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Wellenenergie (XV) - Ausgewählte Länder

Philippinen


Im Oktober 2007 stellt der Ingenieur Noro S. Camomot aus Cebuano ein kleines Wellenkraftwerk mit einer Leistung von 2,2 kW vor. Bereits 2005 hatte er für seine Idee und das Miniaturmodell seiner Anlage einen nationalen Erfinderpreis gewonnen. Gemeinsam mit einem Freund investiert er nun 500.000 Peso (~ 8.300 €) in die Entwicklung und Installation in Tabunan, Borbon, Cebu.

Im Jahr 2008 folgt eine Anlage namens Noro-Joy Floating Wave Power Generator (NJ-6), die bis zu 15 kW erzeugt und damit ein ganzes lokales Dorf mit Licht versorgen kann. Finanziert hat den Bau Noros Schwester und Miterfinderin Luna.

Ein kurzer und leider sehr schlechter YouTube-Clip dieser Anlage wird im Oktober hochgeladen. Auf diesem kann man sehen, daß die wild schaukelnde Schwimmplattform gleichzeitig auch zur Erholung dienen soll. Angedacht ist ferner ein Einsatz in Verbindung mit einer RO-Einheit, um Süßwasser bereit zu stellen.

Die 3 x 3 m große Plattform wird mit Hilfe der Visayan Inventors Association ins Wasser der South Road Properties gebracht und wird rund 10 m vom Ufern entfernt verankert. Eine kommerzielle Einheit soll 1 – 1,5 Mio. Pesos kosten und eine Lebensdauer von 10 Jahren haben. Weitere Details gibt es bislang nicht.


Portugal


Die 1.793 km lange Atlantikküste Portugals ist für Wellenkraftwerke ausgesprochen gut geeignet. Nach Berechnungen des portugiesischen Wave Energy Centers (WavEC) sollen sich insbesondere Küstenabschnitte mit einer Gesamtlänge von 335 km für die Nutzung anbieten – vor allem in Regionen zwischen Porto und Lissabon, aber auch an der Alentejo-Küste. Die Universidade Técnica de Lisboa (UTL) arbeitet daher bereits seit 1978 an der Erforschung der Wellenenergie.


Unter dem Namen European Wave Energy Pilot Plant entsteht 1998 im Nordwesten der portugiesische Azoreninsel Pico im Atlantik das erste experimentelle Wellenkraftwerk, das mit 4 Mio. € aus Mitteln der Europäischen Kommission, des portugisischen Staates, des nationalen Stromkonzerns EDP sowie des regionalen Stromversorgers EDA finanziert wird.

Das bereits 1992 gestartete Projekt läutet nach längerem Stillstand eine neue Phase in der Erforschung der Meeresenergie ein und wird im Rahmen der Weltausstellung Expo in Lissabon vom koordinierende Institut für Zukunftsweisende Technologien (Instituto Superior Técnico, IST) vorgestellt.

Die Mechanik der OWC-Anlage, die 1999 in Betrieb geht, kommt von der schottischen Firma A.R.T (später: Wavegen), während die Elektrik von Efacec aus Portugal stammt. Daneben wirken auch noch die Firmen Profabril und PROET an der Errichtung der Anlage mit. Die wissenschaftliche Begleitung erfolgt durch die Queens University in Belfast und das irische University College in Cork. Die Größe des Prototyps mit einer Wells-Turbine von etwa 2,5 m Durchmesser erlaubt eine Leistung von 400 kW, womit rund 10 % des Strombedarfes der Insel gedeckt werden sollen. 

Nach einem guten Start gibt es jedoch schwere bautechnische, mechanische und auch finanzielle Störungen, so daß die Pico-Anlage nur kurz in Betrieb ist und anschließend mehrere Jahre „wie ein gestrandeter angerosteter Großcontainer“ auf einem Klippenvorsprung der Vulkaninsel steht. Bis 2004 gehört die Anlage offiziell dem Stromversorger der Azoren EDA, danach geht sie in den Besitz des 2003 gegründeten Wave Energy Centre (WavEC) in Lissabon über, einer Nonprofit-Organisation, die zu 60 % von der EU finanziert wird.

Pico (2009)

Pico OWC (2009)

Erst 2005 entschließen sich die Regierung und der Stromkonzern EDP, das wissenschaftliche Pilotprojekt doch noch zu retten, und investieren für seine Instandsetzung, zusammen mit EU-Fördermitteln, insgesamt 1,2 Mio. €. Der Koordinierungsauftrag geht an das WavEC, und Ende Oktober 2006 wird die Anlage wieder in Betrieb genommen.

Es ist jedoch fraglich, ob nicht eine andere Motivation hinter der Wiederbelebung des Projektes steht, denn gerade in Portugal gehen zu dieser Zeit die ersten großen Wellenkraft-Projekte an den Start, die zumeist vom privaten Sektor initiiert worden sind (s.u.).

Im Laufe des Jahres 2007 wird das Werk aufgrund der Unterfinanzierung nur gelegentlich betrieben, während man sich um eine Lösung für das Vibrationsproblem und die Wartung der alterungsanfälligen Anlagen bemüht.

Im Jahr 2008 wird mit dem Energieversorger Energias de Portugal SA (EDP) ein Vertrag mit dem Ziel abgeschlossen, die kontinuierliche Nutzung der Pico-Anlage für eine Mindestdauer von 3 Jahren zu gewährleisten. An der Umsetzung beteiligen sich außerdem Kymaner, EFACEC und Consulmar. Aufgrund der starken Schäden im Beton und den damit verbundenen hohen Kosten wird das Projekt jedoch bis Ende 2008 ausgesetzt.

