TEIL C

Wellenenergie - Ausgewählte Länder (II)

Deutschland

In den 1930ern wird in der US-amerikanischen Presse über eine Erfindung aus Deutschland berichtet, über die ich hierzulande leider nichts in Erfahrung bringen konnte. In der Ausgabe der Modern Mechanix vom August 1932 ist der Erfinder Erich Roeder mit dem Modell einer Schwimmplattform abgebildet, bei der es sich um ein Wellenkraftwerk handeln soll.

Jahre später schlägt ein Walter Spieß aus Bayreuth ein Meereswellenkraftwerk vor, das mit Schwimmkörpern arbeitet die so angeordnet sind, daß sie vom Seegang ausschließlich senkrecht auf- und ab bewegt werden. Es gibt auch den Vorschlag, Brandungskraftwerke bei der Renovierung alter und beim Bau neuer Deiche mit einzubeziehen. 

Der türkische Maschinenschlosser Ali Dogan aus Bremerhaven investiert 1983 sein ganzes Geld in den Bau eines Funktionsmodells des von ihm erfundenen Wellenkraftwerks. Was daraus wird ist unbekannt. 

Im Januar 2006 findet während der Fachmesse ‚Clean Energy Power 2006’ in Berlin gleichzeitig auch das 1. Deutsche Meeresenergie-Forum statt, bei dem auch über die Nutzung der Wellenenergie gesprochen wird.  

Im diesem Jahr engagiert sich der südwestdeutsche Energieversorger Energie Baden Württemberg AG (EnBW) für den Bau eines OWC Wellenkraftwerkes mit 250 kW Luftdruck-Turbine an der Nordsee. Noch Ende dieses Jahrzehnts soll es den Betrieb aufnehmen und wäre damit das erste in Deutschland. Turbine und Technik wird die Firma Voith Siemens Hydro (VSH) aus dem baden-württembergischen Heidenheim liefern - inzwischen weltgrößter Anbieter für Turbinen und Generatoren zur Nutzung der Wasserkraft -, die durch den Betrieb einer 500 kW Anlage auf der schottischen Insel Islay bereits Erfahrungen besitzt (s.d.). Erklärtes Ziel ist es, die neue Technologie potentiellen Kunden aus aller Welt vorzuführen. Im Oktober 2006 beginnt die Standortsuche zwischen Cuxhaven und Emden. 

Voith Siemens Hydro will die Wellenenergie bis zur Marktreife vorantreiben. Im Mai 2005 verstärkt sich das Unternehmen deshalb mit der 1990 von Prof. Alan Wells, dem Erfinder der Wells Turbine, gegründeten schottischen Wellenenergiefirma Wavegen, die seit dem Jahr 2000 die OWC-Testanlage auf der schottischen Insel Islay betreibt und etwa 50 Haushalte mit Elektrizität versorgt (s.u.).

Mittlerweile ist die Technik soweit ausgereift, daß VSH sowohl zusammen mit der britischen RWE-Tochter npower renewables ein 3,5 MW Großprojekt auf der Hebrideninsel Lewis in Schottland prüft, als auch mit dem Energieversorger EnBW ein weiteres Projekt an der deutschen Nordseeküste. Dabei wird auf kostspielige Kraftwerkanlagen verzichtet, indem man die neuen und kleineren Turbinen (3 m Länge, Leistung 18,5 kW, Wirkungsgrad 40 %), die Ende 2007 auf Islay getestet werden, einfach in geplante Küstenschutzmauern einbaut. In Schottland sollen außerdem 35 Wells-Turbinen in einer Küstenschutzmauer installiert werden, während im Rahmen eines weiteren Projektes an der baskischen Küste eine neu zu errichtende Kaimauer mit 16 Mini-Wells-Turbinen bestückt werden soll.

Die Firma West Wave (früher: Ocean Power Delivery) wird als Konsortium der deutschen E.ON und der britischen Firma Ocean Prospect gegründet und nutzt das in Schottland entwickelte Pelamis-Systeme (s.d.).

Westwave will sich ab 2008 auch an dem Wave Hub-Projekt, etwa 10 Meilen von Hayle an der nördlichen Küste Cornwalls gelegen, beteiligen – und zwar mit bis zu 7 Stück der 3,5 m durchmesenden,120 – 150 m langen, 750 t schweren und jeweils 750 kW leistenden Pelamis Wellenenergie-Konverter.

Wave Hub wird von der South West Regional Development Agency entwickelt und bildet eine Art ‚Unterwasser-Steckdose’ zur Bereitstellung der erforderlichen Infrastruktur für den Anschluß von bis zu 4 Wellenenergie-Projekten an das Stromnetz über eine Umspannstation in Hayle. Mehr darüber findet sich im Kapitelteil über Großbritannien (s.d.).

Im April 2009 gibt die E.ON UK plc jedoch bekannt, daß man sich aus dem Wave Hub-Projekt zurückzieht, um sich ganz auf die Tests der Pelamis-Anlage in Orkney konzentrieren zu können.

Auf der Homepage waveenergy.de befindet sich seit 2008 kaum mehr als die Ankündigung zukünftiger Aktivitäten. Es scheint sich um ein noch nicht gegründetes Unternehmen in Berlin zu handeln. Auf der Grafik ist die angedachte Technologie leicht zu erkennen.

Der Wellenenergiekonverter besteht aus einem Schwimmkörper von 15 m Durchmesser und ist durch ein Rohr mit einer gleichgroßen Scheibe in 30 m Tiefe verbunden. Durch den Wellenhub ergibt eine oszillierende und kippende Bewegung, deren Leistung in Strom umgewandelt wird. Bei 3 m Wellenhöhe kann ein einziges Modul 500 kW produzieren. Durch den geringen Abstand, in dem die Module betrieben werden können ist es möglich, pro Quadratkilometer Meeresfläche bis zu 1.000 Wellenenergiekonverter zu installieren.

Ein völlig neues Konzept für Wellenenergie-Konverter stellt 2008 das Innovationsbüro Kloss in Bochum vor: Ein leistungsoptimierter, geschlossener Wellenenergie-Konverter.

Im Gegensatz zu bekannten Konstruktionen ist dieser Wellenenergie-Konverter in der Lage, die Energie vertikaler und horizontaler Wellenkräfte kleiner und großer Meereswellen gleichsam zu nutzen und durch einen sich selbst verstärkenden Schaukeleffekt zu erhöhen. Zudem verhindert seine Funktionsweise leistungsmindernde, äußere Einflüsse. Diese Vorteile ergeben zusammen eine sehr hohe Effizienz, die auf Grund geringer Bau- und Unterhaltskosten Energieerzeugungskosten ermöglicht, die unter denen von Kohle-, Gas- und Atomkraftwerken liegen. Produkt- und Umweltschutz: Die geschlossene Bauweise verhindert, daß Fremdstoffe ins Innere des Konverters dringen bzw. Stoffe aus ihm ins Meer gelangen.

Aufgrund unseres persönlichen Kontakts habe ich den bereits zum Patent angemeldeten Vorschlag von Herrn Kloss etwas ausführlicher auch in die Rubrik 'weitere Innovatien, die ich gut finde' mit aufgenommen (s.d.).

Ansonsten scheint die Wellenenergie in Deutschland kaum auf Interesse zu stoßen. Eine der wenigen Ausnahmen bildet die Firma Brandl Motor in Berlin. Eine Brandl-Generator-Boje basiert ähnlich wie eine OWC-Boje auf der schwingenden Bewegung der Wellen, arbeitet jedoch nicht mit Luftströmungen, sondern mit einem Linearmotor, der aus einer Spule und einem Magneten besteht. Im Grunde handelt es sich um einen Schwimmkörper, an dem ein Rohr montiert ist, welches senkrecht im Wasser hängen kann. Im oberen Teil des Rohres befindet sich eine fest montierte Spule. Daran angebracht ist eine Feder, an deren Ende ein Massestück im unteren Teil des Rohres schwingen kann, wobei ein Magnet, der über einen Stab mit dem Massestück verbunden ist, sich durch die Spule bewegen und eine Spannung induzieren kann. Eine Boje mit einem Schwimmkörper von 15 m Durchmesser soll eine Leistung von 1 MW liefern.

Der Erfinder, der Österreicher Gerhard Brandl, beschäftigt sich auch mit der Entwicklung eines Freikolbenmotors. Auf seine Bojen will er ferner Darrieus-Senkrechtachser setzen. 2007 und 2008 erhält die Innovation etwas Presse – eine Umsetzung scheint jedoch noch in weiter Ferne zu liegen.

Eine weitere Innovation aus Deutschland ist das patentierte Imweco Comtanks-System von Erhard Otte aus Bünde, der seine Geräte gerne mit Offshore-Windkraftanlagen kombinieren möchte. Um seine Idee mit der Wellenenergie voran zu bringen, gründet Otte Ende der 1990er die eltec wavepower GmbH mit dem Ziel, aus den Schwingungsbewegungen elektrische Energie zu erzeugen, erleidet allerdings Schiffbruch, da er keine Investoren findet.

Seine bojenähnliche Schwimmtanks, bis zu 15 m hoch und mit einem Durchmesser von bis zu 5 m, sind über Strömungskanäle mit einem Zentraltank verbunden. In dem System befindet sich eine Arbeitsflüssigkeit wie z.B. Glykol, deren durch das Auf und Ab der Schwimmtanks erzeugte Strömungsenergie umgewandelt wird. Hierfür favorisiert Otte einen MHD-Generator, bei dem die leitfähige Arbeitsflüssigkeit durch ein Magnetfeld gepumpt wird. Positive und negative Ladungsträger sammeln sich dabei an entsprechenden Polen und der so auftretende Kapazitätsunterschied kann als elektrischer Strom nutzbar gemacht werden.

Über Modellversuche oder gar Umsetzungen dieser Innovationen ist bislang nichts bekannt.

Prof. Kai-Uwe Graw von der Universität Leipzig hat in einer Machbarkeitsstudie zur Nutzung der Wellenkraft an deutschen Küsten im übrigen festgestellt, daß die Ostsee trotz schwächeren Wellengangs besser geeignet ist als die Nordsee. Mangels Steilküsten kommen aber an Land installierte Systeme wie Limpet nicht in Betracht.

Für eine vertiefende Betrachtung des Themas Wellenenergie möchte ich an dieser Stelle auf seine veröffentlichte Doktorarbeit an der Bergischen Universität – Gesamthochschule Wuppertal von 1995 verweisen: Wellenenergie – eine hydromechanische Analyse.

Der deutsche Netzbetreiber EnBW befindet sich Anfang 2010 auf Standortsuche an der niedersächsischen Nordseeküste, um ein 250 kW leistendes Wellenkraftwerk in ein geeignetes Küstenschutzbauwerk zu integrieren.

Durch persönliche Korrespondenz erfahre ich 2009 von der Wellenpumpe, die Gangolf Jobb entwickelt und als Kleinmodell auch schon erfolgreich getestet hat. Auf seiner (englischsprachigen) Seite findet man Video-Clips der Versuche sowie diverse weitere Entwurfszeichnungen.

Seine Erfindung ist eine direkt von Wasserwellen angetriebene Pumpe ohne bewegliche Teile, die den oszillierenden Luftdruck in Wellenkammern nutzt, um damit Wasser über eine Kaskade von artesischen Gefäßen nach oben zu befördern. Konstruiert wird die Wellenpumpe vorzugsweise und kostengünstig aus armiertem Beton.

Finnland

Auf dem Meeresboden fest verankert sind die patentierten WaveRoller der finnischen Firma AW-Energy Oy in Vantaa, welche die beständigeren Tiefenwellen ausnutzen. Die sich wie Seetang hin und her wiegenden Platten bewegen ein Kolbensystem, das umsetzbaren hydraulischen Druck erzeugt. Rauno Koivusaari, ein erfahrener Taucher und Erfinder des Systems, entwickelt die ersten Prototypen zusammen mit der Firma Fortum Research und meldet das Patent bereits 1999 an.

Das 2002 gegründete Unternehmen testet ab 2003 ein erstes Modell bei Röda Grundet im finnländischen Golf, anschließend folgen Optimierungsversuche an der Technischen Universität Helsinki. 2005 wird ein 1:3 Prototyp erst im Pazifischen Ozean vor Salinas, Ecuador, sowie anschließend im Atlantischen Ozean am European Marine Energy Center (EMEC) bei Orkney versenkt und getestet.

2006 bereitet man die erste Pilotanlage vor, die 2007 auf eine Leitung von 1 MW gebracht werden soll. Daran anschließen sollte sich ab 2008 die weltweite Vermarktung. Tatsächlich verzögern sich diese Schritte jedoch beträchtlich, obwohl das inzwischen in Espoo ansässige Unternehmen den großen finnischen Stromversorger Fortum Oyj als Investor gewinnen kann. Weitere Investoren sind Tekes, Aura Capital, JNUljas und Sitra.

Die Versuche mit einer 4 x 4 m großen Version laufen erst Anfang 2008 rund 500 m vor Peniche in Portugal (‚Hauptstadt der Wellen’) an. Den Sommer über werden Einsatzdaten des zwischen 10 kW und 13 kW leistenden Systems gewonnen.  

Im Oktober 2009 unterzeichnet AW-Energy mit der EU einen Vertrag in Höhe von 3 Mio. €, um die WaveRoller-Technologie in portugiesischen Gewässern umzusetzen. Es ist der erste Vertrag des neuen EU-Programms ‚CALL FP7 - Demonstration of the innovative full size systems’. Ziel des Projekts ist die Herstellung und Installation der ersten netzgekoppelten WaveRoller-Einheit vor der portugiesischen Küste. An dem von AW-Energy geleiteten Projekt beteiligt sich ein Unternehmenskonsortium aus einigen verschiedenen europäischen Ländern (Belgien, Deutschland und Portugal), darunter Bosch-Rexroth, ABB, Eneolica und das Wave Energy Center.

2011 soll vor Peniche ein Wave Roller mit einer Leistung von 300 kW in Betrieb genommen und bis 2011 getestet werden. Dieses Teil wiegt (über Wasser) 20 t.

Ziel des Unternehmens, dessen Chefetage sich derweil ins Silicon Valley bewegt hat, ist die Entwicklung von Schwingplatten aus Stahl und Glasfasern, die jeweils 600 - 800 kW leisten und in Tiefen von 10 - 25 m zu Farmen zusammengefaßt werden können. Das Unternehmen rechnet mit Kosten zwischen 1,5 und 2 Mio. € pro installierten MW und hofft nun, bis 2014 die Vorproduktionsphase zu erreichen.

Eine ähnliche Technologie verfolgt die Firma Aquamarine Power aus Edinburgh unter dem Namen Oyster (s.u. Großbritannien).

