder

mit den weltweit meisten Veröffentlichungen nur in sehr

geringem Maße international kooperierten und somit auch

nicht in der nachfolgenden Darstellung aufgeführt werden. So

erstellte Japan lediglich 1,5% seiner Patente in internationaler

Zusammenarbeit, wobei es sich bei den Partnern mit

Deutschland, Frankreich und Großbritannien ausnahmslos um

europäische Länder handelte. Italien arbeitete bei seinen

kooperativ erstellten Patenten vorrangig mit seinen

Nachbarländern Schweiz und Frankreich zusammen.

Abbildung 37: Internationale Kooperation im Bereich Solarthermie

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Unter deutschlandspezifischer Betrachtung zeigen sich eine

Vielzahl an Kreisen, welche sich mit der Forschung im Bereich

der Solarthermie beschäftigen. Als Spitzenreiter heben sich

hierbei vor allem die Städte Berlin und München hervor. Mit

Ausnahme von Berlin lassen sich speziell im Westen der

Republik erhöhte Forschungsaktivitäten verorten. Diese sind

besonders in den Gebieten um Stuttgart, Freiburg, Aachen und

Münster konzentriert. Im Vergleich zur in Abschnitt 3.6

aufgezeigten Photovoltaik zeigt sich bei der Solarthermie

dennoch eine sehr viel breitere regionale Verteilung der

Patenturheber.

Abbildung 38: Innovationen auf Bundesebene im Bereich Solarthermie

0 5 10 15 20 25 30

ENavi 2018 | 55


Wie bereits aufgrund der kreisweiten Verteilung des

Forschungsaufkommens anzunehmen war, liegen alle der

führenden fünf Bundesländer in der Solarthermieforschung im

Westen der Bundesrepublik. Auf Platz 1 liegt hierbei Bayern

mit insgesamt 373 Patenten, dicht gefolgt von Baden-

Württemberg (347 Patente) und Nordrhein-Westfalen (269

Patente). Zu den viert- und fünftplatzierten Ländern Hessen (92

Patente) und Niedersachsen (58 Patente) zeigt sich hinsichtlich

der Gesamtanzahl an Anmeldungen bereits ein deutlicher

Einschnitt.

Mit Blick auf den zeitlichen Verlauf sind bei allen betrachteten

Ländern bereits seit den frühen 80er Jahren erste

Entwicklungen erkennbar. In der ersten Dekade kann sich

allerdings noch keines der Bundesländer in seiner

Forschungsleistung von den anderen abheben. Der

durchschnittliche Output liegt in dieser Zeit bei knapp über 3

Patenten pro Jahr. Im Laufe der 90er Jahre heben sich zu

Beginn zunächst Baden-Württemberg und später vornehmlich

auch Bayern leicht von den anderen Bundesländern ab. Mitte

der 2000er Jahre verstärkt sich diese Entwicklung deutlich und

es etabliert sich neben den zwei genannten mit Nordrhein-

Westfalen noch ein drittes Land im Bereich der Solarthermie-

Forschung. Die maximalen Outputs finden sich bei Bayern im

Jahr 2011 mit 51 Patenten und in Baden-Württemberg in den

Jahren 2010 und 2012 mit 42 bzw. 43 Anmeldungen.

Hessen und Niedersachsen zeigen sich in der Grafik als deutlich

weniger innovativ und liegen über den gesamten

Betrachtungszeitraum unter 10 Patenten.

Abbildung 39: Patententwicklung der Top 5 Bundesländer im Bereich Solarthermie

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Bayern Baden-Württemberg Nordrhein-Westfalen Hessen Niedersachsen

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Wie bereits aufgrund der im vorherigen Abschnitt aufgezeigten

Entwicklung zu erwarten war, liegen die drei führenden

Bundeländer im Bereich der Solarthermieforschung auch

hinsichtlich der Kooperation auf den ersten Rängen. Die

Zusammenarbeit erfolgt ebenfalls zu großen Teilen zwischen

diesen Ländern. Aufgrund der vergleichsweise großen

Gesamtzahl an Patenten erweist sich hier allerdings der Anteil

an in Kooperation erstellten Veröffentlichungen als deutlich

niedriger, als es bei den anderen Ländern der Fall ist. So liegt

dieser in Bayern und Baden-Württemberg bei knapp 15% und

in Nordrhein-Westfalen bei 20%, wohingegen andere Länder

Werte von durchschnittlich 45% erreichen.

Abbildung 40: Kooperation auf Bundesebene im Bereich Solarthermie

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ENavi 2018 | 57

8 Geothermie


Die Anzahl der Geothermiepatente ist insgesamt

vergleichsweise gering. Hinsichtlich der Gesamtzahl führt

Deutschland den Bereich mit 142 Patenten an. Lediglich die

Vereinigten Staaten können mit kumuliert 84 Anmeldungen

zumindest eine annähernd starke Forschungsaktivität

aufweisen, während die nachfolgenden Staaten mit lediglich 21

bis 31 Patenten einen bereits deutlich geringeren Output

aufweisen.

Hinsichtlich der in Abbildung 41 dargestellten Entwicklung zeigt

sich, mit Ausnahme eines ersten Peaks in Deutschland im Jahr

1982, in den 80er und 90er Jahren eine nur geringe Aktivität im

Geothermiebereich. Dies zeigt sich auch darin, dass bis Mitte

der 2000er Jahre der mittlere Output der fünf Länder bei

lediglich 0,6 Patenten liegt.

Erste sichtbare Entwicklungen zeigen sich in Deutschland ab

dem Jahr 2007. Das bisher weltweite Maximum an

Veröffentlichungen wird anschließend mit 19 Patenten im Jahr

2010 erreicht. Die USA steigern ihre Forschungsbestrebungen

mit 2011 hingegen erst deutlich später, wohingegen die

Schweiz, Schweden und Italien keine deutliche Steigerung der

Forschungsleistung erkennen lassen. Generell stellt sich die

Entwicklung bei den aufgezeigten Staaten als nicht besonders

stabil dar, wobei die Schwankungen jedoch zumindest

teilweise der insgesamt geringen Anzahl an Patenten

geschuldet ist.

