Vor der Küste von King Island (Australien) produzierte das Wellenkraftwerk im Test ein Jahr nachhaltigen »Wave Swell Energy»-Strom. Die Anlage wurde nun in dauerhaften Betrieb genommen.
Grundlaststrom ist elektrischer Strom, der konstant und mit einer vorgeschriebenen Mindestlast (oder Grundlast) erzeugt werden kann. Dieser wird in der Regel von kohle- oder gasbefeuerten Kraftwerken erzeugt, die den Brennstoff speichern können, um ihn bei Bedarf zu nutzen. Erneuerbare Energien werden in der Regel nicht als Grundlaststrom betrachtet, da ohne eine angemessene Speicherkapazität die Schwankungen der Energiequelle eine konstante Erzeugung einer bestimmten Grundlast ausschließen.
Im Idealfall würden herkömmliche Grundlastquellen die Schwankungen der erneuerbaren Energien ergänzen, d. h. sie würden die Lücken füllen, wenn die erneuerbaren Energien nicht in der Lage sind, die Mindestnachfrage zu decken. Leider müssen herkömmliche Grundlaststromquellen ein gewisses Maß an Trägheit überwinden – es dauert in der Regel Stunden, bis die Produktion erhöht oder zurückgefahren wird. Die Produktion von Wind- und Solarenergie kann auf Zeitskalen schwanken, die wesentlich kürzer sind als die Zeitskalen der Variabilität von Kohle- und Gaskraftwerken (was auch für andere Quellen wie die Kernkraft gilt). Dies führt zu einem vorübergehenden Mangel oder Überschuss an Energie.
Die Wellenenergie als Ressource schwankt jedoch viel langsamer als Wind- oder Sonnenenergie. Außerdem ist sie über Zeiträume von mehreren Tagen sehr gut vorhersehbar. Daher wird die Wellenenergie als ergänzende Grundlastenergie betrachtet. Sie kann in Verbindung mit herkömmlichen Grundlastquellen genutzt werden, um eine konstante Leistung zur Deckung des Bedarfs bereitzustellen, wobei ein nahtloser Übergang zwischen den erneuerbaren und den fossilen Energieträgern möglich ist. Wenn beispielsweise die Wellen immer größer werden und mehr Energie erzeugen, kann ein Kohlekraftwerk seine Produktion allmählich zurückfahren und andersherum.
Die meisten bisherigen Wellenenergietechnologien wurden für Tiefseeanwendungen entwickelt, die schwimmende Einheiten erfordern. Schwimmende Objekte sind von Natur aus weniger effizient bei der Absorption der Wellenenergie. Und in fast allen Fällen waren diese Technologien auf bewegliche Teile im Wasser angewiesen, was ihnen oft zum Verhängnis wurde. Bewegliche Teile im Wasser führen zu unerschwinglich hohen Wartungskosten (Salz zersetzt die Materialien und diese müssen oft ausgetauscht werden), insbesondere wenn die Technologie in tiefem Wasser eingesetzt wird. Bei der Wave Swell Energy (WSE)-Technologie gibt es keine beweglichen Teile im Wasser. Die einzigen beweglichen Teile – die Turbine und die einfachen Klappenventile – befinden sich weit oberhalb der Wasserlinie. Darüber hinaus kommen bei dieser keine Öle, Schmiermittel oder Verunreinigungen zum Einsatz.
Verwandt ist die WSE-Technologie mit der OWC-Technik (OWC – oscillating water column), die mit einer oszillierenden Wassersäule arbeitet. Alle bisherigen OWC-Technologien sind bidirektional und erfordern Luftturbinen, die mit umgekehrter Strömung arbeiten. Dies erfordert entweder eine ineffiziente Turbine, eine komplexere Turbine mit geneigten Schaufeln oder ein kompliziertes System, das bei jedem Zyklus die Umlenkung der Strömung kontrolliert. Die WSE-Technologie unterscheidet sich jedoch grundlegend, da sie eine unidirektionale Strömung nutzt, was eine einfachere, robustere, effizientere und kostengünstigere Luftturbine ermöglicht.
Das Unternehmen Wave Swell Energy hat vor der tasmanischen Küste von King Island (Australien) seit einem Jahr das Wellenkraftwerk UniWave 200 getestet. Das Wellenkraftwerk wandelt rund 50 % der Wellenenergie in Elektrizität um, auch bei unterschiedlichen Seeaktivitäten. Der Firmenchef Paul Geason hat in einem Interview mit dem Innovationsportal New Atlas berichtet, dass eine Stromausbeute von etwa einer Megawattstunde innerhalb von 24 Stunden bei normalem Seegang generiert werden (Leistung von 40 Kilowatt). UniWave 200 kann je nach Gegebenheiten des Standorts bis zu 200 Kilowatt Strom erzeugen. Der Test vor King Island lief sehr erfolgreich. Dies ist insbesondere wichtig, weil gerade an diesem Standort oft ein raues Umfeld herrscht. Das Wellenkraftwerk eignet sich nach Herstellerangaben für die Erzeugung von Strom, Wasserstoff und zum Betrieb von Entsalzungsanlagen. Denkbar wäre auch der Einsatz in Wasserschutzanlagen.
In Europa will die European Ocean Energy Association (EU-OEA) die Nutzbarmachung des Potenzials, der Energiegewinnung aus den Weltmeeren, mit einem Arbeitsplan bis 2050 vorantreiben. Das Institut für Strömungsmechanik und hydraulische Strömungsmaschinen der Universität Stuttgart beteiligt sich an der Entwicklung eines Wellenkraftwerks nach dem Prinzip der oszillierenden Wassersäule.
Quellen: Wave Swell Energy, New Atlas
Bildquellen: Wave Swell Energy
