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Wellenenergie - Ausgewählte Länder (II)

Deutschland


In den 1930ern wird in der US-amerikanischen Presse über eine Erfindung aus Deutschland berichtet, über die ich hierzulande leider nichts in Erfahrung bringen konnte. In der Ausgabe der Modern Mechanix vom August 1932 ist der Erfinder Erich Roeder mit dem Modell einer Schwimmplattform abgebildet, bei der es sich um ein Wellenkraftwerk handeln soll.


Erich Roeder (1932)

Jahre später schlägt ein Walter Spieß aus Bayreuth ein Meereswellenkraftwerk vor, das mit Schwimmkörpern arbeitet die so angeordnet sind, daß sie vom Seegang ausschließlich senkrecht auf- und ab bewegt werden. Es gibt auch den Vorschlag, Brandungskraftwerke bei der Renovierung alter und beim Bau neuer Deiche mit einzubeziehen. 

Der türkische Maschinenschlosser Ali Dogan aus Bremerhaven investiert 1983 sein ganzes Geld in den Bau eines Funktionsmodells des von ihm erfundenen Wellenkraftwerks. Was daraus wird ist unbekannt. 

Im Januar 2006 findet während der Fachmesse ‚Clean Energy Power 2006’ in Berlin gleichzeitig auch das 1. Deutsche Meeresenergie-Forum statt, bei dem auch über die Nutzung der Wellenenergie gesprochen wird.  

Im diesem Jahr engagiert sich der südwestdeutsche Energieversorger Energie Baden Württemberg AG (EnBW) für den Bau eines OWC Wellenkraftwerkes mit 250 kW Luftdruck-Turbine an der Nordsee. Noch Ende dieses Jahrzehnts soll es den Betrieb aufnehmen und wäre damit das erste in Deutschland. Turbine und Technik wird die Firma Voith Siemens Hydro (VSH) aus dem baden-württembergischen Heidenheim liefern - inzwischen weltgrößter Anbieter für Turbinen und Generatoren zur Nutzung der Wasserkraft -, die durch den Betrieb einer 500 kW Anlage auf der schottischen Insel Islay bereits Erfahrungen besitzt (s.d.). Erklärtes Ziel ist es, die neue Technologie potentiellen Kunden aus aller Welt vorzuführen. Im Oktober 2006 beginnt die Standortsuche zwischen Cuxhaven und Emden. 

Voith Siemens Hydro will die Wellenenergie bis zur Marktreife vorantreiben. Im Mai 2005 verstärkt sich das Unternehmen deshalb mit der 1990 von Prof. Alan A. Wells, dem Erfinder der Wells Turbine (s.u.), gegründeten schottischen Wellenenergiefirma Wavegen, die seit dem Jahr 2000 die OWC-Testanlage auf der schottischen Insel Islay betreibt und etwa 50 Haushalte mit Elektrizität versorgt.

Mittlerweile ist die Technik soweit ausgereift, daß VSH sowohl zusammen mit der britischen RWE-Tochter npower renewables ein 3,5 MW Großprojekt auf der Hebrideninsel Lewis in Schottland prüft, als auch mit dem Energieversorger EnBW ein weiteres Projekt an der deutschen Nordseeküste. Dabei wird auf kostspielige Kraftwerkanlagen verzichtet, indem man die neuen und kleineren Turbinen (3 m Länge, Leistung 18,5 kW, Wirkungsgrad 40 %), die Ende 2007 auf Islay getestet werden, einfach in geplante Küstenschutzmauern einbaut. In Schottland sollen außerdem 35 Wells-Turbinen in einer Küstenschutzmauer installiert werden, während im Rahmen eines weiteren Projektes an der baskischen Küste eine neu zu errichtende Kaimauer mit 16 Mini-Wells-Turbinen bestückt werden soll.

Die Firma West Wave (früher: Ocean Power Delivery) wird als Konsortium der deutschen E.ON und der britischen Firma Ocean Prospect gegründet und nutzt das in Schottland entwickelte Pelamis-Systeme (s.d.). West Wave will sich ab 2008 auch an dem Wave Hub-Projekt, etwa 10 Meilen von Hayle an der nördlichen Küste Cornwalls gelegen, beteiligen – und zwar mit bis zu 7 Stück der 3,5 m durchmesenden,120 – 150 m langen, 750 t schweren und jeweils 750 kW leistenden Pelamis Wellenenergie-Konverter.

Der Wave Hub wird von der South West Regional Development Agency entwickelt und bildet eine Art ‚Unterwasser-Steckdose’ zur Bereitstellung der erforderlichen Infrastruktur für den Anschluß von bis zu 4 Wellenenergie-Projekten an das Stromnetz über eine Umspannstation in Hayle. Mehr darüber findet sich im Kapitelteil über Großbritannien (s.d.).

Im April 2009 gibt die E.ON UK plc jedoch bekannt, daß man sich aus dem Wave Hub-Projekt zurückzieht, um sich ganz auf die Tests der Pelamis-Anlage in Orkney konzentrieren zu können.


Auf der Homepage waveenergy.de befindet sich seit 2008 kaum mehr als die Ankündigung zukünftiger Aktivitäten. Es scheint sich um ein noch nicht gegründetes Unternehmen in Berlin zu handeln. Auf der Grafik ist die angedachte Technologie leicht zu erkennen.

Der Wellenenergiekonverter besteht aus einem Schwimmkörper von 15 m Durchmesser und ist durch ein Rohr mit einer gleichgroßen Scheibe in 30 m Tiefe verbunden. Der Wellenhub ergibt eine oszillierende und kippende Bewegung, deren Leistung in Strom umgewandelt wird. Bei 3 m Wellenhöhe kann ein einziges Modul 500 kW produzieren. Wegen des geringen Abstands, in dem die Module betrieben werden können, ist es möglich pro Quadratkilometer Meeresfläche bis zu 1.000 Wellenenergiekonverter zu installieren.


Ein völlig neues Konzept für Wellenenergie-Konverter stellt 2008 das Innovationsbüro Kloss in Bochum vor: Ein leistungsoptimierter, geschlossener Wellenenergie-Konverter.

Kloss-Wellenkonverter Grafik

Kloss-Wellenkonverter (Grafik)

Im Gegensatz zu bekannten Konstruktionen ist dieser Wellenenergie-Konverter in der Lage, die Energie vertikaler und horizontaler Wellenkräfte kleiner und großer Meereswellen gleichzeitig zu nutzen und durch einen sich selbst verstärkenden Schaukeleffekt zu erhöhen. Zudem verhindert seine Funktionsweise leistungsmindernde, äußere Einflüsse.

Diese Vorteile ergeben zusammen eine sehr hohe Effizienz, die auf Grund geringer Bau- und Unterhaltskosten Energieerzeugungskosten ermöglicht, die unter denen von Kohle-, Gas- und Atomkraftwerken liegen. Produkt- und Umweltschutz: Die geschlossene Bauweise verhindert, daß Fremdstoffe ins Innere des Konverters dringen bzw. Stoffe aus ihm ins Meer gelangen.

Aufgrund unseres persönlichen Kontakts habe ich den bereits zum Patent angemeldeten Vorschlag von Herrn Kloss etwas ausführlicher auch in die Rubrik weitere Innovatien, die ich gut finde mit aufgenommen (s.d.).


Ansonsten scheint die Wellenenergie in Deutschland kaum auf Interesse zu stoßen. Eine der wenigen Ausnahmen bildet die Firma Brandl Motor in Berlin. Eine Brandl-Generator-Boje basiert ähnlich wie eine OWC-Boje auf der schwingenden Bewegung der Wellen, arbeitet jedoch nicht mit Luftströmungen, sondern mit einem Linearmotor, der aus einer Spule und einem Magneten besteht. Im Grunde handelt es sich um einen Schwimmkörper, an dem ein Rohr montiert ist, welches senkrecht im Wasser hängen kann. Im oberen Teil des Rohres befindet sich eine fest montierte Spule. Daran angebracht ist eine Feder, an deren Ende ein Massestück im unteren Teil des Rohres schwingen kann, wobei ein Magnet, der über einen Stab mit dem Massestück verbunden ist, sich durch die Spule bewegen und eine Spannung induzieren kann. Eine Boje mit einem Schwimmkörper von 15 m Durchmesser soll eine Leistung von 1 MW liefern. Eine alternative Bauweise arbeitet mit einem fest installierten Sockel und hydraulisch gepumptem Drucköl.

Der Erfinder und ehemalige Motorenentwickler bei Porsche, der Österreicher Gerhard Brandl, beschäftigt sich u.a. auch mit der Entwicklung eines Freikolbenmotors. Auf seine Bojen will er ferner Darrieus-Senkrechtachser setzen. 2007 und 2008 erhält die Innovation etwas Presse – eine Umsetzung scheint jedoch noch in weiter Ferne zu liegen.


Eine weitere Innovation aus Deutschland ist das patentierte Imweco Comtanks-System von Erhard Otte aus Bünde, der seine Geräte gerne mit Offshore-Windkraftanlagen kombinieren möchte. Um seine Idee mit der Wellenenergie voran zu bringen, gründet Otte Ende der 1990er die eltec wavepower GmbH mit dem Ziel, aus den Schwingungsbewegungen elektrische Energie zu erzeugen, erleidet allerdings Schiffbruch, da er keine Investoren findet.

Seine bojenähnlichen Schwimmtanks, bis zu 15 m hoch und mit einem Durchmesser von bis zu 5 m, sind über Strömungskanäle mit einem Zentraltank verbunden. In dem System befindet sich eine Arbeitsflüssigkeit wie z.B. Glykol, deren durch das Auf und Ab der Schwimmtanks erzeugte Strömungsenergie umgewandelt wird. Hierfür favorisiert Otte einen MHD-Generator, bei dem die leitfähige Arbeitsflüssigkeit durch ein Magnetfeld gepumpt wird. Positive und negative Ladungsträger sammeln sich dabei an entsprechenden Polen und der so auftretende Kapazitätsunterschied kann als elektrischer Strom nutzbar gemacht werden.

Über Modellversuche oder gar Umsetzungen dieser Innovationen ist bislang nichts bekannt.


Für eine vertiefende Betrachtung des Themas Wellenenergie möchte ich an dieser Stelle auf seine veröffentlichte Doktorarbeit an der Bergischen Universität – Gesamthochschule Wuppertal von 1995 verweisen: Wellenenergie – eine hydromechanische Analyse. Prof. Kai-Uwe Graw von der Universität Leipzig wiederum stellt in einer Machbarkeitsstudie zur Nutzung der Wellenkraft an deutschen Küsten fest, daß die Ostsee trotz schwächeren Wellengangs besser geeignet ist als die Nordsee. Mangels Steilküsten kommen an Land installierte Systeme, wie Limpet, aber nicht in Betracht.


Durch persönliche Korrespondenz erfahre ich 2009 von der Wellenpumpe, die Gangolf Jobb entwickelt und als Kleinmodell auch schon erfolgreich getestet hat. Auf seiner (englischsprachigen) Seite findet man Video-Clips der Versuche sowie diverse weitere Entwurfszeichnungen.

Seine Erfindung ist eine direkt von Wasserwellen angetriebene Pumpe ohne bewegliche Teile, die den oszillierenden Luftdruck in Wellenkammern nutzt, um damit Wasser über eine Kaskade von artesischen Gefäßen nach oben zu befördern. Konstruiert wird die Wellenpumpe vorzugsweise und kostengünstig aus armiertem Beton.


Der deutsche Netzbetreiber EnBW befindet sich Anfang 2010 auf Standortsuche an der niedersächsischen Nordseeküste, um ein 250 kW leistendes Wellenkraftwerk in ein geeignetes Küstenschutzbauwerk zu integrieren.


Im Rahmen der Konferenz Clean Technology im Juli 2011 stellt das Fraunhofer Center for Manufacturing Innovation (CMI) [das an der Universität Boston angesiedelt ist] das Konzept kostengünstiger Wellenkraftwerke unter dem Namen Mobile Wave Energy Harvesting vor – die auf Schiffen basieren, die mit vier bis sechs hochklappbaren Schwimmern versehen sind.

Kraftwerksschiff Grafik

Kraftwerksschiff (Grafik)

Herkömmliche Wellenkraftwerke benötigen Unterseekabel, um den gewonnen Strom an Land zu bringen, die meist jenseits von 500.000 $ pro Kilometer kosten und damit einen entscheidenden Kostenfaktor bilden. Dieses Problem lösen die neuen Kraftwerks-Schiffe durch Mobilität, indem sie den gewonnen Strom bis zum Einlaufen in den Hafen an Bord in großen Akkus mit einer Kapazität von 20 MWh zwischenspeichern.

Das Konzept sieht vor, daß jedes der 50 m langen Kraftwerks-Schiffe täglich für 20 Stunden ausläuft und Energie sammelt, ehe es wieder andockt. Ein Vorteil dabei wäre, daß die Schiffe zur Stromerzeugung immer Meeresregionen mit gerade günstigem Seegang ansteuern können. Zudem ist es möglich, die Ausfahrten so zu planen, daß die mobilen Kraftwerke rechtzeitig vor den täglichen Verbrauchsspitzen in den Hafen zurückkehren und den gesammelten Strom genau dann ins Netz einspeisen, wenn er am meisten benötigt wird.

Durch den Einsatz einer entsprechenden Zahl an Schiffen ist der Ansatz praktisch beliebig skalierbar, zudem können einzelne Kraftwerkseinheiten in der Nähe zu versorgender Küstengebiete zum Einsatz kommen. Das modulare System aus mobilen Kraftwerken ist auch besonders sturmsicher, denn bei Bedarf können die Schiffe im nächsten Hafen vor Anker gehen.


Im Oktober 2011 erhält Jan Peckolt, Olympia-Medaillengewinner von 2008 im Segeln, für ein im Rahmen einer Diplomarbeit nach Abschluß seiner Sportkarriere entwickeltes innovatives Meereswellen-Energiekonzept den mit 12.000 € dotierten RWE-Zukunftspreis 2011. Das System eignet sich speziell für die Kopplung mit Offshore-Windparks und soll unter dem Projektnamen NEMOS (Nutzung des Energiepotentials von Meereswellen in Offshore-Windparks zur Stromerzeugung) weiterentwickelt werden.

Nach erfolgreichem Test des Prototyps will Peckolt mit seiner NEMOS GmbH bis 2015 die Marktreife erreichen. Dies soll in zwei Phasen erfolgen: In der ersten Phase von 2012 bis 2013, dem Conceptual Engineering, werden Betriebs- und Umsetzungskonzepte entwickelt und im Maßstab 1:10 im natürlichen Seegang getestet und auf ihre Wirtschaftlichkeit geprüft. Dabei sollen für den Umgang mit extremem Seegang auch geeignete Sicherheitskonzepte und Überlebensstrategien entwickelt werden. Diese Versuche sollen im dänischen Testzentrum Nissum Bredning durchgeführt werden. In einer zweiten Phase 20142015 erfolgen anschließend die Detailkonstruktion und die Erstellung eines marktnahen Prototyps, wobei die Systemparameter speziell auf den geplanten Standort in Kombination mit einer Windkraftanlage abgestimmt werden. Die Entwicklungsarbeiten werden durchgeführt in Kooperation mit Partnerunternehmen verschiedener Industriezweige, mit dem Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme e.V (DST) und dem Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme (ISMT) der Universität Duisburg-Essen.

NEMOS Unterwasser Grafik

NEMOS (Grafik)

Die NEMOS-Anlage besteht aus einem länglichen Auftriebskörper, der mit drei Seilen zum Meeresgrund verspannt ist. Er wird durch Wellen zur Bewegung angeregt und überträgt mechanische Energie per Seil an einen Generator, der geschützt vor Seewasser am Turm einer Windkraftanlage positioniert ist.

Neu an der Entwicklung sind vor allem die Bewegungsbahn des Schwimmkörpers (verschiedene Kreisbögen) und die Steuerungsstrategie, wodurch bis zu 80 % der einkommenden Wellenenergie zum Antrieb elektrischer Generatoren genutzt werden können (herkömmliche Systeme mit einer reinen Vertikalbewegung liegen deutlich unter 50 %). Bei einer Veränderung der Wellenrichtung paßt sich die Ausrichtung des Körpers durch ein zum Patent angemeldetes System selbsttätig an, und seine Bewegungsbahn wird entsprechend der Wellenlaufrichtung geregelt. Zum Schutz vor extremen Wellenlasten in starken Stürmen kann das System auf eine ruhigere Wassertiefe abgesenkt werden.

Im Februar 2013 wird der erste Abschnitt des neuen skalierten Prototyps im Wellentank getestet. Die Versuche an der dänischen Nordsee sollen im Sommer beginnen.


Aufgrund persönlicher Korrespondenz erfahre ich Anfang 2017 über ein zum Patent angemeldetes Hybridkraftwerk zur Energieauskopplung aus Meereswellen und Wind von Rüdiger Ufermann, das ich in Vorgriff auf die Chronologie schon jetzt erwähnen möchte – in der Hoffnung, daß es recht bald zu einer Umsetzung dieses Konzepts kommt (Az. 10 2017 001 078.1).

Bei dem Hybridkraftwerk ist der Turm koaxial von dem Hubzylinder umgeben, der vom ringförmigen Auftriebskörper dem Wellengang folgend gehoben bzw. gesenkt wird, wodurch sich über das Lager die Welle entsprechend hebt oder senkt. Der Permanentmagnet läuft dabei axial in der Spule und erzeugt elektrische Energie.

Um auch die Windenergie abzuschöpfen, dreht ein nicht näher spezifizierter Senkrechtachser gleichzeitig die Welle, wodurch ein zweiter Permanentmagnet über weitere Spulen ebenfalls elektrische Energie erzeugt. Der Hubzylinder schützt neben seiner eigentlichen Funktion gleichzeitig die Elektromechanik der Anlage vor den Einflüssen von Meerwasser und Wind.


Finnland


Auf dem Meeresboden fest verankert sind die patentierten WaveRoller der 2002 gegründeten finnischen Firma AW-Energy Oy in Vantaa, welche im Gegensatz zu den meisten anderen Systemen die beständigeren Tiefenwellen ausnutzen. Die sich wie Seetang hin und her wiegenden Platten bewegen ein Kolbensystem, das umsetzbaren hydraulischen Druck erzeugt.

Wave Roller Versuchsaufbau im Wassertank

WaveRoller
(Versuchsaufbau)

Rauno Koivusaari, Erfinder des Systems und erfahrener Taucher, entwickelt die Idee aus einer bereits 1993 unter Wasser gemachten Beobachtung, als er merkte, wie kraftvoll die Tür in einem Schiffswrack mit den Wellen hin und her schwang. Im Jahr 1999 meldet er das Patent an, das ihm im Folgejahr erteilt wird, und 2000 beginnen erste Labortests mit verschiedenen kleinen Plattentypen, an denen sich auch Experten des Fortum Hydro Research Laboratory beteiligen.

Das neu gegründete Unternehmen testet ab 2002 ein erstes Modell bei Röda Grundet im finnländischen Golf, und 2003 werden die Untersuchungen mit Förderung des Finnish Technology Fund weitergeführt - sowie zusätzliche Investitionsmittel eingeworben. Ab 2004 erfolgen Modelltests und Optimierungsversuche an der Technischen Universität Helsinki.

2005 wird ein 1:3 Prototyp zuerst im Pazifischen Ozean vor Salinas, Ecuador, sowie anschließend im Atlantischen Ozean am European Marine Energy Center (EMEC) bei Orkney ins Wasser gesenkt und getestet. Dabei zeigt sich jedoch, daß das ursprüngliche Konzept, den erzeugten hydraulischen Druck über Leitungen an Land zu führen, wo er einen Generator betreibt, nur für Einzelanlagen tauglich sein mag. Bei einer Farm würde die Sache allerdings viel zu komplex und ineffizient werden. AW-Energy beginnt daher ein System mit eingebautem Generator zu entwickeln. Neuer Invesor in diesem Jahr ist Aura Capital.

2006 bereitet man die erste Pilotanlage vor, die 2007 auf eine Leistung von 1 MW gebracht werden soll. Daran anschließen sollte sich ab 2008 die weltweite Vermarktung. Tatsächlich verzögern sich diese Schritte jedoch beträchtlich, obwohl das inzwischen in Espoo ansässige Unternehmen den großen finnischen Stromversorger Fortum Oyj als Investor gewinnen kann. Weitere Investoren sind Tekes, JNUljas und Sitra. 2007 wird ein 4 x 4 m großer und 20 t schwerer WaveRoller Nr. 1 vier Monate lang getestet und anschließend mit einer stärkeren Hydraulik versehen. Daneben arbeitet man an Plänen für eine 300 kW Demonstrationsanlage aus drei Einheiten.

Die Versuche mit der verbesserten Version WaveRoller Nr. 2 starten Anfang 2008 rund 500 m vor Peniche (‚Hauptstadt der Wellen’), 90 km nördlich von Lissabon. Den Sommer über werden Einsatzdaten des zwischen 10 kW und 13 kW leistenden Systems gewonnen und die Auswirkungen von Meerwasser, Bewuchs usw. beobachtet.  

WaveRoller Anlage Grafik

WaveRoller Anlage (Grafik)

Im Oktober 2009 unterzeichnet AW-Energy mit der EU einen Vertrag in Höhe von 3 Mio. €, um die WaveRoller-Technologie umzusetzen. Es ist der erste Vertrag des neuen EU-Programms ‚CALL FP7 - Demonstration of the innovative full size systems’. Ziel des Projekts ist die Herstellung und Installation der ersten netzgekoppelten WaveRoller-Einheit vor der portugiesischen Küste. An dem von AW-Energy geleiteten Projekt beteiligt sich ein Unternehmenskonsortium aus einigen verschiedenen europäischen Ländern (Belgien, Deutschland und Portugal), darunter Bosch-Rexroth, ABB, Eneolica und das Wave Energy Center.

Im Oktober 2010 wird der offizielle Plan bekannt gegeben, bis Mitte 2012 vor Peniche ein WaveRoller-System mit einer Leistung von 300 kW in Betrieb zu nehmen und zu testen. In dieser Größe können jeweils drei Stück zu Einheiten mit einer Leistung von rund 1 MW verbunden werden, ist der Gedanke dahinter. Inzwischen will das Unternehmen, dessen Chefetage derweil ins Silicon Valley umgezogen ist, Schwingplatten aus Stahl und Glasfasern entwickeln, die zwischen 600 kW und 800 kW leisten und in Tiefen von 10 - 25 m zu Farmen zusammengefaßt werden sollen. Das Unternehmen rechnet mit Kosten zwischen 1,5 und 2 Mio. € pro installierten MW und hofft, bis 2014 die Vorproduktionsphase zu erreichen. Im Dezember 2011 beteiligt sich auch der finnische Stromversorger Fortum an dem laufenden Projekt.

Tatsächlich kommt die erste große Versuchsanlage im Januar 2012 in der Werft von Peniche an. Ihr Gesamtgewicht wird mit 280 t angegeben, wobei die drei Schwungplatten jeweils 20 t wiegen und fast 90 m2 groß sind. Im August wird das System in eine Wassertiefe von bis zu 25 m abgesenkt um in den Testbetrieb zu gehen. Zeitgleich gibt das Unternehmen bekannt, in einer neuen Finanzierungsrunde 9 Mio. $ eingenommen zu haben, diesmal von Fortum, dem finnischen Innovationsfond Sitra und der finnischen Förderagentur für Technologie TEKES.

Eine periphere Meldung, die ich bislang nicht ganz zuordnen konnte, besagt, daß Fortum, die französische Marine und die ebenfalls französische Staatswerft DCNS im Oktober 2011 ein Forschungsabkommen unterzeichnet haben, um bis Ende des Jahres eine gemeinsame Studie zu veröffentlichen, in welcher die Machbarkeit eines Wellenkraftwerks evaluiert wird – um anschließend mit dem Bau eines Demonstrationsprojekts zu beginnen. Die DCNS-Werft hatte kurz zuvor die Abteilung DCNS Research eingerichtet und die Meeresenergien in den Mittelpunkt ihrer Innovationspolitik gestellt. [Eine ähnliche Technologie verfolgt übrigens die Firma Aquamarine Power aus Edinburgh unter dem Namen Oyster, s.u. Großbritannien.]


Ein im Jahr 2006 beantragtes und 2007 veröffentlichtes Patent von Seppo und Mikko Ryynänen bildet die Grundlage für eine 2008 erfolgte Neugründung namens Ecowave Oy, die sich im Besitz der Familie Penttila aus Hamina befindet.

Ecowave Patent

Ecowave Patent

Die Kerntechnologie besteht aus einem spiralförmigen Rotationskörper, der von den Wellen in Drehung versetzt werden soll. Er erinnert stark an fortgeschrittene Savonius-Rotoren. Entsprechende Patente werden in weiteren 40 Ländern beantragt.

An der Technischen Universität Helsinki wird die Funktion bestätigt, und Mitte 2009 sollen erste praktische Tests erfolgen. Im September erhält das Unternehmen vom Regionalrat der finnischen Region Kymenlaakso eine Förderung in Höhe von 45.000 €. Diese wird genutzt um Beckentests und Computersimulationen durchzuführen. Um den Prototyp einer mehrere Meter hohen Turbine, die von Schwimmpontons gehalten wird, in kommerziellem Maßstab zu bauen, versucht Ecowave Geld aus privaten Quellen zu bekommen, bislang anscheinend jedoch ohne Erfolg.

(Anm.: Das finnische Unternehmen hat nichts mit der britischen Firma Ecowave Systems Ltd. zu tun.)


Im Juni 2011 wird ein Wellenenergie-Wandler namens Wello Penguin nach Orkney geschleppt, um am dortigen European Marine Energy Center (EMEC) für Tests installiert zu werden. Entwickler ist die finnische Firma Wello Oy aus Espoo, die seit mindestens drei Jahren an dem Projekt arbeitet, und gebaut wurde der Prototyp auf der Riga Schiffswerft in Lettland. Verwaltet wird das gesamte Entwicklungsprogramm von der britischen Firma Aquatera und der neuen marinen Betriebsführungs-Firma Orcades Marine Management Consultants.

Wello Penguin Grafik

Wello Penguin (Grafik)

Das patentierte Gerät wandelt die oszillierende Bewegung der Wellen um in die Drehbewegung einer schweren Schwungmasse, die mit ihrer Rotation wiederum einen elektrischen Generator antreibt, der innerhalb des Rumpfes auf der Oberseite der Schwungmasse montiert ist. Der Prototyp ist etwa 30 m lang, wiegt rund 220 t (ohne Ballast) und ist in der Lage 500 kW Strom zu erzeugen.

Der Rumpf selbst ist asymmetrisch, so daß die Vorrichtung allen Wellenbewegungen folgen kann (walzen, heben und stampfen). Alle diese Bewegungen fügen der Schwungmasse weiteren Schwung hinzu. Oberhalb der Meeresoberfläche befinden sich dabei nur etwa 2 m des Rumpfes, der ziemlich groß ist und im Grunde aus viel leerem Raum besteht, um für Auftrieb zu sorgen und die nötige Form bereitzustellen, die Bewegung der ankommenden Wellen adäquat zu erfassen. Auf dem Meeresboden verankert und unten gehalten wird das Gerät durch drei Ketten.

Der Wello Penguin ist als einfache, zuverlässige und extrem langlebige Anlage konzipiert. Um den harten Bedingungen des Ozeans zu widerstehen, ist die äußere Struktur aus robusten, wiederverwertbaren Materialien hergestellt und alle Funktionsteile sind innerhalb der Schutzhülle plaziert. Geplant sind kommerzielle Einheiten mit 1 MW Leistung.

Seine erste Generalprobe erlebt der Prototyp im September 2011, allerdings nicht für lange, denn schon im Dezember wird der Wellenenergiewandler an seinem Liegeplatz am Kai von Lyness Wharf von orkanartigen Winden beschädigt. Ein Modell im Maßstab 1:8 (Baby Penguin) hatte im Oktober allerdings einen 100-Jahres Sturm überstanden, der über den Nordatlantik gefegt war.

Im Februar 2012 meldet die Firma die Bereitschaft der Anlage, am EMEC fest installiert zu werden, und im Mai startet Wello eine Finanzierungsrunde B, bei der das Unternehmen von den Investoren Power Fund II und Finnvera Venture Capital 3 Mio. € einnimmt. Im Juni erfolgt die Installation im Billia Croo Testgelände vor Orkney, und erste Ergebnisse bestätigen eine effiziente Drehbewegung des Gerätes auch bei kleineren Wellen, wobei diese sogar noch besser ist als ursprünglich erwartet.

Im August und September werden die Versuchsergebnisse veröffentlicht – leider jedoch ohne Zahlen. Die Anlage hat jedenfalls schwere Stürme mit über 12 m hohen Wellen überlebt. Damit ist die erste Reihe von Test-Programmen beendet, und nach umfangreichen Inspektionen des Geräts und der Verankerung soll die Analyse der gesammelten Daten zu einer Leistungsoptimierung genutzt werden.


Frankreich


Eine frühe Anwendung der Wellenenergie ist ein Gerät, das um 1910 durch einen Herrn Bochaux-Praceique konstruiert wird, um sein Haus in Royan, in der Nähe von Bordeaux, mit 1 kW Strom zu versorgen.

Es scheint sich um die erste Anlage nach dem Prinzip der oszillierenden Wassersäule in Europa zu handeln, denn die Turbine, welche die Energie und das Licht erzeugt, wird von Luft angetrieben, die durch die Schwingungen des Meerwassers in einer vertikalen Bohrung in einer Klippe komprimiert wird.

Das Gerät wird im November 1920 von Arthur Palme in der amerikanischen Zeitschrift Power beschrieben, woher auch die Abbildung stammt.


Dubois Patent

Dubois Patent

Ein Dokument für das neu erwachte französische Interesse an der Wellenkraft, bildet das in den USA 1983 erteilte Patent (4.392.061) der beiden Erfinder Yves Dubois aus Marcq en Baroeul, und Francois Y. Dubois aus Dinan (möglicherweise Vater und Sohn). Von einer technischen Umsetzung ist allerdings nichts bekannt.

Aus den anschließenden zwei Jahrzehnten sind mir bislang keine weiteren Aktivitäten bekannt.


Die erste neuere Meldung aus Frankreich stammt von 2006 und besagt, daß sich das französische Unternehmen Converteam Group SAS aus Massy Cedex mit der Nutzung von Wellenenergie beschäftigt. Statt sich jedoch mit einem rotierenden System zu befassen, führt man hier Versuche mit linearen Permanentmagnet-Generatoren (LPMG) durch.

Für die Archimedes Wave Swing (AWS) genannte Anlage, die auf einer PowerBuoy der US-Firma Ocean Power Technologies (OPT) basiert (s.u. USA), stellt das Unternehmen den weltweit größten LPMG her, wobei auch Hochtemperatur-Supraleiter eingesetzt werden. Parallel dazu wird gemeinsam mit einem Luftturbinen-Entwickler an einem eher konventionellen OWC-Modell gearbeitet.


Im September 2008 wird angekündigt, daß man bis Juli 2010 bei Croisic (Pays de la Loire-Atlantique) eine erste Testplattform für Offshore-Anlagen installieren wird, um die Nutzung der Wellenenergie zu erforschen. Der Name SEM-REV kommt von der langen französischen Bezeichnung ,Système d’expérimentation en mer pour la récupération de l’énergie des vagues’. Kosten wird die Versuchsplattform 5,5 Mio. €, und die Projektpartner sind das staatliche wissenschaftliche Forschungszentrum Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), die lokalen Verwaltungen und der französische Staat.

Die Plattform bietet Platz für fünf bis sechs experimentelle Systeme. Eines davon wird der Prototyp einer großen Boje namens Searev sein, an der Alain Clement von der Ecole Centrale de Nantes seit 2003 arbeitet. Diese besitzt übrigens den größten Wellenkanal in Frankreich mit den Maßen 30 x 50 x 5 m, in welchem auch das abgebildete Modell im Maßstab 1:12 im Juni und Oktober 2006 getestet wird.

Das System besteht aus einem verschlossenen und versiegelten Schwimmer, in welchem ein schweres Pendel zwei Hydraulikpumpen antreibt, deren Druck einen Hydraulikmotor mit angeschlossenem Generator in Drehung versetzt.

Searev Farm Grafik

Searev Farm (Grafik)

Die Searev Anlage soll in ihren kommerziellen Endmaßen eine Länge von 24 m und eine Breite von 14 m besitzen (andere Quellen: 26 x 10 m bzw. 25 x 15 m) und bei einem Gewicht von 1.000 t (wobei das Pendel alleine 400 t wiegt) 500 kW bis 1 MW produzieren. Eine weitere Baualternative funktioniert mit einem rundlaufenden Pendel – wie in einer mechanisch-selbstaufladenden Uhr.

2009 soll ein erster Prototyp gebaut und bis 2010 auf offener See getestet werden. Das kommerzielle Niveau sollen die Searev Anlagen dann 2011 oder 2012 erreichen. Bisher konnte ich noch keine Bestätigung dafür finden, daß diese Schritte tatsächlich unternommen worden sind.

Die SEM-REV Testplattform ist dagegen seit 2009 sehr aktiv und testet bis Mitte 2013 fast 150 verschiedene Wellenenergie-Prototypen.


Großbritannien


Auch in Großbritannien gibt es einen Vorläufer im Bereich der Wellenenergie. In einer Patentschrift (GB-Nr. 741.494 A) von 1952 wird eine OWC-Anlage gezeigt, bei der Meerwasser in eine hohle Struktur dringt, und zwar durch eine Öffnung, die unterhalb des Wasserspiegels liegt. In Resonanz mit der Wellenbewegung beginnt die innere Wassersäule zu schwingen, wobei jeweils etwas Wasser an ihrem oberen Ende in ein erhöhtes Wasser-Reservoir abgelassen wird. Das Wasser in dem Reservoir kann dann zum Betrieb einer Turbine verwendet werden. So wird die Sache jedenfalls in der Fachliteratur dargestellt.

Bei einer Recherche fand ich jedoch heraus, daß das britische Patent Nr. 741.494 mit dem Titel ‚Improvements in or relating to processes and devices for utilizing the energy of waves’ tatsächlich erst im Dezember 1955 erteilt worden ist. Es wurde von der Electricité de France 1953 beantragt und basiert auf dem französischen Patent 9848/53 (?) - so daß man diese Entwicklung kaum als britisch bezeichnen kann.

Stephen Salter und David Jeffrey

Stephen Salter (r.) mit
David Jeffrey (1974)

Das wohl erste real-britische Wellenkraft-System stammt von Prof. Stephen H. Salter, der zusammen mit David Jeffrey im Jahr 1974 an der Universität Edinburgh die wave energy group gründet und die später berühmt gewordenen Salter-Ducks entwickelt (auch ‚nickende Enten’ bzw. ‚Edinburgh-Ducks’ genannt). Dieses Kraftwerk besteht aus einzelnen nockenförmigen Schwimmkörpern mit einem Durchmesser von 50 cm, deren Vorderseite so ausgebildet ist, daß sie durch die Wellenenergie zum Auf- und Abschwingen (Nicken) gebracht werden. Die Anlage soll einen Wirkungsgrad von 70 % erreichen.

Dem Team zufolge könnte der gesamte Energiebedarf Großbritanniens durch eine 1.000 km lange Kette entsprechender Schwimmkörper an der schottischen Westküste gedeckt werden.

1980 werden im britischen Forschungsetat umgerechnet 11 Mio. DM für die maritimen Stromtechnologien ausgewiesen. In diesem Rahmen arbeitet auch Salter an der Weiterentwicklung seines Systems.

Die hydraulischen Maschinen, um die schwingende Bewegung in einen kontinuierlichen Strom zu verwandeln, entwickelt Robert Clerk. Eine spätere Generation wird ab 1994 von der Artemis Intelligent Power Ltd. konstruiert, die von Win Rampen, einem weiteren Mitglied der Wave Power Group, gegründet wird. Diese Maschinen werden u.a. auch in den Pelamis-Systemen eingesetzt (s.u.). 

