Wasserstoffproduktion mit Elektrolyseuren auf dem Vormarsch
Eine heute veröffentlichte gemeinsame Studie des Europäischen Patentamts (EPA) und der Internationalen Organisation für erneuerbare Energien (IRENA) veranschaulicht anhand von Patentstatistiken die Anmeldetrends auf dem spannenden Gebiet der Erzeugung von Wasserstoff mithilfe von erneuerbarem Strom. Eines der wichtigsten Ergebnisse lautet, dass das Anmeldeaufkommen bei Technologien zur Wasserstofferzeugung seit 2005 jedes Jahr um durchschnittlich 18 % gestiegen ist.
Mit erneuerbaren Energien hergestellter Wasserstoff kann als Rohmaterial für den chemischen Sektor und als Brennstoff in Brennstoffzellen verwendet werden, deren einziges Nebenprodukt Wasser ist. Er kann auch fossile Energiequellen in synthetischen Brennstoffen ersetzen, etwa in Kombination mit abgeschiedenem Kohlenstoff. Zudem ist Wasserstoff reichlich vorhanden und kann durch die Elektrolyse von Wasser unter Verwendung erneuerbarer Elektrizität mithilfe von Elektrokatalysatoren gewonnen werden. Diese Faktoren machen Wasserstoff als grüne Energiequelle sehr attraktiv, sofern seine Herstellung mittels Elektrolyseuren ebenfalls grün ist.
Der Bericht zeichnet die Entwicklung des Anmeldeaufkommens in den letzten 15 Jahren nach und hebt verschiedene Trends hervor, etwa:
- 2016 überstieg die Zahl der internationalen Patentfamilien für Wasserelektrolysetechnik die Zahl der Patente, die auf Wasserstoffgewinnung aus fossilen Quellen gerichtet waren (z. B. feste oder flüssige Kohle und ölbasierte Wasserstoffquellen).
- 2018 übertrafen Erfindungen für Elektrokatalysatoren, die auf billigeren Mineralien basierten, die Zahl der Erfindungen, die auf herkömmlichen, aber kostspieligeren Elektrokatalysatoren beruhen (z. B. Gold, Silber, Platin oder anderen Edelmetallen), wodurch die Hinwendung zu preiswerteren Alternativen bekräftigt wurde. Dieser ausgeprägte Trend wird durch einen immensen Anstieg chinesischer nationaler Patentanmeldungen untermauert.
- Photoelektrolyse ist eine neu entstehende Technologie mit großem Potenzial, die die Strom- und Wasserstoffproduktion in einem einzigen Schritt integrieren und so die Produktionskosten senken kann. Der Bericht vermerkt eine überdurchschnittliche Zahl internationaler Patentfamilien in diesem Bereich - rund 50 % davon stammen von Hochschulen.
Die Nachfrage nach sauberer Energie war noch nie so groß. Zwar zeigen die Patentanmeldungen einen steilen Zuwachs, doch sind dem Bericht zufolge noch erhebliche Innovationen in der Elektrolyseur-Technologie erforderlich, um die Kosten weiter zu senken und eine industrielle Marktfähigkeit zu erreichen. Die Situation könnte sich in Zukunft ändern, nachdem inzwischen weltweit umfangreiche Programme wie die Wasserstoffstrategie der Europäischen Kommission eingeführt werden. Mit seinen Diagrammen und Anmerkungen ist der Bericht nützlich für Techniker, Unternehmen und Investoren, die diese schnell wachsenden technischen Gebiete besser verstehen möchten.
Das Amt bekennt sich mit seiner Umweltpolitik zu den nachhaltigen Entwicklungszielen der Vereinten Nationen (SDG). Die Studie von EPA und IRENA stellt erneuerbare Energien in den Fokus und trägt damit zum Entwicklungsziel UN SDG 7 bei (Zugang zu bezahlbarer, verlässlicher, nachhaltiger und moderner Energie für alle sichern).
Weitere Informationen:
- Vollständige Studie herunterladen - Innovationstrends bei Elektrolyseuren zur Wasserstofferzeugung (en)
Europäische Umweltpolitik
Patentanalyseberichte
Europäische Kommission: Strategie für grünen Wasserstoff
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