Abbildung 41: Patententwicklung der Top 5 Länder im Bereich Geothermie

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DE US CH SE IT

ENavi 2018 | 58


Bei Betrachtung der in Tabelle 6 dargestellten, innovativsten

Unternehmen zeigt sich, dass 12 der 15 Firmen zu den im

vorherigen Abschnitt aufgezeigten, produktivsten Ländern

gehören. Lediglich China, Japan und Kanada sind noch mit

jeweils einem Unternehmen vertreten. Interessant ist vor

allem auch, dass sich vom von der Gesamtpatentzahl her auf

dem fünften Rang befindlichen Italien kein einziges

Unternehmen in der Auflistung wiederfindet, was auf eine eher

breite Verteilung an in diesem Bereich forschenden Firmen

hindeutet. Tatsächlich findet sich mit der Ansaldo Energia SPA

das erste italienische Unternehmen erst an Position 55 der

insgesamt 218 erfassten Einrichtungen.

Die Liste der innovativsten Unterhemen wird vom deutschen

Unternehmen Rehau AG angeführt, welche mit 3,7% einen

vergleichsweise großen Anteil an den weltweit eingereichten

Patenten einnimmt. Es folgen das Schweizer Unternehmen

HakaGerodur AG sowie das amerikanische Unternehmen

Halliburton Energy Services Inc mit einem jeweiligen Anteil von

1,7%. Insgesamt finden sich vier deutsche, drei US-

amerikanische sowie drei Schweizer Unternehmen unter den

innovativsten 15 Firmen. Der durchschnittliche Anteil an

weltweiten Patenten liegt mit 0,4% deutlich höher als bei allen

anderen hier betrachteten Erzeugungstechnologien, was vor

allem auf die recht geringe Anzahl von lediglich 2018

Unternehmen zurückzuführen ist.

Tabelle 6: Innovativste Unternehmen im Bereich Geothermie


1 DE REHAU AG CO 11 3,71%

2 CH HAKA GERODUR AG 5 1,68%

3 US HALLIBURTON ENERGY SERVICES INC 5 1,68%

4 CN HUAWEI TECH CO LTD 5 1,68%

5 CH JANSEN AG 5 1,68%

6 CH WQ TEC AG 5 1,68%

7 JP DAIKIN IND LTD 4 1,35%

8 DE DYNAMIC BLUE HOLDING GMBH 4 1,35%

9 DE ENRO GEOTHERMIEENTWICKLUNG GMBH 4 1,35%


11 SE UPONOR INNOVATION AB 4 1,35%

12 DE ENBW ENERGIE BADEN WUERTTEMBERG AG 3 1,01%

13 US ENLINK GEOENERGY SERVICES INC 3 1,01%

14 CA FREE ENERGY SOLUTIONS INC 3 1,01%

15 DE GEO EN ENERGY TECH GMBH 3 1,01%

ENavi 2018 | 59

8.3 Geothermieentwicklung (alle Länder)

Schwerpunkte der Technologieentwicklung im

Geothermiebereich sind auf internationaler Ebene Compact-

Tube-Assemblies sowie Wärmetauscher. Die Forschungs-

bereiche wurden hierbei bereits seit den 80er Jahren vertieft

und weisen einen zusätzlichen starken Anstieg ab den Jahren

2008 bzw. 2007 auf. Forschung im Bereich des Wärmetausches

mit Flüssigkeiten in Rohren wurde hingegen auf internationaler

Ebene bisher kaum getätigt.

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Abbildung 42: Geothermieentwicklung – alle Länder

ENavi 2018 | 60

8.4 Geothermieentwicklung (Deutschland)

In Deutschland liegt der Schwerpunkt der Patentaktivitäten

ebenfalls in den Bereichen Compact-Tube-Assemblies und

Wärmetauscher. Auch auf deutscher Ebene wurde bezüglich

des Wärmetausches mit Flüssigkeiten in Rohren bisher kaum

etwas veröffentlicht. Die nebenstehende Heatmap zeigt zudem

deutlich, dass es in mehreren Jahren (1983-1991, 1993/1994,

1996, 1999, 2003) zu keinerlei Patententwicklung in

Deutschland kam.

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Abbildung 43: Geothermieentwicklung in Deutschland

ENavi 2018 | 61


Aufgrund der generell vergleichsweise geringen Anzahl Patente

im Bereich der Geothermie stellt sich auch die Anzahl an in

Zusammenarbeit von zwei oder mehr Staaten erstellten

Patente als äußerst gering dar. So liegt Deutschland mit neun

Kooperationen auf dem ersten Rang, gefolgt von der Schweiz

und den Niederlanden mit jeweils sechs. Obwohl die USA

neben Deutschland bei den Patentaktivitäten führend sind,

können sie lediglich eine einzige Kooperation mit einem

anderen Land aufweisen. Die stärksten Verbindungen bestehen

hierbei zwischen Deutschland und der Schweiz sowie den

Niederlanden und sonstigen Ländern, welche unter anderem

Großbritannien beinhalten. Der Anteil an in Kooperation

erstellten Patenten liegt in den Niederlanden und der Schweiz

mit 29% bzw. 19% am höchsten und in den Vereinigten Staaten

mit lediglich 1% am niedrigsten. Der deutsche Wert zeigt sich

mit ca. 7% ebenfalls als eher gering.

Abbildung 44: Internationale Kooperation im Bereich Geothermie

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Auf Landkreisebene verteilen sich die im Bereich der

Geothermie forschenden Unternehmen weiträumig innerhalb

der Bundesrepublik. Die Hochburg der deutschen

Geothermiepatente liegt hierbei in Berlin. Weitere innovative

Kreise sind Ansbach, München, Leipzig, Essen sowie Hamburg.

