Zukunftsmarkt HörgerätebatterienSonderteil Batterien und Akkus

Hörgerätebatterien sind eine oft unterschätzte Schlüsselkomponente bei Hörsystemen. Ohne sie nützt selbst die modernste Digitaltechnik nichts. Sie sind darüber hinaus ein Nischenprodukt in der großen Welt der Batterien mit ihren zahlreichen Formen und Funktionen.

Dennoch ist unter den wenigen Herstellern längst der Wettkampf um die Marktanteile entbrannt. Jährlich werden weltweit rund 1,2 Milliarden Hörgerätebatterien produziert – Tendenz steigend. Denn Altersschwerhörigkeit betrifft immer mehr Menschen, nach neuesten Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation WHO 360 Millionen.

Seitdem viele Firmen die Sparte Hörgerätebatterien ausgegliedert haben, hat sich der Markt weltweit auf sechs Hersteller konsolidiert – darunter der deutsche Hersteller VARTA Microbattery, der angloamerikanische Hersteller Rayovac und der chinesische Hersteller ZeniPower. Da es sich bei Hörgerätebatterien um ein Nischenprodukt handelt, sind verlässliche internationale Marktdaten nur schwer zu ermitteln, vor allem bei den speziellen Batterien für Cochlea-Implantate. Die Zink-Luft-Batterien dominieren nach wie vor den Markt. Es wird jedoch weiterhin an einer verbesserten Technologie bei den wiederaufladbaren Nickel-Metallhydrid-Akkus geforscht. Größere Batterien wären aber erforderlich, um genügend Leistung bei längerer Lebensdauer zu liefern. Dem entgegen steht der ungebrochene Trend bei den Kunden zu kleineren Hörsystemen und mehr Funktionen.
VARTA Microbattery sieht sich als Technologieführer

Die VARTA Microbattery GmbH setzte zum Jubiläum der 125-jährigen Batteriegeschichte des Unternehmens technologisch neue Akzente und einen neuen Meilenstein in der langen Firmentradition: Am Hauptsitz in Ellwangen eröffnete zum Jubiläum die „weltweit größte und modernste Fabrik für Hörgerätebatterien“. Bis zum Jahresende soll die volle Produktionskapazität erreicht sein. Dann können bis zu eine Milliarde Hörgerätebatterien jährlich auf den mit eigenen vollautomatischen Maschinen ausgerüsteten, hochmodernen Fertigungsstraßen hergestellt werden, so VARTA.

Gerade Hörgerätebatterien müssen hohe Testanforderungen bestehen, weiß Herbert Schein, Vorsitzender der Geschäftsleitung der VARTA Microbattery GmbH. So hat man sich als ehrgeiziges Ziel gesetzt, mindestens alle zwei Jahre Innovationen einzuführen. „Zu den erreichten technologischen Neuerungen zählt die Reduktion der Impedanz – damit können die Batterien höhere Ströme liefern, was vor allem bei den neuen Hörgeräteanwendungen benötigt wird“, sagt Schein. Für die Zukunft kündigte das Unternehmen weitere neue Technologien bei den wiederaufladbaren Nickel-Metallhydrid-Akkus sowie bei auf Lithium basierenden Batterien an.

Bei der Marke „power one“ wirbt VARTA mit den längsten Laufzeiten von Zink-Luft-Batterien und einer quecksilberfreien, patentierten umweltschonenden Technologie. Die Spezialzelle „power one Implant plus“ für Cochlea-Implantate (CI) sei den hohen Anforderungen des Sprachprozessors angepasst und ebenfalls auf lange Laufzeiten ausgelegt. „Implant-plus“-Batterien sind nach Auffassung des Unternehmens als die leistungsstärksten Batterien für CIs etabliert.

Bei den wiederaufladbaren Batte-rien „power one Accu plus“ kommen spezielle Nickel-Metallhydrid-Akkus zum Einsatz; die Oberflächenbeschichtung des Edelstahlgehäuses erfolgt mit modernster Nanotechnologie. Während „Wegwerfbatterien“ nach wie vor die üblichste Batterieart sind, handelt es sich bei den Akkus derzeit noch um einen Nischenmarkt. Dieser liegt nach Auskunft der Firmenleitung bei unter einem Prozent der Stückzahlen, bei CIs unter zehn Prozent.

