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Wellenenergie (XVII) - Ausgewählte Länder

Singapur


Die aus vier Unternehmen bestehende Hann-Ocean-Gruppe des Erfinders und Ingenieurs Henry Han Lei bietet seit 2005 innovative Lösungen für schwimmende Plattformen und marine erneuerbare Energiesysteme an. Die Hann-Ocean Technology (HOT) ist auf den F&E-Bereich, das Produktdesign und Beratungen spezialisiert, die Hann-Ocean Platforms (HOP) bietet eine breite Palette von schwimmenden Plattform-Lösungen, während sich die Hann-Ocean Energy (HOE) mit Wellenenergiekonvertern beschäftigt und die Hann-Ocean Energy (NanTong) (HOENT) für die Entwicklung, Herstellung und Untersuchung verantwortlich ist.

Ab März 2008 entwickelt Han – in Partnerschaft mit der Firma SembCorp Marine Technology und mit Unterstützung eines Technology Innovation Grants durch SPRING Singapore, der staatlichen Agentur für die Förderung des Wirtschaftswachstums und der Produktivität in Singapur – das Konzept des Wellenenergiewandlers Drakoo (Dragon King of Ocean).

Im August reicht er die ersten internationalen Patente für seine Erfindung ein. Im Rahmen der Hann-Ocean Technologies Pte Ltd. wird das einem Seestern ähnelnde Kraftwerk von Anfang an für Effizienz, Einfachheit, Zuverlässigkeit, Langlebigkeit, Vielseitigkeit, Wirtschaftlichkeit sowie Umweltfreundlichkeit konzipiert.

Das System nutzt beide Energieformen, die in den Wellen stecken: die potentielle und die kinetische Energie. Der Schlüssel zu dieser effizienten Wellennutzung ist ein ausgeklügeltes Zweikammer-System, bei dem sowohl die Höhe der Meereswellen als auch die Wasserbewegung einen Stromgenerator im Inneren des Seesternkraftwerks antreiben. Trifft der Scheitel einer Welle auf den Seestern, strömt Wasser durch eine leichtgängige Ventilstruktur, die Fischflossen nachempfunden ist, in eine obere Einlaß-Kammer hinein.

Drakoo Seestern Grafik

Drakoo Seestern
(Grafik)

Sobald es von dort in die untere Auslaßkammer fließt, treibt es die mit einem Stromgenerator verbundene Kaplan-Turbine an, die mit bis zu 1.000 U/m rotiert. Treibt der Seestern dagegen in einem Wellental, wird das Wasser in der Auslaßkammer – ebenfalls durch Ventile – wieder ins Meer gedrückt, wobei der Propeller ebenfalls rotiert. Versuche mit ersten, kleineren Modellen im Labor zeigen, daß die Drakoos kontinuierlich Strom erzeugen können, wobei die Leistung um etwa 15 % schwankt.

In den Jahren 2009 und 2010 werden mit den Modellen Drakoo I, II und III immer bessere Resultate erreicht, wobei die Version II im Maßstab 1:2 im September 2010 im Wellenkanal der Nanyang Technological University (NTU) getestet wird, mit der das Unternehmen auch dabei kooperiert, die Wellenenergie-Ressourcen an Singapurs Küsten zu bewerten. Bei diesen Tests wird eine Effizienz von 71 % erreicht.

Im Januar 2011 wird die Konzeption des Drakoo III Prototypen mit einer Leistung von 1 kW beendet und mit dessen Produktion begonnen. Im Mai wird der erste, von Sembcorp Marine in voller Größe gebaute Prototyp an der Westküste Singapurs zu Wasser gelassen und beginnt mit der Stromerzeugung aus Wellen- und Gezeitenenergie.

Im Sommer wird die Version III (Modell Nr. B0001) im Maßstab 1:2 zwei Wochen lang auf offener See betrieben und untersucht, gefolgt von Tests am britischen National Renewable Energy Centre (NAREC) im Juli, bei denen ein Wirkungsgrad von mehr als 50 % gemessen wird.

Als Folge soll nun eine Flotte aus zwölf Seesternen mit je 1 kW Leistung im südchinesischen Meer wichtige Praxisdaten liefern. Sie sind für Wellen zwischen 0,2 m und 5,5 m Höhe geeignet. Parallel dazu wird an einer 1,5 MW Prototyp-Anlage mit einem Durchmesser von 22 m gebaut, um diese im Jahr 2012 am European Marine Energy Centre (EMEC) nahe der Orkney Inseln auf Herz und Nieren zu testen, wobei der anvisierte Wirkungsgrad 65 % beträgt.

Im Dezember bildet Hann-Ocean gemeinsam mit der Ocean Space Inc. aus Korea ein Konsortium für die Entwicklung von Wellenbrechern mit integrierten 250 kW Drakoo Wellenenergie-Konvertern.

Drakoo-B0016 Grafik

Drakoo-B0016
(Grafik)

SPRING Singapore bietet der HOE im Februar 2012 eine Projektförderung im Rahmen des Capability Development Scheme an, um mit dem neuen Modul Drakoo-B0016 See-Tests durchführen zu können. Im Mai wird das Produktdesign des Drakoo-B0004 als abgeschlossen betrachtet, das einen Gesamtwirkungsgrad (Wellen in Strom) von bis zu 55 % erreicht. Das System hat die Maße 2,00 x 2,88 x 2,39 m, wiegt knapp 3 t, erreicht einen nominalen Output von 2,6 kW bei Spitzen von 4,0 kW.

Erfolgreich kommerzialisiert wird die Technologie Ende Oktober 2012 – mit der ersten Lieferung von insgesamt 4 Wellenenergie-Konvertern des Modells Drakoo-B0004 mit einer Gesamtleistung von 16 kW an die Jurong Shipyard Pte. Ltd., die das Array in der neuen Jurong Mega Werft in Tuas View Sea installieren will, um die Anlegestelle der Werft mit Wellenstrom zu versorgen. Im darauf folgenden Monat werden die Seetests des neuen Modells nahe von Kusu Island durchgeführt, die eine effiziente Wirkungsweise auch bei Wellenhöhe von nur 02, m bis 0,5 m belegen.

Im Januar 2013 stellt die HEO auf dem World Future Energy Summit in Abu Dhabi erstmals die Drakoo Typ-B-Technologie vor, die seit Mitte 2010 entwickelt wird und deren erstes Array bereits in diesem März installiert werden soll. Das System wird als modulares, auf dem Meeresboden oder in Wellenbrechern fest installiertes wie auch als schwimmendes Wellenkraftwerk angeboten, das an bestehenden Offshore-Windkraftwerken oder Meeresplattformen angebracht werden kann.

Eine Erweiterung bildet das Konzept der schwimmenden Hexifloat Renewable Energy Platform, welche Solar-, Wind-, Wellen- und Gezeitenenergie-Generatoren integrieren soll – und sehr an die Entwürfe des Energy Island Teams u.ä. erinnert (s.d.).

Im Juli 2013 unterzeichnet der in Singapur ansässige Privatinvestor Robert A. Stone, der seit November des Vorjahres bereits 1,25 Mio. $ in die HOE gesteckt hat, eine Vereinbarung, mit der er sich verpflichtet, in den nächsten zwei Jahren weitere bis zu 5,5 Mio. $ zu investieren.