Sloped IPS Boje

Sloped IPS Boje

Zwischen 2001 und 2004 führt Salter Wellentank-Versuche an einer Sloped IPS Buoy durch, die mit fast 250.000 £ gefördert werden. Dabei handelt es sich um einen Schwimmkörper, der von den Wellen bewegt an einer schräg stehenden, festen Achse auf und ab gleitet und dabei Strom erzeugt. An der Technik arbeitet Salter gemeinsam mit seinem Doktorand Chia-Po Lin schon seit 1995, und über erste Meßergebnisse berichten die beiden auf der 3. Wellenenergiekonferenz im Herbst 1998 im griechischen Patras. Die Idee dazu soll auf die schwedische IPS-Boje zurückgehen (s.u. Länderübersicht Schweden).

Die Versuche gehen auch im Folgejahrzehnt weiter, unter anderem mittels einer Förderung des Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC). 2009 erscheinen entsprechende YouTube-Clips.

Auf Grundlage der Edinburgh-Duck von Salter wird ab Ende 2006 an einer stromerzeugenden Boje gearbeitet, die als Pumpsystem und schwimmende Meerwasser-Entsalzungsanlage dienen soll. Dabei wird das Innere zur Hälfte mit Süßwasser gefüllt, das als Ballast dient und gleichzeitig die Korrosion verhindern soll, während der Luftraum darüber in zwei Kammern aufgeteilt ist.

Durch das Schaukeln der Wellen angeregt, wirkt das Ballastwasser wie ein Kolben und erhöht den Luftdruck in der einen Kammer, während in der anderen ein Unterdruck entsteht. Das Ballastwasser wird gleichzeitig auf rund 100°C vorgeheizt, und erhitzt seinerseits über einen Wärmetauscher Salzwasser in einer Sammelkammer, wobei der Unterdruck das Wasser schon bei Temperaturen unterhalb des eigentlichen Siedepunktes verdampfen läßt. Außerdem hilft der Unterdruck dabei, den Dampf aus der Kammer zu ziehen. Das anschließend aus dem Dampf kondensierte Süßwasser wird dann an Land gepumpt.

Salter Duck Farm Grafik

Salter Duck Farm (Grafik)

Mit dem 20 m langen und 10 m durchmessenden Prototypen sollen täglich 2.000 m3 Süßwasser produziert werden können. Über die Energiebilanz des Systems ist mir bislang noch nichts bekannt.

Prof. Stephen Salter veröffentlicht im März 2007 gemeinsam mit Graham Sortino einen Bericht, in dem ein Geoengineering-Projekt untersucht wird, bei dem fernsteuerbare Roboterschiffe die Meere durchkreuzen und dabei Wasserdampf in die Luft sprühen um die Wolkenalbedo zu steigern, damit die Wolken mehr Licht zurück ins Weltall reflektieren. Da es sich dabei um den Einsatz von weiterentwickelten Flettner-Rotoren handelt, beschreibe ich dieses Konzept an dortiger Stelle.

Im Zusammenhang mit der zunehmenden Zahl von Hurricans stellt Salter der US-Regierung im Jahr 2007 während einer Sitzung der Homeland Security nach der Katrina-Katastrophe eine Erfindung namens Salter Sink vor, mit der sich die Bildung derartiger Superstürme verhindern lassen soll. Die Anlage funktioniert mit Wellenkraft... und besteht zum Großteil aus gebrauchten Autoreifen und einer Wandung.

Das Prinzip, auf dem diese Lösung beruht, habe ich schon mehrfach erwähnt: Die Hauptenergiequelle zur Entstehung und stetiger Verstärkung der Hurrikane ist die auf > 26°C sonnenerwärmte Oberfläche des Ozeans und die daraus resultierende Verdunstung. Gelingt es, die dortige Wassertemperatur um nur ein Grad Celsius abzusenken, könnte dies schon den Unterschied zwischen einem Hurrikan der Kategorie 4 oder einem der Kategorie 5 ausmachen.

Die nun präsentierte Erfindung besteht aus einem zwischen 10 m und 100 m durchmessenden Ring aus fest zusammengezurrten Autoreifen, die mit einem schwimmfähigen Material wie Porenbeton gefüllt sind. An dem Ring hängt als ‚Senke’ eine Art Rüssel in die Tiefe. Die Ozeanwellen schieben das erwärmte Wasser über den Ring in den oberen Teil des Zylinders, von wo aus es im Inneren durch die Schwerkraft bis in eine Tiefe von 200 absinkt. Man kann daher auch sagen, daß die Wellen das warme Wasser nach unten pumpen, wo es sich mit dem kühlere Wasser vermischt. Mit Radar ausgestattet würden die Geräte über den Ozean schwimmen und dabei Signale aussenden, um nicht mit Wasserfahrzeugen zu kollidieren.

Zwar muß noch erforscht werden, wie die Geräte mit der Meeresfauna und größeren Ökosystemen interagieren, doch reicht Salter beim britischen Chief Scientific Officer schon jetzt einen Vorschlag zur Entwicklung und zum Einsatz seiner Salter Sinks ein. Die Idee wird von der Firma Intellectual Ventures aufgenommen und finanziert – hinter der Nathan Myhrvold und Bill Gates stehen.

Interessanterweise meldet die japanische Tageszeitung Mainichi Shimbun im September 2010, daß die Pipeline-Technologie-Firma Ise Kogyo mit der Idee aufgekommen ist, die Reduzierung der Taifun-Entstehung mit einer Anzahl von U-Booten zu ermöglichen. Dem Unternehmen zufolge sollten 20 U-Boote mit entsprechenden Ausrüstungen bestückt werden, um kaltes Wasser aus der Tiefsee an die Meeresoberfläche zu pumpen und die Temperatur einer Meeresfläche von jeweils 57.600 m2 pro Boot um 3°C abzusenken. Die Firma hält die Patente dieser Idee in Japan und Indien, und auch ein US-Patent ist bereits angemeldet worden. Umgesetzt sind bislang beide Projekte noch nicht.

2011 erhält Stephen Salter die in diesem Jahr von der Schottischen Regierung erstmals vergebene Saltire Prize Medal, mit der besonders herausragende Entwicklungen im Bereich der Wellen- und Gezeitenenergie honoriert werden. Der Saltire Prize selbst ist mit einem Preisgeld in Höhe von 10 Mio. Englischen Pfund verbunden - und soll Mitte 2017 demjenigen Team bzw. derjenigen Firma zugesprochen werden, das/die es schafft, eine Wellenenergieanlage über einen kontinuierlichen Zeitraum von 2 Jahren und mit einem Output von 100 GWh zu betreiben.


Doch nun weiter mit der Chronologie der Wellenenergie in Großbritannien:

Ab 1972 konstruiert Sir Christopher Sydney Cockerell, bekannt geworden als Erfinder des Luftkissenboots, eine Wellenenergie-Anlage mit beweglichen Flossen, die wie Scharniere auf den Fluten liegen. Das Hinged-Barge System oder Cockerell-Floß (Cockerell-Raft) wird 1980 patentiert, allerdings erst 1993 (o. 1996) in der irischen Shannon Estuary auch praktisch getestet. Wie wir sehen werden, beinflußt das Konzept im Nachhinein eine Vielzahl britischer Entwicklungen.

 

SEA Clam Test 1982

SEA Clam Test 1982

Im Jahr 1975 wird in Cheltenham die Firma Sea Energy Associates Ltd. (SEA) gegründet, um als Reaktion auf die Energiekrise von 1973/74 und mit der Hilfe von Regierungs- und Industrie-Stipendien eine Forschungsgruppe am Coventry Polytechnic bei der Entwicklung von Wellenenergiesystemen zu fördern. Zu diesem Zeitpunkt hat das Department of Energy bereits 17 Jahre lang ein umfassendes nationales Programm zur Arbeit an der Wellenenergie finanziert und das Vereinigten Königreich damit zum führenden Land im Bereich der Wellenenergie-Technologie gemacht. Dieses Programm wurde von einem Wave Energy Steering Committee verwaltet, und die vielen Teams, die sich mit dieser erneuerbaren Energieressource beschäftigen, profitieren von dem koordinierten Vorgehen der Energy Technology Support Unit in Harwell.

Das originale SEA Clam Konzept des Unternehmens, das auf David Evans an der Universität Bristol zurückgeht, wird in den Jahren 1975 - 1992 entwickelt, wobei die ersten Tests am Coventry Polytechnic ab 1978 erfolgen.

Das SEA Clam besteht aus einer Reihe flexibler Taschen aus verstärktem Gummi. In Reaktion auf eine einfallende Welle oszillieren die untergetauchten horizontalen Zylinder vertikal und horizontal. Mit einer sinusförmigen Welle zusammen ergibt die kombinierte Schwingung eine kreisförmige Bewegung, wodurch die gesamte einfallende Wellenenergie absorbiert werden soll. Dabei wird in den ‚Airbags’ die Luft zusammengedrückt. Die Luftmengen mehrerer Taschen kommunizieren über stromproduzierende Turbinen mit dem inneren Luftvolumen einer gemeinsamen Zentralkammer aus Stahl oder Beton, die gerade oder ringförmig sein kann. Getestet werden beide Versionen, angefangen mit der geraden Version, die im Jahr 1982 im schottischen See Loch Ness zu Wasser gelassen wird und vielversprechende Resultate zeigt. 1984 folgt am gleichen Standort ein Modell mit kreisförmigem Design im Maßstab 1:15, das 12 Luftkammern aus schwarzem Gummi besitzt. Es zeigt sich, daß die neue Konfiguration die Leistung der Vorrichtung um einen Faktor von drei verbessert, und dies bei gleichem Gesamtgewicht wie das der vorherigen geraden Ausführung.

Die von den Meereswellen verdrängte Luft aus den zwölf Luftkammern erzwingt einen Luftaustausch zwischen den Kammern, wobei die Leistung aus dem Luftstrom durch dazwischen angeordnete Wells-Turbinen (s.u.) entnommen wird. Aufnahmen zufolge werden später auch Versuche mit Taschen aus weißem Gummi gemacht, leider gibt es jedoch weder technische Details noch Angaben über die erzielte Leistung. Nach dem erfolgreichen Test-Programm werden von erfahrenen marinen Unternehmen Entwürfe in voller Größe und wirtschaftliche Rumpf-Strukturen aus Stahl und Beton entwickelt, detaillierte Kostenberechnungen angestellt, die Energie-Absorptionseffizienz durch Computermodelle optimiert und die Entwicklung der SEA Clam ganz allgemein bis 1992 fortgeführt.

SEA Clam Farm Grafik

SEA Clam Farm
(Grafik)

In diesem Jahr erscheint der National Review of Wave Energy von Tom Thorpe im Auftrag des damaligen Handels- und Industrieministeriums. In dem Bericht werden die Stromgestehungskosten der SEA Clam auf 8 Pence pro kWh beziffert, womit das System als das wettbewerbsfähigste seiner Art gilt. Darüber hinaus habe das schwimmende Gerät das Potential, viel größere Ressourcen zu erschließen, als die zu jener Zeit begünstigten Küsten-basierten Geräte. Für 1996 wird ein Prototyp aus einer starren Torus-Struktur mit einer Wasserverdrängung 5.000 t geplant, der mit einem Durchmesser von 60 m, einer Tiefe von 8 m und einer Breite von 7 m eine Leistung von 2,5 MW erzeugen soll. Die Kosten einer 25 MW Farm aus 10 Anlagen, die ein paar Kilometer vor der Westküste von Schottland verankert werden könnte, werden auf 23 Mio. Englische Pfund beziffert. Sie soll über 50 GWh Strom pro Jahr produzieren.

Dadurch, daß die fossilen Brennstoffe nach 1990 wieder billiger wurden und Investitionen in erneuerbare Energien praktisch vom Markt verschwanden, reduziert sich das Interesse an Wellenenergie weltweit, und auch das SEA-Coventry Team wendet seine Aufmerksamkeit ab 1992 anderen erneuerbaren Technologien zu.

Eine Art Wiedergeburt feiert das SEA Clam Konzept im Jahr 2007, als einige Mitglieder des ursprünglichen SEA-Coventry Forschungsteams erkennen, daß Energie aus dem Meer wieder in Mode kommt und ihr System noch immer ein wettbewerbsfähiges Design darstellt. 2008 wird die SEA Ltd. wiederbelebt und das Team beginnt wieder mit der Entwicklungsarbeit. Aus der danach folgenden Zeit ist jedoch nichts auffindbar, sodaß ich nicht sagen kann, ob das Projekt zwischenzeitlich weitergekommen ist oder nicht.


Ebenfalls im Jahr 1975 startet die britische Regierung ein ehrgeiziges Forschungs- und Entwicklungsprogramm für Wellenenergie, dessen Ziel ein kostengünstiges Kraftwerk mit einer Leistung von 2 GW ist.

Geleitet wird das Programm von Clive Grove-Palmer, und finanziert werden in seinem Verlauf verschiedene Modelle, darunter die Salter Ducks, das Cockerell Floß, ein NEL OWC sowie ein System mit dem Namen Bristol Cylinder.

Bristol Cylinder Grafik

Bristol Cylinder (Grafik)

Während ich über das NEL OWC außer einer Grafik, auf der relativ große schwimmende Objekte zu sehen sind, die unterhalb der Wasseroberfläche eine Reihe breiter Öffnungen besitzen, nichts gefunden habe, handelt es sich bei den Bristol Cylinders um große schwimmende Betonmassen, die durch den Wellenschlag in eine Kreisbewegung versetzt werden, welche in Relation zu einer Plattform, die am Meeresboden befestigt ist, energetisch weiter umgesetzt werden kann.

In der ursprünglichen Konstruktion wird die relative Bewegung des Zylinders dazu verwendet, um eine Anzahl von elastomeren Schlauchpumpen zu betreiben. Diese setzen Meerwasser unter Druck, das durch eine Reihe von Rohren einem zentralen Kraftwerk zugeführt wird, wo sich eine Pelton-Turbine zur Stromerzeugung befindet.

Das Design wird später weiterentwickelt, indem die Schlauchpumpen durch Hydraulikzylinder ersetzt werden. In diesem Fall wird das Hochdruck-Öl gesammelt und genutzt, um den elektrischen Generator zu betreiben, der sich an jedem einzelnen schwimmenden Zylinder befindet. Von einer weiteren Beschäftigung mit diesem Entwurf ist nichts zu finden.


In den späten 1970ern wird von Prof. Alan A. Wells an der Queens University in Belfast eine spezielle Turbine entwickelt, die in Wellenkraftwerken mit schwingender Wassersäule eingesetzt wird, um die Gleichrichtung des Luftstroms durch anfällige Ventilklappen zu vermeiden. Die senkrecht zur Strömung angeordneten, symmetrischen Flügelprofile erzeugen bei beiden möglichen Anströmungsrichtungen eine Vortriebskraft in Bewegungsrichtung. Diese Turbinenbauform wird unter dem Namen Wells-Turbine bekannt und setzt sich aufgrund ihrer einfachen Konstruktion schnell durch.

Der Wirkungsgrad (zwischen 0,4 und 0,7) ist allerdings geringer als der einer Turbine mit gleichbleibender Strömungsrichtung und asymmetrischen Schaufelprofilen. Ein weiterer Nachteil liegt in der fehlenden Selbstanlauffähigkeit, so daß zum Anlaufen der Generator als Motor eingesetzt werden muß.

Wavegen-Anlage 1991

Wavegen-Anlage 1991

1990 gründet Wells die Firma Wavegen, die uns hier noch häufiger begegnen wird, und zwischen 1991 und 1999 ist seine erste Turbine in einem kleinen, netzverbundenen 75 kW Versuchs-Wellenkraftwerk auf der Insel Islay vor der schottischen Westküste im Einsatz. Die Anlage, die vom britischen Handels- und Industrieministerium gefördert und von der Queens Universtity errichtet wird, besitzt eine Schwungscheiben-Energiespeicherung. Später wird die Anlage durch ein Limpet-System ersetzt (s.u.)

Bereits im Sommer 1995 geht das ‚erste kommerzielle Wellenkraftwerk der Welt’ mit einer Leistung von 2 MW in Betrieb. OSPREY 1 (Ocean Swell Powered Renewable Energy; auch: engl. Fischadler) wird von Prof. Wells und der Applied Research & Technology Ltd. (ART) in Inverness entwickelt und rund 300 m vor der schottischen Nordküste an der Mündung des Clyde-Flusses vor Glasgow verankert. Ein Konsortium aus den sechs Firmen Inverness and Nairn Enterprises, British Steel, GEC-Althom, AEA Technology und Scottish Hydro-Electric investiert 4 Mio. Pfund in die Anlage. Im Rahmen des JOULE-Programms der EU gibt es dazu eine Förderung in Höhe von 500.000 € .

Der fast 20 m hohe Stahlkoloß hat eine 20 m breite Einlaßöffnung, ein Gewicht von 750 t, funktioniert ebenfalls nach dem Wasser- bzw. Luftsäulen-Prinzip, soll 2.000 Haushalte 25 Jahre lang mit Strom versorgen und in einer zweiten Ausbaustufe mit einem zusätzlichen 1,5 MW Windgenerator ausgestattet werden. Doch nur einen Monat nach der Installation wird die Anlage durch einen der ersten Sommerstürme dieses Jahres (Hurrikan Felix) zerstört und versinkt Anfang August 1995 im Atlantik, nur 270 m vor der Küste von Dounreay, Caithness. Der starke Wellenschlag hatte Löcher in die 44 m langen Ballasttanks gerissen.

Das Konsortium plant daraufhin den Bau eines OSPREY 2 bis 1998 oder 1999. Der Entwicklungsstand dieser auch OSPREY 2000 genannten Anlage soll von der Firma Wavegen überarbeitet werden, was sich aufgrund des Mangels an Finanzierung jedoch nicht verwirklichen läßt.


Im Jahr 1982 stellt die britische Regierung die Förderung von Entwicklungsprojekten im Bereich der Wellenkraftwerke wegen ihrer ‚vorhersehbaren Unwirtschaftlichkeit’ ein... (!) - doch schon 1984 bildet sich (trotzdem) ein Firmen-Konsortium aus Großbritannien, der Schweiz und den Niederlanden, um ein Konzept des National Engineering Laboratory in East Kilbride nahe Glasgow umzusetzen. Dieses sieht fest verankerte Betonkammern vor, in welchen Wassersäulen oszillieren und die zusammengepreßte bzw. angesogene Luft über Turbinen zur Stromerzeugung nutzen (OWC-Prinzip).

Anfang 1985 wird mit dem Bau begonnen, und bereits nach 18 Monaten kann dieses Kraftwerk rund 25 % des Strombedarfs der Insel Lewin decken. Die Betonkonstruktion ist 33,6 m hoch, wobei der Boden in 20 m Wassertiefe fest verankert ist. Auf 60 m Breite gibt es 4 parallele Wellenkammern mit jeweils einem 1 MW Generator. Der gleichgerichtete Strom wird per Seekabel an Land geschickt. Die Kosten des Projekts betragen 12 Mio. Englische Pfund.


Eine relativ frühe Entwicklung bildet auch die Wellenpumpe des irischen Ingenieurs Peter McCabe, die speziell für die Entsalzung von Meerwasser gedacht ist. Die Idee geht auf das Jahr 1980 zurück, als McCabe, Mitarbeiter der irischen Firma Hydam Technology Ltd., auf einer Wellenenergiekonferenz in Cambridge erstmals mit Prof. Michael McCormick zusammentrifft, einem damaligen Abteilungsleiter der U.S. Naval Academy, der sich seit 1972 mit Wellenkraft beschäftigt. Man beginnt bald darauf Modelle der McCabe Wave Pump (MWP) zu bauen und Tests in Wellentanks durchzuführen. Bis zu einem umsetzbaren System ist es aber ein weiter Weg.

Das System besteht aus einer am Meeresboden stabil verankerten zentralen Schwimmplattform, an deren beiden Seiten breite, rechteckige und bewegliche Schwimmer aus Stahl angebracht sind, die bei ihren welleninduzierten Bewegungen einen hydraulische Druckkreislauf in Gang setzen. Diese Energie kann auf zwei Arten genutzt werden, entweder zur Stromversorgung (~ 450 kW), oder zur Produktion von Trinkwasser durch eine Umkehr-Osmose-Entsalzung (~ 275.000 m3 pro Jahr, für einen Preis von 5 €-Cent/m3).

Im Jahr 1996 wird im Shannon River an der irischen Küste von Kilbaha, County Clare, ein von Hydam gebauter 40 m langer Prototyp mit 4 m breiten Schwimmern in Betrieb genommen - der 2003 ein weiteres Mal für einen 6-monatigen Testbetrieb in der Shannon Estuary vor Anker geht. 2001 war an der John Hopkins University in den USA im Rahmen einer Doktorarbeit eine Simulation des Systems, das auch Hinged-Barge System genannt wird, durchgeführt worden, bei der eine Leistungssteigerung von über 150 % erzielt werden kann.

Etwa um 2004 herum soll auch eine kommerzielle Ausführung dieser Anlage im Bau gewesen sein, die als die bislang einfachste, billigste, am leichtesten zu bedienende und effektivste Technologie gilt und daher besonders für abgelegene Standorte ideal ist. Verifizieren ließ sich dieser Projekt bislang jedoch nicht.

Anfang 2010 gibt der in Dublin beheimatete Stromversorger Energia, ein Teil der Viridian-Gruppe, bekannt, daß man mit dem IEA-nahen US-Unternehmen Ocean Energy Systems (OES) vereinbart habe, 500 kW Wellenkraftwerke mit weiterentwickelten McCabe Wellenpumpen für einen Einzelpreis von 1 Mio. $ herzustellen und zu liefern, die jeweils 12 MWh Strom pro Tag liefern sollen und auf eine Lebensdauer von 20 Jahren angelegt sind. Meiner Recherche zufolge scheint dieses Projekt später jedoch nicht weiterverfolgt worden zu sein.


1998
erklärt der Wellenenergie-Experte Ton Thorpe, daß die Stromkosten der Wellenkraftwerke durch die zwischenzeitlich erfolgte technologische Entwicklung auf ein Zehntel der früheren Kosten gesunken seien. Nun will die Regierung entsprechende Projekte wieder fördern. So lange dauerte es wohl, bis sich die in Privatinitiative entwickelten Systeme nicht mehr länger aufhalten ließen...


Pelamis im Labormaßstab 1:7

Pelamis im
Labormaßstab 1:7

Im Januar 1998 wird im schottischen Edinburgh die Ocean Power Delivery Ltd. (ODP) gegründet, um das auch als Sea snake bezeichnete und von dem Maschinenbau-Ingenieur Richard Yemm erfundene Wellenkraftwerk Pelamis Wave Energy Converter (PWEC) zu realisieren. Dieser stellt im Grunde eine Optimierung des bereits 1985 von Masuda vorgestellten 3-Schwimmer-Floßes dar, bzw. des oben erwähnten Hinged-Barge Systems von Cockerell.

Das wie eine Wasserschlange halb untergetauchte Pelamis-System besteht pro Einheit aus drei röhrenförmigen Segmenten von 350 cm Durchmesser, die zusammen 120 m lang sind und 750 kW erzeugen. Jedes der miteinander durch Gelenke verbundenen Segmente beinhaltet ein komplettes Energiewandlermodul mit einer Leistung von 250 kW.

Durch die welleninduzierte vertikale und horizontale Knick- oder Pendelbewegung der Module wird an den hydraulischen Gelenken ein hoher Druck erzeugt, der ein Hochdrucköl durch einen hydraulischen Motor preßt, welcher wiederum an einen Stromgenerator gekoppelt ist. Die Pelamis-Kraftwerke arbeiten optimal bei Wassertiefen von 50 – 60 m, also meist in einer Entfernung von 5 – 10 km vom Strand. Der Wirkungsgrad wird mit 70 – 80 % angegeben. Ein Vorteil gegenüber anderen Technologien: Die Anlage paßt sich dem Takt des Meeres an und übersteht selbst starke Stürme. Hofft man. In Kooperation mit mehreren Universitäten wird bereits im Mai 1998 mit den Tests an Kleinmodellen im Labormaßstab begonnen.

Ab März 2002 finanziert ein internationales Konsortium unter Leitung der Norsk Hydro Technology Ventures die weitere Entwicklung mit 9,8 Mio. €, und im Laufe des Jahres 2005 wird der erste Prototyp dem neuen European Marine Energy Centre in Orkney übergeben. Die Anlage produziert genug Energie, um 500 Haushalte zu versorgen.

2006 wird mit der Installation von drei jeweils 142 m langen, 3,5 m durchmessenden und 700 t schweren P1-A Pelamis Maschinen 5 km vor der nordportugiesischen Küste bei Aguçadoura begonnen (s.u. Portugal). Federführend für dieses 2,25 MW Projekt (3 x 750 kW) sind die Unternehmen Enersis und Babcock & Brown. Enersis hat Interesse, dieses Projekt in Zukunft durch weitere 25 Einzelanlagen auf insgesamt 21 MW zu erweitern.

Vier weitere Anlagen für den Auftraggeber Scottish Power werden 2007 in einer Entfernung von 2 km vor der Westküste von Orkney installiert, wo sie im Rahmen der öffentlich finanzierten Orcadian Wave Farm vom European Marine Energy Centre (EMEC) untersucht werden.

Das dritte Projekt unter der Leitung von E.ON UK und Ocean Prospect sieht bis zu sieben Pelamis Generatoren mit einer Gesamtleistung von 5 MW vor, die in einer Entfernung von 15 km vor Hayle an der Nordküste Cornwalls im Rahmen des Wave Hub Projektes (s.u.) genutzt werden sollen.

Im September 2007 wird die Ocean Power Delivery Ltd. aus Edinburgh in Pelamis Wave Power Ltd. (PWP) umbenannt und bekommt die Auszeichnung British Best Renewable Energy Company of 2007.

Die Einweihung der Pelamis-Anlage vor der portugiesischen Küste erfolgt in Povoa do Varzim im September 2008. Die weitere Entwicklung wird weiter unten präsentiert (s.u. Portugal).

Im Februar 2009 erhält PWP den Auftrag von E.ON über die nächste Generation der Pelamis-Kraftwerke (P2). Die neue Anlage soll am neuen Standort der PWP bei den Leith Docks in Edinburgh, Schottland, gebaut und anschließend am European Marine Energy Centre (EMEC) in Orkney getestet werden. Die 180 m lange 740 kW Maschine enthält eine Reihe neuer Design-Merkmale um die Leistung zu verbessern und die Herstellung zu vereinfachen.

PWP bekommt im September 2009 eine Förderung in Höhe von 250.000 £ durch den Carbon Trust, um ein ferngesteuertes Fahrzeug (ROV) zu entwickeln, das die Pelamis Energiekonverter in Position bringen soll. Dies soll die Installation und Wartung schneller, billiger und sicherer machen.

Ende des Jahres einigt sich Pelamis mit dem europäischen Energieriesen Vattenfall auf ein 100 Mio. $ Wellenenergie-Projekt vor den Shetland-Inseln. Das neue Projekt, nach dem norwegischen Meeresriesen Aegir benannt, wird aus 26 Stück der 180 m langen Pelamis P2 Stromerzeuger bestehen und soll bis zu 200 MW Leistung erzeugen. Der Abschluß der ersten Phase des Projekts soll 2014 erfolgen, und bis 2015 soll die Leistung der einzelnen Pelamis-Elemente auf 20 MW gesteigert werden. (Wegen dem Namen ist allerdings ein Einspruch der weiter unten genannten Firma Ocean Navitas Ltd. zu erwarten, die ihre Anlage schon seit 2006 so nennt).

Pelamis P2 nach Stapellauf

Pelamis P2 nach Stapellauf

Im Mai 2010 stellt E.ON in Schottland das erste Modell der neuen P2 Anlage mit 750 kW vor, deren Gewicht ca. 1.300 t (andere Quellen: 1.500 t) beträgt. Ihren Namen ‚Vagr Atferd’ (altnorwegisch: Wellenenergie) erhält sie von Matthew Rendall von der Stromness Primary School in Orkney, der den diesbezüglichen Wettbewerb gewonnen hat. Mitte Juni wird die Anlage einem 36-stündigen Test auf offener See bei Firth of Forth unterzogen. Im Juli wird sie dann zum EMEC geschleppt, wo sie Anfang August auch wohlbehalten eintrifft und im Oktober ans Netz angeschlossen wird. Einen Monat später liefert die P2-Anlage erstmals Strom und die beteiligten Unternehemen E.ON und ScottishPower Renewables geben bekannt, daß im Folgejahr noch eine zweite P2 vor Orkney in den Testbetrieb gehen soll.

Ebenfalls im August 2010 ist Pelamis Wave Power das erste Entwicklungsunternehmen, das mit seinem Wellenfarm-Projekt bei Farr Point, Sutherland, als Teilnehmer bei dem mit 10 Mio. £ dotierten Saltire Prize der schottischen Regierung zugelassen wird. Um hierbei zu gewinnen, muß die Farm zwischen Januar 2015 und Januar 2017 ohne Unterbrechungen mindestens 100 GWh Strom ins Netz einspeisen.

Das ursprünglich Armadale Wave Farm genannte Projekt an der Nordküste Schottlands, einige Kilometer vor Bettyhill in Sutherland, wird 2008 gestartet, als man die Genehmigung für die Netzanbindung einer Farm (< 10 MW) erhält. Im März 2010 wird eine Leasingvereinbarung mit der Liegenschaftsverwaltung Crown Estate geschlossen. In der ersten Phase soll die Farm auf 7,5 MW, und in einer zweiten auf 50 MW ausgebaut werden. Die Gesamtkosten werden auf 150 - 200 Mio. £ geschätzt. Im November gewinnt E.ON bei der ersten Vergaberunde der Crown Estate außerdem zwei 50 MW Parzellen für Gezeitenenergie-Projekte vor Orkney.

Weitere geplante P2-Projekte sind die 20 MW Aegir-Wellenfarm vor der Westküste Shetlands, wo für den Auftraggeber Vattenfall im Rahmen eines Joint-Venture bis zu 26 Pelamis-P2-Maschinen eingesetzt werden sollen, sowie die Bernera-Wellenfarm vor der schottischen Westküste von Great Bernera, Western Isles, mit identischen Spezifikationen. Diese soll bereits 2013/2014 ans Netz gehen.

Im April 2012 wird Richard Yemm, Gründer der Firma Pelamis Wave Power, mit der in diesem Jahr zum zweiten Mal vergebenen Saltire Prize Medal ausgezeichnet.


Die Energie-Firma Energy Island Ltd. mit Hauptsitz in London, die seit etwa 2000 das Konzept von Energie-Inseln entwickelt, die neben Solarzellen und -türmen auch Wellen-, Wind- und Meeresströmungs-Kraftwerke beinhalten, beschäftigt sich auch mit einer ganz eigenen Form von Wellenenergiewandler.

Der Lilypad twin membrane wave energy converter besteht aus einer auf dem Wasser schwimmenden flexiblen Membran, die der Wellenbewegung folgt. An der Unterseite übertragen Lastverteilungselemente die entstehenden Hubkräfte auf rasterförmig verteilte Verbindungen, an denen Schlauchpumpen befestigt sind. Diese arbeiten nach dem Prinzip, daß sie elastisch aus ihrer ursprünglichen zylindrischen Form mit großem Durchmesser verlängert werden, wodurch sich nach und nach ihr Volumen reduziert und das innen befindliche Arbeitsmittel unter Druck gesetzt wird.

Am unteren Ende sind die Schlauchpumpen mit einer zweiten Membrane verbunden, die mit Ballast beschwert ist und Ventile besitzt, so daß sie einer Aufwärtsbewegung widerstehen kann. Ist eine Welle vorbeigerollt, sinkt die beschwerte Membran durch die Schwerkraft wieder nach unten, die Ventile nach oben öffnen sind, und das System kehrt zu seiner Ausgangsposition zurück, um für den nächsten Zyklus bereit zu sein. Das unter Druck gesetzte Arbeitsmittel wird genutzt, um über einen hydraulischen Generator Strom zu erzeugen. Über praktische Versuche und Umsetzungen ist bislang nichts bekannt. Mehr über Energie-Inseln findet sich im Kapitelteil Maritime Solarinseln und Habitate.


Ab 2000 arbeitet auf der Isle of Islay an der schottischen Westküste eine kleine Felsküsten-OWC-Anlage mit einer Leistung von 500 kW, die von der bereits erwähnten Firma Wavegen aus Inverness betrieben wird und als weltweit erste Versuchsanlage gilt, welche die aus Wellenkraft erzeugte Elektrizität in ein kommerzielles Stromnetz einspeist. Bei der von Voith Hydro errichteten Limpet-500 Anlage (Limpet = Land Installed Marine Powered Energy Transformer) wird eine Wells-Turbine eingesetzt, die sich unabhängig von der Anströmung immer in gleicher Richtung dreht. Später wird diese durch zwei gegenläufige 250 kW Turbinen ersetzt.

Die OWC-Anlage besteht aus drei kaminartigen Betonkammern, deren gemeinsame Öffnung unter der Wasseroberfläche liegt. Mit jeder ankommenden Welle wird das Wasser in die ca. 20 m langen Röhren gepreßt und beim darauffolgenden Wellental wieder herausgesaugt. Am oberen Ende münden die Röhren in die Turbine. Ein an die Turbinen gekoppeltes Schwungrad sorgt auch in der Phase zwischen zwei Wellen für eine gleichmäßige Stromproduktion. Die Konstrukteure beachten jedoch nicht, daß sich vor der Küste ein Plateau befindet, das den Wellengang negativ beeinflußt. Dadurch erbringt die Anlage lediglich ein Zwanzigstel der eigentlich angepeilten Leistung.

Im März 2003 gibt das britische Handels- und Industrieministerium bekannt, daß der Prototyp eines neuen Wellenenergie-Generators von Wavegen – das Unternehmen ist inzwischen in der OWC-Technologie international führend – mit 2,1 Mio. Pfund gefördert wird. Standort des Projektes sind die Western Isles, wo auch Versuche mit Gezeitenkraftwerken gemacht werden.

Neben dem Küstenwellenkraftwerk Limpet entwickelt Wavegen eine zweite Variante, die sogenannte Breakwater-Turbine. Diese funktioniert nach dem gleichen Prinzip, doch wird die OWC-Technik in eine bereits existierende Küstenschutzmauer oder eine Hafenmole integriert. Eine Version des Breakwater-Typs wird ab 2004 ebenfalls auf Islay getestet. Bis 2008 soll im Baskenland ein entsprechendes Projekt realisiert werden, bei dem 16 Turbinen mit je 18,5 kW Leistung durchschnittlich 200 Haushalte mit Strom versorgen sollen. Das dort geplante Ente Vasco de la Energía Mutriku Projekt wird voraussichtlich Spaniens erstes netzgekoppeltes Wellenkraftwerk (s.d.).

Im Mai 2005 wird Wavegen von dem deutsch-österreichischen Joint Venture Voith Siemens Hydro (VSH) übernommen und firmiert weiterhin unter dem Namen Voith Hydro Wavegen.

Im August 2006 schließen Wavegen und die britische RWE-Innogy-Tochter RWE Npower Renewables ein Abkommen zur Entwicklung eines 3 MW Wellenkraftwerks auf der Hebrideninsel Lewis, das auf der OWC-Technologie basiert, wie sie in Wavegens Limpet-Anlage seit 2000 im Einsatz ist. Das bis 2011 geplante Siadar Wave Energy Project (SWEP) könnte mit seiner Nennleistung von 4 MW das bislang größte OWC-Wellenkraftwerk der Welt werden. Rund 350 m vor der Küste gelegen, soll das Kraftwerk etwa 30 Mio. Pfund kosten und mit seinen rund 8.000 MWh pro Jahr etwa 1.500 Haushalte der Western Isles mit Strom versorgen.

Wavegen 100 kW Turbine

Wavegen 100 kW Turbine

Das Kraftwerk wird aus einer Betonkonstruktion mit 36 Turbinen bestehen und soll auf einem flachen, 250 m langen künstlichen Damm mit dem Meeresboden verankert werden. Es wird in mehreren kleinen Einheiten an der Kaikante fertig montiert, vor Ort geschleppt und dort abgesenkt. Die Gesamtbauzeit veranschlagt Npower auf etwa anderthalb Jahre. Ein Alternativvorschlag ist, das Kraftwerk in eine bestehende Küstenschutzmauer zu integrieren, was die Baukosten senken würde.