Rayovac sieht sich als weltweiter Marktführer

MarktführerDer Batteriehersteller Rayovac, eine Tochter der international agierenden Spectrum Brands Holdings Inc., der sich auf die Herstellung von Hörgerätebatterien spezialisiert hat, präsentiert sich in seinen Werbekampagnen stolz als weltweite Nummer eins beim Verkauf von Hörgerätebatterien und beruft sich dabei auf die im Januar 2013 durchgeführte Marktanalyse von iData Research, einer internationalen Marktforschungsgruppe mit Sitz im kanadischen Vancouver, die besonders Marktdaten im medizinischen Bereich sammelt und auswertet.

Seine Knopfzellen habe Rayovac durch ein neues Design so verändert, dass der elektrische Kontakt innerhalb der Batterie verbessert, die Impedanz verringert sowie eine hohe und stabile Spannung erreicht worden seien. Bei der Entwicklung neuer, leistungsfähigerer Batterietypen achtet man besonders darauf, dass sie den energiehungrigen Bluetooth- und drahtlosen Geräten gerecht werden, unter anderem durch eine direkte Energiebereitstellung ohne Verzögerung und ein Luftmanagementsystem, das den Lufteintritt innerhalb der Batteriezelle optimiert.

Zukunftsmarkt HörgeräteabatterienBesser, effizienter, leistungsstärker - der Batteriemarkt ist von starkem Wettbewerb um die führenden Technologien geprägt.

Made in China

Es ist kein Zufall, dass eine Wirtschaftsmacht wie die Volksrepublik China auch in Sachen Hörgerätebatterien eigene Wege geht. In einem Land mit über 1,34 Milliarden Menschen, in welchem sich das Problem der Überalterung immer deutlicher abzeichnet, wird auch der Anteil der altersbedingten Hörminderung stetig zunehmen. So wundert es nicht, dass das Unternehmen ZeniPower Battery inzwischen zum weltweit drittgrößten Produzenten von Hörgerätebatterien avanciert ist. Schon vor 25 Jahren, zur Firmengründung, hatte man das große Potenzial dieses Marktes erkannt und mit der Produktion der kleinen Knopfzellen begonnen. Die Fabrik in der Millionenstadt Zhuhai (Provinz Guangdong) befindet sich wie das benachbarte Hongkong inmitten einer Sonderwirtschaftszone und kann täglich bis zu einer halben Million Hörgerätebatterien produzieren; derzeit wird diese Kapazitätsgrenze nicht erreicht, sagt Geschäftsführer Frank Wang.

Jeder Hersteller hat eine eigene sogenannte Luft-Kathoden-Technologie entwickelt und patentiert. Bei ZeniPower handele es sich um eine leitfähige Kathode, die besonders viel Luft durchlasse. Die Konkurrenz, so der chinesische Produzent, müsse die Teflonfolie für die Luftkathode aus dritter Hand beschaffen, während ZeniPower diese selbst produzierte. Außerdem hätten die eigenen Batterien einen niedrigen Widerstand. „Diese Technologie verleiht den ZeniPower-Batterien eine höhere elektrische Spannung und einen höheren Drain (sogenannte High-Drain-Batterien sind in der Lage, eine sehr hohe Energie genau im richtigen Augenblick zu erzeugen, Anm. d. Red.). Außerdem überprüfen wir unsere Batterien Stück für Stück und hundertprozentig eine Minute lang mit einer simulierten Entladung, um sicherzugehen, dass sie auch wirklich einen höheren Drain beziehungsweise eine höhere Stromabgabe liefern, sodass sie besonders für Hochleistungshörgerä-te und Cochlea-Implantate geeignet sind“, erläutert Wang. Auch die automatischen Fertigungsstraßen entwickelt das chinesische Unternehmen nach eigenen Angaben selbst. Hier werden neben Zink-Luft-Batterien für CIs auch wiederaufladbare Batterien hergestellt, allerdings nicht für Hörsysteme.