Das erste modulare Drakoo-Typ-B-Wellenenergiekonverter-Array (Modell Drakoo-B0016, 16 kW) auf See wird im August bei Tuas View Sea verankert und in Betrieb genommen. Das Array besteht aus vier PTO mit jeweils unterschiedlicher Konfiguration, um diese zu untersuchen, zu bewerten und die Ergebnis für die weitere Optimierung zu nutzen.

Drakoo-Wellenkanal

Drakoo-Wellenkanal

Anfang Juni 2014 beginnt ein Ingenieurteam der HOE mit einer Ressourcenbewertung zur Wellenenergie an mehreren potentiellen Standorten vor Shanwei im Küstenbereich der südöstlichen Provinz Guangdong.

Im November wird mit dem Sutong Science & Technology Park (STP) in Nantong, China, eine zweijährige strategische Investitionsvereinbarung unterzeichnet. Der HOE wird zugesagt, daß der Partner insgesamt 1,8 Mio. $ in ein Forschungs- und Entwicklungszentrum und eine Produktionsstätte für Meeresenergieanlagen investieren wird, die voraussichtlich im März 2015 eingerichtet werden sollen.

Aus dem Jahr 2015 gibt es nur eine Meldung im Februar, der zufolge die HOE an einem der weltweit größten Projekte für schwimmende PV-Prüfstände teilnehmen wird, das im Mai in Singapur beginnen wird.

Über den Bereich der Wellenkraft gibt es wieder Mitte Juli 2016 etwas zu erfahren, als die HOE mit Hilfe des Nantong Architectural Design and Research Institute u.a. den Bau eines Wellenkanals für ozeanähnliche Wellen in ihrem realen Ausmaß abschließt. Im Dezember wird der neu entwickelte 10 kW Drakoo-B0010 Wellenenergiewandler erstmals in dem am STP errichteten Hann-Ocean 01 Wellenkanal erfolgreich getestet, der dabei auch Strom erzeugt.

Allerdings kann erst im November 2017 gemeldet werden, daß der Prototyp nun kontinuierlich und gleichmäßig eine elektrische Leistung von 9,3 kW erreicht. Im März 2018 wird mit einer Spitzenleistung von 11,2 kW ein neuer Rekord aufgestellt, und im Juni werden die gemeinsam mit dem China Ship Scientific Research Center (CSSRC) durchgeführten Strukturbelastungstest des Drakoo-B0015 erfolgreich beendet.

Im Oktober wird eine Wellenmessung vor den Inseln Guishan und Outer Lingding in der südchinesischen See durchgeführt, der im November eine Machbarkeitsstudie für den Einsatz einer Drakoo-Anlage auf einem Wellenbrecher auf der italienischen Insel Salina folgt.


Spanien

Bianco Test

Bianco-Test


Claudio Bianco aus Barcelona präsentiert im März 2006 eine Erfindung, die er Kontinuierliche Federspannung nennt, und die auf der Nutzung der Schwingungen des Wassers beruht, um eine Feder zu spannen und auf diese Weise elektrischen Strom zu erzeugen. Er bastelt verschiedene Modelle zusammen, die er auf seiner mehrsprachigen Seite sehr detailliert dokumentiert.

2008 kommt das Projekt Hydrospiral hinzu, das unmittelbar mit der beruflichen Tätigkeit von Biancoc zusammenhängt, der Strandbademeister ist und daher das Phänomen der Rückströmung an Meeresstränden sehr gut kennt. Bei seinem Vorschlag sollen die anbrandenden Wellen zu einem Rückflußkanal geleitet werden, der meeresseitig die Form eines Y hat, wodurch an beiden Seiten Wirbelströmungen entstehen sollen, die das Fließgleichgewicht unterstützen. Von einer Umsetzung ist bislang jedoch nichts bekannt.


Die Firma Abencis SL mit Sitz in Madrid konzentriert sich auf verschiedene Bereiche der Erneuerbaren Energie wie Biogas, Biokraftstoffe und Photovoltaik-Projekte. Ende 2007 gründet sie das Tochterunternehmen Abencis Seapower SL mit dem Ziel, ein Wellenkraftwerk zu entwickeln, das auf einer spanischen Technologie beruht. Grundlage der Entwicklung ist ein Patent der Firma Bonet Technologies SL, bei dem es um eine durch Wellen aktivierte Pumpenanlage geht, und das von Abencis aufgekauft wird.

Bei der Optimierung des Systems arbeitet die Abencis Seapower mit dem LIM-CIIRC Maritime Engineering Laboratory der Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) und dem El Pardo Hydrodynamic Experience Channel (CEHIPAR) zusammen.

Im März 2010 unterzeichnet das Unternehmen eine Kooperationsvereinbarung mit dem LIM-CIIRC und der Hafenverwaltung von Sant Feliu, um bis 2012 einen Prototyp der Wellenenergie-Pumpe als Demonstrationsanlage zu installieren. Der Prototyp besteht aus einer Schwimmboje, die mit einer mechanischen Arm-Struktur verbunden ist, die im Hafen installiert ist. Am Bau des Geräts sind die Firmen Look-Technology und IDOM beteiligt. Weitere Informationen gibt es bislang nicht, vermutlich wurde die Sache später nicht weiter verfolgt.


Im Mai 2008 bereitet der spanische Energieversorger Iberdrola die Testphase eines 40 kW Wellenkraftwerks in Santoña, Region Cantabria, nahe Bilbao an der nordspanischen Atlantikküste, vor. Hier wird im Laufe der nächsten Monate etwa 4 km weit auf offener See und rund 50 m über dem Meeresboden eine 60 t schwere, 20 m lange und an der Oberfläche 7 m durchmessende 40 kW PowerBuoy PB40 des US-Unternehmens Ocean Power Technologies Inc. (OPT) verankert (s.d.).

In einem späteren Schritt sollen neun PB150 Bojen (Mark 3) mit jeweils 150 kW, ein Unterwasser-Umspannwerk sowie eine 6 km lange Kabelanbindung dazu kommen, um gemeinsam Strom für 2.500 Haushalte zu liefern. Die Gesamtkosten des Projekts werden auf 3,2 Mio. € geschätzt. Das Projekt gilt als das erste europäische Demonstrationsprojekt für eine kommerzielle Wellenenrgie-Farm.

Santoña OPT

Santoña OPT

Für das seit 2004 in Planung befindliche Santoña Wave Energy Project (SWEP) gründet die Iberdrola-Tochter für erneuerbare Energien, die Iberdrola Renovables, bereits im Juli 2006 ein spezielles Joint-Venture namens Iberdrola Energías Marinas de Cantabria, an welchem der Mutterkonzern zu 60 % beteiligt ist. Jeweils 10 % halten Total, OPT, das spanische Institut für das Diversifizieren und Sparen von Energie (IDAE) sowie die Entwicklungsgesellschaft Cantabria (SODERCAN). Unterstützung kommt auch aus dem Programa de Fomento de la Investigación Técnica' (PROFIT) des Ministeriums für Industrie, Tourismus und Handel.

An der Installation, die im September 2008 erfolgt, ist auch die britische Spezialfirma Mojo Maritime Ltd. aus Cornwall beteiligt. Danach bleibt es alledings eine Weile ruhig um das Projekt.

