WINN: De energieproducerende, duurzame dijk - Innoveren met water

WINN: De energieproducerende, 

duurzame dijk

WINN: De energieproducerende, 

duurzame dijk 

Jan-Joost Schouten 

© Deltares, 2009

24 december 2009, concept 

Inhoud 

1 Introductie 1 

1.1 Inleiding 1 

1.2 Achtergrond 1 

1.3 Win – Win 1 

1.4 Doel 2 

1.5 Plan van aanpak en leeswijzer 2 

2 Inventarisatie bestaande technieken 3 

2.1 Oscillerende Water Column (OWC) 3 

2.2 Overtopping 4 

2.3 Hydraulische pomp 4 

2.4 Overige technieken 5 

2.5 Discussie verschillende technieken 6 

3 Ontwerpalternatieven en gecombineerde technieken 7 

3.1 Introductie 7 

3.2 Vijzelturbine op basis van geconcentreerde golfterugloop 7 

3.3 Piëzotechniek 10 

3.4 Inventarisatie potentiële locaties Nederland 12 

3.5 Golflenzen 12 

4 Discussie en aanbevelingen 13 

Referenties 15 

Websites 15 

Bijlage(n) 

A Golfenergie - Octrooicentrum Nederland 16 

i


1 Introductie 

1.1 Inleiding 

14 januari 2009 is een workshop over Energie uit Water gehouden in het LEF Future center 

te Utrecht als onderdeel van het innovatie programma Waterinnovatie Rijkswaterstaat 

(WINN). Een significant onderdeel van deze workshop was de gelegenheid om ideeën tijdens 

een brainstormsessie uit te wisselen en vervolgens kort uit te werken. Een budget van 20.000 

Euro was beschikbaar voor een drietal ideeën met de meeste potentie. Een van de 

geselecteerde ideeën is het winnen van energie uit golven tijdens het breken door ondiepten. 

Kort daarna is een projectplan opgesteld en ingediend bij RWS. Dit rapport vormt de 

uitwerking van het door RWS goedgekeurde projectvoorstel. 

1.2 Achtergrond 

In het kader van WINN is de rapportage Water als bron van duurzame energie – 

Inspiratieatlas van mogelijkheden (Deltares, 2008) opgesteld. Hierin wordt onder meer 

ingegaan op het winnen van energie uit golven. Het betreft hier windgolven, dus golven die 

ontstaan door de wrijving tussen wind en het wateroppervlakte (zee of meer). De energie van 

wind wordt hier deels overgedragen aan de golven die groeien naar mate de overdracht over 

een langere afstand plaatsvindt. 

In de hierboven genoemde Inspiratieatlas wordt ingegaan op het winnen van golven op 

dieper water, i.e. ver van de kust af. De winning van golfenergie is in de betreffende 

rapportage gedifferentieerd naar fysisch principe (drijvers, luchtdrukkamers, golfaftopping en 

golfrotors), maar niet naar locatie van winning. Naar mate de bodem ondieper wordt (bijv. 

nabij de kust of lokale ondiepten) zullen de golven doordat ze de bodem voelen steiler 

worden. Indien de golf te steil wordt zal breken optreden. Na het moment van breken en 

golfoploop wordt de meeste kinetische energie omgezet in potentiële energie. De 

mogelijkheden van winnen van energie uit de brekende golven op, in en vóór waterkeringen, 

duinen en dijken zijn nog niet belicht. Dit plan voorziet in een beschouwing van deze 

mogelijkheden. 

1.3 Win – Win 

In het geval van verdedigende civiele constructies (bijv. dijken), zal de golf op de constructie 

breken, tegen de constructie oplopen (golfoploop) en vervolgens weer teruglopen 

(zwaartekracht) richting zee. Beide vormen van energie (kinetisch resp. potentieel) zijn 

theoretisch winbaar. Naast de eventuele potentiële energievoorraad die uit de golven 

gewonnen wordt, kan de aanslag op waterkeringen verminderen. Wanneer namelijk de kracht 

uit de golven gehaald wordt, is de kans op schade door ‘overtopping’ van de dijk kleiner. Dit 

project mikt op deze slimme combinatie van beide aspecten. 

Voordat de verschillende ontwerpen worden besproken wordt er kort uitgelegd hoe het 

proces van brekende golven op een constructie in zijn werk gaat. 

Voor de golfenergie die propageert van ver op zee richting de kust geldt: ‘hoe langer de wind 

over het wateroppervlak heeft gewaaid en hoe langer de afstand (strijklengte) is waarover dit 

gebeurd, des te meer golfenergie bereikt de kust’. Afname van de golfenergie treedt 

WINN: De energieproducerende, duurzame dijk 

1

1.4 Doel 


daarentegen ook op via diverse processen, met als meest significante bodemwrijving en 

golfbreking. Nabij de kust, waar het significant ondieper wordt, wordt de golf steiler omdat de 

golf de bodem ‘voelt’. Nabij een constructie (dijk) wordt de golf te steil, afhankelijk van de 

golfhoogte, -periode, -lengte en de helling van de dijk, om stabiel te blijven en resulteert dit in 

golf-breken. De golf breekt op de dijk en loopt grotendeels de dijkhelling op (golfoploop). Het 

water komt uiteindelijk tot stilstand en loopt vervolgens weer terug de zee in gedreven door 

de zwaartekracht (dit wordt golfterugloop genoemd). 

De doelen van deze studie zijn (1) het in beeld brengen van de mogelijkheden om een 

veiliger waterkering in Nederland te combineren met energieopwekking en (2) een advies 

geven of het voor technologiebedrijven, EZ, etc. zinvol is om verder te investeren in een meer 

gedetailleerde studie (en pilot) naar het winnen van de energie uit golven tijdens het 

brekingsproces. 

1.5 Plan van aanpak en leeswijzer 

De aanpak van de studie is in de hieronder beschreven stappen opgedeeld en zal in 

vervolghoofdstukken in meer detail worden uitgewerkt. De structuur van dit rapport volgt 

logischerwijze deze indeling. 

1 Inventarisatie van bestaande technieken voor het winnen van energie uit brekende 

golven is de eerste stap die gedaan wordt. Deze inventarisatie is beschreven in 

Hoofdstuk 2. 

2 Op basis van de geïnventariseerde technieken van Hoofdstuk 2 en de gecombineerde 

doelstelling zijn een tweetal discussiemiddagen gehouden met een aantal deskundigen 

op het gebied van water en energiewinning. Dit leidde tot adaptatie van bestaande 

technieken en inbreng van twee innovatieve, gecombineerde ontwerpen. Deze 

optimalisatieslag is beschreven in Hoofdstuk 3. Tevens wordt hier een korte 

inventarisatie naar locaties in Nederland uitgevoerd waar deze technieken eventueel 

toegepast kunnen worden. 

3 Discussie naar aanleiding van de resultaten en daaruitvolgende aanbevelingen voor 

vervolgstappen worden in Hoofdstuk 4 besproken om tot een haalbare pilot te komen. 


2


2 Inventarisatie bestaande technieken 

De eerste stap binnen deze studie is het inventariseren van de ervaring van bedrijven en van 

particulieren in het winnen van energie tijdens het brekingsproces van golven. Een 

gedetailleerde en zeer waardevolle inventarisatie is geleverd door het octrooicentrum 

(Octrooicentrum Nederland, 2009) en heeft betrekking op zowel de ontwikkelingen binnen als 

buiten Nederland. Deze inventarisatie resulteert tevens in een lijst van technieken die voor 

deze energiewinning worden ingezet, welke orde van rendementen reeds zijn behaald en/of 

worden verwacht. De officiële tekst van het rapport is bijgevoegd als Appendix A. Voor het 

gemak en volledigheid is het rapport hieronder samengevat. 

Na inventarisatie van alle octrooien blijken een aantal ontwerpen te kunnen worden ingezet 

voor het winnen van energie uit golven. Onderverdeeld naar wijze van energiewinning 

kunnen de ontwerpen als volgt worden gecategoriseerd: 

Oscillerende Water Column (OWC), 

Overtopping en 

Hydraulische pomp. 

Hieronder worden deze typen afzonderlijk toegelicht als samenvatting van het octrooirapport 

en voorbeelden van bestaande prototypes vermeld inclusief het (geschatte) vermogen, indien 

beschikbaar 1 . 

2.1 Oscillerende Water Column (OWC) 

Dit ontwerp maakt gebruik van een constructie, deels onder water, deels daarboven. 

Onderwater is er een open verbinding met de zee en vormt boven water een gesloten 

luchtkamer. De lucht hierin wordt door middel van door golfslag opgestuwd water 

samengeperst. Die samengeperste lucht kan door een opening vanuit de luchtkamer 

ontsnappen waarbij een turbine wordt aangedreven. 

Hieronder worden voorbeelden van deze techniek beschreven. Dit betekent overigens niet 

dat de genoemde voorbeelden aanbevolen worden als toe te passen techniek. 

De Limpet 500 is een voorbeeld van een OWC installatie aan de kust. In november 

2000 is deze op het eiland Islay in Schotland in gebruik genomen. De Limpet 500 is 

ontwikkeld door Wavegen in Inverness in Schotland en heeft een capaciteit van 500 

kW. 

De Limpet was niet de eerste OWC-installatie aan land. In 1985 werd op het eiland 

Toftestallen ten noorden van Bergen in Noorwegen een OWC installatie in gebruik 

genomen. 

En verder werd in de jaren tachtig in Japan en daarna ook in India en China en op de 

Azoren geëxperimenteerd met OWC-installaties aan de kust. 

1. Er is getracht een zo volledig mogelijke samenvatting te maken van de bestaande en 

geplande pilots voor elke techniek. Er wordt in de wereld veel ontwikkeld binnen dit gebied en 

daarom is de kans op onvolledigheid aanwezig. 


3


Naast de vaste OWC-installaties die tegen de kust zijn aangebouwd, zijn er ook drijvende 

OWC-installaties ontwikkeld: 

de Ocean Energy Buoy (OE Buoy) van Ocean Energy Ltd. (Ierland) en 

de Oceanlinx Wave Energy Converter van Oceanlinx (www.oceanlinx.com). 

In de Galway Bay, aan de westkust van Ierland, heeft het Ierse nationale bureau voor 

onderzoek van de zee (Marine Institute) een testlocatie ingericht, waar meerdere 

golfenergieomzetters getest worden. 

2.2 Overtopping 

Overtopping is een methode om een reservoir waarvan de bodem zich boven het zeeniveau 

bevindt te laten vollopen met water door gebruik te maken van hoogteverschillen in het 

wateroppervlak als gevolg van golfslag. De instroom van water wordt veroorzaakt door 

golfoploop, en doordat de golf zelf wordt verhoogd doordat het water over een taps 

toelopende, iets stijgende goot wordt geleid (A) die uitmondt in het reservoir (B). Vanuit het 

reservoir loopt het water vervolgens via een leiding / koker weer terug in zee, daarbij een 

turbine aandrijvend (C). Een dergelijk reservoir, ook wel “tapchan” genoemd, kan drijvend op 

open zee worden toegepast, maar ook direct aan zee op het land worden gebouwd. De 

afbeelding hieronder toont schematisch het principe van overtopping. 

In Noorwegen is in de jaren tachtig een installatie gebouwd op een plek waar rotsen al een 

natuurlijke taps toelopende ingang vormt naar een daar achtergelegen reservoir dat is 

afgedamd. De locatie, Toftestallen in de buurt van Bergen aan de Noorse westkust, is 

dezelfde waar ook in de jaren tachtig een OWC-installatie is gebouwd. 

Een voorbeeld van de toepassing van overtopping op open zee is de ‘Wave dragon’. De 

ontwikkelaar hiervan is de Deen Erik Friis-Madsen. Vanwege de huidige mondiale financiële 

crisis is de realisatie van een fullscale pilot van de Wave dragon tijdelijk uitgesteld. In de zee 

bij Denemarken zijn testen van een prototype momenteel nog aan de gang. In Portugal loopt 

een project om een wavefarm op zee te ontwikkelen met een capaciteit van 50 MW. 

