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Henrik Stiesdal (Dänemark)

Finalist für den Europäischen Erfinderpreis 2018

Henrik Stiesdal (Dänemark)

Kategorie: Lebenswerk

Sektor: Grüne Technologien, erneuerbare Energien

Unternehmen: Siemens Wind Power, Stiesdal A/S

Patente: EP2106900, EP1101935 und viele weitere

Erfindungen: das "Dänische Konzept", IntegralBlade und TetraSpar

Seit den 1970er-Jahren spielt Henrik Stiesdal eine ganz entscheidende Rolle beim Aufbau der modernen Windenergieindustrie. Seine wegweisenden Innovationen haben die Branche vorangetrieben, und sein Fokus auf "grüne Energie" hat den Stellenwert der Windenergie als bedeutende erneuerbare Energiequelle der Zukunft enorm erhöht. Zudem hat er dazu beigetragen, dass in diesem Bereich Tausende neuer Arbeitsplätze entstanden sind.

stiesdal-side-visualDer 1979 von Stiesdal entwickelte dreiblättrige Auftriebsläufer sorgte für kräftigen Aufwind in der Windenergiebranche. Diese dann auch als das "Dänische Konzept" bezeichnete Neuerung war bahnbrechend und wurde zum Branchenstandard, der mehr als ein Jahrzehnt lang Maßstäbe setzte.

Nachdem er gesehen hatte, welche Probleme die Hersteller mit den mehrteiligen Turbinenblättern hatten, legte der Erfinder rund zwanzig Jahre später noch einmal nach, und zwar mit dem patentierten IntegralBlade®-Verfahren, bei dem das gesamte Blatt aus einem Guss hergestellt wird.

Mitte der 2010er-Jahre erkannte Stiesdal dann, dass es der Offshorewindbranche an einem kostengünstigen, praktischen und gut umsetzbaren Konzept fehlte. Seine Antwort darauf war TetraSpar. Er geht davon aus, dass die Produktionskosten für die Windenergie damit drastisch gesenkt werden.

Gesellschaftlicher Nutzen

Auch die Windenergie liefert ihren Beitrag zur Umstellung der Energiegewinnung auf Methoden ohne Kohlenstoffemissionen. Im Einklag mit der Erneuerbare-Energien-Richtlinie der Europäischen Union soll bis zum Jahr 2020 ein Anteil von 20 % des Endenergieverbrauchs aus erneuerbaren Energien gedeckt werden. Dieser Übergang zu ökologischeren Energien geht einher mit Innovationen im Bereich der Windkraftanlagen. Viele davon haben wir Henrik Stiesdal zu verdanken, der schon immer an die Windkraft geglaubt hat.

2017 wurden in Stiesdals Heimatland Dänemark mehr als 43 % des gesamten Strombedarfs von der Windkraft gedeckt, rund 15 % davon aus Offshoreanlagen. In Europa werden derzeit etwa 1,5 % des gesamten Stromverbrauchs von Offshorewindparks geliefert. Aber der Anteil, den die Offshoreanlagen am Prozentsatz der insgesamt durch Windkraft produzierten Energie haben - 2017 waren das in der EU ungefähr 11,6 % - steigt kontinuierlich.

Wirtschaftlicher Nutzen

Seit 1988 war Stiesdal Technischer Leiter bei Bonus Energy A/S, 2000 wurde er dort Technischer Geschäftsführer (CTO). Bis das Unternehmen 2004 von Siemens Wind Power aufgekauft wurde, war sein Umsatz im Laufe von 15 Jahren - bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von rund 23 % - von 10 Mio. EUR auf 336 Mio. EUR geklettert.

Als Chief Technology Officer bei Siemens Wind Power gehörte Stiesdal von 2004 bis 2014 dem Führungsteam an, das erleben durfte, wie der Jahresumsatz des Geschäftsbereichs von 350 Mio. auf 5,5 Mrd. EUR stieg. Nach einem Bericht des Magazins Wind Power Monthly aus dem Jahr 2017 rangiert das Unternehmen auf Platz 2 in der Liste der weltweit größten Windturbinenhersteller. Ein Jahr nachdem er 2014 bei Siemens ausgestiegen war, gründete der Erfinder sein eigenes Unternehmen, die Stiesdal A/S.

Experten bei MarketsandMarkets bezifferten den globalen Windenergiemarkt 2016 auf 19,5 Mrd. EUR. Bis 2022 rechnen sie mit einem durchschnittlichen jährlichen Wachstum (CAGR) von 15 - 32 %. Laut dem europäischen Branchenverband WindEurope produzierten Offshorewindparks in Europa 2017 genügend Energie, um den Bedarf von rund 14,5 Millionen Haushalten zu decken.