Ein im Jahr 2006 beantragtes und 2007 veröffentlichtes Patent von Seppo und Mikko Ryynänen bildet die Grundlage für eine 2008 erfolgte Neugründung namens Ecowave Oy, die sich im Besitz der Familie Penttila aus Hamina befindet. Die Kerntechnologie besteht aus einem spiralförmigen Rotationskörper, der von den Wellen in Drehung versetzt werden soll. Er erinnert stark an fortgeschrittene Savonius-Rotoren (s.d.). Entsprechende Patente werden in weiteren 40 Ländern beantragt.

An der Technischen Universität Helsinki wird die Funktion bestätigt, und Mitte 2009 sollen erste praktische Tests erfolgen. Im September erhält das Unternehmen vom Regionalrat der finnischen Region Kymenlaakso eine Förderung in Höhe von 45.000 €. Diese wird genutzt um Beckentests und Computersimulationen durchzuführen.

Um den Prototyp einer mehrere Meter hohen Turbine, die von Schwimmpontons gehalten wird, in kommerziellem Maßstab zu bauen, versucht Ecowave Geld aus privaten Quellen zu bekommen, bislang anscheinend jedoch ohne Erfolg.

(Anm.: Die britische Firma Ecowave Systems Ltd. hat mit dem finnischen Unternehmen nichts zu tun.)

Frankreich

Ein frühes Dokument für das französische Interesse an der Wellenkraft, bildet das in den USA 1983 erteilte Patent (4.392.061) der beiden Erfinder Yves Dubois aus Marcq en Baroeul, und Francois Y. Dubois aus Dinan (vermutlich Vater und Sohn). Von einer technischen Realisierung ist nichts bekannt.

In Frankreich ist 2006 das französische Unternehmen Converteam Group SAS aus Massy Cedex mit der Nutzung von Wellenenergie beschäftigt. Statt sich jedoch mit einem rotierenden System zu befassen, führt man hier Versuche mit linearen Permanentmagnet-Generatoren (LPMG) durch.

Für die Archimedes Wave Swing (AWS) genannte Anlage, die auf einer PowerBuoy der Firma Ocean Power Technologies (OPT) aus Pennington, New Jersey, basiert (s.d.), stellt das Unternehmen den weltweit größten LPMG her, wobei auch Hochtemperatur-Supraleiter eingesetzt werden.

Parallel dazu wird zusammen mit einem Luftturbinen-Entwickler an einem eher konventionellen OWC-Modell gearbeitet.

Im September 2008 wird angekündigt, daß man bis Juli 2010 bei Croisic (Pays de la Loire-Atlantique) eine erste Testplattform für Offshore-Anlagen installieren wird, um die Nutzung der Wellenenergie zu erforschen. Der Name SEM-REV kommt von der langen französischen: Bezeichnung Système d’expérimentation en mer pour la récupération de l’énergie des vagues. Kosten wird die Versuchsplattform 5,5 Mio. €, Projektpartner sind das staatliche wissenschaftliche Forschungszentrum Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), die lokalen Verwaltungen und der französische Staat.

Die Plattform bietet Platz für fünf bis sechs experimentelle Systeme. Eines davon wird der Prototyp einer großen Boje namens Searev sein, an der Alain Clement von der Ecole Centrale de Nantes seit 2003 arbeitet. Diese besitzt übrigens den größten Wellenkanal in Frankreich mit den Maßen 30 x 50 x 5 m, in welchem auch das abgebildete Modell im Juni und Oktober 2006 im Maßstab 1:12 getestet wird.

Das System besteht aus einem verschlossenen und versiegelten Schwimmer, in welchem ein wellenbewegtes, schweres Pendel zwei Hydraulikpumpen antreibt, deren Druck wiederum einen Hydraulikmotor mit angeschlossenem Generator in Drehung versetzt.

Die Searev Anlage soll in ihren kommerziellen Endmaßen von 24 m Länge und 14 m Breite (andere Quellen: 26 x 10 m bzw. 25 x 15 m) und einem Gewicht von 1.000 t (wobei das Pendel alleine 400 t wiegt) 500 kW bis 1 MW produzieren. Eine weitere Baualternative funktioniert mit einem rundlaufenden Pendel – wie in einer mechanisch-selbstaufladenden Uhr.

2009 soll ein erster Prototyp gebaut und bis 2010 auf offener See getestet werden. Das kommerzielle Niveau sollen die Searev Anlagen dann 2011 oder 2012 erreichen.

Großbritannien

1980 werden im britischen Forschungsetat umgerechnet 11 Mio. DM für die maritimen Stromtechnologien ausgewiesen. In diesem Rahmen entwickelt Prof. Stephen H. Salter an der Universität Edinburgh seine Salter-Ducks weiter (auch ‚nickende Enten’ bzw. ‚Edinburgh-Ducks’ genannt), an denen er zusammen mit David Jeffrey, dem Mitbegründer der wave energy group, seit 1974 arbeitet.

Dieses Kraftwerk besteht aus einzelnen nockenförmigen Schwimmkörpern mit einem Durchmesser von 50 cm, deren Vorderseite so ausgebildet ist, daß sie durch die Wellenenergie zum Auf- und Abschwingen (Nicken) gebracht werden.

Es heißt, der gesamte Energiebedarf Großbritanniens könnte durch eine 1.000 km lange Kette entsprechender Schwimmkörper an der schottischen Westküste gedeckt werden. Die Anlage soll einen Wirkungsgrad von 70 % erreichen.

Robert Clerk entwickelt die hydraulischen Maschinen, um die schwingende Bewegung in einen kontinuierlichen Strom zu verwandeln. Die spätere Generation wird ab 1994 von der Artemis Intelligent Power Ltd. konstruiert, die Win Rampen, ein weiteres Mitglied der Wave Power Group um Salter, gründet. Diese Maschinen werden dann u.a. auch in den Pelamis-Systemen eingesetzt (s.u.). 

Zwischen 2001 und 2004 führt Salter Wellentank-Versuche an einer Sloped IPS Buoy durch, die mit fast 250.000 £ gefördert werden. Dabei handelt es sich um einen Schwimmkörper, der von den Wellen bewegt an einer schräg stehenden, festen Achse auf und ab gleitet und dabei Strom erzeugt. An der Technik arbeitet Salter gemeinsam mit seinem Doktorand Chia-Po Lin schon seit 1995, und über erste Meßergebnisse berichten die beiden bereits auf der 3. Wellenenergiekonferenz im Herbst 1998 im griechischen Patras. Die Idee dazu soll auf die schwedische IPS-Boje zurückgehen (s.u.).

Die Versuche gehen auch im Folgejahrzehnt weiter, unter anderem mittels einer Förderung des Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC). 2009 erscheinen entsprechende YouTube-Clips.

Auf Grundlage der Edinburgh-Duck von Salter wird ab Ende 2006 auch an einer stromerzeugenden Boje gearbeitet, die als Pumpsystem und schwimmende Meerwasser-Entsalzungsanlage dienen kann. Dabei wird das Innere zur Hälfte mit Süßwasser gefüllt, das als Ballast dient und gleichzeitig die Korrosion verhindern soll, während der Luftraum darüber in zwei Kammern aufgeteilt ist.

Durch das Schaukeln der Wellen angeregt, wirkt das Ballastwasser wie ein Kolben und erhöht den Luftdruck in der einen Kammer, während in der anderen ein Unterdruck entsteht. Das Ballastwasser wird gleichzeitig auf rund 100°C vorgeheizt und erhitzt über einen Wärmetauscher Salzwasser in einer Sammelkammer, wobei der Unterdruck das Wasser schon bei Temperaturen unterhalb des eigentlichen Siedepunktes verdunsten läßt und dabei hilft, den Dampf aus der Kammer zu ziehen. Das Süßwasser aus dem kondensierten Dampf wird anschließend an Land gepumpt.

Mit dem 20 m langen und 10 m durchmessenden Prototypen sollen täglich 2.000 m³ Süßwasser produziert werden. Über die Energiebilanz des Systems ist mir bislang noch nichts bekannt.

Ebenfalls in den 1970er Jahren konstruiert Sir Christopher Cocknell, Erfinder des Luftkissenboots, bewegliche Flossen, die wie Scharniere auf den Fluten liegen (vgl. Japan, Wellenklappen). Von einer Umsetzung ist nichts bekannt.

1982 stellt die britische Regierung die Förderung von Entwicklungsprojekten für Wellenkraftwerke allerdings wegen ihrer ‚vorhersehbaren Unwirtschaftlichkeit’ ein...

1984 bildet sich trotzdem ein Firmen-Konsortium aus Großbritannien, der Schweiz und den Niederlanden, um das Konzept des National Engineering Laboratory in East Kilbride nahe Glasgow umzusetzen. Dieses sieht fest verankerte Betonkammern vor, in welchen Wassersäulen oszillieren und die zusammengepresste bzw. angesogene Luft über Turbinen zur Stromerzeugung nutzen (OWC-Prinzip).

Anfang 1985 wird mit dem Bau begonnen, und bereits nach 18 Monaten kann dieses Kraftwerk rund 25 % des Strombedarfs der Insel Lewin decken. Die Kosten betragen 12 Mio. Englische Pfund. Die Betonkonstruktion ist 33,6 m hoch, wobei der Boden in 20 m Wassertiefe fest verankert ist. Auf 60 m Breite gibt es 4 parallele Wellenkammern mit jeweils einem 1 MW Generator. Der gleichgerichtete Strom wird per Seekabel an Land geschickt.

In den späten 1980ern wird von Prof. Alan Wells in Belfast eine spezielle Turbine entwickelt, die in Wellenkraftwerken mit schwingender Wassersäule eingesetzt wird, um die Gleichrichtung des Luftstroms durch anfällige Ventilklappen zu vermeiden. Die senkrecht zur Strömung angeordneten, symmetrischen Flügelprofile erzeugen bei beiden möglichen Anströmungsrichtungen eine Vortriebskraft in Bewegungsrichtung. Diese Turbinenbauform wird unter dem Namen Wells-Turbine bekannt und setzt sich aufgrund ihrer einfachen Konstruktion bald durch.

Der Wirkungsgrad (zwischen 0,4 und 0,7) ist allerdings geringer als der einer Turbine mit gleichbleibender Strömungsrichtung und asymmetrischen Schaufelprofilen. Ein weiterer Nachteil liegt in der fehlenden Selbstanlauffähigkeit, so daß zum Anlaufen der Generator als Motor eingesetzt werden muß.

1990 gründet Wells die Firma Wavegen, und zwischen 1991 und 1999 ist seine erste Turbine in einem kleinen 75 kW Test-Wellenkraftwerk auf der Insel Islay vor der schottischen Westküste im Einsatz. Dem Unternehmen werden wir noch häufiger begegnen.

Im Sommer 1995 geht das ‚erste kommerzielle Wellenkraftwerk der Welt’ mit einer Leistung von 2 MW in Betrieb. OSPREY 1 (Ocean Swell Powered Renewable Energy, auch engl. Fischadler) wird von Prof. Wells und der Applied Research & Technology Ltd. (ART) in Inverness entwickelt und rund 300 m vor der schottischen Nordküste an der Mündung des Clyde-Flusses vor Glasgow verankert. Ein Konsortium aus den sechs Firmen Inverness and Nairn Enterprises, British Steel, GEC-Althom, AEA Technology und Scottish Hydro-Electric investiert 4 Mio. Pfund in die Anlage. Eine Förderung in Höhe von 500.000 € gibt es im Rahmen des JOULE-Programms von der EU.

Der fast 20 m hohe Stahlkoloß hat eine ebenfalls 20 m breite Einlaßöffnung, ein Gewicht von 750 t, funktioniert ebenfalls nach dem Wasser- bzw. Luftsäulen-Prinzip, soll 2.000 Haushalte 25 Jahre lang mit Strom versorgen und in einer zweiten Ausbaustufe mit einem zusätzlichen 1,5 MW Windgenerator ausgestattet werden. Doch nur einen Monat nach der Installation wird OSPREY durch einen der ersten Sommerstürme (Hurrikan Felix) zerstört und versinkt Anfang August 1995 im Atlantik. Der starke Wellenschlag hatte Löcher in die 44 m langen Ballasttanks gerissen.

Das Konsortium plant daraufhin den Bau eines OSPREY 2 bis 1998 oder 1999. Der Entwicklungsstand dieser auch OSPREY 2000 genannten Anlage soll von der Firma Wavegen überarbeitet werden, was wegen dem Mangel an Finanzierung jedoch nicht verwirklicht werden kann.

Eine frühe Entwicklung bildet auch die Wellenpumpe des irischen Ingenieurs Peter McCabe, die speziell für die Entsalzung von Meerwasser gedacht ist. Die Idee geht auf das Jahr 1980 zurück, als McCabe, Mitarbeiter der Firma Hydam Technology Ltd., auf einer Wellenenergiekonferenz in Cambridge erstmals mit Prof. Michael McCormick zusammentrifft, einem damaligen Abteilungsleiter der U.S. Naval Academy, der sich seit 1972 mit Wellenkraft beschäftigt. Man beginnt bald darauf Modelle der McCabe Wave Pump (MWP) zu bauen und Tests in Wellentanks durchzuführen.

Vor der irischen Küste von Kilbaha, County Clare, wird 1996 ein von Hydam gebauter 40 m langer Prototyp mit 4 m breiten Schwimmern in Betrieb genommen, der 2003 ein weiteres Mal für einen 6-monatigen Testbetrieb in der Shannon Estuary vor Anker geht. 2004 (?) soll auch eine kommerzielle Ausführung dieser Anlage im Bau gewesen sein, die als die einfachste, billigste, am leichtesten zu bedienende und effektivste Technologie gilt, und daher ideal für abgelegene Standorte ist.

Das System besteht aus einer am Meeresboden stabil befestigten zentralen Schwimmplattform, an deren beiden Seiten breite, rechteckige und bewegliche Schwimmer aus Stahl angebracht sind, die bei ihren welleninduzierten Bewegungen einen hydraulische Druckkreislauf in Gang setzen. Diese Energie kann auf zwei Arten genutzt werden: entweder zur Stromversorgung (~ 450 kW), oder zur Produktion von Trinkwasser durch eine Umkehr-Osmose-Entsalzung (~ 275.000 m³ pro Jahr, für einen Preis von 5 €-Cent/m³).

Anfang 2010 gibt die in Dublin beheimatete Energiefirma Energia, ein Teil der Viridian-Gruppe, bekannt, daß man mit dem IEA-nahen US-Unternehmen Ocean Energy Systems (OES) vereinbart habe, 500 kW Wellenkraftwerke mit weiterentwickelten McCabe Wellenpumpen für einen Einzelpreis von 1 Mio. $ herzustellen und zu liefern, die jeweils 12 MWh Strom pro Tag liefern sollen und auf eine Lebensdauer von 20 Jahren angelegt sind.

