Im November 2023 traf der heftige Atlantiksturm „Domingos“ die Nordküste Portugals und verursachte Stromschlag Rekordhohe Wellen und eine Spur der Zerstörung in weiten Teilen Westeuropas hinterlassen.
Die Menschen an Land kämpften mit überschwemmten Häusern, gesperrten Straßen und Erdrutschen. Aber direkt vor der Küste schaukelte ein möglicherweise bahnbrechendes Wellenenergiegerät fröhlich auf und ab, hin und her – scheinbar in seinem Element.
Gebaut von Das schwedische Startup CorPower, die riesige goldene Boje, verwandelt die rohe Kraft des Ozeans in eine saubere, zuverlässige Stromquelle. CorPower behauptet, seine Technologie sei mindestens fünfmal effizienter als der bisherige Stand der Technik.
„Wir haben bewiesen, dass unsere Technologie sowohl energieeffizient ist als auch den härtesten Meeresbedingungen standhält – zwei Probleme, die die Branche seit Jahrzehnten plagen.“ Patrik Möller, Mitbegründer und CEO von Corpower, sagt gegenüber TNW.
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Heute gab das Unternehmen bekannt, dass es sich gesichert hat 32 Millionen Euro an Finanzierung, die größte Einzelinvestition der Geschichte in ein Wellenenergie-Startup.
ICHn an Hat die Wellenenergie, die von den Geistern gescheiterter Projekte, verschwendeter Ideen und bankrotter Unternehmungen heimgesucht wird, endlich ihren goldenen Boje gefunden?
Mitbegründer und CEO von CorPower, Patrik Möller. Bildnachweis: CorPower
Riesige Grundlastenergiequelle
In den letzten Jahren ist das Interesse an Wellenenergie stark gestiegen, getrieben durch den Bedarf an zuverlässigeren Quellen für sauberen Strom.
„Stellen Sie sich Wellenenergie als Strompuffer vor“ Amin Al-Habaibeh, Wellenenergieexperte und Professor für intelligente technische Systeme an der Nottingham Trent University, erzählt TNW.
Energie aus Wellen ist verfügbar 90 % der Zeit, verglichen mit 20–30 % bei Wind- und Solarenergie, und ist leicht vorherzusagen und vorherzusagen.
„Wenn der Wind nicht weht oder die Sonne nicht scheint, rollen Tag und Nacht immer noch Wellen aus Tausenden von Kilometern Entfernung herein. Wenn es uns gelingt, dies kommerziell nutzbar zu machen, verfügen wir über eine riesige Grundlastenergiequelle“, sagt er Al-Habaibeh.
Wellenenergie kann an weiten Küstenabschnitten der Welt genutzt werden, wo sich die meisten Großstädte der Welt befinden. Bildnachweis: CorPower
Theoretisch transportieren Wellen genug potentielle Energie, um den gesamten Planeten mit Energie zu versorgen. Laut der neuesten Studie von Ocean Energy erzeugten Wellenenergieanlagen im vergangenen Jahr jedoch nur etwa 1 MW des gesamten europäischen Stroms Bericht. Das reicht gerade einmal für die Versorgung von rund 1.000 Haushalten.
CorPower gehört zu einer kleinen, aber wachsenden Zahl von Unternehmen, die mit erneuerbaren Schwergewichten wie Solar-, Wind- und Wasserkraft Wellenenergie aus der Tiefe in den Ring bringen wollen. Und das schwedische Unternehmen ist davon überzeugt, dass seine Technologie das Zeug dazu hat.
Den Rhythmus des Ozeans spüren
Die Inspiration für die Technologie von CorPower kam nicht vom Meer, sondern vom rhythmischen Schlag des menschlichen Herzens. Dieses lebenswichtige Organ verbraucht nur dann Energie, wenn es sich zusammenzieht und Blut aus dem Körper heraus und in den Körper drückt. Um Blut wieder anzusaugen, entspannt es sich einfach und pumpt Blut in zwei Richtungen mit einer Aktion.