ZeniPower hat große Pläne

ZeniPower-Batterien sind in mehr als 40 Ländern erhältlich. Besonders in Deutschland und Großbritannien besitzt das Unternehmen nach eigenen Angaben einen großen Marktanteil. Zudem liefere das Unternehmen auch Hörgerätebatterien an den National Health Service, den britischen nationalen Gesundheitsdienst sowie an Hörgerätehersteller. „Natürlich ist der größte Markt immer noch der einheimische in China“, sagt Wang. Auf dem diesjährigen EUHA-Kongress in Nürnberg will man sich anlässlich des 25-jährigen Firmenjubiläums zusammen mit den deutschen Lieferanten als Top-Produzent von Hörgerätebatterien präsentieren. Dabei hat sich Geschäftsführer Wang als ehrgeiziges Ziel gesetzt, zum Branchenführer zu avancieren und im Zink-Luft-Batterie-Geschäft weiter zu expandieren, um mit Varta und Rayovac gleichzuziehen. Auch will man die nächste Generation der wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Akkus für entsprechend ausgerüstete Hörsysteme entwickeln. „Auf diesem Zukunftsmarkt wollen wir die Nummer eins werden. Das ist eine große Chance, die Hörgeräteindustrie maßgeblich umzukrempeln“, kündigt Frank Wang an.

Kleine Hersteller dürften es indes schwer haben, zu den drei Großen aufzuschließen. Zwar gilt der US-Konzern Energizer als Nummer vier, aber die Amerikaner lassen sich nur ungern in die Karten schauen. Die anderen Produzenten von Hörgerätebatterien sind iCellTech in Südkorea und NEXcell in Japan. iCellTech hat sich seit der Firmengründung im Jahr 2000 ausschließlich auf die Produktion von Hörgerätebatterien konzentriert. Jährlich werden in Südkorea 50 Millionen Batterien hergestellt. Die Hälfte davon werde in Europa verkauft; insgesamt ist iCellTech nach eigenen Angaben in mehr als 50 Ländern vertreten. „Unsere Batterien bieten eine verstärkte Leistung bei hoher Impulsstrombelastung und sichern so die Funktionalität der ständig verbesserten Technologie von Hörsystemen“, sagt iCellTech-Präsident Jayson Jeon. Beim japanischen Konkurrenten NEXcell wurden die Zink-Luft-Batterien ursprünglich vom großen Technologiekonzern Toshiba entwickelt. Die Firma wirbt mit „ressourcenschonenden“ Batterien und neuem Material, das die Lebensdauer der Knopfzellen angeblich verlängern soll.

Zukunftsmarkt HörgerätebatterienQuecksilber soll nach und nach aus allen Hörgerätebatterien verschwinden. Das ist kein leichtes Unterfangen, wenn dabei die hohe Leistung erhalten bleiben soll. Zwölf Tonnen des giftigen Metalls könnten so jedoch eingespart werden.

Going Green – Kampf dem Quecksilber

Längst ist ökologische Nachhaltigkeit im öffentlichen Bewusstsein fest verankert. Damit müssen sich seit einigen Jahren auch die Batteriehersteller auseinandersetzen, wenn sie nicht als Umweltsünder dastehen und vor allem den guten Absatz ihrer Produkte nicht gefährden wollen. Denn noch immer sind die meisten Hörgerätebatterien nicht ganz quecksilberfrei. Zwar ist Quecksilber ein giftiges Schwermetall, das kein Hörgeräte- oder CI-Träger gern in Kopfnähe wissen möchte, aber es erfüllt in Verbindung mit Zink einen mehrfachen Zweck, unter anderem sorgt es für elektrochemische Stabilitätsverhältnisse im Inneren der Batterie und ist ein sehr guter elektrischer Leiter. Deshalb war Quecksilber auch nach der Einführung der Zink-Luft-Batterien in den 70er-Jahren unverzichtbar für die hohe Leistungsfähigkeit von Hörgerätebatterien.

