TEIL C

Wellenenergie (IX) - Ausgewählte Länder

Großbritannien (Fortsetzung)

Die 40South Energy Ltd. in London wird Mitte 2008 von Michele Grassi gegründet, der sich seit drei Jahren mit einer innovativen Methode beschäftigt, wie man den Wellen Energie entziehen könnte. Mithilfe seines neuen Unternehmens will er das System weiterentwickeln, herstellen und weltweit vertreiben. Schon im Herbst werden erste Versuche mit einem Modell im Maßstab 1:2 durchgeführt, gefolgt von einem größeren Modell Y7t, das im Oktober 2009 in Küstennähe getestet wird. Das ca. 300 x 250 m große Punta-Righini-Testfeld der Firma befindet sich etwa 3 km vor Castiglioncello in der Toskana. Es ist nicht ans Netz angeschlossen, obwohl man bereits überlegt, ein Kabel zu verlegen um die Stromproduktion der Testmaschinen nutzen zu können.

Den ersten geschäftlich erfolgreichen Schritt tut Grassis Firma, als ihr die italienische Bank Monte dei Paschi di Siena im Jahr 2010 ein Darlehen für den Bau des ersten vor-kommerziellen 150 kW Prototyps in voller Größe gewährt. Hilfreich ist auch, daß es gelingt eine Haftpflichtversicherung für die Geräte abzuschließen.

Zwischen August und November dieses Jahres wird ein 100 kW Prototyp der R-Reihe mit der Bezeichnung D100t auf offener See getestet, dessen Installation nur einen halben Tag dauert. Die praktischen Versuche führen zu vielen nachfolgenden Anpassungen und Änderungen.

Die technische Beschreibung des Systems läßt allerdings zu wünschen übrig. Der Firma zufolge besteht der Wellenenergiekonverter aus einem in 15 - 25 m Tiefe vollständig untergetauchten Teil (Lower Member) sowie aus einem oder mehreren so genannter Energie-Interzeptoren (Upper Members) in verschiedenen Tiefen unter Wasser (von 1 - 12 m). Die relative Bewegung zwischen dem unteren Teil und den oberen Elementen wird durch eine Reihe von TEPs (Transmission Electronics and Power) mit WT50 Antriebssträngen in elektrischen Strom umgewandelt, ohne daß dies näher ausgeführt wird. Dabei passen sich die Positionen der Elemente in der Tiefe automatisch an, um auf die dynamisch verändernden Bedingungen der See zu reagieren.

Im Januar 2011 erhält das Unternehmen den Britisch-Italienischen Business Award for Research and Development; vereinbart mit der Plymouth University, einen der Ingenieure des Unternehmens in dem nagelneuen Marine Energy Building der Universität zu plazieren; und im März wird mit dem Y25t der erste Prototyp eines zuküftig geplanten Serienmodells vorgestellt. Im selben Monat werden auch zwei Fallstudien veröffentlicht: eine für eine 900 kW Farm in britischen Gewässern, die andere für eine vom Netz getrennte Installation.

Nachdem der Bau des 25 kW leistenden Y25t abgeschlossen ist, wird dieser zwischen Mai und Juli im Meer getestet und anschließend modifiziert und aufgerüstet. Die Installation des neuen Modells dauert nur drei Stunden. Während seines Betriebs wird außerdem das vollständig computerisierte Wave to Wire-Modell validiert, welches das Unternehmen nutzt, um das Verhalten seiner Maschine auf See zu prognostizieren.

Die Buchstaben der Typenbezeichnung erklären sich übrigens aus der unterschiedlichen Geometrie: das untergetauchtes Teil des Modells D100t ist Delta-förmig, das des Modells Y25t Ypsilon-förmig. Die kommerziellen Maschinen, die anschließend entwickelt werden, tragen den Buchstaben R in Bezug auf eine neue, kastenförmige Geometrie, die von der 40South Energy als Rail Type bezeichnet wird.

Der Prototyp Y25t geht von Mai bis Juli in den Testbetrieb, muß zwischendrin aber umgebaut werden. Als weiterer Schritt ist ein Modell R38/50kW geplant.

Das nächste Modell, an dem die Firma arbeitet, trägt die Bezeichnung R115/150kW und wird zu dem ersten weitgehend ausgereiften Produkt des Unternehmens. Während das abgesenkte Teil auf dem Meeresboden eine Fläche von 36 x 36 m erfordert, beträgt das Volumen des oberen Elements 115 m³. Der Kapazitätsfaktor soll im Mittelmeer zwischen 25 % und 35 % liegen, während er auf hoher See im Ozean 45 - 55 % erreichen soll. In dieser Dimension würde sich das Wellenkraftwerk perfekt zur Meerwasser-Entsalzung in kleinen Ortschaften oder bei größeren Hotelanlagen eigenen.

Im Jahr 2012 erfolgt der Verkauf der ersten Maschine des neuen Typs an die italienische Enel Green Power. Das Gerät wird im Laufe der ersten Hälfte des Folgejahres ausgeliefert, wobei Installation, Inbetriebnahme sowie die Ausführung von Wartungsarbeiten von der 40South Energy Srl übernommen werden, dem zwischenzeitlich gegründeten italienischen Ableger des Unternehmens (s.d.).

Im Juni wird in Palo Alto die US-Tochter 40South Energy Inc. gegründet, und im September beginnt die Mutterfirma mit den ersten Schritten zur Realisierung des Scilly-Projekts (s.u.), indem sie die Firma Keynvor Morlift Ltd. (KML) mit der Projektleitung beauftragt. Die beiden Unternehmen wollen gemeinsam die erforderlichen Umweltstudien vornehmen und in enger Abstimmung mit den zuständigen Behörden und dem Scilly Isles Council arbeiten. Im Dezember wird zudem eine Partnerschaft mit dem indischen Unternehmen Spa Technical Services Pvt Ltd. beschlossen, um das Wellenergiesystem im Bundesstaat Gujarat zu vermartkten.

Im März 2013 erhält die Firma die Genehmigung, auf ihrem Testgelände in Italien bis zu vier Maschinen vom Typ R115 zu installieren, und im April wird eine Technologiepartnerschaft mit dem Elektrokonzern ABB beschlossen, wobei es um die Optimierung der Komponenten zur elektrischen Umwandlung geht.

Im Laufe des ersten Halbjahrs gibt es weitere Aufträge für die neuen Maschinen, während sich die Firma im zweiten Halbjahr auf den Ausbau ihrer aktuellen Projekte in Italien, Großbritannien und anderen Ländern konzentrieren will. In der Pipeline befindet sich ein Projekt an der Südwestküste der Insel Elba, im Tyrrhenischen Meer, das mit 100 kW beginnen und später weiter ausgebaut werden soll. Man hofft, die endgültige Genehmigung für die Installation noch vor Ende des Jahres zu erhalten.

Für das zweite Projekt in Italien, ein Wellenenergie-Park vor der Insel Gorgona, die zur Stromproduktion jährlich 450 t Diesel verbraucht, ist bereits eine Studie verfaßt worden, da an diesem Projekt schon seit Mai 2011 gearbeitet wird. Im Falle einer Realisierung bietet die 40South Energie auch die Reparatur einer bereits bestehenden, gegenwärtig defekten 50 kW Solaranlage an.

An dem dritten Projekt, ein 300 kW Park aus zwei R115 Maschinen vor dem Hafen von Lavagna in Ligurien, wird gemeinsam mit dem Partner Aqua Srl gearbeitet. Die Wellenenergie-Wandler sollen in einem Bereich plaziert werden, der derzeit für Offshore-Fischfarmen von Aqua verwendet wird.

Auf internationaler Ebene beschäftigt sich das Unternehmen mit einem Projekt auf den Malediven, wo das Korallion-Meeresforschungslabor ein Wellenkraftwerk vom Modell R38 installieren möchte. Die maledivische Regierung hat das Projekt bereits genehmigt, und eigentlich sollte die Auslieferung bereits Ende 2012 erfolgen – ist dann jedoch aus nicht genannten Gründen verschoben worden, die allerdings nichts mit den Unternehmen zu tun haben sollen.

Daneben wird inzwischen an der Entwicklung eines weiteren Prototyps mit der Bezeichnung R380/500kW gearbeitet, der den ersten Schritt in Richtung auf die nächste Generation der Maschinen darstellt. Die Finanzierung dieser Entwicklung wird zum Teil durch einen Ende 2012 erfolgten Zuschuß der Region Toskana an das italienische Tochterunternehmen ermöglicht. Der neue Prototyp soll die Grundlage für die zukünftigen Modelle vom Typ R1300/2MW bilden, die das Unternehmen bereits ab 2014 kommerziell anbieten will.

Im Mai wird in Plymouth ein Büro eröffnet, da das Unternehmen besondere Beziehungen zur Plymouth University und zu Partnern an der Exeter University pflegt. Außerdem wird es von hier aus leichter fallen, die verschiedenen im Südwesten der britischen Insel geplanten Projekte zu koordinieren, zu denen auch der erste Wellenenergie-Park zählt, den 40South Energy bei den Scilly Inseln im Südwesten Englands errichten will, südlich der Landebahn des Flughafens von St. Mary. Das 450 kW Scilly Airport WEP soll mit bis zu drei Maschinen in Küstennähe starten und später durch mehr, größere und weiter draußen verankerte Maschinen erweitert werden.

