Minesto signalisiert eine neue Ära für die Gezeitenenergie mit seiner bahnbrechenden Anlage und entfesselt Ozeanenergie

Schwedisches Unternehmen für Meeresenergie‑Technologie Minesto erreichte einen historischen Meilenstein, als Dragon 12, seine für die großskalige Stromerzeugung konzipierte Gezeitenkraftanlage, erfolgreich in Betrieb genommen wurde. Zum ersten Mal lieferte die Anlage, die eine Leistungskapazität von 1,2 MW hat, Strom ins nationale Netz der Färöer, einem autonomen Gebiet des Königreichs Dänemark. 

Dieser große Erfolg wurde am frühen Morgen des 9. Februars von dem Ozeanenergie-Entwickler mit seinem ersten Megawatt‑maßstabigen Gezeitenenergie‑Kite erzielt. Der Dragon 12 konnte in seiner ersten Betriebsphase Strom auf zufriedenstellendem Niveau erzeugen, notierte das Unternehmen. 

Minesto bezeichnete es in seiner offiziellen Erklärung als einen „großen Tag“ für das Unternehmen und stellte fest, dass dies der „bedeutendste Meilenstein in der Geschichte des Unternehmens“ sei. 

Das schwedische Unternehmen für Meeresenergie‑Technologie (Nasdaq Stockholm: MINEST), das eine Marktkapitalisierung von etwa 100 Mio. $ hat, entwickelt und fertigt Gezeiten‑ und Meeresströmungs‑Kraftwerke. Es hat das Ziel, den globalen CO₂‑Fußabdruck der Energiebranche zu verringern, indem es die kommerzielle Stromerzeugung aus dem Ozean ermöglicht. 

Das Unternehmen hat über 40 Millionen € Finanzierung vom Europäischen Regionalfonds über den Europäischen Innovationsrat, das walisische Europäische Förderbüro und InnoEnergy erhalten, wodurch es die bislang größte EU‑Investition in Meeresenergie darstellt. 

Sein neuestes Gezeiten‑Kite, Dragon 12, ist 12 Meter breit und wiegt 28 Tonnen. Das Unterwasser‑Kite ist mit einer Leine am Meeresgrund verankert. Angetrieben vom Gezeitenstrom wird Dragon 12 in einer 8‑förmigen Flugbahn gesteuert. 

Dragon 12 wurde im Vergleich zu seinem Vorgänger, dem 100‑kW‑Dragon 4, um das Zehnfache skaliert, um wettbewerbsfähige Leistungs‑ und Kostenniveaus für den Bau großflächiger kommerzieller Unterwasserparks mit Gezeitenkraftwerken zu bieten.

Durch die Stromerzeugung für das Netz mit seiner Megawatt‑maßstabigen Anlage erklärte Minestos CEO, Dr. Martin Edlund, dass sie Folgendes festlegt: 

„Neue Agenda für den Ausbau erneuerbarer Energien in vielen Regionen der Welt.“

Er fügte hinzu:

„Die Wettbewerbsfähigkeit von Dragon 12 ist klar und deutlich; sie ist leistungsstark, kosteneffizient und liefert vorhersehbaren Strom ins Netz.“ 

Das Potenzial von Gezeiten‑/Wellenenergie

Die Nutzung der Kraft von Ozeantieflüssen und Wellen interessiert Wissenschaftler, Forscher und Ingenieure schon lange, die nach nachhaltigen Energiequellen suchen. Diese erneuerbare Energie, die wegen ihres natürlichen Vorkommens populär ist, gewinnt besondere Aufmerksamkeit, da die Welt nach nachhaltigen Wegen sucht, den ständig wachsenden Bedarf zu decken.

Um das Potenzial der Gezeitenenergie zu verstehen, sollten wir zunächst ihre Funktionsweise begreifen. Gezeitenenergie ist Strom, der durch die natürliche Bewegung des Anstiegs und Abfalls von Ozeanwasser erzeugt wird. Im Kern stehen die Gravitationskräfte zwischen Erde, Mond und Sonne, die das Wasser zum Ansteigen und Absinken bringen. Diese Bewegung wird dann von Kraftwerken genutzt, die Turbinen oder Sperrwerke einsetzen, um kinetische Energie in Strom umzuwandeln. 

Da die Ozeane den größten Teil unseres Planeten bedecken und es weltweit zahlreiche Küstenregionen gibt, ist das Potenzial für Gezeitenenergie enorm. Besonders Regionen mit starken Gezeitenströmungen bieten großes Potenzial, die Kraft der Gezeiten zu nutzen. Durch die Nutzung dieser Ressourcen können wir unsere Abhängigkeit von nicht‑erneuerbaren Energiequellen wie Kohle, Öl und Erdgas erheblich reduzieren und zu einer nachhaltigeren Zukunft beitragen.

