Eine Kurzstudie zum Kampf um die 5G-Hoheit

1. Einleitung

1. Einleitung

Die fünfte Generation des Mobilfunks (5G) stellt einen enormen Schritt in der Entwicklung hin zu einer komplett vernetzten Welt dar: die Technologie ermöglicht eine kabellose Datenübertragung mit Geschwindigkeiten, die für den normalen Verbraucher bisher nicht verfügbar waren. Sie sind die Grundlage für die künftigen Konzepte, die oftmals mit „smart“ umschrieben werden: Smart City, Smart Mobility, Smart Home, Smart Factory, Smart Everything. Die 5G-Technik bietet die Möglichkeit, die digitale Kommunikation zwischen Menschen, Mensch und Maschine, aber auch Maschine mit Maschine in ein neues Zeitalter zu führen und stellt das Rückgrat für autonom agierende Fahrzeuge, Roboter und Haushaltsgeräte, dem Internet of Things, dar. 5G dominiert daher auch die politische Diskussion um die digitale Infrastruktur. Dies gilt umso mehr für die europäischen Länder, die durch die Zulassung der Huawei-Technologien derzeit (Stand 29.04.20) einen anderen Weg im Vergleich zur USA einschlagen. Oftmals wird dabei die Gefahr diskutiert, die durch die Abhängigkeit von chinesischer Technologie in der systemkritischen Digital-Infrastruktur rund um 5G besteht.
Oftmals wird dabei erwähnt, dass Europa im Bereich 5G-Technologien vor allem zu den asiatischen Wettbewerbern den Anschluss verloren haben soll. (Quelle1, Quelle2)

Die vorliegende indikative Kurzstudie wird diese These anhand von veröffentlichten internationalen Patentdaten erläutern: es sollen die internationalen Technologieführer (nach 5G-Patentaktivität) identifiziert und analysiert werden. Dabei liegt der Fokus rein auf den Daten veröffentlichter Patentanmeldungen (und nicht den in anderen Studien herangezogenen „Standard Essential Patents“).

Außerdem soll, neben dem häufig durchgeführten Vergleich mittels der Anzahl von 5G-Patenten, vor allem die Qualität der 5G-Patentportfolios der zu identifizierenden Keyplayer betrachtet werden. Diese wird mit dem IP Rating – Verfahren der ARIAD Asset Management GmbH (ARIAD) berechnet, welches bereits in diversen wissenschaftlichen Studien angewandt wurde und als Grundlage für die weltweit erste Investmentstrategie (ARIAD Patent Aktien-Strategie) dient, die systematisch rein auf Patentdaten basiert und erfolgreich seit über fünf Jahren in verschiedenen Sondervermögen (z.B. Monega Innovation R - WKN: 532102) umgesetzt wird.

Diese Studie soll beleuchten, ob Europa in den Schlüsseltechnologien rund um 5G technologisch wirklich von amerikanischen oder asiatischen Unternehmen abhängig, oder nicht vielleicht doch mit Unternehmen wie Nokia und Ericsson bereits gut aufgestellt ist.

Würde ein möglicher Zusammenschluss dieser beiden europäischen Unternehmen als eine Art „IT-Airbus“ (ITBUS) die europäische Souveränität und digitale Sicherheit in der 5G-Schlüsseltechnologie sichern? (Quelle3)

2. Identifikation von 5G-nahen Patenten

2. 5G-Patente

Der Begriff „Patente“ umfasst im Folgenden sowohl erteilte Patente als auch Patentanmeldungen, die (noch) nicht erteilt wurden.
IPC (International Patent Classification) und CPC (Cooperative Patent Classification) sind von Patentämtern gepflegte internationale Patent-Klassifikationen, die ein Hilfsmittel für die Patentrecherche darstellen und technologische Aspekte von zu patentierenden Erfindungen standardisiert einordnen.

Zunächst soll bestimmt werden, welche Patente für die quantitative Analyse als 5G-nahe Patente gezählt werden können. Dabei reicht es nicht aus, nur solche Patente zu berücksichtigen, die den Begriff „5G“ oder Ähnliches in der Beschreibung enthalten. Erschwerend kommt hinzu, dass es noch keine standardisierte Technologieklasse (gemäß IPC bzw. CPC) gibt, in die 5G-Entwicklungen technologisch eingruppiert werden.

Zur Ermittlung von 5G-verwandten Technologieklassen wird daher zunächst eine semantische Abfrage in der Patentdatenbank durch Kombination von bestimmten Begrifflichkeiten (z.B. „5G“, „fifth generation“ , „network“, „communication“ u.a.) vorgenommen. Dabei werden alle Patente ab dem Veröffentlichungsjahr 2008 (dieser Zeitpunkt wurde gewählt, da einige Erfindungen, die bei 5G zum Einsatz kommen auch bereits bei 4G/LTE genutzt und dementsprechend früh patentiert wurden) berücksichtigt.