2.3 Hydraulische pomp 

C 

B A 

Een andere techniek gebruikt de energie van de heen en weer bewegende watermassa om 

een hydraulische pomp in beweging te brengen die vervolgens water onder druk brengt en 

bijvoorbeeld een turbine aandrijft. De op deze manier aangedreven hydraulische pomp kan 

ook voor andere functies ingezet worden, bijvoorbeeld voor het in de branding water 

oppompen naar het hogergelegen land. Hier wordt het water opgeslagen in een reservoir. 

Door het water via turbines te laten terugstromen naar zee kan op elk gewenst moment 

elektriciteit worden gegenereerd. 


4


In Australië is door Seapower Pacific een techniek ontwikkeld waarbij door golfslag 

aangedreven hydraulische pompen zeewater onder druk door leidingen naar het land 

pompen. De ontwikkelde techniek kreeg de naam CETO, en is een afkorting van Cylindrical 

Energy Transfer Oscillating. Een drijvende boei is verbonden met een aan de zeebodem 

verankerde pomp. De door golfslag veroorzaakte open neergaande beweging van de boei 

zorgt ervoor dat de pomp zeewater onder grote druk door een leiding naar het land kan 

persen. Hier kan dit water een normale turbine in beweging zetten waardoor elektriciteit kan 

worden gegenereerd. Het bijzondere van CETO is dat het water tevens wordt gebruikt om 

door middel van omgekeerde osmose zoet water te produceren. Voor de kust van West 

Australië wordt de installatie op dit moment getest. Verwacht wordt dat binnen niet al te lange 

tijd deze methode op commerciële basis elektriciteit aan het net gaat leveren 

(carnegiecorp.com.au). 

Het Finse bedrijf AW Energy ontwikkelde de Wave roller (www.aw-energy.com). Het 

overbrengen van energie is vergelijkbaar met de CETO unit. Er wordt gebruik gemaakt van 

hydraulische pompen om water onder druk te brengen. Alleen de manier van in beweging 

zetten van de pompen is in beide systemen verschillend. Bij de wave roller wordt gebruik 

gemaakt van grote panelen die bevestigd zijn op de zeebodem en heen en weer bewegen 

met de stroming die op de zeebodem ontstaat door golven. Nog voor de eeuwwisseling vond 

al de eerste test plaats in de Finse golf. In 2008 is de nieuwste versie, de wave roller #2, 

geplaatst op de zeebodem bij Peniche in Portugal. The nominale capaciteit van een Wave 

Roller unit is 300 kW 

De Oyster wave power system is ontwikkeld door Aquamarine Power uit Schotland. De 

werking is vergelijkbaar met de Wave Roller. Eind 2009 wordt een test uitgevoerd met een 

prototype op ware grootte in het European Marine Energy Centre in Orkney, Schotland. 

2.4 Overige technieken 

Naast de genoemde technieken, die voornamelijk direct aan de kust toepasbaar zijn, zijn nog 

een aantal technieken ontwikkeld voor gebruik op open zee. Het gaat dan vaak over 

boeiachtige constructies, verankerd aan de zeebodem, die door gebruik van een generator, 

op en neer gaande beweging rechtstreeks omzetten in elektriciteit. 

Voorbeelden hiervan: 

Powerbuoy, ontwikkeld door Ocean Power Technologies (OPT) in de VS, octrooi 

US2006208839. 

Archimedes Waveswing, een Nederlandse vinding van onderzoeksbureau “Teamwork 

Techniek” in Purmerend, octrooi NL1006933. 

Manchester Bobber, een vinding van de universiteit van Manchester, octrooi EP1685326. 

Ook worden wel hydraulische pompen aangedreven door golfslagbeweging, waardoor onder 

druk gebracht water een turbine aandrijft. Voorbeelden hiervan zijn: 

AquaBuOY, ontwikkeld door Finavera renewables in Canada. 

Pelamis, ontwikkeld door Ocean Power Delivery Ltd. (nu “Pelamis Wave Power”) in 

Schotland, octrooi WO0017519. 


5


2.5 Discussie verschillende technieken 

Diverse van de hierboven genoemde technieken, die geënt zijn op ondiep water, zijn mogelijk 

toepasbaar in de Nederlandse kustzone (eventueel in aangepaste vorm). Dit betekent niet dat 

de genoemde technieken economisch rendabel zijn indien ze toegepast worden in de 

Nederlandse kust. 

De enige techniek die gebruik maakt van brekende golven is het principe overtopping. Alle 

type constructies hebben een golfkracht dempende werking op de dijk, afhankelijk van hun 

wijze van installatie op of nabij de dijk. Dit komt omdat ze golfenergie ontnemen van de naar 

de kust propagerende golf. 

Op basis van de geïnventariseerde technieken en de gecombineerde doelstelling is een 

brainstormsessie gehouden met een aantal deskundigen op het gebied van water en 

energiewinning om bestaande technieken te reviewen. Dit leidde tot optimalisaties en 

innovatieve ontwerpen te komen. In het hoofdstuk hierna zijn de uitkomsten in meer detail 

beschreven. Tevens is tijdens deze middagen gesproken over ideeën betreffende het winnen 

van energie in kanalen ter plaatse van de kanaalwanden. De resultaten van laatstgenoemde 

ideeën worden gepresenteerd in een separaat rapport. 


6


3 Ontwerpalternatieven en gecombineerde technieken 

3.1 Introductie 

Er zijn een tweetal discussiemiddagen geïnitieerd door Deltares met als aanwezige partijen, 

Teeage b.v. (Tom L.B. den Hartog), Royal Haskoning (L. korving), KIEM innovaties (D. van 

Rooijen) en Deltares (M. van de Wal, M.P.C. de Jong en J. Schouten). Tijdens de middagen 

is gesproken en nagedacht over het winnen van energie uit brekende golven en voor elke 

besproken methode zijn de meest in het oog springende voor- en nadelen aangedragen. 

Criteria die hierbij een rol spelen waren: 

een eerste indruk van rendement van het ontwerp, 

aandeel van mechanische onderdelen van het ontwerp, 

kans op vervuiling in het kader van onderhoud en het ten koste gaan van rendement (stil 

liggen van een constructie), 

reduceren van golfkrachten op de dijkconstructie. 

De twee meest interessante ideeën m.b.t. het winnen van energie uit brekende golven 

worden hieronder beknopt beschreven: 

Vijzelturbine met concentratie van de golfterugloop, 

Piëzotechniek. 

3.2 Vijzelturbine op basis van geconcentreerde golfterugloop 

De energiewinning via deze techniek focust zich op het golfterugloopproces op de dijk. Het 

water dat na het breken van de golf de dijk op is gelopen zal vanwege zwaartekracht 

teruglopen en wordt geleid door een vijzelturbine. De vijzelturbine zet vervolgens dit debiet 

van zeewater om in elektriciteit. Om het rendement per vijzel te verhogen wordt er over de 

lengte van de dijk een opvangmechanisme ontworpen om water over een aantal strekkende 

meters dijk naar een centraal punt te geleiden. Ter plaatse van dit centrale punt bevindt zich 

de bovenkant van de vijzelturbine. Zowel de opvangconstructie als de vijzel kunnen op de dijk 

liggen of ingebed zijn in het dijklichaam. Zie de figuur hieronder voor een artist impression 

van de techniek. 


7


Een schroefvijzel is relatief zeer efficiënt in het omzetten van een debiet in energie en heeft 

maar een relatief klein debiet nodig om te kunnen functioneren. Een voorbeeld van een 

vijzelturbine is die van FishflowInnovations (www.fishflowinnovations.nl) waarvan momenteel 

een pilot versie bestaat. Doordat in dit ontwerp de vijzel in een meedraaiende behuizing gevat 

zit, treden er geen lekverliezen op wat het rendement aanzienlijk verhoogd. Een andere 

vijzelturbineproducent is Ritz-atro. Deze heeft al diverse installaties in bedrijf. 

Het rendement van de vijzel wordt negatief beïnvloed indien het debiet geen constante 

toevoer levert. Met het optimaliseren van het opvangmechanisme kan de invloed van dit 

negatieve effect worden geminimaliseerd. Na testen van de vijzelturbine van 

FishflowInnovations op de TU Delft is overigens gebleken dat een variabel debiet nog steeds 

een rendement van 70 – 80% gehaald kan worden terwijl het maximum rendement op 90% 

zit. 

Bewegende onderdelen in het ontwerp liggen deels onder (zout) water. Dit leidt tot extra 

onderhoud of op aangroei op het materieel. Wellicht wordt dit gereduceerd doordat de 

vijzelturbine van composiet is gemaakt. 

Het getijverschil langs de kust van Nederland is in de orde van enkele meters (afnemend van 

zuid naar noord). Dit betekent dat de hoogte van de bovenkant van vijzel op sommige 

momenten gedurende een getij-cyclus volledig onder water staat (tijdens hoog water) en 

andere momenten volledig droog vallen (laag water). Een oplossing hiervoor zou kunnen zijn 

om de relatief korte vijzels in elkaars verlengde op de dijk te plaatsen. Anderzijds is het 

mogelijk de constructie met het getij omhoog en omlaag mee te laten bewegen. Een eerste 


8


inschatting geeft aan dat dit moeilijk realiseerbaar is. Dit betekent wel dat de bovenste vijzel 

bij laag water droog staat en dat maakt de gehele constructie minder kosteneffectief. 

De vijzelturbine moet onder een bepaalde hoek staan, wat wellicht niet overeenstemt met de 

lokale hoek van de dijk. Indien de hoek van de vijzel groter is dan de helling van het 

dijklichaam hoeft dit geen probleem te zijn. Wel moet in dit geval goed gelet worden op een 

stevige constructie onder de vijzel. Stormcondities gaan gepaard met aanzienlijke krachten 

waartegen de constructies bestand dienen te zijn. 

Gelet op de verdedigende functie van een dijk leidt deze constructie (inclusief 

opvangmechanisme) tot minder golfterugloop na het breken en tegen de dijk oplopen van de 

golf. De golfklap en golfoploop worden vooral beïnvloed indien het ontwerp óp de dijk (en niet 

ingebed) als een weerstand biedende constructie wordt uitgevoerd. 

Het rendement van het ontwerp hangt voornamelijk af van: 

de energie van de golven (golfhoogte), 

de hoeveelheid water dat de dijk open terugloopt (debiet beschikbaar voor de turbine), 

capaciteit en rendement van de vijzel, 

waterstandsverschil tussen bovenkant vijzel tot het waterstandsniveau van de zee, 

het opvangmechanisme en de capaciteit ervan, 

de impact van variatie van het getij op het rendementen van het ontwerp. 

Een simpele rekensom als voorbeeld en vooruit lopende op de conclusie of het ontwerp 

technisch haalbaar is: 

Stel dat gehele jaar een significante golfhoogte van Hs = 1m, met periode Tp = 6s optreedt, 

en de bovenkant van de vijzel ligt een meter boven het zeeniveau, dan resulteert dit voor een 

berekening met behulp van het programma PC-Overslag (Rijkswaterstaat, Dienst Weg- en 

Waterbouwkunde) in een debiet (golfterugloop) van ~0.17 m 3 /s. Met de standaard formule 

van waterturbines en de aanname voor een rendement van 0.8, is het vermogen in de orde 

van: 

Pgqh0.89.8110250.17 11400 W per strekkende meter 

P Vermogen 

[ J / s, Watt] 

rendement [ ] 

g 

m s 

 

2 

gravitatieversnelling [ / ] 

3 

dichtheid van water [ / ] 

3 

snelheidsdebiet door de turbine [ / ] 

h valhoogte 

[ m] 

kg m 

q m s 

Het hierboven berekende vermogen is gebaseerd op een uniforme significante golfhoogte en 

geeft voor deze waarden een eerste schatting. In werkelijkheid varieert deze golfhoogte voor 

de Nederlandse kust en is geregeld lager en soms ook hoger dan 1 m. In deze som is voor 

het gemak de variatie van het getij niet meegenomen. De valhoogte is hier het verschil tussen 

de bovenkant van de vijzel en het gemiddelde water niveau. 


