Mit dem Strom schwimmen: Nutzung der Energie von fließendem Wasser zur Energieerzeugung
Hydrokinetische Turbinen stellen eine neue Technologie dar, mit der aus der kinetischen Energie in fließendem Wasser, das von Wellen, Gezeiten oder Strömungen aufgenommen wird, Strom erzeugt wird. Hydrokinetische Turbinen werden – anders als Wasserturbinen in Dämmen, die eine umfangreiche Infrastruktur erfordern – direkt im Gewässer platziert und haben so minimale Auswirkungen auf die Meeresumwelt. Da die Wasserdichte fast 800-mal höher ist als die Dichte von Luft und Wasserströmungen konstanter als Wind sind, können hydrokinetische Turbinen bei gleichen Strömungsgeschwindigkeiten und Turbinengrößen außerdem viel mehr Energie erzeugen als Windturbinen.
Eine sauberere Alternative zu Dieselmotoren für abgelegene Gebiete
Das EU-finanzierte Projekt DP Renewables bringt zwei hydrokinetische Turbinen – eine 25-kW- und eine 60-kW-Turbine – auf den Markt, die am Teststandort SEENEOH an der Garonne (Frankreich) und in Kirkwall auf den Orkney-Inseln (Schottland) getestet wurden. Diese besonderen Turbinen erweisen sich eine ideale Alternative zu Dieselgeneratoren in Gemeinden in abgelegenen Gebieten oder auf Inseln. „Durch die Kommerzialisierung unserer 60-kW-Einheit kann für abgelegene Gebiete ohne oder mit einem nur unzureichenden Zugang zum Netz, die derzeit von umweltbelastenden Dieselgeneratoren abhängig sind, eine saubere, unabhängige und planbare Stromversorgung sichergestellt werden“, so Innovationsmanager Vincent Mc Cormack. „Unsere DP Renewables-Demonstratoren beweisen, dass hydrokinetische Energie den Mix aus erneuerbaren Energien ergänzen kann, indem sie einen Weg hin zu dem ehrgeizigen EU-Ziel einer CO2-freien Wirtschaft bis 2050 bietet.“
Das einzigartige Design maximiert die Ausgangsleistung
Das Konzept hinter DP Renewables umfasst zwei Turbinen mit vertikaler Achse, die an beiden Seiten eines patentierten strömungsbeschleunigenden Körpers, der auch als Wirbelkörper oder Rinne bezeichnet wird, angeordnet sind. „Der Erfolg unseres Wirbelkörperdesigns ist abhängig von der Fähigkeit, die physikalischen Eigenschaften von Flüssigkeitsströmen um Hindernisse herum zu nutzen: Ein überlegt platziertes Hindernis maximiert die aus Wellen, Gezeiten oder Strömungen gewonnene Energie, da es den Wasserfluss um das Hindernis herum verstärkt. Der Wirbelkörper verdoppelt die Geschwindigkeit des Wasserflusses in die Turbinen. Dies führt dazu, dass sich die hydrokinetische Energie um das Achtfache erhöht“, erklärt Mc Cormack. Ein patentiertes Schaufelblattverstellsystem richtet den Schaufelwinkel so aus, dass eine optimale Leistungsabgabe erreicht wird. Konkurrierende Lösungen erfordern für die Leistungsabgabe, die durch die DP Renewables-Lösung ermöglicht wird, üblicherweise größere und teurere Turbinen, die in größere Wassertiefen eingelassen werden. Die Auswirkung auf Meereslebewesen wird minimiert. Die Turbinenschaufeln drehen sich nach außen und leiten dabei auf natürliche Weise und mit einer sicheren, kontrollierten Geschwindigkeit von 40 U/min Fische und Säugetiere von der Vorrichtung weg. Im Vergleich dazu laufen viele konkurrierende Vorrichtungen mit einer Mindestgeschwindigkeit von 180 U/min. Zu Reinigungs- und Instandhaltungszwecken ermöglicht es das mechanische Design, die Turbinen aus dem Gewässer zu heben. Ein wichtiger Faktor ist auch, dass die Wirbelkörper-Vorrichtung versetzbar ist. So lässt sie sich an andere Stellen bewegen und es kann dort hydroelektrische Energie bereitgestellt werden, wo sie am meisten gebraucht wird. „Durch die Nutzbarmachung der enormen Energie nahegelegener Wasserwege steigert die Technologie von DP Renewables die Versorgung von Familien und Unternehmen mit sauberer Energie. Sie bietet Energieunabhängigkeit, was in Gebieten, in denen es an Strom mangelt oder eine zuverlässige Stromversorgung fehlt, zu einer Verbesserung der Lebensqualität und zu einem positiven Wandel führt“, so Mc Cormack abschließend.
Schlüsselbegriffe
DP Renewables, hydrokinetische Turbinen, Wirbelkörper, Dieselgenerator, erneuerbare Energie, hydroelektrische Energie