Gezeitenstromerzeugung bietet nicht nur eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen, sondern hat auch Vorteile gegenüber anderen erneuerbaren Quellen wie Solar‑ und Windenergie, die von Wetterbedingungen abhängen. Im Gegensatz dazu können Gezeiten genau vorhergesagt werden, und diese Vorhersagbarkeit ermöglicht bessere Planung und Integration. Zudem bietet der regelmäßige Ebbe‑und‑Flut‑Zyklus eine Zuverlässigkeit, die sie zu einer stabilen Energiequelle macht.

Da sie auf den natürlichen Bewegungen der Gezeiten beruht, ist sie von Natur aus nachhaltig und wird somit zu einem wesentlichen Bestandteil eines stabilen Energiemixes. Darüber hinaus kann sie lokale Wirtschaften ankurbeln, da qualifizierte Arbeitskräfte benötigt werden. Neben der Schaffung von Arbeitsplätzen können solche Projekte auch die Entwicklung unterstützender Industrien fördern und so das Wirtschaftswachstum weiter steigern.

Gezeitenenergiesysteme haben einen kleineren physischen Fußabdruck und können unter Wasser installiert werden, wodurch diese Energie für Küstengemeinden attraktiv wird.

Allerdings sind Effizienz und Wirtschaftlichkeit entscheidend für die breite Akzeptanz von Gezeitenenergieprojekten. Zudem müssen wirtschaftliche Aspekte wie die anfänglichen Kapitalinvestitionen für die Entwicklung und Wartung der Infrastruktur berücksichtigt werden, da sie erheblich sein können. Nicht zu vergessen ist, dass beim Bau und Betrieb von Gezeitenkraftwerken die Lebensräume und das Meeresleben geschützt werden müssen.

Weiterhin gibt es technische und ingenieurwissenschaftliche Herausforderungen, die bei der Planung und dem Bau robuster Turbinesysteme zur Optimierung der Energieausbeute bewältigt werden müssen. Sie müssen zudem der korrosiven Meeresumgebung standhalten und über lange Zeit zuverlässig funktionieren.

Wie bereits erwähnt, hat Gezeitenenergie ein klares Potenzial, eine saubere und erneuerbare Stromquelle zu bieten, die erhebliche Vorteile mit sich bringt, darunter wirtschaftliche Gewinne für lokale Gemeinschaften, die Abschwächung des Klimawandels und die Förderung nachhaltiger Entwicklung.

Selbst Regierungen weltweit versuchen, den Ozean besser zu verstehen, um sein volles Potenzial zu nutzen. Jeff Marootian, stellvertretender Hauptassistent im Büro für Energieeffizienz und erneuerbare Energien des US‑Energieministeriums (DOE), sagte Ende letzten Jahres, als das Programm „Powering the Blue Economy: Power at Sea Prize“ gestartet wurde.

Jeff Marootian, stellvertretender Hauptassistent im Büro für Energieeffizienz und erneuerbare Energien des US‑Energieministeriums (DOE), sprach Ende letzten Jahres während des Starts des Programms, Powering the Blue Economy: Power at Sea Prize, und sagte:

„Marine‑Energietechnologien haben ein unglaubliches Potenzial, Systeme auf See zu betreiben, die breiten gesellschaftlichen Bedürfnissen dienen, wie zum Beispiel das Sammeln von Daten über unsere riesigen und weitgehend unerforschten Ozeane.“ 

Revolutionäre Lösungen zur Nutzung von Gezeiten‑/Wellenenergie

Bei der Nutzung von Gezeitenenergie setzen Projekte Gezeitenenergie‑Generatoren ein, um einen gleichmäßigen, zuverlässigen Stromfluss zu erzeugen. Die erste kommerzielle Gezeitenkraftanlage in großem Maßstab, die vor etwa zwei Jahrzehnten am Strangford Lough in Nordirland gebaut wurde, stellte einen bedeutenden Meilenstein dar.

Die meisten Gezeitenenergie‑Generatoren verwenden Turbinen – Maschinen, die Energie aus dem Fluss von Luft oder Wasser in Gezeitenströmungen aufnehmen. Alternativ nutzen andere Typen ein Sperrwerk, im Wesentlichen einen großen Damm. Wenn die Flut steigt, öffnen sich die Sperrwerkstore und schließen bei Hochwasser, um einen Pool zu bilden, aus dem Wasser durch die Turbinen geleitet wird, um Energie zu erzeugen. Zusätzlich gibt es die Gezeitenlagune, ein Ozeanwasserbecken, das von künstlichen oder natürlichen Barrieren umschlossen ist.