Als Prototyp für das Siadar Projekt nimmt Voith Siemens im August 2008 auf Islay eine 100 kW Turbine in Betrieb. Verantwortlich für die Entwicklung ist npower renewables, der britische Ableger der RWE Innogy, und unterstützt wird sie durch das Wave and Tidal Energy Support (WATES) Programm der schottischen Regierung. Im Endausbau, der bereits 2009 beginnen kann, sofern bis dahin die Genehmigungen vorliegen, soll die Anlage bis zu 4 MW produzieren.

2010 präsentiert Wavegen auf seiner Homepage eine neuentwickelte 18,5 kW Wells-Turbine, die als Modul zum Einbau in Wellenbrecher, Deichanlagen oder Hafenwände gedacht ist und mitsamt Ventil und Schalldämpfer ausgeliefert wird. Das sehr einfache und robuste Komplettmodul wiegt weniger als eine Tonne, so daß Installation oder Deinstallation mittels eines kleinen Mobilkrans erfolgen kann. Diese Turbinen bilden die bereits fünfte Generation der Wells-Turbinen und vereinen alle Erfahrungen und Kostenreduktionsmöglichkeiten der bisherigen Entwürfe und der operativen Ergebnisse der Limpet-Anlage. Eine Reihe von europäischen Hafenbehörden zeigen Interesse an der Installation dieser Technologie.

Im November 2010 feiert die Limpet-500 Anlage ihr 10-jähriges Bestehen.

Im Juli 2011 meldet die Presse, daß sich RWE aus dem Siadar Projekt zurückzieht, obwohl die schottische Regierung bereits eine Förderung in Höhe von 6 Mio. Pfund zugesagt hatte.

Im Dezember erhält Voith Hydro Wavegen, die schottische Voith-Tochter im Bereich der Wellenkraft, einen Preis für herausragende Leistungen bei der Nutzbarmachung von Erneuerbaren Energien. Das Scottisch Council for Development and Industry würdigt damit die Inbetriebnahme des weltweit ersten kommerziell arbeitenden Wellenkraftwerks im nordspanischen Mutriku (s.u. Spanien).

 

Die bereits 1981 gegründete britische Beratungsirma IT Power Ltd. mit Sitz in Hampshire und Bristol, die sich auch mit Gezeiten- und Meeresströmungen beschäftigt (s.d.), entwickelt einen schwimmenden Wandler für die Wellenenergie, der keine beweglichen Teile unter Wasser besitzt und mit seinem, durch die hindurchgehenden Wellen erzeugten Luftdruck eine stromproduzierende Turbine antreibt. Das Unternehmen kooperiert dabei mit der 2001 gegründeten Firma Offshore Wave Energy Ltd. (OWEL).

In der ersten Phase, die von einem DTI SMART Award unterstützt wird, erfolgt eine mathematische Modellierung der patentierten Anlage, parallel zur Erprobung eines 1,8 m langen Modells im Maßstab 1:100 im Wellentank der Firma QinetiQ. Eine Machbarkeitsstudie für die technisch sehr einfache Anlage wird 2002 veröffentlicht.

Die zweite Phase, die durch den Carbon Trust unterstützt wird, umfaßt weitere Simulationen sowie die Erprobung eines 15 m langen Modells im Maßstab 1:10 im Wellentank des New and Renewable Energy Centre (NaREC) bei Blyth im Norden von England in den Jahren 2004/2005.

OWEL Modell 1:10

OWEL Modell 1:10

Im Januar 2009 wird die Weiterentwicklung der von Prof. John Kemp, dem Inhaber der beiden Firmen IT Power und OWEL, erfundenen Luftdruck-Technologie durch eine Förderung der South West Regional Development Agency (SWRDA) unterstützt. Ziel ist ein 1:1 Prototyp, der unter dem Namen Grampus bekannt wird (eine Delphinart).

Die Versuche mit einem 1:40 Modell des OWEL Grampus Wave Energy converter an der University of Southampton zeigen im Juni, daß bei der Umwandlung des horizontal wirkenden Anteils der Wellenenergie in Luftdruck mit einem Wirkungsgrad von 25 % gerechnet werden kann. Das Unternehmen möchte schon Ende 2009 damit beginnen, einen rund 200 m langen seegängigen Prototyp zu entwickeln und zu testen. Dieser soll möglicherweise auch mit zusätzlichen Windkraftwerken bestückt werden. Insgesamt wird mit einer Leistung von 6 MW gerechnet. Bislang konnte jedoch noch keine Finanzierung dafür gesichert werden.

Im Juli 2010 gibt OWEL bekannt, daß man nach Erhalt einer Förderung des Technology Strategy Board in Höhe von 2,5 Mio. £ nun damit beginnen wird, einen großen funktionierenden Prototyp zu entwickeln und zu erproben. Ziel ist eine 0,5 MW leistende, zertifizierte und kommerziell anwendbare Anlage. Gemeinsam mit einer langen Reihe von Partnern wie dem Ingenieurbüro Gifford, der Schiffbaufirma A&P Falmouth, der University of Plymouth, dem National Physical Laboratory und anderen arbeitet das Projekt-Team ab dem März 2011 an einem 350 kW leistenden, 42 m langen und 18 m breiten Demonstrator, der an der Wave Hub-Anlage vor der Nordküste von Cornwall getestet werden soll. Eine ähnliche kommerzielle Maschine für die offene See soll sogar 1 MW erzielen.

Tatsächlich ist man aber auch im August 2012 noch immer dabei, kleine Modelle im Maßstab 1:50 an der Plymouth University zu testen, und erst im Mai 2013 meldet die Firma das endgültige Design des Demonstrators als abgeschlossen und beginnt die Herstellung der einzelnen Strukturelemente ihres Wellenenergiewandlers auszuschreiben, dessen Projektkosten mit 5 Mio. £ beziffert werden. Bislang erst angedacht ist ein 2 MW Kraftwerk mit drei Schächten, das bei einer Gesamtlänge von 70 m und einen Tiefgang von 8 m mit drei jeweils 22 m breiten Einlaßöffnungen ausgestattet ist.

 

Die britische Firma Engineering Business Ltd. (EB) aus Northumberland beginnt 1997 an einem Unterwasser-Energiesystem namens Active Water Column Generator (AWCG) zu arbeiten, das zur Nutzung von Meeresströmungen gedacht ist – und aus dem sich später das Stingray-System entwickelt (s.d. unter Großbritannien). Technologisch besteht auch eine gewisse Ähnlichkeit mit dem bereits weiter oben beschriebenen finnischen WaveRoller.

Zur Erweiterung der Anwendungsbereiche von Meeresenergien startet EB im Jahr 2002 mit der Untersuchung des Frond Wave Generator, der an der Lancaster University entwickelt worden ist. Dieser besteht aus einer oberflächennahen Kollektorfläche, die wie ein senkrecht stehendes Paddel schwenkbar an einem Arm montiert ist, der in 20 – 35 m Wassertiefe auf dem Meeresboden verankert ist. Die Energie der Wellen wird in hydraulische Energie, und diese mit Hilfe eines hydraulischen Motors und eines Generators weiter in elektrischen Strom umgewandelt.

Frond Wave Generator Grafik

Frond Wave Generator (Grafik)

An der Lancaster University werden Simulationen sowie Laborversuche im Maßstab 1:33 und 1:25 durchgeführt. 2003 erscheint der erste gemeinsame Bericht samt einer Machbarkeitsstudie, der zufolge Anlagengrößen von 150 – 500 kW sinnvoll erscheinen. Die Komplettkosten für eine Farm mit zehn Stück der 500 kW Frond Generatoren werden auf knapp 14 Mio. £ geschätzt.

2005 wird der Bericht über 2. Phase mit Tests an diversen Bauformen veröffentlicht, die an den Universitäten Lancaster und Newcastle durchgeführt werden. Es besteht der Plan zum Bau einer vorkommerziellen 10 MW Demonstrationsfarm. Das Projekt wird jedoch nicht direkt weitergeführt, sondern fließt möglicherweise in die Weiterentwicklung des Oyster ein (s.u.). Der Pfeil auf der Abbildung des Designs zeigt auf einen Menschen - um eine Vorstellung von der Größe des Systems zu geben.

An der Lancaster University wird ab 2007 auch an einem von Bob Chaplin erfundenen WRASPA-System gearbeitet (Wave-driven Resonant, Arcuate-action, Surging Power Absorber), das für Wassertiefen bis 50 m gedacht ist und aus einem großen Paddel besteht, das senkrecht im Meeresboden verankert seine Schwingung in hydraulischen Druck wandelt.

Daneben wird auch noch an einem sehr robusten PS Frog Mk 5 Wellenenergie-Absorber mit Lineargenerator geforscht, über den ansonsten aber nichts zu erfahren ist. Bei einer Recherche 2013 gibt es bei allen genannten Systemen der EB nichs Neues, da sich das Unternehmen inzwischen vermutlich vollständig auf den Bereich der Strömungsenergie konzentriert.


Mitte der neuen Dekade startet die regenerative Wellenenergie in Großbritannien richtig durch. Im Jahr 2004 wird das European Marine Energy Centre (EMEC) etabliert, um die neuen Technologien zu testen, die von privaten Firmen im Bereich der Wellenkraft, Strömungs- und Gezeitenenergie entwickelt werden.


AWS wave energy Grafik

AWS System
(Grafik)

Die AWS Ocean Energy Ltd. in Alness ist ein 2004 gegründetes schottisches Unternehmen, das an einem patentierten Konverter namens Archimedes Waveswing System (AWS) arbeitet. Die ursprünglich 1995 von Fred Gardner und seiner holländischen Firma Teamwork Techniek entwickelte Anlage, deren Rechte 2004 von AWS gekauft werden, besteht aus einem großen luftgefüllten Zylinder, der sich komplett unterhalb der Wasseroberfläche befindet. Die welleninduzierte Relativbewegung zwischen dem oberen schwimmenden Part und dem unteren festen Teil wird über einen Lineargenerator zu Strom umgewandelt. Das AWS wird 6 m unter der Wasseroberfläche installiert, wobei die Bojen auch relativ nah nebeneinander montiert werden können.

Eine erste 2 MW Pilotanlage wird schon ab Oktober 2004 im Rahmen des Thermie-Projektes der EU an der nordportugiesischen Küste bei Póvoa de Varzim getestet. Sie speist ihren Strom (rund 1,5 MW) erfolgreich ins Netz ein und erzielt dabei einen Wirkungsgrad von 35 %.

Im März 2006 beginnt AWS neue Techniker und Ingenieure zu rekrutieren und gibt im April bekannt, daß sich die Investmetgruppe RAB Capital mit 2 Mio. englischen Pfund eingekauft hat. Damit soll eine vorkommerzielle 250 kW Demonstrationsanlage hergestellt werden, die als MK 11 (oder Mark Two design) ab Mitte 2009 am European Marine Energy Centre (EMEC) in Orkney installiert und erprobt werden kann.

Im Februar 2007 bekommt das Unternehmen eine Förderung der schottischen Regierung in Höhe von 2,1 Mio. Pfund um sein vorkommerzielles System weiterzuentwickeln. Diese Bojen werden etwa 25 m hoch sein und einen Durchmesser von 12 m haben. Sie sind mit Schwungscheiben ausgestattet und sollen jeweils 1 MW erzeugen.

Mitte 2007 gibt AWS bekannt, daß man ab dem dritten Quartal 2009 die erste Minifarm mit 500 kW Archimedes-Einheiten installieren will. Ein Jahr später sollen bereits 20 Einheiten in Betrieb sein. Bis 2013 soll diese Farm sogar auf 100 Einheiten ausgebaut werden. Diese Modellgröße wird einen Durchmesser von 8 m haben und einen Zylinderhub von ebenfalls 8 m.

AWS II Grafik

AWS II (Grafik)

Im August 2007 gewinnt das Unternehmen auf der internationalen Konferenz Energy Ocean in Hawaii sowohl einen Company Pioneer Award als auch einen Technology Pioneer Award. Außerdem stellt der Carbon Trust weitere Fördergelder in Aussicht. Investitionsmittel gibt es vom Shell Technology Ventures Fund der Royal Dutch Shell plc. und vom Global Portfolio Tudor Investment Fund. Dies führt zur Erweiterung der Arbeitsmöglichkeiten von AWS in Alness, Ross-shire, im schottischen Hochland, sowie zur Entwicklung eines Folgemodells im Laufe des Jahres 2008.

2009 gibt es weitere 2,3 Mio. £ von Shell und vom Scottish Co-investment Fund. Nun wird ein voll funktionsfähiger Prototyp AWS-III für 2011 angekündigt, dem 2013 eine vorkommerzielle Demonstrationsanlage folgen soll, während 2014 eine erste Demonstrationsfarm mit 10 MW in Betrieb genommen werden soll.

Ab Mai 2010 wird ein Modell der neuen Version im Maßstab 1:9 vier Monate lang im berühmten Loch Ness getestet. Als im Juli der schottische Minister für Unternehmen und Energie den Teststandort besucht, kann er auch gleich bekanntgeben, daß AWS aus dem WATERS-Programm (Wave and Tidal Energy: Research, Development and Demonstration Support) Fördermittel in Höhe von 1,39 Mio. £ bekommen wird, um die Weiterentwicklung der neuen Version AWS-III voranzutreiben.

Die ringförmige und schwimmende Struktur im Maßstab 1:9 und mit rund 60 m Durchmesser besteht aus 12 Einzelzellen und besitzt eine Leistung von 2,5 MW. Zur Überwindung einer der grundlegenden Schwierigkeiten im Bereich der Wellenenergie hat das AWS-III Design keine beweglichen mechanischen Teile, die in Kontakt mit Meerwasser kommen. Dies geschieht mit Hilfe eines um den Stahlrumpf angebrachten neuartigen Systems flexibler Membranen und durch die Einbeziehung von Luftturbinen.

Interessant ist, daß AWS selbst eine sich während der Entwicklung immer stärker abzeichnende Ähnlichkeit des neuen Modells mit einem anderen Wellenenergiegerät feststellt, nämlich der Coventry Muschel (Coventry Clam), die in den 1970er Jahren an der Coventry University entwickelt wurde... während das dortige Team ursprünglich wiederum mit der Salter Duck-Technologie begonnen haben soll (s.o.).

Im Juli 2010 gibt es für die AWS und ihren wissenschaftlichen Partner, die University of Strathclyde, weitere 350.000 £ vom Technology Strategy Board der britischen Regierung.

Im Juni 2011 gibt AWS bekannt, daß die französische Alstom 40 % des Wellenenergie-Unternehmens übernommen habe. Die anderen beiden Hauptinvestoren sind der Shell Technology Ventures Fund 1 und die Scottish Investment Bank. Die Akquise ergänzt die bestehenden Meeresenergie-Aktivitäten von Alstom in Nantes, Frankreich, wo das Unternehmen die Entwicklung des Prototyps einer 1 MW Gezeitenturbine in kommerziellem Maßstab betreibt, der Beluga 9. Hierfür hatte das Unternehmen kürzlich die Tochter Alstom Ozean geschaffen.

AWS III Farm Grafik

AWS III Farm (Grafik)

Alstom gründet im Januar 2012 gemeinsam mit dem schottischen Meerestechnik-Unternehmen SSE Renewables ein Joint Venture zur gemeinsamen Entwicklung der weltweit größten Wellenenergie-Farm rund 5 km vor der nördlichen Küste von Orkney. Das Costa Head Wave Project mit bis zu 200 MW soll in einer Wassertiefe von 60 bis 75 m in der ‚Strategic Area’ Pentland Firth and Orkney Waters der Crown Estate stationiert werden. Nach Durchführung detaillierter Standortanalysen und einer Umweltverträglichkeitsprüfung sollen in einer ersten Phase vier Systeme mit zusammen 10 MW installiert werden, bevor mit der Errichtung des gesamten Parks begonnen wird. SSE Renewables hatte bereits 2010 die exklusiven Rechte an der Entwicklung des Standorts Costa Head erworben und entwickelt derzeit – gemeinsam mit Partnern – die Hälfte der von der Crown Estate angemieteten Standorte für Wellen- und Gezeitenkraftwerke mit einem Gesamtumfang von 1,6 GW.

Die für das Costa Head Projekt vorgesehenen 2,5 MW AWS III Geräte werden aus einer Anordnung von 12 Zellen bestehen, die jeweils 16 m breit und 8 m tief sind. Das Gesamtgewicht der Stahlstruktur beträgt knapp 1.300 Tonnen.

Die jüngste Meldung der AWS vom Oktober 2012 besagt, daß man aus dem WATERS 2 Programm weitere 3,9 Mio. £ bekommen habe, um den AWS III weiter zu entwickeln und im Laufe des Jahres 2013 eine Anlage im Maßstab 1:1 zu entwerfen und zu bauen, um diese im Folgejahr auf offener See am EMERC testen zu können. Die Arbeit an dem 10 MW Demonstrations-Array soll 2015 beginnen, und dessen Installation dann 2016 erfolgen.

 

Trident Energy Grafik

Trident Energy (Grafik)

Hugh Peter Kelly gründet 2003 seine Firma Trident Energy Ltd. mit Sitzen in Lowestoft und Southend-on-Sea auf Grundlage der Idee, mit Schwimmern verbundene Linear-Generatoren zu nutzen, um die Wellenenergie direkt in Strom umzuwandeln. Er patentiert seine Erfindung und startet ein umfangreiches F&E-Programm, um das Konzept der Direct Energy Conversion Method (DECM) zu überprüfen. Das System gilt als das einfachste seiner Art, da weder hydraulische Geräte noch eine Luftverdichtung erforderlich sind. Die auf und ab schwimmenden Bojen unterhalb der aufgeständerten Anlage bewegen die senkrecht beweglichen Teile des Lineargenerators - die einzigen beweglichen Teile des Systems überhaupt.

Von Fördermitteln aus dem Carbon Trust unterstützt werden im Jahr 2004 die ersten Tests am New and Renewable Energy Centre (NaREC) in Blyth durchgeführt und 2005 erfolgreich abgeschlossen. 2006 folgen die Aqkuise von Drittmitteln zur Weiterentwicklung der Technologie, eine zusätzliche Unterstützung durch die East of England Development Authority (EEDA) sowie weitere Tests im Wellentank des NaREC.

Im April 2007 beginnt das Unternehmen ein Offshore-Demonstrationsprojekt. Die erste Phase des Projekts umfaßt die Entwicklung und das Testen einer verkleinerten Version seiner Offshore-Testplattform am NaREC. Die Versuche werden im Juli 2007 ebenfalls erfolgreich abgeschlossen und führen zu der Einschätzung, daß eine Farm von 1 km2 Größe bis zu 100 MW erzeugen könnte.

Trident Energy beabsichtigt nun, bis 2010 eine Offshore-Anlage bereitzustellen, die dann ein Jahr lang im praktischen Einsatz geprüft werden soll. Tatsächlich wird im November 2008 eine 150 t schwere und 16 m hohe Demonstrationsanlage vorgestellt, die von der Marinebau-Firma Small & Co. in Lowestoft gebaut wird.

Trident Energy Versuch

Trident Energy Versuch

Im April 2009 wird der 20 kW starke Trident DECM Generator zu seinem Teststandort rund 5 Meilen vor Southwold, Suffolk, geschleppt, wo er für einen geplanten Testzeitraum von 3 Monaten mittels untergetauchter Pontons verankert wird. Die Plattform mit den vier 230 V Wechselstrom-Generatoren sowie etwa 3 m Länge der massiven Maschinenbeine bleiben sichtbar über dem Wasser. Anschließend soll mit dem Bau einer Anlage in kommerzieller Größe begonnen werden. Die Testergebnisse sind bislang nicht veröffentlicht worden.

2009 zieht sich Unternehmensgründer und Firmenschef Kelly aus der Firma zurück, die sich in den Folgejahren auf die Ausreifung der patentierten PowerPod-Technologie konzentriert. Dieses modulare Gerät beinhaltet eine Reihe von Linear-Generatoren und soll gleichermaßen im Bereich der Wellen- und Gezeiten-Energie einsetzbar sein. Besonderes Augemerk wird inzwischen auf eine Kombination mit Offshore-Windkraftwerken bzw. den Einsatz an Öl- und Gasplattformen gerichtet.

Neue Meldungen gibt es erst wieder vom August 2011, als Trident bekannt gibt, von Scottish Enterprise einen Zuschuß in Höhe von 220.000 £ bekommen zu haben, um das PowerPod System weiter zu entwickeln, nach Glasgow in neue Büros umzuziehen und das Team zu erweitern. Im November unterzeichnet die Firma einen Kooperationsvertrag mit RenewNet, einer führenden Elektrotechnik-Forschungseinrichtung, die den Wissenstransfer zwischen Hochschulen und Unternehmen fördert. Durch die Zusammenarbeit erhält Trident Zugriff auf die Ergebnisse der weltweit führenden Lineargenerator-Forschungen, die an der Universität Edinburgh durchgeführt werden und nun in neuartige, kostengünstige Generator-Designs einfließen sollen.

Anfang 2012 schließt Trident in der firmeneigenen Onshore-Testanlage in Lowestoft umfangreiche Tests der Prototypen ab, bei denen bestätigt werden kann, daß die linearen Generatoren die Leistungsstufen erreichen, die für kommerzielle Offshore-Anwendungen erforderlich sind. Im Mai gibt es weitere 225.000 £ als Zuschuß aus dem SMART: SCOTLAND Programm der Scottish Enterprise, um noch in diesem Jahr mit Probeläufen der PowerPod Systeme zu beginnen.

Um dies zu tatsächlich realisieren zu können wird im November eine neue, nicht näher bezifferte Finanzierungsrunde abgeschlossen, bei der als neuen Investoren der Low Carbon Innovation Fund (LCIF) und die Mitglieder des London Business Angels Netzwerks auftreten. Schon einen Monat später wird mit der Kishorn Port Ltd. ein einjähriger Mietvertrag für einen Standort bei Kishorn im Nordwesten Schottlands, mit Blick auf die Isle of Skye, unterzeichnet, wo die PowerPod Wellenenergie-Systeme ab dem Frühjahr 2013 auf offener See getestet werden sollen.

Die bislang jüngste Meldung stammt vom März 2013: Im Zuge einer zweiten Finanzierungsrunde in Höhe von 440.000 £ von den Business Angels und dem Angel CoF gelingt es Trident Energy, bis zu diesem Datum 1 Mio. £ zusammen zu bekommen. Das Unternehmen hofft, daß dies für die geplanten Testläufe ausreichend ist. Mit dem Engineering zur Integration der Generator-Technologie wird die Babcock International Group beauftragt.

 

Auch an der Universität von Manchester arbeitet ein Team um Prof. Peter Stansby mit Unterstützung des Carbon Trust und gemeinsam mit den Industriepartnern Carillion (früher Mowlem plc) und Royal Haskoning ab 2004 an einem innovativen, patentierten Wellenkraftwerk.

Unter dem Namen Manchester Bobber werden bis 2005 verschiedene Versionen im Labor getestet, und auch die Untersuchungen an Modellen im Maßstab 1:100 und 1:10 im Wellenkanal des NaREC können im September 2006 erfolgreich beendet werden. Parallel dazu wird ein Prototyp in Originalgröße geplant (30 x 60 m), dessen 25 oder 50 einzelne Einheiten jeweils 500 kW Strom erzeugen sollen.

Grafik des Manchester Bobber

Manchester Bobber (Grafik)

Bei dem Bobber handelt es sich um eine Auftriebsanlage mit mehreren Schwimmkörpern, die über Seilzüge, Kupplungen, Getriebe und Generatoren den gewünschten Strom erzeugen.

Eine zukünftige kommerzielle Plattform für Wassertiefen von 20 – 40 m soll im Jahresdurchschnitt 4 MW erzeugen können. Für deren Entwicklung wird mit Hilfe der University of Manchester Intellectual Property Limited (UMIP) die Firma Manchester Bobber Company Ltd. gegründet, die mit neun industriellen Partnern zusammenarbeitet.

Ende 2007 gewinnt der Manchester Bobber den Marine Energy Award des 2007 Rushlight Awards, danach wird es jedoch ruhig um das Projekt. Die bislang einzige Meldung besagt, daß das Unternehmen beabsichtigt, 2009 ein Einzelsystem in voller Größe beim European Marine Energy Center, Orkney, testen zu lassen.


Die im September 2005 gegründete Green Ocean Energy Ltd. in Aberdeen, Ostschottland, entwickelt eine Wellenenergie-Boje namens Ocean Treader, die bei einer Gesamtlänge von 50 m mit zwei jeweils 20 m langen Schwimmer-Armen ausgestattet ist. Die Welle trifft zunächst auf den ersten Schwimmer und hebt und senkt diesen, bewegt dann die Boje selbst und schließlich auch den zweiten Schwimmer. Durch die relative Bewegung der einzelnen Teile zueinander wird die Wellenkraft über hydraulische Zylinder in Strom verwandelt. Eine Einzelanlage erzeugt etwa 500 kW.

Eine clevere Modifikation bildet der Wave Treader, der im Gegensatz zu dem Ocean Treader nicht frei schwimmt, sondern - ähnlich dem obigen PowerPond - direkt an den Fundamenten von Offshore-Windanlagen angebracht werden kann. Dies hat den Vorteil, daß sich der Windpark und die Wave Treader die Untersee-Kabel teilen können, mit denen der Strom an die Küste transportiert wird.

Beide Systeme sollen aus kostengünstigen Standard-Teilen gefertigt werden und sind auf Wartungsarmut und eine Lebensdauer von 25 Jahren angelegt. Die Wartungsintervalle sollen 5 Jahre betragen.

Nachdem 2005 das Patent angemeldet ist, beginnen 2007 an der Strathclyde University Versuche im Maßstab 1:50, gefolgt von dem Bau eines 1:12,5 Prototyp im Jahr 2008, der anschließend am NaRec getestet wird. In diesem Jahr erhält Green Ocean eine Förderung von 60.000 £ aus dem NPower Juice Fund.

Wave Treader Laborversuch

Wave Treader Laborversuch

Im April 2009 zeichnet die CAD-Firma Autodesk das Wellenkraft-Unternehmen als Inventor of the Month aus, und im Mai kann Green Ocean Energy erstmals ein Modell des Ocean Treader auf der All Energy Messe in Aberdeen vorstellen. Im September folgt eine Förderung in Höhe von 100.000 £ durch den Scottish Enterprise Seed Fund, außerdem werden weitere 150.000 £ an privaten Investitionsmitteln eingeworben. Diese Finanzierung erlaubt es dem Unternehmen, das Engineering und Testen seines Wave Treader weiterzuführen.

2010 wird das Design für einen Wave Treader in voller Größe abgeschlossen und mit dessen Bau begonnen. Die Anlage soll 2011 in den Testbetrieb gehen. Für 2013 ist die Installation eines Modells der 2. Generation geplant, und für 2014 der Aufbau einer ersten kleinen Farm. Im Jahr 2015 soll dann die kommerzielle Nutzung auf schottischen Offshore-Windfarmen beginnen. Beim jüngsten Update dieses Kapitelteils Mitte 2013 ist von der Firma Green Ocean Energy jedoch nichts mehr zu finden.


Der bereits 70-jährige Erfinder George Leslie aus Kirkwall stellt Mitte 2005 einen weiteren Vorschlag für ein Wellenkraftwerk vor. Dabei geht es um ein kompliziertes System von Spulen, in denen eine Mischung aus Luft und Wasser zyklisch expandiert und wieder zusammengepreßt wird. Die Spulen sind in einem Stahlzylinder mit Flossen untergebracht, der knapp unterhalb der Meeresoberfläche schwimmt und am Meeresboden verankert ist. Einer der Vorteile des Systems ist, daß es keinerlei beweglichen Teile besitzt. Ein kleines, eigenhändig hergestelltes Modell der Leslie Pump kann die Funktion durch einen nach oben gerichteten Wasserstrahl erfolgreich belegen. Mit Hilfe des Shetland Islands Counsil soll nun als nächstes ein 10 kW Modell hergestellt und im Hafen von Lerwick getestet werden. Von einer Umsetzung dieses Plans ist mir allerdings nichts bekannt.


Grafik des Wellenkraftwerks Oyster

Oyster (Grafik)

Viel Presse bekommt das Konzept des im Februar 2005 von Allan Thomson gegründeten Unternehmens Aquamarine Power Ltd. in Edinburgh. Dabei geht es um das Modell Oyster (= Auster), das etwa fünf Jahre zuvor von Sian McGrath erfunden wurde. Prof. Salter wirkt übrigens als Berater dieser Firma.

Bei der Oyster handelt es sich um einen im Wellengang hin und her schwingenden Konverter, der eine gewisse Ähnlichkeit mit den früher weitverbreiteten Industrie-Heizkörpern hat. Die Bewegung wird in hydraulischen Druck umgesetzt, der eine an Land installierte Turbine betreibt. Pro Anlage sollen zwischen 300 und 600 kW erzeugt werden, und man plant bereits kommerzielle Farmen mit 10 Einheiten und einer Gesamtleistung von bis zu 6 MW.

Versuche ab April 2003 mit einem Labormodell im Maßstab 1:20, welche von einem Team um Trevor Whittaker an der Queens University Belfast durchgeführt werden, verlaufen so erfolgreich, daß die Ingenieure damit beginnen, einen Prototypen in Originalgröße herzustellen, der vor der schottischen Küste am European Marine Energy Centre (EMEC) in Orkney untersucht werden soll. Anschließend möchte man eine komplette Wellenfarm als Demonstrationsanlage und für Betriebstests installieren.

Aquamarine Power arbeitet seit 2005 auch an einem Konzept, um die Oyster-Systeme direkt zur Meerwasserentsalzung einzusetzen, wobei der gewonnene Druck zur Umkehrosmose (RO) genutzt wird. Diese Entwicklung wird gemeinsam mit dem Instituto Tecnológico de Canaria (ITC) durchgeführt und von der Royal Academy of Engineering gefördert.

2007 beginnt eine Zusammenarbeit mit der Scottish & Southern Energy (SSE), deren Tochter Renewable Technology Ventures Ltd. in die Aquamarine investiert. Die Herstellung eines Oyster I Modells in Originalgröße, das 315 kW leistet, wird im Oktober 2008 abgeschlossen.

Im Februar 2009 vereinbart Aquamarine ein Joint-Venture mit der SSE-Tochter Airtricity, um gemeinsam Standorte mit einer Gesamtleistung von bis zu 1 GW im Jahr 2020 zu entwickeln. Im Rahmen der Partnerschaft soll bis 2011 eine 2 MW Demonstrationsfarm verwirklicht werden, die im Jahr darauf bis auf 10 MW und anschließend bis auf 200 MW erweitert werden soll. Außerdem wird mit der Wave Power Research Group der Queens University Belfast eine fünfjährige Forschungskooperation beschlossen.

Die erste Oyster Demonstrationsanlage wird im August 2009 beim EMEC zu Wasser gelassen und im November offiziell eingeweiht, als sie damit beginnt, ihre 315 kW ins Netz von Orkney und Umgebung einzuspeisen. Die Ergebnisse des Versuchsbetriebs sollen als Grundlage für das Design der nächsten Generation in kommerziellem Maßstab dienen (Oyster II). Für die Installation der Anlage, rund 500 m vom Ufer entfernt, berechnet die Firma Fugro Seacore rund 2 Mio. £.

Im September 2009 kann Aquamarine die erfolgreiche Aqkuise von 11 Mio. £ Investitionskapital verkünden, von denen alleine 8 Mio. £ von dem schwedisch-schweizer Energiegiganten ABB Group kommen, während die restlichen Investoren Scottish and Southern Energy (2,7 Mio. £), SSE Venture Capital, die Sigma Capital Group, Scottish Enterprise u.a. sind.

Im Februar 2010 erhält das Unternehmen weitere 5,1 Mio. £ Fördergelder der britischen Regierung, um das Modell Oyster 2 weiterzuentwickeln. Außerdem wird eine ganze Reihe von Innovationspreisen gewonnen, u.a. der Company Pioneer Award und der British Renewable Energy Award 2010. Die Kosten bis zur Produktionsreife beziffert das Unternehmen zu diesem Zeitpunkt auf noch etwa 50 Mio. £.

Oyster II Design Grafik

Oyster II Design (Grafik)

Das Exklusivrecht für eine erste 200 MW Wellenenergie-Farm aus 50 Oyster II Systemen bei Brough Head (als Teil der 1 GW Vereinbarung mit SSE) bekommt das Unternehmen im März 2010 von der Crown Estate zugesprochen. Im Mai wird das Design des neuen Modells Oyster II vorgestellt. Es ist einfacher aufgebaut, hat weniger bewegliche Teile, ist leichter zu warten und erzeugt 250 % mehr Strom als sein Vorgänger. Dabei ist es nur um 50 % breiter als jener. In den Maßen 26 x 16 m soll es 800 kW leisten - und bereits im Laufe dieses Jahres hergestellt werden. Ab dem Sommer 2011 will man dann am EMEC drei Einheiten testen, die gemeinsam an eine an Land installierte 2,4 MW Turbine angeschlossen sind.

Im Juli 2010 gibt Aquamarine den Eingang von weiteren 6 Mio. £ Investitionskapital bekannt, zusätzliche 3 Mio. £ kommen als Fördermittel vom WATERS fund. Damit soll der Test am EMEC finanziert werden.

Das Großunternehmen BAE Systems aus Farnborough, Hampshire, unterstützt Aquamarine ab Juli 2010, um im Rahmen eines 1 Mio. £ Projekts die Oyster-Technologie zu optimieren. Das Technology Strategy Board finanziert die Partner mit 450.000 £, um ein über 30 Monate laufendes Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsprojekt zur kommerziellen Produktion der Oyster Wellenenergie-Konverter zu ermöglichen. Die Ingenieure bei BAE Systems sollen ein intelligentes Diagnosesystem und einen ferngesteuerten Ballastierungsmechanismus entwickeln.

Im November 2010 bekommt die US-Tochtergesellschaft, Aquamarine Power-USA LLC, einen Zuschuß in Höhe von 50.000 $ vom Oregon Wave Energy Trust (OWET), um eine Machbarkeitsstudie über das Potential der Oyster Wellenenergie-Technologie entlang der Küste von Oregon (Central Lincoln People’s Utility District und/oder Tillamook People’s Utility District). Im August 2011 gibt es einen weiteren, diesmal sogar doppelt so hohen Zuschuß – die Tochter scheint also gute Arbeit zu leisten. Ziel ist es, einen potentiellen Standort für die Installation einer Demonstrations-Farm aus drei Oyster II Anlagen zu finden, die bis zum Jahr 2016 erfolgen soll.

Ebenfalls im November 2010 meldet die Mutterfirma den Eingang von 11 Mio. £ an neuen Investitionsmitteln, von denen der Hauptinvestor ABB diesmal 8 Mio. £ übernimmt. Einen Monat später vergibt Aquamarine den 4 Mio. £ schweren Bauauftrag für das erste Oyster II Wellenkraftwerk an die Fachfirma Burntisland Fabrications (BiFab), das nun innerhalb von 6 Monaten in Methil, Schottland, zusammengeschweißt werden soll. Ein weiterer Vertrag in Höhe von 3 Mio. £ wird im Februar 2011 mit dem Spezialisten für Meeresbohrungen Fugro Seacore unterzeichnet, der das Fundament für die 800 kW Anlage installieren wird (und der zuvor auch schon die Stahl-Pfähle für das Oyster I System eingebracht hatte). Zwei weitere Geräte werden dann im Laufe der Jahre 2012 und 2013 folgen.

Im Mai 2011 sichert sich Aqumarine von der Crown Estate den Meeresboden für 40 MW Wellenenergie-Kapazität vor der Westküste der Isle of Lewis. Die Firma plant ein 10 MW Demonstrationsprojekt zwischen Siadar und Fivepenny, sowie eine 30 MW Farm am Standort North Lewis. Insgesamt sollen von der Aqumarine-Tochter Lewis Wave Power Ltd. an beiden Standorten über eine Strecke von etwa 2 km Länge 40 - 50 Oyster-Geräte installiert werden.

