Wellenenergie
Energie aus der Bewegung von Meereswellen, gewonnen mit Punktabsorbern, oszillierenden Wassersäulen oder Attenuatoren; noch im vorkommerziellen Stadium.
Wellen sind gebündelte Windenergie, die nahezu verlustfrei über ganze Ozeanbecken wandert. Die Leistung pro Meter Wellenkamm beträgt im tiefen Wasser:
Hs ist die signifikante Wellenhöhe (m), Te die Energieperiode (s). Ein Seegang mit 3 m hohen Wellen und 9 s Periode transportiert etwa 40 kW pro Meter Wellenkamm.
An vielen Westküsten mittlerer Breiten liegt das mittlere Jahresangebot bei 20–40 kW/m, vor Irland, Schottland, Südchile, Südaustralien und Südafrika bei 60–100 kW/m. Das theoretische Potenzial weltweit wird oft mit etwa 2–3 TW angegeben (rund 29.500 TWh/Jahr brutto, IPCC SRREN), der technisch nutzbare Teil ist viel kleiner.
Die wichtigsten Bauformen:
- Punktabsorber: auf und ab schwingende Bojen (CorPower, Carnegie CETO)
- Oszillierende Wassersäulen: Luftkammer mit Wells- oder Impulsturbine (Wellenbrecher Mutriku, Spanien, etwa 300 kW, in Betrieb seit 2011)
- Attenuatoren: lange, gegliederte Schwimmkörper (der frühere Pelamis)
- Oszillierende Klappen: gelenkig gelagerte Klappen nahe der Küste (der frühere Oyster)
- Überlaufsysteme (Overtopping)
Anders als bei Wind oder Solar hat sich noch keine Bauform durchgesetzt. Die Kernaufgabe: Sturmlasten bis zum Hundertfachen der mittleren Bedingungen überstehen und bei normalem Seegang trotzdem effizient Energie aufnehmen. Vorkommerzielle Schätzungen der Stromgestehungskosten liegen meist über 300 EUR/MWh (JRC). Wellenenergie liefert gleichmäßiger und schwankt von Stunde zu Stunde weniger als Wind, was ihr einen Systemwert gibt, falls die Kosten sinken.
Verwandte Begriffe
Alle Begriffe →- Gezeitenströmungskraftwerk
Stromerzeugung mit Unterwasserturbinen in starken Gezeitenströmungen, ähnlich wie Windkraftanlagen, aber angetrieben von Wasser, das rund 800-mal dichter ist als Luft.
- Gezeitenkraftwerk (Tidenhub)
Stromerzeugung aus dem Höhenunterschied zwischen Hoch- und Niedrigwasser: Wasser wird hinter einem Damm oder in einer Lagune aufgestaut und über Niederdruckturbinen abgelassen.
- OTEC (Meereswärmekraftwerk)
Stromerzeugung aus dem Temperaturunterschied zwischen warmem tropischem Oberflächenwasser und kaltem Tiefenwasser, meist etwa 20 bis 25 °C, mithilfe eines Wärmekraftprozesses.
- Offshore-Wind
Windkraftanlagen im Meer oder in großen Seen, meist auf festen Fundamenten in bis zu etwa 60 m Wassertiefe, wo der Wind stärker und gleichmäßiger weht als an Land.
- Kapazitätsfaktor
Verhältnis der Energie, die ein Kraftwerk in einem Zeitraum tatsächlich erzeugt, zur Energie, die es bei durchgehendem Betrieb mit voller Nennleistung erzeugt hätte.