1998 erklärt der Wellenenergie-Experte Ton Thorpe, daß die Stromkosten der Wellenkraftwerke durch die zwischenzeitlich erfolgte technologische Entwicklung auf ein Zehntel der früheren Kosten gesunken seien. Nun will die Regierung entsprechende Projekte wieder fördern. So lange dauerte es wohl, bis sich die in Privatinitiative entwickelten Systeme nicht mehr länger aufhalten ließen...

Im Januar 1998 wird im schottischen Edinburgh die Ocean Power Delivery Ltd. (ODP) gegründet, um das auch als Sea snake bezeichnete und von dem Maschinenbau-Ingenieur Richard Yemm erfundene Wellenkraftwerk Pelamis Wave Energy Converter (PWEC) zu realisieren. In Kooperation mit mehreren Universitäten wird bereits im Mai mit den Tests an Kleinmodellen begonnen.

Das wie eine Wasserschlange halb untergetauchte Pelamis-System besteht pro Einheit aus drei röhrenförmigen Segmenten von 350 cm Durchmesser, die zusammen 120 m lang sind und 750 kW erzeugen. Jedes der miteinander durch Gelenke verbundenen Segmente beinhaltet ein komplettes Energiewandlermodul mit einer Leistung von 250 kW.

Durch die welleninduzierte vertikale und horizontale Knick- oder Pendelbewegung der Module wird an den hydraulischen Gelenken ein hoher Druck erzeugt, der ein Hochdrucköl durch einen hydraulischen Motor preßt, welcher wiederum an einen Stromgenerator gekoppelt ist. Die Pelamis-Kraftwerke arbeiten optimal bei Wassertiefen von 50 – 60 m, also meist in einer Entfernung von 5 – 10 km vom Strand. Der Wirkungsgrad wird mit 70 – 80 % angegeben. Ein Vorteil gegenüber anderen Technologien: Die Anlage paßt sich dem Takt des Meeres an und übersteht selbst starke Stürme. Hofft man.

Ab März 2002 finanziert ein internationales Konsortium unter Leitung der Norsk Hydro Technology Ventures die weitere Entwicklung mit 9,8 Mio. €, und im Laufe des Jahres 2005 wird der erste Prototyp dem neuen European Marine Energy Centre in Orkney übergeben. Die Anlage produziert genug Energie, um 500 Haushalte zu versorgen.

2006 wird mit der Installation von drei jeweils 142 m langen, 3,5 m durchmessenden und 700 t schweren P1-A Pelamis Maschinen 5 km vor der nordportugiesischen Küste bei Aguçadoura begonnen. Federführend für dieses 2,25 MW Projekt (3 x 750 kW) sind die Unternehmen Enersis und Babcock & Brown. Enersis hat Interesse, dieses Projekt in Zukunft durch weitere 25 Einzelanlagen auf insgesamt 21 MW zu erweitern.

Vier weitere Anlagen für den Auftraggeber Scottish Power werden 2007 in einer Entfernung von 2 km vor der Westküste von Orkney installiert, wo sie im Rahmen der öffentlich finanzierten Orcadian Wave Farm vom European Marine Energy Centre (EMEC) untersucht werden.

Das dritte Projekt unter der Leitung von E.ON UK und Ocean Prospect sieht bis zu sieben Pelamis Generatoren mit einer Gesamtleistung von 5 MW vor, die in einer Entfernung von 15 km vor Hayle an der Nordküste Cornwalls im Rahmen des Wave Hub Projektes genutzt werden sollen.

Im September 2007 wird die Ocean Power Delivery Ltd. aus Edinburgh in Pelamis Wave Power Ltd. (PWP) umbenannt und bekommt die die Auszeichnung British Best Renewable Energy Company of 2007.

Die Einweihung der Pelamis-Anlage vor der portugiesischen Küste erfolgt in Povoa do Varzim im September 2008. Die weitere Entwicklung wird weiter unten präsentiert (s.u. Portugal).

Im Februar 2009 erhält PWP den Auftrag von E.ON über die nächste Generation der Pelamis-Kraftwerke (P2). Die neue Anlage soll am neuen Standort der PWP bei den Leith Docks in Edinburgh, Schottland, gebaut und anschließend am European Marine Energy Centre (EMEC) in Orkney getestet werden. Die 180 m lange 740 kW Maschine enthält eine Reihe neuer Design-Merkmale um die Leistung zu verbessern und die Herstellung zu vereinfachen.

PWP bekommt im September 2009 eine Förderung in Höhe von 250.000 £ durch den Carbon Trust, um ein ferngesteuertes Fahrzeug (ROV) zu entwickeln, das die Pelamis Energiekonverter in Position bringen soll. Dies soll die Installation und Wartung schneller, billiger und sicherer machen.

Ende des Jahres einigt sich Pelamis mit dem europäischen Energieriesen Vattenfall auf ein 100 Mio. $ Wellenenergie-Projekt vor den Shetland-Inseln. Das neue Projekt, nach dem norwegischen Meeresriesen Aegir benannt, wird aus 26 Stück der 180 m langen Pelamis P2 Stromerzeuger bestehen und soll bis zu 200 MW Leistung erzeugen. Der Abschluß der ersten Phase des Projekts soll 2014 erfolgen, und bis 2015 soll die Leistung der einzelnen Pelamis-Elemente auf 20 MW gesteigert werden. (Wegen dem Namen ist allerdings ein Einspruch der u.g. Firma Ocean Navitas Ltd. zu erwarten, die ihre Anlage schon seit 2006 so nennt).

Pelamis stellt im Grunde eine Optimierung des 1985 von Masuda vorgestellten 3-Schwimmer-Floßes dar, bzw. des 1993 präsentierten Hinged-Barge Systems (Cockerell-Floß), einer der ersten praktisch getesteten Wellenenergiewandler überhaupt.

Im Mai 2010 stellt E.ON in Schottland das erste Modell der neuen Pelamis-2 Anlage vor, deren Gewicht ca. 1.300 t (andere Quellen: 1.500 t) beträgt. Ihren Namen ‚Vagr Atferd’ (altnorwegisch: Wellenenergie) erhält sie von Matthew Rendall von der Stromness Primary School in Orkney, der den diesbezüglichen Wettbewerb gewonnen hat. Mitte Juni wird die Anlage einem 36-stündigen Test auf offener See bei Firth of Forth unterzogen. Im Juli wird sie dann zum EMEC geschleppt, wo sie Anfang August auch wohlbehalten eintrifft und im Oktober ans Netz angeschlossen wird.

Ebenfalls im August 2010 ist Pelamis Wave Power das erste Entwicklungsunternehmen, das mit seinem Wellenfarm-Projekt bei Farr Point, Sutherland, als Teilnehmer bei dem mit 10 Mio. £ dotierten Saltire Prize der schottischen Regierung zugelassen wird. Um hierbei zu gewinnen muß die Farm zwischen Januar 2015 und Januar 2017 ohne Unterbrechungen mindestens 100 GWh Strom ins Netz einspeisen.

Das ursprünglich Armadale Wave Farm genannte Projekt an der Nordküste Schottlands, einige Kilometer vor Bettyhill in Sutherland, wird 2008 gestartet, als man die Genehmigung für die Netzanbindung einer Farm (< 10 MW) erhält. Im März 2010 wird eine Leasingvereinbarung mit der Liegenschaftsverwaltung Crown Estate geschlossen. In der ersten Phase soll die Farm auf 7,5 MW, und in einer zweiten auf 50 MW ausgebaut werden. Die Gesamtkosten werden auf 150 - 200 Mio. £ geschätzt.

Weitere Projekte sind die 20 MW Aegir-Wellenfarm vor der Westküste Shetlands, wo für den Auftraggeber Vattenfall im Rahmen eines Joint-Venture bis zu 26 Pelamis-P2-Maschinen eingesetzt werden sollen, sowie die Bernera-Wellenfarm vor der schottischen Westküste von Great Bernera, Western Isles, mit identischen Spezifikationen. Diese soll bereits 2013/2014 ans Netz gehen.

Seit 2000 gibt es auf der Isle of Islay an der schottischen Westküste eine kleine Felsküsten-OWC-Anlage mit einer Leistung von 500 kW, die von der Firma Wavegen aus Inverness betrieben wird, und als weltweit erste Versuchsanlage gilt, die aus Wellenkraft erzeugte Elektrizität in ein kommerzielles Stromnetz einspeist. Bei der Limpet-500 genannten Anlage wird eine Wells-Turbine eingesetzt, die sich unabhängig von der Anströmung immer in gleicher Richtung dreht. Später (?) werden zwei gegenläufige 250 kW Turbinen eingesetzt (Limpet = Land Installed Marine Powered Energy Transformer).

Die OWC-Anlage besteht aus drei kaminartigen Betonkammern, deren gemeinsame Öffnung unter der Wasseroberfläche liegt. Mit jeder ankommenden Welle wird das Wasser in die ca. 20 m langen Röhren gepreßt und beim darauffolgenden Wellental wieder herausgesaugt. Am oberen Ende münden die Röhren in die Turbine. Ein an die Turbinen gekoppeltes Schwungrad sorgt auch in der Phase zwischen zwei Wellen für eine gleichmäßige Stromproduktion.

Die Konstrukteure beachten jedoch nicht, daß sich vor der Küste ein Plateau befindet, das den Wellengang negativ beeinflußt. Dadurch erbringt die Anlage lediglich ein Zwanzigstel der eigentlich angepeilten Leistung.

Im März 2003 gibt das britische Handels- und Industrieministerium bekannt, daß der Prototyp eines neuen Wellenenergie-Generators von Wavegen – das Unternehmen ist inzwischen in der OWC-Technologie international führend – mit 2,1 Mio. Pfund gefördert wird. Standort des Projektes sind die Western Isles, wo auch Versuche mit Gezeitenkraftwerken gemacht werden.

Wavegen bezeichnet sich selbst sogar als Weltmarktführer im Bereich der Wellenenergie und verweist unter anderem auf ein netzverbundenes 75 kW Demonstrations-System der Queens University in Belfast, das in Limpet auf Islay seit dem Jahr 2000 zufriedenstellend arbeitet.

Neben dem Küstenwellenkraftwerk Limpet entwickelt Wavegen eine zweite Variante, die sogenannte Breakwater-Turbine. Diese funktioniert nach dem gleichen Prinzip, doch wird die OWC-Technik in eine bereits existierende Küstenschutzmauer oder eine Hafenmole integriert. Eine Version des Breakwater-Typs wird ab 2004 ebenfalls auf Islay getestet. Bis 2008 soll im Baskenland ein entsprechendes Projekt realisiert werden, bei dem 16 Turbinen mit je 18,5 kW Leistung durchschnittlich 200 Haushalte mit Strom versorgen sollen. Das Ente Vasco de la Energía Mutriku Projekt wird voraussichtlich Spaniens erstes netzgekoppeltes Wellenkraftwerk.

Im Mai 2005 wird Wavegen von dem deutschen Joint Venture Voith Siemens Hydro (VSH) übernommen.

Als Prototyp für das etwas weiter unten beschriebene Siadar Wave Energy Project (SWEP) nimmt Voith Siemens im August 2008 auf Islay eine 100 kW Turbine in Betrieb. Verantwortlich für die Entwicklung ist npower renewables, der britische Ableger der RWE Innogy, und unterstützt wird sie durch das Wave and Tidal Energy Support (WATES) Programm der schottischen Regierung. Im Endausbau, der bereits 2009 beginnen kann, sofern die Genehmigungen dafür zeitnah erlangt werden, soll die Anlage bis zu 4 MW produzieren.

Neben diversen Projekten, in die das Unternehmen involviert ist (und die an anderen Stellen dieser Aufzählung präsentiert werden), plant Voith Hydro Wavegen zusammen mit der britischen RWE Npower Renewables (Tochter der RWE-Innogy) in Schottland bis 2011 das bislang größte OWC-Wellenkraftwerk der Welt mit einer Nennleistung von 4 MW zu errichten. Rund 350 m vor der Hebrideninsel Lewis gelegen soll das Siadar Wave Energy Project (SWEP) mit seinen rund 8.000 MWh pro Jahr etwa 1500 Haushalte der Western Isles mit Strom versorgen.

Das Kraftwerk besteht aus einer Betonkonstruktion mit 36 Turbinen und ist auf einem flachen, 250 m langen künstlichen Damm mit dem Meeresboden verankert. Es wird in mehreren kleinen Einheiten an der Kaikante fertig montiert, vor Ort geschleppt und abgesenkt. Die Gesamtbauzeit veranschlagt Npower auf etwa anderthalb Jahre.

2010 präsentiert Wavegen auf seiner Homepage eine neuentwickelte 18,5 kW Wells-Turbine, die als Modul zum Einbau in Wellenbrecher, Deichanlagen oder Hafenwände gedacht ist und mitsamt Ventil und Schalldämpfer ausgeliefert wird. Das sehr einfache und robuste Komplettmodul wiegt weniger als eine Tonne, so daß Installation oder Deinstallation mittels eines kleinen Mobilkrans erfolgen kann.

Diese Turbinen bilden die bereits fünfte Generation der Wells-Turbinen und vereinen alle Erfahrungen und Kostenreduktionsmöglichkeiten der bisherigen Entwürfe und der operativen Ergebnisse der Limpet-Anlage. Eine Reihe von europäischen Hafenbehörden zeigen Interesse an der Installation dieser Technologie.

Die bereits 1981 gegründete britische Beratungsirma IT Power Ltd. mit Sitz in Hampshire und Bristol, die sich auch mit Gezeiten- und Meeresströmungen beschäftigt (s.d.), entwickelt einen schwimmenden Wandler für die Wellenenergie, der keine beweglichen Teile unter Wasser besitzt und mit seinem erzeugten Luftdruck eine entsprechende stromerzeugende Turbine antreibt. Das Unternehmen kooperiert dabei mit der 2001 gegründeten Firma Offshore Wave Energy Ltd. (OWEL).

In der ersten Phase, die von einem DTI SMART Award unterstützt wird, erfolgt eine mathematische Modellierung der patentierten Anlage, parallel zur Erprobung eines 1,8 m langen Modells im Maßstab 1:100 im Wellentank der Firma QinetiQ. Eine Machbarkeitsstudie für die technisch sehr einfache Anlage wird 2002 veröffentlicht.

