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FASZINATION TECHNIK WELLENKRAFTWERKE DAS AUF UND AB NUTZBAR MACHEN WELLENKRAFTWERKE HABEN GROSSES POTENTIAL – AUCH DURCH HYDRAULIK Unsere Erde ist zu über 70 Prozent mit Wasser bedeckt. Wenn man bedenkt, dass in jeder einzelnen Welle Energie steckt, die nutzbar gemacht werden kann, ist das ein unglaubliches Potential. Mit Hilfe von Wellen- oder Gezeitenkraftwerken wird diese Energie teilweise schon genutzt. Der Einsatz von Hydraulikzylindern macht mittlerweile eine ganz neue Art von Wellenkraftwerken möglich. Foto: Wave Star HYDRAULIK MACHT‘S MÖGLICH: Eine „Wave Star Machine“ erzeugt 500 kW – Marktreife der 70 m langen Kraftwerke: 2011. Im Unterschied zu Gezeitenkraftwerken nutzen Wellenkraftwerke nicht den Tidenhub – also die Fließenergie des Wassers, welche bei eintretender Ebbe oder Flut entsteht –, sondern gewinnen ihre Energie aus der kontinuierlichen Wellenbewegung. Hierfür gibt es über 100 verschiedene Konzepte aus allen Erdteilen. Gut ein Drittel dieser Konstruktionen setzen dabei auf den Einsatz hydraulischer Systeme. Zur endgültigen Marktreife haben es bisher nur wenige dieser Studien gebracht. Noch ist die Menschheit Pionier auf diesem Gebiet. Durch stetige Forschung soll sich das aber bald ändern. 16 GROSSES POTENTIAL Wellenkraftwerke haben gegenüber Gezeitenkraftwerken ein viel größeres Potential zur Energiegewinnung. Der Tidenhub lässt sich nur an bestimmten, geeigneten Stellen zur Stromerzeugung nutzen. Abhängig ist das unter anderem von der Stärke des Gezeitenwechsels, dem Meeresgrund und den Umweltbedingungen. Wellenkraftwerke hingegen können an vielen Stellen in Küstennähe oder Offshore errichtet werden. Experten schätzen das Potential der Wellenenergiegewinnung um ein zehnfaches höher ein, als das der Gezeitenkraftwerke. Nur konsequent, dass sich derart viele Unternehmen auf der ganzen Welt auf die Nutzung der Wellenenergie spezialisieren. Stellvertretend für die vielen guten Ideen stellen wir drei viel versprechende Konzepte vor. DIE AUSTER Im September 2007 wurde die Presse erstmals auf das Konzept des schottischen Unternehmens Aquamarin Power aufmerksam. Die Anlage trägt den Namen „Oyster“ (Englisch für Auster), ähnelt in ihrer Form einer Muschel und wurde für den küstennahen Einsatz entwickelt. Dabei wird „Oyster“ etwa 500 Meter vor der Küste in zehn Metern Tiefe im Meeresboden verankert. Die Anlage ist wie eine Muschel aufklappbar, wobei der aufgeklappte Teil beinahe vollkommen unter Wasser liegt und durch die Wellenbewegung vorwärts und rückwärts schaukelt. Von dieser Bewegung werden zwei Hydraulikzylinder angetrieben, die über eine im Meeresboden verlegte Leitung Meerwasser mit Hochdruck an Land pumpen, wo es eine Turbine antreibt. Zusammengenommen ist „Oyster“ eine große Pumpe. Nach Angaben des Herstellers soll eine einzelne Einheit bis zu 600 Kilowatt erzeugen können. Die bisherigen Tests verliefen überwiegend erfolgreich. Erst im März 2010 sicherte sich Aquamarin Power das exklusive Recht, eine „Wellenfarm“ zu entwickeln. Mehrere zusammengeschaltete „Oyster“-Anlagen sollen im Jahr 2013 ans Netz gehen und 200 Megawatt Leistung bringen. HANSA-FLEX KUNDENMAGAZIN