Im Juli enthüllt der schottische Premierminister Alex Salmond persönlich den neuen, bei Burntisland hergestellten Oyster 800 Wellenenergie-Generator, während fast zeitgleich bei Billia Croo, in der Nähe von Stromness in Orkney, die Bohrungen für die Montage des ersten Systems beginnen. Die gewaltige, 26 x 16 m große Grundplatte aus Stahl wird im August von der indischen Tata Steel angeliefert.

Im September informiert Aqumarine darüber, daß dem Unternehmen von der Barclays Corporate ein fünfjähriger Investitionskredit in Höhe von 3,4 Mio. £ gewährt wurde, um die Fertigstellung der 2,4 MW Oyster-Farm zu finanzieren. Von den bisherigen Invesoren werden zusätzlich weitere 7 Mio. £ kassiert. Darüber hinaus arbeiten die Großaktionäre (SSE, ABB und Scottish Enterprise) zusammen, um ein weiteres Finanzierungspaket mit einem Umfang von 18 Mio. £ zu schnüren, mit dem Aqumarine im Jahr 2014 zur Vermarktung seiner Wellenkraftanlagen schreiten soll.

Bis das erste neue Osyster-System in Orkney in Betrieb geht und seinen Strom ins Netz speist, dauert es letztlich bis Juni 2012. Einen Monat davor hatte Aqumarine für seine Technologie einen Umweltpreis der Europäischen Kommission in der Kategorie ‚Produkt’ gewonnen. Im August meldet sich das Unternehmen (wie rund 150 weitere Firmen) für den oben bereits erwähnten Saltire Prize an. Die bislang jüngste Meldung stammt vom Mai 2013. Dieser zufolge habe die schottische Regierung nun ihre volle Zustimmung zur Errichtung einer 40 MW Wellenenergie-Farm an der Nord-Westküste von Lewis gegeben.


Das im Jahr 2002 von Chris Budd gegründete Unternehmen C-Wave Power Ltd. beschäftigt sich mit Hilfe eines gewonnenen Dti SMART Preises mit der Umsetzung großer, schwimmender Wellenfarmen, die im Tiefenwasser in 5 – 10 km vor der Küste installiert werden sollen. 2005 wird die Firma umstrukturiert und bekommt 1 Mio. £ Anschubfinanzierung. Unter Bewahrung ihrer Unabhängigkeit siedelt sie sich im SETsquared business incubator der Southampton University an, um schnell auf wissenschaftliche Hilfe zurückgreifen zu können.

Das C-Wave System nutzt die seitlich wirkende Kraft der Wellen, die man erfährt, wenn man einmal versucht hat bei hohem Wellengang von einem Boot in ein anderes zu springen – welches sich durch den Wellengang immer wieder annähert und entfernt. Es ist diese Wirkung der ‚rundlaufenden’ Wellen, die beim C-Wave in eine kontinuierliche Bewegung und dann in Strom umgesetzt werden. Die Technologie wird im Maßstab 1:20 untersucht und belegt, daß sie in der Lage ist eine hohe Energieausbeute zu erreichen.

Im Juni 2006 beginnt ein Projekt zur Weiterentwicklung des Systems, das vom Carbon Trust mit gut 160.000 £ gefördert wird und bis Februar 2007 laufen soll. Das Unternehmen hofft auf weitere 5 Mio. £, um einen Prototyp mit 1 MW Leistung herzustellen, der etwa 20 m breit und 50 m lang wäre. Für 2009 plant C-Wave die Inbetriebnahme eines Multi-MW Systems, worauf man sich anschließend mit der Entwicklung großer Plattformen beschäftigen will, die in einer Entfernung bis zu 20 km vor der Küste eingesetzt werden können. Über eine tatsächliche Umsetzung konnte ich bislang allerdings nicht finden.


Orecon Grafik

Orecon (Grafik)

Die von Nicola Harper und Fraser Johnson ebenfalls im Jahr 2002 gegründete Firma OreCon Ltd. in Exeter, Devon, ein Spin-out der Univesity of Plymouth, beschäftigt sich mit einem Multi Resonant Chamber (MRC) genannten Wellenkraftwerk, das auf den Konstruktionsprinzipien für Speicherbojen aus der Ölindustrie basiert und mit mehreren Wassersäulen arbeitet.

Die beiden Gründer arbeiten seit 2001 an der Technologie und führen an der Universität Wassertank-Versuche mit Modellen im Maßstab 1:100 und 1:6 durch. Für den Einsatz auf See entsteht ferner eine Funktionsanlage mit einem Gewicht von 13 t. Die Installation der ersten kommerziellen 1 MW Anlage ist für den Sommer 2005 geplant – was sich allerdings signifikant verzögert.

Erst Anfang 2008 berichtet die Presse, daß die OreCon damit begonnen habe, eine riesige Boje aus Stahl mit einem Durchmesser von 40 m zu bauen, die ab 2010 rund 4 Meilen Offshore bis zu 1,5 MW erzeugen soll. Das Unternehmen erhält 12 Mio. £ (andere Quellen: 15 Mio. £) Investitionsmittel von Venrock, Advent Venture Partners, Wellington Partners und den norwegischen Northzone Ventures.

Im Mai 2009 vereinbart OreCon mit dem portugiesischen Energie-Unternehmen Eneólica die Gründung einer Joint-Venture Firma, um die erste 1,5 MW starke MRC1000-Boje zu bauen und zu installieren. Vor der Küste Portugals soll sie Strom für rund 1.500 Haushalte produzieren. Später ist geplant zwei weitere Bojen hinzuzufügen, um einen Output von 4,5 MW zu erreichen. Im Laufe der nächsten 10 Jahre wollen die Partner dann weitere Multi-MW Farmen realisieren.

Zeitgleich wird ein memorandum of understanding mit der Dresser-Rand Co. Ltd. unterzeichnet, welche die Kammer und das Turbinendesign der MRC-Anlage optimieren soll. Ein besonderer Vorteil der MRC-Anlage von OreCon wäre dann, daß sie die OWC-Technologie (mit mehreren Kammern) mit einer patentierten, bidirektionalen HydroAir Luftimpuls-Turbine mit variablem Radius (Variable Radius Turbine, VRT) von Dresser-Rand kombiniert, die sehr viel effektiver als eine Wells-Turbine sein soll.

Im März 2009 sucht das Unternehmen nach Partnern, um Boyen für einen Testeinsatz am UK Wave Hub (s.u.) in Cornwall herzustellen, der im August 2010 in Betrieb gehen soll. Es springt für die australische Firma Oceanlinx ein (s.d.), die sich nach Erhalt einer Förderung der Regierung in Sydney aus den Wave Hub Aktivitäten zurückzieht, um ihr Projekt lieber in australischen Gewässern umzusetzen.

Tatsächlich zu sehen gibt es bislang allerdings nur verschiedene und sehr unterschiedliche Grafiken, von denen eine hier abgebildet ist. Etwas seltsam ist auch, daß das von Johnson im März 2005 beantragte US-Patent (Nr. 7.726.123) erst im Juni 2010 erteilt wird. Das Unternehmen scheint Anfang 2008 an David Crisp in Bodmin, Cornwall, übergegangen zu sein (?) – und Mitte 2010 ist es im Netz überhaupt nicht mehr präsent.


Snapper Grafik

Snapper
(Grafik)

Ed Spooner, ein beratender Ingenieur aus Crook in der Nähe von Durham und früherer Professor an der Durham University, wird im März 2006 mit seiner Erfindung eines Wellenenergie-Konverters namens Snapper bekannt. Dieser arbeitet mit einem Linear-Generator, bei dem sich ein Magnet innerhalb einer Spule auf und ab bewegt und dabei einen Strom induziert. Spooner ergänzt das System um einen zweiten Satz von Magneten abwechselnder Polarität entlang der Spule und erreicht damit eine Folge von kurzen, schnellen Bewegungen des Kernmagneten, die sich für die Erzeugung von Strom besser eignen als langsame, glatte Bewegungen. Seine Versuche deuten darauf hin, daß sich die Effizienz gegenüber dem bisherigen Wellenenergie-Systemen dadurch um das zehnfache steigern läßt.

2006 werden diverse Laborversuche durchgeführt, und 2007 erscheint eine ausführliche technische Analyse von Tom Willcock (Durham University) in der es primär um den neuartigen Lineargenerator des Snapper geht.

Der Erfinder überträgt seine Patentrechte später an das New and Renewable Energy Centre (NAREC) in Blyth, Northumberland, wo die Technologie mit einer Finanzierung durch das 7. Rahmenprogramm der EU weiterentwickelt werden soll.

Projektbeginn ist im September 2009, und die Laufzeit beträgt zwei Jahre. In dem Projektkonsortium befinden sich neben dem NAREC und der University of Edinburgh auch noch die Firmen Ecotricity, Meccanotecnica Riesi, SubseaDesign, EM Renewables und Technogama.

Nach Ablauf des ersten Jahres wird ein knapper Forschungsbericht veröffentlicht, in welchen steht, daß das im Dezember 2009 begonnene Arbeitspaket 1 (Umwelt-Simulation) an der University of Edinburgh inzwischen abgeschlossen worden ist, während die Behandlung der Arbeitspakete 2 (Mechanik und Unterwasser-Engineering) und 3 (Elektronik und Elektrotechnik) im Februar 2010 begann und bis zum Januar 2011 fertig gestellt werden soll. Die anschließenden Arbeitspakete samt Trocken- und Naß-Versuchen sollen vom November 2010 bis zum April des Folgejahres erfolgen.

Im Oktober 2010 erhält das NAREC 20.000 £ von Design Network Nord, um die Arbeiten an der Universität Newcastle zu finanzieren, wo der Snapper gebaut werden soll. Befremdlich ist jedoch, daß es aus der Zeit danach keinerlei Informationen mehr gibt – und es ist mir auch nicht gelungen, einen Abschlußbericht der EU-geförderten Forschung zu finden...

 

Grafik des Neptune Triton

Neptune Triton (Grafik)

Im September 2007 stellt das im Jahr 2005 gegründete Unternehmen Neptune Renewable Energy Ltd. (NRE) aus North Ferriby, East Yorkshire, das sich auch mit der Gezeitenenergie beschäftigt (s.d.), den Neptune Triton vor, einen Wellenenergie-Konverter für den küstennahen Bereich. Das wie ein großes Komma aussehende Gerät leistet 400 kW und kann bis in einer Wassertiefe von 10 m aufgestellt werden. Die nach einem patentierten, axial-asymmetrischen Prinzip funktionierende Anlage ist mit einem hydraulischen Zylinder, einem Turbinen-Generator-Satz sowie Akkumulatoren ausgestattet.

Die Labortests mit Modellen im Maßstab 1:100 und 1:40 werden 2005 abgeschlossen, für den Sommer 2006 wird der Bau eines Modells im Maßstab 1:10 geplant, und bereits ein Jahr später soll eine 400 kW Anlage fertig sein. Für 2008/2009 wird ein noch wesentlich größerer Plan geschmiedet: ein Feld mit einer Gesamtleistung von 8 MW.

Danach scheint das Projekt an das US-Unternehmen Seadyne Energy Systems - und später an die neu gegründete Neptune Wave Power übergegangen zu sein (s.d.), wo es mit einer unterschiedlichen Absorbertechnologie bis 2013 weitergeführt, danach aber beendet wird.


England plant im September 2007 den Bau einer großen Testanlage für Wellenenergie-Systeme, rund 18,5 km vor Hayle an der Küste von Cornwall, wo man bis zum Sommer 2009 das Wave Hub Projekt umsetzen will, bei dem für geschätzte 56,5 Mio. € ein Unterseekabel-Netzwerk in 50 m Wassertiefe verlegt wird, an das die Wellenenergie-Konverter künftig angeschlossen werden können.

Das segmentiertes Feld von insgesamt 8 km2 soll verschiedenen Unternehmen angeboten werden, damit diese ihre Anlagen dort installieren. Ab 2010 könnten an diesen Versuchsstandort dann im Zuge des Langzeittests bis zu 20 MW Strom erzeugt werden. Pro Anbieter werden jeweils bis zu 30 Anlagen mit einer Gesamtleistung von maximal 5 MW zugelassen. Angebote erwartet man u.a. von den Unternehmen Oceanlinx (Australien), Ocean Power Technologies (England), Fred Olsen (Norwegen) und WestWave, einem Konsortium aus der deutschen E.ON und der britischen Firma Ocean Prospect, die das Pelamis-Systeme aus Schottland nutzt und zuvor unter dem Namen Ocean Power Delivery bekannt war (s.d.). Insgesamt melden 16 Firmen ihr Interesse an.

Die zuständige South West Regional Development Agency (SWRDA) wählt im November 2008 die Firma JP Kenny aus, eine Tochter der John Wood Group PLC, um die Konstruktion, Beschaffung und den Bau des Wave Hub Projekts zu verwalten. Das 20 MW Projekt wird von Anfang an für einen Ausbau auf 50 MW ausgelegt. Die Finanzierung erfolgt durch die SWRDA (12,5 Mio. £), den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) (15 Mio. £), die Regierung des Vereinigten Königreichs (19 Mio. £) und die Regierung des Peninsula Research Institute for Marine Renewable Energy (PRIMaRE) (20 Mio. £).

Im April 2009 zieht sich E.ON aus dem Projekt zurück, da es seine Pelamis-Anlage zuerst in Schottland testen will, bevor sie an den Wave Hub angeschlossen wird. Auch die australische OceanLinx verzichtet auf eine Teilnahme. Statt dessen trägt sich die britische OreCon neu in die Interessentenliste ein, und im Juli unterzeichnet die Ocean Power Technologies aus New Jersey eine Vereinbarung zur Teilnahme. Sie plant den Bau, die Installation und den Betrieb einer Wellenenergie-Farm mit einer Leistung von bis zu 5 MW.

Wave Hub Kammer

Wave Hub Kammer

Im November 2009 beginnen die Arbeiten an dem Wave Hub Projekt, und im März 2010 bestätigt die Regierung einen Zuschuß in Höhe von 5 Mio. £ für den Bau verbesserter Straßen- und Hafenanlagen in Hayle (Gesamtkosten: 12,8 Mio. £), wo das Umspannwerk des Projektes , das die Testplattform mit dem Festland verbindet, bereits im Bau ist. Der Vertrag für die Installation der Kabelanbindung wird im Mai für 7 Mio. £ an die Firma CTC Marine Projects vergeben. Das Erdkabel ist ein 25 km langes, 33 kV Dreiphasen-Stromkabel, das alleine 1.300 t wiegt. Im Juni 2010 starten die Erdarbeiten am Strand von Hayle und auch die Montage des Hubs selbst beginnt.

Dieser besteht aus einer 12 t schweren, 2 m hohen und 6 m langen Stahlkonstruktion, die auf dem Meeresboden installiert wird. Sie ist mit Kunstharz umhüllt, um ihre Wasserdichte während einer Lebensdauer von 25 Jahren sicherzustellen. Vier 300 m lange Anschlüsse führen zu den einzelnen Wellenfarmen.

Nach einigen wetterbedingten Verspätungen läßt die SWRDA den Wave Hub im September 2010 vor der Nordküste von Cornish zu Wasser. Die Installation führt das Kabelleger-Schiff Nordica durch. Nach den angesetzten Tests sollen die ersten Wellenkraftwerke im Laufe des Jahres 2011 angeschlossen werden.

Überraschenderweise betragen die Kosten des Gesamtprojekts bislang nur 42 Mio. £ - was beträchtlich unter der Erstabschätzung liegt und einen fast einmaligen Sachverhalt darstellt.


Doch nicht nur Großprojekte werden unterstützt, auch die kleine Versuchsstation des Hydraulics and Maritime Research Centre an der College Cork Universität bekommt 2007 rund 1 Mo. € zu seiner Modernisierung, sowie 2 Mio. € für die Weiterentwicklung und Kommerzialisierung der dort entwickelten Anlagen. Zu dieser Zeit beträgt die Einspeisevergütung in England für Elektrizität aus Wellen oder Gezeiten 22 Cent/kWh.


Im Juni 2007 wird in Belfast die Pure Marine Gen Ltd. gegründet, um laut Eigenaussage insbesondere zur Kostenreduktion bei Wellen- und Gezeitenenergie-Projekten beizutragen.

Der Carbon Trust und die Initiative InterTradeIreland fördern das Unternehmen Anfang 2009 mit 153.000 £, um den hauseigenen Wellenenergie-Wandler weiterzuentwickeln. Der DUO Wave Energy Converter fängt Energie sowohl aus der vertikalen als auch der horizontalen Komponente der Ozeanwellen auf. Auf längere Sicht plant Pure Marine Geräte mit einer Kapazität von über 2 MW zu entwickeln, die in großen Arrays von über 500 MW eingesetzt werden können.

Außer dem Foto eines kleinen Labormodells gibt es bislang jedoch weder technische Details noch Berichte über irgendwelche Umsetzungen. Die Firma tritt zwar noch auf Konferenzen und Messen auf, scheint die technische und kommerzielle weiterentwicklung dieses systems aber auf Eis gelegt zu haben.


Im September 2007 erhält die bereits 1997 gegründete Wellenergiefirma Embley Energy Ltd. aus Bristol eine Förderung von 150.000 £ vom Carbon Trust, um die Entwicklung ihrer innovativen schwimmenden Betonkonstruktion weiterzuführen, auf welcher der patentierte Sperboy OWC-Wellenenergie-Konverter beruht. Die Förderung soll die wirtschaftliche und technische Machbarkeit der neuen Technologie belegen, und die Arbeit erfolgt in Kooperation mit den Universitäten von Bristol und The West of England.

Sperboy Grafik

Sperboy (Grafik)

Im Gegensatz zu vielen anderen OWC-Anlagen wird bei der Sperboy laminierter, schwimmender Beton genutzt – sowie eine Konfiguration die gewährleistet, daß sich alle beweglichen Teile oberhalb der Wasserlinie befinden. Als Ergebnis soll die zylindrische Boje eine auf 40 – 50 Jahre geschätzte Lebensdauer haben und nur minimale Wartung benötigen, was mit einer signifikanten Senkung der Betriebskosten einhergeht. Eine mit vier Turbinen ausgestattete und 3.500 bis 4.500 t schwere Boje soll über 250 MW erzeugen können.

Erste Unterstützung aus dem JOULE III Programm der EU bekommt das Unternehmen bereits 1998. An der University of Plymouth werden 2001 Versuche an einem Modell im Maßstab 1:5 beendet, und 2003 folgen Simulationen, die technische Veränderungen zufolge haben. Statt mehreren Rohren wird nun eine Variante mit nur einem Rohr bevorzugt. Das Unternehmen plant die Produktreife bis 2015 zu erreichen, um anschließend große Wellenenergie-Farmen mit 750 Boyen auf einer Fläche von 15 km2 zu installieren.

2006 folgt eine Förderung durch den Carbon Trust und den nPower Juice Fund, um eine zweijährige Studie durchzuführen, an der auch Trafalgar Marine, W. S. Atkins & Co. und das H.M.R.C. University College in Cork teilnehmen.

Außerdem sponsert Great Western Research Alliance eine Untersuchung der Sturmtauglichkeit an den Universitäten von Bath und Plymouth, die vom Oktober 2007 bis zum September 2010 läuft. Es wird zumindest ein größeres Modell gebaut, Details, die über das Foto hinausgehen, fand ich jedoch nicht.

2008 gibt es einen Rechtstreit um das 2007 erteilte Patent der Embley Energy, in dem die Firma unterliegt. Während das Patent (GB 2.424.042) zwar in Kraft bleibt, wird der Großteil der Patentansprüche durch das UK Intellectual Property Office (UKIPO, das frühere Patentamt) für ungültig erklärt. Seitdem ist es um das Unternehmen still geworden.


Die 40South Energy Ltd. in London wird Mitte 2008 von Michele Grassi gegründet, der sich seit drei Jahren mit einer innovativen Methode beschäftigt, wie man den Wellen Energie entziehen könnte. Mithilfe seines neuen Unternehmens will er das System weiterentwickeln, herstellen und weltweit vertreiben. Schon im Herbst werden erste Versuche mit einem Modell im Maßstab 1:2 durchgeführt, gefolgt von einem größeren Modell Y7t, das im Oktober 2009 in Küstennähe getestet wird. Das ca. 300 x 250 m große Punta Righini Testfeld der Firma befindet sich etwa 3 km vor Castiglioncello in der Toskana. Es ist nicht ans Netz angeschlossen, obwohl man bereits überlegt, ein Kabel zu verlegen um die Stromproduktion der Testmaschinen nutzen zu können.

Demontage des Modells Y7t

Demontage des Modells Y7t

Den ersten geschäftlich erfolgreichen Schritt tut Grassis Firma, als ihr die italienische Bank Monte dei Paschi di Siena im Jahr 2010 ein Darlehen für den Bau des ersten vor-kommerziellen 150 kW Prototyps in voller Größe gewährt. Hilfreich ist auch, daß es gelingt eine Haftpflichtversicherung für die Geräte abzuschließen. Zwischen August und November dieses Jahres wird ein 100 kW Prototyp mit der Bezeichnung D100t auf offener See getestet, dessen Installation nur einen halben Tag dauert. Die praktischen Versuche führen zu vielen nachfolgenden Anpassungen und Änderungen.

Die technische Beschreibung des Systems läßt zu wünschen übrig. Der Firma zufolge besteht der Wellenenergiekonverter aus einem in 15 - 25 m Tiefe vollständig untergetauchten Teil (Lower Member) sowie aus einem oder mehreren so genannter Energie-Interzeptoren (Upper Members) in verschiedenen Tiefen unter Wasser (zwischen 1 - 12 m). Die relative Bewegung zwischen dem unteren Teil und den oberen Elementen wird von dem System direkt in elektrischen Strom umgewandelt, ohne daß dies näher ausgeführt wird. Dabei passen sich die Positionen der Elemente in der Tiefe automatisch an, um auf die dynamisch verändernden Bedingungen der See zu reagieren.

Im Januar 2011 erhält das Unternehmen den Britisch-Italienischen Business Award for Research and Development; vereinbart mit der Plymouth University, einen der Ingenieure des Unternehmens in dem nagelneuen Marine Energy Building der Universität zu plazieren; und im März wird mit dem Y25t der erste Prototyp eines zuküftig geplanten Serienmodells vorgestellt. Im selben Monat werden auch zwei Fallstudien veröffentlicht: eine für eine 900 kW Farm in britischen Gewässern, die andere für eine vom Netz getrennte Installation. Nachdem der Bau des 25 kW leistenden Y25t abgeschlossen ist, wird dieser zwischen Mai und Juli im Meer getestet und anschließend modifiziert und aufgerüstet. Die Installation des neuen Modells dauert nur drei Stunden. Während seines Betriebs wird außerdem das vollständig computerisierte Wave to Wire-Modell validiert, welches das Unternehmen nutzt, um das Verhalten seiner Maschine auf See zu prognostizieren. Die Buchstaben der Typenbezeichnung erklären sich übrigens aus der unterschiedlichen Geometrie: das untergetauchtes Teil des Modells D100t ist Delta-förmig, das des Modells Y25t Ypsilon-förmig. Die kommerziellen Maschinen, die anschließend entwickelt werden, tragen den Buchstaben R in Bezug auf eine neue, kastenförmige Geometrie, die von 40South Energy als Rail Type bezeichnet wird.

Der Prototyp Y25t geht von Mai bis Juli in den Testbetrieb, muß zwischendrin aber umgebaut werden. Als nächster Schritt ist ein Modell R38/50kW geplant.

Das nächste Modell, an dem 40South Energy arbeitet, trägt die Bezeichnung R115/150kW und wird zu dem ersten weitestgehend ausgereiften Produkt. Während das abgesenkte Teil auf dem Meeresboden eine Fläche von 36 x 36 m erfordert, beträgt das Volumen des oberen Elements 115 m3. Der Kapazitätsfaktor soll im Mittelmeer zwischen 25 % und 35 % liegen, während er auf hoher See im Ozean zwischen 45 % und 55 % erreichen soll. In dieser Dimension soll sich das Wellenkraftwerk perfekt zur Meerwasser-Entsalzung in kleinen Ortschaften oder bei größeren Hotelanlagen eigenen.

Im Jahr 2012 erfolgt der Verkauf der ersten Maschine des neuen Typs an die italienische Enel Green Power. Das Gerät wird im Laufe der ersten Hälfte des Folgejahres ausgeliefert, wobei Installation, Inbetriebnahme sowie die Ausführung von Wartungsarbeiten von der 40South Energy Srl übernommen werden, dem zwischenzeitlich gegründeten italienischen Ableger des Unternehmens (s.d.). Im Juni wird in Palo Alto die US-Tochter 40South Energy Inc. gegründet. Im September beginnt 40South Energie mit den ersten Schritten zur Realisierung des Scilly-Projekts (s.u.), indem sie die Firma Keynvor Morlift Ltd. (KML) mit der Projektleitung beauftragt. Die beiden Unternehmen wollen gemeinsam die erforderlichen Umweltstudien vornehmen und in enger Abstimmung mit den zuständigen Behörden und dem Scilly Isles Council arbeiten. Im Dezember wird eine Partnerschaft mit dem indischen Unternehmen Spa Technical Services Pvt Ltd. beschlossen, um die Wellenergiesysteme im Bundesstaat Gujarat zu vermartkten.

Im März 2013 erhält die Firma die Genehmigung, auf ihrem Testgelände in Italien bis zu vier Maschinen vom Typ R115 zu installieren, und im April wird eine Technologiepartnerschaft mit dem Elektrokonzern ABB beschlossen, wobei es um die Optimierung der Komponenten zur elektrischen Umwandlung geht.

Im Laufe des ersten Halbjahrs gibt es weitere Aufträge für die neuen Maschinen, während sich die Firma im zweiten Halbjahr auf den Ausbau ihrer aktuellen Projekte in Italien, Großbritannien und anderen Ländern konzentrieren will. In der Pipeline befindet sich ein Projekt an der Südwestküste der Insel Elba, im Tyrrhenischen Meer, das mit 100 kW beginnen und später weiter ausgebaut werden soll. Man hofft, die endgültige Genehmigung für die Installation noch vor Ende des Jahres zu erhalten. Für das zweite Projekt in Italien, ein Wellenenergie-Park vor der Insel Gorgona, die zur Stromproduktion jährlich 450 t Diesel verbraucht, ist bereits eine Studie verfaßt worden, da an diesem Projekt schon seit Mai 2011 gearbeitet wird. Im Falle einer Realisierung bietet 40South Energie auch die Reparatur einer bereits bestehenden, gegenwärtig defekten 50 kW Solaranlage an. An dem dritten Projekt, ein 300 kW Park aus zwei R115 Maschinen vor dem Hafen von Lavagna in Ligurien, wird gemeinsam mit dem Partner Aqua Srl gearbeitet. Die Wellenenergie-Wandler sollen in einem Bereich plaziert werden, der derzeit für Offshore-Fischfarmen von Aqua verwendet wird.

Auf internationaler Ebene beschäftigt sich das Unternehmen mit einem Projekt auf den Malediven, wo das Korallion-Meeresforschungslabor ein Wellenkraftwerk vom Modell R38/50kW installieren möchte. Die maledivische Regierung hat das Projekt bereits genehmigt, und eigentlich sollte die Auslieferung bereits Ende 2012 erfolgen – ist dann jedoch aus nicht genannten Gründen verschoben worden, die allerdings nichts mit den Unternehmen zu tun haben sollen.

Daneben wird inzwischen an der Entwicklung eines weiteren Prototyps mit der Bezeichnung R380/500kW gearbeitet, der den ersten Schritt in Richtung auf die nächste Generation der 40South Energy-Maschinen darstellt. Die Finanzierung dieser Entwicklung wird zum Teil durch einen Ende 2012 erfolgten Zuschuß der Region Toskana an das italienische Tochterunternehmen ermöglicht. Der neue Prototyp soll die Grundlage für die zukünftigen Modelle vom Typ R1300/2MW bilden, die das Unternehmen bereits ab 2014 kommerziell anbieten will.

Im Mai wird in Plymouth ein Büro eröffnet, da das Unternehmen besondere Beziehungen zur Plymouth University und zu Partnern an der Exeter University pflegt. Außerdem wird es von hier aus leichter fallen, die verschiedenen im Südwesten der britischen Insel geplanten Projekte zu koordinieren, zu denen auch der erste Wellenenergie-Park zählt, den 40South Energy bei den Scilly Inseln im Südwesten Englands errichten will, südlich der Landebahn des Flughafens von St. Mary. Das Scilly Airport WEP soll mit bis zu drei Maschinen in Küstennähe starten und später durch mehr, größere und weiter draußen verankerte Maschinen erweitert werden.

Die jüngste Meldung stammt vom Juli 2013 und betrifft den bereits dritten Auftrag für eine R115/150kW Maschine, der diesmal von einem unabhängigen Stromproduzenten stammt, der sein erstes Gerät innerhalb der Elba-Farm installieren will, sobald diese genehmigt ist.


Searaser Grafik

Searaser (Grafik)

Der patentierte Searaser des britischen Erfinders Alvin Smith aus Dartmouth ist eine Art Doppelboje, deren unbeweglicher unterer Teil über eine Kette an einem Gewicht am Meeresboden hängt, während der zweite, an der Wasseroberfläche sichtbare Schwimmer, mit den Wellen auf und ab gleitet. Die Ernergieumsetzung erfolgt über ein verbindendes Hydraulikgestänge zwischen den beiden Bojen, wobei ein ausgetüfteltes Doppelkolben- und Ventilsystem dafür sorgt, daß der Searaser bei beiden Bewegungen Wasser pumpt. Dieses soll dann in einem höher gelegenen Reservoir landen, von wo es bei Bedarf wieder ins Meer zurückgeleitet wird - und dabei über konventionelle Wasserturbinen und Generatoren Strom erzeugt.

Die Idee dazu kommt Smith bereits 2006, und nach verschiedenen kleinen Tests und Versuchen gründet er 2008 zusammen mit drei befreundeten Geschäftsleuten die Firma Dartmouth Wave Energy Ltd., um die Entwicklung voranzutreiben und zu kommerzialisieren.

Im September 2008 wird ein Prototyp 83 vor der Südküste Devons auf offener See getestet, der 0,77 kW leistet. Der Pumpzylinder hat einen Durchmesser von 83 mm, der Kolbenhub beträgt 1,8 m, und pro Sekunde werden durchschnittlich 1,31 Liter Wasser gepumpt, was sich auf immerhin 112 m3 pro Tag addiert.

Ein Gerät in voller Größe soll Wasser mindestens 200 m hoch pumpen können, während die Leistung eines 600 mm Modells auf 61 kW geschätzt wird. Für 2009 ist die Entwicklung eines Searaser mit einem Kolbendurchmesser von 324 mm geplant. Die vier Gründer haben bis zu diesem Zeitpunkt 250.000 £ in den Searaser investiert, der sich wohl besonders gut für Meerwasser-Pumpspeicherwerke eignet.

Im Juni 2010 unterzeichnet das Unternehmen ein Joint-Venture mit dem Energieunternehmen Ecotricity, um Mittel für die weiteren Entwicklungsschritte zu erhalten. Der Initiator hatte zwischenzeitlich ein Konzept vorgelegt, wie das System mit Offshore-Windkraftwerken kombiniert werden kann, indem innerhalb der Windkrafttürme in entsprechender Höhe Wasserspeicher eingebaut werden. Tatsächlich gibt es danach zwar noch einige Pressemeldungen, insbesondere weil das System als die billigste Methode zur Nutzung der Wellenenergie kommuniziert wird, doch weiter scheint die Firma Dartmouth Wave Energy bislang noch nicht gekommen zu sein.


Im Mai 2009 stellt die 2007 gegründete Firma Checkmate Seaenergy Ltd. UK eine neuartige Konstruktion für eine effiziente und kostengünstige Nutzung von Wellenkraft vor. Anaconda sieht aus wie eine Schlange, wird an einer Kette befestigt und im Ozean plaziert. Die vorbeiströmenden Wellen bewegen das Gerät wie eine Anaconda durchs Wasser. Die Idee entstand um 2004 als universitäres Projekts und wird später von dem emeritierten Physiker Francis J. M. Farley fortgeführt.

Die aus synthetischem Gummi gefertigte schlangenförmige und mit Wasser gefüllte Konstruktion kann Wellenbewegungen dynamisch aufnehmen, indem es von diesen sozusagen gequetscht wird. Das so kanalisierte Wasser soll dann die Turbine am Ende der nahe der Meeresoberfläche schwebenden Anaconda antreiben. Damit könnten der Materialverschleiß und die hohen Instandhaltungskosten mechanischer Konstruktionen vermieden werden.

Anaconda Labortes

Anaconda Labortest

Finanziert vom Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) und in Zusammenarbeit mit den Entwicklern der Anaconda erarbeiten Ingenieure der Universität von Southampton ein Programm um zu ermitteln, wie weit die Schläuche normalen, stärkeren und sehr starken Wellen standhalten können. Dazu werden Schläuche mit Durchmessern von 25 cm und 50 cm einen Testprogramm unterzogen.

2009 stehen die Machbarkeitsstudien mit einem 8 m langen Prototyp im Maßstab 1:25 kurz vor dem Abschluß. Die Tests im Wellentank werden im  Haslar Marine Technology Park von QinetiQ in Gosport, Hampshire, durchgeführt und zeigen gute Resultate. Bei der für 2014 erwarteten Marktreife würde die Konstruktion eine Länge von 150 - 200 m, einen Durchmesser von 7 m sowie eine Leistungskapazität von rund 1 MW erreichen. Hierfür würden etwa 110 t Gummi benötigt, wobei die entsprechende Zusammenarbeit mit der Firma Avon Fabrications LLP erfolgt. Die Kosten einer 1 MW-Installation werden auf 2 - 3 Mio. £ geschätzt.

In der ersten vier Monaten 2010 werden weitere Untersuchungen im Wellentank der Strathclyde University in Glasgow durchgeführt. Die im Juni veröffentlichten Ergebnisse bilden die Grundlage eines neuen Businessplans der Checkmate Seaenergy, der im Laufe des Sommers Investoren vorgelegt wird. Gleichzeitig arbeitet das Team an dem Design eines Modells im Maßstab 1:4. Im Januar 2011 wird die Firma Brewin Dolphin als Finanzberater hinzugezogen, um dabei zu helfen, die für den nächsten Schritt benötigten 6 Mio. £ zu beschaffen. Daran anschließend will das Unternehmen durch Aktienvergabe 18 Mio. £ einsammeln. Die jüngste Meldung stammt vom April 2012 und besagt, daß an der Strathclyde University weitere Tests stattgefunden haben. Über eine Verwirklichung der anderen Pläne ist dagegen nichts zu erfahren.


Die im Mai 2006 in Marton, North Lincolnshire, gegründete Firma Ocean Navitas Ltd. entwickelt den Aegir Dynamo, benannt nach dem norwegischen Meeresriesen Ægir. Genutzt wird eine Schwimmboje, deren auf und ab in der Dünung über eine Reihe von Getrieben auf einen Permanentmagnet-Generator übertragen wird. Kern des Ganzen ist der ausgetüftelte mechanische Antrieb mit Zahnrädern und Freiläufen. Ein kleiner Prototyp im Wellentank erzeugt 0,3 kW, und beraten wird das Unternehmen von der Nottingham Trent University. Die Tests bestätigen die Prognose des Unternehmens, daß 96,5 % der aufgenommenen Wellenenergie in Strom umgewandelt wird (!). Ein Modul mit einem Gewicht von 1,5 t würde demnach aus Wellen von nur 1,2 m Höhe über 30 kW Strom gewinnen können, bei 1,5 m hohen Wellen bis zu 45 kW.

Ende 2007 wird an einer 35 kW Demonstrationsanlage gebaut, die als spätere, kommerzielle Version sogar bis zu 200 kW erzeugen soll. Der hier abgebildete Aegir Dynamo ist eine 100 kW Maschine mit den Maßen  90 x 50 x 60 cm und einen Gewicht von knapp 1 t. Um Tests unter kontrollierten Bedingungen durchführen zu können, wird 2008 ein spezieller Wellen-Simulator entworfen und gebaut, in dem bis zu 3 m hohe Wellen erzeugt werden.

