Auf dem Weg zur Klimaneutralität zählt Wasserstoff als Hoffnungsträger. Mit ihm lässt sich grüne Energie speichern, und die Treibhausgasemissionen lassen sich senken, was bislang noch zu selten vorkommt. Immer mehr Konzerne und Jungunternehmen tüfteln an Möglichkeiten, Wasserstoff einzusetzen. Das zeigt sich in der wachsenden Zahl von Wasserstoffpatenten: Und Deutschland und Eu­ropa liegen damit auf der Welt vorn.

Die EU führt mit einem Anteil von 28 Prozent an wasserstoffbezogenen Pa­tenten aus den Jahren 2011 bis 2020 vor Japan mit 24 Prozent, wie das Europä­ische Patentamt (EPA) gemeinsam mit der In­ternationalen Energieagentur (IEA) he­rausgefunden hat. Die neue Studie „Wasserstoffpatente für eine Zukunft mit sau­berer Energie“ erscheint am Dienstag und lag der F.A.Z. vorab vor.

Patentamts­präsident António Campinos sieht darin ermutigende Verhaltensmuster für den Wandel der Wirtschaft: Das Potential von Wasserstoff sei wesentlich für die europä­ische Strategie zur Klimaneutralität bis 2050. „Jedoch sind noch dringend Innovationen bei einer Vielzahl von Technologien erforderlich, wenn Wasserstoff eine wichtige Rolle bei der Verringerung der CO₂-Emissionen und der Bewältigung des Klimawandels spielen soll“, sagte er.

Die Hälfte der internationalen Patent­familien in den Jahren 2011 bis 2020 be­zieht sich auf Technologien, um Wasserstoff zu produzieren: Zunehmend ge­schieht das nach Angaben des Patentamtes mit emissionsarmen Methoden wie der Elektrolyse, die etwa Solarenergie in Wasserstoff umwandeln kann. Die Erfindungen umfassen die gesamte Wertschöpfungskette bis hin zu den Endanwendungen für den Autoverkehr, die Luftfahrt, die Heizung oder die Stahlproduktion.

Aus Deutschland kommt mehr als jede zehnte Wasserstofferfindung. Mit einem Anteil von 11 Prozent liegt das Land damit vorn und erreicht Technologievorteile im Bereich der Speicherung, Verteilung und Umwandlung sowie für Endanwendungen. Die USA sind hingegen als einziges Land unter den Spitzenreitern mit interna­tionalen Wasserstoffpatentanmeldungen zu­rückgefallen. Der Innovationsbeitrag des Landes hat sich seit dem Jahr 2014 ungefähr halbiert.

Dieser Rückgang überrascht Ilja Rudyk, Ökonom am Europä­ischen Patentamt in München und einer der Studienautoren, da Amerika normalerweise in allen Bereichen vertreten sei. „Deutschland hat eine Führungsrolle über die gesamte Wertschöpfungskette“, sagte er im Gespräch. Rudyk sieht vor allem zwei größere Innovationscluster hierzulande: In der Münchner Region mit den Konzernen Linde , BMW und Airbus – und im Ruhrgebiet vor allem mit Thyssenkrupp und BASF .

Allerdings liegt nach der Erhebung die deutsche Automobilbranche weit hinter Japan und Korea zurück, die teilweise zehnmal so viele Patente anmelden. Hierzulande haben 17 Start-ups mit Pa­tentaktivitäten im Wasserstoffbereich von 2011 bis 2020 rund 278 Millionen Euro an Wagniskapital erhalten.

Um Wasserstoff herzustellen, kommt es bisher oft auf den Einsatz fossiler Energieträger an. Das gilt nach Rudyks Angaben für 99 Prozent des erzeugten Wasserstoffs, während ein Prozent mit emissionsarmen Verfahren entsteht. Für die Patentanmeldungen hat sich das Verhältnis umgedreht: Im Jahr 2020 betrafen 80 Prozent der Erfindungen emissionsarme Produktionsmöglichkeiten und 20 Prozent fossile An­wendungen: „Wir sehen eine Verlagerung der Produktion aus fossilen Stoffen in emissionsarme Produktionsmöglichkeiten“, sagte er.

Auch für die Internationale Energieagentur ist es wichtig, wie hoch der Anteil der Treibhausgasemissionen in der Wasserstoffproduktion ist. „Wasserstoff aus emissionsarmen Quellen kann eine wichtige Rolle beim Übergang zu sauberer Energie spielen und hat das Potential, fossile Brennstoffe in Branchen zu ersetzen, in denen es nur wenige saubere Alterna­tiven gibt, wie im Fernverkehr und in der Düngemittelproduktion“, sagte Exekutivdirektor Fatih Birol. Die Studie zeige, dass Erfinder auf den Bedarf an wettbewerbsfähigen Wasserstoffversorgungsketten re­agierten. An anderen Stellen und besonders bei Endverbrauchern seien weitere An­strengungen erforderlich.

Laut Patentamt und Energieagentur ragt unter den Endanwendungen von Wasserstoff die Autobranche heraus. Für die Dekarbonisierung des Fernverkehrs, des Fliegens, der Stromerzeugung und des Heizens sei eine solche Innovationstätigkeit nicht zu erkennen.

Die Netto-Null-Emissionszusagen der Länder könnten aber nicht erreicht werden, ohne den Einsatz fossiler Brennstoffe in diesen Sektoren zu reduzieren. Positiv fällt den Studienautoren die Stahlproduktion auf. Hier habe es gerade in jüngster Zeit viele Pa­tentanmeldungen gegeben.