Europäischer Erfinderpreis

Erfinder der Lithium-Ionen-Batterie geehrt

| Redakteur: Katharina Juschkat

Das Europäische Patentamt ehrte Akira Yoshino für die Erfindung der Lithium-Ionen-Batterie.
Das Europäische Patentamt ehrte Akira Yoshino für die Erfindung der Lithium-Ionen-Batterie. (Bild: Tom Maurer/EPO)

Nominiert waren 15 Erfinderteams aus aller Welt - zu den Preisträgern des Europäischen Erfinderpreises gehört unter anderem Akira Yoshino, der Erfinder der Lithium-Ionen-Batterie. Geehrt wurde zudem eine Erfindung zum besseren Kunststoffrecycling.

Das Europäische Patentamt (EPA) ehrt mit dem Europäischen Erfinderpreis bedeutsame Erfinder aus aller Welt in den fünf Kategorien Industrie, Forschung, KMU, Nicht-EPO-Staaten und Lebenswerk. Die diesjährigen Preisträger werden für ihre besonderen Leistungen in den Bereichen Batterietechnologie, Kunststoffrecycling, Krebsdiagnose, marines Antifouling und DNA-Tests gewürdigt. Die Finalisten - hier im Überblick - sowie die Gewinner wurden von einer unabhängigen, internationalen Jury aus einem Pool von Hunderten Erfindern und Erfinderteams ausgewählt, die für den diesjährigen Preis vorgeschlagen wurden. Den Gewinner des Publikumspreises hat die Öffentlichkeit im Vorfeld der Verleihung durch eine Online-Abstimmung ausgewählt.

Der Erfinder der Lithium-Ionen-Batterien: Akira Yoshino

In der Kategorie „Nicht-EPO-Staaten“ ist der japanische Chemiker und Ingenieur Akira Yoshino mit dem Europäischen Erfinderpreis gewürdigt worden. Er erfand 1983 durch die Einführung eines sicheren Anodenmaterials und einer hitzeempfindlichen Membran die erste moderne Lithium-Ionen-Batterie und engagierte sich über Jahrzehnte für die Weiterentwicklung seiner Technologie.

Yoshinos Erfindung - eine kleine, leichte, wiederaufladbare Batterie mit ausreichender Speicherkapazität - hat dazu beigetragen, den Massenmarkt für tragbare elektronische Geräte zu erschließen, von Camcordern bis hin zu Laptops. Seine wiederaufladbaren Batterien werden heute weltweit in fast fünf Milliarden Mobiltelefonen verwendet und bilden ebenfalls die Basis für Elektrofahrzeuge. Vor der Erfindung der Lithium-Ionen-Batterie (LIB) mussten Verbraucher die Batterien entsorgen, wenn die gespeicherte Energie verbraucht war. Das war eine Herausforderung für Hersteller, die tragbare elektronische Geräte entwickelten.

Wie die Entwicklung der Batterietechnologie begann

Die Ursprünge von Yoshinos Erfindung gehen in die 1970er Jahre zurück. Damals forschte er nach seinem Eintritt in das japanische Chemieunternehmen Asahi Kasei an elektrisch leitfähigen Polymeren. Der Durchbruch gelang, als er den Wert der damals entdeckten Eigenschaften von Polyacetylen und Lithium-Kobalt-Oxid erkannte: Der japanische Chemiker Hideki Shirakawa fand 1977 heraus, dass Polyacetylen leitfähig ist, während der amerikanische Physiker John Goodenough 1979 entdeckte, dass Lithium-Kobalt-Oxid an der Luft stabil bleibt. Yoshino bemerkte, dass die Verwendung einer Polyacetylen-Anode und einer Lithium-Cobaltoxid-Kathode seine Erfindung stabiler machen konnte als andere wiederaufladbare Batterien, die sich damals in der Entwicklung befanden.

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Er verwendete zudem eine dünne poröse Membran auf Polyethylenbasis, die als Trennwand zwischen den Materialien fungiert. Diese Membran hat eine Sicherheitsfunktion: Sobald sie schmilzt, wird die Funktion der überhitzten Batterie gestoppt, bevor sie in Brand geraten kann. Diese Membran, die das chemische Äquivalent einer Schmelzsicherung ist, wird heute immer noch eingesetzt, um das Brandrisiko für Lithium-Ionen-Batterien zu verringern.

Erste wiederaufladbare Batterie veränderte den Markt

Yoshinos erste wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterie wurde 1983 hergestellt. Im selben Jahr reichte Asahi Kasei die japanische Patentanmeldung für die Batterie ein und begann mit deren Vermarktung. Yoshino arbeitete während seiner langen Karriere kontinuierlich an seiner Innovation. Er steigerte die Akkuleistung und verbesserte die Sicherheitsfunktionen. Weitere Patente trugen dazu bei, diese Lösungen zu schützen. Heute wird Yoshino in 56 japanischen und 6 europäischen Patenten als Erfinder aufgeführt.

Asahi Kasei lizenzierte das grundlegende LIB-Patent von Yoshino an andere Hersteller, darunter Sony, das die Technologie 1991 auf den Markt brachte. „Meine Erfindungen haben zu vielen Patenten für mein Unternehmen geführt", sagte Yoshino. „Die Patente sind nicht dazu da, Menschen fernzuhalten. Vielmehr lizenzieren wir unsere Patente, um zahlreiche andere Hersteller zu ermutigen, unsere Technologie zu nutzen. Einige meiner neuesten Innovationen dienen Batterien in Elektrofahrzeugen - und diese werden die Welt hoffentlich erneut verändern."

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Weitere Gewinner: Von Kunststoffrecycling bis Folie für Schiffsrümpfe

In der Kategorie Industrie wurden die österreichischen Erfinder Klaus Feichtinger und Manfred Hackl mit dem Preis für ein revolutionäres Kunststoffrecycling geehrt. Mit ihrem Ansatz können viele Arten von Kunststoffabfällen zu hochwertigen Pellets für neue Produkte verarbeitet werden. Heute sind mehr als 6.000 ihrer Maschinen weltweit im Einsatz. Diese produzieren jährlich über 14,5 Millionen Tonnen Kunststoffpellets.

In der Kategorie Kleine und mittlere Unternehmen gewann der niederländische Erfinder Rik Breur mit seiner Antifouling-Faserfolie für Schiffsrümpfe. Inspiriert von der stacheligen Oberfläche von Seeigeln ist die Antifouling-Faserfolie des Erfinders Breur eine umweltfreundliche Alternative zu giftigen Farben an Schiffen und Schiffsstrukturen. Auf ihr können sich keine Algen, Seepocken und Muscheln ansiedeln, wodurch Schiffe bis zu 40 Prozent weniger Treibstoff verbrauchen.

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Den Publikumspreis und den Preis für ihr Lebenswerk erhielt die spanische Pionierin Margarita Salas Falgueras. Sie der Molekulargenetik erfand eine schnelle, einfache und zuverlässige Methode, um DNA-Spuren mit dem Enzym φ29-DNA-Polymerase zu vervielfältigen. Der französische Immunologe Jérôme Galon ist für seine Erfindung eines aussagekräftigeren Krebstests geehrt worden. Das Diagnosetool des französischen Immunologen bewertet das Risiko eines Rückfalls bei Krebspatienten. Es nutzt dafür digitale Bilder von Tumorproben und hochwertige Software, um die Immunreaktion zu messen.

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