9


Om het vermogen per installatie omhoog te brengen kan het debiet worden verhoogd als een 

opvangbak wordt geplaatst aan weerszijde van de turbine. Het water dat hierachter komt te 

staan wordt vervolgens geconcentreerd aangevoerd richting de bovenkant van de vijzel. 

3.3 Piëzotechniek 

Een totaal andere energieconversie techniek van beweging naar elektriciteit is de 

Piëzotechniek. Piëzo-elektrisch materiaal heeft als eigenschap dat het onder invloed van 

kracht een elektrische spanning produceert en vice versa. In een piëzo-elektrisch kristal zijn 

de positieve en negatieve elektrische ladingen gescheiden. Door vervorming van het kristal 

wordt de symmetrie van de eenheidscel verbroken. Door de resulterende asymmetrie wordt 

een elektrische spanning gegenereerd. Afhankelijk van de toegevoerde mechanische energie 

kan de spanning die hierbij wordt opgewekt variëren van millivolts (door geluidstrillingen bij 

microfoons en pick-upelementen) tot vele duizenden volts, zoals bij gasaanstekers. In het 

laatste geval wordt een soort hamertje onder veerspanning op het kristal geslagen. 

Voorbeelden 

Deze techniek is o.a. toegepast en onderzocht in de twee hieronder beschreven voorbeelden: 

WATT: De Sustainable Dance Floor is een concept van de Sustainable Dance Club. 

Deze verplaatsbare vloer van circa 30 vierkante meter zet de beweging van dansende 

mensen om in elektriciteit die wordt gebruikt om de vloer op te lichten. Deze energie 

opwekkende dansvloer is de eerste dansvloer die echt gebruik maakt van de energie van 

de dansers. De vloer bestaat uit modules van 65x65cm die een kleine verticale beweging 

maken van maximaal 1 cm als je er op danst. Deze beweging wordt via geavanceerde 

mechatronica (Mechatronica is een synergistische aanpak bij het integraal en optimaal 

ontwerpen van een mechanisch systeem en het bijbehorende regelsysteem) omgezet in 

elektrische stroom. Hoe harder je danst, hoe meer power, tot 20 Watt. 

Een wegdek dat elektriciteit opwekt als je er overheen rijdt. Een groep van Israëlische 

ingenieurs (www.innowattech.co.il) is er in geslaagd om dit voor elkaar te krijgen. De 

stroom wordt opgewekt met behulp van piëzo-elektrische kristallen die verwerkt zijn in het 

wegdek. Als een auto er overheen rijdt dan worden die ingedrukt en zo wordt een kleine 

stroom gegenereerd. De uitvinders van het concept beweren dat ze met 1 km 

stroomgenererend asfalt 400 kW kunnen opwekken. 

Door het breken van golven, afhankelijk van de hoogte en de periode van de golf, wordt de 

golfenergie met grote krachten overgebracht aan de ondergrond (dijk). Deze krachten 

vertalen zich ter plaatse in drukverschillen. Indien de dijk uitgerust is door piëzo-elektrisch 

materiaal kunnen de hierboven beschreven drukken omgezet worden in elektrische energie. 

Deze mogelijkheid om energie te winnen kan ook in combinatie van andere technieken 

worden ingezet. Het is de kunst om het materiaal zo te plaatsen dat de maximaal optredende 

drukken plaatsvinden loodrecht op het materiaal. Een idee is om een trapsgewijze constructie 

aan te brengen op de dijk bedekt met piëzo-elektrisch materiaal. Een tweede toepassing zou 

zijn in de vorm van riet dat meebuigt met de golf beweging (orbitaalbeweging). Zie de figuur 

hieronder voor een artist impression van de techniek. 


10


Een van de opvallende voordelen van de techniek is dat het een gesloten systeem is en geen 

gebruik maakt van mechanische onderdelen. Veel mechanische delen in combinatie met zout 

water resulteert automatisch in veel onderhoud. Wellicht is de variatie van krachten die 

gepaard gaan met golven een groter probleem. Ook in kustgebieden waar het relatief rustig 

is, zoals bij Nederland, kunnen golven tijdens stormen relatief grote krachten veroorzaken. 

Veel pilots van ontwikkelde technieken falen door deze krachten. Vanwege het ontbreken van 

veel mechanische onderdelen is de verwachting dat de onderhoudskosten van dit ontwerp 

relatief laag zullen zijn. Daartegen staat de verwachting dat het materiaal relatief duur zal zijn. 

Dit is gebaseerd op een eerste inventarisatie van producerende fabrikanten. Binnen 

Nederland is veel kennis aanwezig en wordt veelvuldig onderzoek gedaan naar piezoelectische 

techniek. Een eerste inventarisatie naar leveranciers resulteerde in een aantal 

fabrikanten: 

www.piezoproducts.com in Duitsland en 

www.powerleap.net in Amerika. 

De laatstgenoemde fabrikant levert als voorbeeld energiewinnende stoeptegels in Amerika 

met een rendement (afhankelijk van het gewicht van de voorbijgangers) van 10~ 55 W/m 2 . 

In de hierboven gepresenteerde figuur is het materiaal trapsgewijs aangebracht op de dijk, 

resulterende in het verdelen van de golven in een horizontale en verticale kracht. Of dit 

daadwerkelijk het meest kosteneffectief is en tot het hoogste rendement leidt moet nader 

worden onderzocht. Het ligt wel voor de hand dat de golfoploop significant gereduceerd wordt 

door deze trapsgewijze uitvoering. 


11


Het wordt aanbevolen een inschatting te maken van het rendement van dit type tegels en de 

opbrengst bij toepassing op een Nederlandse dijk, liggende aan de open zee en rekening 

houdend met het representatieve golfklimaat. 

Aangezien de hierboven genoemde twee technieken deels of geheel niet bestaande 

technieken zijn is het lastig de mate van haalbaarheid te bepalen. Meer studie naar de 

haalbaarheid is daarom gewenst en aanbevolen. Uit die analyse kan blijken of de ontwerpen 

technisch haalbaar zijn. Afhankelijk van de uitkomst kan bovendien onderzocht worden of de 

ontwerpen economisch rendabel zijn. 

3.4 Inventarisatie potentiële locaties Nederland 

De vervolgstap is het in kaart brengen van de potentiële locaties voor het inzetten van de 

hierboven genoemde technieken in de Nederlandse wateren. In eerste instantie wordt 

aangenomen dat de methoden het meest inpasbaar zijn bij harde constructies, dijken, met 

een zo groot mogelijke golfaanval vanuit zee. Meeste potentie hebben, na bestudering van de 

Nederlandse kust en de voorliggende Noordzee, West Kapelle en de Hondsbosche 

zeewering. De golfenergie die jaarlijks bij de kust aankomt, zit in de orde van: 2~5 kW per 

strekkende meter kust. Dijken van de Friese en Groningse kust hebben relatief kleinere 

golfaanval door de relatief korte strijklengtes voor deze dijken en de ondiepe vooroever die 

veel golfenergie doet dissiperen voordat het de dijk bereikt. Dit wil niet zeggen dat ze als 

toepasgebied onbruikbaar zijn, maar in eerste instantie ogen deze locaties minder rendabel. 

Dit geldt ook voor de dijken die niet direct in verbinding staan met de open zee. Als voorbeeld 

valt hier te noemen de dijken in de Oosterschelde en het Veerse Meer. 

3.5 Golflenzen 

Zoals in de vorige paragraaf is genoemd, heeft de kust van Nederland een betrekkelijk 

onvoordelige ligging voor het winnen van energie uit golven. Hoofdzakelijk omdat in de 

oceaan golven zich goed kunnen ontwikkelen door de lange strijklengtes en daardoor veel 

energie bezitten. Deze strijklengte voor de Nederlandse kust wordt beperkt door de 

aanwezigheid van Groot Brittannië. De strijklengte vanuit noordwestelijke richting is wel 

aanzienlijk. 

Om toch die energie eruit te halen moet over een lange kustlengte constructies gebouwd 

worden die relatief weinig energie kunnen winnen. Dit resulteert in niet-rendabele 

energiewinning en streeft daarmee zijn doel voorbij. Indien gebruik gemaakt wordt van 

golflenzen, worden golven (en dus de golfenergie) gefocust op een punt en wordt lokaal de 

energie per strekkende meter verhoogd. Naburige kustvakken ontvangen dan juist minder 

energie. Het voordeel is tweeledig, de energie winnende constructie is efficiënter en de 

omliggende kustverdedigingconstructie (dijk) wordt minder belast door golfkrachten. 

Daarentegen zijn de hoge aanleg- en onderhoudskosten een nadeel. 


12


4 Discussie en aanbevelingen 

Op basis van de geïnventariseerde technieken en de gecombineerde doelstelling zijn een 

tweetal discussiemiddagen gehouden met een aantal deskundigen op het gebied van water 

en energiewinning om bestaande technieken te evalueren voor de nubeschouwde nieuwe 

toepassingen. Dit leidde tot adaptatie van bestaande technieken en inbreng van innovatieve 

gecombineerde ontwerpen. De meest belovende technieken zijn hieronder beschreven, 

waarvan aanbevolen wordt vervolgstudies aan te wijden. 

Vijzelturbine, op basis van geconcentreerde golfterugloop 

De energiewinning via deze techniek focust zich op het proces van golfterugloop op de dijk. 

Het water dat na het breken van de golf de dijk op is gelopen zal vanwege de zwaartekracht 

teruglopen en wordt geleid door een vijzelturbine. De vijzelturbine zet vervolgens dit debiet 

van zeewater om in elektriciteit. Om het rendement per vijzel te verhogen wordt er over de 

lengte van de dijk een opvangmechanisme ontworpen om water over een aantal strekkende 

meters dijk naar een centraal punt te geleiden. 

De eerste aanbevolen vervolgstap is onderzoeken van de technische haalbaarheid gevolgd 

door het berekenen van het verwachtte rendement van deze techniek voor een haalbare 

locatie voor de Nederlandse kust. Deze inventarisatie vraagt detaillering van het lokale 

golfklimaat, het resulterende debiet en rendement van de vijzel en het effect van varierend 

getij op de betreffende locaties. Indien op basis van deze vervolgstudie blijkt dat het ontwerp 

levensvatbaar is, kan een test op schaalniveau plaatsvinden in combinatie met de 

optimalisatie van de verzamelbak aan weerszijde van de turbine. Een interessant onderdeel 

van de studie met betrekking tot het rendement is de effecten op het onderhoud van dit 

ontwerp. 

Piëzotechniek 

Door het breken van golven, afhankelijk van de hoogte en de periode van de golf, wordt de 

golfenergie met grote krachten overgebracht aan de ondergrond (dijk). Deze krachten 

vertalen zich ter plaatse in drukverschillen. Indien de dijk uitgerust is door piëzo-elektrisch 

materiaal kunnen deze drukken omgezet worden in elektrische energie. Piëzo-elektrisch 

materiaal heeft namelijk als eigenschap dat het onder invloed van kracht een elektrische 

spanning produceert. Het is de kunst om het materiaal zo te plaatsen dat de maximaal 

optredende drukken plaatsvinden loodrecht op het materiaal. Een idee is om een 

trapsgewijze constructie aan te brengen op de dijk bedekt met piëzo-elektrisch materiaal. 

