Waveroller: Stromerzeugung auf dem Meeresboden.

Waveroller nutzt die Bewegungen des Wassers am Meeresboden, um Strom in Küstennähe zu erzeugen. Die Energieherstellung der Zukunft? Copyright AW Energy

Wellenenergie galt lange Zeit als der unterschätzte Underdog im Bereich der sauberen Energie, doch ein finnisches Unternehmen steht bereit, mit seiner innovativen Waveroller-Technologie für Aufsehen zu sorgen. Die Technologie hat das Potenzial, bis zu 1 MW Leistung zu liefern, während sie auf dem Meeresboden ruht.

In einer Welt, die über die Folgen des Klimawandels besorgt ist, erscheint die Nutzung der Wellenenergie als eine vielversprechende Alternative zu Kohle- oder Atomstrom. Trotzdem war der Fortschritt in diesem Sektor bisher eher zäh.

Die Idee startete vor über 30 Jahren.

Die Idee für den Waveroller entstand bereits 1993, als ein Taucher, inspiriert von der Bewegung eines Schiffswrack-Lukenverschlusses, die Möglichkeit erkannte, die Kraft der Wellen zur Stromerzeugung zu nutzen. Seitdem hat das Unternehmen intensiv an der Entwicklung dieser wegweisenden Technologie gearbeitet.

 
 

Im Jahr 2019 wurde der erste kommerzielle Waveroller erfolgreich mit dem Stromnetz vor der portugiesischen Küste verbunden. Trotz der Herausforderungen durch die raue Meeresumgebung betonte das Unternehmen stolz die Langlebigkeit und Qualität des Systems.

Seit 2020 arbeitet das AW Systems mit Unterstützung der EU daran, den Waveroller für die Serienfertigung und den Einsatz in Arrays namens WaveFarms anzupassen. Diese WaveFarms sollen auf dem Meeresboden sitzen und zwischen 8 und 12 Metern tief sein, nicht mehr als 2 km von der Küste entfernt.

Was ist ein Waveroller genau und wie wird der Strom hergestellt?

Der Waveroller ist eine Vorrichtung, die die Energie von Meereswellen in Elektrizität umwandelt. Die Maschine arbeitet in Küstennähe (ungefähr 0,3-2 km von der Küste entfernt) in Tiefen zwischen 8 und 20 Metern. Abhängig von den Gezeitenbedingungen ist sie größtenteils oder vollständig eingetaucht und am Meeresboden verankert. Eine einzelne Einheit (eine Kombination aus einem Panel und einem PTO) hat eine Leistung zwischen 350 kW und 1000 kW, mit einem Wirkungsgrad von 25-50 % je nach Wellenbedingungen am Projektstandort. Die Technologie kann als Einzelgerät oder in Verbundanlagen eingesetzt werden.

Die Technologie

Waveroller nutzt die Bewegungen des Wassers am Meeresboden, um Strom in Küstennähe zu erzeugen. Die Energieherstellung der Zukunft? Copyright AW Energy
Waveroller nutzt die Bewegungen des Wassers am Meeresboden, um Strom in Küstennähe zu erzeugen. Die Energieherstellung der Zukunft? Copyright AW Energy

Die Hin- und Herbewegung des Wassers, angetrieben durch die Wellenbewegung, setzt das Panel in Bewegung. Um die Energie zu maximieren, die das Waveroller-Panel aus den Wellen absorbieren kann, wird das Gerät in Tiefen von etwa 8 bis 20 Metern unter Wasser installiert, wo die Wellenbewegung am stärksten ist. Ein einzelnes Panel absorbiert 1,5-2 MW Leistung aus der Wellenbewegung. Das Panel erstreckt sich praktisch über die gesamte Tiefe der Wassersäule vom Meeresboden bis zur Wasseroberfläche.

Während das Panel sich bewegt und die Energie aus den Meereswellen absorbiert, pumpen hydraulische Kolbenpumpen, die am Panel angebracht sind, Hydraulikflüssigkeiten in einen geschlossenen hydraulischen Kreislauf. Alle Elemente des hydraulischen Kreislaufs sind in einer hermetischen Struktur innerhalb des Geräts eingeschlossen und nicht der Meeresumgebung ausgesetzt. Daher besteht keine Gefahr von Leckagen ins Meer. Die Hochdruckflüssigkeiten werden in ein Stromspeichersystem geleitet, das mit einem hydraulischen Motor verbunden ist, der einen Stromgenerator antreibt. Die elektrische Ausgabe dieses erneuerbaren Wellenenergiekraftwerks wird dann über ein Unterwasserkabel mit dem Stromnetz verbunden.

Die Vorteile:

Die Technologie bietet drei einzigartige empirisch validierte Vorteile:

Installation: Sie wird in Küstennähe installiert und betrieben – leichter Zugang zum Standort, geschützt vor extremen Bedingungen und minimierte Kosten für die Infrastruktur der Anlage.

Effizienz: Sie erfasst Energie mit einem am Boden fixierten Panel (oszillierender Wellenbewegungswandler) – äußerst effiziente Energieerfassung, kann bei niedrigen, mittleren und hohen Seezuständen ohne Abschaltung und mit nur einem beweglichen Teil betrieben werden.

