Das Auf und Ab der Wellen nutzen: zur Energieerzeugung

Wind und Wellen haben es Jan Peckolt angetan. Nicht nur beim Sport. Da segelte der 30-jährige Wirtschaftsingenieur bei den Olympischen Spielen 2008 in China vor Qingdao gemeinsam mit seinem Bruder Hannes in der 49er-Klasse zur Bronzemedaille. Jetzt bewegen ihn Wind und Wellen auch beruflich. Im Rahmen seiner Diplomarbeit hat Peckolt nämlich ein Kraftwerk entwickelt, das - angedockt an einen Windenergiepark vor der Küste - zusätzlich aus Wellen Strom erzeugt.

Ein solches Kraftwerk alleine ist noch keine Innovation. Sogenannte „Bojen-Lösungen“ zur Stromerzeugung gibt’s schon lange. Das am Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme (DST) in Duisburg entwickelte Konzept nutzt allerdings nicht nur die Vertikal-, sondern auch die Horizontalbewegung der Welle aus und kann bis zu 80 Prozent der Energie zum Antrieb des Generators nutzen. Das fanden nicht nur der Energiekonzern RWE oder die Gründungsinitiative Duisburg schon preiswürdig, sondern auch der Innovationswettbewerb „Deutschland - Land der Ideen“, der Nemos - so der Name der Gründung - als eines von zwei Projekten am Niederrhein auszeichnete. Nemos hat allerdings nichts mit einer Romanfigur von Jules Verne, einem Clownsfisch oder dem lateinischen Wort für „niemand“ gemeinsam, sondern steht für „Nutzung des Energiepotenzials von Meereswellen in Off-Shore-Windparks zur Stromerzeugung“.

Konsortium soll weitere Entwicklung finanzieren

Die Anerkennung und Aufmerksamkeit, die das Projekt bisher erhalten hat, sind wichtig für die Realisierung: „Es fällt natürlich wesentlich leichter, die notwendigen Entwicklungskosten aufzutreiben“, erklärt Peckolt. Denn bis - von Preisgeldern abgesehen - die ersten Euros in die Firma fließen, werden Jahre vergehen. Bisher sind lediglich vielversprechende Versuche in den Wellentanks des DST in Duisburg an der Oststraße und am Ijsselmeer gelaufen. In diesem Jahr soll eine größere Testanlage an der Nordsee im dänischen Limfjord ausprobiert werden. Ein Konsortium soll in den kommenden Jahren die Weiter-Entwicklung finanzieren.

Bei dem von Peckolt und Benjamin Friedhoff entwickelten Kraftwerkskonzept wird ein Schwimmkörper von drei Seilen am Meeresboden gehalten, die über Umlenk-Rollen laufen (siehe nebenstehendes Bild). Die sind tief unter Wasser auf zwei Ankerplatten und am Turm eines Windrades befestigt. Hebt die Welle den Schwimmkörper hoch, wird über die Seile ein Generator angetrieben, der - geschützt vor dem Salzwasser - weit oben am Turm montiert ist. Das hat zwei Vorteile: Zum einen kann ein entsprechend aufgerüsteter Windpark noch Strom liefern, wenn die Windräder wegen Flaute schon stillstehen. Die Wellenkraftwerke helfen so, die Stromausbeute eines Windparks auf ein gleichmäßiges Niveau zu bringen. Zweitens müssen durch die Nähe zu den Windrädern nicht eigene Leitungen verlegt werden. Die Infrastruktur kann mitbenutzt werden.

300 000 Euro pro Einheit

Theoretisch wäre auch ein reines Wellenkraftwerk denkbar. Das wäre angesichts der Kosten - Peckolt rechnet grob mit 300 000 Euro pro Einheit (Schwimmkörper, Seile, Generator) - allerdings kaum wirtschaftlich. Wie auch eine völlige Sturmsicherheit der Anlage. „Wenn der Wind zu stark wird, dann fluten wir den Schwimmkörper mit Wasser und ziehen ihn unter Wasser“, erklärt der Wirtschaftsingenieur. Theoretisch könne man auch Verankerungen bauen, die den 25 Meter langen und 3,5 Meter breiten Körper festhalten. „Aber auch das wäre nicht wirtschaftlich“, erklärt Peckolt.

Sein Wellenkraftwerk dagegen schon: Während eine durchschnittliche Off-Shore-Anlage eine Leistung von fünf Megawatt erzeugt, können die angedockten Wellenkraftwerke zusätzliche 1,5 Megawattstunden schaffen und Windparks vor der Küste profitabler machen. Fest steht: Der Markt wächst enorm. Bis 2020 sollen sich in der deutschen Nord- und Ostsee bis zu 2500 Windräder drehen. Manche vielleicht sogar mit einem angeschlossenen Wellenkraftwerk, das in Duisburg entwickelt wurde.

Markus Peters