Abbildung 1 (nach Veröffentlichungsjahr, 2008 bis 2019) verdeutlicht die Anmeldedynamik der so identifizierten Patente, die diese Bedingungen erfüllen. Wie zu erwarten war nimmt die Anzahl der veröffentlichten Patente in jüngerer Zeit exponentiell zu.

Abbildung 1: Patentanmeldungen mit 5G-Semantik im Titel/in der Kurzfassung nach Veröffentlichungsjahr

Die Verteilung der Patentanmeldungen auf die unterschiedlichen Technologieklassen (IPC Untergruppen) ist in Abbildung 2 zu sehen, wobei die 30 mit dem größten Anteil der Technologieklassifizierungen einzeln dargestellt sind. Erfindungen werden durch das Patentamt mehreren Technologieklassen zugeordnet. Für unseren Fokus sind nur die Technologieklassen berücksichtigt, die in der IPC Sektion „H – Elektrotechnik“ zu finden sind.

Abbildung 2: Einteilung der 5G-Patente in IPC Untergruppen nach ihrem prozentualen Anteil

Die Unterteilung auf die IPC Untergruppen ist sehr granular (über 50% der Klassifikationen haben einen sehr geringen Anteil und fallen unter „Sonstige“). Diese IPC-Ebene bietet daher keine geeignete Grundlage für einen Filter zur Auswahl von 5G-nahen Technologieklassen für die weitere Untersuchung. Dennoch gibt sie einen ersten Eindruck über wichtige Technologiebereiche. Die nach ihrem Anteil an den gesamten Technologieklassifizierungen signifikantesten fünf IPC Untergruppen sind in Tabelle 1 mit ihrer jeweiligen Beschreibung dargestellt und verdeutlichen die technologischen Einsatzgebiete.

	IPC Untergruppe	Anteil	Beschreibung –IPC Unterklasse	Beschreibung – IPC Hauptgruppe	Beschreibung – IPC Untergruppe
1	H04W 72/04	5,6%	WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS	Local resource management, e.g. selection or allocation of wireless resources or wireless traffic scheduling	Wireless resource allocation
2	H04L 5/00	4,6%	TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION	Arrangements affording multiple use of the transmission path	Arrangements affording multiple use of the transmission path
3	H04B 7/06	2,7%	TRANSMISSION	Radio transmission systems, i.e. using radiation field (H04B0010000000, H04B0015000000 take precedence)	at the transmitting station
4	H04W 72/12	2,4%	WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS	Local resource management, e.g. selection or allocation of wireless resources or wireless traffic scheduling	Wireless traffic scheduling
5	H04W 74/08	2,0%	WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS	Wireless channel access, e.g. scheduled or random access	Non-scheduled access, e.g. random access, ALOHA or CSMA

Tabelle 1: Die fünf ihrem Anteil nach signifikantesten IPC Untergruppen der 5G-Patente

Die Daten lassen sich auf einer höheren Ebene aggregieren (Hauptgruppe), um die wesentlichen IPC Hauptgruppen zu identifizieren, denen die semantisch ermittelten 5G-Patente zugeordnet werden (siehe Abbildung 3). Die Top10 (siehe Tabelle 2) davon machen über 50% der Klassifizierungen aus und sollten sich damit als Filter zur Identifikation 5G-naher Patente eignen, da Patente, die diesen IPC Hauptgruppen zugeordnet wurden, mit hoher Wahrscheinlichkeit auch Teile der sonstigen gezeigten Technologieklassen abdecken.

Abbildung 3: Einteilung der 5G-Patente in IPC Hauptgruppen nach ihrem prozentualen Anteil

	IPC Untergruppe	Anteil	Beschreibung –IPC Unterklasse	Beschreibung – IPC Hauptgruppe
1	H04W 72	9,9%	WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS	Local resource management, e.g. selection or allocation of wireless resources or wireless traffic scheduling
2	H04B 7	7,6%	TRANSMISSION	Radio transmission systems, i.e. using radiation field
3	H01Q 1	5,5%	ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS	Details of, or arrangements associated with, antennas
4	H04L 5	5,1%	TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION	Arrangements affording multiple use of the transmission path
5	H04W 36	4,0%	WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS	Handoff or reselecting arrangements
6	H04W 76	4,0%	WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS	Connection management
7	H04W 28	3,8%	WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS	Network traffic or resource management
8	H04L 1	3,8%	TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION (arrangements common to telegraphic and telephonic communication H04M)	Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
9	H04W 88	3,6%	WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS	Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
10	H04W 74	3,2%	WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS	Wireless channel access, e.g. scheduled or random access