Die zweite Phase, die durch den Carbon Trust unterstützt wird, umfaßt weitere Simulationen sowie die Erprobung eines 15 m langen Modells im Maßstab 1:10 im Wellentank des New and Renewable Energy Centre (NaREC) bei Blyth im Norden von England in den Jahren 2004/2005.

Im Januar 2009 wird die Weiterentwicklung der von Prof. John Kemp, dem Inhaber der beiden Firmen IT Power und OWEL, erfundenen Luftdruck-Technologie durch eine Förderung der South West Regional Development Agency (SWRDA) unterstützt. Ziel ist ein 1:1 Prototyp, der unter dem Namen Grampus bekannt wird (eine Delphinart).

Die Versuche mit einem 1:40 Modell des OWEL Grampus Wave Energy converter an der University of Southampton zeigen im Juni, daß bei der Umwandlung des horizontal wirkenden Anteils der Wellenenergie in Luftdruck mit einem Wirkungsgrad von 25 % gerechnet werden kann.

Das Unternehmen möchte Ende 2009 damit beginnen, einen rund 200 m langen seegängigen Prototyp zu entwickeln und zu testen. Dieser soll möglicherweise auch mit zusätzlichen Windkraftwerken bestückt werden. Insgesamt wird mit einer Leistung von 6 MW gerechnet. Bislang konnte eine Finanzierung jedoch noch nicht gesichert werden.

Die britische Firma Engineering Business Ltd. (EB) aus Northumberland beginnt 1997 an einem Unterwasser-Energiesystem namens Active Water Column Generator (AWCG) zu arbeiten, das zur Nutzung von Meeresströmungen gedacht ist – und aus dem sich später das Stingray-System entwickelt (s.d.). Technologisch besteht eine gewisse Ähnlichkeit mit dem oben beschriebenen finnischen WaveRoller.

Zur Erweiterung der Anwendungsbereiche von Meeresenergien startet EB 2002 mit der Untersuchung des Frond Wave Generator, der an der Lancaster University entwickelt worden ist. Dieser besteht aus einer oberflächennahen Kollektorfläche, die wie ein senkrecht stehendes Paddel schwenkbar an einem in 20 – 35 m Wassertiefe auf dem Meeresboden verankerten Arm montiert ist. Die Energie der Wellen wird in hydraulische Energie, und diese mit Hilfe eines hydraulischen Motors und eines Generators in elektrischen Strom umgewandelt.

An der Lancaster University werden Simulationen sowie Laborversuche im Maßstab 1:33 und 1:25 durchgeführt. 2003 erscheint der erste gemeinsame Bericht samt einer Machbarkeitsstudie, der zufolge Anlagengrößen von 150 – 500 kW sinnvoll erscheinen. Die Komplettkosten für eine Farm mit zehn Stück der 500 kW Frond Generatoren werden auf knapp 14 Mio. £ geschätzt.

2005 erscheint der Bericht über 2. Phase mit Tests an diversen Bauformen, die an den Universitäten Lancaster und Newcastle durchgeführt werden. Es besteht der Plan zum Bau einer vorkommerziellen 10 MW Demonstrationsfarm.

Das Projekt wird jedoch nicht direkt weitergeführt, sondern fließt möglicherweise in die Weiterentwicklung des Oyster ein (s.u.). Der Pfeil auf der Abbildung des Designs zeigt auf einen Menschen - um eine Vorstellung von der Größe des Systems zu geben...

An der Lancaster University wird ab 2007 auch an einem von Bob Chaplin erfundenen WRASPA-System gearbeitet (Wave-driven Resonant, Arcuate-action, Surging Power Absorber), das für Wassertiefen bis 50 m gedacht ist und aus einem großen Paddel besteht, das senkrecht im Meeresboden verankert seine Schwingung in hydraulischen Druck wandelt.

Daneben wird an einem sehr robusten PS Frog Mk 5 Wellenenergie-Absorber mit Lineargenerator gearbeitet, dessen Homepage aber noch nicht online gegangen ist (Stand Oktober 2010).

Mitte der Dekade startet die neue regenerative Energieart in Großbritannien richtig durch. Im Jahr 2004 wird das European Marine Energy Centre (EMEC) etabliert, um die neuen Technologien im Bereich der Wellenkraft zu testen, die von privaten Firmen entwickelt werden.

Die AWS Ocean Energy Ltd. in Alness ist ein 2004 gegründetes schottisches Unternehmen, das an einem patentierten Archimedes Waveswing System (AWS) genannten Konverter arbeitet. Die ursprünglich 1995 von Fred Gardner und seiner holländischen Firma Teamwork Techniek entwickelte Anlage, deren Rechte 2004 von AWS gekauft werden, besteht aus einem großen luftgefüllten Zylinder, der sich komplett unterhalb der Wasseroberfläche befindet. Die welleninduzierte Relativbewegung zwischen dem oberen, schwimmenden Part und dem unteren, festen Teil wird über einen Lineargenerator zu Strom umgewandelt. Das AWS wird 6 m unter der Wasseroberfläche installiert, wobei die Bojen auch relativ nah nebeneinander montiert werden können.

Eine 2 MW Pilotanlage wird schon ab Oktober 2004 im Rahmen des Thermie-Projektes der EU an der nordportugiesischen Küste bei Póvoa de Varzim getestet. Sie speist ihren Strom (rund 1,5 MW) erfolgreich ins Netz ein und erzielt dabei einen Wirkungsgrad von 35 %.

Im März 2006 beginnt AWS neue Techniker und Ingenieure zu rekrutieren und gibt im April bekannt, daß sich die Investmetgruppe RAB Capital mit 2 Mio. englischen Pfund eingekauft hat. Damit soll eine vorkommerzielle 250 kW Demonstrationsanlage hergestellt werden, die als MK 11 (oder Mark Two design) ab Mitte 2009 am European Marine Energy Centre (EMEC) in Orkney installiert und erprobt werden kann.

Im Februar 2007 bekommt das Unternehmen eine Förderung der schottischen Regierung in Höhe von 2,1 Mio. Pfund um sein vorkommerzielles System weiterzuentwickeln. Diese Bojen werden etwa 25 m hoch sein, einen Durchmesser von 12 m haben, sind mit Schwungscheiben ausgestattet und sollen jeweils 1 MW erzeugen.

Mitte 2007 gibt AWS bekannt, daß man die erste Minifarm mit 500 kW Archimedes-Einheiten ab dem dritten Quartal 2009 installieren will. Ein Jahr später sollen bereits 20 Einheiten in Betrieb sein. Bis 2013 soll diese Farm sogar auf 100 Einheiten ausgebaut werden. Diese Modellgröße wird einen Durchmesser von 8 m haben und einen Zylinderhub von ebenfalls 8 m.

Im August 2007 gewinnt das Unternehmen auf der internationalen Konferenz Energy Ocean in Hawaii sowohl einen Company Pioneer Award als auch einen Technology Pioneer Award. Außerdem stellt der Carbon Trust weitere Fördermittel in Aussicht. Investitionsgelder gibt es vom Shell Technology Ventures Fund der Royal Dutch Shell plc. und vom Global Portfolio Tudor Investment Fund. Dies führt zur Erweiterung der Arbeitsmöglichkeiten von AWS in Alness, Ross-shire, im schottischen Hochland, und der Entwicklung eines Folgemodells im Laufe des Jahres 2008.

2009 gibt es weitere 2,3 Mio. £ von Shell und vom Scottish Co-investment Fund. Nun wird ein voll funktionsfähiger Prototyp AWS-III für 2011 angekündigt, dem 2013 eine vorkommerzielle Demonstrationsanlage folgen soll, während 2014 eine erste Demonstrationsfarm mit 10 MW in Betrieb gehen soll.

Ab Mai 2010 wird ein Modell der neuen Version im Maßstab 1:9 vier Monate lang im berühmten Loch Ness getestet. Als im Juli der schottische Minister für Unternehmen und Energie den Teststandort besucht, kann er auch gleich bekanntgeben, daß AWS aus dem WATERS-Programm (Wave and Tidal Energy: Research, Development and Demonstration Support) Fördermittel in Höhe von 1,39 Mio. £ bekommen wird, um die Weiterentwicklung der neuen Version AWS-III voranzutreiben.

Die zukünftige ringförmige und schwimmende Struktur mit rund 60 m Durchmesser wird aus 12 Zellen bestehen und eine Leistung von 2,5 MW besitzen.

Zur Überwindung einer der grundlegenden Schwierigkeiten im Bereich der Wellenenergie wird das AWS-III Design keine beweglichen mechanischen Teile besitzen, die in Kontakt mit Meerwasser kommen. Dies geschieht mit Hilfe eines um den Stahlrumpf angebrachten neuartigen Systems flexibler Membranen und die Einbeziehung von Luftturbinen.

Im Juli 2010 gibt es für AWS und seinen wissenschaftlichen Partner, die University of Strathclyde, 350,000 £ vom Technology Strategy Board der britischen Regierung.

Interessant ist, daß AWS während der Entwicklung des neuen Modells eine sich abzeichnende starke Ähnlichkeit mit einem anderen Wellenenergiegerät feststellt, nämlich der Coventry Muschel (Coventry Clam), die in den 1970er Jahren an der Coventry University entwickelt wurde. Während das Coventry-Team wiederum ursprünglich mit der Salter Duck-Technologie begonnen haben soll (s.o.).

Hugh-Peter Kelly gründet 2004 seine Firma Trident Energy Ltd. mit Sitzen in Lowestoft und Southend-on-Sea aufgrund der Idee, mit Schwimmern verbundene Linear-Generatoren zu nutzen, um die Wellenenergie direkt in Strom umzuwandeln. Er patentiert seine Erfindung und beginnt ein umfangreiches F & E-Programm, um das Konzept der Direct Energy Conversion Method (DECM) zu überprüfen. Das Verfahren gilt als das einfachste System seiner Art, da weder hydraulische Geräte noch eine Luftverdichtung erforderlich sind. Die auf und ab schwimmenden Bojen unterhalb der aufgeständerten Anlage bewegen die senkrecht beweglichen Teile des Lineargenerators.

Von Fördermitteln aus dem Carbon Trust unterstützt werden im Jahr 2004 die ersten Tests am New and Renewable Energy Centre (NaREC) in Blyth durchgeführt und 2005 abgeschlossen. 2006 folgen die Aqkuise von Drittmitteln zur Weiterentwicklung der Technologie, eine zusätzliche Unterstützung durch die East of England Development Authority (EEDA) sowie weitere Wellentank-Tests am NaREC.

Im April 2007 beginnt das Unternehmen ein Offshore-Demonstrationsprojekt. Die erste Phase des Projekts umfaßt die Entwicklung und das Testen einer verkleinerten Version seiner Offshore-Testplattform am NaREC. Die Tests werden im Juli 2007 erfolgreich abgeschlossen und führen zu der Einschätzung, daß eine Farm von 1 km² Größe bis zu 100 MW erzeugen kann.

Trident Energy beabsichtigt nun, bis 2010 eine Offshore-Anlage bereitzustellen, die dann ein Jahr lang im praktischen Einsatz geprüft werden soll. Tatsächlich wird im November 2008 eine 150 t schwere und 16 m hohe Demonstrationsanlage vorgestellt, die von der Marinebau-Firma Small & Co. in Lowestoft gebaut wird.

Im April 2009 wird der 20 kW starke Trident DECM Generator zu seinem Teststandort rund 5 Meilen vor Southwold, Suffolk, geschleppt, wo er für einen geplanten Testzeitraum von 3 Monaten durch untergetauchte Pontons verankert wird. Die Plattform mit den vier Stück 230 V Wechselstrom-Generatoren und etwa 3 m der massiven Maschinenbeine bleiben sichtbar über dem Wasser. Anschließend soll mit dem Bau einer Anlage in kommerzieller Größe begonnen werden. Aktuellere Informationen gibt es noch nicht, auch die Testergebnisse sind bislang nicht veröffentlicht worden.

Auch an der Universität von Manchester arbeitet man ab 2004 mit Unterstützung des Carbon Trust und gemeinsam mit den Industriepartnern Carillion (früher Mowlem plc) und Royal Haskoning an einem innovativen und bereits patentierten Wellenkraftwerk.

Unter dem Namen Manchester Bobber werden 2004 und 2005 verschiedene Versionen im Labor getestet und die Untersuchungen an Modellen im Maßstab 1:100 und 1:10 im Wellenkanal des NaREC werden im September 2006 erfolgreich beendet.

Parallel dazu wird ein Prototyp in Originalgröße geplant (30 m x 60 m), dessen 25 oder 50 einzelne Einheiten jeweils 500 kW Strom erzeugen.

Bei dem Bobber handelt es sich um eine Auftriebsanlage mit mehreren Schwimmkörpern, die über Seilzüge, Kupplungen, Getriebe und Generatoren den gewünschten Strom erzeugen.

Eine zukünftige kommerzielle Plattform für Wassertiefen von 20 – 40 m soll im Jahresdurchschnitt 4 MW erzeugen können. Für deren Entwicklung wird mit Hilfe der University of Manchester Intellectual Property Limited (UMIP) die Firma Manchester Bobber Company Ltd. gegründet, die mit neun industriellen Partnern zusammenarbeitet.

Ende 2007 gewinnt der Manchester Bobber den Marine Energy Award des 2007 Rushlight Awards, danach wird es jedoch ruhig um das Projekt. Die bislang einzige Meldung besagt, daß das Unternehmen beabsichtigt, 2009 ein Einzelsystem in voller Größe beim European Marine Energy Center, Orkney, testen zu lassen.

Die 2005 gegründete Green Ocean Energy Ltd. in Aberdeen, Ostschottland, entwickelt eine Wellenenergie-Boje namens Ocean Treader, die mit zwei 20 m langen Schwimmer-Armen ausgestattet ist. Die Welle trifft zunächst auf den ersten Schwimmer und hebt und senkt diesen, bewegt dann die Boje selbst und schließlich auch den zweiten Schwimmer. Durch die relative Bewegung der einzelnen Teile zueinander wird die Wellenkraft über hydraulische Zylinder in Strom verwandelt.

Eine clevere Modifikation bildet der Wave Treader der nicht frei schwimmt, sondern an den Fundamenten von Offshore-Windanlagen angebracht werden kann. Dies hat den Vorteil, daß sich der Windpark und die Wave Treader die benötigten Untersee-Kabel teilen können, mit denen der Strom an die Küste transportiert wird.

Beide Systeme sollen aus kostengünstigen Standard-Teilen gefertigt werden und sind auf Wartungsarmut und eine Lebensdauer von 25 Jahren angelegt. Die Wartungsintervalle sollen 5 Jahre betragen. Eine Einzelanlage erzeugt etwa 500 kW.

