Wie eine am 10. Dezember 2020 veröffentliche Studie des Europäischen Patentamts (EPA) zeigt, hat sich die Entwicklungsgeschwindigkeit weltweiter Innovationen im Bereich vernetzter intelligenter Objekte enorm beschleunigt. Die Zahl der Patentanmeldungen in den Technologien der 4. Industriellen Revolution (4IR), die das Internet der Dinge, Big Data, 5G und künstliche Intelligenz (KI) umfassen und die digitale Transformation prägen, steigt zwischen 2010 und 2018 weltweit jährlich um fast 20 %, rund fünfmal schneller als der Durchschnitt aller Technologiefelder. Europa hat aufgrund eines langsameren Anmeldewachstums jedoch gegenüber den anderen Innovationszentren an Boden verloren, so die Untersuchung.
10 % der Patente betreffen digitale Transformation
Die Studie untersucht erstmals sämtliche internationale Patentfamilien (IPF) im Zusammenhang mit 4IR-Technologie, die weltweit zwischen 2000 und 2018 eingereicht worden sind. Demnach wurden allein im Jahr 2018 fast 40 000 neue IPF für diese Technologien angemeldet, womit sie mehr als 10 % des gesamten weltweiten Patentierungsaufkommens ausmachten. Aus Deutschland stammten im selben Jahr über 2 000 IPF, was einem Anteil am weltweiten Aufkommen von etwas mehr als fünf Prozent entspricht.
Damit ist Deutschland in Europa führend und steuert nahezu jede dritte europäische Erfindung in dem Segment bei. Im weltweiten Vergleich lag Deutschland im Zeitraum 2010-2018 an fünfter Position hinter den USA, Japan, Südkorea und China. Dabei wuchsen die IPF aus Deutschland durchschnittlich um 14,9 % pro Jahr und blieben damit klar hinter dem jährlichen Wachstum in den USA (18,5 %), Südkorea (25,2 %), China (39,3 %) und selbst dem europäischen Durchschnitt von 15,5 % zurück.
„Die Kombination von intelligent vernetzten Geräten, schnellerem drahtlosem Internet, Big Data und KI verändert unsere Weltwirtschaft tiefgreifend und hat weitreichende Auswirkungen auf viele Sektoren, von der Produktion über das Gesundheitswesen bis hin zum Transport“, sagte EPA-Präsident António Campinos. „Es handelt sich nicht nur um eine Beschleunigung von Entwicklungen im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnologie, sondern vielmehr um eine bedeutende Verschiebung hin zu einer vollständig datengetriebenen Wirtschaft. Es ist zwar zutreffend, dass Europa nicht so schnell wächst wie andere Regionen. Unsere Stärke liegt jedoch in der Vielfalt unseres Innovationsökosystems, in der starken Leistung einiger kleinerer Volkswirtschaften mit hohem Spezialisierungsgrad sowie in den innovativen regionalen Clustern, die in Europa zuhause sind.“
Deutschland hochspezialisiert in Enabling-Technologien
Laut der Studie verfügt Deutschland über einen hohen Spezialisierungsgrad in den sogenannten Enabling-Technologien Sicherheit, Positionsbestimmung und Datenmanagement, die in Kombination mit vernetzen Objekten genutzt werden, sowie in den Anwendungsgebieten Fahrzeuge, Fertigung und Landwirtschaft. Bei 4IR-Kerntechnologien wie IT-Hardware, Software und Konnektivität, aber auch in den Technologien Energieversorgung und insbesondere bei KI ist Deutschland gemäß der Studie hingegen schwächer positioniert.
In Europa selbst stammen 29 % der zwischen 2000 und 2018 angemeldeten IPF aus Deutschland. Das Vereinigte Königreich und Frankreich verfügen über Anteile von 14,3 % bzw. 12,5 %. Mehrere kleinere Volkswirtschaften – Schweden (10,1 %), die Niederlande (7,7 %), Finnland (6,9 %) und die Schweiz (3,5 %) – tragen ebenfalls maßgeblich zur 4IR-Innovation in Europa bei.
Siemens bestplatziertes deutsches Unternehmen
An der Spitze der Liste der führenden Anmelder der Jahre 2010 bis 2018 stehen die südkoreanischen Unternehmen Samsung und LG. Außer vier US-amerikanischen Unternehmen befinden sich zwei europäische Firmen sowie jeweils eine aus Japan und China in den Top 10. Als bestplatziertes deutsches Unternehmen belegte Siemens in diesem Zeitraum den 18. Rang mit einem Fokus auf Datenmanagement, vor allem in den Bereichen Planung und Steuerung, als auch Analytik und Diagnose, sowie Konnektivität.
Das Unternehmen zeigt laut der Studie zudem eine hohe Spezialisierung in den Anwendungsgebieten Fertigung, Gesundheitswesen, Infrastruktur und intelligente Fahrzeuge. Robert Bosch (Rang 20) weist ebenfalls eine hohe Spezialisierung bei Fertigung und intelligenten Fahrzeugen auf und ist zudem das einzige Unternehmen unter den globalen Top 20 Anmeldern mit einer hohen Spezialisierung im Anwendungsbereich Landwirtschaft. Weiter hinten platziert sind Volkswagen und Continental, wobei Volkswagen in den letzten Jahren ein starkes Wachstum verzeichnete.
Die Fraunhofer Gesellschaft, die mit einem ausgeprägten Fokus auf Benutzerschnittstellen und IT-Hardware und einer hohen Spezialisierung im Bereich Benutzeroberflächen bei den Forschungsinstituten im weltweiten Ranking hinter der südkoreanische Forschungseinrichtung ETRI den zweiten Platz belegt, gehört ebenfalls zu den fünf stärksten deutschen Anmeldern.
Regionale Innovationscluster mit globaler Rolle
Die Studie zeigt überdies, dass sich Innovationsfähigkeit auf bestimmte regionale Innovationscluster konzentriert und dass die Innovationstätigkeit in Europa auf kleinere regionale Cluster verteilt ist. Die weltweit größten 20 Cluster gehören zu den Innovationsführern in ihren jeweiligen Ländern und zeichneten im Berichtszeitraum zusammen für deutlich über die Hälfte (56,3 %) aller 4IR-Patente verantwortlich.
Deutschland ist europaweit mit drei Clustern das am besten repräsentierte europäische Land. Neben München (Rang 17) und Stuttgart (Rang 20) zählt auch Nürnberg (Rang 31) zu den global bedeutenden Innovationszentren für 4IR-Technologien.
Mit einer jährlichen Wachstumsrate von 16,1 % zeigte sich die Innovationstätigkeit in München zwischen 2010 und 2018 besonders dynamisch. Die Region verfügt über eine hohe 4IR-Spezialisierung in Positionsbestimmung, Datensicherheit sowie bei 3D-Systemen und Fahrzeugen. Einen maßgeblichen Beitrag leisten dabei Siemens, BMW und der Volkswagen-Konzern (dessen Tochtergesellschaft Audi in Ingolstadt ansässig ist), die zusammen 40 % der IPF des Clusters generierten.
Die Region Stuttgart ist auf Datenmanagement, Positionsbestimmung und Anwendungen für die Automobil- und Fertigungsindustrie spezialisiert. Das Innovationszentrum strukturiert sich rund um Robert Bosch, das seit 2010 39 % der IPF des Clusters beigesteuert hat, sowie Nokia (7 %) und SAP (5 %).
Die gesamte Studie sowie die Zusammenfassung der Studie finden Sie unter epo.org/trends-4IR.
Europäisches Patentamt (EPA)
www.epo.org