Ocean Navitas Farm Gra

Ocean Navitas Farm
(Grafik)

2009 soll die Entwicklung ausgereift sein und man will eigentlich mit der Herstellung von 1 MW Anlagen beginnen, die vor Orkney in Schottland und vor St. Ives in Cornwall in Betrieb gehen sollen. Ocean Navitas bemüht sich daher um Investitionen oder Partnerschaften mit anderen Entwicklern für den Bau küstennaher 45 kW Anlagen für isolierte Küstengemeinden, sowie für 200 kW Bojen zur kommerziellen Stromerzeugung in großem Maßstab. Mitte des Jahres erhält das Unternehmen den East Midlands Innovation Award des Institute of Engineering & Technology (IET).

Ende 2009 wird eine Zusammenarbeit mit Taiwan beschlossen – auf Empfehlung der schottischen Erneuerbare-Energien Beraterfirma Aquatera Ltd., die den Aegir Dynamo als die am besten geeignete Technologie für die Gewässer Taiwans bewertet, wobei 50 globale Technologien verglichen werden. Partner ist das staatliche Industrial Technology Research Institute (ITRI). Bei Llongdong sollen bis 2010 drei kleine Versuchsanlagen installiert und anschließend bis 2011 getestet werden. Langfristig ist an eine 75 MW Farm im Jahr 2025 gedacht.

Ebenfalls 2009 bringt Ocean Navitas mit dem WaveRuler eine neue und kostengünstige Lösung für die Überwachung von Ozeanwellen und Gezeiten auf den Markt.


Im September 2009 gibt Schottland bekannt, daß man bis 2025 den gesamten Strombedarf des Landes aus Erneuerbaren Quellen decken will. Im selben Monat wird daher u.a. ein neuer Marine Renewables Proving Fund mit 36 Mio. $ ausgestattet, mit dem die Wellen- und Gezeitenenergie gefördert werden soll. Hauptziel des Fonds ist es, kommerziellen Entwicklern dabei zu helfen, ihre Technologien bis zu einem Stadium zu bringen, an dem sie auf offener See installiert werden können. Für die sich daran anschließende Langzeit-Testphasen kann eine Unterstützung durch den mit rund 82 Mio. $ ausgestatteten Marine Renewables Deployment Fund beantragt werden. Die Umsetzung geht schnell, und schon im Mai 2010 werden durch den neuen Fond entsprechende Entwicklungen mit über 10 Mio. £ gefördert.


Im März 2010 unterzeichnet die Liegenschaftsverwaltung Crown Estate Vereinbarungen für 10 Wellen- und Gezeitenkraftprojekte in Schottland mit einer Gesamtleistung von 1,2 GW. Die einzelnen Projekte reichen von 50 MW bis zu 200 MW. Diese Ausschreibung ist die weltweit erste für rein kommerziell nutzbare Wellen- und Gezeitenkraft. Im Bereich der Wellenenergie sind die Vertragspartner:

  • SSE Renewables Developments Ltd., 200 MW am Standort Costa Head
  • Aquamarine Power Ltd. & SSE Renewables Developments Ltd., 200 MW am Standort Brough Head
  • Scottish Power Renewables UK Ltd., 50 MW am Standort Marwick
  • E.ON, 50 MW am Standort West Orkney Süden
  • E.ON, 50 MW am Standort West Orkney mittlerer Süden
  • Pelamis Wave Power Ltd., 50 MW am Standort Armadale


Alle involvierten Seiten erfreut sicherlich die Meldung der Queens University in Belfast vom Mai 2010: Nachdem die Konstrukteure von Wellenkraftwerken seit Jahren davon ausgehen, daß die am besten nutzbare Wellenenergie in einer Entfernung von 2 – 10 km vor der Küste herrscht, entdeckt der Wissenschaftler Matthew Folley, daß die Wellen in einer Entfernung von 500 m – 2 km überraschende 80 – 90 % der weiter außen nutzbaren Energie enthalten. Die Vergleiche belegen, daß küstennahe Wellen eine nutzbare Leistungsdichte von rund 16,5 kW pro Meterbreite haben, verglichen mit den 18,5 kW der Offshore-Wellen. Doch während bei den Offshore-Wellen die größte Energie in der Auf- und Abbewegung des Wassers liegt, liegt bei den Wellen in Küstennähe die größte Energie in der Vor- und Rückwärtsbewegung des Wassers. Küstennahe Wellenfarmen bedeuten jedenfalls einen beträchtlich geringeren Aufwand für die Instandhaltung.


Mitte 2010 melden Andrew MacKay und seine Firma Greenheat Systems Ltd. aus Tain, Rossshire, ein internationales Patent (Nr. 2010064041) für eine Methode an, die Kraft der Wellen direkt in Wärme umzuwandeln. Es bleibt abzuwarten, ob diese – mir bislang nicht ganz nachvollziehbare – Idee auch tatsächlich umzusetzen ist.

 

Das umtriebige Design- und Innovationsunternehmen Phil Pauley aus London stellt im Oktober 2011 das Konzept neuartiger, hybrider Wellen- und Solarenergie-Generatoren vor, die speziell für den Einsatz in Küstennähe gedacht sind. Die bojenartigen Marine-Solar Cells (MSC) erfassen die Wellenenergie durch natürlichen Auftrieb, und die Sonnenenergie durch Photovoltaik-Zellen, deren Ertrag sich unter Ausnutzung des von der Oberfläche des Ozeans reflektierten Lichts um bis zu 20 % erhöht.

Hunderte der Low-Cost-Solar/Wellen-Einheiten können leicht zu großen Farmen zusammengefaßt werden. Bislang handelt es sich um einen interessanten Vorschlag, der noch nicht die Versuchsphase erreicht hat.


Im Januar 2012 benennt das britische Department of Energy and Climate Change die Region South West als diejenige, in welcher der erste Meeresenergie-Park errichtet werden soll. Der zukünftige South West Marine Energy Park wird sich über eine Fläche von Bristol bis nach Cornwall erstrecken und bis zu den Isles of Scilly reichen. Die Initiative bringt verschiedene Institutionen zusammen, einschließlich der nationalen und lokalen Regierung, den Universitäten von Plymouth und Exeter, privaten Unternehmen sowie dem o.g. Wave Hub (South West RDA).

Im April folgt die Ankündigung der britischen Regierung, im Rahmen eines Marine Energy Array Demonstrator Projekts (MEAD) zwei vorkommerzielle Arrays aus Wellen- und/oder Gezeitenenergie-Systemen mit 20 Mio. £ zu fördern. Anträge auf einen Anteil der Summe können von Organisationen in ganz Großbritannien eingereicht werden, die in der Lage sind, mit ihren Systemen ein Minimum von 7 GWh pro Jahr zu produzieren und dabei mindestens drei energieerzeugende Geräte einzusetzen, die ihre Einsatzbereitschaft zuvor in voller Größe und auf offener See beweisen haben. In Betrieb genommen werden müssen die Projekte bis Ende März 2016.


Eine Gruppe von Mathematikern und Ingenieuren der Universität von Exeter um Guang Li und Markus Müller meldet im Juli 2012, daß sie gemeinsam mit Kollegen der Universität Tel Aviv einen Weg gefunden haben, um den Energiegehalt ankommender Wellen genau vorherzusagen, was die Extraktion von doppelt so viel Energie möglich macht, als es derzeit der Fall ist.


Im August wird die zweite Region benannt, in der ein weiterer Meeresenergie-Park errichtet werden soll, diesmal in den Gewässern von Pentland Firth und Orkney im Norden Schottlands. Außerdem wird bekannt, daß der Pentland Firth und Orkney Waters Marine Energy Park (MEP) das European Marine Energy Centre (EMEC) übernehmen wird, wo derzeit neun Geräte getestet und weiterentwickelt werden. In der Zwischenzeit wird der bereits im Februar 2012 angekündigte Offshore Renewable Energy Catapult die Entwicklung von Offshore-, Wind-, Wellen- und Gezeiten-Technologien von seiner Zentrale in Glasgow in Schottland und einem operativen Zentrum in Northumberland im Nordosten Englands aus koordinieren.

Im selben Monat kündigt die schottische Regierung an, daß fünf Meeresenergie-Entwickler im Rahmen der zweiten WATERS Förderrunde insgesamt 7,9 Mio. £ erhalten, um ihre neuen Wellen- und Gezeiten-Prototypen weiter zu entwickeln und in den Meeren rund um Schottland zu erproben. Neben den Firmen AWS Ocean Energy, die ich vorstehend schon behandelt habe, sowie Nautricity, die sich mit Strömungskraftwerken befaßt, bzw. den Firmen Oceanflow Energy Ltd. und Scotrenewables Tidal Power, die an Gezeitenkraftwerken arbeiten, erhält als fünftes Unternehmen die in Edinburgh beheimatete Firma Albatern einen Zuschuß in Höhe von 617.000 £ aus dem neuen Programm.

Die von Albatern entwickelte Technologie namens WaveNET besteht aus einer Reihe von SQUID Modulen, die zusammengebunden ein Gitter bilden. Jedes Modul hat einen ‚Steiger’ mit vertikalem Auftrieb und einem Befestigungspunkt an der Basis. Der Steiger ist über seine Länge weitestgehend untergetaucht und über drei Gelenkarme mit Bojen verbunden. Die Energie der Wellen wird an den Knotenpunkten der Verbindung zum Steiger abgenommen.

Mit der aktuellen Förderung will die Firma, die sich ansonsten sehr bedeckt hält, ihr erstes WaveNET-Array entwickeln und bauen, das aus bis zu sechs Modulen von 7,5 kW bzw. 45 kW Nennleistung bestehen und 1,3 Mio. £ kosten soll. Einem ersten Modul, basierend auf dem SQUID 1 Gerät des Unternehmens, sollen zwei weitere folgen, in deren Entwicklung die in der ersten Testphase identifizierten notwendigen Verbesserungen einbezogen werden. Anschließend soll eine letzte Gruppe von drei Modulen gebaut werden, unter abermaligem Einbezug aller Verbesserungen, die inzwischen gelernt werden konnten.

Albatern Squid Test

Albatern Squid Test

Das WaveNET-Demonstrator-Array soll von Ende 2012 bis Ende 2013 in einer Vielzahl von Konfigurationen und bei verschiedenem Seegang getestet werden. Anschließend plant das Unternehmen die Entwicklung von Pilotanlagen für Aquakulturfarmen und abgelegene Küstengemeinden, sowie den Aufbau von Partnerschaften, um Geräte mit 75 bis 100 kW zu entwickeln, mit denen ab 2014 Arrays von bis zu 10 MW aufgebaut werden können.

Auf der Homepage des Unternehmens ist Mitte 2013 nur zu erfahren, daß ein Prototyp-Array mit 6 Modulen mit einer Nennleistung von 45 kW im Bau ist, und daß die Entwicklung der 75 kW SQUID Module im Jahr 2013 beginnen soll.


Im November startet die schottische Regierung einen mit 103 Mio. £ ausgestatteten Fond für schottische Projekte im Bereich der erneuerbaren Energien, von dem insbesondere Wellen- und Gezeiten-Technologien profitieren könnten. Der neue Renewable Energy Investment Fund (REIF) soll außerdem mehr private Investitionen anziehen. Im Laufe dieses Jahres wird in Schottland außerdem ein Marine Renewables Commercialisation Fund (MRCF) mit 18 Mio. £ eingerichtet, um weitere Unterstützung für den Wellenenergiesektor bereitzustellen.

Einen markanten Meilenstein bildet die All Energy conference and exhibition in Aberdeen, Schottland, in Mai 2013, auf der man zunehmend mehr Hinweise darauf fand, daß die Branche der Wellen- und Gezeitenkraftwerke energisch in Richtung Kommerzialisierung voranschreitet. Von den 580 Ausstellern beschäftigen sich über 210 mit der Meeresenergie, und zum ersten Mal überhaupt präsentieren sich Wellen- und Gezeitenkraftwerksentwickler aus Großbritannien, Norwegen, Australien, Kanada und Rußland neben einander.


Holland

Poseidon Wellengenerator

Poseidon


Beim 9. Internationalen Wettbewerb ‚Europas Jugend forscht für die Umwelt’ 1998 gewinnen drei 15- und 16-jährige holländische Schüler den 3. Preis mit ihrem Wellenkraftgenerator Poseidon.

Seine Energie bezieht dieser Generator aus der Ungleichmäßigkeit der Wellenbewegung. Dieses Ungleichgewicht bewegt ein an einer drehbaren Achse befestigtes Gewicht. Die Bewegungsenergie wird dann in elektrischen Strom umgewandelt – bei dem prämierten Modell sind es allerdings nur 0,4 W.


Die 1997 von Dr. J. van Berkel gegründete Firma Entry Technology Ventures BV in Rhenen wird 2004 in die Entry Technology Support BV und die Entry Technology Ventures BV aufgeteilt. Im Oktober 2005 wird die Homepage der beiden Unternehmen freigeschaltet und die Innovation HydroPowerLens (Waterkrachtlens) wird von der internationalen Technologie-Verwertungsagentur ID-NL in Delft als Invention of the Year nominiert. Entry Technology ist außerdem an der Entwicklung des Gezeitenkraftwerks der holländischen Firma Neptune Systems beteiligt (s.d.).

Bei der Wasserkraftlinse handelt es sich um eine eher unkonventionelle Technik zur Nutzung der Wasserkraft in Flüssen, die in Wellenkraft umgewandelt wird. Daher präsentiere ich das System auch an dieser Stelle. Die drei wichtigsten Komponenten des Systems sind ein Wellengenerator, ein Wellenkonzentrator und ein Wellenenergie-Wandler. Da Wasser nicht komprimiert werden kann, werden Wasserwellen genutzt um die Energie zu verdichten, ähnlich wie in einer Lupe, weswegen es auch zu dieser Namensgebung kommt. Nach der Verdichtung kann das Wasserkraft-Potential mittels einer relativ kleinen und preiswerten Turbine effektiv in Strom umgewandelt werden.

Eine technisch-wirtschaftliche Machbarkeitsstudie zeigt, daß die Hauptkomponenten des HydroPowerLens-Systems technisch umsetzbar sind. Die Kosten pro installiertem kW werden auf ca. 4.200 € geschätzt. 2006 wird die Technologie als Teil eines interfakultären Projekts unter dem Titel The Hydropower Lens an der Universität Eindhoven simuliert und analysiert. Dabei kommt man auf einen vorsichtig geschätzten Wirkungsgrad von 25 %. Nach einigen Optimierungen soll eine mobile Testanlage konstruiert, gebaut und getestet werden, um die Einsatzfähigkeit der Innovation zu bestätigen. Es ist fraglich, ob dabei ein Erfolg erzielt wurde, denn nach diesem Zeitpunkt gibt es keinerlei Meldungen mehr darüber.


Über den von Ecofys in Utrecht entwickelten Wave Rotor habe ich schon im Kapitel Gezeitenenergie berichtet (s.d.), da er zwei Arten von Rotoren auf einer einzigen Drehachse kombiniert: einen Darrieus-Rotor mit drei Rotorblättern sowie einen Wells Rotor. Dadurch ist er in der Lage, nicht nur Gezeitenströmungen sondern gleichzeitig auch Wellen in elektrischen Strom umzuwandeln. Erste Versuche im Wellenkanal des NaREC (UK) werden 2004 durchgeführt, später folgen diverse weitere Modelle und Prototypen. Für die Wellenenergienutzung scheint die Entwicklung jedoch nicht besonders relevant zu sein.

Von staatlichen oder universitären Arbeiten ist mir bislang nichts bekannt. Vermutlich ist man in Holland Brandungswellen gegenüber eher mißtrauisch eingestellt...?

Das Land ist allerdings an dem im April 2000 von der EU-Kommission gegründeten thematischen Netzwerk WaveNet beteiligt, das 2003 einen umfassenden Bericht über den Stand der Wellenenergietechnologien veröffentlicht. WaveNet erhält unter dem Teilprogramm Energie, Umwelt und nachhaltige Entwicklung des Fünften Rahmenprogramms über einen Zeitraum von drei Jahren rund 600.000 €. An dem Netzwerk sind 14 Hochschul-, Industrie- und Forschungspartner aus neun EU-Ländern Von sinnvollen Ergebnissen ist allerdings nichts wahrzunehmen, inzwischen (2010) ist auch die Website der damalige Coordinated Action on Ocean Energy vom Netz genommen worden.


Hong Kong


Das 2004 gegründete Unternehmen MotorWave, das sich auch mit den Motorwind micro turbines beschäftigt (s.u. Windenergie/neue Designs), ist von Hong Kong aus aktiv, dem ständigen Wohnort des französischstämmigen Gründers und Erfinders Lucien Gambarota.

MotorWave Wellenkraftwerk

MotorWave

Das von Gambarota entwickelte und patentierte MotorWave System sieht aus wie eine Reihe aneinander gebundene Wasserbälle, wobei jedes Element aus rund 70 Modulen besteht und sich über eine Spanne von rund 300 m erstreckt.

Pro Element soll die Anlage stündlich bis zu 4 m2 Wasser auf eine Höhe von 50 m pumpen können. Außerdem kann sie direkt an ein Wasserentsalzungssystem gekoppelt werden. Die Installationskosten werden mit 170 $/kW angegeben, was äußerst gering ist.

Im Februar 2006 wird vor der Küste der Insel Po Toi eine 27,5 m lange und 3 m breite Versuchsanlage aus Edelstahl und Polyfoam, einem hochschwimmenden, elastischen Schaumstoffmaterial, ausgebracht. Die 100.000 $ teure Anlage verschwindet jedoch schon einen Tag später spurlos, möglicherweise gestohlen, so daß die geplante Vorführung vor Medien und potentiellen Investoren wortwörtlich ins Wasser fällt.

Gambarota verspricht daraufhin den Bau einer billigeren Version des Prototyps aus einfachem Stahl. Sein selbstfinanziertes Projekt wird von dem Marine Department und Forschern der Universität Hongkong unterstützt. Das Projekt scheint jedoch eingestellt worden zu sein, denn nach 2006 gibt es keinerlei neue Meldungen mehr darüber.


Indien


Seit Beginn der 1980er Jahre wird konsequent an der Entwicklung von Projekten zur Nutzung der Wellenenergie gearbeitet. Das Potential entlang der 6.000 km langen Küste wird auf 40.000 MW geschätzt.

Besonders motiviert ist Indien nicht nur, weil es auf die teure Einfuhr von Energie angewiesen ist, sondern weil darüber hinaus eine riesige Menge kleiner Fischerhäfen existieren, die aufgrund der natürlichen Küstenformation durch künstliche Wellenbrecher geschützt werden müssen. Hierfür eignen sich sogenannte ‚intelligente Wellenbrecher’, die nicht nur die Häfen vor den Wellen schützen, sondern die Wellenenergie gleichzeitig in elektrische Energie umwandeln.

Ab 1982 untersucht die staatliche geförderte Wave Energy Group am Indian Institute of Technology (IIT) in Madras Wellenenergie-Technologien und führt auch zahlreiche Modellversuche durch.

Im Fischereihafen von Vizhinjam bei Trivandrum (o. Thiruruvananthpuram, Kerala) wird im Oktober 1991 ein OWC-System mit bis zu 150 kW Leistung auf der Grundlage von Beton-Caissons gebaut.

1993 wird am IIT das National Institute of Ocean Technology (NIOT) gegründet, das während einer fünfzehn Jahre langen kontinuierlichen Entwicklungsarbeit aus einer norwegischen Technik für Entwicklungsländer ein dort auch funktionierendes Produkt macht.

Im April 1996 wird in Vizinjham eine fortgeschrittene Anlage installiert - doch weitere Details darüber sind nicht aufzufinden.

Meldungen zufolge werden für eine Weiterführung des OWC-Wellenbrecherkonzepts Mittel bewilligt, um nahe Cochin in Thangasserry (nördlich von Trivandrum) insgesamt 1 km Wellenbrecher mit Wellenenergiekraftwerken (etwa 0,5 - 1 MW installierter Leistung) auszurüsten. Die Kosten für das Projekt, das in Form einer eigenständigen Gesellschaft verwirklicht wird, werden gemeinsam von den für Fischerei, Bergbau und Energie zuständigen Ministerien getragen, da der Wellenbrecher später gleichzeitig dem Schutz der Fischerboote, dem Verladen von Erzen und der Energieerzeugung dienen soll.


Avadhuta-Anlage

Avadhuta-Anlage

Der Arzt Dr. Pruthvi Raj Avadhuta aus Hyderabad erhält 2002 das Patent für seinen Gezeiten- und Wellenergiewandler, den er als 8 m hohen Bambusturm an der Küste von Manganpudi nahe Machilipatnam (Krishna Distrikt/Andhra Pradesh) erbaut und erfolgreich testet.

Dabei wird die Wellenbewegung genutzt, um ein 1 – 1,5 t schweres Gewicht anzuheben, das wie ein Uhrwerk einen 2 kW Generator antreibt. Das abgebildete, etwas unscharfe Foto stammt aus einem von Avadhuta veröffentlichten Clip.


Ein weiteres Patent meldet M. Sivasailam aus Tamil Nadu 2003 an; es wird ihm 2007 erteilt und scheint sich um ein ähnliches mechanisches Prinzip zu handeln.


Und auch T. Sampath Kumar aus Bangalore wird 2007 mit einem patentierten mechanischen System bekannt, das er für die indische Firma Nualgi entwickelt hat. Der Kolben der mit Ketten am Ozeanboden befestigten Schwimmboje namens Indian wave energy device (iwave) bewegt eine Kurbel, die über ein Getriebe mit einen Dynamo verbunden ist. Über praktische Umsetzungen dieser Erfindungen ist nichts bekannt. Möglicherweise aus Marketinggründen hat Kumar sein Wellenkraftwerk um das Jahr 2010 herum umbenannt: nun heißt es Rock n Roll wave energy device. Auf seiner Homepage beschreibt der Erfinder das System etwas ausführlicher, das bei 3 m hohen Wellen 200 kW leisten soll.


Sehr interessant klingen Meldungen vom Oktober 2009, denen zufolge die in Tel Aviv beheimatete Firma Om Sai Mantra Powergen, eine Tochter der israelischen SDE Energy (s.u.), ein memorandum of understanding mit der Regierung der Provinz Gujarat unterzeichnet hat, bei dem es um die Errichtung einer 5 MW Wellenenergie-Anlage bis Ende 2010 geht, die 5 Mio. $ kosten soll. Im Erfolgsfall wird der Auftrag für eine 100 MW Anlage in Aussicht gestellt, mit einem auf 700 Mio. $ begrenzten Budget.

Tatsächlich wird im September 2012 gemeldet, daß nach dem historischen Stromausfall im Sommer, von dem mit 670 Million Indern immerhin rund 9 % der Weltbevölkerung betroffen waren, nun auch die Wellenenergieprojekte energischer vorangetrieben werden sollen. Von dem Blackout verschont wurden im übrigen nur einzelne Unternehmen und Dörfer, die ihre eigenen, netzunabhängigen Kraftwerke haben, einschließlich eines abgelegenen Dorfs, das ein eigenes Solarstrom-Array besitzt. Beamte im Staat Jodhpur berichteten, daß in ihrem Bundesstaat Windenergieanlagen genügend Energie für Krankenhäuser und andere lebenswichtige Infrastruktur bereit gestellt hätten.

Die aktuellen Planungen sehen einen Ring von Wellenkraftwerken entlang der Küste vor, deren Stromgestehungskosten von SDE auf 2 US-Cent/kWh geschätzt werden. Die Realisation der Wellenenergie-Projekte in Indien wird SDE in Partnerschaft mit der Automobilindustrie und anderen Unternehmen des Landes, sowie zusammen mit Energieversorgern und Kommunen durchführen. Technische, zeitliche oder finanzielle Details gibt es bislang nicht.


Irland


Im Dezember 2006 läßt der ehemalige Marine-Experte und Hotelbesitzer Michael Whelan den 28 t schweren Prototypen seiner OE Buoy in der Galway Bucht in Irland zu Wasser. Die 12 m lange, 6 m breite und 6 m hohe Anlage im Maßstab 1:4 wird acht Monate lang auf offener See getestet, sie funktioniert nach dem Prinzip der vertikal oszillierenden Wassersäulen und soll später mit einer Wells-Luftturbine ausgestattet werden. Sein Unternehmen OceanEnergy Ltd. im irischen Cobh, County Cork, hatte Whelan gemeinsam mit John McCarthy zu diesem Zweck bereits 2002 gründet, als er seine Experimente mit einem Modell im Maßstab 1:50 begonnen hatte.

Das System besteht aus einer teilweise untergetauchten L-förmigen Kammer mit einer Turbine, die im rechten Winkel über der Wasserlinie angebracht ist. Die Wellen füllen die Kammer mit Wasser, und dieses drückt die Luft hinaus, welche wiederum die Turbine antreibt. Auch wenn sich das Wasser wieder zurückzieht und dabei Luft in die Kammer saugt, wird diese zum Antrieb der Turbine genutzt.

Später wird ein Prototyp im Maßstab 1:15 in einem Wellenkanal in Frankreich untersucht. Mitbeteiligt an diesen Untersuchungen sind das Hydraulics and Maritime Research Centre (HMRC), das irische Marine Institut und die Queens University in Belfast. Bis zu diesem Zeitpunkt sind über 1 Mio.€ in das Projekt investiert worden.

Im September 2007 wird eine größere Versuchsanlage m Maßstab 1:4 mit einem 16 kW System zur Stromerzeugung ausgestattet. Sind auch diese Experimente erfolgreich, so ist geplant eine Anlage im Maßstab 1:1 zu bauen. Dieser 600 t schwere Koloß wird 40 m lang, 20 m breit und 16 m hoch werden und mit zwei 750 kW Wells-Turbinen ausgestattet sein. In dieser Größe kann die Anlage bis zu 1.200 Haushalte mit Strom versorgen.

Der Praxisversuch wird im August 2009 erfolgreich beendet, und im September erhält das Unternehmen eine Förderung in Höhe von 230.000 € aus dem Programm Sustainable Energy Ireland (SEI), das die Entwicklung im Laufe der letzten Jahre schon mit 470.00 € unterstützt hat. Ocean Energy plant nun, innerhalb der nächsten 3 – 5 Jahre Finanzierungsmittel in Höhe von 20 Mio. € einzuwerben, um die OE-Technologie bis zur Produktreife zu entwickeln.

Im Februar 2010 tut sich Ocean Energy mit der US-Firma Dresser-Rand zusammen, um die Meeresenergie-Systeme auf kommerzieller Basis weiter zu entwickeln. Dresser-Rand wird hierfür die Turbinen entwickeln und liefern.

Im November 2010 besucht Maire Geoghan-Quinn, EU-Kommissarin für Forschung, Innovation und Wissenschaft, die Ocean Energy Buoy in Galway, wo das Gerät bis zu diesem Zeitpunkt seit mehr als zweieinhalb Jahren erfolgreich getestet wird. Es ist bislang das einzige Gerät seiner Art, das die strengen Tests überlebt hat – und nun als Teil eines mit 4,5 Mio. € geförderten Europäischen Forschungsprojekts als Plattform für Universitäten und Unternehmen dient, um deren Komponenten zu testen.

Nach einer allgemeinen Überarbeitung und Optimierung wird die auf 1,5 MW Leistung erweiterte Anlage, deren Preis inzwischen mit 9 Mio. € beziffert wird, im Mai 2011 erneut zu Wasser gelassen, um ab Februar 2012 an dem britischen Offshore-Teststandort Wave Hub in Cornwall getestet zu werden. Wave Hub wird die Kosten für die Beschaffung einer Lizenz, die Installation der Verankerungen und die Inbetriebnahme vor Ort mit bis zu 1,2 Mio. € finanzieren.


Die bereits 1999 von dem Physiker William Dick gegründete Wavebob Ltd. im irischen Maynooth, County Kildare, investiert sechs Jahre Forschungsarbeiten und Untersuchungen und 4 Mio. € in die Entwicklung der Wellenenergie-Boje Wavebob, ein axialsymmetrischer, selbstreagierender Punktabsorber mit 500 kW Leistung. In der industriellen Ausbaustufe soll jede Anlage 1 MW erzeugen.

Wavebob Grafik

Wavebob (Grafik)

Im März 2006 kann das Unternehmen dem Irish Marine Institute/SEI in Galway Bay den ersten 30 kW Prototypen für Tests zur Verfügung stellen, der von der Firma Harland and Wolff Heavy Industries hergestellt worden ist. Er ist für eine Lebensdauer von 20 Jahren ausgelegt. Im Dezember wird die Wavebob Ltd. zur Innovation Company of the Year 2006 gekürt.

Der Test vor der Westküste Irlands beginnt im Oktober 2007, die Details werden jedoch nicht bekanntgegeben. Sicher ist nur, daß im Laufe der Zeit mindestens 3 Anlagengenerationen im praktischen Einsatz untersucht werden.

Im März 2008 unterzeichnet die Wavebob Ltd. eine Vereinbarung mit dem schwedischen Energiekonzern Vattenfall AB, um die Wellenenergie-Technologie gemeinsam bis zur Produktreife weiterzuentwickeln. Im gleichen Jahr gewinnt das Unternehmen den Green Innovation Award. Die Forschungsarbeiten werden derweil in Kooperation mit der Chevron Ltd., der US Navy und der National University of Maynooth durchgeführt.

Im Januar 2009 übernimmt Vattenfall für 500.000 € einen Anteil von 51 % der 2002 gegründeten (und etwas undurchsichtigen) Beratungs- und Entwicklungsfirma Pandion Ltd. mit Hauptsitz in Limassol, Cypern, während die Wavebob Ltd. die übrigen 49 % hält. Pandion soll bereits den Antrag gestellt haben, an der Westküste Irlands kommerzielle Wellenkraft-Anlagen mit einer Gesamtkapazität von über 250 MW zu errichten.

Ein weiteres Kooperationsabkommen wird im Oktober 2009 bekanntgegeben – diesmal mit dem Rüstungs- und Luftfahrtunternehmen Lockheed Martin. Außerdem wurden weitere 3 Mio. € an Investitions- und Fördermitteln eingenommen. Die Hälfte stammt aus dem Programm der Regierungsagenturen Sustainable Energy Ireland und Enterprise Ireland, während der Rest von Privatinvestoren wie John Hartnett und Firmen wie BVP Investments stammt.

Im Dezember 2009 gibt das Unternehmen bekannt, im Rahmen des 7. Rahmenprogramms der EU gemeinsam mit 5 weiteren Firmen eine Förderung in Höhe von 5,1 Mio. € zu erhalten, um eine vorkommerzielle und netzangebundene Anlage herzustellen und vor der Küste Portugals in Betrieb zu nehmen. Den Restanteil des auf insgesamt 8,5 Mio. € veranschlagten STANDPOINT-Projekts übernehmen die Firmen aus 5 EU-Staaten selbst. Neben der Wavebob Ltd. (Ireland) sind dies Vattenfall (Schweden), Generg Novos Desenvolvimentos (Portugal), Germanischer Lloyd (Deutschland), Hydac (Deutschland) und Wedge Global (Spanien). Das im November startende Projekt hat eine Laufzeit von drei Jahren.

Im Juni 2010 erringt Wavebob während der Energy Ocean International Conference in Fort Lauderdale, USA, den renommierten Energy Ocean Technology Pioneer Award. Und im September erhält das Unternehmen eine Förderung in Höhe von 2,24 Mio. $ durch das US Department of Energy, um bis 2013 eine Demonstrationsprojekt in kommerziellem Maßstab vor der US-Küste durchzuführen. Weitere Pläne für Wellenenergie-Farmen gibt es für County Mayo an der Westküste Irlands und für Portugal.

Die Firma hat inzwischen die Tochterunternehmen gegründet, die Wavebob (NI) Ltd. in Nord-Irland sowie die Wavebob LLC in Annapolis, Maryland, und will noch im Jahr 2010 einen ersten kommerziellen Wavebob vorstellen.

Im März 2011 geht Wavebob eine Partnerschaft mit der spanischen Energiefirma Abengoa ein. Die beiden Unternehmen wollen etwa sechs Jahren lang bei der Forschung, Entwicklung und Kommerzialisierung von Wellenenergie-Systemen zusammenarbeiten, was für Wavebob Türen öffnet, um mit seiner Technologie den globalen Markt zu erreichen. Mit Hilfe von Abengoa soll die Wavebob-Technologie (endlich) zu einem kommerziellen Produkt werden. Seltsamerweise lassen sich auf der Abengoa-Homepage zum Zeitpunkt dieses Updates Mitte 2013 keinerlei Spuren dieser Zusammenarbeit mehr finden - noch nicht einmal der Begriff Wellenenergie ergibt einen Treffer.

Im Jahr 2012 steigt mit der GREivest Management Ltd. ein neuer Investor bei Wavebob ein. Im Juni gibt es den Champion of EU Research Preis, überreicht vom irischen Präsidenten persönlich - sowie im Juli auf der SmartOcean Conference die Auszeichnung SmartBay Innovator of the Year.


Im Januar 2008 gibt die irische Regierung bekannt, daß man 38 Mio. € für die Förderung der Meeresenergie bereitstellen würde, von denen 26 Mio. € für die Weiterentwicklung der Wellen- und Gezeitenenergie vorgesehen sind. 2 Millionen € sind für den Bau einer Forschungsstation mit Netzeinbindung für Anlagen im industriellen Maßstab auf der Halbinsel Mullet im Nordwesten des Landes vorgesehen. Kleine Anlagen wurden in den letzten Jahren in der Bucht von Galway getestet, in der aber auch die Wellen relativ klein sind.


Die Firma Jospa Ltd. in Blackrock, Dublin, wird im September 2008 gegründet, um ein System namens Irish Tube Compressor zu entwickeln, das aus verstärkten, flexiblen Schläuchen besteht, die auf dem Wasser liegen.

Diese nutzen die von den Meereswellen schneckenförmig nach vorn getriebene Luft und Wasser, wobei das vorn austretende Wasser und der Luftdruck in Strom umgewandelt oder für andere Prozesse wie die Meerwasserentsalzung verwendet werden.

Erste Versuche mit dieser OWC-Version werden im Kleinformat ab Oktober bei der Firma Sea Power Ltd. in Galway durchgeführt und mit verschiedenen Bauformen bis 2009 fortgesetzt. Aktuellere Informationen gibt es bislang nicht.


Im Mai 2010 gibt das US-Unternehmen Rockhouse Mountain Energy bekannt, daß es vor der Westküste Irlands eine 500 MW Wellenfarm installieren will. Dabei sollen 1.000 Stück der 500 kW starken PowerBuoy PB500 Anlagen der ebenfalls amerikanischen Firma Ocean Power Technologies (OPT) zum Einsatz kommen. Das Projekt wird von der US-Botschaft in Dublin unterstützt und soll bis 2020 beendet sein.


Im September 2011 endet nach einer Laufzeit von 42 Monaten das EU-Projekt CORES (New Components and concepts for ocean energy convertors), das innerhalb des 7. Rahmenprogramms und unter der Leitung des Hydraulics and Maritime Research Centre (HMRC) des University College Cork 13 Partner aus 7 Ländern eingebunden hat. Die Gesamtfinanzierung des Projekts betrug 4,2 Mio. €, von denen die EU 3,5 Mio. € übernommen hat. Untersucht wurden dabei vier Arbeitspakete: Luftturbinen, elektrische Systeme und Kontrollsysteme, Verankerungen und Schwimmer, Feldtests. Letztere werden unter anderem mit der OE Buoy der OceanEnergy und dem Wavebob durchgeführt (s.o.).


Israel


SDE Wave Energy Ltd. (SDE) ist ein Unternehmen in Tel Aviv, das schon 2006 behauptet, Weltmarktführer im Bereich der Wellenenergie zu sein – und mit 2 US-Cent/kWh den kostengünstigsten Wellenstrom herstellen zu können. Die Firma des Erfinders Shmuel Ovadia wird mit 2 Mio. $ vom Chief Scientist of Israel finanziert, außerdem wird garantiert, daß ihr 20 Jahre lang 50 MW Strom zu einem Preis von 5,25 US-Cent/kWh abgenommen wird.