Auch wenn sich die innovativen Landkreise weiträumig über

das Bundesgebiet verteilen, so fällt dennoch die deutlich

geringere Dichte und große Anzahl an weißen Flecken auf.

Besonders Mecklenburg-Vorpommern und Thüringen weisen

kaum Kreise auf, welche sich mit der Entwicklung von

Geothermie auseinandersetzen.

Abbildung 45: Geothermieinnovationen auf Bundesebene

0 2 4 6 8 10

ENavi 2018 | 63


Da die Anzahl der nationalen Patente relativ klein ist, haben wir

es auch auf Ebene der Bundesländer mit entsprechend kleinen

Zahlen und einer nur geringen Stabilität der Forschungsleistung

zu tun. Führend bei den Patenten im Bereich Geothermie sind

die Länder Bayern (insgesamt 35 Patente) und Nordrhein-

Westfalen (insgesamt 29 Patente). Mit Berlin findet sich zudem

ein Stadtstaat und mit Sachsen auch ein im Osten der

Bundesrepublik befindliches Land unter den fünf innovativsten

Ländern.

Das viertplatzierte Berlin weist hierbei bereits einen frühen

Peak im Jahr 1982 auf, kann diese Entwicklungsleistung

allerdings in den folgenden Jahren nicht mehr wiederholen.

Generell zeigt sich in den 80er Jahren kaum eine Entwicklung in

der deutschen Geothermieforschung. Erst in den 90er Jahren

zeigen sich vereinzelte Patentanmeldungen, welche allerdings

eher einen alternierenden als konstanten Output zeigen. Mitte

der 2000er Jahre ist es zunächst Nordrhein-

Westfalen, welches durch einen erhöhten Patentoutput auffällt

und auch in den nachfolgenden Jahren punktuell (2006, 2010,

2016) weitere Patente anmeldet. Ab 2011 setzt sich Bayern,

nach vorher eher verhaltener Aktivität, als forschungsstärkstes

Bundesland durch und kann mit 6,5 Patenten in 2010 und 7

Patenten in 2012 einen vergleichsweise hohen Output

vorweisen.

Abbildung 46: Patententwicklung der Top 5 Bundesländer im Bereich Geothermie

0

2

4

6

8

An

zah

l Pat

en

te

Bayern Nordrhein-Westfalen Baden-Württemberg Berlin Sachsen

ENavi 2018 | 64


Kooperationen auf Ebene der Bundesländer fanden bisher vor

allem verstärkt zwischen Bayern und Nordrhein-Westfalen

sowie zwischen Hessen und Rheinland-Pfalz statt. Auf Rang

eins liegt hierbei Nordrhein-Westfalen mit neun

Kooperationen, gefolgt von Bayern mit insgesamt sieben Fällen

von Zusammenarbeit mit anderen Bundesländern. Mit Hessen

und Rheinland-Pfalz finden sich auf den nachfolgenden

Positionen zwei Länder, welche aus Gesamtpatentsicht nicht zu

den deutschen Spitzenreitern zählen. Der jeweilige Anteil an in

Kooperation erstellten Patenten zeigt sich mit 56% bzw. 75%

dementsprechend hoch.

Im Vergleich zu den in den vorherigen Abschnitten

dargestellten Erzeugungstechnologien fällt eine hohe Anzahl an

Bundesländern auf, welche innerhalb der Geothermie-

entwicklung keine nationale Zusammenarbeit mit dem Resultat

eines angemeldeten Patents vorweisen können. Zu diesen

zählen Hamburg, Mecklenburg-Vorpommern, Schleswig-

Holstein, Bremen sowie das Saarland. Der Stadtstaaat Bremen

weist hierbei als einziges Bundesland keine einzige Anmeldung

auf.

Abbildung 47: Kooperation auf Bundesebene im Bereich Geothermie

0

5

0

5

0

50

5

0

0

0

0

0

0

Nordrhein-Westfalen

Bayern

Hessen

Rhinland-P

falz

Baden-Württemberg

Sachsen-Anhalt

Sachsen

Thüringen

Brandenburg

Niedersachsen

ENavi 2018 | 65

9 Implikationen

Nachfolgend werden die innerhalb der Studie erarbeiteten

Ergebnisse zusammengefasst sowie daraus resultierende

Implikationen abgeleitet. Der Fokus liegt hierbei in der

Betrachtung der Innovationsstärke Deutschlands im

internationalen Vergleich.

9.1 Implikationen im Bereich Photovoltaik

Deutschland liegt in der internationalen Betrachtung auf Platz

3 und nimmt somit, trotz des insgesamt hohen Outputs, bei der

Photovoltaik die schlechteste Platzierung unter allen

betrachteten Technologien ein. Besonders seit dem Jahr 2007

ergab sich im Vergleich zu den Spitzenreitern Japan und USA

ein deutlich verminderter Anstieg der Innovationskraft.

Generell zeigt sich eine stärkere Verlagerung der Forschung

(zusammen mit der Produktion) in den asiatischen Raum, in

welchem mit Südkorea ein weiteres Land zunehmend an

Innovationsfähigkeit gewinnt. Ein Grund kann hierbei unter

anderem darin liegen, dass bei Betrachtung der in Deutschland

gemeldeten Unternehmen mit Forschung im Bereich der

Photovoltaik kaum spezialisierte Unternehmen, sondern

verstärkt technologisch breiter ausgerichtete Konzerne und

Forschungseinrichtungen identifiziert werden können.

Spezialisierte Unternehmen wie die SMA Solar Tech AG und die

Schott Solar AG sind zwar ebenfalls unter den anmeldenden

Unternehmen zu finden, weisen jedoch deutlich geringere

Outputs als die großen, weniger ausgerichteten Konzerne auf.

Hinsichtlich der Zelltechnologie folgt Deutschland dem

internationalen Fokus auf organischen Solarzellen und

monokristallinen Solarzellen, vernachlässigt jedoch hierbei die

Entwicklung vielversprechender alternativer Zelltypen, welche

in anderen Ländern deutlich stärker berücksichtigt werden.