Im März 2010 wird OPT mit 2,2 Mio. € aus dem 7. Rahmenprogramm der Europäischen Kommission gefördert, um das Projekt fortzusetzen. Der Betrag ist Teil einer Förderung in Höhe von 4,5 Mio. €, mit denen das Konsortium motiviert wird, seine Entwicklungen fortzusetzen. Das Konsortium besteht neben der OPT derweil aus dem Wave Energy Centre (Portugal), der Fugro Oceanor (Norwegen), der DeGima (Spanien), der University of Exeter (GB) und dem ISRI (GB).

Inzwischen wird das Investitionsvolumen des 1,39 MW Projekts am Standort Santoña, gegenüber dem Leuchtturm Punta del Pescador, mit einem Betrag von 8 Mio. € beziffert. Allerdings läßt sich nichts darüber finden, daß das Projekt später fortgeführt wurde.


Die im Mai 2008 gegründete baskische Firma Oceantec Energias Marinas S.L. in Zamudio (später in Derio) ist ein Joint-Venture der staatlichen Iberdrola (2/3) und der privaten Tecnalia Research & Innovation (1/3). Unternehmensziel ist die Entwicklung und Vermarktung des Oceantec Wave Energy Converter, wofür das Unternehmen mit 4,5 Mio. € ausgestattet wird.

Bei der Umsetzung stützt man sich auf Vorarbeiten der Tecnalia seit dem Jahr 2004, die 2006 ein Patent für die Technologie erhalten und ab 2007 Simulationen und Modelltests in verschiedenen Maßstäben ab 1:25 durchgeführt hatte.

Im September 2008 beginnt bei Cala Murgita ein zweimonatiger See-Test mit einem Prototyp im Maßstab 1:4, während im Folgejahr 2009 speziell an dem Kraftübertragungssystem gearbeitet wird, das im Kern aus einer schweren Schwungscheibe besteht, die im Vakuum rotiert. Anderen Informationen zufolge handelt es sich um eine einfache und robuste Boje, die aus einem Schwimmer, einem Hohlzylinder mit der Wassersäule und einem unteren Ballast besteht, der für Stabilität und Trägheit sorgt. Dabei wird der Luftstrom, der durch die Relativbewegung von Boje und Wassersäule erzeugt wird, durch eine bidirektionale Turbine geleitet, die sich oben auf dem Schwimmer befindet.

MARMOK-A-5

MARMOK-A-5

Der erste Prototyp in voller Größe soll 2011 in den Testbetrieb gehen, gefolgt von einer Pilotfarm aus mehreren Einzelanlagen im Jahr 2012.

Über die Fortschritte in den Folgejahren ist nicht viel zu finden, und erst im Dezember 2016 wird im Rahmen des europäischen OPERA-Projekts ein an das Stromnetz angeschlossener Offshore-Wellenumrichter am BiMEP-Standort (Biscay Marine Energy Platform) in Armintza an der Nordküste Spaniens ins Meer gebracht, wo die Wassertiefe 80 m beträgt.

Der MARMOK-A-5 genannte Prototyp ist ein Niederleistungsgerät mit 30 kW, hat einen Durchmesser von 5 m, eine Höhe von 42 m und ein Gewicht von etwa 80 Tonnen.

Nach einem Jahr wird das Gerät entfernt, um einige Nacharbeiten durchzuführen und die Turbinen zu ersetzen. Es soll im Sommer 2017 wieder gewassert werden, und das Ende der Forschungsarbeiten ist für den Dezember 2019 geplant. Bis dahin sollen Betriebsdaten unter realen Seebedingungen verfügbar sein, die es ermöglichen, ein leistungsstarkes 300 kW Gerät zu entwickeln. Die Oceantec erwartet, bis 2021 den ersten Versuchspark zur Wellenenergieerzeugung installiert zu haben.


Die Presse stellt im März 2010 ein Wellenenergiesystem vor, das in Spanien selbst entwickelt wird und einen besonders hohen Stromertrag verspricht.

Der Wave Energy Lift Converter Multiples España (WELCOME) ist ein Vorschlag der parallel zu seiner Patentierung im Jahr 2002 gegründeten Firma Pipo Systems SL. Er soll durch ein Konsortium aus der Firma Anortec, dem öffentlichen Forschungsinstitut Platform Oceanic Canary und der Industrial School of Barcelona (CEIB) bis zur Marktreife weiterentwickelt werden. Das US-Patent war 2004 beantragt worden (US-Nr. 7.076.949, erteilt 2006; vgl. US-Nr. 8.397.497, erteilt 2013). Das Wissenschafts- und Innovationsministerium fördert das Projekt mit 2,1 Mio. €.

Bei dem System, das auf der sogenannten APC-PISYS Technologie (span. Akronym für Pipo Systems - Isolated Augmented Absorber) von Abel Cucurella Ripoli basiert, werden mehrere Bojen an der Oberfläche und mit einer variabel einstellbaren Tiefe unter Wasser ausgelegt. Da sich die Bojen in entgegengesetzten Richtungen bewegen, resultiert daraus eine gleichzeitige Erhöhung ihrer Kraft sowie eine Steigerung der zurückgelegten Wegstrecke. Nach Meinung der Erfinder nutzt das System sowohl die potentielle als auch die kinetische Energie der Meereswellen.

Nach diversen Vorarbeiten wird 2006 / 2007 im Wellenkanal der Universitat Politècnica de Catalunya ein Modell im Maßstab 1:10 getestet. Doch auch hier scheint es danach mehrere Jahre nicht weiterzugehen.

Erst im Jahr 2009 wird in Barcelona und Gran Canaria ein 100 - 150 kW Prototyp im Maßstab 1:5 gebaut, der im Frühjahr 2010 vor der Nordostküste der Kanarischen Inseln ins Wasser gebracht werden soll. Die erste industrielle und auf 800 kW ausgelegte Prototypen-Farm soll anschließend in Galizien installiert werden und aus mehreren Einheiten von jeweils 8 oder 16 Einzelanlagen bestehen, die gemeinsam 10 MW bzw. 20 MW erzeugen sollen. Der Strom sei insbesondere für den Betrieb von Entsalzungsanlagen gedacht. Es läßt sich jedoch nichts über weitere Schritte des Projekts finden.


Im Juli 2011 nimmt der baskische Energieversorger Ente Vasco de la Energía (EVE) vor dem Hafen von Mutriku das weltweit erste OWC-Wellenkraftwerk in Betrieb, das kommerziell genutzt wird. Die Arbeiten an dem Projekt namens Ente Vasco de la Energía Mutriku begannen 2006 und sollten ersten Planungen zufolge bereits 2008 beendet werden. Tatsächlich wird der Bau erst Mitte 2009 abgeschlossen, doch die Anlage kann wegen einer Verzögerung bei der Erlangung einer Lizenz trotzdem noch nicht betrieben werden.

Etliche schwere Stürme hatten in den letzten Jahren viele der Wellenbrecher an der Atlantikküste zerstört. Doch statt die alte Mole zu reparieren, entschlossen sich die Verantwortlichen zu einem 6,4 Mio. € teuren Großprojekt. Die neue Mole, die dem Hafen vorgelagert ist, wurde auf eine Dicke von fast 7 m verstärkt, damit der Damm auch Wellen mit einer Höhe von 9,2 m aushalten kann. Hinzu kam das Wellenkraftwerk, dessen Betrieb nun durch Spezialisten der baskischen Universität studiert wird, um die Leistung der Turbinen zu steigern und das Gesamtsystem weiter zu optimieren.