Nach 7 kleineren Modellanlagen testet SDE seinen patentierten 40 kW Prototyp erstmals ab Februar 2000 für mehrere Monate im geschichtsträchtigen Jaffa-Hafen von Tel Aviv. Auch bei diesem Gerät wird die Wellenenergie über ein hydraulisches System genutzt, das etwa 28 kWh pro Meter belegter Küstenlänge erwirtschaftet. Nur 10 % der Anlagenteile kommen direkt mit dem Seewasser in Berührung. Eine geplante 1 MW Anlage soll etwa 650.000 $ kosten.

Das Unternehmen plant nun den Bau einer Demonstrationsanlage in Ashdod innerhalb von drei Jahren. Mit dem israelischen Industrie- und Handelsministerium wird ferner die Errichtung eines 50 MW Wellenenergie-Kraftwerks vereinbart, das 20 Jahre lang betrieben werden soll. Außerdem will man in Sri Lanka eine 150 kW Demonstrationsanlage bauen. Anfänglich wird sogar über eine 200 MW Anlage für 130 Mio. $ gesprochen.

SDE-Testanlage

SDE-Testanlage

Im Mai 2008 behauptet SDE, die zwischenzeitlich schon 4 Tochterfirmen gegründet hat, internationale Aufträge in Höhe von 3 Mrd. $ in den Büchern stehen zu haben – weshalb man jetzt nach einer Finanzierung für diese Projekte suchen würde.

Im Juli 2008 folgt die Meldung, daß SDE eine Vereinbarung mit der VR China unterzeichnet hat, um dort Wellenkraftwerke zu installieren, derenn Errichtung von Investoren aus Hongkong und China finanziert werden soll. Zwei speziell hierfür gebildete Joint-Ventures in Hongkong sollen gemeinsam in der Provinz Guangzhou im Süden Chinas eine erste Modellanlage bauen. Sollte sich das Modell als erfolgreich erweisen, wird die Einrichtung von Wellenkraftwerken an der gesamten chinesischen Küste starten – mit einer Gesamtkapazität von bis zu 10 GW (andere Quellen: 20 GW).

Ebenfalls 2008 soll das Unternehmen eine Vereinbarung mit 25-jähriger Laufzeit mit einem (ungenannten) afrikanischen Land abgeschlossen haben, um dort Wellenkraftwerke mit einen Gesamtleistung von 100 MW zu bauen. Die erwarteten Kosten würden 100 Mio. $ betragen, doch auch hierfür würden noch Investoren gesucht.

Die nächste Nachricht vom Dezember 2009 betrifft das Interesse Zyperns an der SDE-Technologie. Dem Unternehmen zufolge sei man bereits seit drei Jahren im Gespräch. Nun gibt das zypriotische Institute of Energy bekannt, daß man bereit sein SDE dabei zu helfen seine Energiewandler in Zypern zu etablieren. Als erster Standort wird die Marina von Larnaca ins Auge gefaßt. Die Länge der verfügbaren Wellenbrecher vor der Marina beträgt ca. 400 m, und die Höhe der anrollenden Wellen ist für die Zwecke des SDE-Geräts ebenfalls zufriedenstellend. Zypern erlebt gegenwärtig lange Stromausfälle aufgrund eines starken Rückgangs der Regenfälle, außerdem ist das Land mit einem eklatanten Mangel an Trinkwasser konfrontiert. Hier könnte Strom aus Wellenenergie nützlich sein, um Meerwasser-Entsalzungsanlagen zu betreiben.

Im März 2010 bereitet sich SDE auf den Baubeginn von Wellenkraftwerken vor Korsika, Mikronesien und Zanzibar vor, und im April gibt das Unternehmen bekannt, daß der Bau des 1 MW Kraftwerks in China kurz vor dem Abschluß steht. Die Anlage in der Stadt Dong Ping, Provinz Guangzhou, hat rund 700.000 $ gekostet, und die Errichtung einer zweiten Anlage nahe der Stadt Zhanjiang wird bereits verhandelt.

Im Juli 2010 installiert SDE im Jaffa-Hafen ein neues 60 kW Wellenkraftsystem (SDE Jaffa Plant), das im Laufe der Zeit auf 50 MW erweitert werden soll. Das weiterentwickelte Modul besitzt eine einzelne Boje und arbeitet vollautomatisch (wie dies ja auch die Wellen tun). Im Vergleich zu ähnlichen Systemen würde die neue Anlage die höchste Effizienz besitzen. Für den Strom-Output dieser Anlage wird mit der staatlichen Elektrizitätsgesellschaft des Landes ein Abnahmepreis von sogar 12 US-Cent pro kWh vereinbart.

Inzwischen scheint auch das Geschäft mit Sri Lanka unter Dach und Fach zu sein. Die entsprechende Konstruktion und Erprobung würde bei der Firma Coral in Sebastopol auf der Krim erfolgen.

Im Februar 2011 wird gemeldet, daß die SDE in Kenia mit der lokalen Firma Sea Wave Gen den Bau einer 100 MW Wellenenergie plant, das vom kenianischen Energieministerium bereits genehmigt wurde. SDE beziffert die Kosten einer 1 MW Anlage inzwischen auf 1 Mio. $. Ich möchte anmerken, daß die Informationspolitik des Unternehmens die Züge von Geheimhaltung aufweist, denn es sind weder technische Details zu bekommen, noch wurden bislang – mit Ausnahme des kleinen 40 kW Systems – irgendwelche tatsächlichen Ertragswerte veröffentlicht.

Sekundärquellen von Mitte 2012 zufolge hat SDE bis zu diesem Zeitpunkt 12 Anlagen installiert, und zwar in Israel, Chile, Mexiko, Sansibar, Kenia, El Salvador, Thailand, Ecuador und Myanmar.


Ein weiteres Unternehmen, das sich (neben der Windenergie, s.d.) mit Wellenkraft beschäftigt, ist die 2006 gegründete Firma Leviathan Energy Inc. von Dr. Daniel Farb, der seine Wellenturbine am Technion – Israel Institute of Technology testen läßt, während die hydrodynamische Optimierung zusammen mit Prof. Moshe Rosenfeld an der Universität Tel Aviv erfolgt. Das neue System fängt zur gleichen Zeit die Energie sowohl der vertikalen als auch der drehenden Wellenbewegungen ein.

2007 soll das Unternehmen eine Absichtserklärung unterzeichnet haben, um in Indien Wind- und Wellenergieprojekte im Umfang von 50 Mio. $ zu entwickeln.

2009 kommt es zu einer Kooperation mit der kanadischen Gezeitenenergie-Firma SeaKinetics Corp. (s.d.), um die Leviathan Energy Wave Turbine des Unternehmens weiterzuentwickeln.

Danach gibt es nichts Neues mehr über das Unternehmen, und ob von den genannten Plänen irgend etwas umgesetzt wurde, ist auch nicht herauszufinden.


Im Jahr 2010 investiert Shlomo Gilboa, ein zum Erfinder gewandelter Lokalpolitiker, Millionen von Dollar in die offiziell 2008 gegründete Firma Seanergy Electric Ltd. in Haifa, die allerdings schon seit 15 Jahren an einem Wellenkraftwerk gleichen Namens arbeitet, das primär für die Meerwasserentsalzung gedacht ist. Immerhin soll dieses „20 Mal mehr Energie als alle anderen existierenden Wellenenergie-Technologie erzeugen.“ Dies hätten jedenfalls Prototyp-Tests vor der Küste Haifas bewiesen.

Seanergy Versuch

Seanergy Versuch

In dem patentierten Seanergy-System wird die Welle ‚gehalten’, während sie normalerweise im Sekundentakt kommt und geht. Dies geschieht durch ein Reservoir innerhalb der Boje, das die Welle quasi ‚einfängt’. Nähere Details sind leider nicht zu finden. Eine Seanergy-Farm von 300 m2 soll rund 1 Mio. m3 entsalztes Wasser produzieren (aber in welchem Zeitraum? Pro Tag?).

Seanergy arbeitet mit der Israel Electric Corporation zusammen und wird von Ingenieuren der Universität Haifa unterstützt. Nach kleineren Laborversuchen wird 2009 eine etwa vierstöckige, sehr professionelle Testanlage gebaut (an Land), die ab 2010 auch erfolgreiche Resultate erbringt. Das System firmiert auch unter dem Namen Turbo Outburst Power (TOP) bzw. Top Desalination System (TDS).

Mitte 2010 ist das Unternehmen mit einer Reihe von großen und kleinen Unternehmen auf der ganzen Welt im Gespräch, um eine erste Anlage mit vier Stück Vierer-Bojen im Umfang von 2 Mio. $ zu finanzieren.

Nach einer US-Patentanmeldung im Juni 2010 (Nr. 2011/0030365A1, veröffentlicht im Februar 2011) tritt die Firma nur noch auf Facebook in Erscheinung, wo in dem jüngsten Eintrag vom Juni 2011 neben der bisherigen eine weitere große Versuchsanlage der 2. Generation (in rot-gelb) zu sehen ist - doch auch hier wieder: ohne jegliche näheren technischen Details, ohne reale Zahlen oder verwertbare Versuchsberichte.

Es scheint, als würden in Israel auch solcherart Innovationen als Staatsgeheimnis behandelt werden.


Eine weitere israelische Firma im Bereich der Wellenenergie ist die Eco Wave Power (EWP) von David Leb, der in Panama City eine Surf-, Tauch- und Angelschule besitzt, wo er beim Beobachten der Wellen auf die Idee eines neuartigen Systems kommt. Der patentierte Konverter beruht auf einer einfachen und kostengünstigen Technologie, um Wellenenergie aus hohen und niedrigen Wellen zu ernten. Es wurde entwickelt, um besonders robust zu sein, und soll gegenüber konkurrierenden Systemen verschiedene technische Vorteile bieten. Unter anderem kann die Energie der steigenden und fallenden Wellen nahe der Küste abgefangen werden, außerdem kann das EWP-System auf bestehenden Strukturen wie Wellenbrecher und Molen sowie schwimmenden und festen Plattformen installiert werden.


EWP Labortest

Vom Prinzip her ähnlich wie die zuvor beschriebenen Systeme der Firma SDE, werden von der EWP allerdings zwei unterschiedliche Schwimmerformen (Floater) entwickelt und getestet, welche die Namen Wave Clapper (im Bild weiß) und Power Wing (blau) tragen. Das Unternehmen hatte bereits bei den ersten Versuchen herausgefunden, daß die besondere Ausformung der Schwimmer ihre Wirkung maximiert. Die Schwimmer, die mit Sensoren die Meeresumwelt überwachen und genau erkennen, welche Art von Wellen auf dem Weg zu ihnen sind, steigen und fallen nicht nur je nach Stärke der Welle, sondern nutzen auch die Vorteile der Hubkraft, der Veränderungen des Wasserstandes, der hydraulischen Luftsperre und des zufälligen Flusses der Wellen, wie is in den Veröffentlichungen des Unternehmens heißt.

Im Falle aufkommender Stürme erkennt das System automatisch die Art der Wellen und entscheidet selbständig, ob es die Bojen über den Wasserspiegel hebt – oder sie in den Ozean eintauchen läßt, um das System vor mechanischen Zerstörungen zu schützen. Kehren die Wellenhöhen wieder zur Normalität zurück, entriegelt sich das System von alleine und beginnt erneut mit seiner Energieumwandlung und der Übertragung von hydraulischem Druck an die an Land befindliche Station, wo dieser Druck in Rotation und anschließend in Strom umgewandelt wird.

Die ersten kleineren Modelle werden am Nationalen Hydromechanischen Institut in Kiew getestet, was mit der Herkunft von Lebs Partnerin bei der 2011 erfolgten Firmengründung zusammenhängt: Inna Braverman stammt aus der Ukraine und scheint die erste Frau zu sein, die sich mit dem Segment der Wellenenergie beschäftigt.

Auch die zweiten Modelle mittlerer Größe mit jeweils 2,5 m Länge und 5 kW Leistung werden an zwei Standorten in der Schwarzmeerregion installiert und ab April 2012 erfolgreich getestet. Sie überstehen auch einen heftigen Sturm mit Wellenhöhen von bis zu 5 m unbeschadet.

Das Unternehmen hat sich laut eigenen Aussagen bereits die Finanzierung für drei Energieerzeugungssysteme gesichert, von denen das letzte ein kommerzielles Kraftwerk in vollem Maßstab sein wird, das bis zu 1.000 Haushalte mit Strom versorgen kann.

Für die Entwicklung und Umsetzung der beiden Wellenkraftwerkstypen wird Eco Wave Power im Juli 2012 von Frost & Sullivan mit dem New Product Innovation Award ausgezeichnet. Im November folgt die Unterzeichnung einer Absichtserklärung mit der Ocean University of China, die zur Umsetzung der EWP-Technologie in China führen soll. Gemäß dem Abkommen wird die chinesische Universität die volle Finanzierung für das erste kommerzielle EWP-Projekt sichern und auch die entsprechenden F&E-Arbeiten durchführen. Die EWP wird ihrerseits eine lokale Niederlassung gründen (Eco Wave China), der von chinesischer Seite eine 300 m2 Fabrikationsfläche sowie finanzielle Unterstützung für zwei Jahre zugesichert wird. Die endgültige Vereinbarung zur Zusammenarbeit wird im Mai 2013 in Peking zwischen der EWP und einem chinesischen Staatsfonds unterzeichnet und hat ein Volumen von 5 Mio. RMB, von denen EWP 20 % trägt.


Italien


Über ein Wellekraftwerk aus Italien wird international erstmals im Mai 2012 berichtet, obwohl die dafür verantwortliche Firma Wave for Energy Ltd. (W4E) bereits im April 2010 gegründet wurde – als ein Spin-off des Politecnico di Torino, wo die Forschungen an der Wellenenergie im Jahr 2005 begonnen hatten. Die Ideengeber des ISWEC Systems (Inertial Seawave Energy Generator) sind Giuliana Mattiazzo und Ermanno Giorcelli, die später auch zu den Gründern der W4E gehören.


ISWEC Labormodell

Der ISWEC ist eine gyroskopische Energie-Umwandlungsvorrichtung, die auf einem schwimmenden Rumpf montiert ist, der dem System Stabilität und eine optimale Synchronisation mit der Wellenlänge am Aufstellungsort bietet. Das Inertial-Kreiselsystem erzeugt die Energie unter Resonanz-Bedingungen, d.h. die Schaukelbewegung durch Wellen wird von dem rotierenden Kreisel aufgenommen, der dadurch weiter beschleunigt wird – und diese Energie über einen Generator wiederum zu Strom umwandelt (ein ähnliches Prinzip wie beim RotaDyn Fitneß-Ball, dessen internes Schwungrad man mit leichten, aber exakt synchronisierten Handgelenksbewegungen auf immer höhere Drehzahlen bringen kann, und das dabei unglaublich starke Beharrungskräfte entwickelt). Die Verlegung einer ISWEC-Anlage erfolgt schwimmend, also ohne starre Verankerungen oder Fundamente auf dem Meeresgrund.

2007 wird ein erster gyroskopischer Prototyp mit zwei Freiheitsgraden gebaut, um die innerhalb der Arbeitsgruppe entwickelten Konzepte anhand von Modelltests im Wellentank zu überprüfen. Im Jahr 2008 führen zwei multidisziplinäre Teams an den Polytechnischen Schulen von Mailand und Turin Machbarkeitsstudien durch, außerdem wird ein Prototyp mit einer Pendel-Technologie realisiert, um mit dem ISWEC verglichen zu werden. 2009 wird ein zweiter Prototyp im Maßstab 1:45 mit einem einzigen Freiheitsgrad entworfen und gebaut, der allerdings eine neue Architektur nutzt, die das Team zwischenzeitlich konzipiert hatte. Die Tests wurden auf einem trockenen Prüfstand im mechanischen Labor sowie im Wellentank der Abteilung für Hydraulik und Transporte der Polytechnischen Schule von Turin durchgeführt. In selben Jahr wird der ISWEC-Prototyp 1-dof eine Woche lang im Wellentank der Universität von Edinburgh untersucht.

Nach Gründung des neuen Unternehmens 2010 folgen weitere Tests des 1-dof im Wellentank der Universität Federico II in Neapel, sowie der Entwurf eines Prototyps im Maßstab 1:8, der mit einer Vakuumkammer und Gleitlagern mit sehr niedriger Reibung ausgestattet sein wird. Nach Herstellung des 5 x 5 m großen Prototyps, gemeinsam mit den Partnerfirmen ARIS SpA und Moog Inc. im Jahr 2011, sollen umgehend Tests auf offener See stattfinden. Außerdem wird an der Entwicklung eines 60 kW Systems gearbeitet. Die Macher von W4E hoffen, bereits ein Jahr später die Herstellung von Geräten mit Netzanbindung an andere Firmen auslagern zu können, um die erste Wellenenergie-Farm im Mittelmeer zu entwickeln. Leider sind dies die bislang letzten Meldungen – und es ist fraglich, ob die Entwicklung überhaupt weiter verfolgt wurde.


Im Juni 2013 meldet die Fachpresse, daß italienisch-multinationale Enel Green Power S.p.A. aus Rom gemeinsam mit der britischen 40South Energy Ltd. (s.d.) mit der Installation eines Wellenkraftwerks begonnen habe. Der von 40South Energy entworfene und gebaute R115-Generator mit einer Nennleistung von 150 kW soll rund um die Inseln vor der Toskana bei Punta Righini zu Einsatz kommen. Nach ersten Schätzungen wird sich die Stromerzeugung auf über 220 MWh pro Jahr belaufen.

Die Installation und Inbetriebnahme der Maschine sowie die Ausführung von Wartungsarbeiten werden von der 40South Energy Srl, der italienischen Abteilung von 40South Energy, übernommen. Mit der Installation des ersten Geräts will Enel sein Spektrum an erneuerbaren Technologien erweitern – und nach einer erfolgreichen Prüfung der Leistungsfähigkeit des Werks auch die Zusammenarbeit mit 40South Energy ausweiten. Neben dem Verkauf des ersten R115-Generators an Enel Green Power und der technologischen Zusammenarbeit bei den Tests sieht die Vereinbarung eine mögliche Installation von mehreren Generatoren in verschiedenen marinen Umgebungen vor.


Japan


Zu den wichtigsten Pionieren der Nutzung von Wellenenergie gehört der 2009 verstorbene Prof. Yoshio Masuda, ein ehemaliger japanischer Marineoffizier, der von vielen als der Vater der modernen Wellenenergietechnik angesehen wird, da er bereits 1945 mit seinen Experimenten begonnen hat. Ab 1947 testet er verschiedene Konzepte und Geräte auf See und gilt auch als der Erfinder des Prinzips der oszillierenden Wassersäule (OWC), das er in den 1950er Jahren erstmals vorgeschlagen hat – und das dann in mehreren hundert kleinen Navigationsbojen verwendet wird.

Später wird daraus eine Navigationsboje mit einer Luft-Turbine entwickelt, von der die 1951 gegründete Firma Ryokuseisha Corp. ab 1965 rund 1.200 Stück herstellt, die anschließend weltweit zum Einsatz kommen. Bei diesem System ist der Schwimmer starr mit einem langen, senkrechten Rohr verbunden. Die relative Bewegung zwischen dem Rohr und dem darin enthaltenen Meerwasser wird verwendet, um Luft durch eine Turbine zu pumpen, die mit einem elektrischen Generator verbunden ist, der die Batterie der Boje lädt.

Kaimei

Kaimei

Im Jahr 1976 fördert Masuda den Bau des ersten großen Wellenenergie-Wandlers, der im offenen Meer eingesetzt wird – die Kaimei, ein großes Schiff (80 x 12 m), das als Testplattform für mehrere OWCs dient, welche mit verschiedenen Arten von Luftturbinen ausgerüstet sind. Ab 1978 experimentiert die projektführende JAMSTEC (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology) mit sogenannten Wellenklappen, die zu schwimmenden Flößen mit Drehgelenken zusammenfügt werden. Die Internationale Energie-Agentur unterstützt das Projekt, bei dem die in den Bojenkörpern installierten Turbogeneratoren durch das kolbenartige Steigen und Fallen der Wasseroberfläche und die Kompressionsarbeit in den Zylindern in Bewegung versetzt werden. Pro Quadratmeter Floß werden etwa 2 kW erzielt.

Im Dezember 1979 versorgt vor der Insel Honsuh eine 80 kW Versuchsanlage (andere Quellen: 125 kW) rund 1.000 Häuser über 5 Stunden lang mit Strom, wobei 8 Generatoren auf jeweils 80 m langen Schwimmplattformen im Einsatz sind. Weiterführende Planungen sprechen bereits von 2 MW Einheiten.

Ein 1977 beantragtes und 1997 in den USA erteiltes Patent (4.179.886) beschreibt ein relativ kompliziertes Wellenkraftwerk, das von dem Erfinder Junjiro Tsubota aus Tokio stammt. 1980 folgt ein zweites Patent (4.208.875), und 1981 ein weiteres (4.258.269). Inhaltlich gleichen sie sich weitgehend. Von einer Umsetzung ist nichts bekannt.

Auf der Insel Iriomote nahe Okinawa wird 1980 ein Kaiyo genannter Wellenenergiewandler installiert, bei dem es sich im Grunde um zwei Salter-Ducks handelt (s.u. Großbritannien), die zusammen in einem Caisson befestigt sind. Gegenüber der Originalkonstruktion fehlt jedoch die gemeinsame Verbindungsachse, und die bewegten Körper arbeiten gegenüber Referenzpunkten an Land. Die zwei Auftriebskörper sind je 6 m breit und 7,25 m lang, und der gemessene Wirkungsgrad liegt bei rund 25 %.

OWC in Sanze

OWC in Sanze

Ab 1983 gibt es ein 40 kW OWC in Sanze, an der Westküste des Landes. Es ist das erste entsprechende Wellenenergie-System in voller Größe und ist in eine Schlucht an der Küstenlinie hineingebaut, in einen natürlich verjüngten Kanal, der die Energie der Wellen auf das Kopfende konzentriert, wo das Gerät errichtet ist. Die mit zwei Wellsturbinen auf jeder Seite des Generators ausgestattete Anlage wird sechs Monate lang betrieben und zeigt gute Ergebnisse. Nach dem Abbau wird der 40 kW Turbo-Generator in einem anderen OWC auf einem Wellenbrecher am Port Sakata installiert (s.u.).

Das Kujukuri-OWC aus dem Jahre 1987 weicht insofern von allen anderen bisher installierten Systemen ab, da hier insgesamt zehn Oszillationskammern eingesetzt werden, die alle zusammen über eine Hochdrucksammelleitung an einen Speicherbehälter angeschlossen sind. Auf diese Art wird nur eine einzelne 30 kW Turbine benötigt, die mit einer gerichteten und relativ gleichmäßigen Strömung betrieben werden kann.

Obwohl dieses System preiswerter ist als viele andere Systeme, ist über die Erkenntnisse die mit dieser Konstruktion gewonnen wurden, kaum etwas bekannt. Fast alle bisherigen Überlegungen zur Nutzung von Wellenenergie mittels Luftturbinen-Kraftwerken basieren darauf, daß die Energie sowohl der Ein- als auch der Ausströmung direkt genutzt wird. Die bislang einzige Ausnahme ist das Kujukuri-OWC. Es ist jedoch denkbar, daß bei Verwendung nur einer Strömungsrichtung nahezu die gleiche Leistung mit wesentlich geringerem Aufwand erzielt werden kann. An dieser Stelle besteht allerdings noch grundlegender Forschungsbedarf.

OWC in Sakata

OWC in Sakata

Das ab 1988 in Sakata existierende 60 kW OWC wird als Beton-Caisson realisiert, das als Teil eines Wellenbrechers konzipiert ist. Leider habe ich bislang keine weiteren Details über diese Anlage finden können.

Eine weitere Anlage nach dem ‚Wellenbrecher-System’ (ähnlich der ersten Pilotanlage in Toftestallen, Norwegen) wird in der Bucht von Tokio errichtet und soll Wellen bis zu 4 m Höhe nutzen können. Sie ist 80 m lang, 12 m breit und 15 m hoch, wiegt 750 Tonnen und hat eine Leistung von 1 MW. Auch hier habe ich noch keine darüber hinausgehenden Informationen gefunden.


Wissenschaftler des Muroran Institute of Technology und der Narasaki Co. Ltd., beide in Muroran auf Hokkaido beheimatet, entwickeln gemeinsam ein Wellenkraftwerk mit dem Namen Pendulor, dessen Prototyp ab April 1983 über 32 Monate lang betrieben wird. Es handelt sich um eine Caisson-Anlage mit einer Art Klapptor, das an einen hydraulischen Druckkreislauf angeschlossen ist. Der Pendel-Wellenenergiekonverter kann mit verschiedenen Betriebsarten eingesetzt werden, d.h. mit konstanter Geschwindigkeit, mit konstanter Kraft oder mit konstanter Energieabgabe. 20 Monate nach Inbetriebnahme wird der Prototyp allerdings durch einen Sturm beschädigt und muß verstärkt werden.

Die verbesserte Ausgabe zeigt nach ihrer Installation im November 1985 eine sehr hohe Stabilität gegenüber Stürmen, doch die Effizienz ist noch immer unbefriedigend.

Ab 1981 ist eine weitere kleine Ausgabe mit 20 kW zur Beheizung des öffentlichen Bades einer Fischereikooperative im Hafen Mashike in Betrieb, die allerdings ebenfalls bei einem Sturm zerstört wird und 1983 durch ein kürzer gebautes Modell ersetzt wird.

Pendulor (1999)

Pendulor (1999)

Eine stark überarbeitete Neuauflage namens New Pendulor mit 5 kW Nennleistung wird am gleichen Standort an der Südküste von Hokkaido im August 1998 installiert, und die Versuche im weiteren Verlauf des Jahres beweisen die inzwischen erreichte höhere Effizienz. Die Klappe ist mit einer Hochdruck-Hydraulikpumpe verbunden, und wenn die Klappe in Reaktion auf einfallende Wellen oszilliert, liefert die Pumpe die Leistung zu einem hydraulischen Motor mit angeschlossenem elektrischem Generator.

Später wird eine 300 kW Anlage geplant, die aber anscheinend nicht verwirklich wird, obwohl mit dem Pendel-Wellenenergiekonverter inzwischen reichhaltige Versuchserfahrungen aus fünfzehn Betriebsjahren vorliegen. Das System gilt als robust und einfach, hat mit 40 - 50 % einen recht hohen Wirkungsgrad und ist einfach zu warten, da die Lagerungs- und Antriebsteile alle oberhalb des Wasserspiegels liegen. Die jüngste Version des in Muroran realisierten Typs hat einen zusätzlichen Kanal neben dem Pendel zur Verbindung des Meeres mit dem Raum hinter dem Pendel. Die Zusatzkonstruktion soll die Leistung erhöhen, aber auch gleichzeitig die Maximalbewegungen während Sturmsituationen dämpfen.

Die Firma Kansai hat in Miyazu ebenfalls ein Pendel-Wellenenergiekraftwerk verwirklicht. Das Auftriebspendel-Wellenenergiekraftwerk ist in einem Caisson installiert, an dessen Boden es gelagert ist, während das eigentliche Pendel durch Auftrieb in der Neutralposition gehalten wird. Die Zielsetzung ist, ein Kraftwerk zu entwickeln, das auch mit extrem niedrigen Wellen Strom liefert: Bei nur 10 cm Wellenhöhe werden 100 W Strom erzeugt (bei 5 m Breite des Caissons).


Ein weiteres sehr interessantes Projekt ist die japanische Mighty-Whale Anlage, die ebenfalls auf einen Vorschlag von Yoshio Masuda zurückgeht. Diese schwimmende Plattform in ‚Fischform’ soll die Wellenenergie in Strom, Wärme oder komprimierte Luft umwandeln. Sie hat Luft- und Schwimmkammern, und ihre Lage wird durch die abgeschrägte Form des Schwimmkörpers stabilisiert. Der Nutzen der Anlage ist nicht nur durch die Energiewandlung gegeben, sondern auch dadurch, daß auf der wellenabgewandten Seite nur noch kleine Wellen vorherrschen: Sie soll daher auch zum Schutz von Fischzuchtanlagen Verwendung finden.

Mighty-Whale

Mighty-Whale

Das Mighty-Whale Projekt wird in zwei unterschiedlichen Maßstäben in Wellenkanälen und Wellenbecken getestet, außerdem werden Vergleiche mit herkömmlichen Unterwasser-Wellenbrechern durchgeführt. Der maximale, bei Versuchen im Maßstab 1:100 bestimmte Wirkungsgrad der Konstruktion liegt bei rund 70 %, die Wellenhöhenreduktion hinter der Anlage beträgt bis zu 80 %.

Der Baubeginn für den 120 kW Mighty-Whale Prototyp ist 1996, und die Tests im Meer beginnen im März 1998 in der Gokasho-Bucht. Die Projektkosten der 50 m langen, 30 m breiten und 12 m tiefen Anlage, die mit drei OWCs mit Frontöffnungen ausgestattet ist, betragen 1,3 Mio. $ für den Entwurf, 10 Mio. $ für die Realisation und etwa 4 Mio. $ für die Tests im Meer. Später ist von dem Projekt allerdings nichts mehr zu hören.

Ein anscheinend schwimmender Wellenenergieabsorber nach dem Prinzip der schwingenden Wassersäule wird von Yoshio Masuda und Toshiari Kuboki im April 1999 zum Patent angemeldet. Erteilt wird dieses allerdings erst im Juli 2003 (EP 0950812 B1).

Ab 2006 kooperiert die neu gegründete Firma Hyper Drive Corp. aus Tokio mit Wissenschaftlern des US-Forschungsinstituts SRI International bei dem Projekt, eine hier entwickelte Technik namens Electroactive Polymer Artificial Muscle (EPAM) im Bereich der Wellenenergie zu nutzen. Mehr darüber in der Länderübersicht USA. Das Unternehmen hat den Plan, im Jahr 2010 Systeme mit einer Leistung von 100 W vorzustellen und anschließend entsprechende Umsetzungen auf den Markt zu bringen. Doch auch von dieser Firma ist später nichts mehr zu hören.


Suntory Mermaid II Funktionsgrafik

Suntory Mermaid II
(Funktionsgrafik)

Sehr interessant ist eine Entwicklung, die Anfang 2008 bekannt wird. Der zu diesem Zeitpunkt 69-jährige japanische Abenteurer Kenichi Horie plant nämlich eine Solo-Reise von Hawaii nach Japan - mit dem weltweit modernsten, von Wellen angetriebenen Boot.

Die Suntory Mermaid II wandelt Wellenenergie in Schub um, indem sie zwei unter dem Bug angebrachte Flossen nutzt. Diese bewegen sich mit den Wellen auf und ab und erzeugen die ‚Kicks’, die das Boot vorwärts treiben. Eine ähnliche Technologie sei laut Horie bereits 1850 in England erfunden, aber dann nicht weiter verfolgt worden. Ich habe am Ende dieses Kapitels eine spezielle Übersicht der bisherigen Entwicklungen im Bereich der wellenbetriebenen Bootsantriebe angefügt (s.d.).

Horie hat schon einige besondere Fahrten hinter sich: 1996 überquert er den Pazifik mit einem Katamaran aus recycelten  Bierdosen, 1999 fährt er mit der aus recycelten Bierfässern bestehenden Malt’s Mermaid II von San Fransisco aus nach Japan – und 2002 mit der Malt’s Mermaid III wieder zurück. 2004 folgt eine nonstop Weltumrundung mit der ersten Suntory Mermaid.

Das neue Boot ist ein 9,5 m langer, 3,5 m breiter und 3 t schwerer Katamaran aus recyceltem Aluminium, der von Yutaka Terao und Forschern der Universität Tokai in der japanischen Hafenstadt Shimizu entwickelt wird. Der Start erfolgt Mitte März 2008. Für die 7.000 km lange Strecke braucht Horie allerdings 111 Tage (andere Quellen: 108 Tage), da das Boot im Schnitt langsamer als mit Schrittgeschwindigkeit fährt (ca. 1,5 Knoten). Im Maximalfall werden 5 Knoten erreicht. Das Interesse der Branche ist trotzdem hoch, da Schätzungen zufolge eine entsprechende zusätzliche Konstruktion an Brennstoff-betriebenen Schiffen bis zu 15 % Kraftstoff einsparen könnte.


Hybrid-Boje von Ryokuseisha

Hybrid-Boje
von Ryokuseisha

Im November 2010 unterzeichnet die Firma Mitsui Engineering & Shipbuilding einen 200.000 $ Vertrag mit dem US-Unternehmen Ocean Power Technologies (OPT), um die amerikanische PowerBuoy Technologie an die Bedingungen im japanischen Meer anzupassen und anschließend auf den lokalen Markt zu bringen. Im Laufe der folgenden Monate soll u.a. ein neu entwickeltes Befestigungssystem getestet werden.

Die nächste Meldung darüber stammt vom Oktober 2012 und besagt, daß OPT von Mitsui einen Folgevertrag in Höhe von 900.000 $ bekommen habe, um die Entwicklung fortzusetzen. Im Fokus steht dabei die Maximierung der Leistung mit Hilfe modernster Optimierungsmethoden, einschließlich der Modellierung und Erprobung im Wellentank.

Ende April 2013 soll dann eine Entscheidung über die nächsten Schritte getroffen werden. Mehr über die OPT-Technologie findet sich in der Länderübersicht USA.


Und falls Sie nun selbst eine von Wellen und Solarzellen betriebene Licht-, Radio- oder GPS-Boje für Ihr Wassergrundstück erwerben möchten, können Sie sich an die oben genannte Ryokuseisha Corp. in Tokio wenden, die diese Objekte in modernisierter Form noch immer anbietet.


Kanada


Waveberg Modell

Waveberg Modell (1979)

Der Erfinder John Berg beginnt Ende der 1970er an einem Wellenkraftwerk zu arbeiten, das er selbstbewußt Waveberg nennt. Im Rahmen seiner New Yorker Firma Waveberg Development Ltd. investiert er bis 2010 mehr als 1 Mio. $ in die Entwicklung und die Patente. Sein System scheint sich durch eine besondere Stabilität auszuzeichnen – vielleicht weil es auf einer Dreieckstruktur aus einem zentralen Schwimmer mit drei Auslegern beruht.

Die oszillierenden Bewegungen der gelenkig verbundenen Ausleger betreiben eine Seewasserpumpe, die dieses mit hohem Druck durch Rohrleitungen an Land fördert, wo die Energie in Strom umgewandelt wird. Als Materialien werden korrosionsbeständige und langlebige Kunststoffrohre und Glasfaserverbundwerkstoffe genutzt, was auch eine günstige und einfache Herstellung erlaubt.

1990 und 1991 wird ein großes Modell am Institute for Ocean Technology des National Research Council (NRC) in St. John, Neufundland, mit Erfolg getestet. 1992 beginnt ein Versuchsbetrieb auf offener See bei Lunenburg, Neuschottland, der 14 Monate andauert. Die Waveberg-Anlage überlebt mehrere Stürme - die riesigen Wellen verstärken ihre Leistung und verursachen keine Schäden.

Ein Prototyp mit 11 m Durchmesser wird 1996 bei Cape Canaveral in Florida getestet, und überlebt im Folgejahr ebenfalls einen extremen Sturm. Danach scheint es eine Pause zu geben, denn erst 2004 wird auf der Emerging Technologies Conference am MIT ein neuer Prototyp mit 4,5 m Durchmesser präsentiert.  2006 folgen Tests an einem Modell im Maßstab 1:50 in dem Wellentank des Hydraulic and Maritime Research Centre (HMRC) des University College Cork in Irland, wo weitere Untersuchungen an dieser Technologie bis 2009 durchgeführt werden.

Waveberg Prototyp (1996

Waveberg Prototyp (1996)

Ein kommerzieller Waveberg in voller Größe soll 50 m groß sein und über 100 kW leisten, der Herstellungspreis wird auf 150.000 $ geschätzt. Die Technologie ist durch mehrere Patente geschützt, deren jüngstes allerdings schon 2018 ausläuft.

2010 arbeitet Berg an einem weiterentwickelten Modell im Maßstab 1:35, in weiteren Schritten sind Ausführungen in 1:12 und 1:4 geplant, anschließend ein Modell in voller Größe. Diese 50 m Anlage soll am EMEC in Orkney getestet werden und dann ‚auf Tour’ gehen – bis nach Korea.