Eine Ausweitung auf diese Bereiche wäre sinnvoll, um bei

einem eventuellen Breakthrough einer dieser Zelltechnologien

auf eine breitere eigene Innovationsbasis zurückgreifen zu

können.

Im Rahmen der internationalen Kooperation ist Deutschland

am kooperationsstärksten und arbeitet vor allem mit den

Vereinigten Staaten zusammen, welche sich im Bereich der

Photovoltaik ebenfalls an einer der führenden Positionen

befinden. Verbesserungsmöglichkeiten ergeben sich jedoch

hinsichtlich der Kooperation mit den produktiven asiatischen

Ländern. Auch wenn diese generell eine geringe

Kooperationsquote aufweisen, wäre eine verstärkte

Zusammenarbeit speziell mit Japan und Südkorea anzuraten,

da aufgrund der technologischen Fortschrittlichkeit dieser

Länder verstärkt Synergien zu erwarten sind.

9.2 Implikationen im Bereich Windenergie

International belegt Deutschland hinsichtlich seines

Patentoutputs im Bereich der Windenergie die Spitzenposition

und konnte sich hinsichtlich seiner Forschungsleistung bereits

frühzeitig von anderen Ländern absetzen. Innerhalb der

jüngeren Vergangenheit war es jedoch vor allem der

Nachbarstaat Dänemark, welcher seinen Patentoutput

zunehmend steigern und den der Bundesrepublik teilweise

sogar übertreffen konnte.

Bei internationaler Betrachtung der forschenden Unternehmen

im Bereich Windkraft ist die Bundesrepublik sowohl mit großen

Technologiekonzernen als auch mittelständigen Unternehmen

stark vertreten. Hier gilt es diese Unternehmenskonstellation

zu halten und die jeweilige Forschung weiter zu unterstützen,

um die Führerschaft auf dem Gebiet der Windkraft nicht zu

verlieren.

ENavi 2018 | 66

Aus Technologiesicht fokussiert sich die deutsche

Forschungslandschaft primär auf die Bereiche Rotoren und

Turbinenkontrolle, welche auch unter internationaler

Betrachtung Schwerpunkte darstellen. Eine stärkere

Forschungsleistung im Vergleich zu anderen Staaten und somit

auch eine zu erwartende Technologieführerschaft findet sich

zudem bei der Konstruktion von Onshore-Türmen, der

Energiewandlung sowie Windturbinen mit Rotationsachse in

Windrichtung. Die Konstruktion von Generatoren und die

(Weiter-)Entwicklung von weiteren Komponenten hingegen

erfährt aus deutscher Sicht eine stärkere Vernachlässigung als

es bei weltweiter Betrachtung der Fall ist. Da es sich speziell bei

Generatoren für die Windenergieerzeugung um für den

Anlagenbetrieb essentielle Technologien handelt, ist eine

Verstärkung der Forschungsanstrengungen in diesem Bereich

als sinnvoll anzusehen.

Hinsichtlich der Kooperationsintensität liegt Deutschland hinter

den Vereinigten Staaten, mit welchen es gleichzeitig den

intensivsten Austausch pflegt. Speziell bezüglich der

Kooperation mit Dänemark und Großbritannien fällt auf, dass

die Bundesrepublik nur unzureichend in die innereuropäische

Zusammenarbeit eingeflochten ist. Vor allem mit Dänemark

wäre, trotz der dort verstärkten Fokussierung auf Offshore-

Konzepte, ein produktiver Austausch auf technischer Ebene zu

erwarten.

9.3 Implikationen im Bereich Bioenergie

Im Bereich der Bioenergie liegt Deutschland zwar hinsichtlich

des internationalen Outputs auf dem zweiten Länderrang,

allerdings scheint dies primär nicht auf eine starke

Forschungsleistung auf diesem Gebiet, sondern vielmehr auf

eine insgesamt breit verteilte Patentanzahl zurückzuführen zu

sein. Dass sich unter den forschungsstärksten Unternehmen im

Bioenergiebereich kein einziges deutsches Unternehmen

befindet, ist ein Indiz dafür, dass die Forschungslandschaft sich

auch auf Bundesebene relativ weit zwischen kleineren

Unternehmen verzweigt. Dies fördert in der Regel zwar die

nationale Kooperation, erschwert allerdings auch eine

Konsolidierung von praktischem sowie theoretischem Wissen

und kann demnach auch ein Innovationshindernis darstellen.

Hinsichtlich der untersuchten Technologiebereiche im Feld der

Bioenergie setzt die Bundesrepublik deutlich stärkere Fokusse,

als es international der Fall ist. Speziell im Bereich der

Fermentation sticht die Forschungslandschaft hervor. Die

starke Ausrichtung auf dieses Feld führt jedoch dazu, dass

zahlreiche andere Bereiche deutlich vernachlässigt werden,

was speziell die wissenschaftliche Anschlussfähigkeit der

Bundesrepublik an die internationale Forschung gefährden

kann. Dies spiegelt sich auch bei Betrachtung der weltweiten

Kooperationen wieder, bei welchen Deutschland deutlich

zurückliegt und mit den USA lediglich einen wesentlichen

Partner aufweisen kann.

9.4 Implikationen im Bereich Wasserkraft

Bei Inventionen und Innovationen im Bereich der Wasserkraft

zeigt sich Deutschland speziell in der letzten Dekade als

führend. Hinsichtlich der forschenden Unternehmen zeigt sich

eine ebenso breite Aufstellung wie bei den

Technologiesparten. International intensiv erforschte Felder

sind in der deutschen Forschungslandschaft demnach ebenso

stark vertreten wie andere Felder, welche bei weltweiter

Betrachtung geringere Beachtung finden. Die vordringliche

Aufgabe wird somit sein, diese Ausgeglichenheit und

Vielfältigkeit auch über die kommenden Jahre beizubehalten

und zu fördern.

