Strom aus Wellenenergie

In diesem Artikel soll ein EE-Projekt vor der australischen Westküste vorgestellt werden, das mithilfe von Wellenkraft regenerativen Strom erzeugt. Die Funktionsweise eines derartigen Wellenkraftwerkes wurde bereits im Beitrag „Wasserkraftwerke zur Stromerzeugung aus Meereswellenenergie“ erläutert.

Es handelt sich um ein im Jahr 1999 begonnenes Pilotprojekt mit dem Namen „CETO“ (eine Anspielung auf das gleichnamige Meeresungeheuer Keto in der griechischen Mythologie) der Firma Carnegie Wave Energy, Perth (Australien), das die mechanische Energie der Meereswellen nutzt, um über den Antrieb von Turbinen durch Druckwasser elektrische Energie zu produzieren.

Die Wellenfarm besteht aus insgesamt drei Bojen, die mit einem Durchmesser von 11 Metern ca. 3 km vor Garden Island im Meer positioniert und ortsfest, aber zu Funktionszwecken so beweglich wie erforderlich mit dem Seebett verbunden sind. Sie sind aus Stahl gefertigt und mit einer Mischung aus Schaum und Meerwasser gefüllt, um ihnen eine schwimmfähige Dichte zu verleihen.

Jede Einheit dieser Demonstrationsanlage besitzt eine installierte elektrische Leistung in Höhe von 240 kW, ist mit dem Meeresboden verankert und treibt dort durch den ständigen Höhenunterschied zum Meeresspiegel (ca. 1 – 2 m ggü. NN) infolge der Wellenbewegungen jeweils eine Wasserpumpe an.

Die Vertikalbewegungen der Wellen führen den Bojen potentielle bzw. Lageenergie zu (vgl. Schritt 1 im nachstehenden grafischen Verfahrensschema der Projektanlage), die in der Abwärtsbewegung über entsprechende mechanische Verbindungen zum Meeresgrund Pumpen auf dem Seebett antreiben, die in einer Sammelschiene im Meeresboden Druckwasser erzeugen (Schritt 2). Das komprimierte Wasser treibt im am Land befindlichen Kraftwerk Turbinen an, die über einen Generator wiederum Strom erzeugen (Schritt 3). Das durch die Turbinen entspannte Wasser wird mit Normaldruck dem Meer wieder zugeführt. Neben der seit Februar 2015 erfolgten ersten Stromproduktion des Kraftwerks wird durch die Bojen auch eine Onshore-Entsalzungsanlage zur Gewinnung von Trinkwasser betrieben.

In der nächsten Ausbaustufe des Wellenkraftwerks, die für das Jahr 2017 geplant ist, sollen die Bojen bei einem Durchmesser von 20 Metern eine installierte Leistung von ca. 1 MWel haben und den erneuerbaren Strom dann direkt in den Schwimm-Einheiten und somit offshore produzieren können, so dass die Anlagenkomponenten an Land sowie im Meeresboden entfallen und damit eingespart werden können. Anstelle des derzeitigen Rohres im Seebett für das Druckwasser wird dann lediglich ein Seekabel für den Transport des in den Bojen produzierten Wellenstroms erforderlich.

Das Unternehmen gibt dabei spezifische Investitionskosten in Höhe von rund 30 bis 40 $-ct/kWh für eine (noch nicht existierende) Anlage mit einer elektrischen Gesamtleistung von 25 MW an. Im Falle einer weiter im Ozean installierten und damit aufgrund des dortigen größeren Wellenhubs ertragreicheren 100 MW-Farm könnten nach Firmenangaben Skaleneffekte erzielt werden, die die bezogenen Investkosten auf vergleichsweise konkurrenzfähige 12 bis 15 $-ct/kWh senken könnten. Der Vorteil dieser Einheiten zur Erzeugung Erneuerbarer Energie gegenüber anderen Offshore-Konstruktionen besteht vor allem in ihrer einfachen Transportierbarkeit per Schiff, so dass Reparatur, Wartung und Instandhaltung direkt an Land vorgenommen werden können.

Quelle: The Economist