Parallel aan de vervolgstudie van de vijzelturbine wordt aanbevolen een korte assessment 

naar de technische haalbaarheid en potentie van de energieconversie door middel van 

piëzotechniek uit te voeren in combinatie met voor Nederland maatgevende golfdrukken 

tijdens het brekingsproces. Op basis van de hieruit resulterende conclusies kan de 

haalbaarheid van Piëzo-elektrisch materiaal bepaald worden. Deze studie vindt zijn basis in 

het achterhalen waar het materiaal gevoelig voor is (bijvoorbeeld drukken of drukverschillen 

in ruimte of tijd etc.) en daarvoor kan het ontwerp worden geoptimaliseerd. Dit gaat samen 

met de (beschikbare) informatie over het breken van golven op dijken en welke krachten 

daarbij vrij komen. 


13


Indien blijkt dat een lichte toename van de beschikbare golfenergie de hierboven genoemde 

technieken significant interessanter maakt, wordt aanbevolen de toepasbaarheid van 

golflenzen, dus het focussen van de golfenergie op de locatie van de installatie, verder te 

onderzoeken in combinatie met de lokale condities van een potentiële locatie in de 

Nederlandse kust. 

Uit deze aanbevolen vervolgstudies kan blijken dat energiewinning nabij de Nederlandse kust 

op kort termijn niet rendabel is. Dan kan een eventuele pilot dienen als testcase in relatief 

rustig water en vervolgens opgeschaald worden naar toepassing in kustwateren met 

voldoende energiepotentieel. In Schotland en Noorwegen ziet men duurzame energie 

bijvoorbeeld als exportmogelijkheid en industriële kans. Maar voorlopig is er vooral behoefte 

aan onderzoek en ontwikkeling. Want winning van golf- en stromingsenergie loopt zo’n twintig 

jaar achter op windenergie. 


14


Referenties 

CE Delft, 2008. Energie uit water, Een zee van mogelijkheden. 

Deltares, 2008. Water als bron van duurzame energie, inspiratie atlas van mogelijkheden. 

Octrooicentrum Nederland, 2009. Golfenergie, een inventarisatie van octrooipublicaties. 

Websites 

www.aw-energy.com 

www.carnegiecorp.com.au 

www.fishflowinnovation.nl 

www.innowattech.co.il 

www.wavedragon.net 


15


A Golfenergie – een inventarisatie van octrooipublicaties 


16

Golfenergie 

Een inventarisatie van octrooipublicaties 

Opdrachtgever : DELTARES / RIJKSWATERSTAAT 

AUTEUR : T.J. STOOP 

DATUM : CONCEPT (LAATST GEWIJZIGD 8 APRIL 2009) 

OCTROOICENTRUM NEDERLAND

OCTROOICENTRUM NEDERLAND 

2

Inhoudsopgave 


Inhoudsopgave 3 

Inleiding 4 

1. Golfenergie 5 

1.1 OWC 5 

1.2 Overtopping 7 

1.3 Hydraulische pomp 8 

1.4 Overige technieken 10 

2. Octrooien 11 

3. Conclusies 14 

Bijlage 1. Overzicht grootste octrooiaanvragers 15 

Bijlage 2. Uittreksels octrooien golfenergie 16 

Bijlage 3. IPC Classificatie 23 

Bijlage 4. Referenties en bronnen 24 

Bijlage 5. Begippen 25 

Bijlage 6. Gebruikte landcodes 28 

Bijlage 7. Afkortingen 29 

3


Inleiding 

Het innovatieprogramma Waterinnovatie Rijkswa- 

terstaat (WINN) doet onderzoek naar nieuwe, inno- 

vatieve oplossingen voor problemen die met water- 

beheer te maken hebben. 

Belangrijk daarbij is dat innovatieve oplossingen 

duurzaam zijn. 

Eén van de aspecten die in dit programma aan bod 

komt is het onderzoeken van de eventuele mogelijk- 

heden om gebruik te maken van brandingsgolven 

aan de Nederlandse kust voor het winnen van ener- 

gie. 

Uitvoerend partner van het WINN-programma is 

Deltares. 

In dit rapport wordt verslag gedaan van een onder- 

zoek dat is gedaan naar octrooiaanvragen op het 

gebied van golfenergie. Op basis hiervan worden in 

hoofdstuk 1 enkele technieken algemeen beschre- 

ven waarvan de toepasbaarheid voor de Nederland- 

se kust onderzocht zou kunnen worden. 

Omdat de octrooiliteratuur de belangrijkste bron is 

voor dit onderzoek, is er geen garantie dat alle tech- 

4 

nieken die zijn ontwikkeld of nog in ontwikkeling 

zijn, aan bod komen. Daarbij komt dat de inhoud 

van octrooiaanvragen voor een periode van 18 of 30 

maanden, afhankelijk van waar ze zijn ingediend, 

geheim blijft. 

Om een beeld te vormen van de ontwikkeling van 

golfslagenergie in het algemeen zijn er tellingen 

gedaan van aantallen octrooiaanvragen op dit ge- 

bied in de jaren 1990 t/m 2007. Daarbij is ook geke- 

ken naar de verdeling over landen van herkomst van 

de octrooiaanvragen en welke bedrijven daarin een 

rol spelen. In hoofdstuk 2 worden deze statistische 

gegevens gepresenteerd. 

In Bijlage 2 zijn van een aantal octrooipublicaties 

uittreksels met tekening opgenomen. 

De volledige publicaties van octrooien zijn op te vra- 

gen uit www.espacenet.nl

1. Golfenergie 

Golfenergie is energie die wordt gewonnen door 

gebruik te maken van de op en neergaande bewe- 

ging van water als gevolg van golfslag. 

Golfslagenergie kan worden gewonnen, zowel aan 

de kust als op open zee. In de loop der jaren zijn 

vele technieken hiervoor ontwikkeld. 

Dit rapport beperkt zich tot technieken die vlak voor 

of direct aan de kust kunnen worden toegepast. 

1.1 OWC 

OWC, Oscillating Water Column, is een techniek 

waarmee golfenergie kan worden omgezet in elek- 

triciteit. Een constructie deels onder water, deels 

daarboven, heeft onderwater een open verbinding 

met de zee, en vormt boven water een gesloten 

luchtkamer. De lucht hierin wordt door middel van 

door golfslag stijgend water samengeperst. Die sa- 

mengeperste lucht kan door een opening vanuit de 

luchtkamer ontsnappen waarbij een turbine wordt 

aangedreven. 

Wanneer het waterniveau weer zakt wordt door de- 

zelfde opening in de luchtkamer weer lucht aange- 

zogen. De specifieke eigenschappen van de Wells- 

turbine die hiervoor wordt gebruikt, zorgen ervoor 

dat de turbine ongeacht de richting van de lucht- 

stroom wordt aangedreven en daardoor op zijn 

beurt een generator aandrijft. 

Deze methode kan worden toegepast aan de kust, 

maar ook als drijvende installatie op open zee. 

De Japanse Professor Yoshio Masuda was de be- 

denker van dit principe om nuttig gebruik te maken 

van golfenergie, getuige de publicatie van een oc- 

trooiaanvraag in 1967. (CA761551). Vanaf de jaren 

veertig experimenteerde Masuda al met golfener- 

gie. 

Voorbeelden van OWC installaties 

De Limpet 500 is een voorbeeld van een OWC in- 

stallatie aan de kust. In november 2000 is deze op 

het eiland Islay in Schotland in gebruik genomen. 


Afbeelding 1.1. toepassing van de Wells turbine 

Afbeelding 1.2. Limpet 500 in Schotland 

De natuurlijke inhammen in de rotskust zorgen hier 

voor extra opstuwing van golven. De werking wordt 

gevisualiseerd in Afbeelding 1.1. 

De Limpet 500 is ontwikkeld door Wavegen in Inver- 

ness in Schotland en heeft een capaciteit van 500 

KWh. 

Limpet, overigens ook de Engelse naam van een 

schelpenfamilie, staat voor Land Installed Marine 

Powered Energy Transformer. Afbeelding 1.2 toont 

hiervan een foto. 

De Limpet was niet de eerste OWC-installatie aan 

land. In 1985 werd op het eiland Toftestallen ten 

noorden van Bergen in Noorwegen een OWC instal- 

latie in gebruik genomen. 

En verder werd in de jaren tachtig in Japan en daar- 

na ook in India en China en op de Azoren geëxperi- 

menteerd met OWC-installaties aan de kust. 

5


Afbeelding 1.3 OWC-installatie in Noorwegen 

Naast de vaste OWC-installaties die tegen de kust 

zijn aangebouwd, zijn er ook drijvende OWC- 

installaties ontwikkeld. 

De Ocean Energy Buoy (OE Buoy) van Ocean Energy 

Ltd. en de Oceanlinx Wave Energy Converter van 

Oceanlinx zijn voorbeelden van drijvende OWC- 

installaties. 

Octrooihouders/aanvragers OWC-toepassingen : 

6 

De OE Buoy is ontwikkeld door Ocean Energy Ltd. in 

Ierland. In 2006 zijn tests uitgevoerd in de Galway 

Bay aan de westkust van Ierland. Het Ierse nationa- 

le bureau voor onderzoek van de zee (Marine Insti- 

tute) heeft hier een testlocatie ingericht, waar 

meerdere wave energy converters getest worden. 

Afbeelding 1.4 Ocean Energy Buoy 

Octrooi aanvrager/houder Bijzonderheden Octrooien 

Boccotti Paolo [IT] Paolo Boccotti was ten tijde van de aanvraag werkzaam bij 

“Dipartimento di Meccanica e Materiali, Facoltà di Ingeneria, 

Loc. Feo di Vito, I—89060 Reggio Calabria, Italy 

Applied Res & Technology Ltd 

( Wavegen ) [GB] 

www.wavegen.com 

Oceanlinx (Energetech Australia 

Pty Ltd) [AU] 

www.oceanlinx.com 

Opgericht in 1990, Gevestigd in Inverness, Schotland. 

Wavegen is sinds 2005 een dochter van Voith Siemens Hydro 

Power Generation, een joint venture van Voith AG. en Siemens, 

waar zo’n 2500 medewerkers actief zijn op het gebied 

van waterkrachttechnologie. 

Bedrijf opgericht in 1997 en van naam veranderd in 2007 van 

“Energetech” naar “Oceanlinx”. Actief op gebied van golfenergie, 

met name de techniek van Oscillating Water Column, 

en de daarbij gebruikte turbine. 

EP1518052 

EP1133602 

WO9832967 

WO9409272 

EP0904464 

EP0948716 

EP1904689 

Zingale Giuseppe [IT] Geen bedrijfsgegevens gevonden EP1131557 

Winsloe Ronald Murloe [NZ] Geen bedrijfsgegevens gevonden EP1792017 

Roberts Iain David [GB] Geen bedrijfsgegevens gevonden EP1802814 

Bonstaande tabel bevat octrooiaanvragers met hun octrooien op het gebied van golfenergie door middel van de 

OWC-technieken. Via de octrooinummers kan worden doorgelinkt naar Espacenet waar de volledige octrooipublicatie 

kan worden bekeken. Indien de link niet werkt, kan op www.espacenet.nl gezocht worden op nummer.

1.2 OVERTOPPING 

Overtopping is een methode om een reservoir waar- 

van de bodem zich boven het zeeniveau bevindt te 

laten vol lopen met water door gebruik te maken 

van hoogteverschillen in het wateroppervlak als 

gevolg van golfslag. De stroming van water die 

wordt veroorzaakt door een golf wordt versneld, en 

de golf zelf wordt verhoogd doordat het water over 

een taps toelopende iets stijgende goot wordt geleid 

die uitmondt in het reservoir. Vanuit het reservoir 

loopt het water vervolgens weer terug in zee, daar- 

bij een turbine aandrijvend. Een dergelijk reservoir, 

ook wel “tapchan” genoemd, kan drijvend op open 

zee worden toegepast, maar ook direct aan zee op 

het land worden gebouwd. Afbeelding 1.5 toont 

schematisch het principe van overtopping. In Noor- 

wegen is in de jaren tachtig een installatie gebouwd 

op een plek waar rotsen al een natuurlijke taps toe- 

lopende ingang vormen voor een daar achter gele- 

gen reservoir wat kunstmatig is afgedamd. 