Lediglich hinsichtlich der internationalen Kooperation liegt die

Bundesrepublik zurück. Diesbezüglich fällt vor allem eine

fehlende Kooperation mit den Nachbarstaaten, insbesondere

auch dem innovativen Frankreich, auf.

ENavi 2018 | 67

9.5 Implikationen im Bereich Solarthermie

In der Solarthermieforschung liegt Deutschland international

auf dem ersten Platz und ist auch unter den innovativsten

Unternehmen stark vertreten. Die Forschungsschwerpunkte in

Deutschland sind hierbei nahezu identisch zum internationalen

Fokus, weisen somit allerdings auch eine starke Zentrierung auf

die Bereiche Befestigung und Nachführung sowie

Wärmetauscher auf. Eine Ausweitung der Forschungs-

anstrengungen auf weitere Technologiebereiche der

Solarthermie erscheint somit insoweit sinnvoll, als dass neue

Kompetenzen sowie Wissens- und Innovationsvorsprünge

gegenüber den anderen Staaten aufgebaut werden können.

Hinsichtlich der internationalen Kooperation liegt Deutschland

auf dem ersten Rang und kann insbesondere enge

Verbindungen zu seinen Nachbarn Frankreich und Schweiz

sowie der ebenfalls forschungsstarken USA vorweisen. Eine

Verknüpfung der ebenfalls innovativen Länder Japan und

Italien fehlt hingegen völlig. Eine entsprechende Anbahnung

von Kooperationen in der Patenterstellung könnte hier Vorteile

mit sich bringen.

9.6 Implikationen im Bereich Geothermie

Die generell geringe Anzahl an Patenten im Bereich der

Geothermie erschwert eine konkrete Bewertung

länderspezifischer Forschungstätigkeiten. Die führende

Platzierung der Bundesrepublik deutet jedoch auf eine

vergleichsweise hohe Inventions- und Innovationsfähigkeit im

Geothermiebereich hin. Eine Herausforderung besteht jedoch

darin, diesen Status beizubehalten, zumal bei der Anzahl an

deutschen Patentveröffentlichungen ein deutlicher Rückgang

sowie gleichzeitiger ein Anstieg der Forschungsaktivitäten

innerhalb der Vereinigten Staaten erkennbar ist.

ENavi 2018 | 68

Anhang

ENavi 2018 | 69

A1 Übersicht über verwendete CPC-Klassen

Photovoltaik (Y02E 10/50)

Y02E 10/52 PV systems with concentrators

Y02E 10/54 Material technologies

Y02E 10/56 Power conversion electric or electronic

aspects

Y02E 10/58 MPPT systems

Windkraft (Y02E 10/70)

Y02E 10/72 Wind turbines with rotation axis in wind

Y02E 10/721

Y02E 10/722

Y02E 10/723

Y02E 10/725

Y02E 10/726

Y02E 10/727

Y02E 10/728

Y02E 10/74

Y02E 10/76

direction

Blades or rotors

Components or gearbox

Control of turbines

Generator or configuration

Nacelles

Offshore towers

Onshore towers

Wind turbines with rotation axis

perpendicular to the wind direction

Power conversion electric or electronic

aspects

Bioenergie (Y02E 50/10)

Y02E 50/11 CHP turbines for biofeed

Y02E 50/12 Gas turbines for biofeed

Y02E 50/13 Bio-diesel

Y02E 50/14 Bio-pyrolysis

Y02E 50/15 Torrefaction of biomass

Y02E 50/16 Cellulosic bio-ethanol

Y02E 50/17 Grain bio-ethanol

Y02E 50/18 Bio-alcohols produced by other means

than fermentation

Hydroenergie (Y02E 10/20, Y02E 10/30)

Y02E 10/22 Conventional, e.g. with dams, turbines

and waterwheels

Y02E 10/223 Turbines or waterwheels, e.g. details of

the rotor

Y02E 10/226 Other parts or details

Y02E 10/28 Tidal stream or damless hydropower,

e.g. sea flood and ebb, river, stream

Y02E 10/32 Oscillating water column

Y02E 10/34 Ocean thermal energy conversion

Y02E 10/36 Salinity gradient

Y02E 10/38 Wave energy or tidal swell, e.g. Pelamis-

type

Solar Thermal Energy (Y02E 10/40)

Y02E 10/41 Tower concentrators

Y02E 10/42 Dish collectors

Y02E 10/43 Fresnel lenses

Y02E 10/44 Heat exchange systems

Y02E 10/45 Trough concentrators

Y02E 10/46 Conversion of thermal power into

mechanical power, e.g. Rankine, Stirling

solar thermal engines

Y02E 10/465 Thermal updraft

Y02E 10/46 Mountings or tracking

Geothermie (Y02E 10/10)

Y02E 10/12 Earth coil heat exchangers

Y02E 10/125 Compact tube assemblies, e.g.

geothermal probes

Y02E 10/14 Systems injecting medium directly into

ground, e.g. hot dry rock system,

underground water

Y02E 10/16 Systems injecting medium into a closed

well

Y02E 10/18 Systems exchanging heat with fluids in

pipes, e.g. fresh water or waste water

ENavi 2018 | 70

A2 Patentdaten nach Erzeugungstechnologie

Nachfolgende Tabellen geben einen Überblick über die

Datenbasis für die einzelnen untersuchten Technologie-

bereiche. Hierbei werden für jedes Land, welches in dem

entsprechenden Bereich Patentveröffentlichungen aufweist,

Informationen zur kumulierte Anzahl an Patenten für den

betrachteten Zeitraum von 1979 bis 2017 gegeben. Die Spalte

‚Patente‘ gibt hierbei gerundete kumulierte Werte der

Patentanteile wieder, während bei ‚Patentbeteiligungen

gesamt‘ jedes Patent, ob in Kooperation erstellt oder nicht,

absolut erfasst wird. Ein Land, welches bspw. über den

gesamten Betrachtungszeitraum lediglich ein Patent in

Kooperation mit drei anderen Ländern erstellt hat, würde

somit 0.33 (gerundet 0) Patente und 1 Patentbeteiligung

aufweisen.

