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Energie: Mehr Effizienz für Wellenkraftwerke

Erneuerbare Energien
Mehr Effizienz für Wellenkraftwerke

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Wie sich modular und vor allem kostengünstig erneuerbare Energie produzieren lässt, zeigt die Münchener Firma Sinn Power mit ihrem Wellenkraftwerk in Griechenland. Gleichstromkabel von Lapp sorgen für hohe Effizienz.

Irmgard Nille
freie Journalistin im Auftrag der U.I. Lapp GmbH, Stuttgart

Das bayerische Start-up Sinn Power hat 2018 im Hafen der griechischen Stadt Heraklion ein Wellenkraftwerk installiert. Zunächst als Prototyp. Aktuell sind dort vier Wellenkraftwerksmodule im Einsatz. Jedes Modul trägt unten einen Schwimmkörper, das ist ein Teller mit bis zu 3 m Durchmesser, der sich mit dem Wellengang hebt und senkt. Eine 10 m lange Hubstange führt die Bewegung nach oben, wo sie bis zu zwölf Generatoren antreibt, die aus der Bewegung Strom erzeugen.

In der Spitze liefert jedes Modul 24 kW, im Mittel sind es 2,5 kW, allerdings mit einem kleinen Schwimmteller. Montiert man den größeren Schwimmteller mit 3 m Durchmesser, wie er für die nächste Generation der Module vorgesehen ist, ist es doppelt so viel. Eine solche Anlage mit einer Minimalkonfiguration von 7 x 3 Modulen soll knapp 550.000 kWh Energie pro Jahr liefern. Damit könnte man rund 100 Haushalte mit Strom versorgen. Parallel werden die Betriebsdaten in Echtzeit nach München übermittelt.

Wellenkraftwerke erzeugen im Vergleich zu herkömmlichen Kraftwerken keine Luftverschmutzung

Die Nutzung von Wellenkraft ist gerade dort interessant, wo es durchgängig hohe Wellen gibt. Wie in der Karibik: Wenn man bedenkt, dass die Inseln in der Karibik pro Jahr 1,3 Mrd. Euro für Dieselstrom ausgeben, müsste es dort einen riesigen Markt für Wellenkraftwerke geben. Zum finanziellen Vorteil kommt auch, dass keine Luftverschmutzung durch Dieselabgase anfallen.

Zudem ist Wellenkraft grundlastfähig. Sie liefert also auch dann noch Energie, wenn andere alternative Erzeuger wetterbedingt pausieren. Für die effiziente und zuverlässige Energieübertragung braucht der Hersteller auch die passenden Verbindungslösungen. Hierfür werden sie seit zwei Jahren von Hermann Robl, Vertriebsingenieur beim Verbindungstechnikspezialisten Lapp beraten. Neben den Verschraubungen stammen die Leitungen zur Leistungsübertragung von den Generatoren in der Anlage von Lapp, ebenso die Leitungen zur Datenübertragung, Steuerleitungen wie die Ölflex Robust 200 sowie die Verdrahtung auf den Leiterplatten.

Vorteil der DC-Stromübertragung: Weniger Verluste

Sinn Power will das Wellenkraftwerk in Heraklion nun weiter optimieren: Mit seinem neuen leistungselektronischem System, genannt Mod TroniX 4.0, werden nun dezentrale Minigrids aufgebaut. „Unser modularer Ansatz ermöglicht, auch andere erneuerbare Energiequellen sehr einfach in das System zu integrieren. Dabei setzten wir schon seit Beginn auf eine DC-Übertragung zwischen den Komponenten. Das hat unter anderem Vorteile bei der Übertragung der Energie, da Wandlungsverluste entfallen und die leistungselektronischen Komponenten leichter kombiniert werden“, erklärt Simon Krüner, Elektroingenieur bei Sinn Power.

Da für die Erweiterung und den Umbau im Wellenkraftwerk in Heraklion mit Mod Tronix eine Netzeinspeisung hinzukommt, wurde die Ölflex-DC-100-Leitung für den 800-V-DC-Bus verwendet. Die Leitung mit PVC-Isolation eignet sich für die feste Verlegung ohne mechanische Belastung und soll eine Strecke von etwa 700 m zum Einspeisepunkt überbrücken. Dafür wird sie fest in Installationsrohren der Hafenmauer verlegt. Sie geht von dem Container, in dem unser Equipment untergebracht ist die Hafenmauer runter bis zum Einspeisepunkt, wo dann die Netzwechselrichter für die Einspeisung in das öffentliche Stromnetz installiert werden.

Künftige Integration von Wellenkraftwerken in ungenutzte Flächen bei Meereswindparks

Im Wellenkraftwerk ist bereits ein Windrad integriert. Im Herbst 2020 wurde die schwimmende Plattform zudem mit PV-Modulen (Floating-PV) bestückt und in das Grid integriert. „Wir wollen die DC-Übertragung genau testen und hoffen, Erfahrung für andere Projekte sammeln zu können“, bilanziert Krüner.

Das Unternehmen hat auch Pläne, Wellenkraftwerke in die ungenutzte Fläche zwischen den Windturbinen in großen Meereswindparks zu platzieren. Oder wie in Heraklion fest verankert an Hafenmauern. Ideale Voraussetzungen für solche Konzepte herrschen rund um den Äquator. Sinn Power hat eine Weltkarte erstellt, in der hohe Wellen eingezeichnet sind. Die ersten Anfragen für solche Projekte kommen aus Afrika, Asien und Süd-Amerika, wo viele Menschen in der Nähe der Küsten wohnen und die Stromversorgung oft schlecht ist. Derzeit arbeitet das Münchener Start-up gemeinsam mit Interessenten an den notwendigen Genehmigungen sowie an den allgemeinen Abläufen, die unter anderem die Logistik, den Aufbau und die Wartung betreffen.

Ein aktuelles Beispiel ist das EU-Projekt Musica. Hier sollen auf einer schwimmenden Plattform, die von der University of the Aegean gestellt werden, verschiedene erneuerbare Energiequellen kombiniert werden. Sinn Power wird dort seine strukturgebundenen Wellenkraftwerke integrieren.

Kontakt:

U.I. Lapp GmbH
Schulze-Delitzsch-Straße 25
70565 Stuttgart
www.lappkabel.de

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