DIE SEESCHLANGE Ebenfalls aus Schottland kommt ein ganz anderes Konzept eines Wellenkraftwerks mit Namen „Pelamis“ (griechisch für „Seeschlange“). Genau wie bei „Oyster“ lässt der Name auf die Form der Anlage schließen. Durch ihre lange Form ähnelt sie einer Schlange. Der Pelamis Wellenenergie-Konverter ist eine schwimmende Konstruktion, die zu einer Hälfte unter, zu der anderen über dem Wasser liegt. Die Anlage besteht aus mehreren einzelnen Elementen, die über Gelenke miteinander verbunden sind. Von den Wellen werden diese Elemente gegeneinander verschoben, was im Inneren der Röhre Hydraulikzylinder in Bewegung setzt, die wiederum einen Motor antreiben, der Strom erzeugt. Über ein Unterwasserkabel kann die gewonnene Energie ins Stromnetz eingespeist werden. Ähnlich wie bei „Oyster“ lassen sich auch hier mehrere Anlagen miteinander verbinden. Die bisherigen Pelamis-Anlagen sind 180 Meter lang und haben einen Durchmesser von vier Metern. Im Inneren befinden sich drei Stromerzeuger, die eine Gesamtleistung von 750 Kilowatt bringen. Im Gegensatz zu „Oyster“ wird „Pelamis“ in küstenfernen Gebieten eingesetzt solange der Meeresboden nicht tiefer als 70 Meter ist. Die Seeschlange ist derzeit in drei Projekten im Einsatz. Fünf Kilometer vor der portugiesischen Küste wurden 2006 drei Pelamis-Maschinen der ersten Generation installiert. Sie leisten insgesamt 2,25 Megawatt. An der Westküste der schottischen Inselgruppe Orkney wurden 2007 vier weitere Anlagen in Betrieb genommen, die zusammen drei Megawatt Leistung bringen. Bis zu sieben Pelamis-Generatoren werden derzeit etwa 15 Kilometer vor der englischen Stadt Hayle installiert. Sie sollen bis zu fünf Megawatt leisten. DER WELLEN-STAR Das dänische Unternehmen „Wave Star“ wartet mit einer ganz eigenen Methode zur Nutzung der Wellenenergie auf. Das Konzept mit dem Namen „Wave Star Machine“ befindet sich komplett auf der Wasseroberfläche. An jeder Seite dieses futuristischen und 70 Meter langen Gebildes befinden sich Schwimmer, die wie Halbkugeln geformt sind und einen Durchmesser von fünf Metern haben. Durch die Wellenbewegung werden die Schwimmer nacheinander hochgedrückt. Bei jeder Bewegung pressen Hydraulikzylinder Öl mit einem Druck von bis zu 200 Bar durch eine Rohrleitung. Der so entstehende Druck treibt einen Hydraulikmotor an, der mit einem Generator verbunden ist. Weil die Maschine mehrere Wellenlängen lang ist, sind die Schwimmer ständig in Bewegung. Seit 2009 befindet sich ein 1:2 Modell der Anlage im Testbetrieb. Bis 2010 wird diese Testanlage weiter ausgebaut. Sie soll bis 2011 Marktreife erlangen und 500 Kilowatt Leistung bringen. Zukünftige Anlagen im Maßstab 1:1 sollen laut Herstellerangaben bis zu sechs Megawatt produzieren. Der Vorteil der „Wave Star Machine“: Die Schwimmer werden schon bei Wellenhöhen von WELLENKRAFTWERKE FASZINATION TECHNIK 1:2 MODELL IM TESTBETRIEB des dänischen Herstellers „Wave Star“. Die riesigen Schwimmer übertragen die Wellenenergie über Hydraulikzylinder an einen Generator. nur 50 Zentimetern ausreichend bewegt, um Strom zu produzieren. Sollte der Wellengang zu stark sein, können die Schwimmer hochgeklappt werden. So lassen sich Beschädigungen an der Anlage beinahe ausschließen. AUSBLICK In der Zukunft wird sich zeigen, welche der unterschiedlichen Methoden sich durchsetzen werden. Es bleibt zu hoffen, dass Energie aus Wellenkraftwerken in den kommenden Jahren zu einem festen Bestandteil des Mix‘ aus erneuerbaren Energien wird. Das Potential dazu ist vorhanden, die hydraulische Technik auch. HYDRAULIKPRESSE 06|2010 17 Foto: Wave Star Foto: iStockphoto
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Seite 7 und 8: HANSA-FLEX kann diese Einschätzung
Seite 9 und 10: Crew unerlässlich, die insgesamt 4
Seite 11 und 12: ��
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Seite 15: Wer Krista Richter nach einer Wegbe
Seite 19 und 20: HYDRAULIKPRESSE 06|2010 Die Planung
Seite 21 und 22: FIFA ließ das Spiel dennoch anpfei
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