De locatie, Toftestallen in de buurt van Bergen aan 

de Noorse westkust, is dezelfde waar ook in de ja- 

ren tachtig een OWC-installatie is gebouwd. 

Op Afbeelding 1.6 zijn beiden op 1 foto te zien. 

Wave dragon 

Een voorbeeld van overtopping op open zee is de 

wave dragon. De uitvinder hiervan is de Deen Erik 

Friis-Madsen. In de zee bij Denemarken zijn tests 

momenteel nog aan de gang. In Portugal loopt een 

project om een wavefarm op zee te ontwikkelen met 

een capaciteit van 50 MW. Afbeelding 1.7 toont een 

prototype van de wave dragon. 

Octrooihouders/aanvragers Overtopping - toepassingen : 


Afbeelding 1.5. Principe van overtopping 

Afbeelding 1.6. Tapchan en OWC in Toftestallen 

Afbeelding 1.7. Prototype van de Wave Dragon 

Bedrijfsnaam Bijzonderheden Octrooien 

Waveplane International [DK] 

www.waveplane.com 

Friis-Madsen Erik [DK] 

www.wavedragon.net 

Deens bedrijf, vanaf 1990 bezig met de ontwikkeling van de 

waveplane, een drijvend “overtopping” device. 

Uitvinder van de wave dragon. 

EP1066220 

WO0000740 

EP0767876 

7


Afbeelding 1.8. CETO 

Afbeelding 1.9. Wave roller 

Afbeelding 1.10. Tekening uit Octrooipublicatie 

WO03036081 

8 

1.3 HYDRAULISCHE POMP 

Een andere techniek gebruikt de energie van de 

heen en weer bewegende watermassa in de bran- 

ding voor het oppompen van water naar het hoger 

gelegen land. Hier wordt het water opgeslagen in 

een reservoir. Door het water via turbines te laten 

terugstromen naar zee kan op elk gewenst moment 

elektriciteit worden gegenereerd. 

CETO 

In Australië is door Seapower Pacific een techniek 

ontwikkeld waarbij door golfslag aangedreven hy- 

draulische pompen, zeewater onder druk door lei- 

dingen naar het land pompen. De ontwikkelde 

techniek kreeg de naam CETO, en dat staat voor 

Cylindrical Energy Transfer Oscillating. 

Een drijvende boei is verbonden met een aan de 

zeebodem verankerde pomp. De door golfslag ver- 

oorzaakte open neergaande beweging van de boei 

zorgt ervoor dat de pomp zeewater onder grote druk 

door een leiding naar het land kan persen. Hier kan 

dit water een normale turbine in beweging zetten 

waardoor elektriciteit kan worden gegenereerd. Het 

bijzondere van CETO is dat het water tevens wordt 

gebruikt om door middel van omgekeerde osmose 

zoet water te produceren. 

Voor de kust van West Australië wordt de installatie 

getest. Verwacht wordt dat binnen niet al te lange 

tijd deze methode op commerciële basis elektrici- 

teit aan het net gaat leveren. 

In octrooipublicatie EP1945938, op naam van 

Seapower Pacific, wordt de uitvinding beschreven. 

Wave Roller 

Het Finse bedrijf AW Energy bedacht de wave roller. 

Het overbrengen van energie is vergelijkbaar met 

de CETO unit. Er wordt gebruik gemaakt van hy- 

draulische pompen om water onder druk te bren- 

gen. Alleen de manier van in beweging zetten van de

pompen is in beide systemen verschillend. Bij de 

wave roller wordt gebruik gemaakt van grote pane- 

len die bevestigd zijn op de zeebodem en heen en 

weer bewegen met de stroming die op de zeebodem 

ontstaat door golfslag. 

Nog voor de eeuwwisseling vond al de eerste test 

plaats in de Finse golf. In 2008 is de nieuwste versie, 

de wave roller #2, geplaatst op de zeebodem bij 

Peniche in Portugal. 

Oyster wave power system 

Ontwikkeld door Aquamarine power uit Schotland. 

De werking is vergelijkbaar met de waveroller. 

In 2009 zal een test met een prototype op ware 

grootte starten in het European Marine Energy Cen- 

tre in Orkney, Schotland. 

Een vermeldenswaardige publicatie is EP0868607. 

In de beschrijving wordt de mogelijkheid genoemd 

om de door golfslag in beweging gebrachte hydrau- 

lische pomp te gebruiken voor het aanzuigen van 

water dat lager gelegen is dan de zee. Een tekening 

uit de octrooiaanvraag (Afbeelding 1.12) maakt dit 

idee duidelijk. 


Afbeelding 1.11. Oyster van Aquamarine power 

Afbeelding 1.12. Tekening uit octrooi EP0868607 

Octrooihouders/aanvragers die zich bezighouden met hydraulische pompen aangedreven door golfenergie : 

Bedrijfsnaam Bijzonderheden Octrooien 

Aquamarine Power Ltd [GB] 

www.aquamarinepower.com 

Aw Energy OY [FI] 

www.aw-energy.com 

Seapower Pacific Pty Ltd [AU] 

www.ceto.com.au 

Ontwikkelaar van de Oyster wave energy converter en van 

de Neptune Tide energy converter 

Ontwikkelaar van de waveroller. Bedrijf is opgericht in 2002 

in Finland. 

Ontstaan in 2003 als joint venture van Pacific Hydro en Carnegie 

Corporation in Australië met als doel de ontwikkeling 

van de CETO generator. 

EP1861618 

EP1623110 

EP1945938 

9


1.4 OVERIGE TECHNIEKEN 

Naast de genoemde technieken, die voornamelijk 

direct aan de kust toepasbaar zijn, zijn nog een aan- 

tal technieken ontwikkeld voor gebruik op open zee. 

Het gaat dan vaak over boei-achtige constructies, 

verankerd aan de zeebodem, die door gebruik van 

een generator, op en neer gaande beweging recht- 

streeks omzetten in elektriciteit. 

Voorbeelden hiervan : 

• Powerbuoy, ontwikkeld door Ocean Power Tech- 

10 

nologies (OPT) in de VS, octrooi US2006208839. 

• Archimedes Waveswing, een Nederlandse vin- 

ding van onderzoeksbureau “Teamwork Tech- 

niek” in Purmerend, octrooi NL1006933. 

• Manchester Bobber, een vinding van de universi- 

teit van Manchester, octrooi EP1685326. 

Ook worden wel hydraulische pompen aangedreven 

door golfslagbeweging, waardoor onder druk ge- 

bracht water een turbine aandrijft. 

Voorbeelden hiervan zijn : 

• AquaBuOY, ontwikkeld door Finavera renewa- 

bles in Canada. 

• Pelamis, ontwikkeld door Ocean Power Delivery 

Ltd. (nu “Pelamis Wave Power”) in Schotland, 

octrooi WO0017519.

2. Octrooien 

Inleiding 

Octrooien zeggen iets over de mate van innovatie 

binnen een technologiegebied. Door te kijken naar 

aantallen octrooien over de jaren heen kunnen uit- 

spraken gedaan worden over groei, afname of ver- 

schuivingen in technologieën. 

Uit de herkomst van octrooiaanvragers kan worden 

afgeleid waar innovatie plaatsvindt en door te kijken 

naar de landen waar octrooien geldig zijn kan het 

belang van technologieën binnen bepaalde landen 

worden aangetoond. 

Het onderzoek 

Om octrooipublicaties te kunnen onderverdelen en 

tellen wordt gebruik gemaakt van het systeem van 

International Patent Classification (IPC). Hierbij 

wordt elke octrooiaanvrage die is ingediend, inge- 

deeld in één of meerdere klassen die het betreffen- 

de technologiegebied waar de uitvinding betrekking 

op heeft aangeven. 

In totaal omvat het IPC systeem zo’n 70.000 codes 

die tezamen alle technologiegebieden beschrijven. 

Deze codes zijn in een hiërarchische structuur ge- 

groepeerd. Hoe hoger in de structuur, des te breder 

het omschreven technologiegebied. 

Bijlage 3 bevat een tabel met daarin IPC-groepen en 

codes van de kennisvelden waarop is geteld, met de 

daarbij behorende beschrijving van het betreffende 

technologiegebied. 

Er is gebruik gemaakt van de EPODOC-database van 

het Europees Octrooi Bureau. Op het moment van 

onderzoek bevonden zich hierin de gegevens van 

zo’n 65 miljoen octrooidocumenten. Dit betreft zo- 

wel internationale als nationale octrooiaanvragen. 

Internationale aanvragen zijn ingediend bij de World 

Intellectual Property Organisation (WIPO) of bij het 

Europees Octrooi Bureau (EOB). Nationale aanvra- 

gen zijn ingediend bij nationale octrooi instanties 

zoals “Octrooicentrum Nederland”. 


De onderzoeksperiode is van 1990 tot 2007. Octrooi- 

en waarvan de aanvragen zijn ingediend binnen de- 

ze periode zijn geteld. Aangezien slechts een deel 

van alle in 2007 ingediende aanvragen op het mo- 

ment van tellen zijn gepubliceerd, zijn de aantallen 

over dit laatste jaar nog onvolledig. Ook 2006 is om 

dezelfde reden mogelijk nog niet geheel compleet. 

De periode van geheimhouding van octrooiaanvra- 

gen duurt 18 of 30 maanden gerekend vanaf de in- 

dieningsdatum. 

Bijlage 5 bevat een uitleg van octrooigerelateerde 

begrippen en procedures. Bijlage 6 bevat een tabel 

met de internationaal gebruikte landencodes. Bijla- 

ge 7 bevat overige afkortingen. 

Om publicaties te vinden op meer specifieke tech- 

nieken binnen golfenergie is het noodzakelijk om 

gebruik te maken van een nog meer verfijnd classi- 

ficatie systeem wat door het Europees octrooibu- 

reau wordt gehanteerd, dat is het ECLA-systeem. 

De ECLA is gebaseerd op de IPC en biedt een verfij- 

ning die herkenbaar is aan de aanvullende letterco- 

de bij de IPC-code. Hierdoor werd het mogelijk pu- 

blicaties te vinden die interessant kunnen zijn voor 

het onderzoek naar toepassingen van golfenergie- 

technieken direct aan de kust. 

Internationale aanvragen 

Het aantal unieke octrooiaanvragen dat in de perio- 

de 1990 t/m 2007 is ingediend bij het WIPO of EOB 

en betrekking heeft op golfenergie is 441. 

nog niet alle aanvragen geteld zijn. Ook 2006 is om 

die reden nog niet volledig. 

Figuur 2-1 worden de aantallen aanvragen verdeeld 

over de jaren van indiening weergegeven. Duidelijk 

is de groei die met name vanaf het begin van deze 

eeuw is ingezet. De teruggang in 2007 is te wijten 

aan het feit dat door geheimhouding van aanvragen 

in de eerste 18 of 30 maanden na indiening, nog niet 

11


alle aanvragen geteld zijn. Ook 2006 is om die reden 

nog niet volledig. 

Figuur 2-1. Octrooien golfenergie per jaar 

12 

aantal aanvragen 

100 

80 

60 

40 

20 

Golfenergie per jaar 

0 

1990 1995 2000 2005 

jaar indiening 

Figuur 2-2. Relatieve groei golfenergie 

groei index (2000 = 100) 

400 

300 

200 

100 

0 

Relatieve groei t.o.v. jaar 2000 

Golfenergie 

Totaal 

1990 1995 2000 2005 

Figuur 2-3. Octrooien golfenergie per land 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

Golfenergie per land 

US GB NO AU ES IT DK DE JP SE CN CA FI FR 

land van herkomst 

De groei in de aantallen octrooiaanvragen in golf- 

energie is vele malen groter dan de groei in aantal 

octrooiaanvragen over alle technologiegebieden 

samen. 