Die netzgekoppelte Anlage an der baskischen Küste zwischen Donostia-San Sebastian und Bilbao im Norden des Landes ist eine hohle, trapezförmige Struktur mit untergetauchten vorderen Einlaßöffnungen, die jeweils 3,20 m hoch und 4 m breit sind. Das Kraftwerk ist mit 16 Wellsturbinen-Einheiten des deutschen Technologieausrüsters Voith Hydro bestückt, die eine Gesamtleistung von 296 kW erreichen. Installiert sind diese in einem 100 m langen Abschnitt der Außenwand der Wellenbrecher-Anlage, in dem 16 Luftkammern eingebaut sind, die jeweils eine der 2,83 m hohen und 4 m breiten 18,5 kW Turbinen beherbergen, die pro Stück 1,2 Tonnen wiegen.

Die Kosten der Gesamtanlage betragen 2,3 Mio. €, von denen die technische Ausrüstung 1,2 Mio. € gekostet hat. Mit der geschätzten Jahresleistung von 660.000 kWh können rund 250 Haushalte (d.h. rund 600 der 5.000 Einwohner) in Mutriku mit Strom versorgt werden.

Ende 2011 würdigt der schottische Rat für Industrie und Entwicklung (Scottisch Council for Development and Industry) in Glasgow die Lieferung des weltweit ersten kommerziell arbeitenden Wellenkraftwerks im nordspanischen Mutriku durch Voith Hydro Wavegen, die schottische Voith-Tochter im Bereich der Wellenkraft, mit einen Preis für herausragende Leistungen bei der Nutzbarmachung von Erneuerbaren Energien, der durch den schottischen Ministerpräsidenten Alex Salmond überreicht wird.

Das erste Betriebsjahr erfüllt die Anlage die Erwartungen jedoch nicht. Statt der erhofften 660.000 kWh werden nur gut 200.000 kWh erzeugt. Die Anlage bringt bis März 2015 durch den Verkauf des Stroms nur 36.000 € ein. Dabei war besonders 2014 ein gutes Jahr, denn im Frühjahr brachen sich beständig große Wellen an der Mole, was für Einnahmen von 17.500 €  sorgte, während die Stromerzeugung des Folgejahres mit knapp 50 % weit niedriger ausfiel, als erwartet. Im Vergleich zu den Kosten ist das Ergebnis jedoch kaum wirtschaftlich zu nennen.

Einem Bericht vom Januar 2018 zufolge könnte das Wellenkraftwerk vor Mutriku gemäß einer Studie der EOLO-Gruppe, welche die Betriebsdaten der baskischen Energieagentur, die die Anlage verwaltet, im Zeitraum 20142016 analysiert hat, seinen Wirkungsgrad durch Regulierung und Kontrolle der Drehzahl, mit der sich die Turbinen drehen, deutlich verbessern. Es bleibt nun abzuwarten, ob der Vorschlag auch umgesetzt wird.


Im August 2015 berichtet die Presse, daß die o.g. EOLO-Gruppe, die ihren Sitz an der Universität des Baskenlandes hat, eine Reihe von Modellen entwickelt hat, um die Menge der Wellenenergie im Golf von Biskaya vorherzusagen. Die EOLO-Modelle basieren auf Messungen mit Hilfe von Bojen, von denen fünf im Golf von Biskaya, drei vor der galicischen Küste und zwei auf See installiert sind.


Südafrika


Die fast 3.000 km lange Küste Südafrikas ist ideal für die Stromerzeugung mit Hilfe der Meereswellen. Schon in den 1970er Jahren entwickelt die privat finanzierte Ocean Energy Research Group (OERG) an der Universität Stellenbosch das später unter dem Namen Stellenbosch Wave Energy Converter (SWEC) bekannt gewordene System, das sich sowohl technisch als auch wirtschaftlich als nachhaltige Quelle für alternative Energie in Südafrika erweist.

Das Gerät basiert auf dem OWC-System, ist aber ein Offshore-Gerät, das im Wesentlichen aus zwei untergetauchten Sammler-Armen besteht, die in einer V-Form angeordnet sind, wobei das offene Ende des V aufs offene Meer gerichtet ist. Das Gerät wird auf dem Meeresboden in einer Entfernung von etwa 1,5 km vom Ufer und in einer Wassertiefe von 15 - 20 m montiert.

Jeder Sammler-Arm besitzt eine Anzahl von Kammern, in denen der Wasserspiegel schwankt. Wenn das Wasser in der Kammer ansteigt, öffnet sich ein Ventil und gibt die Luft mit hohem Druck in ein Luftrohr frei, mit dem alle Kammern verbunden sind. Über Hoch- und Niederdruck-Rohre wird die Luft weiter zu einer Luftturbine geführt, die sich in dem Generator-Turm befindet und den Differenzdruck zwischen den Luftleitungen in mechanische Energie und anschließend über einen Wechselstrom-Generator in Strom verwandelt. Das Luftpumpensystem bildet eine geschlossene Schleife, und der SWEC stellt damit eine robuste Struktur mit wenigen beweglichen Teilen dar.

Entwickelt wird der SWEC von Deon Retief und seinem Team an der Universität, wo das System in den späten 1970er und frühen 1980er Jahre erfolgreich auch getestet wird. Im hydraulischen Labor werden an verschiedenen zwei- und dreidimensionalen Modellen experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Zu Versuchseinsätzen im Meer kommt es jedoch nicht, da sich der Ölpreis stabilisiert und das Projekt deshalb ad acta gelegt wird.

Wieder aufleben tut der obige SWEC erst im April 2009, als das Centre for Renewable and Sustainable Energy Studies (CRSES) der Universität das Patent für einen landseitigen Stellenbosch Wave Energy Converter (ShoreSWEC) beantragt, der im Wesentlichen eine Erweiterung der ursprünglichen Technologie aus den siebziger Jahren darstellt.

Der neue OWC-Wellenenergiewandler ist als ein Gerät entworfen, das in einen Hafen-Wellenbrecher integriert wird. Auch diesmal wird eine Reihe numerischer und experimenteller Modelltests durchgeführt, um die hydrodynamische Effizienz der Vorrichtung zu bestimmen. Für den Ersteinsatz wird ein Standort in der Table Bay identifiziert. Zu diesem Zeitpunkt gibt es in Südafrika noch keinen einzigen Wellenenergiekonverter.

ShoreSWEC Patent

ShoreSWEC-Patent
(Grafik)

Der staatliche Energieversorger Eskom hatte schon im Jahr 2002 eine Untersuchung zur Beurteilung der Meeresenergie entlang der südafrikanischen Küste durch, wobei neben den Meereswellen auch Meeresströmungen, die Gezeiten und die thermische Leistung des Meeres als potentielle Energiequellen analysiert worden sind. Da die Ergebnisse zeigen, daß Gezeitenkraftwerke und ozeanthermische Anlagen noch nicht umsetzbar sind, konzentriert man sich vorerst auf die Wellen- und Strömungsenergie.

Auf dem 1. Ocean Energy Workshop im Jahr 2008, organisiert von Eskom und dem South African National Energy Research Institute (SANERI), wird festgestellt, daß Südafrika einen „Bienenstock an Tätigkeiten“ in diesem Bereich darstellt. Viele Investoren und Projektentwickler sind derzeit mit Studien darüber beschäftigt, wie sie die Energie des Meeres nutzen können. Eskom zufolge liegt das Potential der Wellenkraft entlang der südafrikanischen Küste bei 8.000 - 50.000 MW. Bevorzugte Standorte befinden sich entlang der Süd-, Südost- und Westküste des Landes.

