Emissionsfreier Strom aus Wellenenergie

Das Mini­kraft­werk Uni­Wa­ve 200 ver­wan­delt Wel­len­en­er­gie in Strom. Das ers­te Modul wur­de in der rau­en See vor Tas­ma­ni­en getes­tet. Der Clou: Es erzeug­te weit mehr Ener­gie als gedacht.  

Von Mat­thi­as Lauerer

An den Strän­den don­nern Wel­len mit immens viel Ener­gie her­an. Nach Anga­ben der U.S. Ener­gy Infor­ma­ti­on Admi­nis­tra­ti­on beträgt das jähr­li­che Wel­len­en­er­gie­po­ten­zi­al, nur vor der US-Küs­te, sagen­haf­te 2,64 Bil­lio­nen Kilo­watt­stun­den, was etwa 64 Pro­zent der jähr­li­chen Strom­erzeu­gung der USA ent­spricht. Und: Die­se Ener­gie steht immer zur Ver­fü­gung. Vor Aus­tra­li­en instal­lier­te die Fir­ma Wave Smell Ener­gy vor einem Jahr den Gene­ra­tor Uni­Wa­ve 200. Der lie­fer­te nur zwölf Mona­te lang ver­läss­lich Strom. Nun will man einen fünf­mal grö­ße­ren Nach­fol­ger bau­en. 

Der große Verdienst des Heinrich Hertz 

Begin­nen wir vor­ne: Wenn eine Mee­res­wel­le gegen das Ufer schlägt, setzt sie eine gro­ße Men­ge an Ener­gie frei. Mee­res­wel­len sind Quer­wel­len, die bei ihrer Auf- und Abwärts­be­we­gung rie­si­ge Ener­gie­men­gen über die Mee­res­ober­flä­che trans­por­tie­ren erklärt das Por­tal DK Sci­ence. So trans­por­tiert eine drei Meter hohe Wel­le genug Ener­gie, um damit 1.000 Glüh­bir­nen – pro Meter Län­ge – zu betrei­ben. Im Jahr 1887 wies der Phy­si­ker Hein­rich Hertz als ers­ter Mensch nach, dass Wel­len elek­tro­ma­gne­ti­sche Ener­gie zwi­schen zwei Orten über­tra­gen. Die­se äußerst wich­ti­ge Erkennt­nis führ­te schließ­lich zur Ent­wick­lung von Radio und Fern­se­hen. Hertz erleb­te die­se Erfin­dun­gen jedoch nicht mehr. Er starb im Jahr 1894 im Alter von nur 36 Jah­ren. 

Und wie funktioniert die Anlage? 

Keh­ren wir zu den Wel­len zurück: Die vom aus­tra­li­schen Start-up-Unter­neh­men Wave Swell Ener­gy ent­wi­ckel­te Maschi­ne UniWave200 wan­delt Wel­len­en­er­gie in emis­si­ons­frei­en Strom um. Dazu tes­te­te man das Gerät unter ech­ten Bedin­gun­gen vor King Island in Tas­ma­ni­en. Eigent­lich funk­tio­niert die Erfin­dung wie ein schwim­men­des Kraft­werk. Das Gerät nutzt für die Ener­gie­her­stel­lung eine oszil­lie­ren­de Was­ser­säu­le, kurz OWC genannt. Die ist eine Art von künst­li­chem Blas­loch. Wenn Wel­len dar­über rol­len, hebt und senkt sich die OWC und drückt Luft zu einer Tur­bi­ne an der Spit­ze, die wie­der­um Strom erzeugt. Die 200-kW-Anla­ge liegt etwa 100 Meter vom Ufer ent­fernt – in einer Was­ser­tie­fe von 5,75 Metern. 

Testlauf erfolgreich 

Von der Fir­ma heißt es zum Novum: „Da sich der Stand­ort an der Ost­küs­te der Insel befin­det, gehen wir davon aus, dass die dort anzu­tref­fen­den Wel­len­be­din­gun­gen die gesam­te Band­brei­te von klei­nen bis gro­ßen Wel­len abde­cken. King Islands Wel­len­kli­ma gehört zu den bes­ten der Welt“. Und wei­ter: „Da es sich bei die­sem Pro­jekt um eine Demons­tra­ti­ons­an­la­ge han­delt, ler­nen wir aus dem Betrieb und der War­tung eben­so viel, wie aus der Strom­erzeu­gung.“ Heißt: das King-Island-Pro­jekt zielt nicht dar­auf ab, die Strom­erzeu­gung der Maschi­ne zu maxi­mie­ren, denn wäre wohl ein ener­gie­rei­che­rer Wel­len­stand­ort nötig. Was in aus­tra­li­schen Gewäs­sern sehr gut funk­tio­nier­te, eig­net sich für jed­we­des Küs­ten­ge­biet. Was die Tech­no­lo­gie so beson­ders macht? Sie lie­ße sich vor allem für tie­fer gele­ge­ne Län­der nut­zen, denn die sind anfäl­li­ger für Pro­ble­me im Zusam­men­hang mit dem Anstieg des Mee­res­spie­gels und schwe­ren Sturm­flu­ten. 

Tausende Kohlekraftwerke ließen sich ersetzen 

Dann blie­be noch die Fra­gen offen, wie vie­le her­kömm­li­che Kraft­wer­ke sich so erset­zen lie­ßen. Laut stromrechner.de lie­fert ein klei­nes Koh­le­kraft­werk mit sei­ner Leis­tung von 100 Mega­watt jähr­lich etwa 876 Mil­lio­nen Kilo­watt­stun­den Strom. Damit kön­nen rund 250.000 Drei-Per­so­nen-Haus­hal­te ein Jahr lang mit Strom ver­sorgt wer­den. 100 sol­cher Anla­gen lie­fern dem­nach 87,6 Mil­li­ar­den Kilo­watt­stun­den Strom. Stellt man die­se Zahl den 2,64 Bil­lio­nen Kilo­watt­stun­den der Wel­len­en­er­gie gegen­über (sie­he oben), wird erst klar, wel­che Kräf­te da Sekun­de für Sekun­de an die Küs­ten don­nern. 

Die Kraft der Wellenbewegung 

Dass die­se Idee eine sehr gro­ße Zukunft hat, zeigt auch die Mel­dung des Natio­nal Rene­wa­ble Ener­gy Labo­ra­to­ry in den USA. Jenes erforscht nun Mög­lich­kei­ten, die Kon­struk­ti­on und Ent­wick­lung von Wel­len­en­er­gie­kon­ver­tern deut­lich vor­an­zu­trei­ben. Mit finan­zi­el­ler Unter­stüt­zung des Water Power Tech­no­lo­gies Office ent­wi­ckeln die For­scher Kon­zep­te, bei denen vie­le klei­ne Ener­gie­wand­ler zu einer ein­zi­gen Struk­tur zusam­men­wach­sen. Von dort heißt es: „Mit die­sem neu­en Ansatz zur Ent­wick­lung der Wel­len­en­er­gie könn­te die Ener­gie­wand­ler­tech­no­lo­gie dazu bei­tra­gen, dass das Ver­spre­chen einer umfang­rei­chen erneu­er­ba­ren Strom­erzeu­gung aus Mee­res­wel­len Wirk­lich­keit wird.“ In Aus­tra­li­en zeigt sich die­se mit­tels des Uni­Wa­ves 200 bereits. Es bleibt span­nend zu sehen, wie schnell – und ob – die­se Ener­gief­ar­men an unse­ren Küs­ten groß­flä­chig auf­tau­chen.