Figuur 2-2 toont de relatieve groei waarbij het jaar 

2000 als uitgangspunt is genomen, (index = 100). De 

ontwikkeling in golfenergie loopt tot 2000 ongeveer 

gelijk op met de ontwikkeling over alle technologie- 

gebieden. Vanaf 2001 gaat de ontwikkeling in golf- 

energie sterk afwijken van de rest. Het jaar 2006 

laat al ruim drie keer zoveel aanvragen zien als in 

2000. Voor alle technologiegebieden is dat slechts 

1,2 keer zoveel. Ook hier geldt dat de jaren 2006 en 

2007 nog een afwijking hebben door geheimhou- 

ding. 

Figuur 2-3 laat de verdeling zien van het aantal oc- 

trooiaanvragen per land. 

Vanuit de VS zijn de meeste aanvragen gedaan, ge- 

volgd door Groot Brittannië, Noorwegen en Austra- 

lië. Nederland komt in deze grafiek niet voor. Met 

slechts vijf aanvragen is Nederland pas op een 24 ste 

plek te vinden. Dit is veel lager dan normaal. Over 

alle technologiegebieden samen neemt Nederland 

een zevende plaats in. 

De aanvragers 

De aanvragers van octrooien op het gebied van golf- 

energie zijn vaak gespecialiseerde bedrijven die 

actief zijn op het gebied van duurzame energie. 

Vaak zijn bedrijven speciaal opgericht om een nieuw 

idee of uitvinding verder te ontwikkelen en te testen. 

Er zijn dan ook geen bedrijven met heel veel aan- 

vragen. De grootste aanvrager is “Ocean Power 

Technologies” met 17 aanvragen. Er zijn dan ook 

bijna 400 verschillende aanvragers betrokken bij de 

441 unieke aanvragen. Dat geeft een gemiddelde 

van 1,1 aanvraag per aanvrager. 

Tabel 1 toont de 20 grootste aanvragers in de we- 

reld op het gebied van golfenergie. Nederlandse 

bedrijven komen hierin niet voor.

Bijlage 1 bevat een tabel waarin zijn opgenomen de 

aanvragen per aanvrager verdeeld over de jaren van 

indiening. 

Nederland 

Zoals hierboven al opgemerkt komen we Nederland 

niet tegen in de top van dit technologiegebied. 

Slechts vijf internationale aanvragen zijn in de on- 

derzochte periode ingediend, de laatste in 2000. 

Deze zijn apart opgenomen in Tabel 2 onderaan de- 

ze pagina. 


Aanvrager Land Totaal 

Ocean Power Technologies Inc US 17 

Applied Res & Technology Ltd GB 7 

Seapower Pacific Pty Ltd AU 6 

Seabased AB SE 5 

Swedish Seabased Energy AB SE 5 

Fobox AS NO 4 

Ips Interproject Service AB SE 4 

Ottersen Hans Olav NO 4 

Wave Star Energy Aps DK 4 

Waveplane International AS DK 4 

Aw Energy OY FI 3 

Doleh Rany Zakaria AE 3 

Doleh Zakaria Khalil AE 3 

Energetech Australia Pty Ltd AU 3 

Finn Escone OY FI 3 

Independent Natural Resources US 3 

Kelly Hugh-Peter Granville GB 3 

Lock John Douglas AE 3 

Trident Energy Ltd GB 3 

Wave Ltd C GB 3 

Tabel 1. Aanvragers octrooien golfenergie 

Ocrooiaanvrager/houder Bijzonderheden Octrooien 

TEAMWORK TECHNIEK BVIO 

[NL] en AWS BV 

BERG A P VAN DEN BEHEER 

BV [NL] 

Het betreft de bedenker van de “Archimedes wave swing”, 

inmiddels verder in ontwikkeling door “AWS Ocean Energy” 

in Schotland. 

Hydropneumatische golf- en deiningskrachtinstallatie 

ECONCERN BV [NL] Installatie waarbij een rotor wordt aangedreven door stromingen 

veroorzaakt door golfslag. 

Tabel 2. Internationale aanvragen golfenergie afkomstig uit Nederland 

EP0736123 

EP1009933 

WO9737122 

EP0892889 

EP1339982 

13


3. Conclusies 

In het midden gelaten of het de beschikbaarheid en 

stijgende prijzen van fossiele brandstoffen zijn, of 

dat “global warming” en andere milieuaspecten de 

belangrijkste aanjager zijn, de jacht op nieuwe duur- 

zame energiebronnen heeft de laatste decennia een 

grote vlucht genomen. Naast wind- en zonne- 

energie is dit zeker het geval voor de energie die uit 

zeeën en oceanen, en dan met name uit golfslag, 

kan worden gewonnen. De stijging van het aantal 

octrooiaanvragen op dit gebied bevestigen dit beeld, 

deels ondersteund door reeds in gebruik zijnde 

(test)installaties. 

14 

Hieronder zijn de belangrijkste conclusies weerge- 

geven van het onderzoek hiernaar: 

• Het aantal octrooiaanvragen per jaar op het ge- 

bied van golfenergie is in de periode 1990 tot 

2007 ongeveer vertienvoudigd. 

• De VS en het Verenigd Koninkrijk zijn het meest 

actief op het gebied van octrooiaanvragen, op 

enige afstand gevolgd door Noorwegen en 

Australië. 

• Nederland speelt een zeer bescheiden rol met 

slechts 5 aanvragen over de gehele periode, en 

daarmee een 24 ste positie op de ranglijst.

Bijlage 1. Overzicht grootste octrooiaanvragers 


Golfenergie Land Totaal ‘90 ‘91 ‘92 ‘93 ‘94 ‘95 ‘96 ‘97 ‘98 ‘99 ‘00 ‘01 ‘02 ‘03 ‘04 ‘05 ‘06 ‘07 

Ocean Power Technologies US 17 3 1 2 1 4 1 5 

Inc Applied Res & Technology GB 7 2 1 2 1 1 

Ltd 

Seapower Pacific Pty Ltd AU 6 1 1 1 2 1 

Seabased Ab SE 5 2 1 1 1 

Swedish Seabased Energy Ab SE 5 2 3 

Fobox As NO 4 2 2 

Ips Interproject Service Ab SE 4 3 1 

Ottersen Hans Olav NO 4 1 1 1 1 

Wave Star Energy Aps DK 4 1 1 2 

Waveplane International A S DK 4 4 

Aw Energy Oy FI 3 1 1 1 

Doleh Rany Zakaria AE 3 1 1 1 

Doleh Zakaria Khalil AE 3 2 1 

Energetech Australia Pty Ltd AU 3 2 1 

Finn Escone Oy FI 3 2 1 

Independent Natural Resour- US 3 2 1 

ces 

Kelly Hugh-Peter Granville GB 3 2 1 

Lock John Douglas AE 3 1 1 1 

Trident Energy Ltd GB 3 1 2 

Wave Ltd C GB 3 1 1 1 

15


Bijlage 2. Uittreksels octrooien golfenergie 

Oscillating Water Column : 

Publicatienr OPD Aanvrager Uitvinders IPCs 

WO9510706 13-10-1993 FRIEDMAN MARK M [IL]; 

OVADIA, SHMUEL [IL] 

SYSTEM FOR CONVERSION OF SEA WAVE ENERGY 

A breakwater structure (12) including a wave energy 

collector integrally formed within the breakwater structure. 

The energy collector collects and directs oncoming 

waves to an upwardly extending duct (36) having 

therein hydraulic oil (54) separated from seawater by a 

membrane (60) for converting the wave energy into oil 

pressure. The wave energy collector incorporates a 

plurality of control valves which are electronically coupled 

through a computerized control system (C) which 

regulates the control valves so that the optimum wave 

pressure is collected and transferred to the hydraulic 

oil. A piping system (P) conducts the pressurized hydraulic 

oil to a pressure tank (52) which is connected to 

a hydraulic motor (56) which is mechanically coupled to 

an electric generator (58). 

16 

OVADIA, SHMUEL [IL] 

F03B13/14; F03B13/00; 

(IPC1-7): F03G7/00 


EP1518052 28-06-2002 BOCCOTTI PAOLO [IT] BOCCOTTI PAOLO [IT] E02B3/06; E02D23/00; F03B13/14; 

F03B13/24; F03D9/00; F03D11/04; 

E02B3/06; E02D23/00; F03B13/00; 

F03D9/00; F03D11/00; 

(IPC1-7): F03B13/14; F03D11/04 

OSCILLATING WATER COLUMN WAVE ENERGY 

CONVERTER INCORPORATED INTO CAISSON 

BREAKWATER. 

A caisson breakwater provided with vertical duct 2'', room 

3'', air-duct 4'', self-rectifying turbine 5''. Under the fluctuations 

of wave pressure on the outer opening 6, the water, 

alternately, enters and exits, so that the air in room 3'', alternately, 

is compressed and expands, and an alternate air 

flow is produced in the air-duct 4''. The vertical duct 2'' and 

the room 3'' form a U-conduit, and the air in the room 3'' 

acts as a spring. The eigenperiod of oscillations in said Uconduit 

grows as the width of the vertical duct 2'' is reduced 

and/or the length of said vertical duct is increased, and/or 

the width and height of the room 3'' is increased. The eigenperiod 

is fixed close to the wave period of the waves 

which convey the largest amount of wave energy in a year, 

so as to absorb a very large quantity of wave energy.



EP1133602 11-11-1998 BOCCOTTI PAOLO [IT] BOCCOTTI PAOLO [IT] E02B3/06; E02B9/08; E02D23/00; 

F03B13/14; E02B3/06; E02B9/00; 

E02D23/00; F03B13/00; 

(IPC1-7): E02B9/08; F03B13/14 

CAISSON FOR ABSORBING WAVE ENERGY 

A caisson (1) provided with at least one air pocket (5), 

and at least one vertical duct or conduit (2) extending 

transversally along the whole portion of the caisson (1) 

where the respective air pocket (5) is present. The lower 

portion of the caisson (1) is filled with water (6), and the 

vertical duct (2) extends upwards, and communicates 

with the outside without reaching the sea surface. The 

height of the air pocket (5), starting from the ceiling of 

the caisson (1) towards its base, being adjusted so as to 

obtain the resonance condition, in which the period of 

the detected pressure fluctuations, at the upper opening 

(3) of the vertical duct (2), is equal to the period of 

detected pressure fluctuations of the air pocket (5). Inside 

the vertical duct (2) turbines may be installed in 

order to obtain energy conversion. 

17


Overtopping : 


WO9600848 28-06-1994 Friis-Madsen Erik [DK] Friis-Madsen Erik [DK] F03B13/14; F03D9/00; F03B13/00; 

F03D9/00; (IPC1-7): F03B13/22 

OFFSHORE WIND-/WAVE-ENERGY CONVERTER 

The invention is a power plant for the exploitation of 

wind/wave energy on the high seas. The plant consists of a 

floating, self-adjusting with regards to waves, platform (1) 

which is anchored with hawsers (6) to a floating anchor pontoon 

(3), which in its turn is anchored to a swivel link on top of 

an anchor block (4), placed on the sea floor. The side of the 

platform which faces the waves is designed as a doubly 

curved ramp (13), on which waves are led into a shallow basin 

(14), which has a water level above the mean sea level determined 

by the surrounding prevailing height of the waves. 

The sea water is led back into the sea from the basin by way 

of turbines, which for instance run electrical generators. The 

platform can be equipped with curved, stiff, and thereby selfstabilising, 

wave reflectors (2), which deflect and focus the 

waves towards the ramp (13).; The platform's and wave reflector's 

special design allow a stabile and high exploitation 

of wave energy for power production. The platform has a sufficiently 

large stability versus wave movements that it can be 

equipped with windmills of unusual but nevertheless known 

design. 


