Strom aus Wellenkraft
Wellenkraftwerke gehören zu den Wasserkraftwerken und zählen ebenso zu den erneuerbaren Energieformen. Anders als beim Gezeitenkraftwerk wird nicht der Tidenhub genutzt um die Energiedifferenz zwischen Ebbe und Flut zu nutzen, sondern die stete Wellenbewegung.
Potenziale und Probleme der Wellenkraftwerke
Die Leistung die beim Auftreffen auf die Steilküste frei gesetzt wird beträgt im Mittelwert zwischen 15 und 30 Kilowatt je Meter Küstenlinie. Somit könnten nach Berechnungen des internationalen Weltenergierats in London die Gezeiten- und Wellenkraftwerke 15 Prozent des Weltenergiebedarfs decken – dabei wurden nur küstennahe Standorte berücksichtigt). In Europa finden sich geeignete Standorte an Küsten in Spanien, Portugal, Großbritannien, Irland und Norwegen. Auf diese Art könnten beispielsweise in Schottland 40 Prozent des Strombedarfs gedeckt werden. Allerdings kostet die Kilowattstunde derzeit noch etwa zehn Cent – doppelt so viel wie bei der Windenergie. Die Betreiber der Wellenkraftwerke hoffen bis 2020 den Preis auf vier Cent je Kilowattstunde senken zu können. Das entspräche dem gleichen Preis wie Strom aus Kohle- und Gas.
Durch Winterstürme wurden bereits viele Versuchsanlagen zerstört, da diese hundert Mal so viel Leistung liefern, wie die Wellenbewegung zu anderen Jahreszeiten. Des Weiteren gibt es bisher keine ausreichenden Erfahrungen um die Auswirkungen auf die Meeresökologie abschätzen zu können.
Das Funktionsprinzip der Wellenkraftwerke
Derzeit sind gibt es vier verschiedene Prinzipe mit denen Wellenkraftwerke umgesetzt werden können.
Pneumatische Kammer
Im Jahr 2001 wurde auf der schottischen Insel Islay ein erstes Wellenkraftwerk auf der Basis des OWC-Prinzips („oscillating water column“, deutsch: schwingende Wassersäule) in Betrieb genommen. Bei diesem Typ wird durch jede Welle das Wasser in kaminartige Betonröhren gedrückt und in Wellentälern wieder heraus gezogen. Am oberen Ende befinden sich Turbinen, die durch den entstehenden Luftstrom von herein gepresster und hinaus strömender Luft angetrieben werden. Diese betreiben dann wiederum Generatoren. Hierfür werden spezielle „Wells-Turbinen“ genutzt, die zwar eine gleichbleibende Drehrichtung aber eine wechselnde Durchströmungsrichtung realisieren. Der schwankenden Energiegewinnung bei diesen Wellenkraftwerken versucht man mit Kurzzeitspeichern beizukommen, zum Beispiel durch Schwungräder.
Rampe
Durch v-förmige Barrieren wird das Wasser in der Mitte konzentriert und verstärkt. Es läuft eine Rampe hinauf und fließt dann durch Turbinen, die Generatoren antreiben, zurück ins Meer. Das Projekt Wave Dragon ist als schwimmende Offshore-Anlage konzipiert und somit nicht an die Küste gebunden. Durch die Finanzkrise kommt es zu Verzögerungen bei der Umsetzung des ersten Wave Dragon. Das Unternehmen ist derzeit auf der Suche nach Sponsoren mit Risikokapital.
Auftriebskörper
Auf Grund seines Aussehens wird dieses Wellenkraftwerk auch Seeschlange genannt. Es handelt sich dabei um mehrere Schwimmkörper die durch Gelenke miteinander verbunden sind. In diesen befinden sich Hydraulikzylinder. Deren Arbeitsflüssigkeit wird bei Bewegungen in Röhren mit integrierten Turbinen und Generatoren gedrückt. Somit führt die Bewegung der Gelenke zur Erzeugung der elektrischen Energie. Der Einsatz vieler Geräte mittelt sie Schwankungen in der Stromerzeugung aus. Durch den Veränderten beim Materialeinsatz (Gummi statt Stahl) konnten die Energiebilanz verbessert und damit die Amortisationszeit verkürzt werden. In einigen Jahren soll eine preisgünstige Variante realisiert werden, bei der spezielle Polymere in Spezial-Bojen die Wellenbewegung in Strom umwandeln sollen.
Bodenwellen
Bei diesem Prinzip der Wellenkraftwerke werden Platten senkrecht am Meeresboden verankert. Sie bewegen sich mit den Wellen vor und zurück. Über eine Hydraulik, Turbinen und Generatoren wird dann der Strom erzeugt. Die finnische Firma AW-Energy hat 2009 mit ihrem WaveRoller eine Versuchsanlage an der Küste Portugals realisiert. Das Projekt wurde von einer EU-Förderinitiative mit 3 Millionen Euro gefördert.
