Mit zunehmender Mess- und Rechenleistung steigt auch der Energieverbrauch der Plattform. Da Treibbojen, die ausschließlich mit Batterien betrieben werden, nur eine begrenzte Lebensdauer haben, sind langfristige Anwendungen auf Energiegewinnung angewiesen.
Eine gängige Lösung ist die Nutzung von Solarenergie, doch diese kann nur auf Bojen mit ausreichender Fläche eingesetzt werden und ist in Polargebieten oft völlig nutzlos. In diesem Fall wird die Nutzung von Wellenenergie aufgrund ihrer hohen Verfügbarkeit besonders interessant.
Im Rahmen dieses Projekts werden Untersuchungen zur Implementierung eines Wellenenergiewandlers für Ozean-Treibbojen durchgeführt. Das Funktionsprinzip basiert auf einem nicht verankerten, selbstreaktiven Punktabsorber (SRPA – Self-Reacting Point Absorber), der die relativen Bewegungen zwischen der Boje und dem Treibanker nutzt.
Da SRPAs üblicherweise für große Kraftwerksanwendungen untersucht werden, hat sich das Institut für Mechatronik im Maschinenbau (IMEK) darauf konzentriert, dieses Betriebsprinzip für die Kleinst-Energiegewinnung zu optimieren. Die Leistungsabnahme erfolgt über einen elektrischen Generator innerhalb der Boje. Da die Bewegung eines SRPA linear ist, bietet ein direkt angetriebener Lineargenerator den großen Vorteil einer einfachen Konstruktion und Implementierung.
In einer Kooperation zwischen dem Institut für Mechatronik im Maschinenbau (IMEK) und dem Institut für Mechanik und Meerestechnik wird ein kleinskaliger Wellenenergiewandler entwickelt und optimiert, der in eine kleine, frei treibende Sensorboje integriert werden kann.
Die Entwicklung des mechanischen Teils basiert auf mechanischen Simulationen und Experimenten im Wellenkanal der TUHH. Das Generator-Design wird mithilfe von elektromagnetischen FEM-Simulationen und einem Generator-Prüfstand optimiert, um die Leistungsausbeute bei niedrigen Wellenfrequenzen zu maximieren.
Der entwickelte Prototyp erreicht derzeit eine Ausgangsleistung von bis zu 400 mW, und es bestehen bereits vielversprechende Ansätze für weitere Verbesserungen.