EP1066220 26-03-1998 Waveplane Internat AS [DK] Skaarup Erik [DK] C02F7/00; E02B1/00; F03B13/14; 

F04D1/12; C02F7/00; E02B1/00; 

F03B13/00; F04D1/00; 

(IPC1-7): C02F1/00; C02F7/00 

OFFSHORE WIND-/WAVE-ENERGY CONVERTER 

A method for impelling water in e.g. a lake (2) by with a pump (1) 

transforming the waves of the lake into whirling water (14) which 

is sent down towards the bottom (4) of the water area. The pump 

comprises a horizontally extending whirl pipe (7) with a longitudinal 

slot (8) and at least one preferably curvedly extending baffle 

(9) with a top front edge (10a) mainly facing a wave front in the 

lake in operation and a bottom rear edge (10b) extending along 

the slot. Both ends of the whirl pipe are fluid-connected to a 

submersible pipe (16) extending down towards the bottom of the 

water area. The pump is simple and reliable as it functions without 

movable parts. The pump can without costs for external energy 

take surface water high in oxygen and atmospheric air down 

to enrich "dead" bottom water low in oxygen.; At the same time 

the pump can advantageously be used for removing undesired 

constituents such as superfluous biomass from the lake and add 

desired additives such as lime to this. 

18


EP1890032 16-08-2006 Lodhal Manfred [DE] Lodhal Manfred 

[DE] 

F03B13/14; F03B13/00 

Floating wave energy conversion 

mechanism with means for positioning 

The energy converter has a drive system and special 

wave guidance channels (2). The superstructures 

for accommodating people and equipments 

are placed over the storage reservoir as bridge 

superstructures with narrow supporting construction. 

The devices are provided for the conversion of 

the obtained electrical energy by electrolysis in 

hydrogen and oxygen, which are stored in the gas 

tanks. The anchor plates are mounted in the lower 

external area and the chambers or tanks area 

provided with inlet and outlet valves for flooding 

and pumping-out. 



WO2007141363 7-06-2006 Univ Santiago Compostela; Iglesias 

Rodriguez Jose Gregor; Carballo 

Sanchez Rodrigo; Castro Ponte 

Alberte [ES] 

Floating wave energy conversion mechanism 

with means for positioning 

Floating device for harnessing swell energy by lateral 

overflow, said device being formed by hulls which converge 

in plan view and have a variable freeboard between 

which the waves propagate. The convergence 

produces a gradual increase in the height of the wave 

as it propagates between the hulls, which, together 

with the gradual reduction in the freeboard from a 

particular section of said hulls, gives rise to the lateral 

overflow of the mass of water of the crest over their 

rails, which is collected in tanks which are at different 

heights (in accordance with the reduction in the freeboard) 

and are connected to the corresponding turbines. 

The angle of convergence between the hulls can 

be varied in order to be adapted to the sea state.; The 

harnessing system is supplemented with a connecting 

closure ramp between the sterns of the hulls in order 

to collect the water which has previously not managed 

to overflow the structure. 

Iglesias Rodriguez Jose 

Gregor; Carballo Sanchez 

Rodrigo; Castro Ponte 

Alberte [ES] 

F03B13/14; 

F03B13/00 

19


Hydraulische pomp aandrijving : 


EP1861618 23-3-2005 Aquamarine Power LTD [GB] Thomson Allan Robert ; 

Whittaker Trevor John; 

Crowley Michael David[GB] 

APPARATUS AND CONTROL SYSTEM FOR GENERATING 

POWER FROM WAVE ENERGY 

The present invention relates to a wave energy conversion 

device (1) , for use in relatively shallow water, which has a 

base portion (2) for anchoring to the bed of a body of water (6) 

and an upstanding flap portion (8) pivotally connected (12) to 

the base portion. The flap portion is biased to the vertical and 

oscillates, backwards and forwards about the vertical in response 

to wave motion acting on its faces. Power extraction 

means extract energy from the movement of the flap portion. 

When the base portion (2) is anchored to the bed of a body of 

water (6) with the flap portion (8) facing the wave motion, the 

base portion (2) and the flap portion (8) extend vertically 

through at least the entire depth of the water, to present a 

substantially continuous surface to the wave motion throughout 

the full depth of water from the wave crest to the sea 

bed.; A plurality of devices can be interconnected to form one 

system. The distance between the plurality of flaps is dependent 

on the wavelenght. 


EP1623110 25-04-2003 AW Energy OY [FI] Koivusaari Rauno; Tuokkola Yrjoe; 

Jaervinen Arvo Hf; Liljelund John; 

Hoeyden Antti; Lainema Matti [FI] 

PRODUCTION INSTALLATION 

A production installation (1) for utilizing wave energy 

in which production installation there are two or more 

production units (4) and the water mass (V) of the water 

basin is adapted to actuate production units (4) or 

their parts located at the bottom (P) of the water basin 

or in close vicinity, and the production units (4) can be 

used to transform the kinetic energy of the water 

mass into some other form of energy like electric energy 

and/or kinetic energy and/or pressure of the intermediate 

agent. The production units (4) are attached 

directly or indirectly to the bottom of the water 

basin at intermediate water region (B). The production 

units (4) are totally submerged under water surface. 

The transfer equipment of the energy of the production 

units (4) or of the intermediate substance is connected 

in series or parallel in relation to each other. 

20 

F03B13/18; 

F03B13/00 

F03B13/18; F03B13/00; 

(IPC1-7): F03B13/18; 

F03B13/14



EP1444435 26-10-2001 AW Energy OY [FI] Koivusaari Rauno [FI] F03B13/18; F03B13/00; 

(IPC1-7): F03B13/18 

A PROCESS FOR UTILISING WAVE ENERGY 

The invention relates to a method for utilising wave energy. 

In the method, the reciprocating movement of a 

water mass 5 in the vicinity of the bottom 6 of a water 

basin is adapted to actuate a body 2 or its part attached to 

the bottom of the water basin, the kinetic energy of the 

body 2 or its part being recovered into an energy reserve 

3, and the energy being transferred from the energy reserve 

to the object of application. The invention also relates 

to the apparatus 1 used in the method.; The invention 

relates to a method for utilising wave energy. In the 

method, the reciprocating movement of a water mass (5) 

in the vicinity of the bottom (6) of a water basin is adapted 

to actuate a body (2) or its part attached to the bottom of 

the water basin, the kinetic energy of the body (2) or its 

part being recovered into an energy reserve (3), and the 

energy being transferred from the energy reserve to the 

object of application. The invention also relates to the 

apparatus (1) used in the method. 


WO2008111849 14-03-2007 Langlee Wave Power As; 

Espedal Julius [NO] 

WAVE POWER PLANT 

An improved wave energy collecting apparatus comprising 

a frame (1) including at least one hinged (2) vertically 

tilting or rotating surface (3), such as a barrier in the form 

of a panel or a sail, for collecting energy from passing 

wave pressure fronts via a tilting or rotating motion within 

the frame (1), wherein the hinge (2) is positioned below 

the surface of the fluid at the trough of the passing waves, 

said barrier (3) being connected to a device capable of 

transforming the tilting or rotating motion into different 

types of energy, wherein the apparatus is located at a 

depth such that the tilting or rotating barrier (3) breaks 

the surface of passing waves at the crest of the waves. 

Such an apparatus may also include vertically positioned 

side walls (4) for directing the pressure fronts from passing 

waves towards the tilting barrier (3). 

Espedal Julius [NO] F03B13/18; F03B17/06; 

F03B13/00; F03B17/00 

21



EP0868607 21-10-1996 Lombardo Mario [IT] Lombardo Mario [IT] F03B13/18; F04B17/00; F03B13/00; 

F04B17/00; 

(IPC1-7): F03B13/18; F04B17/00 

WAVE ENERGY GENERATOR INCLUDING AN 

OSCILLATING GATE AND A PISTON PUMP 

The electric marine generator with an oscillating 

sluice-valve and a piston pump allows to exploit the 

waves' energy for the production of electric energy, the 

pumping of the water, the compression of refrigerating 

gases, and comprises: an oscillating sluice-valve (1) 

with a plane rectangular surface vertically arranged in 

front of the waves, provided at its base with a hinge (3) 

fastened to a reinforced concrete block (21), and with a 

helical spring (2) that allows the return of the sluicevalve 

when waiting for the wave; a pump (12) consisting 

of a cylinder (13) and of a piston (11) with a rod (10), 

having at one end a sliding hinge (5) inserted inside a 

guide (4) on the sluice-valve (1), provided with two 

springs (8, 9) for preventing the blows; ; in the bottom 

of the cylinder, the sending pipes (16) and the suction 

pipes (17) are connected, intercepted by the respective 

one-way safety valves (14, 15); two collectors - a sending 

collector (18) and a suction collector (19) - which, 

when connected with pipes (16, 17), allow the formation 

of pumping systems consisting of a plurality of 

pumps and respective sluice-valves and arranged in 

parallel for multiplying the effects; an airlock (CA) is 

connected to the sending collector for adjusting the 

motion of the water in the pipes. 

22

Bijlage 3. IPC Classificatie 

Onderstaande tabel toont voor de onderzochte ken- 

nisvelden de omschrijving van het technologie- 

gebied met de bijbehorende klasse of klassegroe- 

pen uit het International Patent Classification sys- 

teem (IPC). 

Het volledige bestand van de IPC classificatie is be- 

schikbaar op de website van Octrooicentrum Neder- 

land via “Links” , “Databanken”. 


De IPC-classificatie is beschikbaar in het Neder- 

lands, maar hiervandaan zijn ook links beschikbaar 

naar een Engels- en Franstalige versies. 

www.octrooicentrum.nl 

Waterkrachtcentrales; Layout, constructie of methoden van, of uitrusting of apparatuur 

voor, het maken daarvan 

. Getijdekrachtcentrales of golfkrachtcentrales E02B9/08 

Energiecentrales of vermogensaggregaten 

. gekenmerkt door het gebruik van golfenergie of getijde-energie F03B13/12 

. . gebruikmakend van golfenergie F03B13/14 

. . . gebruikmakend van de relatieve beweging tussen een door de golven bewegend 

lichaam en een ander lichaam 

. . . . waarin het andere lichaam op tenminste één punt vastzit aan de zeebedding of de 

kust 

F03B13/16 

F03B13/18 

. . . . waarin beide lichamen vastzitten aan de zeebedding of de kust F03B13/20 

. . . gebruikmakend van de waterstroming ten gevolge van golfbewegingen, bijv. voor 

het aandrijven van een watermotor of een waterturbine 

. . . voor het produceren van een luchtstroming, bijv. voor het aandrijven van een 

luchtturbine 

F03B13/22 

F03B13/24 

. . gebruikmakend van getijde-energie F03B13/26 

23


Bijlage 4. Referenties en bronnen 

Carbon Trust Uitleg golfenergie en verwijzing naar verdiepende documenten 

http://www.carbontrust.co.uk/technology/technologyaccelerator/mea.htm 

Carbon Trust Marine Energy Glossary Lijst van termen met uitleg in golfenergie 

http://www.carbontrust.co.uk/NR/rdonlyres/5ED6C89F-1064-43F2-8E52-010389209D8F/0/MarineEnergyGlossary.pdf 

www.econcern.com 

Holding van Ecofys, Evelop, Ecostream, OneCarbon en Ecoventures. De missie van deze Europese bedrijven is 

duurzame energie voorziening voor iedereen. 

www.energyreview.com 

nieuws op het gebied van energie (World News Network) 

www.energieportal.nl 

nieuws op het gebied van energie. 

www.waveenergy.ie 

Uitleg van verschillende technieken van golfenergie 

www.epri.com/oceanenergy 

Electric Power Research Institute. Onderzoeksinstituut op het gebied van Energie. 

