Avvio. L'espansione delle grandi turbine eoliche si è quasi arrestata in Germania. Di conseguenza, si sta aprendo una nicchia per le turbine piccole, economiche e modulabili. Due fondatori berlinesi vogliono portarli alla produzione in serie.

C'è qualcosa che ronza in silenzio. Sembra un po' come un drone da lontano. Ma in realtà si tratta di tre piccole turbine eoliche sul tetto di un edificio di cinque piani sulla Storkower Strasse a Prenzlauer Berg. L'elettricità generata dai rotori alimenta, tra le altre cose, un ufficio in questo edificio. Ecco dove sono i cervelli che stanno dietro a questa idea.

Till Naumann e Andreas Amberger vogliono rendere l'energia eolica accessibile a tutti con la loro start-up Mowea (Modulare Windenergieanlagen GmbH). Le loro mini-turbine devono essere collocate dove in precedenza solo le celle solari producevano energia. Di concerto con altre energie pulite, queste turbine eoliche hanno lo scopo di rendere i consumatori quasi indipendenti dalla rete elettrica e persino di democratizzare e decentralizzare l'intero mercato dell'elettricità.

A prima vista, sembra un'idea commerciale con un potenziale. Mowea non potrebbe trovarsi in una nicchia di mercato che si è aperta a causa dei problemi delle grandi turbine eoliche? Dopo tutto, nel 2019 sono state messe in servizio in questo paese solo 280 turbine eoliche con una potenza totale di 940 megawatt - lo stesso numero del 1998. Soprattutto, gli ostacoli amministrativi nel processo di approvazione - ci sono sempre meno siti adatti disponibili - e la mancanza di accettazione da parte del pubblico sta ostacolando il settore. Inoltre, gli impianti sono grandi, complessi da produrre e quindi costosi. Recentemente, c'è stato anche un vento contrario da parte della lobby del settore: alcuni ambientalisti hanno detto che il processo di rottamazione produce molti rifiuti pericolosi che non sono affatto "verdi".

Le piccole unità, invece, sono più facili da trovare i luoghi in cui possono essere installate. Sono più silenziosi e meno costosi. Da soli - i berlinesi non sono la prima start-up a provare l'idea. Le turbine eoliche montate sui tetti delle case unifamiliari o degli edifici commerciali esistono da molti anni. In pratica, però, molti approcci si sono rivelati inutili. Il caso Tassa, per esempio, ha fatto un grande balzo in avanti. Nel 2009 la start-up di Wolfsburg ha vinto un premio per il fondatore della banca di sviluppo KfW con la sua mini turbina eolica. Tuttavia, il sistema si è rivelato immaturo, con alcune turbine che producono solo una frazione della potenza prevista. I clienti hanno chiesto il rimborso e la direzione ha dovuto intraprendere un'azione legale.

Fino a quando Naumann e Andreas Amberger non saranno consapevoli della gravità della loro eredità. "Quello che veniva offerto in passato era o rottami di metallo a basso costo o troppo costoso". Inoltre, il mercato degli acquirenti privati a quel tempo era troppo piccolo. Una manciata di turbine eoliche per yacht o case di vacanza non genererebbe vendite sufficienti per realizzare sostanziali economie di scala. Ma soprattutto: "Finora non esistevano sistemi modulari". I due nativi berlinesi ora vogliono cambiare le cose. "Le nostre micro centrali elettriche possono essere ampliate. Decine di unità possono essere collegate in serie. Questo ci offre una serie di opzioni completamente nuove".

Il segnale di partenza per Mowea è stato dato durante gli studi di ingegneria meccanica di Naumann al TU di Berlino. "Quando sono diventato un associato di ricerca, dovevo tenere la conferenza 'Educazione all'energia eolica'. Ho dovuto approfondire rapidamente le mie conoscenze, altrimenti mi sarei messo in imbarazzo davanti agli studenti. A quanto pare ci è riuscito, perché più tardi ha scritto la sua tesi di dottorato su "Aerodinamica delle pale dei rotori più piccoli". Nel 2010, in un progetto di ricerca finanziato dalla Investitionsbank Berlin (IBB) per ridurre i costi delle turbine eoliche, si sono incontrati il meccanico dei fluidi Naumann e Andreas Amberger, all'epoca assistente di ricerca nel campo della tecnologia degli azionamenti elettrici.

Per l'IBB, hanno sperimentato dei moduli. Il primo progetto consisteva di 24 singole turbine ed è stato realizzato su un sito di prova dell'energia eolica del Germanischer Lloyd nel Mare del Nord. Qui il sistema modulare dei fondatori poteva essere misurato da una parte indipendente secondo lo standard di certificazione per le turbine eoliche (IEC 61400).

Le mini-turbine sembravano semplici, ma erano ricche di nuove tecnologie e nuovi materiali. Erano anche piccoli, economici ed efficienti. A seconda delle condizioni del vento e del numero di turbine, esse generano elettricità nell'intervallo tra 400 watt e 100 kilowatt.