Fortschritte in der Technologie spielen eine entscheidende Rolle für die effiziente Nutzung von Energie und machen sie kostengünstig. Im Laufe der Jahre haben nicht nur Unternehmen, sondern auch Regierungen erhebliche Anstrengungen in Forschung und Entwicklung investiert, um verschiedene Aspekte von Gezeitenenergiesystemen zu verbessern.

Anfang dieses Monats vergab das Programm Testing Expertise and Access for Marine Energy Research (TEAMER), das sich der Weiterentwicklung der Machbarkeit von Meeres‑Erneuerbaren widmet, 1,3 Millionen $ an Fördermitteln zur Unterstützung der Entwicklung neuer Meeresenergiegeräte, einschließlich Gezeitenenergiegeräten. Diese Initiative erhielt Unterstützung vom DOE und dem Pacific Ocean Energy Trust.

Während Wellenenergie den USA helfen kann, 60 % ihres Strombedarfs zu decken, stellte das National Renewable Energy Laboratory des Energieministeriums fest, dass wir, bevor wir dieses „Energie‑Reservoir“ anzapfen, eine neue Flotte von Technologien benötigen, um diese Wellen erschwinglich zu nutzen – daher die Finanzierung. 

Dies ist nur die neueste Runde in TEAMERs Förderserie seit dem Start im Jahr 2019, zu der auch Verdant Power gehört. Das Unternehmen testet Gezeitenenergiegeräte im East River in New York City. Es verwendet eine Unterwasserturbine, die einer kurzen, gedrungenen Windturbine ähnelt, deren Rotorblätter aus Kunststoff bestehen.

Ein weiterer Ansatz zur Gewinnung von Gezeitenenergie ist ein kite‑ähnliches System, das die Pumpwirkung eines Kites nutzt. Mit diesem Ansatz entwickelte SRI International, eine gemeinnützige Forschungsorganisation, ein Gerät namens Manta, das Strom erzeugt, indem es ein Unterwasser‑Kite nutzt, um die Kraft von Wasserströmungen zu erfassen und eine „sichere, umweltfreundliche und gemeindefreundliche Stromerzeugung“ zu ermöglichen.

Eine weitere Methode, Gezeitenenergie zu nutzen, ist ein Gerät, das wie ein fliegende Untertasse aussieht. Die Wellenenergietechnologie von Carnegie Clean Energy ist darauf ausgelegt, das Gerät unter extremen Bedingungen zu testen und Standards für die Branche zu etablieren.

Dann gibt es das Centipod Wave Energy‑Gerät, das einem Tausendfüßler ähnelt. Sein Wellenenergie‑Umwandler ist ein Oberflächenbojen, die mit einem schwimmenden Rückgrat verbunden ist und mit Verankerungsleinen am Meeresgrund befestigt wird.

Unterdessen nutzt CorPower Ocean die Kraft des Atlantiks mit seinem HiWave‑5‑System. Das WEC‑Design des Unternehmens fängt die Energie des Auf‑ und Absteigens von Wellen mittels einer Boje ein, die mit einem gespannen Verankerungssystem am Meeresgrund befestigt ist. Es ist so konzipiert, dass es in 10‑MW‑Clustern gebaut wird, wobei mehrere Einheiten an einem Hub angeschlossen werden, über den die Energie per Kabel an Land exportiert wird.

Allerdings war dies nicht der erste Versuch, den Atlantik anzugehen. Im Jahr 2008 eröffnete der portugiesische Wirtschaftsminister eine Farm mit Pelamis Wave Energy Converters, um die Oberflächenwellen des Ozeans zu nutzen, die jedoch bereits zwei Monate später stillgelegt wurde.

Nachdem wir nun verschiedene Wege beschrieben haben, wie Unternehmen diese erneuerbare Energiequelle innovativ nutzen, werfen wir einen Blick auf die länderspezifische Verbreitung.

In Bezug auf die Installation von Gezeitenenergiekapazität hat Europa im Jahr 2021 mit 681 kW in der Region gegenüber 3,12 MW weltweit installierter Gezeitenstromkapazität die Führung übernommen. Europas Gezeitenenergiekapazität liegt jedoch im Vergleich zu anderen Quellen, die 17,4 Gigawatt Windleistung besitzen, weit zurück. Das zeigt, dass trotz der großen Begeisterung für Meeresenergie und ihres Potenzials die Größe im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energien klein bleibt. 