Bevat veel informatie over projecten op het gebied van “Ocean Energy”. 

www.peswiki.com 

Uitgebreide “wikipedia-achtige” bron van informatie op het gebied van duurzame energie. 

www.c-energy.nl 

C-Energy is een consortium van bedrijven dat een demonstratieproject realiseert voor energieopwekking uit ge- 

tijden en golven in de Westerschelde. 

24

Bijlage 5. Begippen 

Octrooi 

Een octrooi, of met een ander woord een patent, is 

een volgens de wet verleend monopolie op de 

exploitatie van een uitvinding. De maximale 

wettelijke duur van een octrooi is in bijna alle 

landen 20 jaar. Octrooiwetgeving beoogt de 

(technologische) vooruitgang te stimuleren. Deze 

stimulatie is tweeërlei. Enerzijds beschermt een 

octrooi de uitvinders en aanvragers (particulieren, 

bedrijven, instellingen) tegen concurrentie, 

waardoor investeringen in innovatief onderzoek 

terug verdiend kunnen worden. Anderzijds worden 

octrooien en aanvragen gepubliceerd en vormen de 

octrooipublicaties een inspiratiebron voor verdere 

innovatie. Een mogelijke maat voor het 

innovatievermogen van een bepaald land is het 

aantal octrooiaanvragen per jaar op naam van 

aanvragers of uitvinders met overeenkomstige 

nationaliteit. 

Octrooiaanvragen / -verleningen / -publicaties 

Een octrooi wordt volgens nationale wet- en 

regelgeving aangevraagd, beoordeeld, verleend en 

in stand gehouden. Een octrooiaanvrage wordt na 

een periode van doorgaans 18 maanden 

geheimhouding gepubliceerd, terwijl verlening en 

publicatie van het eventuele uiteindelijke octrooi 

nog jaren op zich kunnen laten wachten. Een octrooi 

dat niet wordt verleend wordt niet gepubliceerd, 

maar de publicatie van de aanvrage blijft bestaan. 

Er zijn daarom meer octrooiaanvragen dan 

octrooien in de databases van octrooi-publicaties 

beschikbaar. Bij statistisch octrooionderzoek gaat 

men voor het samenstellen van indicatoren bij 

voorkeur uit van octrooiaanvragen in plaats van van 

verleende octrooien. Er zijn er meer en ook al wordt 

een aanvrage geen octrooi, er ligt toch een 

innovatieve actie aan ten grondslag. Bovendien zijn 

aanvragen van recenter datum beschikbaar en ligt 

de indieningsdatum van een aanvrage dichter bij het 

'tijdstip van uitvinding' dan de verleningsdatum van 

een octrooi. Door uit te gaan van aanvragen wordt 


daarom een reeëler beeld gekregen van de mate 

waarin innovatie plaats heeft. 

Internationale procedures 

Om een octrooi in meerdere landen te verkrijgen 

moet in elk land afzonderlijk een octrooiprocedure 

worden gestart. Omwille van de harmonisatie van 

wetgeving en voor het gemak van de aanvrager van 

een octrooi in meerdere landen zijn een aantal 

internationale overeenkomsten gesloten. De 

belangrijkste zijn het Patent Cooperation Treaty 

(PCT), dat door praktisch alle landen van de wereld 

is ondertekend en het Europees Octrooi Verdrag 

(EOV) waarbij momenteel 31 landen uit Europa zijn 

aangesloten. Het PCT-verdrag wordt uitgevoerd 

door de World Intellectual Property Organisation 

(WIPO) en het EOV door het Europees Octrooi 

Bureau (EOB). Met één aanvraag kan nu in 

meerdere landen tegelijk een octrooi worden 

aangevraagd. De desbetreffende instantie 

beoordeelt de aanvrage en stuurt deze dan door 

naar de aangewezen landen (of regio's) voor de 

vervolgprocedure. Ter onderscheiding van de 

verschillende soorten aanvragen en octrooien 

worden verschillende voorvoegsels bij de 

registratienummers gebruikt. Een aanvrage 

ingediend bij de WIPO ontvangt de aanduiding WO, 

een aanvraag bij het EOB krijgt EP als voorvoegsel 

en een nationale aanvraag in bijvoorbeeld de 

Verenigde Staten krijgt US toegevoegd aan zijn 

unieke nummer. Al naar gelang de gevolgde weg 

spreekt men van de PCT-route, de EP-route of een 

nationale route. Een aanvraag die via de WIPO bij 

het EOB wordt ingediend wordt ook Euro-PCT 

genoemd. 

25


Oudste prioriteit 

Bij verlening van internationale aanvragen voor de 

aangewezen landen ontstaan meerdere octrooien 

voor dezelfde uitvinding in verschillende landen. 

Deze octrooien behoren dan tot één zogenaamde 

octrooifamilie. Aan al deze octrooien ligt een en 

dezelfde aanvrage ten grondslag. Deze aanvrage is 

het oudste lid van de familie en wordt aangeduid 

met de term “oudste prioriteit”. De indieningsdatum 

van deze aanvrage staat bekend als de “oudste 

prioriteitsdatum”. De oudste prioriteitsdatum is van 

belang op het moment dat een uitvinding op 

nieuwheid moet worden getoetst aangezien zij het 

tijdstip waarop de uitvinding is gedaan het dichtst 

benaderd. Ook het land van indiening van de oudste 

prioriteit is van belang. Meestal is dat het land van 

vestiging of herkomst van de uitvinder of de 

aanvrager. In dit onderzoek wordt voor de datum 

van indiening de oudste prioriteitsdatum gebruikt en 

niet de datum waarop de aanvraag bij de WIPO, het 

EOB of (bijv.) het United States Patent and 

Trademark Office (USPTO) is ingediend. De 

allereerste aanvraag (: degene met de oudste 

prioriteitsdatum) ligt in de tijd gezien het dichts bij 

de oorspronkelijke uitvinding. 

Periode van onderzoek 

Wegens de gehanteerde geheimhoudingsperiodes 

(tot maximaal 18 maanden vanaf indiening en zelfs 

30 maanden bij de PCT-route) zijn gegevens over 

aantallen octrooiaanvragen voor de meest recente 

jaren onvolledig. Dit geldt in nog sterkere mate voor 

verleningen. 

Technologiegebied 

De (nationale) octrooibureaus hanteren een 

classificatiesysteem om een uitvinding onder te 

brengen in een technologiegebied. Dit 

vergemakkelijkt het zoeken naar soortgelijke 

octrooien bij het beoordelen van de nieuwheid van 

een octrooiaanvraag. Dit classificatiesysteem is de 

zogenaamde International Patent Classification 

(IPC), die momenteel uit ongeveer 70.000 ingangen 

bestaat. In dit onderzoek is bij het zoeken in de 

databases gebruik gemaakt van de IPC en van de 

26 

European Classification (ECLA), de wat meer 

gedetailleerde Europese pendant van de IPC. 

Nationaliteit van de aanvrager 

De aanvrager van een octrooi is degene die het 

octrooi kan gaan exploiteren. De aanvrager is niet 

noodzakelijkerwijs ook de uitvinder en kan ook een 

andere nationaliteit dan de uitvinder hebben. Een 

octrooiaanvrage kan op naam staan van meerdere 

uitvinders en meerdere aanvragers van 

uiteenlopende nationaliteiten. De aanvrager kan 

echter ook een landcode (= domicilie) voeren die 

niet noodzakelijkerwijs overeenkomt met het land 

waarin een uitvinding is gedaan. Dit is vooral het 

geval bij grote “Internationals”, waarbij het 

hoofdkantoor de registratie van de octrooiaanvragen 

centraliseert in speciaal opgezette units 

(Voorbeelden hiervan zijn IP Holdings als: DSM IP 

Assets BV en Philips Intellectual Property and Stan- 

dards (IP&S)). 

Indicatoren 

Octrooien worden wereldwijd al lange tijd 

nauwkeurig geregistreerd en zijn momenteel 

grotendeels via computerbestanden toegankelijk. 

Dit heeft er toe bijgedragen dat de belangstelling 

voor innovatie gerelateerde indicatoren op basis van 

octrooien is toegenomen. De nationaliteit van 

aanvragers van octrooien geeft bijvoorbeeld een 

beeld van de innovatieve capaciteit van het 

bedrijfsleven van het betreffende land, terwijl de 

nationaliteit van de uitvinder als indicator voor (de 

innovativiteit van) het onderzoeksklimaat in een 

bepaald land wordt beschouwd. Om landen 

onderling met elkaar te vergelijken kunnen 

aantallen aanvragen/octrooien per land 

genormeerd worden naar bijvoorbeeld het aantal 

inwoners, het bruto nationaal product, de nationale 

onderzoeksbestedingen enzovoort. Niettemin blijft 

het lastig om landen onderling te vergelijken 

vanwege verschillen in gewoonten, wetgeving en 

procedures. In dit onderzoek wordt onder andere 

gerefereerd aan de octrooipositie van verschillende 

landen op grond van het aandeel dat (aanvragers 

uit) verschillende landen hebben in het

totaal aantal aanvragen in de periode van 

onderzoek. 

Consistentie van de octrooidatabases 

De informatie die gebruikt wordt ten behoeve van de 

analyses is voor het octrooiproces secundair. Het 

gevolg is dat met name op het gebied van 

naamgeving van aanvragers en uitvinders er vele 

spellingsvarianten gevonden worden in de 

databases. Zonder meer tellen zou een uiterst 

vertekend beeld geven van de actieve partijen. 

Ook overnames en afsplitsing van ondernemingen 

leidt tot over- of onderschatting van actieve 

partijen. Bij de analyses probeert OCNL zo goed als 

mogelijk is informatie bij de juiste aanvrager of 

uitvinder te plaatsen. 


De afspraak is dat het domicilie van zowel de 

aanvrager(s) als van de uitvinder(s) op de 

octrooiaanvrage worden vermeld. Niet in alle 

gevallen wordt deze (correct) vermeld. Deze 

onvolkomenheden zijn niet (eenvoudig) te 

verhelpen. Door het kiezen van doorgaans 

consistente documentverzamelingen worden de 

problemen geminimaliseerd. 

Ook zijn er (zij het beperkt) inconsistenties en fouten 

bij het toewijzen van de classificatiesymbolen aan 

de octrooiaanvragen. 

Door zoveel mogelijk gebruik te maken van de 

publicaties van het EOB (: EP-documenten) en die 

van de WIPO (: WO-documenten) worden de 

problemen geminimaliseerd 

27


Bijlage 6. Gebruikte landcodes 

28 

Landcode Land 

AR Argentinië 

AT Oostenrijk 

AU Australië 

BE België 

BR Brazilië 

CA Canada 

CH Zwitserland 

CN China 

CZ Tsjechië 

DE Duitsland 

DK Denemarken 

ES Spanje 

FI Finland 

FR Frankrijk 

GB Engeland 

GR Griekenland 

HK Hong Kong 

HU Hongarije 

IE Ierland 

IL Israël 

IN India 

IT Italië 

JP Japan 

KE Kenia 

KR Zuid-Korea 

LT Litouwen 

LU Luxemburg 

MC Monaco 

MX Mexico 

NL Nederland 

NO Noorwegen 

NZ Nieuw Zeeland 

PL Polen 

PT Portugal 

RU Rusland 

SE Zweden 

SG Singapore 

SI Slovenië 

SK Slowakije 

TR Turkije 

US Verenigde Staten 

ZA Zuid Afrika

Bijlage 7. Afkortingen 

Afkorting Verklaring 

CETO Cylindrical Energy Transfer Oscillating 

EOB Europees Octrooi Bureau 

EOV Europees Octrooi Verdrag 

EP European Patent (Europese octrooi(aanvrage) 

EPO European Patent Office (Engelse naam voor EOB) 

EPODOC EPO Documentation 

IPC International Patent Classification 

OCNL Octrooi Centrum Nederland 

OWC Oscillating Water Column 

PCT Patent Cooperation Treaty 

WIPO World Intellectual Property Organisation 


29

WINN: De energieproducerende, duurzame dijk - Innoveren met water

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?