Die nächste Meldung stammt vom Juli 2013 und betrifft den bereits dritten Auftrag für eine R115/150kW Maschine, der diesmal von einem unabhängigen Stromproduzenten stammt, der sein erstes Gerät innerhalb der Elba-Farm installieren will, sobald diese genehmigt ist.

Im September folgt die Nachricht, daß die Firma an einem Bericht über das Scilly-Projekt arbeitet, der dem Islands Council und der Marine Management Organisation zur Genehmigung vorgelegt werden soll. Und im Dezember erzeugt die R115-Einheit erstmals Strom.

Im ersten Quartal 2014 wird die Testkampagne der ersten R115-Maschine abgeschlossen, während im zweiten Quartal mit der Entwicklung eines neuen Antriebsstrangs WT25 begonnen wird, der im R115/200kW, im R380/500kW und in dem ersten Modell der neuen H-Maschinenreihe, dem H24, eingesetzt wird. Das H-Design soll es der Firma ermöglichen, in die neuen Marktsegmente Flachwasserwellen- und Gezeitenenergie-Umwandlung zu expandieren.

Die H24/50kW ist ein relativ kleines Gerät mit einer Linearführungs-Anordnung, das je nach Wassertiefe und Tidenhub auf dem Meeresboden oder auf einer kleinen Tragkonstruktion sitzt, und einem beweglichen Element darüber, das sich unter der Wirkung von Wellen oder Gezeiten bewegt. Die Länge des Führungselement beträgt 12 m (andere Quellen: 24 m). Der Firma zufolge sind die H-Maschinen die einzigen, die nahtlos als Wellen- und Gezeiteneinheiten arbeiten.

Im April 2015 gibt die Firma bekannt, daß der Bau der ersten H24-Einheit im Gange sei, während im firmeneigenen Meerwasserank bereits Tests am neuen Antriebsstrang WT25v2 - einem Upgrade von WT25v1 - durchgeführt werden. Zusammen mit dem italienischen Partner Elements Works SRL wird der Genehmigungsprozeß für einen ersten H-WEP (H-Maschinen-Wasserenergiepark) vor Marina di Pisa in der Toskana abgeschlossen, wo bereits im September die Installation des Unterwasserkabels beendet werden kann.

Im November 2016 wird eine H24-50 Maschine mit 50 kW installiert und nach einem Monat in Betrieb genommen. Unter der Einwirkung kleiner Wellen erzeugt er eine mechanische Spitzenleistung von 1 kW. Der generierte Strom wird vorerst aber nicht in das italienische Netz eingespeist, sondern als Wärme abgeführt. Später soll ggf. eine weitere Anlage dazu kommen. Die Kosten für die erste Phase des Projekts werden auf 200.000 € geschätzt, die gesamten Projektkosten auf 800.000 €.

Ebenfalls im November 2016 wird diese erste H24-50 an Enel Green Power verkauft, mit einer Vereinbarung, die es 40South Energy Italia ermöglicht, sie weiterhin als Testplattform für ihre F&E-Aktivitäten zu nutzen. Im Dezember investiert Enel Green Power eine nicht genannte Summe in die Tochter 40South Energy Italia, zusammen mit Invitalia Ventures.

Im Januar 2017 wird eine weitere Investition in Höhe von 2,25 Mio. € getätigt, diesmal von Genia Srl und Invitalia Ventures. Im Laufe dieses Jahrs arbeitet die Tochter an der Optimierung des Designs der H24-50, die daraufhin Ende 2017 als „erste Maschine des Unternehmens das kommerzielle Stadium erreicht.“

Diese Aussage ist jedoch verfrüht, denn Ende Januar 2018 wird der bewegliche Teil  des vor Marina di Pisa installierten H24-50  entfernt und bis August einem ‚Update‘ von Version 1.0 auf 1.1 unterzogen, um anschließend mit dem Test des neuentwickelten Getriebes zu beginnen. Diesmal wird der produzierte Strom ab Mitte September ins italienische Netz eingespeist.

Die Modelle R115/400kW sollen nun ab 2019 kommerziell erhältlich werden, wobei auch der erste Prototyp einer neuen R4M-Offshore-Wellenkraftmaschine für 2019 erwartet wird.

Der patentierte Searaser des britischen Erfinders Alvin Smith aus Dartmouth ist eine Art Doppelboje, deren unbeweglicher unterer Teil über eine Kette an einem Gewicht am Meeresboden hängt, während der zweite, an der Wasseroberfläche sichtbare Schwimmer, mit den Wellen auf und ab gleitet. Als minimale Wassertiefe gelten 12 m.

Die Ernergieumsetzung erfolgt über ein verbindendes Hydraulikgestänge zwischen den beiden Bojen, wobei ein ausgetüfteltes Doppelkolben- und Ventilsystem dafür sorgt, daß der Searaser bei beiden Bewegungen Wasser pumpt. Dieses soll dann in einem höher gelegenen Reservoir landen, von wo es bei Bedarf wieder ins Meer zurückgeleitet wird - und dabei über konventionelle Wasserturbinen und Generatoren Strom erzeugt.

Die Idee dazu kommt Smith bereits 2006, und nach verschiedenen kleinen Tests und Versuchen gründet er im April 2008 zusammen mit drei befreundeten Geschäftsleuten die Firma Dartmouth Wave Energy Ltd., um die Entwicklung voranzutreiben und zu kommerzialisieren.

Im September 2008 wird ein Prototyp 83 vor der Südküste Devons auf offener See getestet, der 0,77 kW leistet. Der Pumpzylinder hat einen Durchmesser von 83 mm, der Kolbenhub beträgt 1,8 m, und pro Sekunde werden durchschnittlich 1,31 Liter Wasser gepumpt, was sich auf immerhin 112 m³ pro Tag addiert.

Ein Gerät in voller Größe soll Wasser mindestens 200 m hoch pumpen können, während die Leistung eines 600 mm Modells auf 61 kW geschätzt wird. Für 2009 ist die Entwicklung eines Geräts mit einem Kolbendurchmesser von 324 mm geplant. Die vier Gründer haben bis zu diesem Zeitpunkt 300.000 £ in die Technologie investiert, die sich wohl besonders gut für Meerwasser-Pumpspeicherwerke eignet.

Im Juni 2010 unterzeichnet das Unternehmen ein Joint-Venture mit dem Energieunternehmen Ecotricity, um Mittel für die weiteren Entwicklungsschritte zu erhalten. Smith hatte zwischenzeitlich ein Konzept vorgelegt, wie das System mit Offshore-Windkraftwerken kombiniert werden kann, indem innerhalb der Windkrafttürme in entsprechender Höhe Wasserspeicher eingebaut werden.

Im Januar 2012 berichtet die Fachpresse, daß Ecotricity nun einen robusten, kommerziellen Searaser entwickeln will, um diesen bis Ende des Jahres vor Falmouth in Cornwall zu testen und – im Erfolgsfall – in fünf Jahren 200 Stück der Geräte um die Küste herum auszubringen und damit bis zu 236.000 Haushalte mit Strom zu versorgen. Auf den Klippen im Südwesten des Landes befinden sich bereits über 150 Wasserreservoirs, die so groß wie ein Familienschwimmbad sind, von denen viele für den Einsatz verfügbar sind.

Vor Falmouth wurde 2011 der so genannte Falmouth Wave Test (FAB) Standort für Versuche mit Wellenkraftmaschinen ausgewiesen, und eine weiteres Gerät könnte vor Portland in Dorset aufgestellt werden, wo ebenfalls ein Reservoir zur Verfügung steht. Das aktuelle Modell Searaser 1200 kann pro Sekunde 1,6 m³ Meerwasser mit mehr als 10 bar Druck pumpen und soll in Tests bereits bewiesen haben, daß es bis zu 932 kW (andere Quellen: 1 MW) Strom erzeugen kann. Smith und sein Team erwarten, daß die Technologie 2014 marktreif ist.

Tatsächlich wird jedoch im November 2014 berichtet, daß im Wellentank der Plymouth University noch immer Versuche mit einem Modell im Maßstab 1:14 erfolgen. Später ist auf der Homepage der Ecotricity nichts mehr über den Searaser zu finden, und auch die Projekthomepage selbst scheint vom Netz genommen worden zu sein.

Im Mai 2009 stellt die erst 2007 gegründete Firma Checkmate Seaenergy Ltd. UK eine neuartige Konstruktion für eine effiziente und kostengünstige Nutzung von Wellenkraft vor. Anaconda sieht aus wie eine Schlange, wird an einer Kette befestigt und im Ozean plaziert. Die vorbeiströmenden Wellen bewegen das Gerät dergestalt, daß es tatsächlich wie eine durch die Fluten gleitende Wasserschlange aussieht. Die Idee entstand um 2004 als universitäres Projekts und wird später von dem emeritierten Physiker Francis J. M. Farley fortgeführt.

Die aus synthetischem Gummi gefertigte schlangenförmige und mit Wasser gefüllte Konstruktion kann Wellenbewegungen dynamisch aufnehmen, indem es von diesen sozusagen gequetscht wird. Das so kanalisierte Wasser soll dann die Turbine am Ende der nahe der Meeresoberfläche schwebenden Anaconda antreiben. Damit könnten der Materialverschleiß und die hohen Instandhaltungskosten mechanischer Konstruktionen vermieden werden.

Finanziert vom Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) und in Zusammenarbeit mit den Entwicklern des Systems erarbeiten Ingenieure der Southampton University ein Programm um zu ermitteln, wie weit die Schläuche normalen, stärkeren und sehr starken Wellen standhalten können. Dazu werden diese mit unterschiedlichen Durchmessern von 25 bzw. 50 cm einen Testprogramm unterzogen.