I risultati del test sono stati incoraggianti. Tanto incoraggiante che nel settembre 2017 i due hanno deciso di staccarsi dal TU di Berlino e hanno chiamato il loro bambino Mowea. Hanno raccolto i primi 500.000 euro da oltre 750 donatori attraverso la piattaforma di crowd investing Companisto di Berlino. Le persone che erano convinte dell'idea hanno potuto contribuire a Mowea sotto forma di finanziamento azionario (partiarisches Darlehen) con un importo di 100 euro. Un ulteriore capitale è venuto da una sovvenzione di avviamento ESISTENTE.

Inizialmente i due inventori hanno visto il futuro mercato delle loro turbine eoliche soprattutto nei mercati emergenti. Lì la rete di telefonia mobile cresce in modo sproporzionatamente rapido, nuovi tralicci di telefonia mobile vengono costantemente posizionati nel paesaggio - e alimentati con energia da generatori diesel. Sostituire questi generatori con piccole turbine eoliche attaccate ai piloni - sembra una grande opportunità.

"Tuttavia, abbiamo dovuto imparare in fretta che un piccolo team non è in grado di fare affari in paesi lontani fin dall'inizio", ammette Naumann a posteriori. "Oggi non posso che sconsigliare tali ambizioni. Chiunque abbia appena iniziato da solo è sopraffatto da un tale compito. Ci mancava semplicemente l'esperienza e la manodopera. Ha più senso vedere prima se non c'è un mercato alle porte di casa nostra.

Questo ovviamente esiste. Le turbine potrebbero essere installate principalmente sui tetti piani dei capannoni industriali dei parchi commerciali, ma anche sui molti nuovi tralicci di telefonia mobile che devono essere costruiti per costruire la rete 5G.

Al termine della fase di finanziamento ESISTENTE, i due hanno bisogno di finanziamenti successivi. Tuttavia, i venture capitalist stanno mantenendo un basso profilo. "All'epoca non avevamo un cliente pilota che dimostrasse che le nostre microturbine funzionano davvero. Ma per gli investitori, questo è esattamente ciò che è importante", ha dovuto imparare Naumann. Un'altra esperienza: "Le possibili applicazioni delle nostre turbine eoliche sono molto diverse. Possono essere collocati ovunque ci sia anche solo pochi metri quadrati di spazio e vento sufficiente. Ma questo non è necessariamente un vantaggio quando ci si rivolge a potenziali investitori. Vogliono vedere che i fondatori si sono posizionati con successo in una delle loro nicchie. Quindi è meglio non ballare a cinque feste contemporaneamente, ma sceglierne una e calpestarla davvero.

Questo è esattamente ciò che i due stanno attuando. In occasione di un evento per ex allievi del "Centre for Entrepreneurship" del TU di Berlino entrano in contatto con Vodafone. L'azienda di telecomunicazioni sta attualmente pianificando la costruzione della rete 5G e ha bisogno di molte nuove antenne di telefonia mobile per questo. Poiché questi consumano continuamente energia, nel dicembre 2019 Vodafone farà installare quattro sistemi di prova Mowea su un traliccio vicino a Torgelow (distretto di Vorpommern-Greifswald). Ognuno di questi sistemi ha una potenza di picco di 500 watt e produce tra i 500 e gli 800 chilowattora all'anno. In condizioni di vento medio, questa energia è sufficiente a fornire la metà dell'energia di una famiglia di due persone - o una buona parte dell'energia necessaria per far funzionare l'antenna radio.

Infine, i fondatori hanno il loro progetto pilota. Poiché i rotori raggiungono solo un diametro di 1,5 metri, i requisiti per un permesso sono in realtà molto più bassi rispetto alle grandi turbine eoliche.

"Naturalmente dobbiamo rispettare i requisiti relativi alle emissioni acustiche e alle norme di protezione della natura (bird strike)", spiega Naumann. Ma poiché un ancoraggio speciale evita le vibrazioni, la turbina è relativamente silenziosa. E grazie alla sofisticata elettronica di controllo, qualsiasi numero di microturbine può essere combinato in un unico sistema, proprio come i mattoncini Lego.

"Ci vuole molto know-how per far funzionare l'intero sistema", spiega Naumann. "Le nostre turbine sulle antenne radio sono alte solo 35 metri. Lì il vento soffia meno forte che a 80 o 100 metri, dove si muovono i rotori delle grandi turbine. Quindi il 90 per cento del tempo le turbine lavorano solo nel campo di carico parziale".

Per essere efficace, tuttavia, è necessaria un'elettronica di controllo particolarmente precisa. In altre applicazioni, ad esempio su tetti piani aziendali in aree commerciali o industriali, i rotori si muovono anche ad un'altezza di soli dieci metri. "Non promettiamo quindi un'alimentazione completamente autosufficiente. Stiamo parlando di un sistema aggiuntivo che può ridurre i costi dell'elettricità, preferibilmente in combinazione con il fotovoltaico.