Das WavEC beabsichtigt allerdings, die Anlage spätestens im Sommer 2009 wieder betriebsfertig zu haben und investiert weitere 150.000 €. Tatsächlich arbeitet das OWC nach diversen Verbesserungen im Laufe des Jahres 2010 mehrfach im automatischen Betrieb und produziert bis Mai sowie zwischen September und Dezember im Laufe von 1.450 Betriebsstunden insgesamt 45 MWh Strom. Darüber hinaus ist es die einzige Infrastruktur, die für Ausbildung, F&E, Innovation und Demonstration offen ist.

Im Jahr 2011 wird die Installation einer zweiten Plattform zur Prüfung von Turbinen vorbereitet. Die Anlage ist schon von Anfang an dafür konzipiert, zwei gleich große Turbinenkanäle aufzunehmen, in denen Geräte von 100 - 700 kW geprüft werden können. Bislang wurde nur einer dieser Kanäle verwendet.

Anscheinend hat die Pico-Anlage inzwischen schon eine regelrechte Fan-Gemeinde, denn es gibt die Homepage save-pico-powerplant.org, die vom WavEC betrieben wird, und auf der dazu aufgerufen wird, bei der Beschaffung der erforderlichen Investitionen im Bereich von 1,5 – 2 Mio. € zu helfen, um den untergetauchten Teil der Struktur zu reparieren. Aufgrund der Korrosion des Betons droht die Anlage sonst völlig zusammenzubrechen. Die Kampagne wird auch von dem prominenten portugiesischen Surfer Tiago ‚Saca’ Pires unterstützt.

Im März 2013 wird die Anlage kurzzeitig erneut betrieben, allerdings nur eine Stunde lang, dazu werden Hardware- und Software-Probleme gelöst, alle Geräte getestet und auch eine Unterwasser-Inspektion durchgeführt. Im Dezember sponsert der örtliche Stromversorger Electricidade dos Açores (EDA) die Anlage mit weiteren 50.000 €.

Die Berichte des Jahres 2014 beginnen im Februar mit dem Start einer neuen Testreihe, die aufgrund der langen Ausfallzeit jedoch in vorsichtigen Einzelschritten durchgeführt, um das Risiko eines weiteren Ausfalls zu minimieren. Die Betriebszeit in diesem Monat beträgt demnach nur acht Stunden. Im März werden die temporär reparierten Leitschaufeln entfernt und die Produktion wieder aufgenommen, mit immerhin 97 Betriebsstunden, gefolgt von einer sommerlichen Wartung von Mai bis August. Bis dahin hat die Pico-Anlage seit 2007 insgesamt 60 MWh ins Netz eingespeist.

Als Anfang September das Wellenaufkommen wieder steigt und damit auch die Stromproduktion, wird diese durch einen Blitzeinschlag in der Werksleitstelle jedoch gestoppt, da der Blitzschlag zum Totalausfall des Datenerfassungscomputers, der Internetverbindung und des Glasfaser-CPU-Systems, das die meisten Sensorsignale zwischen der Anlage und der Leitstelle überträgt führt. Nach Installation eines neuen Computers erweist sich die Glasfaser-CPU allerdings als schwieriger zu lösen und erfordert aufgrund der finanziellen Restriktionen ein hohes Maß an Phantasie und Neuverkabelung.

Während der Oktober 2014 mit 198 Betriebsstunden als guter Produktionsmonat gewertet wird,  kommt es im November aufgrund von Kohlenstaub aus den Generatorbürsten schon zum zweiten Mal zu einem, diesmal jedoch schwerwiegenderen Kurzschluß, weshalb der Einbezug einer Entstaubungsanlage untersucht wird, um diese Situation in Zukunft zu vermeiden. Die Betriebszeit in diesem Monat beträgt trotzdem 112 Stunden, gefolgt von Wartungsarbeiten im Dezember.

Ähnlich unterschiedlich verläuft auch das Jahr 2015, angefangen mit im 203 Betriebsstunden im Januar, 70,5 im Februar und 249 im März. April und Mai gehen mit 225 bzw. 64 Stunden in die Aufzeichnungen ein, gefolgt von einem Ausfall des Drehzahlsensors. Im Oktober wird ein Gesamtbericht des Geschehens veröffentlicht, im dem auch die bisherigen Forschungsaktivitäten aufgeführt werden, die zu einer Verbesserung der Maschinenleistung, zur Verkürzung der Wartungsintervalle und zur Minimierung von Maschinenstillstandszeiten führen sollen.

Während für die ersten fünf Monate des Jahres 2016 noch genaue Betriebszeiten bekannt gegeben werden (von Januar mit 294,5 Stunden, über 13,5 Std.; 269,3 Std.; 250,3 Std.; bis Mai mit 84 Std.), gib es danach keine weiteren Meldungen mehr.

Erst im April 2018 wird wieder eine Pressemitteilung über die Pico-Anlage veröffentlicht. In Anbetracht der Tatsache, daß diese ihre Ziele als Pilot-Demonstrationsprojekt erreicht habe, und angesichts der beträchtlichen Abnutzung des untergetauchten Teils der Struktur, hätte sich der WavEC-Verwaltungsrat im Februar 2016 zur Schließung der Anlage entschlossen.

Zwar setze die WavEC ihre Entscheidung zur Schließung im Januar 2017 aufgrund des Interesses der Regionalregierung an einer Rentabilitätsanalyse zur Wiederherstellung der Anlage aus. Da es jedoch nicht möglich ist, diese Machbarkeitsanalyse abzuschließen, wird die von EDA und EDP vorbereitete Demontage durchgeführt. Nach dem teilweisen Zusammenbruch der Anlage Mitte April 2018 werden alle notwendigen Maßnahmen zur Eindämmung möglicher Risiken getroffen, die Anlage vom Netz getrennt und Sicherheitsmaßnahmen ergriffen.

