TEIL C

Wellenenergie (VII) - Ausgewählte Länder

Großbritannien

Auch in Großbritannien gibt es Vorläufer im Bereich der Wellenenergie. In einer Patentschrift (GB-Nr. 741.494 A) von 1952 wird beispielsweise 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. Zudem wurde es 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.

Das wohl erste originär 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 ‚Edinburgh-Ducks’ bzw. ‚nickende Enten’ 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.). 

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 dieser 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.

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.

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 bei dem zusammen mit John Lathan entwickelten Projekt um den Einsatz von weiterentwickelten Flettner-Rotoren handelt, beschreibe ich dieses Konzept an dortiger Stelle.

Im Zusammenhang mit der zunehmenden Zahl von Hurrikanen 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 sowie einer Wandung.

Das Prinzip, auf dem diese Lösung beruht, habe ich schon mehrfach erwähnt: Die Hauptenergiequelle zur Entstehung und stetigen Verstärkung der Hurrikane ist die auf > 26,5°C sonnenerwärmte Oberfläche des Ozeans und die daraus resultierende Verdunstung. Gelingt es, die dortige Wassertemperatur um nur 1°C 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 50 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 m 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 erforderlichen 150 - 450 Großgeräte 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 Salter reicht 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 berichtet die japanische Tageszeitung Mainichi Shimbun im September 2010, daß die Pipeline-Technologie-Firma Ise Kogyo KK bereits vor vielen Jahren mit der Idee vorgetreten sei, die Reduzierung der Taifun-Entstehung mit Hilfe von U-Booten zu ermöglichen. Der japanische Erfinder und Kogyo-Firmenchef Koichi Kitamura hatte die Technologie im Jahr 2006 sogar in den USA zum Patent angemeldet (US-Nr. 7.832.657, Priorität von 2005, erteilt 2010).

Dem Unternehmen bzw. Erfinder zufolge sollen 20 U-Boote an beiden Seiten mit einer Reihe von 20 m langen Wasserpumpen mit einem Durchmesser von jeweils 70 cm bestückt werden, um – in einer Tiefe von 30 m schwimmend – pro U-Boot und Minute rund 480 Tonnen kaltes Wasser an die Meeresoberfläche zu pumpen. Dies soll genügen, um die Temperatur einer Meeresfläche von 57.600 m² um 3°C abzusenken. Die Firma hält bereits Patente in Japan und Indien, und ist nun auf der Suche nach Partnern, um einen Prototypen zum Testen zu entwickeln.

Bei einer Recherche stellte sich allerdings heraus, daß diese Lösung zur Hemmung oder Abschwächung der Hurrikanbildung bereits 2002 durch den Erfinder Herbert Uram aus Long Key, Florida, vorgeschlagen wurde, der das Oberflächenwasser durch Verwendung eines oder mehrerer atomgetriebener Unterseeboote als Tiefenwasser-Pumpen kühlen will und die Idee ebenfalls anmeldet (US-Nr. 2008/0175669). Eine einfachere Methode durch die Nutzung von Schiffen, die das warme Wasser in die Tiefe pumpen sollen, wird von Steven H. Goldschmidt aus Bloomfield, Connecticut, 2006 angemeldet (US-Nr. 2007/0101921).

Und um den Kreis zu schließen: Ein Philip W. Kithil aus Santa Fe, New Mexico, beantragt im März 2008 das Patent für ein Verfahren, die Oberflächentemperatur mittels Pumpen zu reduzieren, die von den Wellen betrieben werden sollen (US-Nr. 2008/0175728).

Praktisch umgesetzt ist bislang keines der Projekte, auch wenn Salter in den Folgejahren immer wieder an seine Idee erinnert und auch einiges an Presse bekommt. Angesichts des Schadens in Höhe von schätzungsweise 30 Mrd. $, den beispielsweise der Hurrikan Sandy im Jahr 2012 verursacht hat, ist völlig unverständlich, warum nicht die Versicherungsgiganten – und rein aus Eigennutz – seinen Vorschlag umsetzen.