  • Henrik Stiesdal

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Funktionsweise

Stiesdals patentierter dreiblättriger Rotor ("das Dänische Konzept") trat an die Stelle der früher eingesetzten zweiblättrigen Version. Die Idee, den Rotor vor dem Turbinenturm anzuordnen und eine Einrichtung zur automatischen Umschaltung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors (bei schwachem Wind langsamer und und bei starkem Wind schneller) zu integrieren, führte zu einem zuverlässigen Funktionsprinzip, das für eineinhalb Jahrzehnte die führende Technologie war.

Beim IntegralBlade-Verfahren des Erfinders wird das Rotorblatt hergestellt, indem man glasfaserverstärktes Epoxidharz im Vakuum in eine Form gießt. Diese Rotorblätter sind die größten Komponenten aus Glasfasern, die es auf der Welt gibt. Sie sind bis zu 75 Metern lang und haben eine Oberfläche von bis zu 18 600 m2. Das ist fast so groß wie zweieinhalb Fußballplätze.

Stiesdals jüngste Erfindung nennt sich TetraSpar. Dabei handelt es sich um eine in industrieller Fertigung produzierbare Plattform für eine Offshorewindkraftanlage, die mit der bereits darauf montierten Turbine zu ihrem Einsatzort auf See geschleppt werden kann. Sie basiert auf einer ganz simplen Konstruktion in Form eines Tetraeders, die die Vorzüge der bereits existierenden schwimmenden Windräder mit denen der fest verankerten Varianten kombiniert. Somit ist der Bereich der Wassertiefe, in dem die Anlagen aufgestellt werden können, viel größer, und reicht von etwas über 10 bis 1000 Meter und mehr. Zudem, so ist Stiesdal überzeugt, werden die Produktionskosten für die Windenergie auf diese Weise im Vergleich zu anderen Konzepten um bis zu 75 % gesenkt.

Der Erfinder

Die Kraft des Windes hat Stiesdal schon immer fasziniert. Er erinnert sich an Küstenausflüge, die er als Kind zusammen mit seinem Vater bei kräftigen Stürmen unternahm. Diese frühen Erinnerungen prägten wohl seinen gesamten Werdegang, über den Bau einer effizienten Windturbine für das Bauernhaus seiner Familie in den 1970er-Jahren bis hin zu seiner akademischen Ausrichtung und seiner späteren Tätigkeit in der Windenergieindustrie.

Stiesdal entwickelte seine erste gewerbsmäßig vertriebene Windturbine im Jahr 1978. Im Laufe der Jahre stellte er großen Unternehmen in der Windenergiebranche sein Know-how zur Verfügung. In diesem Zusammenhang ist auch seine Tätigkeit als Projektleiter R&D bei Vestas zu nennen, in einer Zeit, als das Unternehmen auf dem Weg zum größten Windenergieanlagenhersteller der Welt war. Außerdem war er in Schlüsselpositionen bei Bonus Energy tätig, bevor er 2015 sein eigenes Unternehmen gründete.   

Heute ist Stiesdal als Professor an der Technischen Universität Dänemark sowie an der Universität Maine tätig. In 94 erteilten europäischen Patenten für Windturbinenkonzepte und Akkusysteme  ist er als Erfinder genannt, und er wurde unter anderem mit German Renewables Award (2014) und dem Danish Wind Turbine Award (2015) ausgezeichnet.

Nach wie vor betreibt er mit Begeisterung Forschung auf seinem Gebiet. Im Laufe des Jahres 2018 soll sein TetraSpar-Konzept in Norwegen erprobt werden. Außerdem arbeitet er weiter an der Optimierung seines Wärmeakkus. Wenn dies erfolgreich verläuft, möchte er ein Konzept zur Energiespeicherung für Verbundnetze entwickeln, mit dem sich erneuerbare Energien viel länger - über Tage und Wochen - speichern lassen als mit den bislang üblichen Akkus.

Wussten Sie das?

Wind mag unsichtbar und unberechenbar sein, aber die Wissenschaft kommt ihm langsam auf die Schliche. Die Technische Universität Dänemark arbeitet an einem Projekt mit dem Titel New European Wind Atlas (NEWA), um die Bewertung potenzieller Standorte für Windkraftanlagen zu erleichtern. Ziel des Projekts ist es, einen europaweiten Key Performance Indicator bereitzustellen, also eine Kennzahl, mit deren Hilfe sich die Unwägbarkeiten bei der Standortplanung von Windkraftanlagen reduzieren lassen.

Auf der Grundlage hochpräziser und belastbarer Daten soll eine Art "Unsicherheitslandkarte" den Entscheidern in der Wirtschaft das Wissen über die vor Ort herrschenden Bedingungen vermitteln, bevor darüber entschieden wird, ob ein Windpark errichtet werden soll.

Das Projekt wird den Planern modernste Modellierungsmethoden, Verfahrensweisen und weitere Informationen zur Verfügung stellen, mit deren Hilfe sich die Windverhältnisse bei der Planung von Windparks mit einer sehr geringen Restunsicherheit bestimmen lassen. Damit sollen letztendlich auch die Kosten des durch Windparks erzeugten Stroms gesenkt werden.

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