Ebenfalls 2010 erhält Berg gemeinsam mit Paul T. Wegener ein bereits 2005 angemeldetes Patent zur Nutzung von Tragflächen und anderen strömungsumsetzenden Formen zur Steigerung des Outputs schwimmender Wellenkraftwerke. Der Waveberg wird in den Folgejahren mehrfach auf Konferenzen und Ausstellungen präsentiert, doch die zur Kommerzialisierung benötigten 3 Mio. $ scheint man nicht zusammenzubringen.


Im Jahr 1998 kommt der von Per Andersen aus Mississauga, Ontario, erfundene Floating Wave Generator (FWG) in die Presse.

Sein Unternehmen Andersen Wave-Tech Inc. (AWTI) patentiert und entwickelt das System weiter, das mittels der Wellenenergie das Wasser auch reinigen und mit Sauerstoff anreichern soll. Außerdem soll es in der Lage sein, auf Wunsch künstliche Wellen zu erzeugen.

Außer einer kleinen Versuchsanlage, die in Frenchman’s Bay Yacht Club in Pickering, Ontario, zu Wasser gelassen wurde, scheint jedoch nicht mehr viel unternommen worden zu sein.

 

WET EnGen Grafik

WET EnGen Grafik

Unter dem Namen WET EnGen entwickelt und patentiert das 2004 gegründete Unternehmen Wave Energy Technologies Inc. aus Ketch Harbour ein eigenständiges Wellenenergie-System, das von Alan Vowles, Brian Kurczaba und Heather Acres erfunden worden ist.

Die Wellen heben und senken bei diesem System einen großen, schaufelförmigen Kollektor (Smart Float), der sich an der verankerten und um 45° geneigten Achse auf und ab bewegt, was den Mechanismus zur Energieerzeugung darstellt. Auch mit dem WET EnGen soll Strom produziert und/oder Wasser entsalzt werden.

Das einfache Design beweist seine Funktionalität sowohl bei Laborversuchen als auch bei Tests im offenen Wasser, die zwischen 2004 und 2007 stattfinden. Das Unternehmen nutzt dabei die Testmöglichkeiten des National Research Council in Sandy Cove, Neuschottland. 2005 werden erste Investitionsmittel eingeworben, und 2006 wird ein 20 kW Modell auf offener See sowie im Wellenkanal des Institute of Ocean Technology (IOT) in St. John auf Neufundland getestet.

WET EnGen Anlage

WET EnGen Anlage

2007 wird eine Zusammenarbeit mit (ungenannten) wissenschaftlichen und kommerziellen Institutionen begonnen und ein Businessplan für die WET EnGen Technologie entwickelt.

Im Mai 2007 nimmt das inzwischen in Halifax, Toronto oder Winnipeg (?) ansässige Unternehmen noch an der All-Energy Exhibition and Conference in Aberdeen, Schottland, teil - danach werden die Aktivitäten anscheinend eingestellt.

 

Die Firma SyncWave Energy Inc. (SEI) im kanadischen Pemberton, Vancouver, entwickelt und testet Mitte 2005 einen kleinen Wellenenergiekonverter namens Power Resonator, der in Form eines vernetzten Feldes ab 2008 zum Einsatz kommen soll. Das Unternehmen war 2004 als Sieber Energy Inc. gegründet worden.

Bei dem Power Resonator handelt sich um eine zylindrische Boje mit mehreren Schwimmern, deren tief ins Wasser reichende, bewegliche Achse einen hydraulischen Kreislauf in Gang setzt, dessen Generator sich an Land befindet. Damit wird der elektrische Kreislauf weitab vom Meerwasser gehalten.

Die auch SWELS bzw. TRIAXYS Directional Wave Buoy genannte Technologie wird mit Unterstützung von Wissenschaftlern und Ingenieuren der University of Victoria entwickelt, und das erste Design einer Versuchsanlage für die offene See entsteht zusammen mit der Marinus Power LLC aus Houston, Texas.

Die Arbeiten verzögern sich aber stark, bis das Unternehmen im März 2009 durch die Sustainable Development Technology Canada (SDTC), einer regierungsseitig gegründeten non-profit Organisation, mit umgerechnet 2,2 Mio. US $ gefördert wird. Einen Monat später kommen weitere 1,6 Mio. $ aus dem ICE Fund der Provinz British Columbia hinzu. Zusammen mit 1 Mio. US-$ in Form von Sachleistungen der Cianbro Corporation, einem Industriepartner von Marinus, hat SEI damit 60 % der benötigten Mittel zusammen, um das Demonstrationsprojekt zu finanzieren.

Dem Stand von 2010 zufolge plant das inzwischen in Nanoose Bay, British Columbia, ansässige Unternehmen, den Resonator 2011 vor der Westküste von Vancouver Island ins Wasser zu lassen. Beim Update 2013 finden sich auf der Homepage des Unternehmens nur noch ein paar allgemeine Meldungen aus dem Bereich der Erneuerbaren Energie - über weitere Entwicklungsschritte bei der Wellenenergie ist dagegen nichts mehr zu erfahren.


Anfang September 2007 läßt das ursprünglich im Jahr 2003 in Dublin, Irland, gegeründete kanadische Unternehmen Finavera Renewables Inc. aus Vancouver, British Columbia, seine 22 m hohe und 40 t wiegende Testboje namens AquaBuOY bei Newport vor der Küste Oregons zu Wasser, wo sie zwei Monate lang im praktischen Betrieb erprobt wird. Auch bei diesem System wird mittels der periodischen auf und ab Bewegung das Salzwasser direkt und unter Hochdruck durch Turbinen gepreßt, wobei die einzelnen Bojen ihren Strom dann über unterseeische Kabelverbindungen an Land leiten. Die nun installierte Testanlage ist zusätzlich mit Solarpanelen und kleinen Windrädern ausgestattet.

AquaBuOY von Finavera

AquaBuOY

Einen Tag, bevor das 2 MW leistende Gerät wieder aus dem Wasser geholt werden soll, versinkt es bis in eine Tiefe von rund 35 m und bildet damit eine Gefährdung für die lokalen Krabbenfischer. Eine Bergung der 2 Mio. $ teuren Boje kommt für das Unternehmen aus finanziellen Gründen allerdings nicht in Frage.

Finavera hatte bereits im April 2005 einen Anteil von 10 % an der US-Wellenenergie-Firma AquaEnergy Group übernommen - und diesen Anteil im Juni des Folgejahrs auf 100 % aufgestockt (siehe Länderübersicht USA).

Im Juni 2007 wird bei den Oregon Iron Works mit der Konstruktion des Modells AquaBuOY 2.0 mit einem Durchmesser von 3 m begonnen, das bereits im August fertig und im Oktober öffentlich vorgestellt wird. An dem Projekt nehmen diverse Firmen und Institutionen teil, unter anderem das SAIC, die Oregon Iron Works, die Elliott Bay Design Group, David Evans & Associates, Dunlop Oil & Marine, ABB und Honeywell International Inc. Die anschließenden Tests erfolgen vor der Küste von Newport, Oregon.

Im Dezember 2007 vereinbart Finavera mit der Pacific Gas and Electric Co. (PG&E) den Bau einer 2 MW Wellenfarm mit 8 Bojen rund 4 km vor der nordkalifornischen Küste (Humboldt County), die bis 2012 fertig sein soll. Im Erfolgsfall soll die Farm anschließend bis auf 100 MW erweitert werden. Das Projekt wird im Oktober 2008 allerdings zunichte gemacht, als die California Public Utilities Commission ihre Genehmigung dafür verweigert.

Im November 2008 gibt das Unternehmen bekannt, daß es seine Tochter Finavera Renewables Ocean Energy Ltd. (d.h. die umbenannte AquaEnergy) samt aller Rechte an der AquaBuOY Wellenenergie-Technologie verkaufen will, um sich in Zukunft ausschließlich auf Windenergieprojekte zu konzentrieren - unter dem neuen Namen Finavera Wind Energy Inc.

Im Februar 2009 wird bei der Federal Energy Regulatory Commission zwar ein Lizenzantrag für das Makah Bay Pilotprojekt in Washington eingereicht, und im Humboldt County eine Vorläufige Genehmigung für ein Wellenenergie-Projekt in Kalifornien beantragt, doch damit scheint man sich auch vollständig aus dem Segment verabschiedet zu haben. Aktuellere Informationen über den weiteren Verlauf dieser Planungen gibt es jedenfalls nicht - und auch auf der Homepage des Unternehmens ist von der Wellenenergie nichts mehr zu finden. Der Verkauf scheint im Juni 2010 abgewickelt worden zu sein, an wen, habe ich jedoch noch nicht herausgefunden.

 

Surf Power Grafik

Surf Power (Grafik)

Das Surf Power Wellenenergiesystem, das von der 2003 gegründeten Firma Seawood Designs Inc. (SDI) in Vancouver Island entwickelt wird, besteht aus einem großen tragflächenartigen Ponton aus Stahl und Aluminium, der an einer am Meeresboden verankerten Stangenhydraulik befestigt ist. Auch hier wird ein hydraulischer Kreislauf in Gang setzt, dessen von einer Pelton-Turbine betriebene Generator sich an Land befindet. Die rechteckigen, leicht flügelförmigen Pontons können sich vertikal und horizontal bewegen, wiegen jeweils 16 t und sind 6 x 22 bzw. 26 m groß. Eine Farm aus 50 Pontons soll 25 MW erzeugen und zwischen 25 Mio. $ und 38 Mio. $ kosten.

Die Erfindung von Charles F. Wood erhält im Frühjahr 2005 ein US-Patent (Nr. 7.042.112), und im Juni wird ein Modell im Maßstab 1:22, das immerhin 4 W leistet, im Huron See in Ontario getestet. Nach einer längeren Pause wird im September 2009 von der Dynamic Systems Analysis Ltd. in Victoria, British Columbia, der erste Teil einer ausführlichen dynamischen Simulation veröffentlicht, die durch eine Förderung von NRC-IRAP ermöglicht wurde. Einen Monat später folgt eine Patenterteilung in Großbritannien. Versuche mit einem Modell im Maßstab 1:10, das in einer simulierten Wassertiefe von 7 m installiert wird, beginnen im Mai 2010 am Institute for Ocean Technology (NRC-IOT) in St. John.

Im Laufe des Jahres 2011 wird eine weitere umfangreiche Computersimulation durchgeführt, um u.a. die Systemleistung zu verbessern.

Die jüngste Meldung des Unternehmens stammt vom Februar 2012 und besagt, daß sich Seawood Designs an einer Studie teilnimmt, bei der die University of Victoria die Wellenenergie-Ressourcen vor der Westküste von Vancouver Island, British Columbia, untersucht.


Mexiko


SIBEO Prototyp

SIBEO Prototyp

Die einzige Wellenenergieanlage, die mir aus diesem Land bekannt ist, stammt aus dem Jahr 1995. Die Luftkammer dieser wellenbetriebenen OWC Meereswasser-Pumpe ist teilweise evakuiert, weshalb das Meerwasser mit einer Quantität von 200 l/s über eine Sandbarriere gepumpt wird. Entwickelt wird das System von Steven Czitrom und seinem Team an der National University of Mexico.

2011 wird eine Studie veröffentlicht, bei der die Wellenpumpe namens SIBEO (Sistema de bombeo por Energía de Oleaje) genutzt werden soll, um für den Hafen von Ensenada, dessen Wasser stark mit Schadstoffen belastet ist, sauberes und sauerstoffreiches Meerwasser von außerhalb des Hafens zu fördern und als ‚Spülung’ in die besonders schwer betroffenen Bereiche zu injizieren.

Über eine tatsächliche Umsetzung habe ich bislang nichts finden können, obwohl es einige Fotos gibt, auf denen ein Prototyp im Maßstab 1:7 zu sehen ist, der erfolgreich in der Lagartero Lagune an der mexikanischen Südpazifik-Küste getestet worden ist. Die Kosten des Einzelsystems werden auf rund 250.000 $ beziffert.


Im August 2012 meldet der Wissenschaftler Alejandro Díaz Bautista vom Colegio de la Frontera Norte, daß noch vor Ende des Jahres das erste mexikanische Wellenkraftwerk bei Rosarita im Bundesstaat Baja California, etwa 23 km südlich von Tijuana, fertiggestellt sein wird. Die Anlage wurde von der nationalen Stromgesellschaft Comisión Federal de Electricidad (CFE) in Auftrag gegeben.

Das Unternehmen Mareomotrices de Energías Renovables (Marersa) errichtet die umgerechnet ca. 4,4 Mio. € teuren Anlage, die eine installierte Kapazität von 3 MW haben wird, gemeinsam mit der Integragas Telcorz und der Grupo Nuhe. Sie besteht aus 48 an Scharnieren befestigten Schwimmern, welche die Wellenbewegung durch die Schaffung von hydraulischem Druck in Strom konvertieren. Der Generator in dem mit Öl gefüllten geschlossenen System rotiert mit 1.200 U/m. An jedem der sechs Module der Anlage, die auf einem bereits bestehenden Deich am Strand der Stadt installiert ist, sind acht Bojen angebracht. In Fällen sehr starken Wellen bewegen sich die Bojen automatisch in eine stationäre, aufrechte Position.

Aus der nur in Spanisch vorliegenden Beschreibung geht allerdings hervor, daß die Wellenenergie primär durch piezoelektrische Generatoren erfaßt wird – und daß der hydraulische Kreislauf nur die zweite Phase der Energienutzung darstellt. Es wäre nett, wenn jemand – des Spanischen mächtig – die Darstellung auf der Homepage des Unternehmens ins Deutsche übersetzen und mir zusenden würde.

Rosarita-Wellenkraftwerk Grafik 2

Rosarita-Wellenkraftwerk
(Grafik)

Im Oktober erfährt man, daß die Pilotanlage, die über ein 600 m langes Kabel mit dem bereits bestehenden gasbefeuerten 900 MW Kraftwerk Rosarito verbunden ist, bereits mit einem Wirkungsgrad von rund 85 % arbeitet. Marersa verkauft den Strom aus der Anlage an die CFE und an andere private Verbraucher zu einem Preis, der um 20 % niedriger liegt als der normale CFE-Strompreis. Marersa verhandelt aber schon mit einer italienischen Energie-Design-Firma, um das geschlossene Hydrauliksystem zu einem rein mechanischen System umzuwandeln. Außerdem ist das Unternehmen bereits in Gesprächen, um seine Wellenenergie-Technologie an Standorten in Kolumbien, Costa Rica, Guatemala, Panama und der Dominikanischen Republik zu implementieren.

Im Dezember 2012 wird gemeldet, daß Marersa seine Aktivitäten im Bereich der Wellenenergie ausbauen will. Als nächsten Schritt plant das Unternehmen eine Farm mit einer Leistung von 30 MW zu installieren, ebenfalls in Baja California. Hier sollen, möglicherweise schon ab Februar 2013, insgesamt 450 schwimmende Bojen installiert werden. Ob es sich dabei um selbst entwickelte oder zugekaufte Systeme handeln wird, ist noch nicht bekannt.


Ein weiteres, mehr konzeptionelles Wellenenergie-Projekt in Baja California, wird von einem Team um Rodger Evans am Center for Scientific Research and Higher Education (Cicese) in Ensenada verfolgt. Hier wird eine dreieckige schwimmende Plattform konzipiert, die jeweils zweifach an einem von drei Punkten auf dem Meeresboden verankert ist, während sich die Verbindungsarme unabhängig voneinander bewegen können. Ein Prototyp wurde noch nicht gebaut, doch mit Hilfe deutscher Forscher wird am Cicese bereits an der Entwicklung eines linearen Generators gearbeitet, der die mechanische Bewegung von jedem der sechs Arme aufnehmen soll.

Das Zentrum verfügt derzeit über neun Bojen vor der Pazifikküste, um Daten zu erfassen und eine detaillierte neue Karte des Wellenaufkommens in der Region zu zeichnen, die voraussichtlich 10-mal genauer als die bisherigen Karten sein wird.


Neuseeland


Neuseeland verfügt über einige der besten maritimen Energieressourcen in der Welt. In einer offiziellen Studie aus dem Jahr 2008 wird das nutzbare Potential der Wellenenergie auf 7 - 8 GW geschätzt, und das von Gezeitenströmen auf 1 GW.

Mitte 2004 beginnt ein staatlich gefördertes, vierjähriges Wave Energy Technology Research and Development Programme, das von einem Konsortium des National Institute of Water & Atmospheric Research (NIWA) in Wellington, der staatlichen Industrial Research Ltd. (IRL) in Christchurch (ab 2013: Callaghan Innovations in Lower Hutt) und der privaten Technologie- und Beratungsfirma Power Projects Ltd. (PPL) in Wellington durchgeführt wird. Finanziert wird das Programm vom Ministry for Business, Innovation and Employment. Als Projektleiter wird die in Portland beheimatete US-Firma Northwest Energy Innovations LLC engagiert, eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der Pacific Energy Ventures, und zur Umsetzung wird das Konsortium Wave Energy Technology – New Zealand (WET-NZ) gegründet.

Im Rahmen des Programms soll eine Effizienz-maximierte Wellenenergie-Anlage für Tiefen von 20 – 100 m entwickelt werden, die auf der Verwendung neuartiger Direktantriebe und der adaptiven Reaktion auf Veränderungen der Wellenbewegungen beruht. Dabei wird versucht, sowohl die kinetische als auch die potentielle Energie der vorbeilaufenden Wellen zu nutzen. Die kompakten, leichten und modularen Systeme sollen jeweils bis zu 500 kW leisten. Weitere Projektziele sind die Evaluation, Anpassung und Vermarktung weiterer Wellenenergie-Technologien, die hydrodynamischen Modellierung von Wellenstrukturen, die Analyse von Wellenenergiepotentialen und die Entwicklung eines direkt angetriebenen Funktionsmodells der oben erwähnten neuen Technologie. Im Juni 2006 beginnt die NIWA mit der Aufnahme von Daten, indem eine Datawell wave rider Boje rund 4 km vor der Küste von Northland ins Wasser gebracht wird.

Im selben Jahr erfolgen erste Tests im Wellentank der University of Auckland sowie der Bau von zwei 2 kW Versuchsanlagen im Maßstab 1:5 und 1:4, welche die Funktionsfähigkeit des Systems belegen. Im Dezember wird einer der 6 m langen Wellenenergiewandler im Hafen von Lyttelton erstmals zu Wasser gelassen, und Anfang 2007 beginnen die praktischen Feldtests, bei denen das Gerät im Laufe von zwei Jahren mehrfach Einsätze von bis zu 35 Tagen absolviert - in der Pegasus Bay, Canterbury, und in der Evans Bay, Wellington.

WET-NZ 1:4 Versuchsanlage

WET-NZ 1:4 Versuchsanlage

Das Entwicklungsteam hat ein einzigartiges Konzept entwickelt und auch schon zum Patent angemeldet. Es besteht aus einem kleinen, schlanken Gerät, das an der Oberfläche pendelt, wobei die Stromerzeugung durch die Rotation des Geräts um seinen Drehpunkt zwischen dem unter Wasser befindlichen Hauptholm und dem Schwimmer erfolgt. Dabei kann die Anlage alle drei Wellenformen nutzen (auf und ab, vor und zurück, sowie rollende Bewegung). Für Transportzwecke kann der Schwimmer festgestellt werden, wodurch die flach im Wasser liegende Anlage leicht abgeschleppt werden kann. Zur Installation wird sie wiederum mit Seewasser geflutet.

Nach den Tests in Lyttelton wird sie nach Wellington überführt, damit das NIWA mit Verankerungsversuchen beginnen kann. Außerdem startet die IRL mit dem Bau einer Anlage in voller Größe, während die Datawell-Boje zu anderen Standorten versetzt wird, um weitere Messungen durchzuführen. Am ihrem ersten Standort registrierte sie Wellen bis zu 8 m Höhe.

Im Oktober 2008 erhält das WET-NZ Konsortium eine staatliche Finanzierung für bis zu 6 Jahre weiterer Forschungs- und Entwicklungsarbeit. Mit diesem Zuschuß wird die Anlage im Maßstab 1:4 weiter optimiert, außerdem werden damit die entsprechenden Tests finanziert.

Eine weitere Förderung in Höhe von 760.000 $ gibt es im Mai 2009 aus der 2. Runde des im Oktober 2007 aufgelegten und mit 8 Mio. $ ausgestatteten staatlichen Marine Energy Deployment Fund (MEDF), der im Auftrag der neuseeländischen Regierung von der Energy Efficiency and Conservation Authority (EECA) verwaltet wird ($ = Neuseeländische $). Diesmal wird mit den Mitteln ein Modell im Maßstab 1:2 und einer Leistung von 20 kW hergestellt und getestet.

WET-NZ 1:2 Versuchsanlage

WET-NZ 1:2 Versuchsanlage

Der 2 kW Prototyp wird zwischen 2009 und 2011 in der Pegasus Bay und im Hafen von Wellington weitergetestet, wobei Einsätze von bis zu 163 Tagen erfolgen.

Im März 2010 meldet die Presse den Plan der Industrial Research, im Sommer 2011 eine experimentelle Wellenkraft-Anlage rund 4,5 km vor der Küste von Waitara in einer Wassertiefe von 25 m installieren zu wollen. Das Gerät von halber Größe (18 m) soll in New Plymouth gebaut werden, 20 kW leisten und für rund 5 Jahre betrieben werden.

Mit Unterstützung der WET-NZ reicht die Northwest Energy Innovations 2010 ein Projekt beim US Department of Energy (DOE) ein, das eine Ausschreibung über marine hydrokinetische Projekte veröffentlicht hatte. Im Oktober erhalten 27 Projekte Zuschüsse in Höhe von insgesamt 37 Mio. US $, wobei WET-NZ eine Förderung in Höhe von mehr als 2 Mio. $ bekommt, um das Wellenenergiesystem in den USA einzusetzen. Als Ergebnis werden im Wellenbecken der Oregon State University detaillierte skalierte Prüfungen durchgeführt und ein zweites Gerät im Maßstab 1:2 gebaut, das im Meerestestgelände des Northwest National Marine Renewable Energy Centre vor der Küste von Oregon in den Versuchsbetrieb geht. WET-NZ hofft, dadurch bald zu einem 100 kW System vorstoßen zu können, das für den kommerziellen Einsatz geeignet ist.

Ebenfalls aus den DOE-Mitteln finanziert, werden im Oktober 2011 am O.H. Hinsdale Wave Research Laboratory in Oregon Wellentank-Tests an einem Modell im Maßstab 1:30 durchgeführt.

Ein zweiter MEDF-Zuschuß im Jahr 2011 wird für den Kauf und die Installation eines Unterwasser-Stromkabels genutzt, um die gewonnene Energie an Land zu führen. Außerdem beginnen die mehrjährigen Tests der 20 kW leistenden Anlage im Maßstab 1:2 vor Akaroa Heads, Canterbury, bzw. bei Moa Point, Wellington, wobei die Einzeleinsatzzeiten bis zu 3 Monate betragen. Im Mai und Juni 2012 erfolgt beispielsweise ein dreiwöchiger Einsatz vor Moa Point, bei dem allerdings Probleme mit der Verankerung auftreten, die nach gründlicher Untersuchung und Analyse entsprechend verändert wird.

Zwischen August und Oktober 2012 wird die 20 kW Anlage insgesamt 6 Wochen lang am Northwest National Marine Renewable Energy Center in Oregon in Betrieb genommen, anschließend folgt eine weitere Finanzierung durch das DOE, die es der WET-NZ ermöglicht, ihr Gerät an der Wave Energy Test Site (WETS) der US Navy in Kaneohe Bay, Hawaii, zu implementieren und zu testen.


Zwischen 2005 und 2009 werden landesweit rund 26 Meeresenergie-Projekte vorgeschlagen, die von konzeptionellen Ideen, über Forschungsprojekte von Universitäten, bis zu Inbetriebnahme-Projekten reichen. Eines dieser Projekte betrifft eine Gezeitenenergie-Turbine der Firma Crest Energy, die 2008 als erste Begünstigte eine Förderung des Marine Energy Deployment Fund in Höhe von 1,85 Mio. $ erhalten hat und an einer Versuchsanlage arbeitet, die in der Hafenzufahrt von Kaipara im Norden Aucklands installiert werden soll (s.d.).

Im Juli 2010 wird das Chatham Island Projekt als das dritte ausgewählt, das eine Förderung des Fonds erhält, diesmal sind es rund 2,16 Mio. $ (das zweite Projekt ist die o.g. Anlage der WET-NZ, die restlichen 880.000 $ des Fonds werden im September 2010 ausgelobt).

Der Vorschlag der Chatham Islands Marine Energy Ltd. (CHIME) aus Aukland beinhaltet den Bau eines landbasierten OWC-Wellenkraftwerks mit zwei 110 kW Wells-Turbinen an der Südwestküste von Chatham Island, das mehr als die Hälfte des Strombedarfs der 650 Inselbewohner decken und den bisherigen Gebrauch von Dieselgeneratoren teilweise ersetzen soll. Die 5 Mio. $ teure und 220 kW leistende Anlage nahe Point Durham im Südosten der Stadt Waitangi soll bereits im Juli 2012 in Betrieb gehen. Im Erfolgsfall stellt dies einen Technologiewechsel dar, der auch leicht auf anderen Inseln umsetzbar ist.

Im Laufe des Jahres 2010 werden zwar diverse Genehmigungen eingeholt, und Anfang 2011 am geplanten Standort sogar ein Wellenmeßgerät installiert. Die Umsetzung verzögert sich jedoch gewaltig. Erst im Mai 2012 werden die Systemintegrations-Studien abgeschlossen, die zeigen, daß die Wellenenergieanlage den Strom zum halben Preis des Diesel-generierten anbietet und Chatham Islands damit pro Jahr Hunderttausende von Dollar einsparen kann. Als im September „unerklärliche Schwierigkeiten“ mit der Chatham Islands Electricity Ltd. auftreten, gerät das Projekt in Frage. Ende des Jahres stellt sich heraus, daß der seitens der Elektrizitätsgesellschaft mit der Bewertung des Wellenenergieprojekts beauftragte ‚unabhängige’ Ingenieur eigene Pläne hat und den Dieselbetrieb der Insel auf Biogas umstellen will, das durch Anbau und Nutzung exotischer Gräser erzeugt werden soll. Neuere Informationen gibt es bislang nicht.


Im Jahr 2006 wird in Neuseeland die Aotearoa Wave and Tidal Energy Association (AWATEA) gegründet, wobei die Kurzfassung einem sehr gut passenden Wort in der Maori-Sprache entspricht: ‚neue Dämmerung’ oder ‚neuer Anfang’. Aufgabe der Organisation ist die Unterstützung und Beschleunigung der Entwicklung einer marinen Energiewirtschaft.


Norwegen


Forschungen zur Wellenenergie werden ab 1973 an der Fakultät für Physik der Universität von Trondheim durchgeführt (Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet i Trondheim, NTNU, vor 1996: Norwegian Insitute of Technology, NTH). Die Initiatoren sind Kjell Budal und Johannes Falnes, die bereits 1974 das erste Patent anmelden.

Die Trondheim-Gruppe kooperiert bei ihrer Arbeit mit Industrieunternehmen wie der Kværner Brug AS (19751983) sowie den Firmen Lysøysund Industrier AS und Brødrene Langset AS während einiger Jahre Mitte der 1980er und 1990er (ab 2003 wird die Forschung von anderen Abteilungen der NTNU weitergeführt, wie auch beim Centre for Ships and Ocean Structures, CeSOS, und weiteren Institutionen).

Die Wissenschaftler hatten errechnet, daß die Wellenenergie an den 2.500 km langen Felsfjorden des Landes eine Leistung von 600 Mio. MW besitzt. Ab 1978 erhält die Wellenenergie-Forschung daher erhebliche finanzielle Unterstützung durch das norwegische Ministerium für Erdöl und Energie (insgesamt rund 13 Mio. NOK). Das Ziel ist, die Wellen für regionale und nationale Energieversorgung zu nutzen. Die Förderung wird jedoch drastisch reduziert, als 1982/1983 der Ölpreis sinkt und sich das öffentliche Interesse an Umwelt und Ressourcen verringert. Als Resultat verschiebt sich das Ziel mehr in Richtung Mini- und Klein-Geräte (1 - 100 W) für Navigationsbojen und Offshore-Meßgeräte.

Trondheim point absorber

Trondheim
point absorber

Wesentliche Forschung und Entwicklung wird in drei verschiedenen Varianten (Typ E, M2 und N2) eines phasengesteuerten Punkt-Absorbers gesteckt. Die Typ E Boje hat eine hydraulische Energieabnahme, während die beiden anderen Typen pneumatische Systeme besitzen. M2 fällt durch eine konische Schwimmerform auf. Ab 1981 wird ein Modell des Typs N2 (später als Trondheim point absorber bekannt) im Schiffsmodell-Tank der Trondheimer Universität getestet.

Der Rumpf der Boje mit einem Durchmesser von 1 m ist fast kugelförmig und aus Plexiglas konstruiert. Bevor man das Modell im Trondheim-Fjord testet, wird der Rumpf durch glasfaserverstärkten Kunststoff abgedeckt. Die Schwimmboje oszilliert entlang einer Strebe, die an ihrem unteren Ende mit einem Gelenk an einem Anker auf dem Meeresboden verbunden ist. Die Wassertiefe liegt im Bereich von 4 bis 7 m. Auf der Oberseite der Kugel sind der Verriegelungsmechanismus und einer der Führungs-Laufwagen sichtbar. Da der Boden der Kugel offen ist, fließt Meerwasser in eine innere Kammer hinein und aus dieser wieder hinaus, wobei die Wasseroberfläche wie der Kolben einer Luftpumpe wirkt. Verteilt auf sechs Perioden zwischen 1981 und 1983 ist das Versuchskraftwerk insgesamt 170 Tage lang im offenen Meer im Testbetrieb.

In den 1980er Jahren läßt die norwegische Regierung auf der Insel Toftestallen, in der Nähe der Stadt Bergen an der Westküste des Landes, zwei weitere unterschiedliche Verfahren erproben.

Die Firma Kvaerner Brug AS aus Oslo, die sich seit 1975 mit dem Thema Wellenenergie befaßt, beginnt nach vierjähriger Entwicklungszeit Mitte 1984 die Arbeiten an einem OWC-Pilotkraftwerk, das einer mächtigen Orgelpfeife gleicht, die in einer Felsnische hängt.

Bei der Anlage (Kværner Brug’s wave-power converter) handelt es sich um einen stabilen Betonbau von etwa 16 m Höhe mit einer seewärts offenen Kammer, in welche die Wellen einlaufen. Unter der Wasseroberfläche befindet sich eine 3,5 m breite Öffnung, die in einen senkrecht stehenden Betonschacht mündet, in dessen oberem Teil eine Luftturbine mit einem Durchmesser von 2 m und einem Gewicht von 9 t sitzt. Die in der Kammer aufgestaute Welle treibt Wasser in den Schacht, worauf der Wasserspiegel steigt. Wenn die Welle abläuft und ausströmt, sinkt der Wasserspiegel wieder: Er oszilliert mit der Frequenz des Seegangs bis zu 7 m auf und ab und wirkt wie ein Kolben, der Luft aus der Kammer durch die Turbine treibt bzw. wieder durch die Turbine in die Kammer saugt.

Die eingesetzte Wells-Turbine behält unabhängig von der Strömungsrichtung der Luft immer die gleiche Drehrichtung bei, und dies mit einer relativ gleichmäßigen Drehzahl von 1.000 bis 1.500 U/min. Die Leistung der OWC-Anlage beträgt 500 kW. Beanstandet wird allerdings die extrem hohe Lautstärke des Luftpropellers, der eher wie eine Sirene klingt. Offiziell eingeweiht wird der Prototyp auf der Insel Toftoy, Øygarden, Hordaland, im November 1985.

Anfang 1989 gibt das Unternehmen bekannt, daß ein heftiger Sturm in der letzten Woche des Vorjahres die Versuchsanlage losgerissen und aufs offene Meer hinausgetrieben habe, wo sie gesunken sei. Es ist nicht vorhersehbar, ob das 106 Mio. DM teure Gerät überhaupt wieder geborgen werden könne.

Zeitgleich mit der Einweihung der OWC-Anlage im November 1985 wird auf Toftestallen auch die zweite Pilotanlage eingeweiht, welche die Regierung in Auftrag gegeben hatte.

Diese Anlage, die am Senter for Industriforskning im Laufe mehrerer Jahre der Forschung und mit rund 45 Mio. NOK aus dem Öl- und Energieministerium entwickelt wird und im Folgejahr in Betrieb geht, besteht aus einem langen Betondamm der so konstruiert ist, daß hohe Fluten und Wellenkronen über die Barriere schwappen. Das Wasser wird in einem 3 m über dem Meeresspiegel gelegenen Reservoir aufgefangen, von wo aus es durch einen Abfluß ins Meer zurückgeleitet wird und dabei eine herkömmliche Niederdruck-Wasserturbine antreibt.

Der Rechtsinhaber am geistigen Eigentum dieser Technologie ist Even Mehlum, ehemaliger Verlobter von Gro Harlem Brundltand, der dreimaligen norwegischen Ministerpräsidentin. Mehlum gründet die Norwave AS, um die Technologie zu kommerzialisieren.

Die Nachteile der Tapchan genannten Methode (Tapered Channel = spitz zulaufender Kanal) sind der aufwendige Betondamm und der niedrige Wirkungsgrad. Zudem schleudern die Wellen immer wieder Geröll über die Staumauer und verstopfen den Abfluß des Auffangbeckens. Andersherum besteht ein Vorteil darin, daß die eigentlichen Maschinen zur Energieproduktion nicht den Ozeanbedingungen ausgesetzt sind, wodurch eine längere Haltbarkeit und bessere Wartungsmöglichkeiten erreicht werden.

Das Tapchan-Wellenkraftwerk verfügt über eine installierte Leistung von 350 kW und ist an das lokale Netz angeschlossen. Den Betreibern zufolge werden bis zu 43 % der einfallenden Wellenenergie, die auf den 55 m breiten Wellen-Sammler stoßen, in Strom umgewandelt. Die Anlage arbeitet ungefähr 6 Jahre lang zufriedenstellend, bevor sie 1991 bei dem Versuch, die Form des Kanals zu verbessern, versehentlich beschädigt wird. Aus Mangel an Finanzierung wird sie nicht repariert (für das Foto – es zeigt den teilweise zerstörten Zufluß – bedanke ich mich bei Gangolf Jobb).


Es gibt in Norwegen außerdem Versuche zur ‚Bündelung’ von Wellen bis zu einer Tiefe von 30 m mittels sogenannter ‚Wellen-Linsen’. Schätzungen zufolge könnte eine 150 km lange Kette aus 1 kW Wellengeneratoren den gesamten Jahresbedarf des Landes von 70 Mrd. kWh decken (Stand 1980). Das System erinnert an die HydroPowerLens aus Holland (s.o.), nähere Details konnte ich bislang jedoch nicht herausfinden.


In den frühen 1990er Jahren erlebt die Finanzierung der Wellenkraft-Forschung eine Belebung durch die norwegischen Forschungsräte NAVF und NTNF, doch 1995 ist das letzte Jahr, in dem die Wellenenergie-Gruppe am NTH direkte finanzielle Unterstützung erhält – in den späten 1990er erfolgt die Unterstützung indirekt über die beteiligten Partnerfirmen.

ConWEC Versuch

ConWEC Versuch

In Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Brødrene Langset AS entsteht ab 1994 mit dem ConWEC (Controlled Wave Energy Converter) genannten Gerät ein weiteres OWC-System, bei dem die sonst übliche Luftturbine allerdings durch einen Schwimmer mit hydraulischer Energieabnahme ersetzt ist. Der Schwimmer ist starr mit dem Kolben einer Pumpe verbunden, die Wasser in ein höher gelegenes Reservoir oder in einen Druckbehälter fördert. Wenn das hydraulische System als geschlossener Kreislauf konzipiert wird, kann auch eine andere Hydraulikflüssigkeit als Meerwasser verwendet werden. Kleinmodelle mit Schwimmer-Durchmessern von 0,14 m und 0,44 m werden im Labor und im offenen Meer getestet. ConWEC Einheiten in voller Größe sollen Schwimmer-Durchmesser zwischen 3 m und 8 m erreichen – und damit Leistungen von 10 kW bis 300 kW.