Anfang Mai 2009 erfolgt der offizielle Start der Anaconda in Portsmouth, und im Laufe des Jahres stehen Machbarkeitsstudien mit einem 8 m langen Prototypen im Maßstab 1:25 an, die im Wellentank von QinetiQ im Haslar Marine Technology Park in Gosport, Hampshire, durchgeführt  werden und gute Resultate zeigen.

Bei der für 2014 erwarteten Marktreife würde die Konstruktion eine Länge von 150 - 200 m, einen Durchmesser von 7 m sowie eine Leistungskapazität von rund 1 MW erreichen. Hierfür würden etwa 110 t Gummi benötigt, wobei die entsprechende Zusammenarbeit mit der Firma Avon Fabrications LLP erfolgt. Die Kosten einer 1 MW-Installation werden auf 2 - 3 Mio. £ geschätzt.

In der ersten vier Monaten 2010 werden weitere Untersuchungen im Wellentank der Strathclyde University in Glasgow durchgeführt. Die im Juni veröffentlichten Ergebnisse bilden die Grundlage eines neuen Businessplans der Firma, der im Laufe des Sommers Investoren vorgelegt wird. Gleichzeitig arbeitet das Team an dem Design eines Modells im Maßstab 1:4.

Im Januar 2011 wird die Firma Brewin Dolphin als Finanzberater hinzugezogen, um dabei zu helfen, die für den nächsten Schritt benötigten 6 Mio. £ zu beschaffen. Daran anschließend will das Unternehmen durch Aktienvergabe 18 Mio. £ einsammeln.

Eine Meldung vom April 2012 besagt, daß an der University of Strathclyde weitere Tests stattgefunden haben, doch über eine Verwirklichung der anderen Pläne ist bislang nichts zu erfahren.

Erst im März 2014 gibt es Neuigkeiten, als nämlich die Checkmate Seaenergy bekanntgibt, daß sie alle zugrundeliegenden IP- und weltweiten Patente für das Konzept der Anaconda erworben habe. Nach einer langen Entwicklungslücke, die durch langwierige Rechtsverhandlungen entstanden sei, ist das Unternehmen mit signifikanter Unterstützung durch das britische Department of Energy and Climate Change (DECC) und einer Kreditfinanzierung durch die Mutterfirma Checkmate Ltd. nun wieder auf Kurs.

Doch auch 2015 gibt es nur eine einzige neue Meldung, als die Checkmate Seaenergy im August mit der erst Ende des Vorjahres initiierten Wave Energy Scotland (s.u.) einen Vertrag über die Finanzierung von Forschungsdienstleistungen zur Weiterentwicklung des neuen Wellenenergiekonverters unterzeichnet, der 100 % der Projektkosten umfaßt.

Im ersten Teil des Projekts sind weitere Tanktests von Modellen im Maßstab 1:25 vorgesehen, um zu untersuchen, wie sich die Energieeffizienz als Reaktion auf eine Reihe möglicher Konstruktionsmerkmale zur Verbesserung der Überlebensfähigkeit auf See verändern wird. Auch diese werden im Kelvin Hydrodynamics Laboratory der University of Strathclyde durchgeführt.

Der zweite Teil umfaßt die Entwicklung eines numerischen Modells der Anaconda, für das ein Vertrag mit der INNOSEA Ltd., einem in Edinburgh ansässigen Spin-off-Unternehmen der Ecole Centrale de Nantes, Frankreich, abgeschlossen wird. Mit der Leitung des Gesamtprojekts werden die beratenden Ingenieure Black & Veatch beauftragt.

Nachdem es im Jahr 2016 nichts mehr Neues zu erfahren gibt, außer, daß „Entwicklungen erfolgreich waren“, wird im August 2017 gemeldet, daß die schottische Regierung die Weiterentwicklung des Wellenenergiewandlers mit 730.000 € fördern wird. Die als 2. Stufe des Projekts bezeichnete Phase baut auf den Ergebnissen der 1. Stufe auf, die sich auf eine risikoärmere Mk1-Basiskonfiguration für die ersten Serienmodelle, Konzepte für eine fortgeschrittenere MkX-Version sowie eine Machbarkeitsstudie für ein vollwertiges Gerät konzentriert hatte, wie man jetzt erfährt.

In der 3. Stufe des Engineering-Programms wird es dann um subskalige Meeresprototypen und die technologische Einsatzbereitschaft der grundlegenden Schlauchabsorbertechnologie gehen. Komponenten hierfür wird der Gummihersteller Contitech liefern. Weitere Neuigkeiten gibt es bislang nicht.

Die im Mai 2006 in Marton, North Lincolnshire, gegründete Firma Ocean Navitas Ltd. entwickelt den Aegir Dynamo, benannt nach dem norwegischen Meeresriesen Ægir. Genutzt wird eine Schwimmboje, deren auf und ab in der Dünung über eine Reihe von Getrieben auf einen Permanentmagnet-Generator übertragen wird. Kern des Ganzen ist der ausgetüftelte mechanische Antrieb mit Zahnrädern und Freiläufen.

Ein kleiner Prototyp im Wellentank erzeugt 0,3 kW, und beraten wird das Unternehmen bei der Entwicklung von der Nottingham Trent University. Die Tests bestätigen die Prognose des Unternehmens, daß 96,5 % der aufgenommenen Wellenenergie in Strom umgewandelt wird. Ein Modul mit einem Gewicht von 1,5 t würde demnach aus Wellen von nur 1,2 m Höhe über 30 kW Strom gewinnen können, bei 1,5 m hohen Wellen bis zu 45 kW.

Ende 2007 wird an einer 35 kW Demonstrationsanlage gebaut, die als spätere, kommerzielle Version sogar bis zu 200 kW erzeugen soll. Der hier abgebildete Aegir Dynamo ist eine 100 kW Maschine mit den Maßen  90 x 50 x 60 cm und einen Gewicht von knapp 1 t. Um Tests unter kontrollierten Bedingungen durchführen zu können, wird 2008 ein spezieller Wellen-Simulator entworfen und gebaut, in dem bis zu 3 m hohe Wellen erzeugt werden.

2009 soll die Entwicklung ausgereift sein und man will eigentlich mit der Herstellung von 1 MW Anlagen beginnen, die vor Orkney in Schottland und vor St. Ives in Cornwall in Betrieb gehen sollen. Ocean Navitas bemüht sich daher um Investitionen oder Partnerschaften mit anderen Entwicklern für den Bau küstennaher 45 kW Anlagen für isolierte Küstengemeinden, sowie für 200 kW Bojen zur kommerziellen Stromerzeugung in großem Maßstab. Mitte des Jahres erhält das Unternehmen den East Midlands Innovation Award des Institute of Engineering & Technology (IET).

Ende 2009 wird eine Zusammenarbeit mit Taiwan beschlossen – auf Empfehlung der schottischen Erneuerbare-Energien Beraterfirma Aquatera Ltd., die den Aegir Dynamo als die am besten geeignete Technologie für die Gewässer Taiwans bewertet, wobei 50 globale Technologien verglichen werden. Partner ist das staatliche Industrial Technology Research Institute (ITRI). Bei Llongdong sollen bis 2010 drei kleine Versuchsanlagen installiert und anschließend bis 2011 getestet werden. Langfristig ist an eine 75 MW Farm im Jahr 2025 gedacht.

Ebenfalls 2009 bringt Ocean Navitas mit dem WaveRuler eine neue und kostengünstige Lösung für die Überwachung von Ozeanwellen und Gezeiten via GPRS auf den Markt. Tatsächlich ist dies dann auch das Letzte, was man über den Aegir Dynamo und sein Unternehmen hört.

Im September 2009 gibt Schottland bekannt, daß man bis 2025 den gesamten Strombedarf des Landes aus Erneuerbaren Quellen decken will. Im selben Monat wird daher u.a. ein neuer Marine Renewables Proving Fund mit 36 Mio. $ ausgestattet, mit dem die Wellen- und Gezeitenenergie gefördert werden soll. Hauptziel des Fonds ist es, kommerziellen Entwicklern dabei zu helfen, ihre Technologien bis zu einem Stadium zu bringen, an dem sie auf offener See installiert werden können.

Für die sich daran anschließende Langzeit-Testphasen kann eine Unterstützung durch den mit rund 82 Mio. $ ausgestatteten Marine Renewables Deployment Fund beantragt werden. Die Umsetzung geht schnell, und schon im Mai 2010 werden durch den neuen Fond entsprechende Entwicklungen mit über 10 Mio. £ gefördert.

Im März 2010 unterzeichnet die Liegenschaftsverwaltung Crown Estate Vereinbarungen für 10 Wellen- und Gezeitenkraftprojekte in Schottland mit einer Gesamtleistung von 1,2 GW. Die einzelnen Projekte reichen von 50 MW bis zu 200 MW. Diese Ausschreibung ist die weltweit erste für rein kommerziell nutzbare Wellen- und Gezeitenkraft. Im Bereich der Wellenenergie sind die Vertragspartner:

• SSE Renewables Developments Ltd., 200 MW am Standort Costa Head
• Aquamarine Power Ltd. & SSE Renewables Developments Ltd., 200 MW am Standort Brough Head
• Scottish Power Renewables UK Ltd., 50 MW am Standort Marwick
• E.ON, 50 MW am Standort West Orkney Süden
• E.ON, 50 MW am Standort West Orkney mittlerer Süden
• Pelamis Wave Power Ltd., 50 MW am Standort Armadale

Alle involvierten Seiten erfreut sicherlich die Meldung der Queen’s University Belfast vom Mai 2010: Nachdem die Konstrukteure von Wellenkraftwerken seit Jahren davon ausgehen, daß die am besten nutzbare Wellenenergie in einer Entfernung von 2 – 10 km vor der Küste herrscht, entdeckt der Wissenschaftler Matthew Folley, daß die Wellen in einer Entfernung von 500 m – 2 km überraschende 80 – 90 % der weiter außen nutzbaren Energie enthalten.

