Das Energiepotenzial von Flüssen und Strömen erschließen
Angesichts der Klimaveränderungen hat die Europäische Kommission klare und ambitionierte Ziele zur Senkung der Treibhausgasemissionen in den kommenden Jahrzehnten festgesetzt. Diesem Vorhaben nützte es sehr, wenn möglichst viele Flächen auf dem Kontinent für die Gewinnung erneuerbarer Energie genutzt würden. Flüsse sind potenziell eine wesentliche Energiequelle. Manche Flüsse wurden aufgrund ihrer geringen Größe und Inkompatibilität mit größeren Wasserkraftwerken nicht erschlossen. Diejenigen, die bereits erschlossen wurden, weisen Dämme auf, um bessere Möglichkeiten für die Energieerzeugung zu bieten. „Die Kanäle für die Wasserableitung dieser Dämme stellen eine wichtige Quelle für die Installation unserer Maschinen dar. Sie sind meistens aktiv, wenn es eine hohe Stromnachfrage gibt und somit auch, wenn die Einkaufspreise interessant sind“, erklärt Franck Sylvain, Präsident und Generaldirektor von Eel Energy und Projektkoordinator von ELVER. Das EU-finanzierte Projekt ELVER hat einen innovativen, von der Natur inspirierten Generator entwickelt, der bald zur Nutzbarmachung von Elektrizität von langsam fließenden Wasserquellen verwendet werden könnte. Die Lösung basiert auf der Gezeitenenergie und verwendet eine Membran, die Bewegungsenergie in Strom umwandelt.
Wellenförmige Membran
Die Technologie wird durch Eel Energy, ein französisches Hydrotechnologie-Start-up, Projektträger von ELVER, entwickelt. Es handelt sich um einen 1 MW Gezeitenenergiewandler auf der Basis biomimetischer Prinzipien einer wellenförmigen Membran. Der Membrandurchfluss bestimmt sich nach dem Druck des fließenden Wassers, und ein elektromechanisches System wandelt die Bewegung in elektrische Energie um. Die gesamte Länge der Membranoberfläche wird für die Energieumwandlung verwendet. Ein Überwachungssystem stellt sicher, dass die Umwandlung fortwährend in Reaktion auf Veränderungen der Durchflussbedingungen im Fluss optimiert wird. „Die wellenförmige Membran fungiert als Energiekollektor, mit dem Vorteil, dass sie eine größere Oberfläche als die Oberfläche von Turbinenschaufeln hat. Ihre Bewegung ist natürlich und daher gibt es eine geringe oder keine Störung des Ökosystems“, bemerkt Sylvain. Das ELVER-System ist effizienter als herkömmliche Propellerlösungen und kann vor allem Strom aus energieschwachen Wasserströmen erzeugen. Die Membran fängt bei einer Stromstärke von 0,7 Metern pro Sekunde an, sich zu wellen, während das Betriebsoptimum bei 2 bis 2,5 Metern pro Sekunde liegt. Die modulare Beschaffenheit der Technologie – sowohl was die Größe als auch was das Konzept anbelangt – bedeutet, dass der Generator entweder unter Wasser an der wellenförmigen Membran oder außerhalb des Wassers als eigenständiges System installiert werden kann. „Ein weiterer Vorteil ist die vereinfachte Instandhaltung, da diese Technologie anfällig für Algen oder Rückstände ist, die ohne Weiteres die Turbinen verstopfen können“, merkt Sylvain an.
Weltweite Möglichkeiten
ELVER ist Teil eines globaleren Projektsinnerhalb der Programme EFRE – Hauts de France (Website auf Französisch) und ENCORE, sodass sich dem Team weitere Möglichkeiten für die Entwicklung seiner Maschinen bieten. Sylvain weist außerhalb von Europa auf das immense Marktpotenzial in Schwellenländern hin, die eine rasant ansteigende Energienachfrage haben und in denen viele Flüsse mit hydroelektrischen Lösungen unterversorgt sind. Die ELVER-Technologie könnte Gemeinden auf der ganzen Welt energieunabhängig machen und den Druck auf die nationalen Energienetze senken. „Unsere Lösung wird die Schaffung lokaler Gezeitenturbinenparks ermöglichen, um die Nachfrage direkt entlang der Flüsse zu decken, ohne dass ein großes Stromnetz errichtet werden muss“, erklärt Sylvain.
Schlüsselbegriffe
ELVER, Fluss, Strom, Leistung, Energie, Nutzbarmachung, Elektrizität, Generator, wellenförmig, Membran