1984 patentierte der schwedische Kardiologe Dr. Stig Lundbäck das Dynamische adaptive Kolbenpumpeein System, das die Doppelwirkung des Herzens nachbildet. In den darauffolgenden Jahren entwickelte der vom Arzt zum Erfinder gewordene Arzt ausgefeilte Möglichkeiten, die Pumpe sinnvoll einzusetzen. Im Jahr 2011 schloss er sich mit zusammen Möller, a Tech-Unternehmer, Und gründete CorPower Ocean.
Der C4 ist ein Punktabsorber, eine Art schwimmendes Wellenenergiegerät, das am Meeresboden verankert ist und wandelt die Auf- und Abbewegung einer Boje in elektrischen Strom um. Es ist 18 Meter hoch, 9 Meter breit und wiegt etwa 70 Tonnen.
Der C4 wird aufs Meer hinausgeschleppt. Bildnachweis: CorPower
Während sich die Boje mit den Wellen bewegt, wandelt ein Power Take-Off (PTO)-Mechanismus – eine Reihe von Federn, Zahnrädern und Kolben – die vertikale Bewegung in Rotationsenergie um. Dieser treibt dann einen Generator an, der Strom erzeugt, der über ein Unterseekabel an Land übertragen wird.
Wenn eine Welle die Boje nach oben drückt, speichert eine speziell entwickelte „Wellenfeder“ den Druck in einem Pneumatikzylinder. Wenn die Boje wieder sinkt, sorgt dieser aufgebaute Druck für eine Rückstellkraft – Der C4 erfasst zwei Kräfte aus einer Aktion.
Entscheidend ist, dass C4 Algorithmen verwendet, um die Bewegung einfallender Wellen vorherzusagen und so die Energiemenge zu erhöhen, die es nutzen kann. Wenn die Wellen zu rau werden, sendet die KI ein Signal an das Leistungssteuerungssystem, das sie zum Eintreten auffordert „Sturmüberlebensfähigkeit“-Modus – ein verstimmter Zustand, vergleichbar mit dem Anstellen der Rotorblätter von Windkraftanlagen bei starkem Sturm.
Während eines sechsmonatigen Testlaufs im vergangenen Jahr erreichte der C4 eine maximale Leistung von 600 kW und exportierte Strom in das portugiesische Netz.
Möller nannte es Der erste Pilot im kommerziellen Maßstab war ein „massiver Durchbruch“. befasst sich mit zwei Schlüsselthemen bei der Nutzung dieser riesigen, unerschlossenen sauberen Energiequelle: Effizienz und Überlebensfähigkeit.
Eine bewegte Vergangenheit
Vor einem Hafen auf den Orkney-Inseln liegt das verrostete Wrack eines 180 Meter langen Wellenenergiekonverters, der vom schottischen Startup Pelamis gebaut wurde. Im Jahr 2004 wurde die riesige Maschine, die wie eine Rote Seeschlange aussieht, zum ersten netzgebundenen Wellenenergiegerät der Welt.
Die Seeschlange war ein Wellenenergiedämpfer, bestehend aus fünf miteinander verbundene Abschnitte, die sich in den Wellen beugten und bogen. In den Gelenken befindliche Hydraulikzylinder machten sich die Bewegung zunutze, trieben elektrische Generatoren an und lieferten Strom über ein Unterseekabel an das Netz.
Pelamis baute mehrere weitere der 1.350 Tonnen schweren Giganten. Im Jahr 2008 erzeugten drei vor der Küste Portugals installierte Maschinen genug saubere Energie, um 1.500 Haushalte mit Strom zu versorgen.
Pelamis werden 2008 im European Marine Energy Centre (EMEC) in Schottland getestet. Bildnachweis: Falt i det fri (Public domain)
Doch der Erfolg des Unternehmens war nur von kurzer Dauer. Hohe Installations- und Wartungskosten, häufige Ausfälle, schlechte Effizienz und ein daraus resultierender Mangel an Finanzierung zwangen Pelamis im Jahr 2014 zur Insolvenz. Die verbleibenden Wellenenergiekonverter des Unternehmens sind heute kaum mehr als Schrott.
„Pelamis ist weitgehend ein Symbol für eine Branche, die mit ihrer wirtschaftlichen Rentabilität zu kämpfen hat“, sagt Al-Habaibeh.