„Quecksilber ist leider in kleinen Mengen immer noch in ‚normalen‘ Hörgerätebatterien enthalten“, sagt Vince Armitage, Rayovac-Vizepräsident. „Man würde jährlich erstaunliche 12 000 Kilogramm dieses Metalls sparen, wenn man gänzlich darauf verzichten würde. Aber es ist eben nicht so einfach: Sowohl technologisch als auch von der Herstellung her ist der Verzicht auf Quecksilber eine Herausforderung, weil die positiven Eigenschaften dieses Metalls in den Zink-Luft-Batterien überwiegen. Schritt für Schritt versuchen wir deshalb, die Leistung von quecksilberfreien Batterien zu verbessern und damit den Wünschen umweltbewusster Kunden entgegenzukommen“, stellt Armitage in Aussicht.

Auch bei VARTA Microbattery hat man das Problem in den Griff bekommen. „Der Quecksilbergehalt unserer Batterien wurde in den letzten Jahren kontinuierlich reduziert. Mittlerweile haben wir quecksilberfreie Batterien im Programm, die dem Leistungsstand von Standardbatterien entsprechen und sogar in einigen Bereichen Vorteile aufweisen“, sagt Torsten Schmerer, General Manager Retail. „Die zur Stabilisierung zusätzlichen Prozessschritte machen die Zelle in der Herstellung leicht teurer. Beide Versionen stehen zur Verfügung, um dem Kunden die Wahl zu geben, bis schlussendlich eine klare gesetzliche Grundlage die Richtung in der Zukunft vorgibt“, erläutert Schmerer.

Umsatz mit CI-Batterien steigt

Neben dem großen Geschäft mit den kleinen Knopfzellen für IdO- und HdO-Geräte haben alle Hersteller längst erkannt, dass auch der Verkauf der größeren 675er-Batterien für Power-Hörgeräte und CI ausbaufähig ist. Denn die Anschaffung der CI-Batterien, die wegen des hohen Energieverbrauchs des Sprachprozessors öfter gewechselt werden müssen als 10er- oder 13er-Hörgerätebatterien, geht ins Geld. Eine Batterie hält etwa ein bis 1,5 Tage. Beim 2er-Batteriefach sind also drei Tage Laufzeit möglich. Für den hohen Verbrauch gibt es gleich mehrere Gründe: Die hochfrequente Informations- und Energieübertragung an das Implantat verbraucht viel Strom. Außerdem ist die Signalverarbeitung im Prozessor grundsätzlich aufwendiger als beim Hörgerät. „Allein der Stimulationsstrom auf den intracochleären Elektroden kann je nach Patient deutlich über dem Strom liegen, der für die Ansteuerung des Hörgerätelautsprechers benötigt wird“, erklärt Professor Dr. Thomas Lenarz, Direktor der Klinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde der Medizinischen Hochschule Hannover, dem weltweit größten CI-Zentrum. Die Kosten hierfür werden im Gegensatz zu den Hörgerätebatterien von den Krankenkassen übernommen. Die Zahl der CI-Träger in Deutschland wird derzeit auf 40 000 geschätzt. Jährlich werden 2 000 Menschen mit einem CI versorgt, auch hier ist die Tendenz steigend. Der CI-Markt gewinnt mit der Verbesserung der Technologie – besonders der Software für den Sprachprozessor – also immer mehr an Bedeutung.

„Bisher hat sich die weltweite Zahl der Träger von Cochlea-Implantaten alle fünf Jahre verdoppelt. Deutschland als ein Land mit höchsten medizinisch-technischen Standards war und ist ein Vorreiter dieser Entwicklung. Aktuell werden etwa 70 Prozent des globalen Marktes für Cochlea-Implantate von unserem Unternehmen abgedeckt. Diese führende Position spiegelt sich auch auf dem deutschen Markt wider“, sagt Thomas Topp, Prokurist und Leiter der Cochlear Deutschland GmbH & Co. KG. Im Jahr 2011 hatte Marktführer Cochlear einen Umsatz von 809,6 Millionen Australischen Dollar (586,8 Millionen Euro) – das ist eine Steigerung von zehn Prozent gegenüber dem Jahr 2010. Und mit dem steigenden Batterieverbrauch verdienen auch die Batteriekonzerne kräftig mit. VARTA Microbattery entwickelte im Jahr 2002 eine Spezialzelle, produzierte diese nach Cochlear-spezifischen Kriterien, da es damals noch keine befriedigende Batterielösung für CIs gab. Das Unternehmen entwickelte damit die bis heute einzige vom Implantat-Weltmarktführer empfohlene Batterie – und verzeichnet in diesem Bereich einen konstant steigenden Umsatz. ZeniPower brachte ebenfalls im Jahr 2002 und Rayovac vier Jahre später die ersten CI-Batterien auf den Markt.