Tabelle 2: Die zehn ihrem Anteil nach signifikantesten IPC Hauptgruppen der 5G-Patente

Um zu überprüfen, ob sich die resultierenden Technologieklassen zur Identifizierung 5G-naher Patente und Technologien eignen, wird eine zweite semantische Analyse durchgeführt, die auch 5G-nahe Technologien berücksichtigt. (Betrachtete Technologien: Radio-Access Technology, (Massive) MIMO, Small Cells, mmWave, Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM), Full Duplex, Beamforming) Die Ergebnisse in Tabelle 3 zeigen deutliche Überschneidungen, allerdings auch vier Technologieklassen, die zuvor in den Top20 der IPC Hauptgruppen zu finden waren und nun ein deutlich höheres Gewicht haben (↑↑). Die verdrängten Technologieklassen befinden sich nun unter den Top20.

	IPC Untergruppe	Relation zu Tabelle 2	Anteil	Beschreibung –IPC Unterklasse	Beschreibung – IPC Hauptgruppe
1	H04B 7	↑	14,9%	TRANSMISSION	Radio transmission systems, i.e. using radiation field
2	H04L 27	↑↑	7,9%	TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION	Modulated-carrier systems
3	H04W 72	↓	6,8%	WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS	Local resource management, e.g. selection or allocation of wireless resources or wireless traffic scheduling
4	H04L 5	--	5,1%	TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION	Arrangements affording multiple use of the transmission path
5	H04L 1	↑	4,7%	TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION	Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
6	H04W 36	↓	4,2%	WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS	Handoff or reselecting arrangements
7	H04W 88	↑	3,1%	WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS	Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
8	H04W 16	↑↑	2,9%	WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS	Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cell structures
9	H04L 25	↑↑	2,6%	TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION	Baseband systems
10	H04W 24	↑↑	2,6%	WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS	Supervisory, monitoring or testing arrangements

Tabelle 3: Die zehn ihrem Anteil nach signifikantesten IPC Hauptgruppen der Patente 5G naher Technologien -Vergleich mit Top10 aus Tabelle2: ↑↑neu in der Top10, ↑ innerhalb der Top10 aufgestiegen, -- innerhalb der Top10 gleiche Position

Im nächsten Schritt werden beide Ansätze zusammengeführt und gemittelt. Sie sind das Fundament der weiteren Untersuchungen neben der semantischen Bestimmung. Als die ausgewählten 5G-nahen Technologieklassen dienen nun:
('H04B 7','H04W 72','H04L 27','H04L 5','H04L 1','H04W 36','H01Q 1','H04W 88','H04W 76','H04W 28')
Im Folgenden werden alle seit 2008 veröffentlichten internationalen Patente im Folgenden als „5G-Patente“ bezeichnet, welche die oben beschriebene Semantik in Kombination mit den ausgewählten 5G-Technologieklassen als Filter erfüllen.

3. Identifikation der 5G-Schlüsselunternehmen

3. 5G-Player

Anhand der Anzahl an 5G-Patentanmeldungen lassen sich die wichtigsten internationalen Wettbewerber um die 5G-Vorherrschaft identifizieren. Die in Abbildung 4 dargestellten Unternehmen stimmen mit Analyseergebnissen, die auf 5G-SEP Daten basieren, überein, auch wenn die Reihenfolge sich leicht unterscheidet. Dabei ist zu festzuhalten, dass z.B. lokal angemeldete chinesische Patente, die nicht in englischer Form vorliegen, bei dieser Analyse unberücksichtigt bleiben. Dies reduziert die Anzahl an Patentanmeldungen von chinesischen Anbietern. Dies wird die Aussagen der vorliegenden Studie nicht verzerren. Im Gegenteil: durch die Fokussierung auf internationalisierte Patente wird die Qualität dieser sichergestellt. Denn ausschließlich lokal angemeldete und erteilte chinesische Patente weisen oftmals eine geringere Qualität auf als solche aus Hocheinkommensländern. Dabei spielen politische Anreize eine gewichtige Rolle, denn chinesische Unternehmen und Privatpersonen werden für nationale Patentanmeldungen von staatlicher Seite belohnt.

Abbildung 4: Die wichtigsten internationalen Unternehmen bei der Anmeldung von 5G-Patenten

Die für die weiteren Analysen ausgewählten 5G-Keyplayer (rote Balken) sind mit ihrem jeweiligen Herkunftsland, ihrer Größe und der in der weiteren Analyse verwendeten Abkürzung in Tabelle 4 dargestellt. Es lassen sich demnach vier Zentren der 5G-Schlüsseltechnologien erkennen: USA, Europa, Korea und China.

