Frische Kräfte für die Welle

Zukunftsmarkt Meeresenergie verfügt über ein großes Energiepotenzial. Doch benötigt die Entwicklung leistungsfähiger Lösungen viel Zeit und eine solide Kapitalbasis. Jetzt steigt mit Voith Siemens Hydro Power ein deutscher Player in den Markt ein.

08. September 2005

Neben Bio-, Wind- und Sonnenenergie sowie Wasserkraft und Geothermie bilden Wellen-, Gezeiten- und Strömungskraftwerke eine weitere Säule erneuerbarer Energien. Doch der Weg bis zum leistungsfähigen Produkt ist mühselig und kostspielig.

Erst einmal müssen neue Technologien weiterhin erprobt werden. Es erfordert eine ausgefeilte Technik sowie kompatible Stromnetze, um die Energie ins Netz einzuspeisen. Ein ideales Experimentierbecken für das ›Real time monitoring‹ der Wellen- und Gezeitenenergie sind die Orkney Islands. Am Rande des malerischen Dorfes Stromness befindet sich nämlich das erste europäische Testzentrum für unterschiedliche Prototypen das European Marine Energy Centre (EMEC). Mehrere Versuchsbecken an unterschiedlichen Standorten in bis zu 50 m Tiefe stehen für Härtetests bereit, mit einer direkten Verbindung ins Stromnetz.

Bereits mehrere Unternehmen erproben seit der Eröffnung im vergangenen Jahr hier ihre Produkte auf Herz und Nieren. Erst kürzlich erhielt das EMEC eine Aufstockung seiner Finanzmittel zum Bau neuer Versuchsbecken. Zur Zeit testet hier unter anderem das finnische Unternehmen AW Energy Oy einen neuen auf der Wasseroberfläche schwimmenden Prototypen. »Wir testen rund um die Uhr, die Daten werden mittels GPS und SMS im 24 x 7-Betrieb erfasst«, sagt Ingenieur Arvo Järvinen. Offenbar bisher erfolgreich getestet hat Ocean Power Delivery (OPD) aus Edinburgh. OPD schloss kürzlich den ersten kommerziellen Vertrag ab.

Strom für 1.500 Haushalte

Ein Konsortium unter Führung von Enersys will an Portugals Nordküste 8 Mio. € in den Bau eines schwimmenden Wellenenergiekonverters investieren. Das Projekt startet vorerst mit zwei Anlagen. Läuft alles planmäßig, kann es 1.500 Haushalte mit Strom versorgen. Im Erfolgsfall kommen nächstes Jahr 30 Energieschlangen hinzu, mit insgesamt 30 MW Leistung. Das futuristische rote Outfit von ›Pelamis‹ ist schlangenförmig. Dahinter verbirgt sich ein reichhaltiges High-Tech-Innenleben: Variable zylindrische Sektoren nehmen die Bewegung der Wellen an jedem Punkt des Objekts auf. Hydraulische Motoren erzeugen die notwendige elektrische Energie. Benötigt wird zudem an Land ein technisch aufwändiger Energiekonverter, um die Energie in das Netz einzuspeisen. »Die Konkurrenz ist zwar stark, aber wir sehen uns mit unserer Technologie an der Spitze, denn wir testen nicht im akademischen Raum, sondern entwickeln unsere Prototypen unter realen Bedingungen ständig weiter«, sagt Max Carcas, Development Manager bei OPD.

Noch haben so gut wie alle Prototypen eine Wegstrecke bis zur Marktreife vor sich. Immerhin: In drei bis fünf Jahren könnten erste Kraftwerke in kleinerem Umfang Strom liefern.

Direkt am Meeresboden

Auch in Australien wurde kürzlich ein neuer Prototyp installiert, 300 m vor der Küste bei Perth. Das kleine Kraftwerk soll Strom für 100 Haushalte liefern. Der Generator ist direkt am Meeresboden verankert. Die massive Bauweise aus Stahl, Beton und Gummi soll gegen raues Wetter schützen. In fünf Jahren will der Betreiber Seapower Pacific Pty Ltd. ein marktfähiges Produkt entwickelt haben.

Zahlreiche weitere Unternehmen haben in diesem Jahr frisches Wagniskapital erhalten, um sich am Markt zu behaupten. Dazu gehören vor allem britische Unternehmen wie SMD Hydrovision oder Marine Current Turbines, mit einem unter Wasser betriebenen zweiflügligen Rotorensystem ›Seagen‹, das eine Leistung von einem Megawatt erbringen soll.

Ebenfalls einen industriellen Kontrakt ins Visier nimmt die amerikanische Ocean Power Technologies, die mit dem spanischen Energieversorger Iberdrola im Juni eine Vereinbarung zum Bau mehrerer Wellenenergie-Anlagen in Frankreich und Spanien unterzeichnete.