In der Zusammenfassung heißt es, daß die Pico-Anlage war Teil zweier europäischer Netzwerke von Testinfrastrukturen für Wellenenergietechnologien (MARINET und MARINET2) war, die den Zugang internationaler Teams zu der Anlage förderten, die einen sehr wertvollen Beitrag zur Förderung von Forschung, Entwicklung und Innovation im Bereich der Wellenenergie auf nationaler und internationaler Ebene geleistet hat.

Im Laufe ihres Lebens erhielt sie Mittel in Höhe von über 35 Mio. € aus elf nationalen und europäischen Projekten, davon waren etwa 1,5 Mio. € nationaler Herkunft. Diese elf Projekte trugen direkt mit rund 2 Mio. € zu den Betriebs- und Wartungskosten der Anlage und zu den Forschungsaktivitäten des lokalen Teams bei. Es entstanden daraus mehr als 100 internationale wissenschaftliche Artikel, acht Doktorarbeiten und zahlreiche Masterarbeiten, nebst diversen wissenschaftliche Praktika.


Im Jahr 2001 wird erstmals der Bau eines OWC-Wellenbrecherkraftwerks in der Mündung des Douro in Porto vorgeschlagen, im Norden des Landes, das auf den Erfahrungen der Pico-Anlage basiert. Die neue Anlage soll dementsprechend mit drei Wells-Turbinen ausgestattet werden und 750 kW leisten.

Foz do Douro Konzept Grafik

Foz do Douro Konzept
(Grafik)

Bekannt wird das Projekt, als im Jahr 2005 die Firma Kymaner Ltd. mit Hauptsitz in Lissabon gegründet wird, um in Portugal Wellenenergieprojekte zu entwickeln. Kymaner gilt lange als das einzige portugiesische Unternehmen, das sich ausschließlich mit diesem Spezialgebiet beschäftigt.

Als Entwicklungsziele der neuen Firma werden mit Wells-Turbinen ausgestattete kompakte Turbo-Generatoren für Wellenbrecher (20 – 200 kW), ufernahe OWC-Lösungen (200 – 600 kW) und schwimmende OWC-Anwendungen (> 750 kW) genannt.

Im Jahr 2006 werden bei der EU Mittel zur Durchführung des Foz do Douro Projekts beantragt, doch 2007 wird das Ganze mangels Unterstützung seitens der lokalen Verwaltungen gestoppt. Trotzdem arbeiten Ende 2008 Wissenschaftler der Technischen Universität Lissabon mit Kollegen des Massachusetts Institute of Technology zusammen, um das Konzept weiter zu optimieren - in der Hoffnung, daß es in Zukunft doch noch irgendwann einmal verwirklicht wird.

Kymaner setzt sich aber auch für den Erhalt der Pico-Anlage ein, liefert die Impuls-Turbine für die irische Wellenkraftanlage der OceanEnergy Ltd. (s.d.), und arbeitet an einem Projekt Modondas, bei dem eine speziell für schwimmende OWC-Anlagen neuentwickelte, kompakte TA2 Luft-Turbine eingesetzt werden soll. Das KymanAIR-Konzept (self rectifying axial impulse turbine) stellt das Unternehmen erstmals im Jahr 2009 vor. Im Folgejahr gibt es das Nachfolgekonzept TA3, doch sonst tut sich nicht mehr viel.

Die nächste Meldung stammt aus dem Jahr 2011, als sich Kymaner an dem Wind/Wellen-Hybridprojekt der Firma Principle Power Inc. aus Seattle beteiligt (s.u. USA).

Im Februar 2012 tritt Kymaner dem Offshore-Teststation-Projekt bei, das von der KIC InnoEnergy Colocation Iberia finanziert Basistechnologien im Bereich der Wellenenergie entwickeln will. Dieses Projekt wird vom IST koordiniert und von EDP Innovation verwaltet, weitere Partner sind das WavEC, die Firmen BlueEdge und Tecnalia, sowie die Universität von Uppsala und das Polytechnikum Barcelona. Neben der Umweltüberwachung sollen im Rahmen des Projekts ein ferngesteuerter Unterwasserroboter, hocheffiziente Luft-Turbinen sowie neue Methoden für die Seekabel-Verbindung entwickelt werden.

Weitere Aktivitäten der Firma lassen sich nur noch im Ausland nachweisen, wie z.B. Ende 2018, als sie mit der australischen Firma Bombora den Vertrag zur Lieferung einer 1,5 MW Luftturbine unterzeichnet.


Nach einigen Jahren der Vorarbeit entsteht ab Mitte 2006 bei Aguçadoura in der Provinz Varzim im Norden des Landes das erste kommerziell genutzte Wellenkraftwerk der Welt. Eine wichtige Motivation des verantwortlichen Konsortiums Ondas de Portugal (Waves of Portugal): Die Regierung in Lissabon hatte beschlossen, Strom aus dem Meer mit 0,22 €/kWh zu vergüten.

Pelamis Kraftwerksfeld Grafik

Pelamis Farm
(Grafik)

Das Aguçadoura Projekt rund 5 km vor der Atlantikküste hat einen Umfang von 8,8 Mio. € und ist nur das erste einer geplanten Reihe ähnlicher Projekte. Neben der schottischen Firma Pelamis Wave Power Ltd. (früher: Ocean Power Delivery Ltd., ODP) sind EDP und EFACEC beteiligt. Initiiert wird das Projekt von der portugiesischen Firma für Erneuerbare Energie Enersis, doch schon Ende 2005 wird es von der australischen Investmentgesellschaft Babcock & Brown Ltd. aufgekauft.

