Das EPA veröffentlicht den jährlichen globalen Offshore-Windenergiebericht 2023

Das EPA veröffentlicht den jährlichen globalen Offshore-Windenergiebericht 2023

1. Patentgewinndaten zeigen, dass die Patentanmeldungen im Windenergiebereich von 2006 bis 2012 deutlich zunahmen und dann langsamer wurden, bis sie stagnierten. Im Jahr 2017 kam es im Windenergiegebiet zu einem erneuten Anstieg der Zahl der Patentanmeldungen. Im Bereich der Offshore-Windenergie entfallen die meisten Patente auf schwimmende Fundamente, Transportwesen und mechanische Kraftübertragung. Die Patenttrends werden nach Stichworten wie folgt zusammengefasst:

• Die Zahl der Erfindungen im Bereich der Offshore-Windenergie nimmt zu, und den Patentdaten zufolge werden Europa, Asien und die Vereinigten Staaten in Zukunft die dominierenden Märkte sein. Unter den zehn Ländern mit den meisten Anmeldungen in der internationalen Patentfamilie befinden sich sieben europäische Länder, insbesondere Deutschland und Dänemark. Die Vereinigten Staaten liegen an dritter Stelle, China und Japan an vierter bzw. fünfter Stelle und Südkorea an elfter Stelle. China ist führend bei Nicht-PDF-Patenten, die in erster Linie auf den Inlandsmarkt abzielen (d. h. ohne internationalen Schutz), was Chinas Abhängigkeit von seinem riesigen Inlandsmarkt für Offshore-Windenergie widerspiegelt.
• Schwimmende Basis, Logistik und grüner Wasserstoff ziehen eine Vielzahl patentierter Erfindungen an. Die meisten Patente für Offshore-Windenergie konzentrieren sich auf drei Hauptbereiche: schwimmende Fundamente, Transportausrüstung und Turbineninstallation. Aber die vierte Innovationsaktivität, innovative Technologien, die Offshore-Windenergie und Elektrolyseure kombinieren, zieht immer mehr Aufmerksamkeit auf sich, was zeigt, dass innovativere Unternehmen große Hoffnungen auf Wertschöpfung in der groß angelegten grünen Wasserstoffwirtschaft haben.
• Schwimmende Fundamente könnten dazu beitragen, den Offshore-Windmarkt zu erweitern. Markttrends deuten auf ein wachsendes Interesse an der Entwicklung schwimmender Fundamente hin, die die Installation von Turbinen in tiefem Wasser ermöglichen. Dies bestätigen auch zahlreiche Patentdaten, die darauf hinweisen, dass in dieser Branche immer mehr Akteure in diesem Technologiebereich Innovationen hervorbringen.
• Innovationen im Design von Windtürmen und ihren Rotorblättern, die den Stahlbedarf reduzieren, verbessern die technologische Nachhaltigkeit. Immer mehr Akteure in der Offshore-Windindustrie suchen nach alternativen Windturmkonstruktionen, die Beton- und Gitterkonstruktionen ersetzen und so möglicherweise den Bedarf an Stahl reduzieren könnten. Darüber hinaus erforschen Erfinder auch modulare Lösungen für die Rotorblattmontage sowie nachhaltige und recycelbare Rotorblätter, um das Recycling zu fördern und Herstellungs- und Transportherausforderungen zu lösen.
• Verstärkter Einsatz von Seltenerdmaterialien in Antriebssträngen. Patenttrends deuten darauf hin, dass das Interesse an Direktantriebssystemen aufgrund des effektiven Kosten-Gewicht-Leistungsdichte-Verhältnisses von Seltenerdmaterialien weiter zunimmt. Dieser Trend führt dazu, dass der Einsatz von Permanent-Synchronmagnetgeneratoren zunehmen wird. Der zunehmende Einsatz von Permanentmagneten wird wiederum zu einer erhöhten Nachfrage nach den für ihre Herstellung erforderlichen Seltenerdmaterialien führen.
• Energiespeicherung und Wasserstoffproduktion vor Ort, um das Stromsystem auszugleichen und zusätzlichen Wert zu schaffen. Es besteht ein wachsendes Interesse an flexiblen Energiesystemen, um der Variabilität erneuerbarer Energietechnologien gerecht zu werden. Patentierte Daten zur Offshore-Windtechnologie zeigen ein wachsendes Interesse an der Energiespeicherung, insbesondere an der Kombination von Offshore-Windparks und Wasserstoffproduktion, die den zusätzlichen Vorteil bietet, Dekarbonisierungsaktivitäten zu unterstützen.
• Absorbierende U-Boot-Energieinfrastruktur. Auch die Nachfrage nach Übertragungsinfrastruktur treibt die Innovationstätigkeit voran, und Patentdaten zeigen, dass es bei Unterseekabeln viele entsprechende Innovationen gibt, um Angebot und Nachfrage kostengünstig zu verbinden.
• Eine neue Technologie, die Offshore-Windenergie mit anderer Energie-Hybrid-Stromerzeugung kombiniert. Um das Potenzial von Offshore-Windlösungen zu erweitern, gibt es zunehmend Bestrebungen, die Offshore-Energieerzeugung mit anderen Technologien wie Photovoltaik oder Meeresenergie zu kombinieren. Die Patentanalyse zeigt, dass die Innovationsaktivität in diesem Bereich seit 2013 stetig zunimmt. Dies kann auf die sinkenden Kosten der Offshore-Windenergie zurückgeführt werden, was angesichts der Betriebs- und Wartungskomplexität der Offshore-Windenergie im Vergleich zu anderen Meerestechnologien abschreckend wirkt.