Nachdem 2005 das Patent angemeldet ist, beginnen 2007 an der Strathclyde University Versuche im Maßstab 1:50, gefolgt von dem Bau eines 1:12,5 Prototyp im Jahr 2008, der anschließend am NaRec getestet wird. In diesem Jahr erhält Green Ocean eine Förderung von 60.000 £ aus dem NPower Juice Fund.

Im Mai 2009 stellt das Unternehmen erstmals ein Modell des Ocean Treader auf der All Energy Messe in Aberdeen vor, und im September folgt eine Förderung in Höhe von 100.000 £ durch den Scottish Enterprise Seed Fund, zusammen mit weiteren 150.000 £ privaten Investitionsmitteln. Diese Unterstützung erlaubt es dem Unternehmen, das Engineering und Testen seines Wave Treader weiterzuführen.

2010 wird das Design für einen Wave Treader in voller Größe abgeschlossen und mit dem Bau begonnen. Die Anlage soll 2011 in den Testbetrieb gehen. Für 2013 ist die Installation eines Modells der 2. Generation geplant, für 2014 der Aufbau einer ersten kleinen Farm, und für 2015 die kommerzielle Nutzung auf schottischen Offshore-Windfarmen.

Der Erfinder George Leslie aus Kirkwall stellt Mitte 2005 einen weiteren Vorschlag für ein Wellenkraftwerk vor. Dabei geht es um ein kompliziertes System von Spulen, in denen eine Mischung aus Luft und Wasser zyklisch expandiert und wieder zusammengepreßt wird. Ein kleines, eigenhändig hergestelltes Modell zeigt bereits erfolgreich die Funktion. Als nächstes soll ein 10 kW Modell im Hafen von Lerwick getestet werden. Einer der Vorteile des Systems ist, daß es keinerlei beweglichen Teile besitzt. Von einer Umsetzung ist mir nichts bekannt.

Im August 2006 schließen die britische RWE-Tochter npower renewables und die schottische Wavegen, Tochtergesellschaft der österreichischen Voith Siemens Hydro, ein Abkommen zur Entwicklung eines 3 MW Wellenkraftwerks auf der Hebrideninsel Lewis, das auf der OWC-Technologie basiert, wie sie in Wavegens Limpet-Anlage seit 2000 im Einsatz ist. Um Baukosten zu sparen soll das Kraftwerk in eine bestehende Küstenschutzmauer integriert werden.

Im Dezember 2006 läßt der ehemalige Marine-Experte und Hotelbesitzer Michael Whelan den 28 t schweren Prototypen seiner OE Buoy in der Galway Bucht in Irland zu Wasser. Die 12 m lange, 6 m breite und 6 m hohe Anlage im Maßstab 1:4 wird acht Monate lang auf offener See getestet, sie funktioniert nach dem Prinzip der vertikal oszillierenden Wassersäulen und soll später mit einer Wells-Luftturbine ausgestattet werden. Sein Unternehmen OceanEnergy Ltd. im irischen Cobh, County Cork, gründet Whelan gemeinsam mit John McCarthy zu diesem Zweck bereits 2002, als er seine Experimente mit einem Modell im Maßstab 1:50 beginnt.

Das System besteht aus einer teilweise untergetauchten L-förmigen Kammer mit einer Turbine, die im rechten Winkel über der Wasserlinie angebracht ist. Die Wellen füllen die Kammer mit Wasser, und dieses drückt die Luft hinaus, welche dann die Turbine antreibt. Auch wenn sich das Wasser wieder zurückzieht und dabei Luft in die Kammer saugt, wird diese zum Antrieb der Turbine genutzt.

Später wird ein Prototyp im Maßstab 1:15 in einem Wellenkanal in Frankreich untersucht. Mitbeteiligt an diesen Untersuchungen sind das Hydraulics and Maritime Research Centre, das irische Marine Institut und die Queens University in Belfast. Bis zu diesem Zeitpunkt sind über 1 Mio.€ in das Projekt investiert worden.

Im September 2007 wird die Versuchsanlage mit einem 16 kW System zur Stromerzeugung ausgestattet. Sollten auch diese Experimente erfolgreich sein, ist geplant eine Anlage im Maßstab 1:1 zu bauen. Dieser 600 t Koloß wird 40 m lang, 20 m breit und 16 m hoch werden und mit zwei 750 kW Wells-Turbinen ausgestattet sein.

Der Praxisversuch wird im August 2009 erfolgreich beendet, und im September erhält das Unternehmen eine Förderung in Höhe von 230.000 € aus dem Programm Sustainable Energy Ireland (SEI), das die Entwicklung im Laufe der letzten Jahre schon mit 470.00 € unterstützt hat. Ocean Energy plant nun, innerhalb der nächsten 3 – 5 Jahre Finanzierungsmittel in Höhe von 20 Mio. € einzuwerben, um ihre OE-Technologie bis zur Produktreife zu entwickeln.

Im Februar 2010 geht Ocean Energy mit der US-Firma Dresser-Rand zusammen, um seine Meeresenergie-Systeme auf kommerzieller Basis zu entwickeln. Dresser-Rand wird hierfür die Turbinen entwickeln und liefern.

Viel Presse bekommt das Konzept des im Februar 2005 gegründeten Unternehmens Aquamarine Power Ltd. in Edinburgh. Dabei geht es um das Modell Oyster (= Auster), das etwa fünf Jahre zuvor von Sian McGrath erfunden wurde. Versuche ab April 2003 mit einem Labormodell im Maßstab 1:20 verlaufen an der Queens University Belfast sehr erfolgreich, so daß die Ingenieure damit beginnen, einen Prototypen in Originalgröße herzustellen, der vor der schottischen Küste am European Marine Energy Centre (EMEC) in Orkney untersucht werden soll. Anschließend möchte man eine komplette Wellenfarm als Demonstrationsanlage und für Betriebstests installieren.

2007 beginnt Aquamarine die Zusammenarbeit mit der Scottish and Southern Energy (SSE), und im Oktober 2008 wird die Herstellung eines 315 kW Modells in Originalgröße abgeschlossen.

Bei der Oyster handelt es sich um einen im Wellengang hin und her schwingenden Konverter, der eine gewisse Ähnlichkeit mit den früher weitverbreiteten Industrie-Heizkörpern hat. Die Bewegung wird in hydraulischen Druck umgesetzt, der eine an Land installierte Turbine betreibt. Pro Einheit sollen zwischen 300 und 600 kW erzeugt werden, und man plant kommerzielle Farmen mit 10 Stück und einer Gesamtleistung von bis zu 6 MW.

Im Februar 2009 vereinbart Aquamarine ein Joint-Venture mit der SSE-Tochter Airtricity zur gemeinsamen Entwicklung von Standorten mit einer Gesamtleistung von bis zu 1 GW im Jahr 2020. Im Rahmen der Partnerschaft soll bis 2011 eine 2 MW Demonstrationsfarm verwirklicht werden, die im Jahr darauf bis auf 10 MW und danach bis auf 200 MW erweitert werden soll. Außerdem wird mit der Wave Power Research Group der Queens University Belfast eine fünfjährige Forschungskooperation beschlossen.

Die erste Oyster Demonstrationsanlage wird im August 2009 beim EMEC zu Wasser gelassen und im November 2009 offiziell eingeweiht, als sie beginnt ihre 300 kW ins Netz von Orkney und Umgebung einzuspeisen. Die Ergebnisse des Versuchsbetriebs sollen als Grundlage für das Design der nächsten Generation (Oyster 2) in kommerziellen Maßstab dienen. Für die Installation der Anlage, 500 m vom Ufer entfernt, berechnet Fugro Seacore rund 2 Mio. £.

Im September 2009 kann das Unternehmen auch die erfolgreiche Aqkuise von 10 Mio. £ Investitionskapital verkünden, und im Februar 2010 erhält Aquamarine weitere 5,1 Mio. £ Fördergelder der britischen Regierung, um das Modell Oyster 2 weiterzuentwickeln. Außerdem wird eine ganze Reihe von Innovationspreisen gewonnen, u.a. den Company Pioneer Award und den British Renewable Energy Award 2010. Die Kosten bis zur Produktionsreife beziffert das Unternehmen zu diesem Zeitpunkt auf noch 50 Mio. £.

Das Exklusivrecht für eine erste 200 MW Oyster-Wellenenergie-Farm bei Brough Head (als Teil der 1 GW Vereinbarung mit SSE) bekommt das Unternehmen im März 2010 von der Crown Estate zugesprochen. Im Mai wird das Design des neuen Modells Oyster 2 vorgestellt. Es ist einfacher aufgebaut, hat weniger bewegliche Teile, ist leichter zu warten und erzeugt 250 % mehr Strom als sein Vorgänger. In den Maßen 26 x 16 m soll es 800 kW leisten und bereits im Laufe des Jahres hergestellt werden. Ab dem Sommer 2011 sollen dann beim EMEC drei Einheiten getestet werden, die gemeinsam an eine an Land installierte 2,4 MW Turbine angeschlossen sind.

Im Juli 2010 gibt Aquamarine den Eingang von weiteren 6 Mio. £ Investitionskapital bekannt, weitere 3 Mio. £ kommen als Fördermittel vom WATERS fund. Damit soll der Test am EMEC finanziert werden.

Das Großunternehmen BAE Systems aus Farnborough, Hampshire, unterstützt Aquamarine ab Juli 2010, um im Rahmen eines 1 Mio. £ Projekts die Oyster-Technologie zu optimieren. Das Technology Strategy Board finanziert die Partner mit 450.000 £, um ein über 30 Monate laufendes Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsprojekt zur kommerziellen Produktion der Oyster Wellenenergie-Konverter zu ermöglichen. Die Ingenieure bei BAE Systems sollen ein intelligentes Diagnosesystem und einen ferngesteuerten Ballastierungsmechanismus entwickeln.

Aquamarine Power, die sich auch mit der Gezeitenenergie beschäftigt (s.d.: Neptun und Evopod), arbeitet seit 2005 an einem Konzept, um die Oyster-Systeme direkt zur Meerwasserentsalzung einzusetzen, wobei der gewonnene Druck zur Umkehrosmose (RO) genutzt wird. Diese Entwicklung wird gemeinsam mit dem Instituto Tecnológico de Canaria (ITC) durchgeführt und von der Royal Academy of Engineering gefördert.

Das 2002 von Chris Budd gegründete Unternehmen C-Wave Power Ltd. beschäftigt sich mit Hilfe des gewonnenen Dti SMART Preises mit der Umsetzung großer, schwimmender Wellenfarmen, die im Tiefenwasser in 5 – 10 km vor der Küste installiert werden sollen. 2005 wird die Firma umstrukturiert und bekommt 1 Mio. £ Anschubfinanzierung. Unter Bewahrung ihrer Unabhängigkeit siedelt sie sich im SETsquared business incubator der Southampton University an, um schnell auf wissenschaftliche Hilfe zurückgreifen zu können.

Das C-Wave System nutzt die seitlich wirkende Kraft der Wellen, die man kennt, wenn man einmal versucht hat bei hohem Wellengang von einem Boot in ein anderes zu springen – das sich durch den Wellengang immer wieder annähert und entfernt. Es ist diese Wirkung der ‚rundlaufenden’ Wellen, die beim C-Wave in eine kontinuierliche Bewegung und dann in Strom umgesetzt wird. Die Technologie wird im Maßstab 1:20 untersucht und belegt, daß sie in der Lage ist eine hohe Energieausbeute zu erreichen.

Im Juni 2006 beginnt ein Projekt zur Weiterentwicklung des Systems, das vom Carbon Trust mit gut 1601.000 £ gefördert wird und bis Februar 2007 laufen soll. Das Unternehmen hofft auf weitere 5 Mio. £, um einen Prototyp mit 1 MW Leistung herzustellen, der etwa 20 m breit und 50 m lang wäre. Für 2009 plant C-Wave die Inbetriebnahme eines Multi-MW Systems, worauf man sich anschließend mit der Entwicklung großer Plattformen beschäftigen will, die in einer Entfernung bis zu 20 km vor der Küste eingesetzt werden können. Über eine tatsächliche Umsetzung konnte ich bislang allerdings nicht finden.

Die von Nicola Harper und Fraser Johnson 2002 gegründete Firma OreCon Ltd. in Exeter, Devon, ein Spin-out der Univesity of Plymouth, beschäftigt sich mit einem Multi Resonant Chamber (MRC) Wellenkraftwerk, das auf den Konstruktionsprinzipien für Speicherbojen aus der Ölindustrie basiert und mit mehreren Wassersäulen arbeitet. Die beiden Gründer arbeiten seit 2001 an der Technologie und führen an der Universität Wassertank-Versuche mit Modellen im Maßstab 1:100 und 1:6 durch. Für den Einsatz auf See entsteht ferner eine erste Funktionsanlage mit einem Gewicht von 13 t. Die Installation der ersten kommerziellen 1 MW Anlage ist für den Sommer 2005 geplant – was sich allerdings signifikant verzögert.

Erst Anfang 2008 berichtet die Presse, daß die OreCon damit begonnen habe eine riesige Boje aus Stahl mit einem Durchmesser von 40 m zu bauen, die ab 2010 rund 4 Meilen Offshore bis zu 1,5 MW erzeugen soll. Das Unternehmen erhält 12 Mio. £ (andere Quellen: 15 Mio. £) Investitionsmittel von Venrock, Advent Venture Partners, Wellington Partners und den norwegischen Northzone Ventures.

Im Mai 2009 vereinbart OreCon mit dem portugiesischen Energie-Unternehmen Eneólica die Gründung einer Joint-Venture Firma, um die erste 1,5 MW starke MRC1000-Boje zu bauen und zu installieren. Vor der Küste Portugals soll sie Strom für rund 1.500 Haushalte produzieren. Später ist geplant, zwei weitere Bojen hinzuzufügen um einen Output von 4,5 MW zu erreichen. Im Laufe der nächsten 10 Jahre wollen die Partner dann weitere Multi-MW Farmen realisieren. Zeitgleich wird ein memorandum of understanding mit der Dresser-Rand Co. Ltd. unterzeichnet, welche die Kammer und das Turbinendesign der MRC-Anlage optimieren soll. Ein besonderer Vorteil der MRC-Anlage von OreCon wäre dann, daß sie die OWC-Technologie (mit mehreren Kammern) mit einer patentierten, bidirektionalen HydroAir Luftimpuls-Turbine mit variablem Radius (Variable Radius Turbine, VRT) von Dresser-Rand kombiniert, die sehr viel effektiver als eine Wells-Turbine sein soll.

