1,25 Megawatt Oszillierende Winde erzeugen Strom aus Wellen

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Energie aus Wellen zu gewinnen ist nicht immer einfach. Punktabsorber, Wellenenergiekonverter oder Systeme mit Luftkammern sind nur einige Lösungen, welche es auf dem Markt gibt. Auf Hawaii geht nun ein Wellenkraftwerk mit dem Luftkammer-Prinzip ans Netz.

Durch die Luftturbinen-Technologie lässt sich mit am effizientesten elektrische Energie aus Wellen gewinnen. Eine oszillierende Wassersäule besteht aus einer teilweise Unterwasser angebrachten Struktur, die an der Küste oder auf einer schwimmenden Plattform im Meer platziert wird. Diese Struktur hat eine Luftkammer, die oben offen ist und unten ins Wasser eintaucht. Sobald eine Welle auf die Struktur trifft, wird Wasser in die untere Öffnung der Kammer gedrückt. Die Bewegung des Wasserspiegels innerhalb der Kammer bewirkt dann eine Kompression der Luft in der Kammer.

Die komprimierte Luft strömt anschließend durch eine Öffnung an der Oberseite der Kammer. In dieser Öffnung befindet sich eine Turbine, oft eine Wells-Turbine, die sich unabhängig von der Strömungsrichtung der Luft immer in die gleiche Richtung dreht. Diese Turbine ist mit einem Generator verbunden, der die mechanische Energie der Turbine in elektrische Energie umwandelt.

Dabei gibt es zwei Zyklen, welche Energie erzeugen:

Steigende Welle: Wenn die Welle ansteigt, wird Wasser in die Kammer gedrückt, die Luft wird komprimiert und durch die Turbine nach außen gedrückt, wodurch die Turbine angetrieben wird.

Fallende Welle: Wenn die Welle abfällt, sinkt der Wasserspiegel in der Kammer, wodurch ein Unterdruck entsteht. Luft wird durch die Turbine in die Kammer gesaugt, wodurch die Turbine wieder angetrieben wird.

Der kontinuierliche Wechsel von komprimierter und entspannter Luft sorgt für eine konstante Bewegung der Turbine. Die Wells-Turbine ist dabei besonders effizient, da sie unabhängig von der Richtung des Luftstroms immer in die gleiche Richtung dreht, was eine gleichmäßige Energieerzeugung ermöglicht.

Das irische Unternehmen Ocean Energy hat mit dem US-Tochterunternehmen eine Anlage für Hawaii gebaut. Hier kommen Wellengeneratoren vom Typ OE-25 zum Einsatz. Die etwa 38 x 18 Meter große Anlage, von der sich etwa 9 Meter unter Wasser befinden soll etwa 1,25 Megawatt erzeugen und kostet etwa 12 Millionen Dollar. Die elektrische Energie spart jährlich 3.600 Tonnen CO2 und soll bis zu 18.750 Haushalte mit Strom versorgen. Am 19. Juli wurde die Anlage nun zur Mōkapu-Halbinsel, ihrem Zielort gebracht und wird dort ans Netz gehen.

Der Standort der Anlage befindet sich in der U.S. Navy Wave Energy Test Site (WETS). Das Testgelände der US-Marine befindet sich nördlich der Mōkapu-Halbinsel, Marine Corps Base Hawaii, Kaneohe Bay, O'ahu, Hawai'i. Die Wassertiefe im Gebiet beträgt zwischen 60 und 80 Meter.

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Der Test wird zeigen, ob Wellenenergie-Anlagen das Potenzial haben, eine bedeutende Rolle in der zukünftigen Energieversorgung zu spielen. Sie können auf kleiner Fläche hohe Energiemengen erzeugen und könnten erheblich zur Reduzierung von CO2-Emissionen beitragen. Dennoch stehen sie vor Herausforderungen wie hohen Initial- und Wartungskosten, der Notwendigkeit weiterer technologischer Entwicklungen und geografischen Einschränkungen auf Küstenregionen. Insgesamt könnten Wellenenergie-Anlagen eine wichtige Ergänzung zu anderen erneuerbaren Energiequellen werden, doch ihre breite Einführung hängt von der Überwindung dieser Hürden ab.  (mr)

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