Quantencomputing globaler Innovationstreiber, Deutschland bei Quantensensorik führend Deutschland in den globalen Top 5 bei Quantenpatenten

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Mit 534 internationalen Quantenpatenten in 20 Jahren belegt Deutschland den ersten Platz in Europa und den fünften weltweit, so eine Studie des EPA und der OECD. Seit 2020 konnte Deutschland seinen Patentanteil fast verdoppeln. Besonders die Quantensensorik entwickelt sich zu einem deutschen Expertengebiet.

Die Studie „Mapping the global quantum ecosystem” wurde gemeinsam vom Europäischen Patentamt (EPA) und der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) durchgeführt. Sie reflektiert das global rapide steigende Investitions- und Innovationsvolumen bei Quantentechnologien, aber auch signifikante Hindernisse bei Skalierung und Kommerzialisierung.

Als wichtigen Indikator für Innovationskraft im Quantenbereich nutzt die Studie globale Daten zu sogenannten Internationalen Patentfamilien (IPFs), also Patenten, die für eine Erfindung bei mehreren Patentämtern angemeldet wurden. Denn wenn Erfinder gleich mehrere aufwendige Patentverfahren auf sich nehmen, sprechen sie der Erfindung ein hohes Potenzial zu.

USA global federführend, Deutschlands Anteil steigend

Zwischen 2005 und 2024 stammen 534 IPFs für Quantentechnologien aus Deutschland, das ist der größte Länderanteil in Europa und der fünftgrößte weltweit. Diesen globalen Anteil konnte Deutschland in den letzten fünf Jahren nahezu verdoppeln: er erreichte im Zeitraum 2020–2024 7 Prozent im Vergleich zu 4 Prozent in den Jahren 2015–2019. Globaler Vorreiter sind die USA, gefolgt von Europa (mit Einschluss des Vereinigten Königreichs). Auch Japan, China und Südkorea sind bei internationalen Quantenpatenten vorne dabei. Zwischen den Unternehmen meldeten IBM, LG, Toshiba, Intel und Microsoft in den letzten zwanzig Jahren die meisten internationalen Quantenpatente an.

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Dabei ist Deutschland in allen drei Teilbereichen der Quantentechnologie – Kommunikation, Computing und Sensorik – mit je 311, 153 und 67 IPFs führend zwischen den Staaten der Europäischen Union. Zwar bildet die Quantensensorik weltweit den kleinsten Teilbereich, doch werden gerade in Deutschland besonders viele Innovationen bei der Sensorik verzeichnet. Fast die Hälfte aller europäischen IPFs und 7,2 Prozent der globalen IPFs für Erfindungen in der Quantensensorik wurden in Deutschland angemeldet. Hier hat sich insbesondere das Industrieunternehmen Robert Bosch aus Gerlingen zu den global führenden Patentanmeldern entwickelt.

Quantencomputing seit 2022 die meistpatentierte Quantentechnologie

Weltweit verzeichnet das Quantencomputing das größte Wachstum bei den Patentanmeldungen. Während die globale Zahl der IPFs für Quantentechnologien sich in den letzten zehn Jahren verfünffacht hat, wuchs die Zahl der IPFs im Bereich Quantencomputing seit 2005 um das Sechzigfache. Seit 2022 werden hier auch die meisten IPFs unter den Quantentechnologien angemeldet, davor war die Quantenkommunikation als Innovationsbereich ergiebiger.

Im Vergleich zu den USA, wo Quantentechnologien stärker von großen Konzernen dominiert werden, kann Europa auf besonders viele Unternehmen zählen, bei denen Quantentechnologien das Kerngeschäft bilden. Besonders hoch mit jeweils rund 40 Prozent ist der Anteil solcher Kernunternehmen im Vereinigten Königreich, den Niederlanden und Frankreich.

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In Deutschland sind 145 Organisationen (einschließlich Universitäten) aktiv an der Entwicklung von Quantentechnologien beteiligt, bei 29 Prozent gehören diese zum Kerngeschäft. Der Anteil von Startups ist im internationalen Vergleich hoch. Auch bei den staatlichen Förderungen für Quantentechnologien gehört Deutschland weltweit zu den Top 5 bei einem globalen Finanzierungsvolumen von 20 Milliarden Dollar in den Jahren 2014–2024. Deutsche Kernunternehmen im Quanten-Segment sicherten sich in diesen Jahren 44 Prozent ihrer Investitionen aus staatlichen und 56 Prozent aus privaten Quellen.

Kommerzialisierung erst in Ansätzen

Auch 2025 bleiben Quanteninnovationen zugleich eher wissenschaftsgetrieben, Ansätze der Kommerzialisierung setzen sich erst langsam durch. Darauf schließen die Studienautoren aus den Patentinhalten, aber auch aus einer Analyse von Job-Angeboten bei Quanten-Unternehmen. Die ganz überwiegende Anzahl der Stellenausschreibungen betrifft wissenschaftliche Aufgaben, kommerziell orientierte Tätigkeiten wie Business Management, Marketing und Sales bilden zusammen einen Anteil von unter zehn Prozent. Zugleich steige die Anzahl kommerzieller Anwendungen insbesondere bei größeren Konzernen.

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Der Präsident der EPA António Campinos versteht die Studie auch als Weckruf für die Europäische Union und die Regierungen der Mitgliedsstaaten, „ihre Investitionen in diese Technologie auszuweiten“, um nicht den Anschluss an die USA zu verlieren, sowie „für die Kommerzialisierung der Grundlagenforschung […] Finanzmittel aus dem privaten Sektor“ zu sichern.

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