Im Mai 2009 vereinbaren Eskom und das SANERI, gemeinsam nach einem Standort für die Errichtung einer Forschungsbasis für Wellenenergie-Technologien zu suchen, wo entsprechende Systeme entwickelt und demonstriert werden können. Außerdem sollen bis Mitte 2010 fünf verschiedene Systeme ausgewählt werden, um diese dann zwischen 2012 und 2015 auf ihre Anwendbarkeit zu untersuchen.

Beim 2. Ocean Energy Workshop im Oktober 2009, das am Zentrum für Erneuerbare und Nachhaltige Energiestudien (CRSES) an der Stellenbosch Universität stattfindet und von dem SANERI gesponsert wird, gibt es zwar viele Präsentationen von Spezialisten wie Thembakazi Mali, dem Pionier der Meeresenergie-Forschung in Südafrika, und anderen Teilnehmern, doch Berichte über Versuche oder Umsetzungen gibt es immer noch nicht. Und einen 3. Workshop anscheinend auch nicht mehr. Es sieht ganz danach aus, als würde man sich in Südafrika in Zukunft immer mehr auf die Nutzung der Meeresströmung konzentrieren.

Im Juli 2012 wird die vorläufige Machbarkeitsstudie für ein SWEC vorgelegt, der für die lokalen Bedingungen in der Gemeinde Saldanha in der Provinz Western Cape geeignet ist. Das Dokument gibt auch einen Überblick über die Studien, die von der Oelsner Group und dem Beratungsunternehmen Prestedge Retief Dresner Wijnberg (PRDW) in Bezug auf das SWEC-Projekt gemacht worden sind.

Aus dem Bericht geht ebenfalls hervor, daß in den Hydrauliklabors der Universität Stellenbosch insgesamt acht Modelle getestet worden sind, wobei sich zeigte, daß die wahrscheinliche Leistung eines jeden SWEC-Sammelarms im Jahresmittel ca. 2 MW beträgt, mit einzelnen Peaks während der Wintermonate von rund 2,9 MW. Jede V-Einheit würde damit über eine Nennleistung von etwa 5 MW verfügen. Mit den 154 Geräten im Rahmen des vorgeschlagenen Projekts sollen eine Gesamtleistung von 308 MW und eine durchschnittliche Jahresproduktion von etwa 2.700 GWh erzielt werden.

Die Oelsner Group untersucht zusammen mit der schwedischen Service AB zudem die Verwirklichung eines Wellenkraftwerk-Projekts, bei dem eine verankerte Boje Strom für die Robben-Insel liefern soll. Über Umsetzungen der verschiedenen Pläne ist bislang noch nichts zu erfahren.


Im März 2006 berichtet die Presse von Gesprächen zwischen dem südafrikanischen Ministerium für Mineralien und Energie, einem potentiellen lokalen Partner, der in Port Elizabeth ansässigen Firma Genesis Eco-Energy, sowie dem schottischen Pelamis-Entwickler Ocean Power Delivery Ltd. (OPD) über die Entwicklung einer Wellenenergie-Pilotanlage vor der Küste von Mossel Bay, 400 km östlich von Kapstadt, die 700 MW Strom erzeugen könnte. Die Kosten werden auf 7 Mrd. Rand geschätzt. Dem Quellenstand zufolge ist das Projekt jedoch nie realisiert worden.


Südkorea


Das koreanische Ministerium für Land, Transport und Maritime Angelegenheiten finanziert ab Mitte 2003 die Erforschung und Entwicklung eines OWC-Wellenkraftwerks mit einer hydraulischen Turbine durch das Korea Institute of Maritime Science and Technology, das der nationalen Forschungsorganisation KORDIS angehört. Das bis Ende 2013 laufende Projekt ist mit einem Budget von 24 Mio. $ ausgestattet, von denen 8,5 Mio. $ in die F&E-Arbeiten, und 15,5 Mio. $ in die Errichtung einer Pilotanlage fließen.

Daneben wird auch noch ein Kraftwerk entwickelt, das die Temperaturdifferenz zwischen höheren und tieferen Schichten Meerwasser nutzt (s.u. Temperaturgradient).

Das Yongsoo OWC hat eine Kapazität von 500 kW (2 x 250 kW), ist 37,0 m breit, 31,2 m lang und 27,5 m hoch. Das mit einer 1,8 m durchmessenden bi-direktionalen Turbine ausgestattete Kraftwerk wiegt 14,6 Tonnen und besitzt fünf Kammern. Es soll eigentlich im Laufe des Jahres 2012 installiert werden.

Tatsächlich wird der Bau und die Installation der netzgekoppelten Pilotanlage etwa 1,5 km vor der Küste jedoch erst im Juli 2016 abgeschlossen.

Koreanischer Container

Koreanischer Container


Unter den vielen YouTube-Clips, die inzwischen das Netz überfluten, ist im November 2008 eine einfache, mechanisch funktionierende Wellenenergieanlage zu sehen, die in erster Linie aus einem schwimmfähig gemachten handelsüblichen Container besteht. Eine Schwimmboje, die den Generator über Kettenzüge und Schwungräder betreibt, ist innerhalb des Containers plaziert.

Man sieht in dem Clip, daß die Stromabgabe relativ kontinuierlich erfolgt. Leider ist es mir auch in diesem Fall nicht gelungen, nähere Details darüber herauszufinden.


Im Netz veröffentlichten Forschungsberichten zufolge beschäftigen sich mindestens die Muongji University in Gyeonggi, die Kwandong University in Gangwon, die Kyushu University, die Korea Maritime University und das Korea Research Institute of Ships and Ocean Engineering (KORDI) mit dem Thema Wellenenergie. 2009 erscheint beispielsweise eine Arbeit unter dem Titel ‚Leistungsuntersuchung an dem Wellenenergie-Umwandlungssystem im östlichen Wellenbrecher des Hafens Jeju’. Dort befindet sich ein 60 m langer Caisson, an dem entsprechende Messungen durchgeführt werden. Informationen über die geplante technische Ausstattung gibt es allerdings nicht.


In weiteren Clips, die im August 2010 veröffentlicht werden, zeigt das koreanische Unternehmen waveenergy ein kleines Wellenkraftwerk namens Sharens Wave Energy (o. Poseidon wave generator), das mittels eines Klappenmechanismus erfolgreich 1 kW Strom erzeugt. Im regulären Einsatz soll es nur rund 30 m weit vom Strand entfernt installiert werden können.

Das Unternehmen arbeitet zumindestens seit 2009 an der in Korea bereits patentierten Technologie, da zu diesem Zeitpunkt die Homepage freigeschaltet wurde. Möglicherweise geht die Technologie auf Arbeiten am KORDI und der Korea Maritime University aus dem Jahr 2005 zurück.

WSG Design Grafik

WSG Design (Grafik)


Im September 2010 berichten die Blogs über den Wave and Solar Energy Generator (WSG), der von vier südkoreanischen Designern entwickelt worden ist. Das Konzept soll neben den Wellen auch die Gezeitenströmung sowie die Solarenergie nutzen. In der Felafel-förmigen Boje befindet sich eine Seilzugmechanik, die an den Generator angeschlossen ist.