Der Franzose Girard meldete bereits 1799 das erste Patent für einen Wellenenergiekonverter an. Seitdem haben Ingenieure über 1.000 Geräte erfunden, von denen viele eigenartige Namen tragen, wie z Edinburgh-EnteDie Wellendracheund die Auster. Die meisten haben das Labor nie verlassen.
Das liegt vor allem daran, dass das Testen eines Wellenenergiegeräts unter realen Bedingungen unglaublich teuer ist. Eines bauen, das kosteneffizient Strom erzeugen kann und Meeresstürmen und Salzwasserkorrosion standhält? Das konnte nie langfristig bewiesen werden.
Die großen Herausforderungen bei der Nutzung der Wellenenergie haben Privatinvestoren abgeschreckt, da bewährte erneuerbare Energien wie Solar- und Windkraft sicherere Anlagen darstellen. Aber es gibt Anzeichen dafür, dass sich das Blatt wendet.
Investition in Wellenenergie
Im Juli schlug der US-Senat vor MeeresenergiegesetzIm Falle seiner Verabschiedung würde die Rekordsumme von 1 Milliarde US-Dollar für die Kommerzialisierung von Meeresenergietechnologien wie Wellen- und Gezeitenenergiekonvertern zur Verfügung stehen. In einer separaten Ankündigung im September eröffnete die Biden-Harris-Regierung eine Finanzierungsaufruf über 112,5 Millionen US-Dollar für Wellenenergietechnik.
Europa hat in den letzten 10 Jahren über 375 Millionen Euro in Forschung und Entwicklung im Bereich Meeresenergie investiert. Während der Kontinent immer noch weltweit führend in der Wellenenergie ist, sind es die USA und China Sind schnell aufholen.
Abgesehen von staatlichen Zuschüssen gab es in den letzten Jahren immer wieder private Investitionen in Wellenenergie-Startups.
Finnlands AW Energy hat sich insgesamt gesichert 30,5 Mio. US-Dollar (28 Mio. Euro) für WaveRoller, ein vollständig untergetauchtes Gerät, das Meereswellenenergie in Elektrizität umwandelt, indem es Unterwasserpaneele verwendet, die sich mit den Wellen bewegen.
Cameron-McNatt, CEO von Mocean Energy, steht im Schatten des Wellenenergiegeräts des Unternehmens. Bildnachweis: Mocean Energy
Mocean Energy sicherte sich im November 2,6 Mio. Euro von Unternehmen wie dem norwegischen Impact-Investor Katapult Ocean, was einer Gesamteinnahme von 13 Mio. Euro entspricht. Das in Großbritannien ansässige Unternehmen hat ein schwimmendes Floß mit Scharnieren gebaut, das Energie aus der Relativbewegung der beiden Arme aufnimmt, wenn die Welle an ihnen vorbeizieht.
Cameron McNatt, CEO von Mocean, sagte gegenüber TNW, dass das Unternehmen hauptsächlich auf die Öl- und Gasindustrie abzielt, die nach saubereren Möglichkeiten sucht, ihre Offshore-Anlagen anzutreiben. Das Startup hat bereits eine einjährige Testphase abgeschlossen, die von fünf Kunden, darunter Shell und Total Energies, finanziert wurde und sich auf Mikronetzstrom konzentriert.
Zu den weiteren vielversprechenden Start-ups zählen das dänische Unternehmen WavePiston, das mithilfe einer Reihe beweglicher Platten Wellenenergie in Elektrizität umwandelt, und das israelische Unternehmen EcoWave Power, dessen Technologie an künstlichen Strukturen an Land, etwa Hafenmauern, und nicht am Meeresboden befestigt wird.
Von allen ist CorPower am besten finanziert hat sich seit seiner Gründung im Jahr 2012 insgesamt 95 Millionen Euro gesichert, hauptsächlich von VC- und Impact-Investoren. Und jetzt, ausgestattet mit frischen Mitteln aus einem erfolgreichen Versuch, scheint das Unternehmen schnell zu wachsen.
Skalierung
CorPower möchte nun den Erfolg seines Pilotprojekts in viel größerem Maßstab wiederholen. Das Startup baut derzeit drei weitere Bojen, die 2026 vor der Küste Portugals eingesetzt werden sollen, und hat mit dem irischen Energieversorger ESB weitere Pläne für 14 weitere Geräte unterzeichnet. Sobald es in Betrieb genommen würde, wäre dies die weltweit erste kommerzielle Wellenfarm.