Laut den von Ocean Energy Europe veröffentlichten Statistiken hat dieses Wachstum nachgelassen, wobei 2022 weniger Meeresenergieprojekte europäische Gewässer erreichten als in jedem Jahr seit 2010. Im Gegensatz dazu holen globale Wettbewerber wie China und die USA schnell auf.

Dieser Wandel ist auf öffentliche Förderungen und politische Unterstützung zurückzuführen, wobei die USA nun jährlich mehrere Millionen Dollar in Meeresenergie investieren und den weltweit größten Teststandort für Wellenenergie errichten. Kanada und das Vereinigte Königreich stellen ebenfalls gezielte Einnahmenunterstützungen bereit.

Dennoch führt Europa in Bezug auf die kumulativ installierte Wellenenergiekapazität. Laut der EU‑Offshore‑Renewable‑Energy‑Strategy von 2020 Offshore Renewable Energy Strategy hat sie ein ambitioniertes Ziel von 100 MW Gezeiten‑ und Wellenenergie‑Einsatz in Europa bis 2025 und beeindruckende 1 GW bis zum Ende dieses Jahrzehnts.

Unternehmen, die im Bereich Gezeiten‑/Wellenenergie aktiv sind

Nun werfen wir einen Blick auf einige namhafte Unternehmen, die diesen Sektor voranbringen:

#1. Orbital Marine Power

Dieses in Schottland ansässige Unternehmen entwickelt und betreibt Gezeitenenergieturbinen. Im Jahr 2022 sicherte sich Orbital Marine Power eine Finanzierung von 8 Millionen £ (10 Millionen $), wobei die Hälfte von der Scottish National Investment Bank und die andere Hälfte von über 1.000 einzelnen Investoren stammt, um seine O2‑Gezeiten‑Turbine zu finanzieren. Die 2‑Megawatt‑O2 des Unternehmens verfügt über eine Rumpflänge von 74 Metern, wiegt 680 metrische Tonnen und nutzt 10‑Meter‑Rotorblätter.

Vor einigen Monaten sicherte sich Orbital zwei Contracts for Difference (CFD) für insgesamt 7,2 MW Gezeitenstromkapazität, was es dem Unternehmen ermöglicht, seine Projektentwicklung in Orkney auszubauen. Das Unternehmen schätzt, dass diese Kapazität bis zu 9.000 Haushalte versorgen kann. Im Oktober wurde es zudem von der Europäischen Kommission ausgewählt, ein Mehrturbinen‑Gezeitenenergieprojekt, EURO‑TIDES, zu realisieren.

#2. SIMEC Atlantis Energy 

Der in Großbritannien ansässige Entwickler nachhaltiger Energieprojekte, SIMEC Atlantis, hat eine Marktkapitalisierung von 10,5 Millionen $. Die Unternehmensanteile (SAE) werden zu 1,05 $ gehandelt, bei einem Gewinn je Aktie (TTM) von 0,48 und einem Kurs‑Gewinn‑Verhältnis (TTM) von 2,19. Für die ersten sechs Monate des Geschäftsjahres 2023 meldete das Unternehmen einen Vorsteuergewinn von 5,2 Mio. € im Vergleich zu einem Verlust von 9,9 Mio. € im gleichen Zeitraum des Vorjahres. Ihre unauditierten konsolidierten Kassenbestände beliefen sich meanwhile auf 1,7 Mio. € zum 30. Juni 2023.

Im Februar 2023 kündigte das Unternehmen an, dass sein Gezeitenstrom‑Array im Norden Schottlands 50 Gigawattstunden Strom erzeugte und das erste seiner Art war, das dies tat. Das MeyGen‑Array besteht aus vier 1,5‑Megawatt‑Turbinen, von denen zum Zeitpunkt drei in Betrieb waren, und hat eine Gesamtkapazität von 6 MW, wenn es vollständig betrieben wird. Im vergangenen Jahr sicherte sich SIMEC Atlantis zudem 22 MW über vier CfDs von der britischen Regierung für Phase 2 von MeyGen.

Abschließende Gedanken 

Gezeitenenergie bietet eine bemerkenswerte Quelle für grünen und sauberen Strom. Doch obwohl sie ein enormes Potenzial besitzt, erfordert der Sektor fortlaufende Forschung, technologische Fortschritte, regulatorische Unterstützung und verantwortungsvolle Entwicklungspraktiken, um sicherzustellen, dass Gezeitenenergie auf die effizienteste Weise genutzt wird und zu einer wirtschaftlich tragfähigen Option wird.

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