Tabelle A 1: Übersicht Daten Photovoltaik

Photovoltaik

Land Kürzel Patente Patentbeteiligung

gesamt Patente ohne Kooperation

Patente mit Kooperation

Anteil Patente in Kooperation

Algeria DZ 1 2 1 1 50,00%

Argentinia AR 2 5 1 4 80,00%

Armenia AM 1 2 0 2 100,00%

Australia AU 127 138 115 23 16,67%

Austria AT 106 148 76 72 48,65%

Belarus BY 0 1 0 1 100,00%

Belgium BE 162 206 128 78 37,86%

Brazil BR 2 3 2 1 33,33%

Bulgaria BG 3 8 1 7 87,50%

Canada CA 114 131 98 33 25,19%

China CN 224 267 190 77 28,84%

Czech Republik CZ 6 7 4 3 42,86%

Denmark DK 28 35 22 13 37,14%

Egypt EG 1 4 0 4 100,00%

Estonia EE 5 7 1 6 85,71%

Finland FI 52 57 47 10 17,54%

France FR 642 762 549 213 27,95%

Germany DE 2383 2628 2104 524 19,94%

Greece GR 11 19 7 12 63,16%

Hong Kong HK 2 5 1 4 80,00%

Hungary HU 4 6 3 3 50,00%

India IN 27 41 22 19 46,34%

Ireland IE 19 22 16 6 27,27%

Israel IL 114 126 102 24 19,05%

Italy IT 304 323 288 35 10,84%

Japan JP 3451 3507 3409 98 2,79%

ENavi 2018 | 71

Latvia LV 3 3 3 0 0,00%

Lebanon LB 0 1 0 1 100,00%

Liechtenstein LI 5 8 2 6 75,00%

Lithuania LT 2 4 0 4 100,00%

Luxembourg LU 1 3 1 2 66,67%

Malaysia MY 1 2 1 1 50,00%

Mexico MX 1 3 0 3 100,00%

Moldova MD 0 1 0 1 100,00%

Morocco MA 1 2 0 2 100,00%

Netherlands NL 284 317 262 55 17,35%

New Zealand NZ 3 5 2 3 60,00%

Norway NO 28 32 23 9 28,13%

Peru PE 0 1 0 1 100,00%

Philippines PH 4 7 2 5 71,43%

Poland PL 11 15 8 7 46,67%

Portugal PT 15 18 12 6 33,33%

Republic of Korea KR 1020 1056 995 61 5,78%

Romania RO 8 10 5 5 50,00%

Russian Federation RU 31 38 24 14 36,84%

Saudia Arabia SA 5 8 3 5 62,50%

Serbia RS 1 1 0 1 100,00%

Singapore SG 39 60 21 39 65,00%

Slovakia SK 4 5 2 3 60,00%

Slovenia SI 4 8 3 5 62,50%

South Africa ZA 10 10 10 0 0,00%

Soviet Union SU 1 1 1 0 0,00%

Spain ES 117 150 93 57 38,00%

Sri Lanka LK 0 1 0 1 100,00%

Sweden SE 80 89 68 21 23,60%

Switzerland CH 321 431 228 203 47,10%

Taiwan TW 182 194 175 19 9,79%

Thailand TH 2 4 1 3 75,00%

Turkey TR 11 18 8 10 55,56%

Ukraine UA 2 4 1 3 75,00%

United Kingdom GB 459 540 386 154 28,52%

United States of America US 3193 3424 2977 447 13,05%

Vietnam VN 0 1 0 1 100,00%

ENavi 2018 | 72

Tabelle A 2: Übersicht Daten Windkraft

Windkraft





Albania AL 1 1 1 0 0,00%


Australia AU 50 53 49 4 7,55%

Austria AT 84 96 75 21 21,88%

Belarus BY 5 8 3 5 62,50%

Belgium BE 94 110 82 28 25,45%

Bosnia and Herzegovina BA 2 2 1 1 50,00%

Brazil BR 17 17 17 0 0,00%

Bulgaria BG 3 4 2 2 50,00%

Burundi BI 2 2 2 0 0,00%

Canada CA 83 91 76 15 16,48%

Chile CL 1 1 1 0 0,00%

China CN 141 168 119 49 29,17%

Columbia CO 2 3 2 1 33,33%

Croatia HR 2 2 2 0 0,00%

Cyprus CY 4 4 4 0 0,00%


Democratic People's Republic of Korea

KP 1 1 1 0 0,00%

Denmark DK 1565 1681 1436 245 14,57%

Ecuador EC 1 2 0 2 100%

Estonia EE 3 3 3 0 0,00%

Finland FI 55 57 54 3 5,26%

France FR 244 259 233 26 10,04%

Georgia GE 1 1 1 0 0,00%

Germany DE 2187 2340 2058 282 12,05%

Ghana GH 1 1 1 0 0,00%

Greece GR 16 17 15 2 11,76%

Hong Kong HK 3 3 3 0 0,00%

Hungary HU 8 8 8 0 0,00%

Iceland IS 1 2 1 1 50,00%

India IN 82 139 44 95 68,35%

Iran IR 1 2 1 1 50,00%

Ireland IE 23 25 19 6 24,00%

Israel IL 37 37 37 0 0,00%

Italy IT 217 226 206 20 8,85%

Japan JP 688 712 665 47 6,60%

Kazakhstan KZ 3 3 3 0 0,00%

ENavi 2018 | 73

Latvia LV 3 4 2 2 50,00%

Lithuania LT 1 1 1 0 0,00%


Malaysia MY 0 1 0 1 100%

Mexico MX 2 3 2 1 33,33%

Monaco MC 0 1 0 1 100%

Netherlands NL 243 285 209 76 26,67%


Norway NO 76 83 70 13 15,66%

Pakistan PK 3 3 3 0 0,00%

Peru PE 1 1 1 0 0,00%


Poland PL 19 19 19 0 0,00%