Im März 2009 sucht das Unternehmen nach Partnern, um Boyen für einen Testeinsatz am UK Wave Hub (s.u.) in Cornwall herzustellen, der im August 2010 in Betrieb gehen soll. Es springt für die australische Firma Oceanlinx ein (s.o.), die sich nach Erhalt einer Förderung durch die Regierung in Sydney zurückzieht, um ihr Projekt in australischen Gewässern umzusetzen.

Tatsächlich zu sehen gibt es bislang allerdings nur verschiedene und sehr unterschiedliche Grafiken, von denen eine hier abgebildet ist. Etwas seltsam ist auch, daß das von Johnson im März 2005 beantragte US-Patent (Nr. 7.726.123) erst im Juni 2010 erteilt wird. Das Unternehmen scheint Anfang 2008 an David Crisp in Bodmin, Cornwall, übergegangen zu sein (?) – und Mitte 2010 ist es im Netz überhaupt nicht mehr präsent.

Prof. Ed Spooner, ein beratender Ingenieur aus Crook in der Nähe von Durham, wird im März 2006 mit seiner Erfindung eines Wellenenergie-Konverters namens Snapper bekannt. Dieser arbeitet mit einem Linear-Generator, bei dem sich ein Magnet innerhalb einer Spule auf und ab bewegt und dabei einen Strom induziert. Spooner ergänzt das System um einen zweiten Satz von Magneten abwechselnder Polarität entlang der Spule und erreicht damit eine Folge von kurzen, schnellen Bewegungen des Kernmagneten, die sich für die Erzeugung von Strom besser eignen als langsame, glatte Bewegungen. Seine Versuche deuten darauf hin, daß sich die Effizienz gegenüber dem bisherigen Wellenenergie-Systemen dadurch um das zehnfache steigern läßt.

2006 werden diverse Laborversuche durchgeführt, und 2007 erscheint eine sehr ausführliche technische Analyse von Tom Willcock (Durham University) in der es primär um den neuartigen Lineargenerator des Snapper geht.

Der Erfinder überträgt seine Patentrechte an das New and Renewable Energy Centre (NAREC) in Blyth, Northumberland, wo die Technologie mit einer Finanzierung durch das 7. Rahmenprogramm der EU weiterentwickelt werden soll. Projektbeginn ist im September 2009, die Laufzeit beträgt zwei Jahre. In dem Projektkonsortium befinden sich neben dem NAREC und der University of Edinburgh die Firmen Ecotricity, Meccanotecnica Riesi, SubseaDesign, EM Renewables und Technogama.

Im September 2007 stellt das Unternehmen Neptune Renewable Energy Ltd. (NRE) aus North Ferriby, East Yorkshire, daß sich auch mit der Gezeitenenergie beschäftigt (s.d.), den Neptune Triton vor, einen Wellenenergie-Konverter für den küstennahen Bereich. Das wie ein großes Komma aussehende Gerät leistet 400 kW und kann bis in einer Wassertiefe von 10 m aufgestellt werden. Die nach einem patentierten axial-asymmetrischen Prinzip funktionierende Anlage ist mit einem hydraulischen Zylinder, einem Turbinen-Generator-Satz sowie Akkumulatoren ausgestattet.

Die Labortests mit einem Modell im Maßstab 1:100 werden 2005 abgeschlossen, für den Sommer 2006 wird der Bau eines Modells im Maßstab 1:10 geplant, und bereits ein Jahr später soll eine 400 kW Anlage fertig sein. Für 2008/2009 wird ein wesentlich größerer Plan geschmiedet: ein Feld mit einer Gesamtleistung von 8 MW. Danach wird das Projekt vermutlich eingestellt, denn NRE konzentriert sich völlig auf die Gezeitenenergie.

Die 1999 von dem Physiker William Dick gegründete Wavebob Ltd. im irischen Maynooth, Co. Kildare, investiert sechs Jahre Forschungsarbeiten und Untersuchungen und 4 Mio. € in die Entwicklung der Wellenenergie-Boje Wavebob, ein axialsymmetrischer, selbstreagierender Punktabsorber mit 500 kW Leistung. In der industriellen Ausbaustufe soll jede Anlage 1 MW erzeugen.

Im März 2006 kann das Unternehmen dem Irish Marine Institute/SEI in Galway Bay den ersten 30 kW Prototypen für Tests zur Verfügung stellen, der von der Firma Harland and Wolff Heavy Industries hergestellt worden ist. Er ist für eine Lebensdauer von 20 Jahren ausgelegt. Im Dezember wird die Wavebob Ltd. zur Innovation Company of the Year 2006 gekürt.

Der Test vor der Westküste Irlands beginnt im Oktober 2007, die Details werden jedoch nicht bekanntgegeben. Sicher ist nur, daß im Laufe der Zeit mindestens 3 Anlagengenerationen im praktischen Einsatz untersucht werden.

Im März 2008 unterzeichnet die Wavebob Ltd. eine Vereinbarung mit dem schwedischen Energiekonzern Vattenfall AB, um die Wellenenergie-Technologie gemeinsam bis zur Produktreife weiterzuentwickeln. Im gleichen Jahr gewinnt das Unternehmen den Green Innovation Award. Die Forschungsarbeiten werden derweil in Kooperation mit der Chevron Ltd., der US Navy und der National University of Maynooth durchgeführt.

Im Januar 2009 übernimmt Vattenfall für 500.000 € einen Anteil von 51 % der 2002 gegründeten (und etwas undurchsichtigen) Beratungs- und Entwicklungsfirma Pandion Ltd. mit Hauptsitz in Limassol, Cypern, während die Wavebob Ltd. die übrigen 49 % hält. Pandion soll bereits den Antrag gestellt haben, an der Westküste Irlands kommerzielle Wellenkraft-Anlagen mit einer Gesamtkapazität von über 250 MW zu errichten.

Ein weiteres Kooperationsabkommen wird im Oktober 2009 bekanntgegeben – diesmal mit dem Rüstungs- und Luftfahrtunternehmen Lockheed Martin. Außerdem wurden weitere 3 Mio. € an Investitions- und Fördermitteln eingenommen. Die Hälfte stammt aus dem Programm der Regierungsagenturen Sustainable Energy Ireland und Enterprise Ireland, während der Rest von Privatinvestoren wie John Hartnett und Firmen wie BVP Investments stammt.

Im Dezember 2009 gibt das Unternehmen bekannt, im Rahmen des 7. Rahmenprogramms der EU gemeinsam mit 5 weiteren Firmen eine Förderung in Höhe von 5,1 Mio. € zu erhalten, um eine vorkommerzielle und netzangebundene Anlage herzustellen und vor der Küste Portugals in Betrieb zu nehmen. Den Restanteil des auf insgesamt 8,5 Mio. € veranschlagten STANDPOINT-Projekts übernehmen die Firmen aus 5 EU-Staaten selbst. Neben der Wavebob Ltd. (Ireland) sind dies Vattenfall (Schweden), Generg Novos Desenvolvimentos (Portugal), Germanischer Lloyd (Deutschland), Hydac (Deutschland) und Wedge Global (Spanien). Das im November startende Projekt hat eine Laufzeit von drei Jahren.

Im Juni 2010 erringt Wavebob während der Energy Ocean International Conference in Fort Lauderdale, USA, den renommierten Energy Ocean Technology Pioneer Award. Und im September erhält das Unternehmen eine Förderung in Höhe von 2,24 Mio. $ durch das US Department of Energy, um bis 2013 eine Demonstrationsprojekt in kommerziellem Maßstab vor der US-Küste durchzuführen. Weitere Pläne für Wellenenergie-Farmen gibt es für County Mayo an der Westküste Irlands und für Portugal.

Die Firma hat inzwischen die Tochterunternehmen Wavebob (NI) Ltd. in Nord-Irland und Wavebob LLC in Annapolis, Maryland, gegründet und will noch im Jahr 2010 einen ersten kommerziellen Wavebob vorstellen.

England plant im September 2007 den Bau einer großen Testanlage für Wellenenergie-Systeme 18,5 km vor Hayle an der Küste von Cornwall, wo man bis zum Sommer 2009 das Wave Hub Projekt umsetzen will, bei dem für geschätzte 56,5 Mio. € ein Unterseekabel-Netzwerk in 50 m Wassertiefe verlegt wird, an das die Wellenenergie-Konverter angeschlossen werden können.

Ein segmentiertes Feld von insgesamt 8 km² soll verschiedenen Unternehmen angeboten werden, damit diese ihre Anlagen dort installieren. Ab 2010 könnten dann im Zuge des Langzeitversuchs 20 MW Strom erzeugt werden. Pro Anbieter werden jeweils bis zu 30 Anlagen mit einer Gesamtleistung von maximal 5 MW zugelassen. Angebote erwartet man u.a. von den Unternehmen Oceanlinx (Australien), Ocean Power Technologies (England), Fred Olsen (Norwegen) und WestWave, einem Konsortium aus der deutschen E.ON und der britischen Firma Ocean Prospect, die das Pelamis-Systeme aus Schottland nutzt und zuvor unter dem Namen Ocean Power Delivery bekannt war (s.d.). Insgesamt melden 16 Firmen ihr Interesse an.

Die zuständige South West Regional Development Agency (SWRDA) wählt im November 2008 die Firma JP Kenny aus, eine Tochter der John Wood Group PLC, um die Konstruktion, Beschaffung und den Bau des Wave Hub Projekts zu verwalten. Das 20 MW Projekt wird von Anfang an für einen Ausbau auf 50 MW ausgelegt.

Die Finanzierung erfolgt durch die SWRDA (12,5 Mio. £), den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) (15 Mio. £), die Regierung des Vereinigten Königreichs (19 Mio. £) und die Regierung des Peninsula Research Institute for Marine Renewable Energy (PRIMaRE) (20 Mio. £).

Im April 2009 zieht sich E.ON aus dem Projekt zurück, da es seine Pelamis-Anlage zuerst in Schottland testen will, bevor sie an den Wave Hub angeschlossen wird. Auch die australische OceanLinx verzichtet auf eine Teilnahme. Statt dessen trägt sich die britische OreCon neu in die Interessentenliste ein, und im Juli unterzeichnet die Ocean Power Technologies aus New Jersey (s.u.) eine Vereinbarung zur Teilnahme. Sie plant den Bau, die Installation und den Betrieb einer Wellenenergie-Farm mit einer Leistung von bis zu 5 MW.

Im November 2009 beginnen die Arbeiten an dem Wave Hub Projekt, und im März 2010 bestätigt die Regierung einen Zuschuß in Höhe von 5 Mio. £ für den Bau verbesserter Straßen- und Hafenanlagen in Hayle (Gesamtkosten: 12,8 Mio. £), wo das Umspannwerk des Projektes , das die Testplattform mit dem Festland verbindet, bereits im Bau ist. Der Vertrag für die Installation der Kabelanbindung wird im Mai für 7 Mio. £ an die Firma CTC Marine Projects vergeben. Das Erdkabel ist ein 25 km langes, 33 kV Dreiphasen-Stromkabel, das alleine 1.300 t wiegt. Im Juni 2010 starten die Erdarbeiten am Strand von Hayle und auch die Montage des Hubs selbst beginnt.

Dieser besteht aus einer 12 t schweren, 2 m hohen und 6 m langen Stahlkonstruktion, die auf dem Meeresboden installiert wird. Sie ist mit Kunstharz umhüllt, um ihre Wasserdichte während einer Lebensdauer von 25 Jahren sicherzustellen. Vier 300 m lange Anschlüsse führen zu den einzelnen Wellenfarmen.

Nach einigen wetterbedingten Verspätungen läßt die SWRDA den Wave Hub im September 2010 vor der Nordküste von Cornish zu Wasser. Die Installation führt das Kabelleger-Schiff Nordica durch. Nach den angesetzten Tests sollen die ersten Wellenkraftwerke im Laufe des Jahres 2011 angeschlossen werden.

Überraschenderweise betragen die Kosten des Gesamtprojekts bislang nur 42 Mio. £ - was beträchtlich unter der Erstabschätzung liegt.

Doch nicht nur Großprojekte werden unterstützt, auch die kleine Versuchsstation des Hydraulics and Maritime Research Centre an der College Cork Universität bekommt 2007 rund 1 Mo. € zu seiner Modernisierung, sowie 2 Mio. € für die Weiterentwicklung und Kommerzialisierung der dort entwickelten Anlagen. Zu dieser Zeit beträgt die Einspeisevergütung in England für Elektrizität aus Wellen oder Gezeiten 22 Cent/kWh.

Im Juni 2007 wird die Pure Marine Gen Ltd. in Belfast gegründet, um laut Eigenaussage insbesondere zur Kostenreduktion bei Wellen- und Gezeitenenergie-Projekten beizutragen.

Der Carbon Trust und Inter-trade Ireland fördern das Unternehmen Anfang 2009 mit 153.000 £, um den hauseigenen Wellenenergie-Wandler weiterzuentwickeln. Der DUO Wave Energy Converter fängt Energie sowohl aus der vertikalen als auch der horizontalen Komponente der Ozeanwellen auf. Auf längere Sicht plant Pure Marine Geräte mit einer Kapazität von über 2 MW zu entwickeln, die in großen Arrays von über 500 MW eingesetzt werden können.

Außer dem Foto eines kleinen Labormodells gibt es bislang jedoch weder technische Details noch Berichte über irgendwelche Umsetzungen.

Im September 2007 erhält die 1998 gegründete Wellenergiefirma Embley Energy aus Bristol eine Förderung von 150,000 £ vom Carbon Trust, um die Entwicklung ihrer innovativen schwimmenden Betonkonstruktion weiterzuführen, auf welcher der patentierte Sperboy OWC-Wellenenergie-Konverter beruht. Die Förderung soll die wirtschaftliche und technische Machbarkeit der neuen Technologie belegen, und die Arbeit erfolgt in Kooperation mit den Universitäten von Bristol und The West of England.

Im Gegensatz zu vielen anderen OWC-Anlagen wird bei der Sperboy laminierter, schwimmender Beton genutzt – und eine Konfiguration die gewährleistet, daß sich alle beweglichen Teile oberhalb der Wasserlinie befinden. Als Ergebnis soll die zylindrische Boje eine auf 40 – 50 Jahre geschätzte Lebensdauer haben und nur minimale Wartung benötigen, was mit einer signifikanten Senkung der Betriebskosten einhergeht. Eine mit vier Turbinen ausgestattete und 3.500 bis 4.500 t schwere Boje soll über 250 MW erzeugen können.

Erste Unterstützung aus dem JOULE III Programm der EU bekommt das Unternehmen bereits 1998. An der University of Plymouth werden 2001 Versuche an einem Modell im Maßstab 1:5 beendet, und 2003 folgen Simulationen, die technische Veränderungen zufolge haben. Statt mehreren Rohren wird nun eine Variante mit nur einem Rohr bevorzugt. Das Unternehmen plant die Produktreife bis 2015 zu erreichen, um anschließend große Wellenenergie-Farmen mit 750 Boyen auf einer Fläche von 15 km² zu installieren.