	Unternehmen	Land	Marktkapitalisierung	Im Folgenden als ... (Kommentar)
1	Qualcomm Inc	USA	92 Mrd. $	Qualcomm
2	Intel Corp	USA	263 Mrd. $	Intel
3	LM Ericsson	Europa	28 Mrd. $	Ericsson
4	Nokia Corp	Europa	20 Mrd. $	Nokia (inkl. Alcatel-Lucent)
5	Samsung Electronics	Korea	270 Mrd. $	Samsung
6	LG Electronics	Korea	8 Mrd. $	LG
7	Huawei Technologies Co Ltd	China	nicht börsennotiert	Huawei
8	ZTE Corp	China	33 Mrd. $	ZTE

Tabelle 4: Herkunftsländer und Bezeichnungen der wichtigsten internationalen Unternehmen bei der Anmeldung von 5G-Patenten

Eine zwingende Abhängigkeit Europas von ausländischen Anbietern lässt sich in Anbetracht der relativ hohen Anzahl an 5G-Patenten der schwedischen Ericsson und finnischen Nokia nicht bestätigen, auch wenn die restlichen dargestellten Unternehmen japanischer, amerikanischer oder koreanischer Herkunft sind. Der Größe (Marktkapitalisierung) nach bilden Samsung und Intel, mit weitem Abstand gefolgt von Qualcomm, die Schwergewichte. Umso mehr erstaunt, dass die restlichen Topanmelder dennoch derart viele 5G-Patentanmeldungen vorweisen können. Dies spricht für eine konzentrierte Ausrichtung der 5G-Forschungaktivitäten der kleineren Player.

Die weiteren Analysen werden sich vor allem auf die Qualität der 5G-Patentportfolien der Unternehmen beziehen, um die 5G-Technologieführerschaft unter diesem Aspekt zu untersuchen.

4. Qualitative Analyse der 5G-Patentportfolien

4. Qualitative Analysen

4.1 Qualität von Patenten und Patentportfolien

-Patentqualität

Die Qualität von Patenten hat einen wesentlich höheren Stellenwert als die reine Anzahl an Patenten, um die Technologieführerschaft eines Unternehmens gegenüber seinen Wettbewerbern zu bestimmen. Dies trifft umso mehr zu, wenn sich ein bedeutender Wandel in einer Industrie vollzieht und die dahinterliegenden Erfindungen nicht nur Innovationen, sondern sogar Disruptionen darstellen oder ermöglichen. Die Anzahl an Patenten hilft einem Unternehmen, sich technologisch in einem Bereich abzuschotten, ohne, dass diese Patente und die zugrundeliegenden Erfindungen einen realen ökonomischen Wert aufweisen oder gar einen technologischen Wandel in einer Branche auslösen müssen. So kann ein kleines, technologisch spezialisiertes Unternehmen mit 100 wegweisenden Patenten (oftmals sogenannte „Hidden Champion“) mit wirklich innovativen Produkten einen größeren Einfluss auf eine gesamte Industrie haben als vielseitig ausgerichtete Branchengrößen mit Tausenden von Patenten.

Es existieren zwei verschiedene Ansätze, um die Qualität von Patenten zu bestimmen: der monetäre Ansatz versucht mittels unternehmensinterner Daten (Lizenzeinnahmen, Markttransaktionsdaten vergleichbarer Patente, etc.) einen Geldwert für Patente und Patentportfolios zu bestimmen. In der Realität scheitert dies oftmals an nicht vorhandenen oder nicht repräsentativen Daten und mangelnder Vergleichbarkeit verschiedener Technologien. Der alternative Ansatz, versucht mithilfe von quantitativen Mitteln die relative Qualität von Patenten/Patentportfolios im Verhältnis zu anderen Patenten/Patentportfolios über diverse Indikatoren zu ermitteln. Patentdaten bieten sich aufgrund ihres international standardisierten Aufbaus dafür an, da wichtige Datenpunkte, wie z.B. Zitierungen durch andere Patente, quantitativ nutzbar sind.

ARIAD nutzt seit 2005 diese weltweiten, standardisierten Patentdaten (Big Data) in ihrer eigenen Datenbank abei ihren quantitativen Prozessen zur Entwicklung einer Vielzahl wissenschaftlich fundierter Qualitätsindikatoren, um Patentportfolien systematisch zu analysieren und zu bewerten. Bei der Betrachtung von Patentportfolios eines Unternehmens/Konzerns sind mittels der Konzernstruktur die Tochterunternehmen und deren Patente in der Analyse zu berücksichtigen. Erschwerend kommt hinzu, dass die namentliche Eintragung ein und desselben Unternehmens in verschiedenen Varianten vorgenommen wird, was entsprechend zuvor bereinigt werden muss. Gerade dieser letzte Bereinigungsschritt ist teilweise aufwändig wie das Beispiel zu Ericsson (Tab.5) zeigt.