Portugal PT 13 16 11 5 31,25%

Qatar QA 1 1 1 0 0,00%


Romania RO 6 9 4 5 55,56%



Serbia RS 1 1 1 0 0,00%

Singapore SG 85 109 55 54 49,54%

Slovakia SK 3 3 3 0 0,00%

Slovenia SI 1 1 1 0 0,00%



Spain ES 492 513 471 42 8,19%

Sri Lanka LK 3 3 3 0 0,00%

Sweden SE 129 140 120 20 14,29%

Switzerland CH 80 102 63 39 38,24%

Syrian Arab Republic SY 1 1 1 0 0,00%

Taiwan TW 46 47 45 2 4,26%

Thailand TH 5 6 4 2 33,33%

Tunisia TN 1 1 1 0 0,00%

Turkey TR 7 8 6 2 25,00%

Ukraine UA 5 7 4 3 42,86%

United Arab Emirates AE 5 6 5 1 16,67%



Uzbekistan UZ 1 1 1 0 0,00%

Venezuela, Bolivarian Republic of

VE 1 1 1 0 0,00%

Zimbabwe ZW 1 1 1 0 0,00%

ENavi 2018 | 74

Tabelle A 3: Übersicht Daten Bioenergie

Bioenergie






Australia AU 65 70 60 10 14,29%

Austria AT 100 114 93 21 18,42%

Belarus BY 0 1 0 1 100%

Belgium BE 76 95 54 41 43,16%

Brazil BR 47 56 41 15 26,79%

Bulgaria BG 1 1 1 0 0,00%

Canada CA 177 196 158 38 19,39%

Chile CL 4 4 3 1 25,00%

China CN 74 102 59 43 42,16%

Columbia CO 4 5 4 1 20,00%

Costa Rica CR 0 1 0 1 100,00%

Croatia HR 1 1 1 0 0,00%

Cyprus CY 1 2 0 2 100,00%


Denmark DK 236 286 187 99 34,62%

Ecuador EC 0 1 0 1 100%

Egypt EG 0 1 0 1 100%

Estonia EE 3 5 2 3 60,00%

Finland FI 152 167 141 26 15,57%

France FR 398 446 365 81 18,16%

German Democratic Republic

DD 2 2 2 0 0,00%

Germany DE 981 1042 909 133 12,76%

Greece GR 17 17 16 1 5,88%

Guatemala GT 1 1 1 0 0,00%

Hungary HU 18 19 17 2 10,53%

Iceland IS 1 2 1 1 50,00%

India IN 46 55 42 13 23,64%

Indonesia ID 2 3 2 1 33,33%

Iran IR 0 1 0 1 100%

Ireland IE 16 16 16 0 0,00%

Israel IL 38 46 33 13 28,26%

Italy IT 171 183 162 21 11,48%

Jamaica JM 0 1 0 1 100,00%

Japan JP 286 308 273 35 11,36%

Latvia LV 6 7 6 1 14,29%


ENavi 2018 | 75

Lithuania LT 0 1 0 1 100%


Malaysia MY 5 7 4 3 42,86%

Mexico MX 4 6 2 4 66,67%

Monaco MC 2 3 1 2 66,67%

Netherlands NL 284 349 248 101 28,94%

New Zealand NZ 34 40 27 13 32,50%

Norway NO 38 43 31 12 27,91%

Panama PA 1 1 1 0 0,00%

Paraguay PY 1 1 1 0 0,00%

Peru PE 0 2 0 2 100%


Poland PL 38 40 36 4 10,00%

Portugal PT 10 14 8 6 42,86%


Romania RO 3 4 2 2 50,00%



Serbia RS 1 1 1 0 0,00%

Singapore SG 2 3 1 2 66,67%

Slovakia SK 5 7 4 3 42,86%


South Africa ZA 18 22 14 8 36,36%


Spain ES 71 83 60 23 27,71%

Sweden SE 137 159 123 36 22,64%

Switzerland CH 98 115 84 31 26,96%

Taiwan TW 10 12 10 2 16,67%

Thailand TH 0 1 0 1 100%

Tunisia TN 1 1 0 1 100%

Turkey TR 2 3 2 1 33,33%

Ukraine UA 5 7 1 6 85,71%



Yugoslavia/Serbia and Montenegro

YU 1 1 0 1 100%

ENavi 2018 | 76

Tabelle A 4: Übersicht Daten Wasserkraft

Wasserkraft





Albania AL 1 1 1 0 0,00%

Algeria DZ 1 1 1 0 0,00%


Australia AU 61 63 60 3 4,76%

Austria AT 76 79 72 7 8,86%

Azerbaijan AZ 1 1 1 0 0,00%

Belgium BE 17 17 17 0 0,00%

Brazil BR 12 12 11 1 8,33%


Canada CA 53 65 45 20 30,77%

Chile CL 5 6 5 1 16,67%

China CN 23 23 22 1 4,35%

Croatia HR 2 2 1 1 50,00%

Cyprus CY 1 1 1 0 0,00%


Denmark DK 40 42 39 3 7,14%

Egypt EG 1 1 1 0 0,00%

Estonia EE 1 1 1 0 0,00%

Faroe Islands FO 1 1 1 0 0,00%

Finland FI 38 38 37 1 2,63%

France FR 201 208 194 14 6,73%

Germany DE 325 337 312 25 7,42%

Greece GR 10 10 10 0 0,00%

Hong Kong HK 1 1 1 0 0,00%

Hungary HU 3 3 3 0 0,00%

India IN 8 9 7 2 22,22%

Iran IR 1 1 1 0 0,00%

Ireland IE 65 69 59 10 14,49%

Israel IL 24 24 24 0 0,00%

Italy IT 92 93 92 1 1,08%

Japan JP 117 120 115 5 4,17%

Lebanon LB 1 1 1 0 0,00%


Malaysia MY 1 1 1 0 0,00%

Mexico MX 4 4 4 0 0,00%

Monaco MC 0 1 0 1 100%

Netherlands NL 58 60 57 3 5,00%

ENavi 2018 | 77


Norway NO 104 106 101 5 4,72%

Oman OM 1 1 1 0 0,00%