Das Pelamis System besteht aus einer Reihe von vier halb untergetauchten und jeweils 30 m langen Stahlzylindern mit hydraulischen Kolben in den Verbindungsstücken. Durch das andauernde Heben und Senken wird ein Hochdruck-Öl durch einen Hydraulik-Motor gepumpt, der wiederum den Generator antreibt. Zunächst werden zwölf Röhren verankert, d.h. drei 750 kW Systeme von jeweils 120 m Länge mit einer Gesamtleistung von 2,25 MW. In einer späteren Ausbaustufe sollen sogar über 100 Zylinder zum Einsatz kommen. Ich habe das System bereits ausführlich in der Länderübersicht Großbritannien vorgestellt (s.d.).

Damit die Pelamis-Wellenkraftwerke sowohl genutzt als auch detailliert überwacht werden können, sind sie durch armdicke Kabel verbunden, die im Wesentlichen aus einer Stahlarmierung bestehen, mit einem im Inneren liegenden kupfernen Hochspannungskabel, durch welches der Strom ins öffentliche Netz eingespeist wird, dazu kleineren Stromleitungen zur Notversorgung der Aggregate an Bord, sowie haarfeinen Glasfaserkabel zum Austausch von Daten.

Der Kabelanschluß ist ein sensibler Punkt, denn eines der Argumente für das Seeschlangen-Kraftwerk ist gerade seine Wartungsfreundlichkeit. Dazu zählt nicht nur die Zuverlässigkeit im Betrieb, sondern auch der geringe Aufwand im Ernstfall, denn falls eine Störung vorliegt, kann das Kraftwerk in einen sicheren Hafen geschleppt werden, wo auch bei schwerer See gearbeitet werden kann. Das spart Zeit und Geld – jedoch nur wenn das Ab- und Ankoppeln auch unter starkem Seegang funktioniert. 

Ende September 2007 (andere Quellen: 2008) wird das Wellenkraftwerk vor Aguçadoura offiziell eingeweiht und in Betrieb genommen. Die Einspeisevergütung für Strom aus Meereswellen beträgt inzwischen 0,23 €/kWh. Im der nächsten Stufe ist ein Ausbau der Wellenfarm auf 26 Maschinen mit zusammen 20 MW geplant.

Agucadoura Wellenfarm

Aguçadoura

Schon im November 2008 werden die Pelamis-Machinen in den Hafen Leixões geschleppt, da es Probleme mit Kugellagern und leckgeschlagenen Schwimmern gibt. Wie sich zeigt, ist die Technologie noch nicht vollständig ausgereift.

Im Jahr 2008 gerät Babcock & Brown infolge der Finanzkrise in Schwierigkeiten und beschließt daraufhin im August 2009 die freiwillige Liquidation. Damit steht auch der Anteil von 77 % an dem Aguçadoura-Projekt zum Verkauf (die übrigen 23 % befinden sich im Besitz der Pelamis Wave Power Ltd.).

Im März 2009 holt die Pelamis ihre drei Kraftwerke endgültig aus dem Wasser, aufgrund „technischer und finanzieller Schwierigkeiten“, wie es heißt. Das Unternehmen will sich statt dessen auf die neue Pelamis 2 (P2) Maschine konzentrieren, die ab 2010 in Orkney getestet werden soll (s.u. Großbritannien).

Währenddessen laufen harte Verhandlungen um die Übernahme der Rechte an den Anlagen, wobei das zuständige Konsortion hofft, diese bis zum Frühjahr 2011 wieder in Betrieb nehmen zu können. Später entscheidet man sich jedoch dafür, im Rahmen der 2. Phase des Aguçadoura-Projekts lieber die neuen P2-Maschinen einzusetzen. Tatsächlich stellt die Pelamis jedoch 2014 den Betrieb ein, und 2016 wird das Gerät endgültig demontiert.


Im Mai 2009 vereinbart das portugiesische Unternehmen Eneólica mit der britischen Firma OreCon die Gründung einer Joint-Venture Firma, um ein weiteres Wellenenergie-Projekt vor der Küste des Landes durchzuführen. Dabei soll eine der schwimmenden OWC Energiebojen von OreCon zum Einsatz kommen. Deren MRC1000 Anlage hat eine Leistung von 1,5 MW. Später sollen zwei weitere hinzugefügt werden, um einen Gesamtoutput von 4,5 MW zu erreichen.

Im Laufe der 10 Folgejahre wollen die Partner dann weitere Multi-MW Farmen realisieren. OreCon wird jedoch schon im Februar 2010 aufgrund fehlender Mittel wieder geschlossen – womit auch das Projekt in Portugal zu den Akten gelegt wird.


Von dem nächsten Ansatz in Portugal berichtet die Presse im September 2010. Das hierfür bereits im Vorjahr gegründete europäische Wellenenergiekonsortium Standpoint (Akronym des Projekttitels: Standardisation of Point Absorber Wave Energy Convertors by Demonstration) führt seit November 2009 unter Leitung der irischen Firma Wavebob Ltd. (s.d.) und mit Beteiligung der portugiesischen Firma Generg GND, der schwedischen Vattenfall AB sowie den deutschen Unternehmen Germanischer Lloyd Industrial Services GmbH und Hydac System GmbH ein 3-Jahres-Projekt mit Investitionen in Höhe von knapp 8,5 Mio. € durch. Das Konsortium wird hierbei im Rahmen des FP7 Forschungsprogramms der EU mit rund 5,1 Mio. € gefördert.

Zum Einsatz kommt ein Wavebob mit einen Durchmesser von 14 m, einem Tiefgang von 40 m und einer Höhe von 8 m über dem Wasserspiegel, der mehrere hundert Haushalte mit Strom versorgen kann. Der Output von 1,2 MW wird mittels drei hydraulischer und einem neu entwickelten Linear-Magnet-System erzielt. Es werden zwei Standorte ins Auge gefaßt, um bis Ende 2011 mit der einjährigen Testphase zu beginnen - die sogenannte Wave Energy Pilot Zone der Regierung nahe Nazaré, sowie eine Örtlichkeit nahe Porto. Das Projekt endet jedoch im November 2012 - ohne größere Wellen geschlagen zu haben.