Energiefaktor beeinflusst Entwicklung

Die Entwicklung von neuen Hörgerätebatterien hat sich über all die Jahre hinweg auch an den steigenden Anforderungen orientiert, die an Hörsysteme gestellt wurden. Man könnte dies mit Mobiltelefonen vergleichen: Je mehr Funktionen hinzukamen, desto mehr Energie wurde benötigt. Und da zusätzlich der Trend zur Miniaturisierung bei Hörsystemen anhält, mussten kleinere und leistungsstärkere Batterien entwickelt werden. In einem sind sich die Hersteller einig: Insgesamt ist der Verbrauch bei den neuen digitalen Hörsystemen im Vergleich zu den alten analogen gesunken.

„Tendenziell bleibt die Batterielaufzeit mehr oder weniger stabil, auch wenn Hörsysteme mit der Zeit eine höhere Verarbeitungskapazität besitzen und der Einsatz der Drahtlostechnologie zunimmt“, sagt Dr. Birgitta Gabriel, Produktmanagerin bei Oticon. Dieser Einschätzung schließt sich auch Dr. Stefan Launer, Vizepräsident Science & Technology bei Phonak, an: „Der Verbrauch ist nicht so viel höher. Es sind zwar mehr Funktionen vorhanden, allerdings nutzen wir auch neue Mikroprozessortechnologien, die den Verbrauch dann wieder senken.“ Auch Friedrich Bock, technischer Leiter Hörsysteme der Widex Hörgeräte GmbH, sieht den Stromverbrauch bei den heutigen digitalen Hörsystemen trotz der höheren technologischen Ausstattung als eher niedrig an. „Ältere analoge Hörsysteme mit geringer Verstärkungsleistung hatten einen Stromverbrauch von circa 1,3 Milliampere (mA). Dabei war die technologische Ausstattung bei Weitem nicht so hoch wie heute. Moderne digitale Hörsysteme benötigen bei vergleichbarer Verstärkungsleistung nur circa 1,0 mA. Dabei verfügen sie zudem über einen permanenten Datentransfer zwischen beiden Hörgeräten oder eine Funkankopplung zum drahtlosen Empfang von Audiosignalen.“

Ein Problem bleibt allerdings die immer öfter eingesetzte Funktechnik, die den Energieverbrauch bei Hörsystemen in die Höhe treibt. „Zwar benötigen weitere Bedienelemente und die Nutzung der Fernbedienung nicht mehr Strom; bei einer 312er-Batterie liegt der Verlust hochgerechnet bei rund einer bis zwei Stunden. Beim Übertragen von Audiosignalen (Fernsehen, Telefon) an die Hörgeräte treten allerdings schon Ströme von etwa zwei Milliampere auf. Je nach Nutzung des Audiostreamings geht das natürlich deutlich zulasten der Gesamtlebensdauer der Batterie. Aber neue Lösungen, besonders bei der Bluetooth-Funktechnik, sind absehbar“, sagt Gerd Bannert, Leiter der Audiologie bei der Starkey Laboratories (Germany) GmbH.

Die Hersteller von Hörgeräten und Batterien werden also auch künftig viel Energie aufwenden, um einerseits noch sparsamere Hörsysteme und andererseits noch leistungsfähigere Batterien zu entwickeln. Hier darf man auf neue Trends auf dem diesjährigen EUHA-Kongress im Oktober gespannt sein.

Dr. Herman Nilson

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