Die Vergleiche belegen, daß küstennahe Wellen eine nutzbare Leistungsdichte von rund 16,5 kW pro Meterbreite haben, verglichen mit den 18,5 kW der Offshore-Wellen. Doch während bei den Offshore-Wellen die größte Energie in der Auf- und Abbewegung des Wassers liegt, liegt bei den Wellen in Küstennähe die größte Energie in der Vor- und Rückwärtsbewegung des Wassers. Küstennahe Wellenfarmen bedeuten jedenfalls einen beträchtlich geringeren Aufwand für die Instandhaltung.

Mitte 2010 melden Andrew H. MacKay und seine Firma Greenheat Systems Ltd. aus Tain, Rossshire, ein internationales Patent (WO-Nr. 2010064041) für eine Methode an, die Kraft der Wellen direkt in Wärme umzuwandeln. Es bleibt abzuwarten, ob diese – mir bislang nicht ganz nachvollziehbare – Idee auch tatsächlich umzusetzen ist.

Es scheint, als sei dies nicht erfolgt, denn im Oktober 2016 gründet Mackay erneut eine Firma für den gleichen Zweck, sein patentiertes Verfahren zur Umwandlung der kinetischen und potentiellen Energien von Wind-, Wellen-, Gezeiten- und Flußströmen in thermische Energie zu nutzen, dies diesmal den Namen Erneuerbare Thermische Systeme Ltd. (RTSL) trägt. Doch weiter kommt er auch diesmal nicht, obwohl er sich stärker auf die Umsetzung im Bereich der Windkraft konzentriert.

Das Design- und Innovationsunternehmen Phil Pauley aus London stellt im Oktober 2011 das Konzept neuartiger, hybrider Wellen- und Solarenergie-Generatoren vor, die speziell für den Einsatz in Küstennähe gedacht sind.

Die bojenartigen Marine-Solar Cells (MSC) erfassen die Wellenenergie durch natürlichen Auftrieb, und die Sonnenenergie durch Photovoltaik-Zellen, deren Ertrag sich unter Ausnutzung des von der Oberfläche des Ozeans reflektierten Lichts um bis zu 20 % erhöht.

Hunderte der Low-Cost-Solar/Wellen-Einheiten können leicht zu großen Farmen zusammengefaßt werden. Bislang handelt es sich jedoch nur um einen interessanten Vorschlag, der noch nicht die Versuchsphase erreicht hat.

Im Januar 2012 benennt das britische Department of Energy and Climate Change die Region South West als diejenige, in welcher der erste Meeresenergie-Park errichtet werden soll. Der zukünftige South West Marine Energy Park wird sich über eine Fläche von Bristol bis nach Cornwall erstrecken und bis zu den Isles of Scilly reichen. Die Initiative bringt verschiedene Institutionen zusammen, einschließlich der nationalen und lokalen Regierung, den Universitäten von Plymouth und Exeter, privaten Unternehmen sowie dem o.g. Wave Hub (South West RDA).

Im April folgt die Ankündigung der britischen Regierung, im Rahmen eines Marine Energy Array Demonstrator (MEAD) genannten Projekts zwei vorkommerzielle Arrays aus Wellen- und/oder Gezeitenenergie-Systemen mit 20 Mio. £ zu fördern. Anträge auf einen Anteil der Summe können von Organisationen in ganz Großbritannien eingereicht werden, die in der Lage sind, mit ihren Systemen ein Minimum von 7 GWh pro Jahr zu produzieren und dabei mindestens drei energieerzeugende Geräte einzusetzen, die ihre Einsatzbereitschaft zuvor in voller Größe und auf offener See beweisen haben. In Betrieb genommen werden müssen die Projekte bis Ende März 2016.

Eine Gruppe von Mathematikern und Ingenieuren der University of Exeter um Guang Li und Markus Müller meldet im Juni 2012, daß sie gemeinsam mit Kollegen der Universität Tel Aviv einen Weg gefunden haben, um den Energiegehalt ankommender Wellen genau vorherzusagen, was die Extraktion von doppelt so viel Energie möglich macht, als es derzeit der Fall ist.

Die neuartigen Verfahren zur genauen Prognose der Energie der als nächste eintreffenden Welle erlauben es entsprechend modifizierten Anlagen, darauf mit dem Gewinnen der maximalen Energie zu reagieren. Die Forscher konzentrieren sich dabei auf Punktabsorber, da diese in Hinsicht auf die Menge der erzeugten Energie wirkungsvoller sind, wenn ihre Reaktion der Kraft der Wellen entspricht. Im nächsten Schritt soll dieser Ansatz in Wellenenergie-Farmen getestet werden um herausfinden, wie wirkungsvoll er sich in großem Maßstab erweist.

Die Arbeiten werden zum Teil im Rahmen des WavePort-Projekts (‚Demonstration and deployment of a commercial scale wave energy converter with an innovative real time wave by wave tuning system‘) von der EU finanziert. Trotzdem läßt sich nicht über eine Fortführung oder tatsächlichen Umsetzung finden.

Im August 2012 wird die zweite Region benannt, in der ein weiterer Meeresenergie-Park errichtet werden soll, diesmal sind es die Gewässer von Pentland Firth und Orkney im Norden Schottlands. Außerdem wird bekannt, daß der neue Pentland Firth und Orkney Waters Marine Energy Park (MEP) dann auch das European Marine Energy Centre (EMEC) übernehmen wird, wo derzeit neun Geräte getestet und weiterentwickelt werden.

In der Zwischenzeit wird der bereits im Februar diesen Jahres angekündigte Offshore Renewable Energy Catapult die Entwicklung von Offshore-, Wind-, Wellen- und Gezeiten-Technologien von seiner Zentrale in Glasgow in Schottland und einem operativen Zentrum in Northumberland im Nordosten Englands aus koordinieren.

Im selben Monat kündigt die schottische Regierung an, daß fünf Meeresenergie-Entwickler im Rahmen der zweiten WATERS Förderrunde insgesamt 7,9 Mio. £ erhalten, um ihre neuen Wellen- und Gezeiten-Prototypen weiter zu entwickeln und in den Meeren rund um Schottland zu erproben.

Neben den Firmen AWS Ocean Energy, die ich vorstehend schon behandelt habe, sowie Nautricity, die sich mit Strömungskraftwerken befaßt, bzw. den Firmen Oceanflow Energy Ltd. und Scotrenewables Tidal Power, die an Gezeitenkraftwerken arbeiten, erhält als fünftes Unternehmen die als nächstes behandelte Firma Albatern Ltd. einen Zuschuß in Höhe von 617.000 £ aus dem neuen Programm.

 

Die von den Gründern der Albatern Ltd. seit 2007 entwickelte Technologie namens WaveNET besteht aus einer Reihe von Squid-Modulen, die zusammenmontiert ein Gitter bilden. Jedes Modul hat eine hohles zentrales Steigrohr - als Balastsäule mit vertikalem Auftrieb - und einem Befestigungspunkt an der Basis. Die Säule ist über ihre Länge weitestgehend untergetaucht und über drei Gelenkarme mit Bojen an den Enden verbunden. Die Energie der Wellen wird an den Knotenpunkten der Verbindung zur Säule abgenommen und in hydraulischen Druck verwandelt.

Mit einem gemeinsamen hydrostatischen Antriebssystem wird die durch alle diese Einheiten gepumpte hydraulische Energie an einem zentralen Punkt gesammelt und über ein PTO in elektrische Energie umgewandelt, damit der Strom an Land übertragen werden kann. Als Array aufgebaut kann das WaveNET-System aus fünf der sechs Wellenbewegungsgrade Energie gewinnen.

Mit der aktuellen Förderung will die 2010 gegründete und in Edinburgh beheimatete Firma ihr erstes WaveNET-Array entwickeln und bauen, das aus bis zu sechs Modulen von 7,5 kW bzw. 45 kW Nennleistung bestehen und 1,3 Mio. £ kosten soll. Einem ersten Modul, basierend auf dem Squid 1 Gerät des Unternehmens, sollen zwei weitere folgen, in deren Entwicklung die in der ersten Testphase identifizierten notwendigen Verbesserungen einbezogen werden. Anschließend soll eine letzte Gruppe von drei Modulen gebaut werden, unter abermaligem Einbezug aller Verbesserungen, die inzwischen gemacht werden konnten.

Tatsächlich wird im Laufe des Jahres 2012 das erste Arbeitsgerät eingesetzt, das während einer 8-monatigen Testphase auch erfolgreich Strom produziert.