Das ultimative Ziel von CorPower besteht darin, „Cluster“ von C4-Anlagen einzusetzen, die zusammen bis zu 30 MW sauberen Strom erzeugen werden. Das reicht aus, um etwa 30.000 Haushalte mit Strom zu versorgen, und optimiert gleichzeitig die Stromerzeugung variablerer erneuerbarer Energien wie Wind und Sonne.
Das Geschäft von CorPower wird nur dann kostenwettbewerbsfähig werden, wenn es eine Gesamtleistung von 600 MW oder mehr erreichen kann. Hier prognostiziert das Unternehmen, dass seine Bojen Strom zu Stromgestehungskosten (LCOE) von 71 €/MWh produzieren können – was Möller die „magische Zahl“ nennt.
Eine 3D-Darstellung, wie ein Wellenenergie-„Cluster“ aussehen könnte. Bildnachweis: CorPower
Der LCOE misst die Gesamtkosten der Energieerzeugung über die Laufzeit eines Projekts und hilft dabei, zu bestimmen, wie wettbewerbsfähig es auf dem Energiemarkt sein wird. Im Jahr 2024 betragen die Stromgestehungskosten des Versorgungsunternehmens Solar-PV War €55/MWh.
„Wir können aus einem relativ kleinen Gerät viel Energie gewinnen, und das ist die Grundlage, um die Kosten sehr schnell zu senken“, sagt Möller.
Auf der Suche nach der magischen Zahl verfolgt CorPower einen flexiblen High-Tech-Ansatz in der Fertigung.
Der Rumpf des C4 wird von einem Roboter gebaut, der Schicht für Schicht Metallfäden aufträgt, um eine leichte Verbundstruktur zu schaffen. CorPower hat ein eigenes vollautomatisches Konzept einer „mobilen Fabrik“ entwickelt, mit dem die Schiffsrümpfe in der Nähe des Standorts jeder Wellenfarm hergestellt werden sollen. Das Unternehmen möchte in der Lage sein, einen einzigen Rumpf in nur 48 Stunden herzustellen.
Die Boje wird mit einem speziell entwickelten UKMACK-Anker am Meeresboden befestigt dreimal leichter als ein herkömmlicher Monopile. Es verfügt außerdem über ein Schnellverbindungssystem, mit dem der Wellenenergiekonverter einfach angeschlossen und getrennt werden kann, wodurch die Wartungskosten gesenkt werden.
Ein Wendepunkt in der Wellenenergie?
CorPower sucht nun nach neuen Mitteln, um sein Wachstum anzukurbeln. Das Unternehmen arbeitet außerdem mit Abnehmern und großen Energieverbrauchern zusammen, um Bankfähigkeit zu erreichen.
Richard Arnold, Politikdirektor des UK Marine Energy Council (UKMEC), verglichen die aktuelle Position der Wellenenergie dort, wo der schwebende Wind vor einigen Jahren war.
„Alle fingen an, über die ersten Pioniere im Bereich Floating Wind zu lachen, dann floss plötzlich etwas Geld hinein und dann gab es ein oder zwei Demonstrationsprojekte, die sich als erfolgreich erwiesen“, sagte er.
„Dann haben wir plötzlich Hunderte Gigawatt [of floating wind] Es hat sich in der Welt entwickelt, und das geschah in sehr kurzer Zeit, weil Regierungen, Regulierungsbehörden, Produktentwickler und Finanziers sich einfach einig waren: ‚Okay, lasst uns das machen‘.“
Die Technologie von CorPower könnte der Durchbruch sein, der Wellenenergie endlich aus den Tiefen des Ozeans in den Mainstream bringt.
Möller glaubt, dass Wellenenergie irgendwann zur drittgrößten Energiequelle der Welt werden wird, gefolgt von Wind an zweiter und Solarenergie an erster Stelle.
Wird das geschehen? Nur die Zeit wird es zeigen. Aber wenn eine der heutigen Wellenenergietechnologien eine echte Chance hat, dann ist es wahrscheinlich die C4.
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