Im Januar 2012 wird erstmals international über ein Wellenkraft-Projekt der Schiffswerft Estaleiros Navais de Peniche S.A. berichtet, bei dem vor der Halbinsel Peniche drei 100 kW WaveRoller-Pilotanlagen installiert wurden. In der Presse wird zwar behauptet, daß das Gerät in der Werft des Ortes entwickelt wurde, tatsächlich handelt es sich jedoch um ein Produkt der Firma AW-Energy Oy aus Finnland, das in der entsprechenden Länderübersicht ausführlich beschrieben ist (s.d.).

Im Vorfeld war der WaveRoller Nr. 1 in Portugal installiert und in Betrieb genommen worden, wobei die Messung und Analyse der Geräteleistung im Juni 2007 abgeschlossen wurde. Die zweite Stufe wurde mit Installation des WaveRoller Nr. 2, der einen leistungsfähigeren Hydraulikzylinder hat, im April 2008 beendet. Das Upgrade bei Nr. 3, dessen Gerätetest im Oktober 2010 erfolgt, ist eine noch leistungsfähigere hydraulische Komponente.

WaveRoller vor Peniche

WaveRoller vor Peniche

Im August 2012 wird die 44 m lange und 280 Tonnen schwere Metallstruktur mit ihren drei jeweils 7 m langen Flügeln nahe der Küste in eine Wassertiefe von 10 m (andere Quellen: 12 m) abgesenkt und am Meeresboden verankert, um in den Probebetrieb zu gehen, bei dem die Anlage an das portugiesische Stromnetz angeschlossen ist. Das EU-finanzierte Projekt hat ein Volumen von 5 Mio. €.

Laut AW-Energy wird das Unternehmen weiterhin mit dem o.e. portugiesische Unternehmen Eneólica - Energias Renováveis e Ambiente SA zusammenarbeiten, um im Rahmen des SWELL-Projekts den Bau einer für die nahe Zukunft geplanten kommerziellen 5,6 MW Anlage zu verfolgen (s.u.).

Die drei WaveRoller-Pilotanlagen werden im April 2015 wieder abgebaut, um genau untersucht zu werden. Im zweiten Halbjahr oder Anfang 2016 sollte dann vor dem Strand von Almagreira mit der Installation des 350 kW Testgeräts der nächsten Generation mit 10 x 18 m großen Klappen begonnen werden. Hierfür wird das Schiff mit den drei 100 kW Pilotanlagen so modifiziert, daß es die kommerzielle 350 kW Einheit tragen kann.

Tatsächlich dauert es jedoch bis Mitte 2016, bis die Europäische Investitionsbank (EIB) ankündigt, daß sie bis zu 10 Mio. € in die Firma AW-Energy investieren wird, um die Kommerzialisierung des WaveRollers weiter voranzutreiben – was auch das 350 kW Gerät in voller Größe umfaßt. Das Projekt mit geschätzten Gesamtkosten von 19 Mio. € wird zudem von Tekes, der finnischen Finanzierungsagentur für Innovation, sowie durch das Programm InnovFin Energy Demonstration Project (EDP) unterstützt.

Im August und September 2017 führt die WavEC Offshore Renewables am Einsatzort des Wellenenergiekonverters Biofouling-Tests durch, um durch Messungen des Meereswachstums Daten zur Auswahl der am besten geeigneten Beschichtungslösung als Bewuchsschutz für das Gerät zu sammeln. Hierzu werden verkleinerte Paneele zusammen mit den Dichtungsmaterialien eingetaucht.

Die Tests werden im Rahmen des Projekts Marine Energy Research Innovation and Knowledge Accelerator (MERIKA) der University of the Highlands and Islands durchgeführt, zu dem auch das in Portugal ansässige Forschungszentrum für erneuerbare Energien WavEC als Partner gehört. Weitere Testpaneele, um die Verschmutzung und Korrosion der Materialien zu untersuchen, werden als Teil des von Oceanera-Net unterstützten Projekts OCEANIC vor der Küste eingesetzt.

Die Umsetzung verzögert sich allerdings, und erst im März 2018 kann die Firma AW-Energy den ersten Schritt – das Betonfundament – zum Bau eines neuen Umspannwerks mit höherer Leistung für das nun SURGE2 genannte Wellenenergieprojekt bei Peniche melden. Weitere Neuigkeiten gibt es bislang nicht.

Das SWELL-Projekt bei Peniche betrifft, wie oben gesagt, einen großen, netzgekoppelten Wellenpark mit einer Kapazität von 5,6 MW, bei dem erstmals kommerzielle WaveRoller zum Einsatz kommen sollen. Im Rahmen des NER-300 Finanzierungsprogramms für innovative Demonstrationsprojekte der EU soll die Installation mit maximal 9,1 Mio. € finanziert werden.

Sollte die im Juni 2018 erwartete endgültige Investitionsentscheidung des Projekts der o.e. Eneólica - Energias Renováveis e Ambiente SA positiv ausfallen, könnte die Installation bis Sommer 2019 stattfinden, damit das Wellenkraftwerk im Januar 2020 vollständig in Betrieb genommen werden kann.


Presseberichten vom April 2015 zufolge wird nun auch im Surfer-Paradies Nazaré, etwa 100 km nördlich der Hauptstadt Lissabon, wo sich immer wieder sogenannte ‚Monsterwellen‘ aufbauen, die Nutzung dieser Meeresenergie zur Stromerzeugung untersucht. Zum Einsatz kommt dabei ein Wave Glider aus den USA, der in der dortigen Länderübersicht detailliert beschrieben wird (s.d.).