Das WaveNET-Demonstrator-Array soll dann von Ende 2012 bis Ende 2013 in einer Vielzahl von Konfigurationen und bei unterschiedlichem Seegang getestet werden. Anschließend plant das Unternehmen die Entwicklung von Pilotanlagen für Aquakulturfarmen und abgelegene Küstengemeinden, sowie den Aufbau von Partnerschaften, um Geräte mit 75 - 100 kW zu entwickeln, mit denen ab 2014 Arrays von bis zu 10 MW aufgebaut werden können. 118kc

Auf der Homepage des Unternehmens ist Mitte 2013 zu erfahren, daß ein Prototyp-Array aus sechs Modulen mit einer Nennleistung von 45 kW im Bau sei, und daß auch die Entwicklung der 75 kW Squid-Module noch in diesem Jahr beginnen soll.

Anfang 2014 werden in der FloWave Ocean Energy Research Facility an der Edinburgh University, dem weltweit modernsten Ozeansimulator, Tankversuche mit Modellen im Maßstab 1:16 durchgeführt, und im Sommer 2014 wird in Zusammenarbeit mit der Marine Harvest (Scotland) Ltd. in einer Lachszuchtanlage vor der Isle of Muck das erste WaveNET-Array mit drei Einheiten der Serie 6 installiert.

Die Zahl der Serie bezieht sich übrigens auf die Länge der zentralen Ballastsäule, die bei den 7,5 kW Squid-Modulen 6 m hoch ist. Ein weiteres Pionierprojekt zur Gewinnung längerfristiger Betriebserfahrungen mit der Energieversorgung einer Fischzucht aoll ab Anfang 2016 in der Mingary Bay, Ardnamurchan, stattfinden.

Als nächstes kommt laut Plänen des Unternehmens eine 12 m Version (Serie 12) mit einer Leistung von 75 kW, gefolgt von einem riesigen 24 m Modell (Serie 24), das bis zu 750 kW erzeugen kann. Albaterns Zehnjahresziel ist es, bis 2024 schwimmende Energieparks mit einer Fläche von 1.250 x 250 m und einer Leistung von 100 MW in Betrieb zu haben, was sich mit einer Anordnung von 135 Stück der 24 m Einheiten realisieren ließe.

Im August 2014 meldet das Unternehmen, daß inzwischen die Produktion von sechs Squid-Einheiten der Serie 6 in vollem Gange sei, die zu zwei getrennten 22 kW Arrays verbunden ihren ersten Strom aus den Wellen Schottlands und Irlands ab Ende des Jahres erzeugen sollen. Zur gleichen Zeit wird gemeldet, daß sich eine Reihe führender Wellenenergieunternehmen und akademischer Institutionen mit der deutschen Firma Bosch Rexroth zusammengetan haben, um einen standardisierten, in sich geschlossenen Offshore-Energieerzeuger für die Wellenindustrie zu entwickeln.

Die neue Zusammenarbeit vereint die Albatern mit den bereits vorgestellten Firmen Aquamarine Power Ltd., Carnegie Wave Energy UK (Tochterfirma des australischen Unternehmens) und M4 WavePower, der Manchester University, dem University College Dublin, dem Offshore Renewable Energy Catapult sowie dem irischen Energieversorger ESB, der seit 2011 die von der EU finanzierte Demonstrations-Wellenfarm WestWave bei Killard vor der Westküste Irlands entwickelt, die 2021 in Betrieb gehen soll.

Der WavePOD (Wave Power Offtake Device) wird eine kommerzielle Lösung für das Problem bieten, mit dem die meisten Wellenenergieentwickler bei der Umwandlung von Linearbewegungen in elektrische Energie konfrontiert sind. Es besteht aus einem Offshore-Hydraulikgenerator, der in einer abgedichteten Gondel untergebracht ist, die elektrische Energie erzeugt und mit dem Land verkabelt wird.

Bosch Rexroth und Aquamarine Power haben bereits bedeutende Fortschritte bei dem Projekt gemacht und einen Prototyp des Hydraulikgenerators im Maßstab 1:10 entwickelt, der im Fluid-Institut der RWTH Aachen getestet wird und im November 2014 bei Labortests seinen ersten Strom erzeugt. Nach Beendigung der Test im März nächsten Jahres ist geplant, 2016 einen weiteren Prototyp unter realen Seebedingungen zu untersuchen, der auf einer Oyster 800 Maschine von Aquamarine Power installiert werden soll.

Das WavePOD-Prototypentwicklungs- und Testprogramm wird vom Marine Renewables Commercialisation Fund (MRCF) der schottischen Regierung unterstützt und erhält im August 2015 einen Zuschuß in Höhe von 2 Mio. £, um die Entwicklung eines Systems in voller Größe zu finanzieren. Doch auch bei diesem Projekt ist danach nichts mehr Neues zu finden.

Dafür kann die Albatern im März 2015 bekanntgeben, daß sie aus dem WATERS2-Programm eine Förderung in Höhe von 617.000 £ erhalten hat, um den Einsatz des ersten WaveNET-Demonstrator-Arrays mit bis zu sechs 7,5 kW Wellenenergie-Wandlermodulen zu unterstützen, dessen Projektkosten insgesamt 1,3 Mio. £ betragen. Nur einen Monat später gibt es weitere 1,8 Mio. £, diesmal aus dem WATERS3-Programm, um eine größere Squid-Konvertereinheit mit rund 75 kW zu entwerfen, zu bauen und zu demonstrieren, was 3,5 Mio. £ kosten soll.

Es sollte nach alle den vorangegangenen Beispielen aber nicht mehr verwundern: Auch von diesem Projekt hört man anschließend nie wieder etwas.

Bezüglich der oben erwähnten Firma M4 WavePower Ltd. aus Macclesfield, Cheshire, so wurde diese von Prof. Peter Stansby im Juli 2012 unter dem Namen Mace Wave Ltd. gegründet und hatte ihren Namen dann im September 2014 geändert. Stansby ist uns bereits in Verbindung mit dem Manchester Bobber aus dem Jahr 2005 begegent (s.o.).

Diesmal geht es um ein an der University of Manchster entwickeltes und M4M genanntes Wellenenergiegerät, wobei die Bezeichnung für ‚Multi-Body, Multi-Mode, Moored for Megawatt‘ steht. Das Projekt wird vom Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) mit einem Zuschuß von 630.000 £ unterstützt.

Das Design wird gemeinsam mit Cammell Laird (Fertigung), Rexroth Bosch (PTO) und Atkins (Verankerung) zu einem großtechnischen Demonstrator weiterentwickelt.

Ein kleines Gerät wird im Herbst 2013 im Wellenkanal getestet, und auch die späteren Tests in einem Wellenbecken in Plymouth mit einer Ausführung im Maßstab 1:10, deren Länge 8 m und deren Masse 4,5 Tonnen beträgt, sind ermutigend. Trotzdem scheint das Projekt damit beendet zu sein, denn weitere Informationen lassen sich nicht finden.

Im November 2012 startet die schottische Regierung einen mit 103 Mio. £ ausgestatteten Fond für schottische Projekte im Bereich der erneuerbaren Energien, von dem insbesondere Wellen- und Gezeiten-Technologien profitieren könnten. Der neue Renewable Energy Investment Fund (REIF) soll außerdem mehr private Investitionen anziehen. Im Laufe dieses Jahres wird in Schottland außerdem ein Marine Renewables Commercialisation Fund (MRCF) mit 18 Mio. £ eingerichtet, um weitere Unterstützung für den Wellenenergiesektor bereitzustellen.

Einen markanten Meilenstein bildet die All Energy conference and exhibition in Aberdeen in Mai 2013, auf der man zunehmend mehr Hinweise darauf findet, daß die Branche der Wellen- und Gezeitenkraftwerke energisch in Richtung Kommerzialisierung voranschreitet. Von den 580 Ausstellern beschäftigen sich über 210 mit der Meeresenergie, und zum ersten Mal überhaupt präsentieren sich Wellen- und Gezeitenkraftwerksentwickler aus Großbritannien, Norwegen, Australien, Kanada und Rußland nebeneinander.

Als James Dyson im Oktober 2013 die Gewinner des internationalen Student Design Award bekannt gibt, der seinen Namen trägt, ist unter den 20 Finalisten auch Samuel Etherington, ein Absolvent der Brunel University in London, der sich beim Kitesurfen vor der Küste von Cumbria zur Erfindung eines Wellenkraftwerks inspirieren ließ, als er bemerkte, daß sich die Wellen selten in vorhersehbarer Weise bewegen.

Das Renewable Wave Power (RWP) genannte System ist ein halbtauchendes Gerät, das mit einem mehrachsigen Wellenwandler nebst PTO ausgestattet ist, damit es Wellenenergie aus jeder beliebigen Richtung absorbieren und in Hydraulikdruck umgewandelt kann, bevor dieser in Strom transformiert wird. Das rohrförmige Design verwendet eine lange Kette von lose verbundenen geschlossenen Kolben, die Energie erzeugen, wenn sich die Kette in den Spitzen und Tälern jeder Welle biegt und Hydraulikflüssigkeit unter Druck setzt.

Der Ingenieur hat bereits einen voll funktionsfähigen Prototyp im Maßstab 1:40 gebaut und getestet, und das Design erweist sich als so gut, daß er damit die britische Runde des James Dyson Award gewinnt, zusammen mit 2.000 £, um einen größeren Prototyp für weitere Tests zu erstellen, mit dem dann am Europäischen Marine Energy Centre Versuche auf offener See durchgeführt werden sollen.

Die 2013 durch die Edinburgher Absolventen Cameron McNatt und Chris Retzler gegründete Firma Mocean Energy Ltd. (MOE) entwickelt gemeinsam mit der University of Edinburgh eine schwimmende Scharnierstruktur namens Blue Horizon, wobei die Technologie von Anfang an hauptsächlich durch Projekte unterstützt wird, die von der Wave Energy Scotland finanziert werden.