Der vom System generierte Strom wird durch ein Unterwasserkabel übertragen, wobei ein Teil der erzeugten Energie dazu verwendet wird, die mit Solarzellen belegten Bojen in der Nacht leuchten zu lassen, damit nicht versehentlich Schiffe oder Boote durch die Wellenfarm pflügen. Bis auf die graphische Darstellung ist aber nichts geschehen.


Ende 2010 erscheint in den Fachblogs das ausgesprochen futuristische Design einer Boje der Designer Tae Hoon Lee und Sung Yong Kim, welche die Zukunft der Seeverkehrs-Kontrolle darstellen soll.

Die neue Art von Boje ist so konzipiert, daß sie zwar ferngesteuert betrieben und gesteuert werden kann, dabei energetisch aber völlig autark ist.

Die Erzeugung der benötigten Energie erfolgt durch Solarzellen an der Oberfläche – sowie durch ein EPAM-System (Electroactive Polymer Artificial Muscle), ein gummiartiges Material, das durch das zyklische Auseinanderziehen und die anschließende Kontraktion beim Wellengang Elektrizität erzeugt, ohne daß es dafür weiterer Geräte bedarf. Erfunden wurde es im Jahr 2000 am SRI (mehr dazu unter USA).

Die wellenbetriebenen Bloom-Bojen sollen mit ihren hellen LEDs an der Spitze verhindern, daß in der Nacht Schiffe kollidieren, und diesen mit Hilfe von GPS-Signalen zudem optimale Fahrtrouten übermitteln.

FPWEC

FPWEC


Ab 2012 wird am Korea Research Institute of Ships and Ocean Engineering (KRISO) mit Unterstützung des Ministry of Oceans and Fisheries (MOF) ein Entwicklungsprojekt für einen Wellenenergiekonverter durchgeführt.

Der Bau des 300 kW Floating Pendulum Wave Energy Converter (FPWEC) mit einer pendelaktivierten, hocheffizienten und langlebigen Drehschieber-Hydraulikpumpe wird im Jahr 2016 abgeschlossen, während 2017 das Fernbedien- und Überwachungssystem getestet und optimiert wird.

Im Mai 2016 beginnt das Projekt zur Errichtung eines Testzentrums für Wellenenergiekonverter. Als Testgelände wird das Westufer der Insel Jeju gewählt, wo sich bereits das o.e. Yongsoo OWC Wellenkraftwerk befindet. An das Offshore-Umspannwerk und das Netz des Testzentrums werden 2018 die Kabel von fünf verschiedenen Liegeplätzen angeschlossen.

Ab Mitte 2018 soll die FPWEC-Anlage dort in einer Wassertiefe von 40 m getestet werden. Anderen Quellen zufolge sei geplant, das Projekt bis Dezember 2019 abzuschließen.


Im Juni 2013 startet die Entwicklung eines 10 MW Wellen/Offshore-Wind-Hybridsystems. Das Projekt, das bis Mai 2016 laufen soll, wird vom MOF über den gesamten Finanzierungszeitraum mit 11 Mio. $ unterstützt.

Organisiert und geleitet wird das Projektteam von der KRISO, Teilnehmer sind zehn Universitäten, fünf Forschungseinrichtungen sowie zehn Industrieunternehmen, die teilweise nationalen und teilweise internationalen Ursprungs sind.

Im  November 2017 liefert das schottische Unternehmen Hydro Group plc. Unterwasserkabel und Verbindungen für die erste Phase der schwimmenden Hybridplattform vor Jeju, die mit vier Offshore-Windturbinen sowie Bojen für Wellenenergieanlagen ausgestattet wird. Die Installation der ersten Phase soll noch in diesem Jahr erfolgen. Südkorea arbeitet daran, Jeju zur ersten CO2-freien Insel der Welt zu machen, wobei die Hybridplattform einen Schlüsselfaktor dieser Initiative darstellt.

Im Juni 2018 erhält der in Aberdeen ansässige Unterwasserkabelspezialist einen Folgeauftrag in Höhe von 750.000 £ für weitere Arbeiten an der Wind- und Wellenenergieplattform.

Wellenbrecher-System Grafik

Wellenbrecher-System
(Grafik)

Ein weiteres Forschungsprojekt der KRISO zielt darauf ab, die Grundlage für eine Kommerzialisierung der Meeresenergie zu schaffen, indem es ein integriertes Energiespeicher- und Wellenenergiesystem entwickelt, das für die Wellenbrecher in abgelegenen Häfen geeignet ist.

Das Projekt mit einer Laufzeit von gut 4,5 Jahren, von Mai 2016 bis Dezember 2020, wird ebenfalls von der koreanischen Regierung über das MOF unterstützt. Im Startjahr wird die Grundlagenuntersuchung zur Bestimmung eines Pilotanlagen-Standortes sowie die Konzeption eines kleinen Systems durchgeführt.

Zudem startet im Dezember 2016 mit einer vierjährigen Laufzeit das Forschungs- und Entwicklungsprojekt für ein 1 MW Netzwerk von Bojen-Wellenenergiewandlern, das auf dem Grundkonzepts einer Boje, einer schwimmenden Plattform und eines schwenkbaren Energiekabelsystems basiert. Nach Seeversuchen in der Nähe der Insel Jeju soll das Projekt bis 2020 abgeschlossen werden.


In einem im Juli 2015 hochgeladenen YouTube-Clip zeigt ein Team der Yonsei University, wie es den neuen Typ eines OWC-Wellenenergiewandlers entwickelt. Zu sehen ist ein kleines Modell im Wellenkanal, doch mehr darüber ließ sich bisher nicht finden.

INWave-Anlage

INWave-Anlage


Ende 2015 wird auf der Insel Jeju eine von der Firma Ingine Inc. entwickelte, küstenbasierte 135 kW Pilotanlage in Betrieb genommen und an das Stromnetz angeschlossen. Bei der INWave genannten Anlage ist die Schlüsselausrüstung bei Bukchon-Pogu an Land installiert, während die energieabsorbierende Einheit auf dem Wasser in unmittelbarer Nähe zum Ufer steht.

Das System sei wirtschaftlich sinnvoll, da es kein Unterwasserkabel benötigt. Darüber hinaus maximiert es die Nutzung in flachen Gewässern, indem es die Wellenenergie aus mehreren Richtungen sammelt. Genauere technische Details darüber ließen sich bislang nicht finden.

Die Gründer der Firma hatten in den Jahren 2009 und 2010 Grundlagenforschung betrieben, bevor sie ihr Unternehmen im Juli 2011 aus der Taufe hoben. Im Dezember 2012 wird ein F&E-Zentrum eröffnet, und im Juni 2014 gibt es einen ersten Entwicklungszuschuß vom Ministerium für Handel, Industrie und Energie (Ministry of Trade, Industry and Energy, MOTIE).

Im Juli 2015 wird die Ingine Inc. als Mitglied eines Konsortiums ausgewählt, welches ein umweltfreundliches und autarkes Inselprojekt der KEPCO für die Chuja-Inseln in der Jeju-Straße realisieren soll. Bereits im gleichen Monat erfolgt der Baubeginn der Demonstrationsanlage. Im August gibt es einen weiteren Entwicklungszuschuß, im September wird der erste Übersee-Lizenzvertrag für Japan unterzeichnet, und im Dezember sammelt die Firma durch Crowdfunding über 400.000 $.