	Einträge für Patentinhaber in der offiziellen Patentdatenbank
1	TELEON AB LM ERICSSON
2	TELEPHONE AB LM ERICSSON
3	TELEPONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON PUBL
4	TELFOANKTIEBOLAGET L M ERICSSON PUBL
5	TELFON AB LM ERICSSON
6	TELFONAKTIEBOAGET LM ERICSSON
7	TELFONAKTIEBOAGET LM ERICSSON PUBL
8	TELFONAKTIEBOLAGET LM ERICSSON
9	TELFONAKTIEBOLAGET LM ERICSSON PUBL
10	TELFONAKTIEBOLAGET LM ERICSSON (PUBL)
11	TELLEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON (PUBL)

Tabelle 5: Ausschnitt der offiziellen Patentdatenbank, die ungefähr 300 verschiedene Schreibweisen des Unternehmens TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON als Inhaber verschiedener Patente führt

4.2 Anmeldedynamik und Statistiken der 5G-Patentportfolien

-Statistiken

Bei Betrachtung der Patentaktivitäten der untersuchten Unternehmen (Abbildung 5), fallen bei der Anmeldedynamik zwei Unternehmen auf: Mit Ausnahme von Nokia und ZTE zeigen alle Unternehmen in den letzten Jahren deutlich gesteigerte Aktivitäten. Nokia zeigt dafür ein über Jahre eine stetige Patentanmeldung im 5G-Bereich. Ebenfalls signifikant sind bei diesen beiden Unternehmen die im Vergleich zu den Wettbewerbern geringeren Erteilungsraten im beobachteten Zeitraum. (Zwischen der Anmeldung, Veröffentlichung und Erteilung von Patenten vergehen in der Regel mehrere Jahre. Die Erteilungsraten sind daher nicht fest und können sich im Zeitverlauf noch ändern. Dies gilt umso mehr für die veröffentlichten Patente der letzten Jahre.)
Ob dies an einem besonders kompetitiven Forschungsumfeld (positiv zu werten, da sich auf besonders interessante Technologiebereiche konzentriert wird), an der Patentierungsstrategie (eher negativ: „file&drop“ zur Abschreckung von Wettbewerbern, ohne dass die einzelnen Patente selbst signifikanten ökonomischen Wert haben), oder an mangelnder Innovativität der Erfindungen liegt, wird in dieser Studie nicht näher beleuchtet.

Abbildung 5:Erteilte und (noch) nicht erteilte 5G-Patente nach Veröffentlichungsjahr

Während die in Abbildung 5 dargestellten veröffentlichten Patentanmeldungen die Anmeldungen einer Erfindung in verschiedenen Ländern/Regionen berücksichtigen, sind in Abbildung 6 die jeweils zugrunde liegenden veröffentlichten Patentfamilien (die einzelnen technologischen Erfindungen) zu sehen, welche eine ähnliche Größenrelation der Wettbewerber untereinander aufzeigen, wie bei den gesamten Patentanmeldungen.

Abbildung 6: Angemeldete 5G-Patentfamilien nach Veröffentlichungsjahr

Tabelle 7 zeigt die durchschnittlichen Alter der aktiven 5G-Patente der einzelnen Patentportfolien. Sie spiegeln die unterschiedlichen Anmeldedynamiken wider und sind für Unternehmen wichtig, da erteilte Patente in der Regel 20 Jahre ab Anmeldung eine Monopolstellung für diese Erfindung ermöglichen. Hier sind die Unternehmen mit jüngeren Patentportfolien eher im Vorteil, der sich aber nur bei deutlich zeitlichen Unterschieden bemerkbar macht. In relativ jungen technologischen Bereichen -wie beispielsweise „5G“ – können früher angemeldete Patente durchaus wichtig und relevant und damit wertvoller sein.