2. Patentanmeldungsstatistik:

• Von 2002 bis 2022 wurden rund 17.000 Patentfamilien mit Bezug zur Offshore-Windenergie veröffentlicht, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 18 %. Zwischen 2014 und 2017 stagnierte sie, stieg dann aber dramatisch an.
• Das Land mit der größten Zahl an Anmeldern ist China (52 % der Gesamtzahl der Patentfamilien), gefolgt von Südkorea (6 %), Deutschland (5 %), Japan (5 %) und den Vereinigten Staaten (4). %) und Dänemark (4 %).
• 27 % aller Offshore-Wind-Patentfamilien sind internationale Patentfamilien (ipf), enthalten also keine einzelnen inländischen Anmeldungen. Genauer gesagt sind 79 % aller Patentfamilien in europäischen Ländern reguläre Patente, verglichen mit 64 % in den Vereinigten Staaten von Amerika. Unter den chinesischen Patenten sind nur 4 % der Patentfamilien international.
• 67 % der internationalen Offshore-Wind-Patentfamilien umfassen mindestens eine erteilte Patentanmeldung.
• 68 % der erteilten europäischen Patentanmeldungen sind in mindestens einem Mitgliedstaat gültig. (10 % über dem Durchschnitt)

3. Wichtigste Innovationseinheiten:

• Vestas, Siemens, General Electric, Mitsubishi Heavy Industries und Hitachi sind die Hauptantragsteller. In den letzten fünf Jahren haben Rheinland Renewable Energy und Itrec Mitsubishi Heavy Industries und Hitachi in den Top 5 abgelöst.
• Frankreich verfügt über die größte Anzahl international kooperierender Patentfamilien. Das vielfältigste Kooperationsprofil weisen die Vereinigten Staaten auf, die mit 24 Ländern bei insgesamt 81 Patentfamilien kooperieren, während Deutschland mit 15 Ländern bei insgesamt 79 Patentfamilien kooperiert.
• Ab 2017 wurden chinesische Patentanmeldungen immer häufiger zitiert, und während die meisten Zitate von anderen chinesischen Anmeldungen (und Anmeldern) stammten, gab es auch Anmeldungen aus Deutschland, Dänemark und den Vereinigten Staaten, die chinesische Patentanmeldungen zitierten, was darauf hindeutet, dass China Auch die Qualität der Patente hat sich verbessert.
• Im Jahr 2012 machten natürliche Personen Patentanmelder 50 % aller Patentanmeldungen aus, was der Zahl der Unternehmensanmelder entspricht. Seit 2012 ist dieser Anteil jedoch weiter zurückgegangen, so dass derzeit nur noch 6 % der Bewerber natürliche Personen sind.
• Ab 2013 lässt sich aus der Übertragung und Integration von Patentanmeldern erkennen, dass kontinuierliche Fusionen und Übernahmen zu weniger Anmeldern und einem deutlichen Rückgang bei natürlichen Personen geführt haben. Die Erteilungsquote ähnelt jedoch der Gesamtzahl der Patentanmeldungen. Dies deutet darauf hin, dass die Qualität der Bewerbungen nicht nachgelassen hat. .

4. Technische Hauptgebiete:

• Schwimmende Fundamente machen mit etwa 49 % den höchsten Anteil der internationalen Patentfamilien aus, gefolgt von Transport, Installation und Bau mit etwa 26 %.
• Die Kombination von Offshore-Windkraftanlagen und Elektrolyseuren ist ein aufkommender Trend, wobei sich die Indexzahlen zwischen 2020 und 2021 verdoppeln, und es gibt Anzeichen dafür, dass sich dieser Trend im Jahr 2022 fortsetzen wird.