Im Januar 2016 erfolgt die Unterzeichnung einer Absichtserklärung mit einem lokalen Konglomerat zur Lizenzierung in Indonesien, gefolgt von ähnlichen Vereinbarungen mit lokalen Partnern in Sri Lanka, Chile und Frankreich. Im August kann die Ingine Inc. Investitionsmittel in Höhe von mehr als 2 Mio. $ aufnehmen, und im September wird die britische Tochtergesellschaft Ingine Wave Energy Systems Ltd. gegründet, welche die patentierte Technologie dort umsetzen soll.

Mit dem Green Energy Institute in Mokpo-si wird im März 2017 die Absichtserklärung zur Förderung und Einführung der Technologie und der Errichtung entsprechender Anlagen in der Provinz Jeonnam unterzeichnet, und im April folgt die Unterzeichnung einer Vereinbarung  zwischen der Ingine Inc., der Korea Electric & Power Co. und der Sri Lanka Sustainable Energy Authority, um in Sri Lanka eine Pilotanlage zu errichten. Hierfür wird als lokale Vertretung die Ingine Lanka (Pvt) Ltd. gegründet. Das erste Pilotprojekt befindet sich bereits im Genehmigungsprozeß und soll bis Ende 2018 in Betrieb gehen.

Im Laufe des Jahres 2017 gibt es weitere Förderungen, zudem erfolgt im Oktober die Gründung einer Niederlassung in Nordamerika.

Hwajin-Plattform

Hwajin-Plattform


Von der Firma Hwa Jin Co. (o. Hwajin Enterprise Co. Ltd.) entwickelt wird 2016 bei Hupo-hang im östlichen Meer der Prototyp einer 30 kW Wellenkraftanlage ins Wasser gebracht, bei der die Wellenenergie über hydraulische Zapfwellen und Klapparme mit schweren Halbkugeln geerntet wird, die auf einer Plattform installiert sind (‚Vertical Oscillating Wave Energy Converter with elevating platform‘).

Das Projekt war im Juni 2013 mit Finanzierung durch das MOTIE gestartet worden, während das Patent für diese Methode der Wellenenergieerzeugung im Januar 2015 eingetragen wird.


Im Juli 2016 berichtet die Fachpresse, daß die Firma BSR Co. Ltd. einen Vertrag mit dem finnischen Unternehmen Wello Oy unterzeichnet hat, um einen profitableren Wellenenergiewandler zu entwickeln und in Südkorea ein Demonstrationsprojekt durchzuführen.

Im Rahmen des Vertrags wird die Wello, die in den letzten Jahren ihre Penguin-Wellenenergiewandler in Schottland getestet hat, ihre Technologiekompetenz einbringen, während der koreanische Partner auf sein Know-how im Energieanlagenbau zurückgreifen wird. Über Schritte zur Umsetzung wurde bislang nichts berichtet.


Im Mai 2018 unterzeichnen die Regierungen Südkoreas und Indonesiens eine Vereinbarung über die Einrichtung eines Forschungszentrums für Meeresenergietechnologien in West-Java – als Folgemaßnahme der zwischen den beiden Ländern 2016 unterzeichneten Vereinbarung über die maritime Zusammenarbeit. Das Abkommen beinhaltet auch die Zusammenarbeit zwischen dem Korea Institute of Marine Science and Technology (KIOST) und dem indonesischen Bandung Institute of Technology.

Die gemeinsamen Forschungsprojekte werden hauptsächlich in den Bereichen der allgemeinen Ozeanographie, der Meereswissenschaft und -technologie, der Nutzung von Meeresenergie (Wellen, Gezeiten und Meeresströmungen) sowie des Klimawandel und der Meeresumwelt durchgeführt. Die beiden Länder wollen zudem Kooperationsmöglichkeiten beim Bau von Gezeitenkraftwerken im Jahr 2019 prüfen. Über konkrete Projekte im Bereich der Wellenenergie ist noch nichts verlautet.


Tahiti


Die Gesellschaft zur Erforschung und Entwicklung Polynesiens (Société d'études et de développement polynésienne, SEDEP) beschäftigt sich seit 2004 u.a. mit dem Thema Wellenenergie.

Im Jahr 2008 soll am Papara-Riff die zu jenem Zeitpunkt weltweit dritte OWC Wellenenergie-Anlage (nach Schottland und Australien) entstehen.

Zudem plant die SEDEP, ähnliche Projekte in den anderen Archipelen Französisch-Polynesiens zu entwickeln und mehrere Wellenkraftwerke zu bauen. Über eine Umsetzung ist bislang nichts zu finden.


Türkei


Im November 2001 stellt Metin Çokan aus Ankara das Konzept eines schwimmendes Wellenenergiesystems vor, dessen Modell er ab April 2004 auch baut, nachdem er von der türkischen Firma Kosgeb 70.000 € geliehen bekommt und auch von der Firma Tübital finanziell unterstützt wird. Çokan hat eigenen Angeben zufolge seit 1958 an der Entwicklung gearbeitet, bis er 2001 ein internationales Patent darauf erhielt (WO-Nr. 2075151).

Die Anlage, die in voller Größe erstmals im Mai 2005 gewassert wird, schaukelt aufgrund ihrer geringen Größe aber wie ein Boot in den Wellen – und kann wegen des Mangels an Finanzierung nicht mehr weiterentwickelt, sprich vergrößert werden. Details über Resultate des Tests sind nicht zu finden.

Bis dato hat das ganze Unternehmen 472.000 türkische Lira (vmtl. neue Lira ~ 235.000 €) verschlungen. Trotzdem gründet der Erfinder im Februar 2006 die Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft Naturalist Enerji Ltd., um die Wellenkraftanlage langfristig doch kommerzialisieren zu können. Später firmiert er unter Metin Çokan Enerji Ltd., ohne daß es etwas über weitere Schritte im Bereich der Wellenenergie zu erfahren gibt.


Im A
ugust 2009 unterzeichnet das türkische Energieunternehmen Ünmaksan eine Absichtserklärung mit der norwegischen Firma Langlee Wave Power AS (s.d.), um nach dem Test einer Pilotanlage im Jahr 2010 mittelfristig 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 (~ 15 Mio. $) beziffert. Ünmaksan wählt Langlee nach eigenen Angaben unter 70 Mitbewerbern mit den unterschiedlichsten Technologien aus, weil die der Firma die robusteste und kosteneffektivste Lösung verspricht.

Im November 2010 wird gemeldet, daß die beiden Partner vereinbart haben, in der Türkei zunächst einmal fünf Wellenkraftwerke mit einer Gesamtleistung von 600 kW zu installieren. Hierbei soll es sich um einen Testpark handeln, der über zwei Jahre gebaut wird. Darüber hinaus ist geplant, in Zukunft zwei weitere Parks mit einer Gesamtleistung von 52 MW zu bauen. Es ist allerdings nichts über irgendwelche weiterführenden Schritte zu finden.


Ukraine

Krok-1 Grafik

Krok-1 (Grafik)


Seit
1990 existiert die in Kiew ansässige Firma Krok-1 von V. Ovsyankin, der sich u.a. auch mit einer neuartigen Form von Wellenkraftanlage beschäftigt und dabei im Laufe der Jahre mit der National Aviation University, der National Shipbuilding University, dem Institute of Hydromechanics of NAS of Ukraine, der Kyiv Werft und anderen Partnern zusammenarbeitet.