Vodafone sta attualmente effettuando un calcolo di ammortamento basato sui risultati del pilota. Nella fase successiva, Mowea presenterà un'offerta per altre 300 turbine della futura serie pilota. "Le cose vanno avanti", dice felice Naumann. "Siamo orgogliosi di far parte della strategia di sostenibilità di un'azienda globale". Finché le turbine si dimostrano valide, nulla ostacola la produzione in serie.

Oltre agli aspetti tecnici ed economici, i fondatori hanno dovuto affrontare ulteriori processi di apprendimento. Ci sono stati cambiamenti nella squadra fondatrice, tangibili differenze di opinione. Soprattutto, il fatto che solo i tecnici lavorassero insieme si è rivelato problematico. "Ogni doppia competenza è superflua", dice Naumann guardando indietro. "È importante prestare attenzione al know-how di gestione aziendale e all'esperienza imprenditoriale del team. Questo non dovrebbe essere qualcuno che è ancora verde dietro le orecchie".

E prima di firmare un atto costitutivo - "È come un contratto di matrimonio" - non può far male chiedere consiglio individualmente e non solo in team. All'interno della squadra stessa, i singoli membri dovrebbero completarsi a vicenda nel miglior modo possibile. "Questo vale anche per i diversi tipi di carattere. Se uno dei partner è piuttosto frenetico, l'altro dovrebbe idealmente essere un tipo tranquillo. Un certo equilibrio nella squadra è già abbastanza buono".

Al momento la squadra di Mowea è composta da dieci persone. Per ottenere ulteriore know-how e risorse finanziarie, gli imprenditori portano a bordo business angels "con biglietti più piccoli" e sperano di concludere accordi con investitori istituzionali. Dopo tutto, la start-up ha ancora bisogno di circa un milione di euro per la produzione in serie, un capitale che sarà acquisito nei prossimi sei-otto mesi.

"Ci sono molte richieste al momento - nonostante la crisi di Corona. È stato un colpo di fortuna che Vodafone abbia pubblicizzato la sua collaborazione con noi in un comunicato stampa e abbia attirato l'attenzione degli altri donatori. Ora si stanno avvicinando attivamente a noi".

Tuttavia, il finanziamento non è stato ancora garantito. Naumann nota già "che alcuni family office e possibili venture capitalist stanno attualmente mantenendo la loro polvere asciutta". Anche qui la crisi attuale sta lasciando il segno. "Dobbiamo semplicemente far partire il pilota", si rassicura.

Il prototipo è attualmente in fase di produzione da un partner a Berlino. Per la produzione in serie, tutto è possibile come sede dalla Germania meridionale all'Europa orientale o all'Estremo Oriente. I moduli della serie saranno sul mercato nel 2021, il prezzo obiettivo è di 500 euro per unità.

Naumann crede ancora che le turbine Mowea siano meglio collocate sui tetti delle proprietà commerciali, dove le macchine funzionano comunque durante il giorno e nessuno deve dormire la notte. "Non metterei mai una turbina eolica sul tetto della mia casa privata", ammette. "Il rumore è già inquietante." Anche i tetti piatti delle compagnie aeroportuali negli aeroporti sono adatti, dice: "I boschi intorno agli aeroporti sono stati disboscati, non ci sono interruzioni del vento e non ci sono uccelli che devono essere protetti. Inoltre, i sistemi fotovoltaici sono un tabù, perché potrebbero abbagliare i piloti e i controllori del traffico aereo. Le nostre turbine sarebbero una vera alternativa".

Non appena Mowea si sarà affermata sul mercato interno, il piano di internazionalizzazione verrà tolto dal cassetto. "In Africa e in India, dove la rete di telefonia mobile è in rapida crescita, ci sono centinaia di migliaia di antenne, la maggior parte delle quali funziona ancora con generatori diesel", spiega Naumann. Per inviare segnali, questi tralicci hanno bisogno di elettricità. In questo paese, questo viene dalla rete. Nei paesi in via di sviluppo, dove mancano le linee elettriche, spesso sono i generatori ad assumere questo compito. "Possiamo ridurre enormemente il consumo di combustibili fossili con le nostre turbine, possibilmente anche in combinazione con il fotovoltaico e le celle a combustibile".

Con l'aiuto della rete di distribuzione di Vodafone & Co., un carico di ordini concentrato potrebbe ad un certo punto riunirsi. "Perché non dovremmo consegnare in modo prospettico 10.000 moduli all'anno ai mercati emergenti che funzionano davvero e si ripagano da soli entro due o tre anni? Solo in India ci sono 500.000 antenne diesel - e ogni anno è il dieci per cento in più". ®

Autore: Dr. Günter Kast