An der einmonatigen, mit Geldern aus EU-Fonds finanzierten Untersuchung vor der Küste von Nazaré, Peniche und São Pedro beteiligen sich Forscher aus Portugal, Schottland, Frankreich und Spanien. Über weiterführende Schritte ist noch nicht bekannt.


Russische Föderation (ab Sowjetunion)


Zeichnung aus dem russischen Patent

Russisches Patent
(2007)

Den Quellen zufolge geht eine 800 kW Anlage bereits im Jahr 1968 vor Murmansk in Betrieb. Ich würde mich freuen, hierüber weitere Details zu erfahren.


Wissenschaftler des Forschungsinstituts für Energetik G. M. Krschischanowski entwickeln Mitte der 1980er Jahre einen ,Schwimmer-Umformer’, der etwa 100 - 200 m vom Ufer entfernt betrieben werden soll und aus einem Schwimmer besteht, in dem sich eine Hubkolbenpumpe, eine Heißluftturbine und ein Elektrogenerator befinden. Auch hierüber habe ich bislang noch keine näheren Details finden können.


Im Mai 2007 melden Forscher des privaten russischen Centre of Renewable Energy die Entwicklung und Patentierung eines neuartigen kleinen Wellenenergiesystems.

Die Entwicklung sei sehr preisgünstig und einfach in der Montage. Man plant bereits für den Sommer des Jahres den Einsatz einer entsprechenden Versuchsanlage. Weitere Informationen darüber liegen mir nicht vor.


Im Oktober 2009 wird in der westlichen Fachpresse erstmals über die 1991 gegründete russische Firma Applied Technologies Company Ltd. (ATC) aus Moskau berichtet, die ebenfalls eine neuartige Technik zur Nutzung der Wellenenergie entwickelt hat.

ATC Farm Grafik

ATC Farm
(Grafik)

Die Float Wave Electric Power Station (FWEPS) besteht aus einem sich teilweise unter Wasser befindenden oszillierenden Zylinder, einem elektrischen Linear-Generator und einem Energiespeicher-System.

Für das System hatte ATC im Mai 2008 den Energy Globe award gewonnen. Im Rahmen des internationalen INCO 2 Programms zur Forschungskooperation soll die FWEPS-Technologie nun gemeinsam mit EU-Partnern beim Projekt MARINECO weiterentwickelt werden.

Das Unternehmen kündigt an, zuerst ein 10 kW Modul zu entwickeln und zu testen, um dann mit der Entwicklung, Herstellung und Erprobung einer Farm von 50 kW Anlagen mit einer Gesamtleistung von bis zu 10 MW zu beginnen.

In einem Fernsehbericht von 2009, der auf der Firmen-Homepage zu sehen ist, sind Versuche in einem Wellentank sowie der Bau einer Demonstrationsanlage zu beobachten. Über Ergebnisse einer Erprobungen auf offener See ist bislang jedoch nichts bekannt.

Die nächste Meldung stammt vom März 2011, als ATC-Chef Alexander Temeev auf der HydroVision Russia in Moskau den aktuellen Projektstand bekannt gibt, ohne jedoch irgendwelche Details zu nennen.

Danach folgt die Präsenz auf verschiedenen Messen und Ausstellungen, wo auch ein System namens VELU zur Wasserstoff-Produktion gezeigt wird, das mit Wellenenergie betrieben wird. Die auf den Fotos zu sehenden Ausstellungsstände der ATC errinnern ein wenig an Jugend forscht, wobei die involvierten Herren allerdings alle gestandenen Alters sind.

Im Februar 2012 gibt es einen weiteren Fernsehbericht - und im Mai ist das durch die ATS entwickelte Projekt mit dem Titel ‚Power System for Electricity and Hydrogen Production by Marine Resources Utilization’ der nationale russische Gewinner für den ENERGY GLOBE Award 2012. Neuere Informationen gibt es bislang nicht.


Im April 2013 berichten die Fachblogs über das Unternehmen Ocean RusEnergy mit Sitz in Jekaterinburg, das die Konzepte einer Reihe von Wellenenergiegeneratoren im Bereich von 160 W bis zu langfristig geplanten 1 MW vorgestellt hat. Im Gegensatz zu anderen Projekten zielen diese primär auf die kleine und private Stromerzeugung ab, doch der modulare Aufbau ermöglicht auch den Aufbau von Wellenfarmen mit jeder gewünschten Kapazität.

Die Grundstruktur scheint ein mobiler Wellenenergiegenerator in Form einer Kapsel zu sein, die auf der Meeresoberfläche schwimmt. Im Inneren befindet sich ein Pendelmotor und elektronische Geräte. Das Uralgenerator genannte Gerät beginnt bereits bei Wellen von nur 30 cm zu arbeiten. Das Unternehmen plant, im Juni eine Modifikation des Generators unter dem namen Ocean 600 vorzustellen, die eine elektrische Leistung von 600 W besitzt.

Im November 2014 soll die Prüfung der Wellengeneratoren begonnen haben, bisher konnte ich jedoch keine Details darüber finden.


Schweden


Ab 1980 wird von den Firmen Celsius Industries und Götaverken Energy eine Boje entwickelt, die einen speziellen Schlauch verwendet, um unter Hochdruck Meerwasser zu pumpen. Die Technik funktioniert vermutlich nach einem peristaltischen Prinzip (= Muskeltätigkeit verschiedener Hohlorgane), und den Beschreibungen zufolge wird die sonst übliche Verankerungsleine der Boje durch einen Schlauch ersetzt, der gleichzeitig als Pumpe arbeitet.

Wenn sich der Schlauch streckt, nimmt sein inneres Volumen ab. Bewegt sich der Schwimmer nun an der Wasseroberfläche auf und ab, wird Seewasser in den Schlauch gesaugt und am anderen Ende unter Druck in eine Sammelleitung gepreßt, von wo aus es eine Turbine betreiben kann.

