Die Umwandlung von Wellenbewegungen in Energie

Angesichts der Tatsache, dass unser Planet zu mehr als 70 Prozent von Ozeanen bedeckt ist, stellt Wellenenergie eine gigantische und bisher weitgehend ungenutzte Quelle erneuerbarer Energie dar. Das Problem ist, dass die meisten Wellenenergiewandler für eine kommerzielle Nutzung zu groß und zu teuer sind. Eine Lösung könnte nun vom schwedischen Unternehmen CorPower Ocean kommen.

Der kompakte Wellenenergiewandler des Unternehmens oszilliert in Resonanz mit den Wellen, verstärkt ihre Bewegung und wandelt diese Energie dann in Strom um. Corpower Ocean-Gründer Stig Lundbäck, seines Zeichens Kardiologe, entwickelte das grundlegende Konzept in Anlehnung an die Pumpprinzipien des menschlichen Herzens. In gleicher Weise, wie das Herz hydraulisch gespeicherte Energie zur Rückkehr in seine Ursprungsform einsetzt, verwendet der Wellenenergiewandler ein pneumatisches Vorspannsystem, um die Boje wieder nach unten zu ziehen, nachdem sie durch eine Welle angehoben wurde.

Dadurch ist es einem relativ kleinen Gerät möglich, eine große Menge an Energie zu gewinnen. Schätzungen zufolge kann eine Boje mit einem Durchmesser von acht Metern rund 250 Kilowatt Energie erzeugen. Das reicht aus, um etwa 200 Haushalte mit Strom zu versorgen.

„Wenn man das Wellenenergiepotenzial betrachtet, könnten ungefähr 10 bis 20 Prozent des weltweiten Energiebedarfs durch Wellenenergie gedeckt werden“, erläutert Patrik Möller, CEO, CorPower Ocean. „Diese Energieform hat das Potenzial, zur wettbewerbsfähigsten Quelle für erneuerbare Energien zu werden. Ihre Energiedichte ist fünfmal höher als die von Wind und zehnmal höher als bei der Solarenergie. Da Wellen geringeren Schwankungen unterliegen und besser vorhersehbar sind als Sonne und Wind, kann der Energiefluss auf mehrere Tage vorhergesagt werden.“

Derzeit durchläuft der Wellenenergiewandler eine Reihe von Tests mit simulierter Wellenbelastung; eine Demonstration im Maßstab 1:1 ist für 2017 geplant. Eine der wesentlichen Herausforderungen bestand darin, die Boje klein und leicht zu halten; gleichzeitig musste sie aber auch stabil und haltbar genug sein, um selbst die heftigsten Stürme auf hoher See zu überstehen.

Das brachte in Hinsicht auf die Verbindungselemente einige Probleme mit sich. Am Hauptrahmen im Inneren der Boje setzt CorPower Ocean Superbolt-Spannelemente ein, da ihre Drehmomentanforderungen im Vergleich zu Standardschrauben deutlich geringer sind, was die Montage erheblich erleichtert. Außerdem ist Superbolt in der Lage, deren Zuverlässigkeit über die gesamte vorgesehene Lebensdauer der Bojen von 20 Jahren zu garantieren. An der Bojen-Unterseite sind Nord-Lock Keilsicherungsscheiben verbaut, da sie über viele Jahre und Lastzyklen hinweg die korrekte Vorspannung aufrechterhalten können.