Im Jahr 1998 wird die Firma ConWEC AS gegründet, um die weitere technische Entwicklung, Demonstration und Vermarktung des Wellenenergiewandlers zu verfolgen. Leider ist später nichts mehr darüber zu hören.


Etwas ominös ist die Geschichte der norwegischen Firma Indonor AS, die von Mehlum zu dem alleinigen Zweck gegründet wird, die Tapchan-Technologie nach Indonesien zu exportieren, obwohl (oder weil) das Projekt gezeigt hat, daß es keinen kommerziell wettbewerbsfähigen Weg darstellt, in Norwegen Energie zu produzieren. Erste Kontakte zwischen norwegischen und indonesischen Stellen in Bezug auf das Wellenenergie-Projekt sollen bereits 1989 erfolgt sein, und bald nach dem offiziellen Besuch von Brundtland in Indonesien im Jahr 1995 unterzeichnet Indonor mit dem indonesischen Technologieministerium einen Vertrag in Höhe von 53,3 Mio. NOK, um bei Baron Beach, in der Nähe von Yogyakarta an der Südküste von Java ein 1,1 MW Wellen-Kraftwerk zu errichten, bei dem mit einer Wasserstandserhöhung um 4 m gerechnet wird. Im Gegensatz zu einem ursprünglich diskutierten Plan umfaßt der Vertrag nicht nur eine Vorstudie, sondern gleich die Lieferung einer schlüsselfertigen Anlage.

Im Dezember wird daraufhin zwischen der Republik Indonesien und der norwegischen Eksportfinans ein Darlehensvertrag in Höhe von 37,3 Mio. NOK unterzeichnet, der von der norwegischen Export Credit Agency (GIEK) garantiert wird. 10 Mio. NOK kommen als Zuschuß der norwegischen Entwicklungsagentur Norad, um den marktüblichen Zinssatz von 6,08 % per annum auf einen subventionierten Zinssatz von 3,5 % zu senken, während die restlichen 6 Mio. NOK für lokale Kosten, wie die Vorbereitung einer Straße, von der indonesischen Seite zu tragen sind. Doch noch bevor der Bau der Anlage startet, findet Indonor heraus, daß weitere Forschung vor Ort benötigt wird: Irgendwie hatte sich die Richtung der Wellen verändert, und die Wellen waren auch nicht so hoch wie zunächst angenommen, sodaß nun mit einer wesentlich geringeren Ausgangsleistung gerechnet werden muß. Dazu kommen Bedenken, daß die Klippe am geplanten Standort der Anlage zu zerbrechlich sei und leicht erodieren könnte, zum Beispiel bei einem der in dieser Gegend nicht seltenen Erdbeben. Aufgrund der Fehleinschätzungen würden die Kosten laut Indonor deutlich höher liegen als die Schätzungen, auf denen der Vertrag beruhe.

Die neuen Erkenntnisse führen zu Streitigkeiten und verlangsamen das Projekt erheblich – während gleichzeitig zwei Drittel des Darlehens ‚versickern’ – Stichwort Korruption. Die Anlage wird jedenfalls nicht realisiert, und bevor eine neue Einigung erzielt werden kann, trifft Indonesien die Asienkrise von 1997. In den Folgejahren gibt es zwar viele Versuche, eine Lösung zu finden, doch ohne Erfolg. Einige der Experten betrachten die Tapchan-Technologie noch immer interessant für Indonesien und planen, das Wellenkraftwerk ohne norwegische Hilfe selbst zu bauen. Dies wird ihnen seitens Indonor jedoch mit der Antwort verwehrt, daß das Recht am geistigen Eigentum der Technologie bei Mehlums Norwave AS liege, und die Indonesier für deren Nutzung ggf. zu zahlen hätten.

Dennoch muß Indonesien 2/3 des Darlehen zurückzahlen, und 2009 ist das Land noch immer mit 2,5 Mio. $ aus diesem Projekt verschuldet. Was nichts anderes heißt, als daß die Menschen in Indonesien dem norwegischen Staat auch weiterhin Geld für ein Wellenkraftwerk zahlen müssen, das nie geliefert wurde. Kritiker betrachten die ganze Sache aus einem anderen Blickwinkel: Die Technologie, deren Entwicklung Norwegen eine Menge Geld gekostet hatte, hatte bereits bewiesen, daß sie zumindest in Norwegen nicht wettbewerbsfähig ist. Die Gründung der Indonor und die Zuweisung von Haushaltsmitteln, um die Technologie nach Asien zu exportieren, schien daher ein guter Weg, um das investierte Geld sozusagen rückzufinanzieren. Es war nie realistisch zu glauben, daß dieses Projekt den Menschen in Indonesien zugute kommen würde.


Einige anderen Projekte werden in Norwegen ernsthafter verfolgt - und auch ohne besondere Nähe zu maßgeblichen Politikern oder Politikerinnen.


Der Erfinder des Seawave Slot-Cone Generators (SSG) beispielsweise, Egil Andersen aus Haugesund, verkauft im Herbst 2003 sein Patent an Stig Bakke und Leif Inge Slethi, die daraufhin im April 2004 in Tananger, nahe der Stadt Stavangar, die Firma WAVEenergy SSG, gründen, um die Technologie weiter zu entwickeln und zu kommerzialisieren. Dieses Wellenkraftwerk, das sich relativ leicht in bestehende Deiche integrieren läßt, besteht aus drei übereinander angeordneten Reservoirs, die von überspülenden Wellen gefüllt werden, sowie einer ebenfalls patentierten Mehrstufen-Turbine (Multi Stage Turbine, MST) die durch das hinauslaufende Wasser betrieben wird.

Seawave Slot-Cone Generator (Grafik)

Seawave Slot-Cone Generator
(Grafik)

Ähnlich wie bei der auf Toftestallen realisierten Tapchan-Anlage wird das Wasser der auf den Strand auflaufenden Wellen über einen ansteigenden, spitz zulaufenden Kanal in ein erhöhtes Becken geleitet, aus dem es durch eine Turbine wieder in das Meer zurücklaufen kann. Das rubuste System benötigt aufgrund des Speicherbeckens mehr Platz als die meisten anderen Wellenenergiesysteme und kann aufgrund der Einlaufverluste (einschließlich der Flachwassereffekte) nur einen begrenzten Teil der zur Verfügung stehenden Energie nutzen. Durch die Abflußvergleichmäßigung (so wird das wirklich genannt!) des Speicherbeckens und den Einsatz einer Niederdruckwasserturbine ist diese Anlagenform aber wesentlich problemloser zu betreiben als andere Systeme. 

Ab 2005 erfolgen verschiedene Simulationen, und gemeinsam mit der norwegischen University of Science and Technology (NTNU) wird das Konzept der patentierten Mehrstufen-Turbine weiterentwickelt – mit Förderung aus dem Renergi-Programm des Norwegischen Forschungsrates in Höhe von 715.000 NOK. Man plant nun, an der Westlüste der norwegischen Insel Kvitsøy eine Pilotanlage zu errichten, da die Wellen dort eine durchschnittliche Energiedichte von 19 kW/m aufweisen. Wave Energy arbeitet außerdem am Konzept einer kreisförmigen, schwimmenden Offshore-Anlage, die z.B. zur Versorgung von Ölbohrplattformen genutzt werden kann.

Ebenfalls 2005 folgt eine 1 Mio. € Förderung durch die EU, welche die Durchführung von Versuchen an der Universität von Aalborg im Maßstab 1:25 und die Planung einer Anlage in voller Größe erlaubt. An diesem Projekt sind unter der Koordination durch Wave Energy acht weitere europäische Partner beteiligt. Anfang 2006 wird bekanntgegeben, daß die Firma ENOVA 23,5 % der Bau- und Installationskosten übernehmen wird.

Bis Ende 2006 gelingt es WAVEenergy, zusätzliches Investitionskapital in Höhe von 22,5 Mio. NOK einzuwerben, womit die Finanzierung der Pilotanlage gesichert ist. Im Oktober 2007 erhält die Firma einen 200.000 NOK schweren Preis der Næringslivets Internasjonaliseringsstiftelse (NORINT). Zu dieser Zeit verhandelt das Unternehmen bereits über Projekte in Norwegen, Dänemark und den USA.

Im Februar 2009 zeichnet sich ein besonders interessantes Projekt ab, und zwar die Einbindung einer SSG-Anlage mit 10 MW Leistung in das Modernisierungskonzept des dänischen Hafens Hanstholm, das ab 2012 umgesetzt werden soll.

SSG Hanstholm Konzept Grafik

SSG Hanstholm Konzept
(Grafik)

Für die Vorbereitung des Markteintritts in den USA, Großbritannien und Kanada startet Wave Energy im Juli 2009 eine Kooperation mit der staatlichen Innovation Norway. Im Oktober stellt das Unternehmen den Antrag, seinen Prototyp in der Gemeinde Eigersund an der Südwestküste des Landes zu testen (Svaaheia-Projekt). Die Gesamtinvestionen für dieses Projekt werden auf 15 – 20 Mio. NOK geschätzt, alleine für die 1. Phase bis September 2010 sind 1 Mio. NOK angesetzt. Die geplante Anlage ist 10 m breit und soll eine Leistung von rund 150 kW erreichen (andere Quellen: 200 kW).

Im März 2010 unterzeichen WAVEenergy, der Hafen Hanstholm und Innovation Norway eine Finanzierungsvereinbarung für ein gemeinsames Entwicklungsprojekt, bei dem es um eine umsetzbare Lösung für die Einbindung der SSG-Technologie geht. Die Kosten in Höhe von 1,8 Mio. NOK sollen gedrittelt werden. Für die Machbarkeitsstudie eines ähnlichen Projekts im Hafen von Garibaldi in Oregon, USA, werden die Ausgaben von rund 800.000 NOK ebenfalls fast zur Hälfte von Innovation Norway übernommen.

Es ist allerdings nicht leicht, weitere Informationen zu finden... möglicherweise sind die Projekte inzwischen sogar eingestellt worden.


Die Firma Pelagic Power AS wird Ende 2005 gegründet. Sie ist in Vanvikan im Bezirk Leksvik in Nord-Trøndelag beheimatet und das Ergebnis einer Kooperation der Firmen Leskvik businesses Lycro AS (30,8 %), Innovtive Development & Marketing AS (9 %) und Leksvik Industrial Vekst (6,9 %), sowie der Norwegian University of Sience and Technology (9,5 %) und dem Nord-Trøndelag Elektrisitetsverk fkf (33,8 %). 

Pelagic Versuchsanlage

Pelagic Versuchsanlage
(im Bau)

Geschäftsinhalt der Pelagic ist die Entwicklung und Vermarktung einer besonders günstig herzustellenden Wellenpumpen-Anlage des Ideengebers und Patentinhabers Dagfinn Røyset. Eine kommerzielle Installation soll aus 50 – 100 Einzelpumpen bestehen, die schwimmend, zwischen 20 m und 40 m unterhalb der Wasseroberfläche angebracht sind und Seewasser zum Stromgenerator an Land pumpen.

Schon 2005 werden Untersuchungen an verschiedenen Modellen am Sintef Marintek in Trondheim und in einem Dock außerhalb von Trondheim durchgeführt, und im März/April 2007 wird ein 1:3 Modell mit 6 Pumpen namens Pelagic Power 1 unter realen Gegebenheiten bei Lauvsnes im Bezirk Flatanger in Nord-Trøndelag getestet. Es zeigt sich bald, daß bis zum Erreichen der Produktreife allerdings noch weitere Entwicklungsarbeiten notwendig sind.

Neben einem Re-Design des Systems wird ab 2009 auch an einem zweiten Konzept gearbeitet, das unter dem Namen W2-POWER Wind und Wellen gemeinsam nutzen will (später: W2Power). Es kombiniert hierfür Offshore-Windenergieanlagen mit einer innovativen, robusten Wellenenergie-Umwandlungstechnik auf einer einzigen, dreieckigen, leichten und schwimmenden Halbtaucherplattform. Die 3 x 6 Stück Wellenpumpen des Systems arbeiten mit Bojen, welche der vertikalen Bewegung der Wellen folgen. Diese bewegen einen Kolben, der Meerwasser in eine zentrale Druckkammer mit angeschlossener Pelton-Turbine pumpt. Durch die Verwendung einer einzigen Turbine für das gesamte Array sinken die Kosten – und es gibt weniger potentielle Fehlerquellen. Die Anlage erstreckt sich nur 10 m unter dem Meeresspiegel und soll ihren optimalen Einsatz bei Wassertiefen von 40 m oder tiefer haben.

Die mit zwei 3,6 MW Offshore-Windenergieanlagen ausgestattete W2Power-Einheit soll in Gebieten mit gutem Wellenaufkommen mehr als 10 MW Gesamtleistung erreichen. Besonders sinnvoll ist, daß die Einheiten in Häfen oder Werften montiert und anschließend an ihre Offshore-Standorte gezogen werden können, was sowohl die Kosten als auch die Komplexität der Logistik verringert.

Gemeinsam mit Partnern aus Forschung, Entwicklung und Industrie beabsichtigt Pelagic, die neue Lösung für Windpark-Entwickler ab 2015 anbieten zu können. Seit Ende 2010 gibt es jedoch keine neuen Informationen mehr über das Projekt oder das Unternehmen – mit Ausnahme einer kurzen Meldung vom Juni 2012, daß Pelagic weiterhin an den Detailplänen der W2Power-Einheiten arbeiten würde. Ein Prototyp soll in zwei Jahren zu Wasser gelassen werden.


Auch das bereits 1848 gegründete Schiff- und Schwerbauunternehmen Fred. Olsen Norge & Co. aus Oslo beschäftigt sich mit Wellenenergie und gibt 2005 bekannt, daß es auf Karmøy eine entsprechende Anlage installieren will. Das Unternehmen hatte in aller Ruhe eine Plattform-basierende Multipoint absorber Technologie entwickelt und geht davon aus, damit einen neuen und wichtigen Industriezweig für Norwegen geschaffen zu haben.

Die in nur drei Monaten gebaute Buldra-Plattform im Maßstab 1:3 wird vor Brevik getestet, wo die roten ‚Eier’ die Bewegungsenergie der Wellen erfolgreich in Strom umwandelten. Bis Ende 2007 ist ein Prototyp aus Komposit-Werkstoffen für die offene See geplant, der eine Lebensdauer von 15 Jahren haben und etwa 2,5 MW erzeugen soll. Diese Anlage soll möglicherweise in Portugal installiert werden.

Fred. Olsen arbeitet bei diesem Projekt mit mehreren Unternehmen und Institutionen zusammen, darunter Brevik Engineering, ABB, Dsc Engineering, Det norske Veritas, Marintek/Sintef, Brdr. Aa, Heimdals, NTNU und der Universität von Oslo. Bislang hatte sich das Unternehmen auf dem Sektor der erneuerbaren Energien primär mit der Windenergie beschäftigt. Da das vorliegende Projekt unter dem Titel FO³ vom SEEWEC-Center der Universität Gent in Belgien geleitet wird, habe ich es dort ausführlich dargestellt (s. Länderübersicht Belgien).


Langlee Konzept Grafik

Langlee Konzept
(Grafik)

Die Firma Langlee Wave Power AS in Hvalstad (später in Asker) wird im August 2006 aus der Taufe gehoben, nachdem der Gründer Julius Espedal im Jahr zuvor auf die Idee einer Lowcost-Wellenenergie-Anlage gekommen ist, die auf einem Punktabsorber-Prinzip beruht und insbesondere die horizontalen Bewegungen von Tiefenwellen nutzen soll. In einem schwimmenden, verankerten Rahmen sind mehrere senkrechte Flügel befestigt, welche diese horizontale Bewegung umsetzen und durch Hydraulikflüssigkeit an einen Generator übertragen. Indem auf eine Installation auf dem Meeresboden verzichtet wird, sollen rund 50 % der sonst anfallenden Kosten eingespart werden können.

Zwischen 2006 und 2008 werden im Wellenlabor der Technisch-Naturwissenschaftlichen Universität Norwegen (NTNU) in Trondheim Testreihen an einem Modell des inzwischen patentierten Langlee wave power converter im Maßstab 1:3 durchgeführt.

Anfang 2008 steuern schwedischen Investoren, darunter Bohren Wind AB und Farna Invest AB, insgesamt 3,5 Mio. NOK bei, und übernehmen dafür ein Drittel der Firma Langlee. Für den Bau einer Anlage in voller Größe bedarf es allerdings noch weiteren Kapitals.

Im August 2009 unterzeichnet Langlee eine Absichtserklärung mit dem türkischen Energieunternehmen Ünmaksan, Teil der Altintas-Gruppe,  um nach dem Test einer Pilotanlage eine kommerzielle 24 MW Anlage im Wert von rund 1 Mrd. NOK (~ 167 Mio. $) zu errichten. Die Lizenzgebühren, die Langlee bei diesem Projekt einstreichen kann, werden auf etwa 90 Mio. NOK beziffert. Ünmaksan wählt Langlee nach eigenen Angaben unter 70 Mitbewerbern mit den unterschiedlichsten Technologien aus, weil es die robusteste und kosteneffektivste Lösung zu sein verspricht.

Das Unternehmen möchte deshalb bereits Anfang 2010 eine Pilotanlage im Maßstab 1:2 vor der Küste Norwegens in Probebetrieb nehmen, doch ganz so schnell geht es nicht.

Im August 2009 werden die Untersuchungen an einem 1:20 Modell an der Aalborg University erfolgreich abgeschlossen und bestätigen die zuvor durchgeführten Simulationen. Ende des Jahres erhält Langlee vom Research Council of Norway eine Finanzierungszusage über 5 Mio. NOK, um die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten der nächsten zwei Jahre durchführen zu können.

Langlee Farm Grafik

Langlee Farm (Grafik)

Im Laufe des Jahres 2009 hatte das Unternehmen bereits 7 Mio. NOK von Skattefunn, Innovation Norway und NRC bekommen, sowie 6,7 Mio. NOK durch die Ausgabe von Aktien eingenommen. Im März 2010 werden Aktien für weitere 5 Mio. NOK ausgegeben, wodurch sich die Besitzverhältnisse wie folgt aufteilen: Färna Invest AB (49 %), New Tracks Development AS (43 %), Svein M. Nilsen AS (4%), Fredrik Anderson (3%) und Mitarbeiter der Firma (1 %).

Im Mai 2010 wird Aker Solutions als strategischer Partner ausgewählt, um das Design des Langlee E2 Wellenkraftwerks zu entwickeln und umzusetzen, das im Herbst 2011 bei der norwegischen Insel Runde im offenen Wasser installiert und getestet werden soll. Im Unterschied zu den früheren Modellen ähnelt das neue Design mehr den finnischen WaveRollern (s.d.), da es nun waagrechte Achsen besitzt. Die schwimmende Struktur aus einfachen Stahlrohren hat die Maße 25 x 25 m

In dieser Zeit wird auch ein neues Generatorsystem entwickelt und patentiert, das besonders kompakt, effizient und beständig sein soll. Mittels weiterer Tanktests an der Universität von Aalborg wird die Stabilität un d Effizienz der Anlage optimiert. Mit der kalkulierten Produktivität des E2 Wandlers von 1 GWh pro Jahr würden sich 250 Haushalte mit Strom versorgen lassen.

Im April 2011 eröffnet Langlee ein Büro in Aberdeen, um auf dem britischen Markt präsent zu sein, und tritt auch der Aberdeen Renewable Energy Group (AREG) bei. Inzwischen hat das Unternehmen mit dem Modell E1 eine kleinere Version mit den Maßen 15 x 15 m entwickelt, die für kleine Inselstaaten ideal sein soll. Mit dem türkischen Partner Ünmaksan wird derweil ein Lizenzvertrag über eine 600 kW Testfarm unterzeichnet.

Im Mai folgt eine Kooperationsvereinbarung mit der in Neuseeland ansässigen Firma Tangaroa Energy, um die abgelegene Insel Stewart mit Energie aus dem Meer zu beglücken und die 400 Personen zählende Inselbevölkerung weniger abhängig von Diesel-Generatoren zu machen. Geplant ist, schon im Folgejahr ein 50 kW Langlee E1 Testgerät in voller Größe zu installieren, das mit 280 MWh pro Jahr genug Strom für 50 Häuser liefert. Im darauf folgenden Jahr sollen dann drei weitere Geräte hinzu kommen, um die ganze Insel zu versorgen. Die beiden Partner suchen nun nach Finanzierungsquellen und Zuschüssen zur Deckung der Projektkosten, die auf 900.000 £ (1,8 Mio. NZ $) geschätzt werden.

Im September 2011 gibt es 700.000 £ (6 Mio. NOK) von dem privaten schwedischen Investmentunternehmen Färna Invest AB, das damit nun schon 49,34 % der Anteile an Langlee besitzt. Auf der lateinamerikanischen Meeresenergie-Konferenz in Chile stellt Langlee ein neues Befestigungssystem vor, das auf bewährten Fischfarm-Technologien beruht und die Kosten weiter senken soll. Einen Monat später wird bekanntgegeben, daß das Stewart Island Projekt durch den Marine Energy Deployment Fund der neuseeländischen Regierung mit 155.000 £ (312.000 NZ $) unterstützt wird.

Auf der All Energy Exhibition and Conference im Mai 2012 in Aberdeen präsentiert Langlee eine verbesserte Version des E1, die deutlich leichter als das Vorgängermodell ist und die Produktionskosten um 25 % senkt. Das Upgrade umfaßt die Entfernung der vier Stahlstützen, was das Gewicht um 40 % verringert, die Plazierung aller Energieabnahme-Syteme innerhalb des Generator-Moduls und den Austausch der geformten Ecken durch verschweißte, was die Herstellung vereinfacht. Ein Array aus 20 Einheiten des Typs E1 mit zusammen 1 MW soll pro Jahr 4 GWh produzieren, was ausreicht, um rund 1.000 Haushalte zu versorgen.

Im gleichen Monat erhält das Unternehmen von Innovation Norway, der norwegischen Regierungsorganisation für Innovation und Entwicklung von Unternehmen und Industrie, einen Zuschuß in Höhe von 800.000 £, um ein E1 Wellenkraftwerk ein Jahr lang zu testen. Die restliche Million für das 1,8 Mio. £ (18 Mio. NOK) teure Projekt werden von dem Hauptinvestor Färna Invest AB beigesteuert. Das Stromversorgungsunternehmen Dalane Energi stellt eine Test-Site in der Region Svåheia, außerhalb von Egersund und etwa eine Stunde von Stavanger entfernt, zur Verfügung. Die durchschnittliche Wellenenergie des Testgeländes beträgt etwa 25 kW/m, und die Tests sollen im Mai 2013 beginnen.

Langlee Robusto Grafik

Langlee Robusto
(Grafik)

Im Oktober 2012 unterzeichnet Langlee eine Vereinbarung mit der Werft Repnaval SA (Zamakona Yards) in Bilbao, um die Wellenenergie vor den Kanarischen Inseln zu nutzen. Die beiden Unternehmen stellen einen gemeinsamen Antrag für EWR-Zuschüsse für die Entwicklung der erneuerbaren Energien in Spanien.

Im Dezember gibt Langlee die Gründung seiner spanischen Tochtergesellschaft Langlee Wave Power S.L.U. in Gran Canaria bekannt. Um die lokale Fertigung der Wellenenergiekonverter vorzubereiten transferiert die Mutterfirma einige der F&E-Aktivitäten nach Spanien. Mit verschiedenen öffentlichen und privaten Unternehmen, darunter die Oceanic-Plattform der Kanarischen Inseln, sowie Repnaval, ITC, PLOCAN, PROEXCA, ​​u.a. werden Kooperationsverträge geschlossen, um im September 2013 einen E1 Prototyp am PLOCAN-Testgelände zu installieren und zu prüfen. Erste Verkäufe werden bereits für das Jahr 2014 anvisiert.

Im Januar 2013 eröffnet das Büro der Tochtergesellschaft im Wissenschafts- und Technologiepark von Tafira auf dem Campus der Las Palmas de Gran Canaria University.

Die jüngste Meldung bei diesem Update stammt vom April 2013 und besagt, daß Langlee das spanische Ingenieurbüro IDOM ausgewählt hat, um das Detail-Engineering und die Industrialisierung des Langlee Generator-Systems fortzusetzen, dessen Konzept-Studien im Vorjahr durch die norwegischen Unternehmen NEBB und Scana durchgeführt worden waren. Die neue Version des Generators und der Leistungselektronik basieren auf Standard-Komponenten und bewährten Lösungen, und sind bereit für die Serienproduktion. Innerhalb der Folgemonate soll nun die Herstellung und Prüfung des gesamten 100 kW Generator-Systems namens Langlee Robusto beginnen, bevor der komplette Wellen-Stromerzeuger noch in diesem Jahr installiert wird.


Vermutlich im Jahr 2006 startet die OWWE Ltd. (Ocean Wave and Wind Energy) von Iver Ottesen mit ihren Aktivitäten. Seine patentierte Wave Pump Rig ist eine pneumatisch stabilisierte Plattform mit hydraulischen Wellenenergie-Konvertern, deren Konzept erstmals 1979 in der Tageszeitung Sunnmørsposten und dem Teknisk Ukeblad veröffentlicht wird (ab 1992 arbeitet die US-Firma Float Incorporated an einem sehr ähnlichen System, s.d.). Bei der Wave Power Rig handelt es sich wiederum um eine ‚Überspül’-Technik, wie sie beispielsweise beim dänischen Wave Dragon genutzt wird (s.d.).

2Wave1Wind Konzept Grafik

2Wave1Wind Konzept
(Grafik)

Ottesen beantragt 1997 die Unterstützung der Entwicklung, doch die Wellenenergie hat noch keine hohe Priorität in Norwegen. Im Laufe der Jahre entwickelt er daraufhin das Konzept einer Hybrid Wave Power Rig, die mit zusätzlichen Windkraftanlagen ausgestattet ist.

Unter der Bezeichnung 2Wave1Wind wird sogar der gleichzeitige Einsatz von zwei unterschiedlichen Wellenenergie-Systemen vorgeschlagen. Außerdem wird ein kleines Funktionsmodell gebaut, ohne jedoch nähere Informationen darüber zu veröffentlichen. Eine für den Einsatz in der Nordsee konzipierte kommerzielle Plattform soll jedenfalls 150 m lang, 50 m breit und 30 m tief werden. Von tatsächlichen Umsetzungen ist nichts bekannt. Das letzte Update der Homepage stammt von 2006.


Im Januar 2007 wird die Firma Straumekraft AS in Bergen gegründet und übernimmt die Besitzrechte an dem Prototyp 1 des Wellenenergie-Konverters, an dem Ingvald Straume seit 2001 arbeitet. Die Idee dazu kommt ihm, während er mit seinem kleinen Sohn spielt – weshalb die ersten Modelle auch aus Teilen von Plastikspielzeugen bestehen.

Zwischen 2002 und 2004 bildet Straume zusammen mit weiteren Ingenieuren ein Team, welches das Konzept weiterentwickelt, einen Businessplan erstellt und erste Kontakte zu Innovation Norway und potentiellen Industriepartnern aufbaut. 2005 fördert die Miljøansvar Stiftung den Bau eines Prototyps mit 30.000 NOK, und 2006 gibt es weitere 100.000 NOK vom E-CO Renewable Energy Price. Damit wird der Prototyp 1 gebaut und in Hjeltefjorden in Betrieb genommen.

Nach der Unternehmensgründung werden 2007 durch die Firma Single Phase Power AS erste mathematische Simulationen des Konzepts durchgeführt, Patente angemeldet und der Bau des Prototyps II in Auftrag gegeben. Außerdem erreicht Straumekraft das regionale Finale des DnB NOR Innovationspreises.

Das Konzept des Unternehmens beruht auf einer rein mechanischen Energieübertragung. Es basiert auf einer Schwimmboje, die in einer Entfernung von 30 - 200 m vom Strand über ein Zugkabel, eine Winde mit automatischer Spannvorrichtung und ein Getriebe mit einem hydraulischen System an Land verbunden ist, dessen Generator den Strom erzeugt. Die von den Wellen bewegte Boje zieht an dem Kabel und zwingt damit die Winde, sich zu drehen. Das relativ billig herstellbare System ist in der Lage auch extreme Wellen zu überleben, und weist gleichzeitig bei normalen Wellenhöhen einen hohen Wirkungsgrad auf. Die geringe Effizienz bei hohen Wellen ist dabei der Schlüsselfaktor für die Überlebensfähigkeit des Systems. In einer mathematischen Untersuchung, die von CMR Prototech durchgeführt wird, besteht das Konzept erfolgreich gegenüber Wellen von bis zu 25 m Höhe.

Straumekraft Versuch

Straumekraft Versuch

2008 wird das Patent für Norwegen erteilt, die CMR Prototech führt weitere Simulationen durch, und zwischen Mai und Dezember werden See-Tests vor der Insel Fedje im Westen des Landes durchgeführt. Von dort stammt auch das hier abgebildete, etwas unscharfe Foto.

Im Jahr 2009 legt die Idevekst AS im Auftrag des Unternehmens eine strategische Bewertung des Konzepts vor. Außerdem werden von verschiedenen Unternehmen Angebote eingeholt, um eine Demonstrationsanlage namens The Fisherman zu bauen – und um Konzeptdesigns für eine Wellenfarm mit dem Namen Adwaita zu entwickeln.

Die Besitzverhältnisse am Aktienpaket des Unternehmens sehen zu diesem Zeitpunkt wie folgt aus: Ingvald Straume (15,96 %), Gamo Invest AS (Geir Arne Mo) (13,87 %), Øystein Holm (13,84 %), Sauar Invest AS (Erik Sauar) (13,04 %), Marvi AS (11,36 %).

2010 wird die industrielle Gestaltung des landgestützten Wellenenergiewandlers abgeschlossen und Straumekraft arbeitet an einem integrierten System zur Süßwasser-Produktion durch Umkehrosmose.

Im Juli 2011 ändert Straumekraft seinen Namen in Purenco AS, und im Oktober wird dem Unternehmen das bereits 4. Patent erteilt, das ein zusätzliches Überlastschutz-Verfahren und die Technologien für das Eintauchen des Schwimmers während Stürmen umfaßt (US-Nr. 2011/0.258.998A1). Außerdem wird in diesem Jahr das Design des Prototyps III beendet, der das Fisherman-WEC mit der Umkehrosmose-Technologie von Eide Marine-Tech verbindet.

Im Juni 2012 wird bei der Firma Tronrud Engineering in Hønefoss, Norwegen, die erste Phase der Modellversuche der mechanischen Effizienz des Fisherman Prototyps III in den Maßen 1:3 und 1:2 abgeschlossen. Der Bau eines Systems in voller Größe soll im 3. Quartal des Jahres beginnen – und die Tests an der Küste von West-Norwegen im Jahr 2013. Die Anlage wird einen Schwimmer-Durchmesser von ca. 2,5 m und eine Produktionskapazität von 0,5 m3 Frischwasser pro Stunde besitzen. Nach einer erfolgreichen Demonstration des Prototyps will das Unternehmen 2014 eine erste kommerzielle Pilotanlage in Marokko oder auf den Kanarischen Inseln installieren, die Süßwasser an den Verbrauchermarkt liefert.

Mit der marokkanischen Agence Nationale pour le Développement des Energies Renouvelables et de l’Efficacité Energétique (ADEREE) wird die Durchführung einer Machbarkeitsstudie vereinbart, um die besten Standorte für die erste Pilotanlage der Purenco an der Atlantikküste von Marokko zu identifizieren. Die Norwegische Agentur für Entwicklungszusammenarbeit (NORAD) finanziert die Studie zu 50 %.


Seit ihrer Gründung 2007 durch Lars Edvardsen entwickelt die in Sjøparken Larvik, Vestfold, beheimatete Intentium AS ein schwimmendes Offshore-Wellenkraftwerk, dessen Konzept sich von den meisten anderen Bojen-Absorbern insofern unterscheidet, als daß es den Fokus auf die dominante Wellenrichtung und die Wellenberg-Länge richtet. Das patentierte System namens Iowec (Intentium Offshore Wave Energy Converter) kombiniert einen relativ breiten Schwimmer, der gegen die dominierende Wellenrichtung stabilisiert ist, mit einer doppelt wirkenden Pumpe und einem auftriebskontrollierten Schwimmanker (Internationales Patent Nr. WO2011065841 A1).

Intentium Iowec Konzept Grafik

Intentium Iowec Konzept
(Grafik)

Schon im September 2007 erhält Intentium eine (nicht bezifferte) Projektförderung von Innovation Norway für Projekte im Bereich der erneuerbaren Energieerzeugung, gefolgt von Mitteln der Stiftung Verantwortung für die Umwelt im April 2008 sowie einem Zuschuß der Gemeinde Larvik im Oktober, beide ebenfalls in nicht genannter Höhe. Das Unternehmen errichtet in dieser Zeit auch ein eigenes, 6 m langes Wellenbecken, um seine Modelle selbst testen und optimieren zu können. Im November 2010 gibt es ein zweites Mal finanzielle Unterstützung durch den Business Fund der Gemeinde Larvik.

Im Laufe der Jahre werden diverse Tanktests an Modellen sowie mehrere externe Machbarkeitsstudien durch Firmen wie FugroOCEANOR sowie die NTNU durchgeführt. Die jüngste und wichtige Studie ist eine numerische Analyse von Sintef Marintek aus dem Jahr 2011. Im darauf folgenden Jahr gibt es weitere Tests mit einem Modell im Maßstab 1:30 in einem großen Ozeanbecken an der Universität Aalborg, die durch die EU-finanzierte FP7-Initiative MARINET gefördert werden. Die Ergebnisse bestätigen die früheren numerischen Simulationen von SINTEF MARINTEK, daß das Iowec-System eine Vielfalt unterschiedlicher Wellen effizient zu nutzen vermag. Der Wirkungsgrad reicht von 23,8 % bei der Wellenstärke 5 bis zu in 8,7 % bei der Wellenstärke 1, was einem Output von 310 kW bzw. 24 kW entspricht. In voller Größe wird eine Iowec-Anlage einen 30 m breiten Schwimmer mit einer 25 m langen Kolbenpumpe besitzen und 1 MW leisten.

Während sich das erste Projekt der Firma auf Offshore-Bedingungen mit einem sehr hohen Energieaufkommen konzentriert, startet man unter dem Namen Iswec (Intentium short-crest wave energy converter) mit einem zweiten Projekt, um eine Alternative für Bedingungen mit schwächeren Wellen zu haben, wie sie beispielsweise im Skagerrak vorherrschen, dem Gebiet in der Umgebung des Firmenstandorts. Ansonsten basiert das Konzept auf den gleichen technischen Grundlagen wie das Iowec-System.

Oscillating Device Grafik

Oscillating Device
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Das Unternehmen, das sich auch mit Maschinenbau, Produkt-Design und dem Bau von geothermischen Heizanlagen beschäftigt, betreibt seit November 2011 auch ein sogenanntes offenes Wellenenergie-Projekt (open wave energy project), eine offene ‚Innovations-Arena’ zur Entwicklung der Wellenenergie, die sich an Entwickler, Entscheidungsträger, Lieferanten, Studenten und auch ganz allgemein an engagierte Menschen richtet, die sich an dieser Entwicklung beteiligen wollen. Das Projekt, das Anfang 2013 erneuert und genauer spezifiziert wird, ist stark durch die Open-Source-Software-Bewegung und DIY-Projekte inspiriert (openwaveenergy.org).

Die jüngste Meldung stammt vom Oktober 2012 und besagt, daß an der Universität Aalborg eine weitere, drei Wochen lange Testreihe erfolgreich abgeschlossen werden konnte.


Im Jahr 2009 wird die Entwicklung des norwegischen Ingenieurs Arvid Nesheim aus Vollen bekannt, dessen Oscillating Device eine weitere Wellenergie-Boje darstellt. Sein Gerät soll allerdings gleichermaßen die Energie aus der vertikalen, horizontalen und rollenden Bewegung des Wassers in Strom umwandeln. Das US-Patent (Nr. 6.270.387) war im August 2001 erteilt worden. Bis auf nette Grafiken gibt es bislang jedoch noch nichts zu sehen.

 

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