Das patentierte Bojen-System ›PowerBuoy‹ von Ocean Power Technologies soll eine Leistung von bis zu 2,5 MW erbringen. Auffallend bei allen Projekten ist bisher indes die zögerliche Suche nach geeigneten Standorten. Dennoch hat sich kein Land eindeutig für die intensive Nutzung dieser neuen Energie an den Küstenstreifen ausgesprochen. Das ausbleibende Commitment seitens der nationalen Regierungen dämpft die Investitionsbereitschaft der Unternehmen.

So könnte etwa der amerikanische Entwickler Ocean Power Technologies seine Projekte nicht im Ausland, sondern direkt vor Ort in den USA verwirklichen (s. Kasten), ebenso wie die schottische OPD. Der neue britische Umweltminister Malcom Wicks bezeichnete das von OPD in Angriff genommene portugiesische Projekt in den Medien als »Warnschuss vor den eigenen Bug«.

Chancen in Portugal

Das kleine Land im Westen Europas verfügt unter den europäischen Standorten immerhin über rund ein Viertel der geeigneten Küstenareale. Zwischen gute und schlechte Nachrichten mischt sich eine spannende News aus Deutschland. Denn als erster Big Player weltweit steigt Voith Siemens Hydro, Heidenheim, in den zukunftsträchtigen Markt ein. Voith übernahm vor kurzem die Firma Wavegen aus dem schottischen Inverness.

Das 1990 gegründete Unternehmen ist einer der Pioniere beim Bau von Wellenenergiesystemen und in der Forschung und Entwicklung dieser Technologie. Durch die Übernahme könnte sich der Prozess zumindest dieser Technologie bis zur Marktreife erheblich beschleunigen. Mit dem Erwerb von Wavegen strebt das Unternehmen eine führende Rolle bei innovativen Technologien für die Energieerzeugung aus Wasser an. Die Kommerzialisierung der bestehenden Technik für küstennahe Kraftwerke stünde unmittelbar bevor, teilt Voith mit. Erste Standorte und Projekte seien bereits identifiziert.

»Attraktive Zielmärkte sind derzeit Portugal, Großbritannien und generell alle Länder mit Meeresküsten«, sagt Dr. Hubert Lienhard, Vorsitzender der Geschäftsführung von Voith Siemens Hydro Power Generation GmbH & Co. KG sowie Mitglied des Vorstandes der Voith AG. Hintergründe für die besondere Attraktivität von Portugal und Großbritannien liegen im hohen Energiepotenzial an speziellen Strichen der Atlantikküste.

Kombination mit Häfen

Prinzipiell kommen als mögliche Standorte für die junge Branche zudem Amerikas Küstenstreifen in Frage, etwa in Kalifornien, aber auch Australien bietet Chancen für den Markteintritt. Voith Siemens Hydro bestätigt konkrete Planszenarien für detaillierte Standorte, und zwar in Verbindung mit Hafenneubauten. Das Konzept von Wavegen liefert dafür eine passende Voraussetzung.

Vorgesehen ist die Nutzung der Wellenenergie mittels einer durch die Wellen angeregten oszillierenden Wassersäule in einem zum Wasser hin offenen Behälter an der Wasseroberfläche, die wiederum eine Luftsäule anregt (OWC). Die Druckunterschiede in der abgeschlossenen Luftsäule werden in einer beidseitig durchströmten Turbine (Wellsturbine) genutzt und erzeugen über einen Generator elektrischen Strom.

Die in langjähriger Entwicklungsarbeit entwickelte Technik hat sich Wavegen patentieren lassen. Entsprechend groß war die Freude über den Deal auch bei dem Unternehmen selbst, zumal der Abschluss unmittelbar auf der internationalen Energiekonferenz ›All Energy‹ in Aberdeen vermeldet wurde.

Langer Atem gefragt

»Voith Siemens ist für uns ein idealer Partner«, sagt Wavegens Finanzdirektor David Gibb. Die Übernahme stärke nachhaltig die Synergien innerhalb eines globalen Netzwerks, »sowohl in technologischer Hinsicht, als auch mit Blick auf die finanzielle Leistungsfähigkeit.«

Die technologische Kompetenz von Wavegen im neuen Unternehmensverbund ist jedoch nicht so ohne weiteres kopierbar, sie besteht im Entwurf sogenannter Auffangkammern für schwingende Wassersäulen sowie in einem Leistungs-Entnahmesystem über Turbine beziehungsweise Generator.

Ein auf der schottischen Insel Islay installierter Prototyp ›Limpet‹ speist bereits seit drei Jahren Strom ins Netz ein. Das Verfahren nutzt dabei die Bewegung der Wellen und der darin enthaltenen kinetischen Energie. Die Wellen werden in einer Kammer gesammelt, erzeugen dort Druckunterschiede und treiben dadurch ein Modul an, das die erzeugte Rotationsenergie ins Netz transportiert. Bei Voith Siemens besteht Klarheit, dass es auf einen langen Atem ankommt. »Wir unterscheiden uns von den anderen durch unsere langfristige Planung und die damit verbundene Verlässlichkeit«, so Hubert Lienhard.

Erschienen in Ausgabe: 08/2005