Unternehmen	Durchschnittliches Alter der aktiven 5G-Patente
SAMSUNG	4 Jahre 11 Monate
QUALCOMM	7 Jahre 9 Monate
ERICSSON	6 Jahre 10 Monate
HUAWEI	5 Jahre 1 Monat
LG	6 Jahre 4 Monate
INTEL	5 Jahre 7 Monate
NOKIA	8 Jahre 9 Monate
ZTE	7 Jahre 1 Monat

Tabelle 6:Durchschnittliches Alter der aktiven 5G-Patente

Ein Blick auf die prozentuale Verteilung der IPC Hauptgruppen bei den 5G-Patenten jedes Unternehmens auf (Abbildung 7), sind leicht unterschiedliche Schwerpunkte in der technologischen Ausrichtungen sichtbar: so haben z.B. Nokia und Ericsson signifikant höhere Anteile bei der IPC: H04W 36* als die Wettbewerber, dafür relativ geringe Werte bei der IPC: H04L 27 . Insgesamt ist dennoch anzumerken, dass die Unternehmen eine recht ähnlich technologische Ausrichtung** in ihren 5G-Patentportfolien aufweisen. Das ist die Voraussetzung für einen aussagekräftigen qualitativen Vergleich dieser Patentportfolien im 5G und somit für die folgenden Analysen gegeben.

Abbildung 7: Technologische DNA- Vergleich der für die 5G-Patente des jeweiligen Unternehmens wichtigsten 30 IPC Hauptgruppen nach ihrem Anteil (die übergreifenden Top10 fett markiert)

*„Drahtlose Kommunikationsnetzwerke - Anordnungen für die Verbindungsübergabe [Handover/Handoff]“. Dabei beschreibt Handover ein Verfahren, das zum Einsatz kommt, wenn ein Mobilfunkteilnehmer durch Änderung seiner Position von dem Empfangsbereich einer Basisstation zu einer anderen wechselt.

** „Übertragung digitaler Information - Systeme mit modulierten Trägern“. Bei der Modulation verändern zu übertragende Nutzsignal (z.B. Daten) einen sogenannten Träger, wodurch eine hochfrequente Übertragung des niederfrequenten Nutzsignals ermöglicht wird.

4.3 Qualitative Analyse der 5G-Schlüsselunternehmen

-Analysen

Zur Berechnung des jeweiligen Qualitätsprofils der 5G-Patentportfolien fokussiert sich diese Studie auf die folgenden - in Tabelle 7 dargestellten und wissenschaftlich fundierten-fünf Patentqualitätsindikatoren

Qualitätsindikator	Beschreibung
Technological Scope (TS)	Je vielfältiger eine Erfindung technologisch eingesetzt werden kann, desto höher ist der ökonomische Wert dieser
International Scope (IS)	Misst, in wie vielen Ländern/Regionen eine Erfindung angemeldet wird und somit die Anzahl an möglichen Monopolen. Da mit jeder Anmeldung Kosten verbunden sind, werden vor allem aussichtsreiche Erfindungen international angemeldet
Current Impact Index (CII)	Misst die Relevanz der Erfindungen für ein Technologiefeld über das Interesse Dritter
Legal Attacks (LA)	Rechtsstreitigkeiten bei Patenten zeigen aufgrund der damit verbundenen hohen Kosten für eine ökonomisch besonders interessante Technologie
Self-Citations (SC)	Gibt an, wie stark sich ein Unternehmen auf eine Technologie fokussiert und sich hier potenziell gegenüber Wettbewerbern abzuschotten versucht

Tabelle 7:Beschreibung der Patentqualitätsindikatoren – diese geben die durchschnittliche Qualität der aktiven Patente eines Patentportfolios in der jeweiligen Kategorie wieder

Abbildung 8 zeigt die Ausprägungen der 5G-Patentportfolien auf den verschiedenen Qualitätsindikatoren, wobei die einzelnen Werte mit dem jeweils höchsten Wert der Kategorie normiert werden (0: niedrigster Wert bis 1:höchster Wert). Auffällig sind die in allen Qualitätsbereichen überdurchschnittlichen Werte von Qualcomm, deutlich führend speziell im IS und leicht vor Nokia beim CII. Auch die koreanische LG ist, mit Ausnahme bei LA, qualitativ sehr gut aufgestellt. Nokia dagegen weist mit großem Abstand den größten Score der LA auf, was tendenziell impliziert, dass das finnische Unternehmen für 5G-Netzte wesentliche Technologien vorzuweisen hat.