2006 folgt eine Förderung durch den Carbon Trust und den nPower Juice Fund, um eine zweijährige Studie durchzuführen, an der auch Trafalgar Marine, W. S. Atkins & Co. und das H.M.R.C. University College in Cork teilnehmen. Außerdem sponsert Great Western Research Alliance eine Untersuchung der Sturmtauglichkeit an den Universitäten von Bath und Plymouth, die vom Oktober 2007 bis zum September 2010 läuft. Es wird zumindest ein größeres Modell gebaut, Details über das Foto hinaus fand ich jedoch nicht.

2008 gibt es einen Rechtstreit um das 2007 erteilte Patent der Embley Energy, in dem die Firma unterliegt. Während das Patent (GB 2.424.042) zwar in Kraft bleibt, wird der Großteil der Patentansprüche durch das UK Intellectual Property Office (UKIPO, das frühere Patentamt) für ungültig erklärt. Seitdem ist es um das Unternehmen still geworden.

Im Januar 2008 gibt die irische Regierung bekannt, daß man 38 Mio. € für die Förderung der Meeresenergie bereitstellen würde, von denen 26 Mio. € für die Weiterentwicklung der Wellen- und Gezeitenenergie vorgesehen sind. 2 Millionen € sind für den Bau einer Forschungsstation mit Netzeinbindung für Anlagen im industriellen Maßstab auf der Halbinsel Mullet im Nordwesten des Landes vorgesehen. Kleine Anlagen wurden in den letzten Jahren in der Bucht von Galway getestet, in der aber auch die Wellen relativ klein sind.

Der patentierte Searaser des britischen Erfinders Alvin Smith aus Dartmouth ist eine Art Doppelboje, deren unbeweglicher unterer Teil über eine Kette an einem Gewicht am Meeresboden hängt, während der zweite, an der Wasseroberfläche sichtbare Schwimmer, mit den Wellen hoch und runter gleitet. Die Ernergieumsetzung erfolgt über ein verbindendes Hydraulikgestänge zwischen den beiden Bojen, wobei ein ausgetüfteltes Doppelkolben- und Ventilsystem dafür sorgt, daß der Searaser bei beiden Bewegungen Wasser pumpt.

Die Idee dazu kommt Smith bereits 2006, und nach verschiedenen kleinen Tests und Versuchen gründet er 2008 zusammen mit drei befreundeten Geschäftsleuten die Firma Dartmouth Wave Energy Ltd., um die Entwicklung voranzutreiben und zu kommerzialisieren.

Im September 2008 wird ein Prototyp 83 vor der Südküste Devons auf offener See getestet, der 0,77 kW leistet. Der Pumpzylinder hat einen Durchmesser von 83 mm, der Kolbenhub beträgt 1,8 m, und pro Sekunde werden durchschnittlich 1,31 Liter Wasser gepumpt, was sich auf immerhin 112 m³ pro Tag addiert.

Ein Gerät in voller Größe soll Wasser mindestens 200 m hoch pumpen können, während die Leistung eines 600 mm Modells auf 61 kW geschätzt wird. Für 2009 ist die Entwicklung eines Searaser mit einem Kolbendurchmesser von 324 mm geplant. Die vier Gründer haben bis zu diesem Zeitpunkt 250.000 £ in den Searaser investiert, der sich wohl besonders gut für Meerwasser-Pumpspeicherwerke eignet.

Im Juni 2010 unterzeichnet das Unternehmen ein Joint-Venture mit dem Energieunternehmen Ecotricity, um Mittel für die weiteren Entwicklungsschritte zu erhalten.

Im Mai 2009 stellt die 2007 gegründete Firma Checkmate Seaenergy UK eine neuartige Konstruktion für eine effiziente und kostengünstige Nutzung von Wellenkraft vor. Anaconda sieht aus wie eine Schlange, wird an einer Kette befestigt und im Ozean plaziert. Die vorbeiströmenden Wellen bewegen das Gerät wie eine Anaconda durchs Wasser. Die Idee entstand um 2004 als universitäres Projekts und wird später von dem emeritierten Physiker Francis J. M. Farley fortgeführt.

Die aus synthetischem Gummi gefertigte schlangenförmige und mit Wasser gefüllte Konstruktion kann Wellenbewegungen dynamisch aufnehmen, indem es von diesen sozusagen gequetscht wird. Das so kanalisierte Wasser soll dann die Turbine am Ende der nahe der Meeresoberfläche schwebenden Anaconda antreiben. Damit könnten der Materialverschleiß und die hohen Instandhaltungskosten mechanischer Konstruktionen vermieden werden.

Finanziert vom Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) und in Zusammenarbeit mit den Entwicklern der Anaconda erarbeiten Ingenieure der Universität von Southampton ein Programm um zu ermitteln, wie weit die Schläuche normalen, stärkeren und sehr starken Wellen standhalten können. Dazu werden Schläuche mit Durchmessern von 25 cm und 50 cm einen Testprogramm unterzogen.

2009 stehen die Machbarkeitsstudien mit einem 8 m langen Prototyp im Maßstab 1:25 kurz vor dem Abschluß. Die Tests im Wellentank werden im  Haslar Marine Technology Park von QinetiQ in Gosport, Hampshire, durchgeführt und zeigen gute Resultate. Bei der für 2014 erwarteten Marktreife würde die Konstruktion eine Länge von bis zu 200 m, einen Durchmesser von 7 m sowie eine Leistungskapazität von rund 1 MW erreichen. Hierfür würden etwa 110 t Gummi benötigt, wobei die entsprechende Zusammenarbeit mit der Firma Avon Fabrications LLP erfolgt. Die Kosten einer 1 MW-Installation werden auf 2 - 3 Mio. £ geschätzt.

In der ersten vier Monaten 2010 werden weitere Untersuchungen im Wellentank der Strathclyde University in Glasgow durchgeführt. Die im Juni veröffentlichten Ergebnisse bilden die Grundlage eines neuen Businessplans der Checkmate Seaenergy, der im Laufe des Sommers Investoren vorgelegt werden soll. Gleichzeitig arbeitet das Team an dem Design eines Modells im Maßstab 1:4.

Die im Mai 2006 in North Lincolnshire gegründete Firma Ocean Navitas Ltd. (lat.: Energie) entwickelt den Aegir Dynamo, benannt nach dem norwegischen Meeresriesen Ægir. Genutzt wird eine Schwimmboje, deren auf und ab in der Dünung über eine Reihe von Getrieben auf einen Permanentmagnet-Generator übertragen wird. Kern des Ganzen ist der ausgetüftelte mechanische Antrieb mit Zahnrädern und Freiläufen. Ein kleiner Prototyp im Wellentank erzeugt 0,3 kW, beraten wird das Unternehmen von der Nottingham Trent University. Die Tests bestätigen die Prognose des Unternehmens, daß 96,5 % der aufgenommenen Wellenenergie in Strom umgewandelt wird (!). Ein Modul mit einem Gewicht von 1,5 t würde demnach aus Wellen von nur 1,2 m Höhe über 30 kWh Strom gewinnen.

Ende 2007 wird an einer 35 kW Demonstrationsanlage gebaut, die als kommerzielle Version bis zu 200 kW erzeugen soll. Der hier abgebildete Aegir Dynamo ist eine 100 kW Maschine mit den Maßen  90 x 50 x 60 cm und einen Gewicht von knapp 1 t. Um Tests unter kontrollierten Bedingungen durchführen zu können, wird 2008 ein spezieller Wellen-Simulator entworfen und gebaut, in dem bis zu 2,8 m hohe Wellen erzeugt werden können.

2009 soll die Entwicklung ausgereift sein und man will eigentlich mit der Herstellung von 1 MW Anlagen beginnen, die vor Orkney in Schottland und vor St. Ives in Cornwall in Betrieb gehen sollen. Ocean Navitas bemüht sich um Investitionen oder Partnerschaften mit anderen Entwicklern für den Bau küstennaher 45 kW Anlagen für isolierte Küstengemeinden und für 200 kW Bojen zur kommerziellen Stromerzeugung. Mitte des Jahres erhält das Unternehmen den East Midlands Innovation Award des Institute of Engineering & Technology (IET).

Ende 2009 wird eine Zusammenarbeit mit Taiwan beschlossen – auf Empfehlung der schottischen Erneuerbare-Energien Beraterfirma Aquatera Ltd., die den Aegir Dynamo als die am besten geeignete Technologie für die Gewässer Taiwans bewertet, wobei 50 globale Technologien verglichen werden. Partner ist das staatliche Industrial Technology Research Institute (ITRI). Bei Llongdong sollen bis 2010 drei kleine Versuchsanlagen installiert und anschließend bis 2011 getestet werden. Langfristig ist an eine 75 MW Farm im Jahr 2025 gedacht.

Ebenfalls 2009 bringt Ocean Navitas mit dem WaveRuler eine neue und kostengünstige Lösung für die Überwachung von Ozeanwellen und Gezeiten auf den Markt.

Die Firma Jospa Ltd. in Blackrock, Dublin, wird im September 2008 gegründet, um ein System namens Irish Tube Compressor zu entwickeln, das aus verstärkten, flexiblen Schläuchen besteht, die auf dem Wasser liegen. Diese nutzen die von den Meereswellen schneckenförmig nach vorn getriebene Luft und Wasser, wobei das vorn austretende Wasser und der Luftdruck in Strom umgewandelt oder für andere Prozesse wie die Meerwasserentsalzung verwendet werden. Erste Versuche mit dieser OWC-Version werden im Kleinformat ab Oktober bei der Firma Sea Power Ltd. in Galway durchgeführt und mit verschiedenen Bauformen bis 2009 fortgesetzt. Aktuellere Informationen gibt es nicht.

Im September 2009 wird in Schottland ein neuer Marine Renewables Proving Fund mit 36 Mio. $ ausgestattet, um Wellen- und Gezeitenenergie zu fördern. Hauptziel des Fonds ist, kommerziellen Entwicklern dabei zu helfen, ihre Technologien bis zu einem Stadium zu bringen, an dem es installiert werden kann. Für die anschließende Phase kann dann eine Unterstützung durch den mit rund 82 Mio. $ ausgestatteten Marine Renewables Deployment Fund beantragt werden.

Die Umsetzung geht schnell, bis Mai 2010 werden entsprechende Entwicklungen durch den neuen Fonds bereits mit über 10 Mio. £ gefördert.

Im März 2010 unterzeichnet die Liegenschaftsverwaltung Crown Estate Vereinbarungen für 10 Wellen- und Gezeitenkraftprojekte mit einer Gesamtleistung von 1,2 GW in Schottland. Die einzelnen Projekte reichen von 50 MW bis zu 200 MW. Diese Ausschreibung ist weltweit die erste für kommerziell nutzbare Wellen- und Gezeitenkraft. Im Bereich der Wellenenergie sind die Vertragspartner:

• SSE Renewables Developments Ltd., 200 MW am Standort Costa Head
• Aquamarine Power Ltd. & SSE Renewables Developments Ltd., 200 MW am Standort Brough Head
• Scottish Power Renewables UK Ltd., 50 MW am Standort Marwick
• E.ON, 50 MW am Standort West Orkney Süden
• E.ON, 50 MW am Standort West Orkney mittlerer Süden
• Pelamis Wave Power Ltd., 50 MW am Standort Armadale

Im Mai 2010 gibt das US-Unternehmen Rockhouse Mountain Energy bekannt, daß es vor der Westküste Irlands eine 500 MW Wellenfarm installieren will. Dabei sollen 1.000 Stück der 500 kW starken PowerBuoy PB500 Anlagen der ebenfalls amerikanischen Firma Ocean Power Technologies (OPT) zum Einsatz kommen. Das Projekt wird von der US-Botschaft in Dublin unterstützt und soll bis 2020 beendet sein.

Sicherlich alle involvierten Seiten erfreut eine Meldung der Queens University in Belfast im Mai 2010. Nachdem die Konstrukteure von Wellenkraftwerken seit Jahren davon ausgehen, daß die am besten nutzbare Wellenenergie in einer Entfernung von 2 – 10 km vor der Küste vorherrscht, entdeckt der Wissenschaftler Matthew Folley, daß die Wellen in einer Entfernung von 500 m – 2 km überraschende 80 – 90 % der weiter außen nutzbaren Energie enthalten. Die Vergleiche belegen, daß küstennahe Wellen eine nutzbare Leistungsdichte von rund 16,5 kW pro Meterbreite haben, verglichen mit den 18,5 kW der Offshore-Wellen.

Küstennahe Wellenfarmen bedeuten dafür einen geringeren Aufwand für die Instandhaltung. Und während bei den Offshore-Wellen die größte Energie in der Auf- und Abbewegung des Wassers liegt, liegt bei den Wellen in Küstennähe die größte Energie in der Vor- und Rückwärtsbewegung des Wassers.

Im September 2009 gibt Schottland übrigens bekannt, daß man bis 2025 den gesamten Strombedarf des Landes aus Erneuerbaren Quellen decken will.

Vielleicht beteiligen sich an der Verwirklichung dieses Zieles auch Andrew MacKay und seine Firma Greenheat Systems Ltd. aus Tain, Ross-shire, die Mitte 2010 ein internationales Patent (Nr. 2010064041) für eine Methode, die Kraft der Wellen direkt in Wärme umzuwandeln. Es bleibt abzuwarten, ob diese – mir nicht ganz nachvollziehbare – Idee auch tatsächlich umzusetzen ist.

Holland

Beim 9. Internationalen Wettbewerb ‚Europas Jugend forscht für die Umwelt’ 1998 gewinnen drei 15- und 16-jährige holländische Schüler den 3. Preis mit ihrem Wellenkraftgenerator Poseidon.

Seine Energie bezieht dieser Generator aus der Ungleichmäßigkeit der Wellenbewegung. Dieses Ungleichgewicht bewegt ein an einer drehbaren Achse befestigtes Gewicht. Die Bewegungsenergie wird dann in elektrischen Strom umgewandelt – bei dem prämierten Modell sind es allerdings nur 0,4 W.

Die 1997 von Dr. J. van Berkel gegründete Firma Entry Technology Ventures BV in Rhenen wird 2004 in die Entry Technology Support BV und die Entry Technology Ventures BV aufgeteilt. Im Oktober 2005 wird die Homepage der beiden Unternehmen freigeschaltet und die Innovation HydroPowerLens (‚Waterkrachtlens’) wird als Invention of the year nominiert – von der internationalen Technologie-Verwertungsagentur ID-NL in Delft. Entry Technology ist außerdem an der Entwicklung des Gezeitenkraftwerks Neptune Systems beteiligt (s.d.).