Im Jahr 2011 erhält Salter die 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. £ 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 arbeitet Sir Christopher Sydney Cockerell, in den 1950ern berühmt geworden als Erfinder des Luftkissenboots, an einem Wellenenergie-Floßsystem, das aus zwei Pontons besteht, die lose miteinander verbunden sind. Die durchlaufenden Wellen lassen den leichteren an seinen Scharnieren wie eine Flosse auf und ab schwingen, während der schwerere hinter ihm relativ stabil auf den Fluten liegt.

Die Energie wird dem Meer entzogen, indem der Unterschied in der Bewegung zwischen den Pontons Hydraulikflüssigkeit durch ein Hochdrucksystem mit einen Generator treibt.

Um das Cockerell-Floß (Cockerell-Raft) oder Hinged-Barge genannte Wellenkraftwerk zu entwickeln, gründet Cockerell zusammen mit Edwin Gifford im Jahr 1974 die Firma Wavepower Ltd., die im Rahmen des britischen Wellenenergie-Programms vom Energieministerium mit einen Forschungszuschuß in Höhe von 150.000 £ gefördert wird.

Bis Anfang 1979 erfolgen Modellversuche in Wellentanks, der Bau und die Erprobung einer 3-teiligen Stromerzeugungsanlage im Maßstab 1:10 in der Solent-Meerenge, sowie Designstudien für eine Großanlage unter atlantischen Bedingungen, bei der die Flöße 10 m lang und 20 – 40 m breit sein würden. 1980 wird die Technologie patentiert. Da die Regierung und die Industrie aber keine weiteren Mittel bereitstellen, wird das Wellenenergie-Programm 1982 von den Konservativen beendet, worauf Cockerell seinen Geschäftsführerposten bei der Wavepower aufgibt, die später wohl auch aufgelöst wird.

Zwar wird das Programm 1999 von der Labour-Regierung neu gestartet, doch zu einer Umsetzung des Cockerell-Raft kommt es nicht. Wie wir noch sehen werden, beeinflußt das Konzept im Nachhinein aber eine Vielzahl weiterer britischer Entwicklungen.

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 Bristol University zurückgeht, wird in den Jahren 1975 - 1992 entwickelt, wobei die ersten Tests am Coventry Polytechnic ab 1978 erfolgen. In diesem Jahr wird auch das erste Patent in den USA angemeldet (US-Nr. 4.251.991, erteilt 1981). Spätere US-Patente werden 1982 eingereicht (US-Nr. 4.448.020 und 4.441.030, erteilt 1984) sowie 1985 (US-Nr. 4.675.536, erteilt 1987).

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 zwölf 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.

In diesem Jahr erscheint der National Review of Wave Energy von Tom Thorpe im Auftrag des 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. £ 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 wiederbelebt und das Team beginnt wieder mit der Entwicklungsarbeit.

Aus der danach folgenden Zeit ist nur noch der Hinweis auf eine Arbeit auffindbar, bei der Keri Collins an der Plymouth University in Zusammenarbeit mit der SEA bis zum Frühjahr 2014 eine physikalische Modellierung des Wellenenergiewandlers erstellt und Modellversuche durchführt, um das Funktionsprinzip zu evaluieren und seine Leistung zu quantifizieren. Mehr ist aber nicht zu erfahren, weshalb es so aussieht, als sei Projekt zwischenzeitlich nicht weitergekommen.

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.

Bei dem NEL OWC handelt es sich um eine relativ große schwimmende Molenvorrichtung, die unterhalb der Wasseroberfläche eine Reihe breiter Öffnungen besitzt und einem gemessenen Welle-zu-Pneumatik Umwandlungswirkungsgrad von 71 % erreichen soll.

Die  Bristol Cylinders bestehen dem gegenüber aus großen schwimmenden Betonmassen, die durch den Wellenschlag in eine Rollbewegung versetzt werden, welche in Relation zu einer Plattform, die am Meeresboden befestigt ist, energetisch umgesetzt werden soll.