Abbildung 8: Patentportfolio-Qualitätsindikatoren der 5G-Patentportfolios

Abbildung 9: Patentportfolioqualität der 5G-Patentportfolios

Die einzelnen Qualitätsindikatoren können zu einem einzelnen Index aggregiert werden, um die Qualität der einzelnen 5G-Patentportfolien direkt miteinander zu vergleichen. Abbildung 9 zeigt diesen gleichgewichtet berechneten Patentportfolioqualitätsindex (PQI) für die einzelnen Wettbewerber. Entgegen der oft verbreiteten These, dass Huawei als 5G-Technologieführer speziell die europäischen Unternehmen hinter sich lassen würde, zeigt die Qualitätsbetrachtung, dass Europa insbesondere mit Nokia ein qualitativ sehr gut aufgestelltes 5G-Unternehmen vorzuweisen hat (Kostenfaktoren werden dabei nicht betrachtet). Die beiden betrachten amerikanischen Unternehmen Qualcomm und Intel können im Vergleich ebenfalls sehr gut abschneiden, wobei Qualcomm als der qualitativ höchstbewertete 5G-Technologieführer in der Peergroup gesehen werden kann, knapp vor der koreanischen LG. Bemerkenswert ist die Erkenntnis, dass die beiden chinesischen Unternehmen trotz jeweils hoher 5G-Anmeldedynamik im PQI-Vergleich hinter den anderen Mitbewerbern zurückfallen.

Betrachtet man die Dynamik der Patentportfolioqualitäten seit 2008 (Abbildung 10), zeigt sich, dass Qualcomm bei 5G-Patenten durchweg qualitativ führend ist, auch wenn der Abstand zur Peergroup seit 2017 deutlich abnimmt. Während Nokia sich fast durchweg auf dem dritten Platz behaupten kann, ist die Qualität des 5G-Patentportfolios von Ericsson kontinuierlich das Schlusslicht der nicht-chinesischen Peers. Huawei und ZTE sind qualitativ weit abgeschlagen, auch wenn sie den Abstand zu den restlichen Wettbewerbern kontinuierlich reduzieren konnten. Die Analyse zeigt also, dass Europa im 5G-Bereich mit Nokia aus qualitativer Sicht durchaus einen deutlichen, wenn auch eher kleinen, Technologieführer vorzuweisen hat.

Abbildung 10: Dynamik der Patentportfolioqualität der 5G-Patentportfolios seit 2008

5. ITBUS Nokia+Ericsson (+InterDigital)?

5. ITBUS

5.1 „ITBUS“ Nokia+Ericsson

-Nokia+Ericsson

Mit dem Ausbau der 5G-Netze wurde vielen Volkswirtschaften im Westen klar, dass die Mobilfunk-Technologie des chinesische Unternehmen Huawei in vielen Bauteilen der großen westlichen Netzwerkausrüster verbaut war. Der US-Präsident warnte im Zuge des von ihm angezettelten Handelskrieg mit China vor der Gefahr, dass dieses ein Einfallstor für groß angelegte Staats-Spionage sein würde. Neben der Verbannung dieser Technik in den USA erhöhte er auch den Druck auf andere Industrienationen in Europa. Großbritannien hat mittelweise Huawei aus dem eigenen 5G-Mobilfunknetz verbannt. Andere Länder sind noch in der Entscheidungsfindung. Es zeigt, dass die europäische Sicherheit und Unabhängigkeit im Bereich der systemkritischen digitalen Infrastruktur eine zunehmende Bedeutung in der (wirtschafts-) politischen Diskussionen gewinnt. Aufgrund der signifikanten Relevanz wird bereits über verschiedene Möglichkeiten diskutiert, eine europäische Antwort auf die ausländischen 5G-Wettbewerber und deren gefürchtete technologische Vorherrschaft zu liefern. Dass Europa durchaus die gesuchten technologischen Möglichkeiten hat, beweist die Tatsache, dass Herr Trump sogar die Beteiligung an Nokia und Ericsson erwogen hatte, um sich zu positionieren. Für Europa kommt eine populäre Idee in den Fokus, analog zur Entstehung der AIRBUS, einen bedeutenden europäischen IT-Konzern mit staatlicher Unterstützung und Beteiligung zu schaffen. Dabei werden die beiden skandinavischen börsennotierten Unternehmen Nokia und Ericsson als prominente Fusionskandidaten genannt. (Quelle4, Quelle5, Quelle6)

Abbildung 11 zeigt, welche Auswirkung eine Fusion von Nokia und Ericsson (Nokia+Ericsson) auf die qualitative Positionierung im PQI-Vergleich gegenüber den internationalen Wettbewerbern hätte. Nokia+Ericsson hätte nicht nur am meisten erteilte und angemeldete 5G-Patente vorzuweisen, die Qualität des Patentportfolios würde außerdem mit dem von Intel fast ebenbürtig sein. Dennoch würde der Abstand des PQI zu denen von Qualcomm und LG weiterhin groß sein.