Im Jahr 1984 testet die Firma Technocean (TO) aus Göteborg drei Wellen-Schlauchpumpen im Meer vor der schwedischen Westküste bei Vinga. Über die Ergebnisse dieses Versuchs habe ich bislang allerdings nichts herausfinden können.


Bereits drei Jahre zuvor, 1981, wird eine sogenannte IPS Boje in Betrieb genommen (Swedish IPS Buoy converter), deren Schwimmer entlang einer vertikalen Stange nach oben und unten gleitet, die mit einer trägen Masse verbunden ist, welche sich in einigem Abstand unterhalb im Wasser befindet. Durch die relative Bewegung zwischen der Boje und dem Stab wird die Wellenenergie durch mechanische oder hydraulische Mittel in Nutzenergie umgewandelt.

Wellen-Schlauchpumpen (Versuch 1984)

Wellen-Schlauchpumpe
(Versuch 1984)

An diesem schwimmenden Wellenkraftwerk arbeitet die Firma Interproject Service AB (IPS) aus Bettna schon seit der 1970er Jahren, wobei die ersten Versuche mit einer IPS-Boje in voller Größe bereits ab 1980 in Elskling durchgeführt werden.

Gemeinsam mit der Technocean wird zwischen 1994 und 1996 das Projekt OWEC-1 Offshore Wave Energy Converters realisiert, bei dem eine Bojenanlage namens IPS OWEC Buoy (auch: Slack Moored IPS Point Absorber) entwickelt wird, deren jüngste Patente von 1996 stammen.

Insgesamt fließen über 20 Jahre an theoretischen und praktischen Studien, Labortests in einem Wellentank in Irland sowie Versuchen auf See mit maßstabsgerechten Anlagen von 6 – 8 m Länge in das System ein, das einen Wirkungsgrad von bis zu 35 % erreichen soll.

Geplant sind Einzelanlagen zwischen 19 kW und 150 kW, die sich zu Farmen bis 100 MW zusammenschalten lassen. Die Idee einer Begrenzung des Antriebhubs durch eine Verbreiterung der Passage, in der sich der Wasserkolben bewegt, ergibt einen sehr funktionalen Überlastschutz für die IPS Boje. Trotzdem scheint das Projekt später nicht weiterverfolgt worden zu sein. 


Vergessen ist es aber nicht, denn im August 2008 wird in Bettna in Södermanland die Firma Waves4Power AB (W4P) gegründet, mit späterem Sitz in Göteborg, die mit finanzieller Unterstützung der Göteborg Energi Research Foundation und der FROG Marine Group (aber ohne großen externen Investor) die Technologie für unterschiedliche Wellenstärken und Wassertiefen von 30 - 50 m weiterentwickelt.

Das neue Kraftwerk besteht aus einer Boje mit einem langen durchgehenden Rohr, in welchem ein innenliegender Schwimmer-Kolben über ein hydraulisches System mit einem Generator verbunden ist. Je nach Standort beträgt die erzielbare Leistung von 100 - 300 kW.

Der Hintergrund des Unternehmens hat eine längere Geschichte: Im Jahr 2001 starten Hans und Göran Fredrikson – die Söhne des IPS-Gründers Gunnar Fredrikson – in den USA die Firma AquaEnergy Group, welche die AquaBuOY Wellenkraftanlage entwickelt (s.d.). 2006 wird AquaEnergy an die kanadische Finavera Renewables Inc. verkauft, die einen Prototyp der Anlage baut und 2007 vor der Küste von Oregon testet.

Danach verliert Finavera das Interesse an der Wellenenergie und richtet den Fokus auf Windenergie in British Columbia. Dies eröffnet dem Brüderpaar die Möglichkeit, das Team von Experten im Jahr 2008 noch einmal zusammenzubringen und die neue Firma zu gründen. Es ist daher kein Wunder, daß die WaveEL Boje auf dem gleichen IPS-Prinzip wie die AquaBuOY basiert, auch wenn sie ein anderes Energieumwandlungssystem nutzt.

Nach weniger als zwei Jahren Entwicklungszeit wird 2010 ein Prototyp des WaveEL-Systems in voller Größe fünf Monate lang bei Vinga getestet, und im Jahr 2011 will das Unternehmen eine Wellenfarm mit vier Bojen in Betrieb nehmen. Außer einer im Jahr 2012 erfolgten Nominierung für den Climate Solver Award des WWF gibt es danach aber länger keine weiteren Neuigkeiten mehr.

Erst im Dezember 2015 wird gemeldet, daß die W4P ihr WaveEL-Wellenenergiegerät nun für einen Einsatz im Runde-Testgelände vor der Westküste Norwegens vorbereitet, der Anfang 2016 geplant ist um die Überlebensfähigkeit und Energieproduktion der Anlage zu demonstrieren. Für die Entwicklung von Programmen zur Simulation von Inbetriebnahme, Servicebetrieb und Logistik erhält die Firma zusammen mit Olympic Shipping und der Fosnavaag Ocean Academy (Fosac) Mittel aus dem GCE BLUE Maritime Innovation Grant in Höhe von 34.000 $.

WaveEL beim Transport

WaveEL beim Transport

Zudem gewährt die schwedische Energiebehörde 1 Mio. $ für ein damit verbundenes Kabelforschungsprojekt, in dessen Rahmen der deutsche Stromkabelanbieter NKT, das Sveriges Tekniska Forskningsinstitut und die Chalmers University of Technology Zuverlässigkeitstests an speziell für Energieparks auf See entwickelten Niederspannungskabeln durchführen werden.

