Der Prototyp des
Der Prototyp des Wellenenergiekonverters C4 in Originalgröße. Bild: CorPower Ocean Brennteile für Wellenkraftwerk nach dem Pumpprinzip des Herzens Energie von der Wellenfarm Inspiriert vom Pumpprinzip des menschlichen Herzens arbeitet CorPower Ocean seit über zehn Jahren an der Entwicklung von Wellenkraftwerken zur Stromerzeugung durch die Energie von Wellen. Beim Bau des Prototyps im Originalmaßstab setzte das schwedische Unternehmen auf die Stahl-Kompetenz von Jebens, einem Spezialisten für Brennteile und Schweißbaugruppen. Das menschliche Herz nutzt den gespeicherten hydraulischen Druck, um Kraft für den Rückschlag zu erzeugen. Dadurch müssen die Herzmuskeln das Blut nur in eine Richtung pumpen. Auf dieses Prinzip setzt CorPower Ocean bei seinen Wellenenergiekonvertern (WEC), die aus Wellendruck Energie in zwei Richtungen erzeugen sollen. WEC sind Punktabsorber in Bojenform, die durch ein Vorspannsystem nach unten gezogen werden. Ein aufwärts gerichteter Wellenschlag drückt die Boje nach oben, der so entstandene, gespeicherte Druck drückt sie wieder nach unten. Die mechanische Energie der Wellen wird dabei zunächst in lineare Bewegung entlang der Bojenachse und dann – durch ein mit einem Planetengetriebe vergleichbares Kaskadengetriebe – in Drehbewegung umgewandelt. Ein Antriebsstrang im Inneren der Boje, der sogenannte Power Take Off (PTO), setzt diese Bewegung in Elektrizität um. Die auf Wellen optimal abgestimmte oszillierende Bewegung der Boje gewährleistet eine gleichmäßige Energieproduktion in beiden Richtungen. Nach Aussage von CorPower Ocean ist die so erzeugte Energiemenge pro Tonne fünfmal höher als bei bisher bekannten Wellentechnologien. In den sogenannten CorPack-Wellenparks werden mehrere WEC zu netzgekoppelten Wellenfarmen gebündelt. Trotz ihrer im Vergleich zu typischen Offshore-Windparks nur geringen optischen Auswirkungen auf das Meerespanorama sollen sie laut dem schwedischen Unternehmen bis zu dreimal so viel Strom pro Meeresfläche liefern können. Generatoren und Leistungselektronik entsprechen den von der Windindustrie genutzten Standardkom- 48 Beschaffung aktuell » 06 | 2023
FERTIGUNGSTECHNIK « ponenten und können deshalb an die vorhandene Netzinfrastruktur angeschlossen werden. Die gemeinsame Nutzung erlaubt eine komplementäre Energiegewinnung aus Wind- und Wellenkraft. In umfangreichen Versuchsreihen entwickelte und testete das Unternehmen Prototypen des Systems in immer größerem Maßstab im Labor und im Einsatz auf hoher See auf ihre Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit. Brennteile für Prototypen Für den Wellenenergiekonverter C4, erster Prototyp im Originalmaßstab, setzten die Forscher auf das Know-how der Jebens GmbH. Ein erster Auftrag an den System - anbieter mit Sitz in Korntal-Münchingen bestand darin, eine geeignete korrosionsbeständige Beschichtung zu finden. Dabei war die Größe des Bauteils angesichts der begrenzten Badgrößen eine Herausforderung. Das Einkaufsteam von Jebens fand jedoch einen Lieferanten mit einem entsprechend großen Bad, der die 50 Mikrometer dicke Vernickelung umsetzte. Jebens übernahm das gesamte mit dieser Beschichtung verbundene Projektmanagement. Kurze Zeit später erhielt Jebens einen weiteren dringenden Auftrag der schwedischen Entwickler: Anfertigung von drei großen Brennteilen mit komplexer Geometrie aus hochfestem Feinkorn- Bild: Jebens Aus 270 Millimeter dickem Feinkornbaustahl S690 QL1 fertigte Jebens dieses Bauteil für den Prototyp des Wellenenergiekonverters. baustahl S690 QL1 in der extremen Blechdicke von 270 Millimetern. Damit verbunden war die Aufgabe, vier Materialproben aus diesem Stahl auf mögliche Gefügeveränderungen zu überprüfen. Da das Grobblechlager von Jebens laut eigenen Angaben zu einem der größten in Europa für dicke, große Bleche zählt, hatte das Unternehmen ein Blech in dieser Dicke und in der geforderten Qualität und Größe vorrätig. Dadurch war die kurzfristige Realisierung des Auftrags gesichert, denn die Neulieferung eines solchen Blechs hätte mehrere Monate Zeitverzug bedeuten können. Auch bei der Materialanalyse konnte das schwedische Unternehmen auf die Erfahrung von Jebens zählen. Die geforderten Brennteile – eins 270 Millimeter dick, 555 Millimeter breit und 1020 Millimeter lang sowie zwei weitere in gleicher Dicke, aber nur 310 Millimeter breit und 725 Millimeter lang – mussten für die vorgegebene Struktur in mehreren Ebenen geschnitten werden. Das erforderte Brennen in mehreren Ebenen mit häufigem Drehen. Angesichts der großen Blechdicke wurde das Material von den Brennschneidexperten zunächst mit einem besonders leistungsfähigen Bohraggregat vorgebohrt. Die so entstandenen Kanäle boten die Gewähr, dass die Flamme zielgerichtet lief. Mit der Umsetzung des Komplettpakets aus Materiallieferung, Fertigung, anspruchsvoller mechanischer Bearbeitung, Beschichtung und Maßprotokoll war das schwedische Unternehmen dem Stahl- Experten zufolge hoch zufrieden. Zwei weitere Aufträge sowie verschiedene neue Anfragen ließen demnach nicht lange auf sich warten. (ys) Die Jebens GmbH ... ist ein Spezialist für schwere Brennteile, mechanische Bearbeitung und geschweißte Konstruktionen mit Stückgewichten von bis zu 160 Tonnen. In einer sieben stufigen Fertigung werden Produkte in Dickenbereichen von 8 bis 1400 Millimeter, Breiten bis 5000 Millimeter und Längen bis 20.000 Millimeter hergestellt. Das fertige Bauteil für den Prototypen. Bild: Jebens Beschaffung aktuell » 06 | 2023 49