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 jedoch nichts zu finden.

In den späten 1970ern wird von Prof. Alan Arthur 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. Sie wurde bereits weiter ober erwähnt.

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.

Zwischen 1991 und 1999 ist die 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 das 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. £ 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 den Hurrikan Felix, einen der ersten Sommerstürme dieses Jahres, 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 Ltd. überarbeitet werden, was sich aufgrund des Mangels an Finanzierung jedoch nicht verwirklichen läßt.

Seit Ende der 1970er erforscht und entwickelt das National Engineering Laboratory (NEL) in Schottland verschiedene Konzepte für eine große OWC-Anlage. Dies führt zu einem Entwurf, der aus einer Reihe von fest verankerte Betonkammern als Wellenbrecher besteht, die jeweils eine Reihe von OWCs enthalten, in welchen Wassersäulen oszillieren und die zusammengepreßte bzw. angesogene Luft über Turbinen zur Stromerzeugung nutzen. Als Standort wird East Kilbride nahe Glasgow ins Auge gefaßt.

Im Jahr 1982 beendet die britische Regierung abrupt die Förderung von Entwicklungsprojekten im Bereich der Wellenkraftwerke wegen ihrer ‚vorhersehbaren Unwirtschaftlichkeit’, ohne daß ein Prototyp der Wellenbrecher-Energieanlage (NEL Breakwater) in voller Größe gebaut wurde.

Es gibt auch Informationen über ein Firmen-Konsortium aus Großbritannien, der Schweiz und den Niederlanden, da sich 1984 bildet, um das Konzept des NEL auf der Insel Lewis umzusetzen. Angedacht ist, bereits Anfang 1985 wird mit dem Bau zu beginnen und bereits nach 18 Monaten mit 4 MW rund 25 % des Strombedarfs der Insel zu decken.

Die geplante 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, das jedoch nie umgesetzt wird, hätten schätzungsweise 12 Mio. £ betragen.

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 als 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, welcher sich seit 1972 mit der 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 der Firma 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. Zuvor war 2001 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 dieses 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.

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

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 drei 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 trägt den Namen West Wave und sieht bis zu sieben Generatoren mit einer Gesamtleistung von 5 MW vor, die in einer Entfernung von 15 km vor Hayle an der Nordküste Cornwalls mit dem Wave Hub Projekt (s.u.) kombiniert genutzt werden sollen.

Im September 2007 wird die Ocean Power Delivery Ltd. 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 in Povoa do Varzim erfolgt im September 2008. Die weitere dortige 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 des Typs 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 einerseits die Leistung zu verbessern und andererseits 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).

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 Machine in 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 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 Firmengründer Yemm mit der in diesem Jahr zum zweiten Mal vergebenen Saltire Prize Medal ausgezeichnet.

Im Jahr 2013 kündigt E.ON seinen Ausstieg aus einem gemeinsamen Projekt auf den Orkneyinseln an, wo ursprünglich ein Wellenpark mit 66 Pelamis-Aggregaten geplant war. E.ON begründete seine Entscheidung mit Verzögerungen bei der Entwicklung der Wellenenergie-Technologie.

Nach den trotzdem erzielten Erfolgen ist es umso betrüblicher, daß das Unternehmen im November 2014 in Insolvenz geht, nachdem es nicht in der Lage ist, die für die Weiterentwicklung der Technologie erforderlichen zusätzlichen Mittel zu sichern. Im Mai 2016 wird die Pelamis Wave Power endgültig aufgelöst, nachdem sie im Laufe ihrer 17-jährigen Lebensdauer 90 Mio. £ ausgegeben hat.