Nach Abschluß der Montagearbeiten in Falkenburg wird die Boje Anfang Februar 2016 auf einem Lastkahn in Richtung Eriksberg bei Göteborg transportiert, wo sie mit den restlichen Teilen ausgestattet wird. Anschließend erfolgt der Weitertransport nach Ålesund, Norwegen, wo Mitte des Monats etwa eine halbe Seemeile südwestlich der Insel Runde die Installation der vollwertigen WaveEL 3.0 Boje mit einem Durchmesser von 8 m stattfindet.

Aufgrund eines Problems mit der Verbindungsnabe, die bei einer Korrekturmaßnahme an einem verlegten Ankerkabel beschädigt wird, und weil das zur Installation genutzte Mehrzweckschiff Olympic Zeus zu einer Operation in Afrika aufbrechen muß, werden die Arbeiten vorübergehend gestoppt, bis das Schiff wieder zurück ist. Die Boje ist durch drei elastische Kabel mit den 40 Tonnen schweren Betonblöcken am Meeresboden verankert, was ihr eine freie vertikale Bewegung ermöglicht.

Im Juni 2016 tut sich die W4P mit dem norwegischen Ingenieurbüro Stryvo zusammen, um den WaveEL weiterzuentwickeln. Zudem soll der serienmäßige Produktionsstandort nun auf der Werft Fiskåholmen in der Gemeinde Vanylven in Norwegen angesiedelt werden, während die Stryvo-Gruppe für die Produktion verantwortlich sein wird. Hierfür wird im Juli eine Vereinbarung über die Serienproduktion unterzeichnet, die voraussichtlich im Frühjahr 2018 beginnen soll.

Die Anlage im Runde-Testgelände ist Mitte August 2016 seit sechs Monaten unter realen Seebedingungen im Einsatz, in denen sie stürmischen Wetterbedingungen mit Winden von über 100 km/ und sowie Wellen von bis zu 15 m standgehalten hat. Im September wird bei einer Routineinspektion allerdings ein Schaden am Beschleunigungsrohr unterhalb der Boje entdeckt, woraufhin das Gerät zur Wartung und Reparatur zur lokalen Ulstein-Werft geschleppt wird.

Der erneute Einsatz vor Runde beginnt Anfang Mai 2017, und Anfang Juni wird die überholte Boje an das nationale Stromnetz Norwegens angeschlossen. Im September eröffnet König Harald V. von Norwegen persönlich das Wellenkraftwerk, macht eine Bootsfahrt und besucht die WaveEL-Boje in Aktion.

Die W4P betont zudem, daß es mit der Entwicklung seines Wellenkraftwerks der nächsten Generation WaveEL 4.0 schon weit fortgeschritten sein. Dieses wird aus Verbundwerkstoffen wie Polyethylen bestehen und soll damit die Kosten für den Bau und den Einsatz in einem einzigen Schritt halbieren. Im August wird die österreichische Firma Borealis AG zum offiziellen Partner des Unternehmens, um die Nachhaltigkeitsvorteile ihrer Borstar-PE-Materialien in Bezug auf Leichtigkeit, Ressourceneffizienz und Korrosionsbeständigkeit einbringen. Daneben arbeitet die W4P noch mit Uponor, SSAB, Park und Siemens zusammen.

Im September 2017 startet die W4P auf der Messe Aqua-Nor in Trondheim die Green Power EcoSystem (GPES)-Initiative, deren Ziel es ist, die Fischzucht, statt mit fossilen Brennstoffen, mit Hilfe der WaveEL-Bojen mit Strom zu versorgen. Daneben wird die Nutzung von Wellenstrom in Überproduktionszeiten zur Herstellung von Frischwasser, Sauerstoff und Wasserstoff geplant. Im November folgt die Meldung, daß die W4P im Rahmen des Smart Islands-Projekts die Errichtung eines Wellenenergieparks vor den britischen Isles of Scilly plant.

Im November beginnen die o.e. Tests der neuen Nieder- und Mittelspannungskabel – dynamische 1 kV und halbdynamische 24 kV Kabel – durch die Firma NKT und die genannten Partner im Hochspannungsprüfzentrum des schwedischen RISE Instituts. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Flexibilität und Langlebigkeit der Wellenkraftkabel.

Aufgrund von Schäden an den Ankerkabeln beschließt die W4P Ende des Monats, die WaveEL-Boje früher als geplant aus dem Wasser zu holen. Jedes der drei Kabel hat eine Bruchlast von 120 Tonnen und ist eigentlich so konzipiert, daß es Wellenhöhen von bis zu 24 m standhält.

Nachdem sie mehr als fünf Monate lang Strom für die Norweger produziert hat, wird die Boje, die selbst keinen Schaden erlitten hat, im November 2017 nach Fiskåholmen geschleppt. Aktuellere Meldung gibt es bislang nicht.

FWPV Versuchsanlage

FWPV Versuchsanlage


Das im Jahr 1983 (o. 1987 ?) gegründete schwedische Unternehmen Sea Power International AB in Solna arbeitet ab 1999 an zwei Generatoren, von denen der eine durch Wellen, und der andere durch die Gezeitenströmung angetrieben wird. Bei dem Wellenergiesystem handelt es sich um eine Anlage namens Floating Wave Power Vessel (FWPV), deren erste kleinen Testmodelle am Chalmers Institute of Technology (CTH) in Göteborg untersucht werden.

Im Laufe der Jahre wird eine 160 t schwere schwimmende FWPV-Pilotanlage mit 20 kW Leistung konstruiert, die während einer 8-monatigen Testperiode vor der norwegischen Küste Wellen von bis zu 12 m Höhe übersteht. Geplant ist eigentlich die Entwicklung einer 1,5 MW Anlage, die vor den britischen Shetland-Inseln installiert werden soll. Ab 2002 beschäftigt sich Sea Power jedoch primär mit seinem Gezeitenkraftwerk (s.d.), während das Thema Wellenenergie nicht weiter verfolgt wird. Im Juli 2011 meldet die Sea Power International Insolvenz an.

 

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