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eForcis and BeForcis, Wave Energy Generators for marine buoys and devices.

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Neuartiger Wellenenergiegenerator und Messboje liefern Strom und bessere Daten

Messbojen benötigen mehr Strom, um mehr Daten zu liefern. Ein neuer Wellenenergiegenerator nutzt die in den Meereswellen enthaltene kinetische Energie und wandelt sie in Elektrizität um.

Lebensmittel und natürliche Ressourcen

Messbojen sammeln und übermitteln Informationen über die Ozeane. Sie sind in der ozeanographischen Forschung weit verbreitet. Die Bojen benötigen nur wenig Strom, aber die Stromversorgung gestaltet sich als schwierig. Derartige Schwimmkörper befinden sich oft weit entfernt vom Land, daher ist es äußerst unpraktikabel, sie an landgestützte Stromquellen anzuschließen. Bislang wurden einige Bojen solarbetrieben. Die Sonnenenergie variiert jedoch saisonal, insbesondere in hohen Breitengraden. Das Stromproblem begrenzt auch die Menge der verfügbaren Forschungsdaten. In vielen Fällen wäre mehr Strom mit mehr Daten gleichzusetzen, was wiederum das Wissen über die Meere vergrößern würde. Das EU-finanzierte Projekt eForcis entwickelte eine Stromversorgungslösung für Messbojen. Das Projekt stellte den eForcis-Wellenenergiegenerator und die BeForcis-Messboje für Aquakulturen vor. Diese Namen leiten sich von ‚Forcis‘ ab, einer antiken griechischen Gottheit. Das Team fügte ‚E‘ für Energie und ‚B‘ für Boje hinzu. Die Form der Boje wurde speziell so entwickelt, um den Generator aufzunehmen und die Energieerzeugung zu optimieren. Der von eForcis erzeugte Strom betreibt in Kombination mit Solarenergie zahlreiche Sensoren sowie Kameras und andere Instrumente.

Wellenkraft in Aktion

Der eForcis-Wellengenerator liefert keinen Strom ans Land. „Es ist ein Gerät, das Wellenschwingungen nutzt, um einen Teil dieser Bewegungen in elektrische Energie umzuwandeln“, erklärt Héctor Martín, Koordinator von eForcis. Die Strommenge variiert je nach Wellenbedingungen erheblich. Die maximale gemessene Leistung betrug 300 W, vor der Küste Irlands, als die Wellen im Winter am größten waren. Da die maximale Leistung jedoch kein sehr nützlicher Parameter ist, haben die Forschenden stattdessen die Kapazität des Generators zum Laden von Batterien gemessen, die im Durchschnitt bei fünf Ah pro Tag liegt. Sonnenkollektoren liefern eine ähnliche Menge Strom, was eine Gesamtmenge von etwa täglich zehn bis zwölf Ah ergibt. Eine Kombination von Wellen- und Solarenergie bietet eine stabile Stromquelle und verdoppelt die bisher verfügbare Leistung von ausschließlich solarbetriebenen Standardbojen.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten

BeForcis kann mit einer Überwachungskamera ausgestattet werden, um die wirtschaftliche Sicherheit in Offshore-Aquakulturbetrieben zu verbessern. Es bestehen jedoch noch viele weitere Anwendungsmöglichkeiten, wie beispielsweise in Tsunami-Frühwarnnetzwerken. Alle von europäischen Agenturen betriebenen Messnetze, die sich auf Bojen stützen, könnten von dieser Technologie profitieren. Die zusätzliche Energie könnte zu einer erhöhten Datenkapazität führen. Das Projekt erlitt mehrere Rückschläge hinsichtlich der Verfügbarkeit geeigneter Softwareexperten und der Beteiligung wichtiger Partner. Aus diesen Gründen wurden alle Komponenten separat getestet. Eine vollständige Erprobung auf See war jedoch noch nicht möglich. Die Forschenden hatten zudem gehofft, in der zweiten Hälfte des Jahres 2020 mit der Herstellung von BeForcis beginnen zu können. „Leider hat die Covid-19-Krise dieses Ziel sehr erschwert“, erklärt Martín. „Wir mussten unsere verbleibenden finanziellen Ressourcen investieren, um die Krise zu überstehen. Wir benötigen mehr Mittel, um mit der Herstellung zu beginnen“, fügt Martín hinzu. In der Zwischenzeit wird das Team eForcis in eine vorhandene Boje, die einem potenziellen Kunden gehört, einbauen, um eine Handels- und Kaufvereinbarung abzuschließen. Trotz der Rückschläge dürften der eForcis-Generator und die BeForcis-Boje letztendlich einen wichtigen Unterschied für die ozeanographische Forschung und die Industrie der sogenannten Blauen Ökonomie, wie beispielsweise der Aquakultur, machen. Mehr Energie bedeutet mehr Daten und das wiederum bedeutet mehr Wissen.

Schlüsselbegriffe

eForcis, Generator, BeForcis, Messboje, Wellenenergie, Aquakultur, Solarenergie, Forschungsdaten

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