Meeresenergie - Wellenenergie-Wandlersysteme

Da sich die bestehenden Systeme noch alle mehr oder weniger in der Entwicklungsphase befinden, läßt sich nicht vorhersagen, welche Systeme den "Stand der Technik" erreichen werden, und ob überhaupt schon alle möglichen Systeme ausgelotet sind.

Schwimmersysteme nutzen die potentielle Energie der Wellenhebung durch ein 2-(selten 3)-Punkt-System, bei dem ein Punkt die Wellenbewegungen mitvollzieht und ein anderer Punkt fix ist bzw. wellenunabhängig. Diese Bewegung zu- oder gegeneinander kann z.B. als "Pumpleistung" genutzt werden. Das klassische Anwendungsbeispiel für dieses System sind die OWC-Bojen (Oscillating Water Column = oszillierende Wassersäule), bei denen die Boje an sich mit den Wellen geht und demgegenüber eine Wassersäule in einem in der Boje befindlichen Vertikalrohr bis in die von Wellen unbeeinflußte Wassertiefe hinabreicht, die Wellenbewegung nicht mitvollzieht und dementsprechend oszilliert. Das Vertikalrohr reicht bis über die Wasseroberfläche hinaus und ist am Auslaß mit einer Luftturbine (Wells-Turbine) versehen. Die Wassersäule arbeitet anlaog zum Kolben einer Luftpumpe und transformiert so die Wellenbewegung in eine Luftströmung und anschließend Turbinendrehung. Die Wells-Turbinen zeichnen sich dadurch aus, daß sie wechselseitig durchströmbar sind.
Das OWC-Prinzip ist auch auf fest verankerte Konstruktionen übertragen worden, bei denen die Luftströmung durch fast komplett geschlossene Kammern erzeugt wird, in die nur die Wellenbewegungen eindringen können und somit zu einem "Atmen" innerhalb der Kammern führen.

Von den Systemen, die die potentielle Energie der Wellen durch Abtrennung des Wellenkammes nutzen, ist bislang das TapChan-Verfahren am häufigsten eingesetzt worden. Beim TapChan (Tapered Channel = spitz zulaufender Kanal) laufen die Wellen in einen spitz endenden Kanal und werden in einem höher gelegenen Speicherbecken aufgefangen. Aus diesem erfolgt der Rücklauf ins Meer durch eine herkömmliche Turbine. Hauptvorteil des Verfahrens ist der Einsatz bekannter Wandlungstechnik (Turbine) außerhalb des direkten Meereseinflusses, Hauptnachteil ist der sehr hohe Platzbedarf im Küstenbereich.

Ein in den Niederlanden entwickeltes System nutzt die potentielle Energie der Wellen durch deren Druckunterschiede am Meeresboden. Dort sind ca. 20 m2 große und ca. 1.000 t schwere schirmförmige Metallkörper installiert, die über ein unter ihnen befindliches Luftröhrensystem miteinander verbunden sind. Bewegt sich ein Wellenberg über einen der Schirme, so wird dieser durch den höheren Druck nach unten gedrückt, während ein benachbarter Schirm unter einem Wellental durch die Entlastung und den höheren Druck der komprimierten Luft im Röhrensystem nach oben bewegt wird. Nach dem Kreiselprinzip wird die auf-und-ab-Bewegung in eine Rotationsbewegung umgewandelt, wobei die schweren Metallschirme gleichzeitig die Funktion eines Schwungrades übernehmen und Generatoren antreiben.

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