Nachdem die 1. Phase der Entwicklung im Dezember 2016 abgeschlossen wurde, bei der die Firma mit einer Finanzierung in Höhe von 300.000 £ ein klappbares Floß im Maßstab 1:20 konstruiert und im Wellenkanal des Stevens Instutute of Technology in den USA testet, läuft die 2. Projektphase von Mai 2017 bis September 2018.

Mitte Januar 2019 vergibt die Wave Energy Scotland weitere 3,325 Mio. £ an die MOE, um ihre Wellenenergiemaschine im Maßstab 1:2 zu bauen und im Folgejahr im EMEC in Orkney unter realen Meeresbedingungen testen zu können. Die Arbeiten werden aus umfangreichen numerischen Modellierungen, Tanktests und Optimierungen, der Entwicklung einer kompletten Maschine und dem Design eines kleinen Prototyps bestehen.

Neben dem Projekt Blue Horizon entwickelt die Firma für den Bereich der Meeresbeobachtung eine kleine Wellenenergiemaschine namens Seabase, die das erste Produkt sein wird, das den Markt erreicht.

Im August 2020 beantragt die MOE bei der schottischen Regulierungsbehörde Marine Scotland eine Genehmigung für den Einsatz und die Erprobung des Prototypen im Maßstab 1:2, der inzwischen als M100P bezeichnet wird und eine Leistung von 100 kW hat. Die Tests sollen im Oktober auf dem EMEC-Testgelände in Scapa Flow auf den Orkney-Inseln durchgeführt werden.

Als im November die zwölf Entwickler von Offshore-Energieanlagen benannt werden, die im Rahmen des EU-finanzierten Projekts Ocean DEMO mit insgesamt 13 Mio. € gefördert werden, gehört auch die MOE zu den Begünstigten. Die Mittel sollen die Entwickler auf ihrem Weg zur Kommerzialisierung unterstützen. Außerdem erhalten sie kostenlosen Zugang zu den Testzentren auf offener See, um ihre Meeresenergieprodukte und -dienstleistungen in realen Meeresumgebungen zu testen.

Neben der MOE befassen sich nur zwei weitere Teilnehmer mit der Wellenenergie: das Dundalk Institute of Technology in Irland, das eine wellenbetriebene Sensorboje entwickelt, sowie die französische Firma Geps Techno, die an einem Wellenenergiegerät namens WAVEGEM arbeitet (s.d.).

Im März 2021 tut sich die MOE und der Energiespeicherentwickler EC-OG mit den Firmen Chrysaor, Modus, OGTC und Baker Hughes zusammen, um mit insgesamt 1,6 Mio. £ die Demonstration eines wellengetriebenen erneuerbaren Energiesystems für den Betrieb von Unterwasseranlagen zu finanzieren. Das Programm soll zeigen, wie Wellenenergie in Verbindung mit Unterwasser-Energiespeichern genutzt werden kann, um die kosteneffiziente Energieversorgung von Unterwasser-Öl- und Gasförderanlagen und autonomen Unterwasserfahrzeugen zu sichern. Die Technologie soll im Juli und August an Land erprobt und später im Jahr auch auf See getestet werden.

Im April stellt die Firma den 10 kW Prototyp der Wellenenergieanlage vor, die vor den Orkney-Inseln in Betrieb gehen wird. Die 20 m lange und 38 Tonnen schwere Wellenkraftmaschine, deren aktueller Name Blue X lautet, wird ab Mitte Juni für erste Seeversuche auf dem EMEC-Testgelände in Scapa Flow eingesetzt, wo sie bis Mitte November verbleibt, bevor sie wieder ins Dock zurückgekehrt, um gereinigt, inspiziert und gewartet zu werden.

Während der 154 Tage auf See erbrachte das schwimmende Gelenkfloß bei einem Seegang von bis zu 2,3 m maximaler Wellenhöhe eine konstante Leistung von bis zu 5 kW und Spitzenleistungen von 30 kW. Im nächsten Jahr soll ein Testprogramm unter härteren Bedingungen auf dem netzgekoppelten EMEC-Testgelände Billia Croo folgen.

Im September 2014 wird die Londoner Architektin Margot Krasojević von einem ungenannten Kunden aus Afrika mit der Konzeption eines spektakulären Gebäudes beauftragt.

Das runde, direkt am Meer plazierte Hydroelectric House (o. Hydroelectric Tidal House) nutzt ein innovatives System, um sich selbst mit Energie zu versorgen. Neben anderen erneuerbaren Quellen, wie einer Solaranlage, basiert dieses in erster Linie auf der Energie der Wellen.

Anstelle eines gewöhnlichen Hauses und eines Generators der im Meer installiert wird, überlegt sich die Architektin, warum den Generator und das Haus trennen? Stattdessen sehen die Pläne vor, daß das Haus quasi auf dem Meer schwimmt und dabei unter Wasser, dank einer Turbine, wie eine Wasserkraftanlage funktioniert, die so konstruiert ist, daß sie die Wellenenergie optimal nutzen kann.

Unter dem Haus befinden sich zwei riesige Spiralen, von denen eine das Haus stabil auf dem Wasser hält, während die andere wie eine Riesen-Turbine funktioniert, welche die Wellenenergie aus dem Meer direkt aufnimmt. Es bleibt abzuwarten, ob es zu einer Umsetzung des Auftrags kommt.

Die im Mai 2014 gegründete Firma Wave-tricity Ltd. in Pembroke Dock ist der Erfinder, Eigentümer und Entwickler des einfachen, robusten, vielseitigen und wartungsarmen Ocean Wave Rower, über den es bislang jedoch keinerlei technische Details gibt. Die Finanzierung der  5,8 Mio. £ teuren Entwicklung und anschließende Erprobung des Gerätes vor der Küste von Pembrokeshire wird im Juni 2016 durch EU-Mitteln in Höhe von 4 Mio. £ gesichert, die von der walisischen Regierung beschafft werden, sowie durch Investitionen der Gesellschafter.

Im März 2017 beginnen die Seetests an der Mündung des Milford Haven in Westwales, bevor der Rower auf die offene See geschleppt wird – und in der dritten Phase ist die Herstellung eines Großmodells für 2019 geplant. Mehr darüber gibt es bislang nicht zu erfahren.

Im November 2014 enthüllt der schottische Energieminister Fergus Ewing Pläne zur Gründung einer neuen Organisation namens Wave Energy Scotland (WES) - die in der Übersicht schon mehrfach erwähnt wurde -, um die noch junge Wellenenergiewirtschaft des Landes zu stärken und Ingenieure und Wissenschaftler bei der Forschung und Entwicklung zu unterstützen. Die Initiative wird mit über 14 Mio. £ ausgestattet, welche im Laufe des Folgejahres vergeben werden sollen, um die Entwicklung der Wellentechnologie zu beschleunigen.

Über Adam Norris und seine im November 2013 gegründete Firma Norris Renewables Ltd. in der Nähe von Glastonbury ist erstmals im Februar 2016 etwas zu hören. Der britische Erfinder, Investor und Millionär hatte viel Geld mit der Gründung eines Unternehmens verdient, das zum größten britischen Pensionskassenanbieter wurde, bevor er es verkaufte und weitere Geschäfte mit Pferdefutter über Hairstyling bis hin zu Kirschsaft machte. Er will jedoch eine Mission. Etwas, um sich für den Rest seines Lebens zu engagieren, seine Kinder zu inspirieren und die Welt zu verändern, wie er sagt. Worauf er sich für Erneuerbare Energien und Wellenkraft entscheidet.

Vor rund drei Jahren beginnt Norris nach Wellenkraftwerken zu suchen, in die er investieren kann. Als es nach einem Jahr der Suche nicht findet, was er sucht, beschließt er, ein solches System von Grund auf neu zu bauen. Mit Gründung der eigenen Firma stellt er auch mehrere Personen ein, die zuvor in den o.g., bereits untergegangenen Unternehmen gearbeitet hatten.

Im Gegensatz zu vielen der bisherigen Ansätze hat Norris genügend Zeit und Geld. Seinen Angaben zufolge habe er mehr als 100 Mio. £, die er auf die Wellenkraft setzen könne, gleichwohl die Firma im Augenblick durch die Einnahmen aus seinen anderen Investitionen finanziert wird. Damit will er ein Unternehmen aufbauen, das nicht der Auferlegung von externen Fristen und anderen Beschränkungen unterliegt, wie es bei Firmen mit staatlicher Finanzierung oder externen Investoren der Fall ist.

Im Jahr 2016 eröffnet das Unternehmen ein Büro in Pembroke Dock, um die Finanzierung eines Wellenprojekts durch das Welsh European Funding Office zu sichern, und im März 2017 wird die Eröffnung eines weiteren Büros im Centre for Marine and Renewable Energy im irischen County Cork angekündigt. Zudem ändert die Firma mehrfach ihren Namen, von Wavepower Technologies Ltd. (Oktober 2014) über Horatio Technologies Ltd. (Mai 2015) zu Wavepower Ltd. (November 2016) und dann zu Horatio Investments Ltd. (September 2017), bevor es im März 2018 zu dem Namen Wavepower Technologies Ltd. zurückkehrt.