Abbildung 11: Patentportfolioqualität der 5G-Patentportfolios nach einer möglichen Fusion von Nokia+Ericsson (Stand 29.04.2020)

5.2 „ITBUS“ mit internationaler Verstärkung: InterDigital

- +InterDigital

Um die technologische Positionierung im 5G-Sektor noch weiter auszubauen, könnte eine Nokia+Ericsson sich noch kleinere Unternehmen aneignen, die in diesem Bereich ebenfalls stark positioniert sind. Aus politischer Sicht wären dabei möglicherweise europäische Übernahmekandidaten vorzuziehen. Tabelle 8 zeigt eine kleine Auswahl an solchen in 5G verwandten Technologien forschenden Unternehmen aus Europa.

Unternehmen	Herkunftsland
TELIA COMPANY AB	Schweden
SAGEMCOM ENERGY & TELECOM	Frankreich
PEIKER ACUSTIC GMBH & CO KG	Deutschland
HMD GLOBAL OY	Finnland
FRACTUS SA	Frankreich
UBLOX AG	Deutschland
ANDREW WIRELESS SYSTEMS GMBH	Deutschland
ACCELANT COMM GMBH	Deutschland
BEAMMWAVE AB	Schweden

Tabelle 8: Auswahl an kleineren europäischen Unternehmen im Bereich der 5G-Technologien

Nur eine tiefergehende Analyse mit diesen ausgewählten Unternehmen kann zu einer aussagekräftigen Bewertung führen. Eine möglicherweise interessante nicht-europäische Alternative stellt das mit einer Marktkapitalisierung von 1,8 Mrd. $ deutlich kleinere amerikanische Entwicklungsunternehmen InterDigital Inc (Interdigital) dar. Es kann ohne Weiteres ebenfalls als international führend (Anzahl von 5G-Patenten Platz 11 in Abbildung 4) eingeschätzt werden. Auch die technologische Positionierung im Bereich 5G ist vergleichbar mit der von Nokia und Ericsson (Abbildung 12, rechts). Die abnehmende Patentaktivität könnte auch damit zu erklären sein, dass Interdigital schon sehr frühzeitig im 5G-Bereich forschte und bereits heute an der Entwicklung der nächsten Generation (6G) arbeitet.

Abbildung 12: Anmeldedynamik von Interdigital Inc (links) und deren technologische Positionierung der 5G-Patente m Vergleich zu Nokia und Ericsson (rechts)

Dafür spricht auch der im Vergleich zur Peergroup sehr hohe PQI-Wert (Abbildung 13), der Interdigital qualitativ als deutlichen 5G-Technologieführer unter den betrachteten Wettbewerbern identifiziert. Daher ist es nicht verwunderlich, dass Interdigital bei verschiedenen Patentrechtsstreitigkeiten erfolgreich im 5G-Bereich involviert war, was sich im Qualitätsindikator LA bemerkbar macht. Dies signalisiert auch, dass Interdigital essentielle 5G-Patente hält.(Quelle7) Durch die Übernahme aller Patente von dem französischen Technologieunternehmen Technicolor SA konnte Interdigital sein 5G-Patentportfolio zudem noch zusätzlich um 5G-nahe Anwendungsbereiche aus der digitalen Video- und Bildbearbeitung erweitern. (Quelle8)

Abbildung 13: Patentportfolioqualität der 5G-Patentportfolios inkl. Interdigital nach einer möglichen Fusion von Nokia+Ericsson

Es bleibt festzuhalten, dass das amerikanische Unternehmen damit wahrscheinlich ein lukrativer Übernahmekandidat für Nokia+Ericsson wäre. Abbildung 14 verdeutlicht den Effekt auf die Qualität des 5G-Patentportfolios einer solchen Übernahme: Während Nokia+Ericsson zuvor auf dem vierten Platz mit deutlichem Abstand im PQI von den 5G-Technologieführern der Peergroup, LG und Qualcomm, einzuordnen war, konnte sowohl die Platzierung als auch der Abstand durch die Eingliederung des qualitativ hochwertigen 5G-Patentportfolios von Interdigital deutlich verbessert werden.

Abbildung 14: Vergleich der Patentportfolioqualität der 5G-Patentportfolios einer ITBUS bestehend aus Nokia+Ericsson (oben) oder Nokia+Ericsson+Interdigital (unten)

Eine Kombination aus Nokia, Ericsson und Interdigital hat also das Potential, einen europäischen 5G-Konzern zu schaffen, welcher sich gegenüber der weltweiten Konkurrenz in der Anzahl wie auch in der Qualität seiner Patente behaupten und die Souveränität der digitalen Infrastruktur in Europa sichern könnte. Den Kostenvorteil von Huawei wird dieses IT-Konglomerat zwar wahrscheinlich nicht aufholen, aber in Anbetracht des enormen Sicherheitsrisikos sollte dies für die europäische Politik zweitrangig sein.