Innovation: Sie wandelt Bewegung in Elektrizität um und verwendet ein integriertes Stromspeicher- und Hydrauliksystem – kontinuierliche und netzkompatible Stromausgabe, Fähigkeit zur Einrichtung und Unterstützung des Netzes sowie ein wartungsarmes Design mit Wechselrichtern an Land.

Die Waveroller-Technologie ist gut positioniert, um umweltunfreundliche Energiequellen durch saubere und erneuerbare Energie aus Meereswellen zu ersetzen. Genutzt von Waveroller, ist diese blaue Energiequelle nicht nur umweltverträglicher als fossile Brennstofftechnologien, sondern birgt auch weniger Risiken als Kernenergie und steht auf einer Stufe mit oder sogar über anderen erneuerbaren Energiequellen.

Stromerzeugung am Meeresboden macht die Firma AW Systems mit ihrem Waveroller. Copyright AW Systems
Stromerzeugung am Meeresboden macht die Firma AW Systems mit ihrem Waveroller. Copyright AW Systems

Es wird wenig Platz gebraucht, im Vergleich zum Output.

Die Waveroller-Technologie nutzt Wellen, die in einem Gebiet vergleichbarer Größe weitaus mehr Energie tragen als der Wind. Eine Waveroller-Vorrichtung bietet etwa siebenmal mehr nominale Leistungskapazität als eine Windturbine in einem ähnlich großen Gebiet.

Abgesehen von ihrem geringen Platzbedarf arbeitet eine Waveroller-Vorrichtung unter Wasser und hat nur geringe visuelle Auswirkungen. Die Höhe des Panels ist so konzipiert, dass seine Überwasserprojektion minimiert oder vollständig beseitigt wird, um die natürliche Schönheit des Meeres und der Küste zu erhalten.

Die Waveroller folgt der Bewegung des Wassers, was sie sehr freundlich für das umliegende marine Leben macht. Die hydraulischen, mechanischen und elektrischen Systeme sind ebenfalls vollständig in dem Waveroller-Rumpf versiegelt, was das marine Leben vor Lärm und anderen möglichen Schadstoffen schützt.

AW-Energy betreibt in Finnland eine weltweit einzigartige Testeinrichtung für die Waveroller-Technologie. Mit der Testeinrichtung kann AW-Energy erhebliche Kosten- und Zeitersparnisse erzielen, indem sie PTO-Einheiten unter Fabrikbedingungen testen und optimieren kann, anstatt teure und zeitaufwändige Meerestests für jede einzelne Einheit durchführen zu müssen.

Wie sieht die Zukunft aus?

Die Technology hat das Potenzial, Europa an die Spitze innovativer erneuerbarer Technologien zu bringen und erheblich zur europäischen Wirtschaft beizutragen, mit einer prognostizierten Addition von €275 Millionen und der Schaffung von 500 Arbeitsplätzen in den nächsten zehn Jahren.

Trotz des vielversprechenden Potenzials ist die globale Projekt-Pipeline des Waverollers derzeit eher bescheiden. Das Unternehmen hat eine Absichtserklärung mit einem Unternehmen für saubere Energie unterzeichnet, um eine WaveFarm an der Küste von Swakopmund zu errichten.

Die Waveroller-Technologie könnte eine entscheidende Rolle bei der Integration der Wellenenergie in den globalen Mix erneuerbarer Energien spielen. Ihre umweltfreundlichen Eigenschaften und die Möglichkeit, die Energie der Meereswellen effizient zu nutzen, machen sie zu einer vielversprechenden Alternative in der Welt der erneuerbaren Energien.

Möchtest du über dein Projekt schreiben? Es muss nicht so groß wie dieses Waveroller Projekt sein. Wenn nur ein Mensch ein besseres Leben hat durch Deine Idee, ist es lohnenswert darüber zu berichten. Schreibe mir:  https://guteideenblog.org/2024/01/21/gastbeitrag/

Quellen und weiterführende Links:

Europäische Kommission. (o. J.) Waveroller: Turning Waves into Electricity. Verfügbar unter: https://projects.research-and-innovation.ec.europa.eu/en/projects/success-stories/all/waveroller-turning-waves-electricity (Zugriff: 04 Februar 2024).

Interessante Engineering. (o. J.) Waveroller: Sea Floor Generator Tech. Verfügbar unter: https://interestingengineering.com/energy/waveroller-sea-floor-generator-tech (Zugriff: 04 Februar 2024).

New Atlas. (o. J.) Waveroller: Wave Energy. Verfügbar unter: https://newatlas.com/energy/waveroller-wave-energy/ (Zugriff: 04 Februar 2024).

Europäische Kommission. (2024) WaveFarm unleashes wave energy for a sustainable future. Verfügbar unter: https://oceans-and-fisheries.ec.europa.eu/news/wavefarm-unleashes-wave-energy-sustainable-future-2024-01-31_en (Zugriff: 04 Februar 2024).

AW-Energy. (o. J.) Startseite. Verfügbar unter: https://aw-energy.com/ (Zugriff: 04 Februar 2024).

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