Peru PE 0 1 0 1 100%


Poland PL 6 6 6 0 0,00%

Portugal PT 11 11 11 0 0,00%

Qatar QA 1 1 1 0 0,00%


Romania RO 4 5 3 2 40,00%



Serbia RS 3 3 3 0 0,00%

Singapore SG 15 15 14 1 6,67%

Slovakia SK 5 7 4 3 42,86%




Spain ES 57 57 57 0 0,00%

Sri Lanka LK 2 2 2 0 0,00%

Sweden SE 78 78 77 1 1,28%

Switzerland CH 62 67 58 9 13,43%

Taiwan TW 18 18 18 0 0,00%

Thailand TH 1 1 1 0 0,00%

Tunisia TN 1 1 1 0 0,00%

Turkey TR 3 3 3 0 0,00%

Ukraine UA 2 2 2 0 0,00%

United Arab Emirates AE 6 7 6 1 14,29%





YU 2 2 2 0 0,00%

ENavi 2018 | 78

Tabelle A 5: Übersicht Daten Solarthermie

Solarthermie





Algeria DZ 1 1 1 0 0,00%


Australia AU 128 136 121 15 11,03%

Austria AT 177 191 166 25 13,09%

Belarus BY 1 3 0 3 100%

Belgium BE 57 61 54 7 11,48%

Bermuda BM 1 1 1 0 0,00%

Brazil BR 3 3 3 0 0,00%


Burundi BI 2 2 2 0 0,00%

Canada CA 70 80 65 15 18,75%

China CN 61 65 55 10 15,38%

Cyprus CY 2 2 2 0 0,00%


Denmark DK 50 53 48 5 9,43%

Ecuador EC 1 1 1 0 0,00%

Finland FI 22 25 20 5 20,00%

France FR 402 431 383 48 11,14%

Georgia GE 2 2 1 1 50,00%

Germany DE 1400 1454 1335 119 8,18%

Greece GR 14 15 12 3 20,00%

Hong Kong HK 4 4 4 0 0,00%

Hungary HU 16 16 15 1 6,25%

India IN 17 18 16 2 11,11%

Indonesia ID 1 1 1 0 0,00%

Ireland IE 8 9 8 1 11,11%

Israel IL 109 112 106 6 5,36%

Italy IT 305 310 298 12 3,87%

Japan JP 312 315 310 5 1,59%

Jordan JO 2 2 2 0 0,00%



Malaysia MY 6 7 6 1 14,29%

Malta MT 1 1 1 0 0,00%

Mexico MX 2 2 2 0 0,00%

Monaco MC 1 1 1 0 0,00%

Netherlands NL 135 146 128 18 12,33%

ENavi 2018 | 79

New Zealand NZ 10 11 8 3 27,27%

Norway NO 24 26 23 3 11,54%



Poland PL 14 16 12 4 25,00%

Portugal PT 17 20 14 6 30,00%

Qatar QA 1 1 1 0 0,00%


Romania RO 2 2 2 0 0,00%



Serbia RS 1 1 1 0 0,00%

Singapore SG 5 5 5 0 0,00%

Slovakia SK 5 6 4 2 33,33%

Slovenia SI 7 7 6 1 14,29%


Spain ES 247 259 236 23 8,88%

Sri Lanka LK 2 2 2 0 0,00%

Sweden SE 81 83 79 4 4,82%

Switzerland CH 230 258 206 52 20,16%

Taiwan TW 57 59 56 3 5,08%

Thailand TH 3 3 3 0 0,00%

Tunisia TN 0 1 0 1 100%

Turkey TR 16 16 15 1 6,25%

Ukraine UA 2 4 1 3 75,00%




Venezuela, Bolivarian Republic of

VE 0 1 0 1 100%


YU 2 2 2 0 0,00%

ENavi 2018 | 80

Tabelle A 6: Übersicht Daten Geothermie

Geothermie






Australia AU 5 5 5 0 0,00%

Austria AT 18 19 18 1 5,26%

Belgium BE 3 3 3 0 0,00%

Canada CA 13 13 13 0 0,00%

China CN 7 7 7 0 0,00%

Cyprus CY 1 1 1 0 0,00%


Denmark DK 2 2 2 0 0,00%

Estonia EE 2 2 2 0 0,00%

Finland FI 7 7 7 0 0,00%

France FR 19 20 19 1 5,00%

Germany DE 133 138 129 9 6,52%

Greece GR 1 1 1 0 0,00%

Hungary HU 3 3 3 0 0,00%

Iceland IS 1 1 1 0 0,00%

India IN 0 1 0 1 100%

Israel IL 3 3 3 0 0,00%

Italy IT 18 18 17 1 5,56%

Japan JP 19 19 19 0 0,00%

Netherlands NL 18 21 15 6 28,57%

Norway NO 8 8 8 0 0,00%


Poland PL 5 5 5 0 0,00%

Romania RO 1 1 1 0 0,00%

Slovakia SK 2 2 2 0 0,00%

Spain ES 2 2 2 0 0,00%

Sri Lanka LK 1 1 1 0 0,00%

Sweden SE 17 17 17 0 0,00%

Switzerland CH 30 32 26 6 18,75%

Taiwan TW 16 16 16 0 0,00%

Turkey TR 1 1 1 0 0,00%



ENavi 2018 | 81

Literatur

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792.

Hagedoorn, J., & Cloodt, M. (2003). Measuring innovative performance: is there an advantage in using multiple indicators?.

Research policy, 32(8), 1365-1379.

Niosi, J. (2005). Canada's regional innovation system: The science-based industries. McGill-Queen's Press-MQUP.

Patstat (Spring 2017). EPO worldwide patent statistical database.

innovative stromerzeugung · innovative stromerzeugung eine untersuchung von erneuerbaren...

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