Das schwimmende und flexible System besteht aus langgezogenen Achsen, um welche spiralförmige Flächen gewunden sind, die von den Wellen zur Rotation gebracht werden. Am Ende der Achsen befinden sich die Generatoren zur Stromerzeugung.

Auf eine Breite von 1 km sollen sich bis zu 24 Module installieren lassen, die je nach Standort und Wellenstärke jeweils 0,5 – 3 MW erzeugen können. Als Installationskosten werden 3.500 – 4.000 $/kW angegeben.

Es werden verschiedene kleine Modelle des in der Ukraine patentierten Geräts gebaut und im Wellentank untersucht. 2006 wird auf der Kyiv Werft der Prototyp WPP-10 mit einer Leistung von 10 kW zusammenmontiert und im März/April 2007 bei der Militär-Forschungsbasis in Sevastopol im offenen Wasser gestestet. Die tatsächlich erreichte Leistung beträgt allerdings nur 2 – 3 kW.

Krok-1 Versuch

Krok-1 Versuch

Für eine 2 - 3 MW Anlage nahe der Insel Zmiiny im Schwarzen Meer, die Ende 2008 durch den Akademischen Rat des Landes geprüft und auch genehmigt wird, sind jedoch Investitionskosten in Höhe von 8 Mio. $ erforderlich, die das Unternehmen alleine nicht aufbringen kann.

2009 wird als erster Schritt zur Umsetzung eines 500 kW Pilotmoduls eine Einverständniserklärung über die Teilnahme der Firma Bosch Rexroth an dem WPP-Bauvorhaben unterzeichnet. Danach nimmt Ovsyankin zwar an verschiedenen Konferenzen zu maritimen Themen teil, doch aktuellere Informationen über weitere Umsetzungsschritte gibt es bislang nicht.


Ein weiteres Unternehmen, das auf dem Gebiet der Wellenenergie aktiv ist, ist die bereits seit 1954 bestehende Firma Design Bureau Yuzhnoye SDO, die ursprünglich zur Entwicklung ballistischer Interkontinentalraketen gegründet wurde. Zwischen 1962 und 2005 hat diese Firma rund 400 Satelliten entwickelt und gestartet und außerdem 70 Raumfahrzeuge und 12 Trägersysteme entwickelt.

2005 stellt das Unternehmen in Dnepropetrowsk ein Wellenkraftwerk mit der Bezeichnung Sea Wave Electrical Power Complex (SWEPC) vor, das gemeinsam mit der lokalen Nationaluniversität entwickelt wird und zur Herstellung von Wasserstoff gedacht ist.

UKRAINE-1 Grafik

UKRAINE-1 (Grafik)

Die Anlage mit einem Wirkungsgrad von bis zu 50 % soll in Größen zwischen 1 kW und 3 MW gebaut werden können. Das Funktionsprinzip beruht - ähnlich wie beim Krok-1 System - auf der Umsetzung der Wasserbewegung mittels spiraliger Rotationskörper.

Eine 10 kW Anlage mit 4 Jahren Lebensdauer würde rund 10 t wiegen, die Maße von 22 x 5 x 4 m besitzen und mit 8 Rotoren ausgestattet sein.

Unter dem Namen UKRAINE-1 wird ein graphischer Entwurf gezeigt, bei dem es sich um eine 8,6 t schwere Anlage mit einer Nennleistung von 20 kW handelt, deren Projektentwicklung 125.000 € kosten soll. Die geschätzten Baukosten werden nicht genannt.

Darüber hinaus wird auch ein Modell VGE / UKRAINE-2 mit rund 50 t Gewicht entworfen, das 120 kW leisten soll. Für die Projektentwicklung dieses Modells werden 250.000 € veranschlagt, während die Baukosten auf 400 Mio. € geschätzt werden, was bei der relativ geringen Leistung extrem teuer wäre.

Ein kleines Versuchsmodell, das 2006 im Schwarzen Meer auf offener See getestet wird, zerbricht während eines Sturmes in mehrere Teile.

Exportanlage (2010)

WaveSurfer (2010)

Ein ähnliches Modell wird im Jahr 2010 in Sebastopol im Auftrag der in Dnepropetrovsk ansässigen Firma CORAL konstruiert. Dieses Kleinst-Wellenkraftwerk namens WaveSurfer soll anschließend nach Sri Lanka ausgeliefert werden.

Leider habe ich jedoch den Eindruck, daß der Modellbau bei dem Unternehmen noch immer mit alten Ölfässern u.ä. Materialien erfolgt, die für dieses Einsatzfeld völlig ungeeignet sind – wenn man von kurzzeitigen 3.-Welt-Lösungen absieht, die dann aber auch lokal und eigenhändig hergestellt werden können und sollten.

Für das jüngste Foto danke ich meinem Freund Hans-Georg Baldszun, der die Ukraine häufig bereist und auch einen persönlichen Besuch bei dem federführenden Designbüro gemacht hat. Aktuellere Informationen gibt es nicht.


Die Vereinigung Novij Energija mit Sitz in Kiew entwickelt in ihrem Versuchsstandort in Dnepropetrovsk einen Wellenkraftwerkstyp, bei dem die Kräfte zwischen den Wellenbewegungen und der Beharrungskraft eines Gyroskops zur Energie-Gewinnung genutzt werden sollen. Leider gibt es keine näheren Details darüber zu finden.


Am Hydromechanischen Institut der Ukraine werden Ende 2011 Tests an kleinen Modellen eines Wellenkraftwerks begonnen, das von der israelischen Firma Eco Wave Power (EWP) entwickelt worden ist. Mitte des Jahres wird eine größere Version im Schwarzen Meer versuchsweise in Betrieb genommen. Mehr darüber findet sich in der betreffenden Länderübersicht (s.d.). Zu einer darauffolgenen Umsetzung kommt es jedoch nicht.


Anfang 2017 berichtet die Presse über einen patentierten Wellenbrecher zur Stromerzeugung und kostengünstigen autonomen Meerwasserentsalzung, den der Forscher Mykhailo Lytovchenko entwickelt hat. Er besteht aus mehreren Koaxialmodulen, die zwischen zwei verankerten Bojen befestigt sind, und soll viel effizienter sein als Pendel-Systeme, da es hier keinen „Energieverlust zur Überwindung der Wechselbelastungen“ gibt.

In einer der Bojen befinden sich eine Hochdruckpumpe und mechanische Filter, welche die Verunreinigungen des Meerwassers mechanisch entfernen und dieses über ein Entlastungsrohr zur Küste führen. Etwa 10 % des Wassers wird mittels Umkehrosmose entsalzt und in einen Frischwassertank geleitet, während der Rest in einen Speicher kommt, um von dort aus mit einer Turbine Strom zu erzeugen.

Es sind bereits Prototypen entworfen, hergestellt und in der Asowschen See getestet worden, wobei sie unter realen Bedingungen einen stabilen Betrieb zeigten. Der Entwickler ist bereit, mit der Entwicklung eines Industriedesigns mit einer installierten Leistung von 50 kW zu beginnen, doch dies scheint bislang nicht erfolgt zu sein. Auch von seiner 2mike genannten Organisation, die eigentlich an der industriellen Produktion der modularen Wellenkraftwerken arbeiten sollte, ist nicht mehr zu erfahren.

 

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