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Ausgabe 03/2009
Meeresenergie

Vom Prototyp zum Kraftwerk

Wellenhüpfer, Wellenschaukel, Wellenroller, Powerboje – mehr als 1000 Techniken, um die Energie von Meeresströmen, Gezeiten oder Wellen anzuzapfen, sind weltweit patentiert. Viele müssen sich nach erfolgreichen Testläufen jetzt kommerziell bewähren. Dafür brauchen sie hohe Leistungen, denn die Unterwasseranbindung an die Stromnetze ist teuer. Die stärksten Einzelanlagen liefern heute etwas über ein Megawatt Energie, die ambitioniertesten Kraftwerksprojekte nehmen sich Gesamtleistungen von über zehn Megawatt vor. Dagegen wird der deutsche Windpark Alpha Ventus vor Borkum nach seiner Fertigstellung Ende 2009 zwölf Windräder mit je fünf Megawatt Leistung betreiben. Zurzeit stehen die Meeresenergiepioniere jedoch vor ganz anderen Hindernissen, denn im Zuge der Finanzkrise sind viele Projekte ins Stocken geraten.


Abgetauchtes Windrad: Die Gezeitenstromanlage Seagen (Bild / Grafik: Marine Turbines)

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Die weltweit verfügbare Wellenenergie wird auf jährlich 2000 Terawattstunden geschätzt. Zum Vergleich: Die Bundesrepublik verbraucht pro Jahr etwa 500 Terawattstunden Strom. Meeresströme könnten alleine in Europa weitere 12 Gigawatt liefern, zusätzlich stecken in den Gezeiten etwa drei Terawatt. Sie haben überdies den Vorteil, dass sie unabhängig vom Wetter zur Verfügung stehen.

Eines der derzeit leistungsstärksten Projekte ist die Gezeitenstromanlage Seagen in Nordirland. Seit Ende 2008 speist das „Unterwasser-Windrad“ 1,2 MW in das Stromnetz ein. Die mit zwei Rotoren ausgestattete Turbine ist eine Weiterentwicklung des Projekts Seaflow (siehe Energie-Perspektiven 4/2003), das mit nur einem Rotor ausgerüstet war. „Um ökonomisch zu werden, brauchen wir so viel Rotorfläche wie möglich“, erklärt Peter Fraenkel, technischer Direktor der Herstellerfirma  Marine Turbines: „Bei Windrädern erreicht man das mit höheren Türmen und längeren Rotorblättern, aber uns setzt die Wassertiefe Grenzen“. Jochen Bard vom Institut für solare Energiesysteme in Kassel sieht einen weiteren Vorteil: „Bei Seaflow störte der Turm die rückfließende Strömung, weil der Rotor an seiner Vorderseite angebracht war. Seagen kann beide Strömungsrichtungen optimal ausnutzen.“ Marine Turbines hat große Pläne, darunter eine 10,5 Megawatt-Gezeitenstromanlage vor der walisischen Küste und eine 5 Megawatt-Turbine, die von sechs Rotoren gespeist wird.


Photomontage: Das Siadar-Projekt an der schottischen Küste (Grafik: RWE npower renewables)
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Die Brandung zapft das Projekt Limpet vor Schottland an. Es fängt die Wellen in einem oben geschlossenen Betonbecken an der Küste ein und nutzt den Luftdruck, den das auflaufende Wasser erzeugt, um eine Turbine anzutreiben (Energie-Perspektiven 3/2002). Limpet liefert seit neun Jahren Strom. Im Januar 2009 hat die schottische Regierung grünes Licht für das Projekt „Siadar Wave Energy“ gegeben, eine 4 Megawatt-Anlage in Lewis, Schottland.


Die Wellenenergie-Anlage Wavestar mit zwei hochgeklappten Driftkörpern (Foto: Wavestar)

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Bewegliche Driftkörper – nach dem Prinzip Badeente – nutzt die Anlage Wavestar im dänischen Nissum-Fjord. Halbkugelförmige Drifter nehmen die Wellenbewegung auf und treiben einen hydraulischen Motor an. Die Wellen durchlaufen die Anlage der Länge nach und heben die Driftkörper nacheinander hoch. Seit 2006 hängt eine fünf Kilowatt-Pilotanlage am Netz, Ende September 2009 startet in Hanstholm vor Dänemark der Testlauf für eine geplante 500 Kilowatt-Anlage – 40 Meter lang und mit 20 Driftkörper mit je fünf Metern Durchmesser ausgestattet.

Wie eine schwimmende Wasserschlange sieht Pelamis aus. Der 180 Meter lange Prototyp ist aus vier Zylindern mit je vier Metern Durchmesser zusammengesetzt. Die Scharniere zwischen den Zylindern treiben mit ihrer von den Wellen erzwungenen Bewegung über Kolben hydraulische Motoren an, indem sie Hochdruckflüssigkeit komprimieren. Die Anlage kann 750 Kilowatt Leistung erzeugen. Eine 2,25 Megawatt-Installation vor der portugiesischen Küste liefert seit September 2008 Strom. Ein Film auf der Internetseite von Pelamis zeigt, wie die Anlage funktioniert.

So genannte Powerbojen, die die Wellenenergie aufnehmen, können bis zu 150 Kilowatt liefern und in Anlagen von hunderten von Megawatt angeordnet werden. Wave Hub, ein ehrgeiziges Projekt für einen 20 Megawatt-Wellenenergiepark vor der südenglischen Küste, plant Powerbojen als eine von vier Technologien zu nutzen. Wave Hub wurde von der South West Regional Development Agency initiiert. Im Frühjahr 2010 soll der Bau beginnen.

Christine Rüth