Trotz der Namensgleichheit hat das Unternehmen nichts mit der im Jahr 1974 von Cockerell und Gifford gegründeten Wavepower Ltd. zu tun (s.o.). Irgendwelche technischen Details zu der von Norris geplanten Wellenkraft-Technologie sind bislang nicht zu erfahren, man darf also gespannt sein.

Im Februar 2016 meldet die in Plymouth beheimatete und im August 2007 gegründete Firma Witt Ltd. Fortschritte bei der Weiterentwicklung ihres 200 W Geräts namens Marine WITT, das nun im Sommer für Tests im Wellentank bereit sein wird. Die Firma hat die von Martin Wickett erfundene und patentierte, vollständig skalierbare Technologie namens WITT, die Bewegungsenergie in Strom umwandelt. Sie soll in Bojen und allem, was auf oder unter der Meeresoberfläche schwimmt, und wo Strom benötigt wird, zum Einsatz kommen.

Das 1,5 m durchmessende Gerät ist in einer vollständig abgedichteten Einheit untergebracht, die gegen rauhe Seeumgebungen beständig ist, und verwendet ein 3D-Pendel, um das Getriebesystem anzutreiben und alle Bewegungen in jeder beliebigen Kombination der sechs Freiheitsgrade in eine einzige unidirektionale Drehung eines Schwungrades umzuwandeln und Strom zu erzeugen. Damit verwandelt sich chaotische Bewegung in nutzbare Kraft.

Für den Bau des 200 W Geräts, das ab Mitte 2017 in die Produktion gehen soll, sichert sich die Firma die Unterstützung der großen Unternehmen Gibbs Gears, Ricardo und Schaeffler UK. Zudem arbeitet das Witt-Team in Kooperation und mit finanzieller Unterstützung von Mojo Maritime, DNV-GL, dem Offshore Renewable Energy Catapult, der Innovate UK sowie den Universitäten von Bristol, Plymouth und Southampton.

Im März 2016 startet die Witt Ltd. eine Kapitalerhöhung von 750.000 £ über die Plattform Crowdcube, die so erfolgreich ist, daß von 1.600 Investitoren aus der ganzen Welt, einschließlich Australien, Südamerika und den arabischen Staaten, bis April knapp 2,4 Mio. £ zusammen kommen.

Ende August beginnt im Werk von Gibbs Gears die Montage der Komponenten des Geräts auf einen Rütteltisch von AC Haines, um im September mit 6-monatigen Tests an der Southampton University zu starten. Über die Ergebnisse dieser Versuche ist bislang noch nichts bekannt geworden.

Interessanterweise will die Firma ihre Technologie ab 2018 auch in verkleinertem Maßstab anbieten. Das PORTABLE WITT ist eine tragbare und leichte Einheit, die in der Basis des Rucksacks positioniert werden kann und bis zu 10 W bereitstellen soll, indem sie die menschliche Bewegung des Gehens ausnutzt und in nutzbare Elektrizität umwandelt. Mehr über solcherart Geräte findet sich im Kapitel Muskelenergie unter Rucksack und Laufschuhe (s.d.).

Im März 2017 berichten die Fachblogs darüber, daß zwei Edinburgher Unternehmen – die Firma Artemis Intelligent Power Ltd. und das Welleningenieurbüro Quoceant – Anfang des Jahres zusammen 2,5 Mio. £ von der Wave Energy Scotland erhalten haben, um einen Prototypen einer von ihnen entwickelten Technologie namens Quantor zu bauen und zu testen. Dies beinhaltet den erstmaligen Einsatz der firmeneigenen ‚Digital Displacement‘-Hydraulik, um die massive, aber langsame und unregelmäßige Leistungsabgabe von Wellenenergiemaschinen in einen zuverlässigen und kostengünstigen Stromfluß umzuwandeln.

Die Firma Artemis befaßt sich seit den 1970er Jahren mit der Wellenenergie – schließlich ist das Unternehmen als Spin-off der wegweisenden Wave Power Group an der University of Edinburgh entstanden. Das Team des Ingenieurbüros Quoceant hatte wiederum die Pionierarbeit für das o.e. Pelamis-Wellenenergiegerät geleistet.

Den Initiatoren zufolge kombiniert die Quantor-Technologie die bewährten Vorteile der Hydraulikleistung – die Steuerung enormer Kräfte in rauhen Umgebungen zu vergleichsweise niedrigen Kosten – mit der neuesten intelligenten digitalen Steuerung, um eine drastische Verbesserung der Effizienz und Steuerbarkeit von Wellenenergiegeräten zu ermöglichen.

Die Firma Artemis, die 2010 von Mitsubishi Heavy Industries übernommen wurde, nutzt bereits Elemente derselben Technologie, um die weltweit größte schwimmende Offshore-Windturbine anzutreiben, die derzeit 20 km vor der Küste von Fukushima in Japan in Betrieb ist, und für die Artemis 2015 mit dem MacRobert Preis ausgezeichnet wurde - der höchsten britischen Auszeichnung für technische Innovationen.

Mit der nun erhaltenen Finanzierung soll ein komplettes hybrides Antriebskonzept auf einem Laborprüfstand gebaut und demonstriert werden, um das Verhalten eines Wellenenergiewandlers zu simulieren, der auf eine Reihe verschiedener realer Meeresbedingungen reagiert.

Quantor ist eine von drei Technologien, die von Wave Energy Scotland in ihr PTO-Entwicklungsprogramm aufgenommen wurden. Für die Projekte, welche die Demonstration und Erprobung von Prototypen im verkleinerten Maßstab umfassen und in den nächsten zwei Jahren abgeschlossen werden sollen, sind insgesamt 7,5 Mio. £ bereitgestellt. Jeweils 2,5 Mio. £ bekommen auch die University of Edinburgh und die italienische Firma Umbra Cuscinetti SpA, die u.a. auf Spindelantriebe spezialisiert ist.

Im Oktober 2017 wird darüber berichtet, daß die 2008 von Gareth Stockman und Graham Foster gegründete Firma Marine Power Systems (MPS) mit Sitz in Swansea, Südwales, den Prototyp im Maßstab 1:4 ihres patentierten WaveSub-Geräts in Prembroke Dock vorgestellt hat, bevor er zum FaBTest-Standort in Falmouth, Cornwall, geschleppt wird, um eine seegestützte Testphase zu absolvieren. Dabei demonstriert er etwa 10 km vom Ufer entfernt seine Stromerzeugungskapazität und seine Überlebensfähigkeit unter extremen Wetterbedingungen.

Die MPS hatte nach ihrer Gründung schnell genügend Kapital sammeln können, um ein kleines Modell des Geräts im Maßstab 1:25 zu entwickeln und zu testen, das die kontinuierliche Orbitalbewegung der Wellen nutzt, um ein ausgeklügeltes PTO anzutreiben. Eine Besonderheit ist die Tiefenverstellbarkeit, wodurch sich das WaveSub vor Stürmen ‚verstecken‘ kann. Im Originalmaßstab wird das Gerät eine Länge von 100 m haben und eine Leistung von 5 MW aufweisen, mit der sich etwa 5.000 Haushalte versorgen lassen.

Nach Konstruktion eines Prototyps als ‚Proof-of-Principle‘, wird dieser 2009 bei Weymouth erfolgreich im Wasser getestet und bestätigt auch am National Renewable Energy Centre (NaREC) seine Befähigung zur Energieerzeugung. Für weitere Tests im Jahr 2010 sichert sich die MPS zusätzliche 200.000 £, und in den beiden Folgejahren werden Simulationen und Optimierungen des Systems durchgeführt. Zudem erfolgen 2012 Versuche mit dem Modell im Maßstab 1:25 im Plymouth COAST Laboratory.

Im Jahr 2013 erhält die Firma von der walisischen Regierung, zusammen mit privaten Investoren, ca. 500.000 £ für die Entwicklung eines Prototyps im Maßstab 1:4. Außerdem gibt es einige Innovationspreise für die Entwicklung. Im Jahr 2015 folgen dann über 4 Mio. £ aus einer Kombination von privaten Investitionen und dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung, um den WaveSub-Prototypen in herzustellen und zu testen.

Nach den 2017 erfolgten Seetests ist die MPS bestrebt, Interesse für ihre dritte Investitionsrunde zu wecken, welche die Entwicklung und den Bau eines einzelnen Multi-MW WaveSub ermöglichen soll, mit dem Ziel einer kommerziellen Umsetzung im Jahr 2020. Die Chancen dafür stehen gut, denn das Projekt wird mit Unterstützung vieler lokaler walisischer Unternehmen durchgeführt, darunter Marine Energy Pembrokeshire, der Swansea University, wo die beiden Gründer absolviert hatten, dem Hafen von Pembrokeshire Port und der walisischen Regierung sowie Wirtschafts- und akademische Institutionen in ganz Europa.

Im Juli 2018 meldet die MPS, daß der WaveSub-Prototyp nun erfolgreich im Marinetestzentrum FaBTest installiert worden sei, wo im Laufe dieses Sommers mit den Versuchen zur Energieerzeugung begonnen werden soll.

Im April 2019 gibt die MPS Expansionspläne für den schwimmenden Offshore-Windsektor mit zwei Geräten bekannt, dem DualSub, das sowohl Wellen- als auch Windenergie einfängt, und dem WindSub, das nur Windenergie einfängt. Diese Geräte haben bereits erfolgreich Prototyp-Stabilitätstests und detaillierte Rechensimulationen durchlaufen. Die Stabilität von WaveSub-Systemen in tiefem Ozeanwasser hatte das Unternehmen veranlaßt, ihre Eignung als Plattform für Windturbinen zu untersuchen.

