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Wellenkraftwerk läuft vom Stapel: TU München an der Entwicklung beteiligt

11.03.2003


Am heutigen Montag, 10. März 2003, wurde der 237 Tonnen schwere Prototyp eines neuartigen Wellenkraftwerks in Aalborg (Dänemark) zu Wasser gelassen. Bei dem schwimmenden Stahlkoloss handelt sich um ein Modell des so genannten "Wave Dragon" im Maßstab 1:4,5. In Originalgröße wird der Wave Dragon bei einem Gesamtgewicht von 21.750 Tonnen eine Leistung von 4 Megawatt ins Stromnetz einspeisen. Die langfristige Planung sieht vor, mehrere Wellenkraftwerke vom Typ Wave Dragon zu großen Parks zusammenzufassen, welche in mehr als 25 km Entfernung von der Küste Wellenenergie in Strom umwandeln und per Kabel an das Stromnetz am Festland abgeben.


1:50-Modell des Wave Dragon im Testbecken


Funktionsskizze des Wave Dragon



Die Idee für dieses Wellenkraftwerk entstand Ende der Achtziger Jahre in Dänemark, der Erfinder Erik Friis-Madsen ist bis heute federführend am Projekt beteiligt. Im Laufe der Jahre wuchs das Unternehmen zu einem von der EU und dem Dänischen Wave Energy Programme geförderten internationalen Konsortium an. Das Fördervolumen für die Projektphase des 1:4,5-Prototyps beträgt rund 1,7 Millionen Euro.



Zu den Projektpartnern zählt neben schwedischen, finnischen, britischen und österreichischen Einrichtungen auch die TU München. Im Laboratorium für Hydraulische Maschinen des Lehrstuhls für Fluidmechanik (Prof. Dr.-Ing. Rudolf Schilling) wurden die Axialturbinen für den Prototypen entwickelt, getestet und teilweise gefertigt.

Wie funktioniert der Wave Dragon:

Das schwimmende Kraftwerk besteht aus drei wesentlichen Komponenten:

  • Zwei patentierte Wellenreflektoren, welche die ankommenden Wellen in Richtung einer Rampe bündeln
  • Der Rumpf, über dessen doppelt gekrümmte Rampe das Wasser der Wellen in ein Speicherbecken über Meeresniveau strömt
  • Eine Anzahl von Kaplan-Propeller-Turbinen, durch die das Wasser aus dem Speicherbecken unter der Erzeugung von Strom zurück auf Meereshöhe fließt

In der Großausführung wird der Wave Dragon Wellenhöhen von über fünf Metern ausgesetzt sein. Um Wankbewegungen zu dämpfen und in der Lage zu sein, das Niveau des Wave Dragon dem jeweiligen Wellengang anzupassen, schwimmt dieser auf mit Druckluft gefüllten Kammern. Der komplette Stahlkörper ist über Taue am Grund befestigt und liegt beweglich im Wasser, so dass die Öffnung der Reflektoren stets entgegen der Wellenrichtung zeigt.

Der Prototyp soll Ende März auf dem Seeweg von Aalborg in den dänischen Fjord Nissum Bredning geschleppt werden, wo er für die Dauer eines zweijährigen Versuchsprogrammes vertäut wird. Ein Ziel der Versuche an dem verkleinerten Modell des Wave Dragon ist es, mit Hilfe von Simulationen eine Vorhersage für das Verhalten des Wellenkraftwerks bei geändertem Maßstab sowie geändertem Wellenklima zu ermöglichen. Unter dieser Voraussetzung wird man in Zukunft in der Lage sein, an Küsten mit unterschiedlichstem Wellengang die passende Abstimmung für den Wave Dragon im Voraus zu bestimmen. Des weiteren werden mit dem Prototypen wichtige Tests bezüglich der Haltbarkeit sowie des dynamischen Verhaltens in bewegter See durchgeführt. Schließlich bewegen sich die Wissenschaftler mit dem schwimmenden Kraftwerk auf Neuland, es geht darum, die sensible Technik den rauen Bedingungen im Meer anzupassen.

Großausführung in drei Jahren

Im September diesen Jahres soll der 1:4,5-Prototyp vollständig einsatzbereit sein, obwohl die Finanzierung der verbleibenden Turbinen noch nicht gesichert ist. Nach Abschluss der Testphase 2005 wird man mit den Vorbereitungen für die Großausführung des Wave Dragon beginnen können. Das Konsortium hat es sich zum Ziel gesetzt, im Jahr 2006 das große, 260 Meter breite Wellenkraftwerk zu bauen und damit die Weichen in der Energiewirtschaft ein Stück weiter in Richtung erneuerbare Energien zu stellen.

Daten des Wave Dragon:

1:4,5-Prototyp:
Breite zwischen den Wellenreflektoren: 57 m
Länge der Wellenreflektoren: 28 m
Breite der Rampe: 27 m
Größe des Sammelbeckens: 55 Kubikmeter
Gewicht: 237 t
Nennleistung: 20 kW
Turbinenwirkungsgrad bei 0,7 m Fallhöhe: 87%

Großausführung:
Breite zwischen den Wellenreflektoren: 260 m
Länge der Wellenreflektoren: 125 m
Breite der Rampe: 120 m
Größe des Sammelbeckens: 5.000 Kubikmeter
Gewicht: 21.750 t
Nennleistung: 4.000 kW
Turbinenwirkungsgrad bei 3,0 m Fallhöhe: 91%


Kontakt:
Lehrstuhl für Fluidmechanik - Abteilung Hydraulische Maschinen
Dipl.-Ing. Sven Riemann
Tel. 089/289-23804
riemann@lhm.mw.tu-muenchen.de

Dieter Heinrichsen M.A | idw
Weitere Informationen:
http://www.wavedragon.net

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