Im Sommer 2017 kursiert die Meldung, daß das Orkney Islands Council einen der überflüssig gewordenen Pelamis-Apparate für die symbolische Summe von einem Pfund Sterling gekauft hat. Der im Jahr 2010 installierte Wandler der zweiten Generation kostete seinerzeit 2 Mio. £ und ist momentan bei Lyness vertäut. Verkauft wird das Gerät vom EMEC. Das Geschäft ist mit einer Barzahlung von etwa 47.000 Pfund Sterling verknüpft, welche die Verschrottung des Geräts abdecken soll.

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 zudem 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 die erwähnten Energie-Inseln findet sich im Kapitelteil Maritime Solarinseln und Habitate.

Die im Jahr 1990 von Allan Thomson gegründete Firma Wavegen Ltd. mit Sitz in Inverness betreibt ab 2000 auf der Isle of Islay an der schottischen Westküste eine kleine Felsküsten-OWC-Anlage mit einer Leistung von 500 kW, die als weltweit erste Versuchsanlage gilt, welche die aus Wellenkraft erzeugte Elektrizität in ein kommerzielles Stromnetz einspeist.

Bei der von Voith Hydro errichteten Anlage Limpet-500 (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.

Gemeinsam mit dem färöischen Energieversorger SEV plant Wavegen in Nípanin auf den Färöern ein Wellenkraftwerk-Projekt namens SeWave zu entwickeln, dessen Machbarkeitsstudie 2002 durchgeführt wird. Basierend auf den Projektergebnissen gründen Wavegen und SEV 2003 ein gleichnamiges Joint-Venture für die Planung und den Bau des Wellenfarm-Projekts nach dem Design des LIMPET-500. Die Modellversuche, Standortuntersuchungen und Konstruktionsfragen werden bis Anfang 2005 abgeschlossen.

Das Wellenkraftwerk des SEV, dessen Gesamtprojektkosten auf bis zu 7 Mio. £ geschätzt wurden und das bis 2010 in Betrieb gehen sollte, wird später jedoch nicht umgesetzt.

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. £ 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.

Zudem soll im Baskenland ein ähnliches Projekt, bei dem 16 Turbinen mit je 18,5 kW Leistung durchschnittlich 200 Haushalte mit Strom versorgen sollen, bis 2008 realisiert werden. Das 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 Wellenkraftwerks auf der Hebrideninsel Lewis, das ebenfalls auf der OWC-Technologie der Limpet-Anlage basiert. 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. £ kosten und mit seinen rund 8.000 MWh pro Jahr etwa 2.000 Haushalte mit Strom versorgen.

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, die dabei durch das Wave and Tidal Energy Support (WATES) Programm der schottischen Regierung unterstützt wird. Im Endausbau, der bereits im Folgejahr beginnen könnte, soll die Anlage bis zu 4 MW produzieren. Wavegen erhält im Januar 2009 die Genehmigung der schottischen Regierung.

Im Jahr 2010 präsentiert die Firma auf ihrer 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 die RWE Npower Renewables aus dem Siadar Projekt zurückzieht, obwohl die schottische Regierung bereits eine Förderung in Höhe von 6 Mio. £ zugesagt hatte. Das Projekt wird daraufhin 2012 endgültig gestrischen. In Lewis wird später ein Wellenkraft-Projekt der Firma Aquamarine Power verfolgt (s.u.).

Im Dezember 2011 erhält Voith Hydro Wavegen 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).

Im März 2013 beschließt Voith Hydro, die Wavegen zu schließen, sich aus der Wellenenergie zurückzuziehen und sich künftig ganz auf Gezeitenkraftprojekte zu konzentrieren.

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 Schwesterfirma 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 der technisch sehr einfachen 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.

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 werden soll (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.

Es werden zwar unzählige Einzeluntersuchungen von der OWEL und der University of Surrey durchgeführt, zu einer technischen Umsetzung kommt es jedoch nicht, und inzwischen scheinen auch die genannten Unternehmen nicht mehr aktiv zu sein.

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.

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 System namens WRASPA 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 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.

 

Weiter mit der Wellenenergie in Großbritannien...

 

|Impressum|Disclaimer|Kontakt|  © 2007 - 2019 Achmed A. W. Khammas