Im September wird das zwölfmonatige Programm von Meerestests am FaBTest abgeschlossen, das auch die Fehlerbehebung und Wartung auf See bei oft widrigen Wetterbedingungen umfaßte. Nach der erfolgreichen Erprobung des Systems im Viertelmaßstab soll nun ein Prototyp in Originalgröße entwickelt werden, der den Weg für die Markteinführung und den weltweiten Verkauf des Geräts ebnet.

Hierzu ist es förderlich, daß die MPS in diesem Monat 12,8 Mio. £ vom walisischen European Funding Office erhält, um die nächste Phase des WaveSub-Projekts anzugehen – gefolgt im November von 4,3 Mio. £ vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (ERDF), um die schwimmende Offshore-Wind- und Wellentechnologie weiter voranzutreiben und ein WaveSub-Gerät in Originalgröße zu entwickeln, zu bauen und zu testen.

Im Juli 2020 beschafft sich die MPS über Crowdfunding auf der Seedrs-Plattform in nur zwei Wochen eine Summe von 1,5 Mio. £ von fast 1.000 Investoren – weshalb die Kampagne verlängert wird und bis Monatsende einen Betrag von über 2,3 Mio. £ einbringt. Im August wird dann eine Ausschreibung für die Vor- und Detailplanung der Zapfwelle (Power Take-Off, PTO) veröffentlicht. Für den WaveSub-Prototyp in Originalgröße wird das PTO-System eine Leistung von 1,5 MW haben.

Über weitere Schritte ist erst im Mai 2021 etwas zu erfahren, als die Firma darüber informiert, daß die Biscay Marine Energy Platform (BiMEP) im Baskenland in Nordspanien für den Einsatz einer netzgekoppelten kommerziellen Anlage im Megawattbereich ausgewählt worden sei. Im selben Monat startet die MPS eine weitere Crowdfunding-Kampagne auf Crowdcube, die ebenfalls sehr erfolgreich ist, als das ursprüngliches Ziel von 2 Mio. £ innerhalb von nur 48 Stunden nach Beginn der Aktion erreicht werden. Bis Ende der Kampagne beteiligen sich mehr als 2.800 Investoren, die zusammen weit über 4 Mio. £ in das Unternehmen einbringen.

Im Januar 2022 gibt es im Rahmen des Floating Offshore Wind (FOW)-Demonstrationsprogramms der britischen Regierung Fördermittel in Höhe von 3,5 Mio. £; im August entscheidet sich die Firma  dafür, die Demonstration einer Multi-Megawatt-Wellenenergieanlage in den Jahren 2025 – 2026 im Europäischen Meeresenergiezentrum (EMEC) auf den Orkney-Inseln in Schottland durchzuführen.

Nun ist von einem PelaGen genannten Wellenenergiewandler die Rede, der über einen Mechanismus, der es ermöglicht, die Energie während des Auf- und Abschwellens einer Welle nutzbar zu machen. Das Gerät ist so ausgelegt, daß es mehr als ein Megawatt an Energie einfangen kann. Die PelaGen-Geräte werden auf der modularen schwimmenden Plattform PelaFlex installiert, die auf einem tetraedrischen Design basiert, um eine verbesserte Stabilität zu gewährleisten.

Im Oktober tut sich die MPS mit der WavEC Offshore Renewables zusammen, um die modulare Offshore-Windplattformtechnologie in der nördlichen Region Portugals einzusetzen. Die WavEC war 2003 unter dem Namen Wave Energy Centre als privater gemeinnütziger Verein mit dem Ziel gegründet worden, die Wellenenergie zu entwickeln und Unternehmen und Forschungszentren in diesem Bereich durch technische und politische Strategien zu unterstützen.

Im Februar 2019 wird über ein einfaches, kostengünstiges und weniger bewegliche Teile enthaltendes System berichtet, das auch bei rauher See langlebig sein soll. Es besteht im Wesentlichen aus einem verankerten vertikalen Zylinder, in dem eine Luftsäule eingeschlossen ist. Die Oberseite des Zylinders ist mit einer Gummimembran abgedichtet, während der Boden zum umgebenden Meer hin offen ist.

Wenn der Wellenberg das Gerät umgibt, drückt er Wasser nach oben in den Zylinder. Dadurch wird auch die eingeschlossene Luft nach oben gedrückt, wodurch sich die Membran ausdehnt. Befindet sich das Gerät im Wellental, sinkt der Wasserstand im Zylinder, es entsteht Unterdruck und die Membran wird wieder nach unten gesaugt.

Da der Gummi Schichten aus dielektrischem Material enthält, erzeugt er in beiden Fällen Spannung. Die Membran wird bei maximaler Inflation oder Deflation aufgeladen, während sie in der Ruheposition entladen wird. Somit wird durch den Dielektrischen Elastomer-Generator (DEG) Energie sowohl aus dem Wellenberg als auch aus dem Wellental erzeugt.

Ein kleiner Prototyp des von Wissenschaftlern der Universität Edinburgh um Prof. David Ingram gemeinsam mit Kollegen der drei italienischen Universitäten Trento, Bologna und Scuola Superiore Sant’t Anna Pisa entwickelten DEG, das auch Poly-A-OWC genannt wird, wurde bereits erfolgreich in dem Wellentank der Universität getestet. Aufgrund seiner Leistung wird geschätzt, daß ein Großgerät das Äquivalent von 500 kW Strom erzeugen könnte. Die Arbeiten werden durch das Programm Horizont 2020 der EU und der Wave Energy Scotland unterstützt.

Eine weitere Entwicklung erscheint im Januar 2022 in den Blogs, als die im Oktober 2011 (?) gegründete Sea Wave Energy Ltd. (SWEL; anfangs: Wave Energy Technology Ltd.), ein Forschungs- und Entwicklungsunternehmen mit Sitz in London und Zypern, ein Video veröffentlicht, in dem das Ergebnis der langjährigen Entwicklung eines schwimmenden, wellenreitenden Generators vorgestellt wird. Die Firma wurde gegründet, um das geistige Eigentum an der WaveLine Magnet (WM) genannten Technologie zu verwerten, die auf den Erfinder und Firmenchef Adam Zakheos zurückgeht.

Die Technologie besteht im Wesentlichen aus einer langen, modularen Kette von zahlreichen Kunststoffschwimmern, die senkrecht zum Ufer bzw. direkt in die Wellen gerichtet auf dem Wasser aufgereiht sind. Wenn die Wellen darunter vorbeiziehen, folgen die Schwimmer den Konturen des Wassers und erzeugen eine Auf- und Abwärtsbewegung in den Schwimmerketten, die über Hebelarme auf einer Schiene sowohl bei der Aufwärts- als auch bei der Abwärtsbewegung elektrische Generatoren antreibt.

Die Firmengründer hatten bereits 2006 ein erstes, noch sehr einfaches Modell namens SWEL Goliath auf die Wellen gebracht, gefolgt von dem ersten Waveline Magnet im Jahr 2008. Das Modell WaveLine Magnet 6 (WM 6) wird im Juli 2012 einem Seetestprogramm unterzogen, und auf Grundlage der Ergebnisse wird anschließend speziell für Tests im COAST-Wellentanklabor der Universität Plymouth das WM 7 gebaut, ein 12 m langes Gerät mit drei Plattformen, dessen Tests im März 2013 von Experten der Universität Exeter durchgeführt werden. Dabei liefert das Gerät bei einer Wellenhöhe von nur 60 cm mehr als 1,3 kW.

Nach der Analyse der WM 7-Testergebnisse, denen zufolge das Gerät auch zur Meerwasserentsalzung und zur Verhinderung der Küstenerosion durch die Verlangsamung der Wellen eingesetzt werden könnte, wird ein kleineres Gerät konstruiert (WM 8.1), um die Dynamik der Interaktion einer bestimmten Welle mit dem Gerät in verschiedenen Phasen entlang dessen Länge genauer zu untersuchen. Dieses Modell wird Ende 2013 im Meer in der Bucht von Larnaca getestet.

Die SWEL entwickelt und baut bis zum ersten Quartal 2014 einen eigenen Wellentank in Zypern, in dem ein überarbeitetes Gerät getestet wird (WM 8.2). Im Februar 2015 wird eine Video-Animation des Wellenkraftwerks veröffentlicht – und im Juni 2016 wird etwa 1 km vor der Küste der Bucht von Larnaka das Modell WM 9.1 im Meer ausgesetzt, wo es drei Monate lang ununterbrochen Strom produziert und seine Bordbatterie und Beleuchtung versorgt. Die WM 9.1 ist 56 m lang und 3 m breit und erzeugt bei einer unregelmäßigen kleinen Wellenhöhe von 50 cm etwa 4 kW.

Im Jahr 2018 folgt das Modell WM 10.2, das im Oktober in Zusammenarbeit mit der Universität von Zypern in dem Wellentank getestet wird. Auch darüber gibt es ein kurzes Video. Im Oktober 2019 folgen Verifizierungstests im MAREI Centre des University Collage Cork Ireland, und im November 2020 wird im Ozeantank der Ecole Centrale de Nantes (ECN) ein nicht näher spezifiziertes Modell von 32 m Länge und einem Gewicht von etwa 1,8 Tonnen getestet, das dabei eine Spitzenleistung von 1,4 kW erreicht. Im Oktober 2021 beginnt ein weiterer Test in der Bucht von Larnaca unter realen Bedingungen.

 

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