Bei der Wasserkraftlinse handelt es sich um eine eher unkonventionelle Technik zur Nutzung der Wasserkraft in Flüssen, die in Wellenkraft umgewandelt wird. Daher präsentiere ich das System auch an dieser Stelle. Die drei wichtigsten Komponenten des Systems sind ein Wellengenerator, ein Wellenkonzentrator und ein Wellenenergie-Wandler. Da Wasser nicht komprimiert werden kann, werden Wasserwellen genutzt um die Energie zu verdichten, ähnlich wie in einer Lupe, weswegen es auch zu dieser Namensgebung kommt. Nach der Verdichtung kann das Wasserkraft-Potential mittels einer relativ kleinen und preiswerten Turbine effektiv in Strom umgewandelt werden.

Eine technisch-wirtschaftliche Machbarkeitsstudie zeigt, daß die Hauptkomponenten des HydroPowerLens-Systems technisch umsetzbar sind. Die Kosten pro installiertem kW werden auf ca. 4.200 € geschätzt. 2006 wird die Technologie als Teil eines interfakultären Projekts unter dem Titel The Hydropower Lens an der Universität Eindhoven simuliert und analysiert. Dabei kommt man auf einen vorsichtig geschätzten Wirkungsgrad von 25 %. Nach einigen Optimierungen soll eine mobile Testanlage konstruiert, gebaut und getestet werden, um die Einsatzfähigkeit der Innovation zu bestätigen. Es ist fraglich, ob dabei ein Erfolg erzielt wurde, denn nach diesem Zeitpunkt gibt es keinerlei Meldungen mehr darüber.

Über den von Ecofys in Utrecht entwickelten Wave Rotor habe ich schon im Kapitel Gezeitenenergie berichtet (s.d.), da er zwei Arten von Rotoren auf einer einzigen Drehachse kombiniert: einen Darrieus-Rotor mit drei Rotorblättern sowie einen Wells Rotor. Dadurch ist er in der Lage nicht nur Gezeitenströmungen, sondern gleichzeitig auch Wellen in elektrischen Strom umzuwandeln. Erste Versuche im Wellenkanal des NaREC (UK) werden 2004 durchgeführt, später folgen diverse Modelle und Prototypen. Für die Wellenenergienutzung scheint die Entwicklung jedoch nicht besonders relevant zu sein.

Von staatlichen oder universitären Arbeiten ist mir bislang nichts bekannt. Vermutlich ist man in Holland Brandungswellen gegenüber eher mißtrauisch eingestellt...

Das Land ist allerdings an dem im April 2000 von der EU-Kommission gegründeten thematischen Netzwerk WaveNet beteiligt, das 2003 einen umfassenden Bericht über den Stand der Wellenenergietechnologien veröffentlicht. WaveNet erhält unter dem Teilprogramm Energie, Umwelt und nachhaltige Entwicklung des Fünften Rahmenprogramms über einen Zeitraum von drei Jahren rund 600.000 €. An dem Netzwerk sind 14 Hochschul-, Industrie- und Forschungspartner aus neun EU-Ländern Von sinnvollen Ergebnissen ist allerdings nichts wahrzunehmen, inzwischen (2010) ist auch die Website der damalige Coordinated Action on Ocean Energy vom Netz genommen worden.

Hongkong

Das 2004 gegründete Unternehmen MotorWave, das sich auch mit den Motorwind micro turbines beschäftigt (s.u. Windenergie/neue Designs) ist von Hong Kong aus aktiv, dem ständigen Wohnort des französischstämmigen Lucien Gambarota.

Das von Gambarota entwickelte und patentierte MotorWave System sieht aus wie eine Reihe aneinander gebundene Wasserbälle, wobei jedes Element aus rund 70 Modulen besteht und sich über eine Spanne von rund 300 m erstreckt.

Pro Element soll die Anlage stündlich bis zu 4 m² Wasser auf eine Höhe von 50 m pumpen können. Außerdem kann sie direkt an ein Wasserentsalzungssystem gekoppelt werden. Die Installationskosten werden mit 170 $/kW angegeben, was äußerst gering ist.

Im Februar 2006 wird vor der Küste der Insel Po Toi eine 27,5 m lange und 3 m breite Versuchsanlage aus Edelstahl und Polyfoam, einem hochschwimmenden, elastischen Schaumstoffmaterial, ausgebracht. Die 100.000 $ teure Anlage verschwindet jedoch schon einen Tag später spurlos, möglicherweise gestohlen, so daß die geplante Vorführung vor Medien und potentiellen Investoren wortwörtlich ins Wasser fällt.

Gambarota verspricht daraufhin den Bau einer billigeren Version des Prototyps aus einfachem Stahl. Sein selbstfinanziertes Projekt wird von dem Marine Department und Forschern der Universität Hongkong unterstützt. Das Projekt scheint jedoch eingestellt worden zu sein, denn nach 2006 gibt es keinerlei neue Meldungen mehr darüber.

Indien

Seit Beginn der 1980er Jahre wird konsequent an der Entwicklung von Projekten zur Nutzung der Wellenenergie gearbeitet. Das Potential entlang der 6.000 km langen Küste wird auf 40.000 MW geschätzt.

Besonders motiviert ist Indien nicht nur, weil es auf die teure Einfuhr von Energie angewiesen ist, sondern weil darüber hinaus eine riesige Menge kleiner Fischerhäfen existieren, die aufgrund der natürlichen Küstenformation durch künstliche Wellenbrecher geschützt werden müssen. Hierfür eignen sich sogenannte ‚intelligente Wellenbrecher’, die nicht nur die Häfen vor den Wellen schützen, sondern die Wellenenergie gleichzeitig in elektrische Energie umwandeln.

Ab 1982 untersucht die staatliche geförderte Wave Energy Group am Indian Institute of Technology (IIT) in Madras Wellenenergie-Technologien und führt auch zahlreiche Modellversuche durch.

Im Fischereihafen von Vizhinjam bei Trivandrum (o. Thiruruvananthpuram, Kerala) wird im Oktober 1991 ein OWC-System mit bis zu 150 kW Leistung auf der Grundlage von Beton-Caissons gebaut. 1993 wird am IIT das National Institute of Ocean Technology (NIOT) gegründet, das während einer fünfzehn Jahre langen kontinuierlichen Entwicklungsarbeit aus einer norwegischen Technik für Entwicklungsländer ein dort auch funktionierendes Produkt macht. Im April 1996 wird in Vizinjham eine fortgeschrittene Anlage installiert, doch weitere Details darüber sind nicht aufzufinden.

Meldungen zufolge werden für eine Weiterführung des OWC-Wellenbrecherkonzepts jedoch Mittel bewilligt, um nahe Cochin in Thangasserry (nördlich von Trivandrum) insgesamt 1 km Wellenbrecher mit Wellenenergiekraftwerken (etwa 0,5 bis 1 MW installierter Leistung) auszurüsten. Die Kosten für das Projekt, das in Form einer eigenständigen Gesellschaft verwirklicht wird, werden gemeinsam von den für Fischerei, Bergbau und Energie zuständigen Ministerien getragen, da der Wellenbrecher später gleichzeitig dem Schutz der Fischerboote, dem Verladen von Erzen und der Energieerzeugung dienen soll.

Der Arzt Dr. Pruthvi Raj Avadhuta aus Hyderabad erhält 2002 das Patent für seinen Gezeiten- und Wellenergiewandler, den er als 8 m hohen Bambusturm an der Küste von Manganpudi nahe Machilipatnam (Krishna Distrikt/Andhra Pradesh) erbaut und erfolgreich testet. Dabei wird die Wellenbewegung genutzt, um ein 1 – 1,5 t schweres Gewicht anzuheben, das wie ein Uhrwerk einen 2 kW Generator antreibt. Das abgebildete Foto stammt aus einem veröffentlichten Clip.

Ein weiteres Patent meldet M. Sivasailam aus Tamil Nadu 2003 an, es wird ihm 2007 erteilt und scheint sich um ein ähnliches mechanisches Prinzip zu handeln. Und T. Sampath Kumar aus Bangalore wird 2007 mit einem patentierten mechanischen System bekannt, das er für die indische Firma Nualgi entwickelt. Der Kolben der mit Ketten am Ozeanboden befestigten Schwimmboje namens Indian wave energy device (iwave) bewegt eine Kurbel, die über ein Getriebe mit einen Dynamo verbunden ist. Über praktische Umsetzungen dieser Erfindungen ist nichts bekannt.

Sehr interessant klingen Meldungen vom Oktober 2009, denen zufolge die in Tel Aviv beheimatete Firma Om Sai Mantra Powergen, eine Tochter der israelischen SDE Energy (s.u.), ein memorandum of understanding mit der Regierung der Provinz Gujarat unterzeichnet hat, bei dem es um die Errichtung einer 5 MW Wellenenergie-Anlage bis Ende 2010 geht. Diese soll 5 Mio. $ kosten. Im Erfolgsfall wird der Auftrag für eine 100 MW Anlage in Aussicht gestellt, mit einem auf 700 Mio. $ begrenztem Budget.

Israel

S.D.E. Wave Energy Ltd. (SDE) ist ein Unternehmen in Tel Aviv, Israel, das 2006 behauptet, Weltmarktführer zu sein (?!) – und den kostengünstigsten Wellenstrom herstellen zu können, zu 2 US-Cent/kWh. Die Firma des Erfinders Shmuel Ovadia wird mit 2 Mio. $ vom ‚Chief Scientist of Israel’ finanziert, außerdem wird ihr garantiert, daß ihr 20 Jahre lang 50 MW Strom zu einem Preis von 5,25 US-Cent/kWh abgenommen wird.

Nach 7 Modellanlagen testet SDE seinen patentierten Anlagen-Prototyp erstmals ab Februar 2000 für mehrere Monate im geschichtsträchtigen Jaffa-Hafen von Tel Aviv, wobei dieser bis zu 40 kW leistet. Auch hier wird die Wellenenergie über ein hydraulisches System genutzt, das etwa 28 kWh pro Meter belegter Küstenlänge erwirtschaftet. Nur 10 % der Anlagenteile kommen direkt mit dem Seewasser in Berührung. Eine geplante 1 MW Anlage soll etwa 650.000 $ kosten.

Das Unternehmen plant nun den Bau einer Demonstrationsanlage in Ashdod innerhalb von drei Jahren. Mit dem israelischen Industrie- und Handelsministerium wird ferner die Errichtung eines 50 MW Wellenenergie-Kraftwerks vereinbart, das 20 Jahre lang betrieben werden soll. Außerdem soll in Sri Lanka eine 150 kW Demonstrationsanlage gebaut werden. Anfänglich wird sogar über eine 200 MW Anlage für 130 Mio. $ gesprochen.

Im Mai 2008 behauptet SDE, die zwischenzeitlich schon 4 Tochterfirmen gegründet hat, internationale Aufträge in Höhe von 3 Mrd. $ in den Büchern stehen zu haben – nun würde man nach einer Finanzierung für diese Projekte suchen.

Im Juli 2008 folgt die Meldung, daß SDE eine Vereinbarung mit der VR China unterzeichnet hat, um dort seine Wellenkraftwerke zu installieren. Der Bau der Kraftwerke soll von Investoren aus Hongkong und China finanziert werden. Zwei speziell hierfür gebildete Joint-Ventures in Hongkong sollen eine erste Modellanlage in der Provinz Guangzhou im Süden Chinas bauen. Sollte sich das Modell als erfolgreich erweisen, wird die Einrichtung von Wellenkraftwerken in ganz China starten – mit einer Gesamtkapazität von bis zu 10 GW.

Ebenfalls 2008 soll das Unternehmen eine Vereinbarung mit 25-jähriger Laufzeit mit einem (ungenannten) afrikanischen Land abgeschlossen haben, um dort Wellenkraftwerke mit einen Gesamtleistung von 100 MW zu bauen. Die erwarteten Kosten würden 100 Mio. $ betragen, doch auch hierfür würden noch Investoren gesucht.

Die nächste Nachricht vom Dezember 2009 betrifft das Interesse Zyperns an der SDE-Technologie. Dem Unternehmen zufolge sei man bereits seit drei Jahren im Gespräch. Nun gibt das zypriotische Institute of Energy bekannt, daß man bereit ist SDE dabei zu helfen, seine Energiewandler in Zypern zu etablieren. Als erster Standort wird die Marina von Larnaca ins Auge gefaßt. Die Länge der verfügbaren Wellenbrecher vor der Marina beträgt ca. 400 m, und die Höhe der anrollenden Wellen ist für die Zwecke des SDE-Geräts ebenfalls zufriedenstellend. Zypern erlebt gegenwärtig lange Stromausfälle aufgrund eines starken Rückgangs der Regenfälle, außerdem ist das Land mit einem eklatanten Mangel an Trinkwasser konfrontiert. Hier könnte Strom aus Wellenenergie nützlich sein, um Meerwasser-Entsalzungsanlagen zu betreiben.

Im April 2010 gibt Das Unternehmen bekannt, daß der Bau des 1 MW Kraftwerks in China kurz vor dem Abschluß ist. Ddie Anlage in der Stadt Dong Ping, Provinz Guangzhou, hat rund 700.000 $ gekostet. Die Errichtung einer zweiten Anlage nahe der Stadt Zhanjiang, Provinz Hainan, wird bereits verhandelt.

Im August 2010 installiert SDE im Jaffa-Hafen eine neue 60 kW Wellenkraftanlage, die im Laufe der Zeit auf 50 MW erweitert werden soll. Das Modul besitzt eine einzelne Boje und arbeitet vollautomatisch (sofern dies auch die Wellen tun). Im Vergleich zu ähnlichen Systemen würde die neue Anlage die höchste Effizienz besitzen. Für diese Anlage wird mit der staatlichen Elektrizitätsgesellschaft ein Abnahmepreis von 12 US-Cent pro kWh vereinbart. Inzwischen scheint auch das Geschäft mit Sri Lanka unter Dach und Fach zu sein. Die entsprechende Konstruktion und Erprobung würde bei der Firma Coral in Sebastopol auf der Krim erfolgen.

Ein weiteres Unternehmen, das sich (neben der Windenergie, s.d.) mit Wellenkraft beschäftigt, ist die 2006 gegründete Firma Leviathan Energy Inc. von Dr. Daniel Farb, der seine Wellenturbine am Technion – Israel Institute of Technology testen läßt, während die hydrodynamische Optimierung zusammen mit Prof. Moshe Rosenfeld an der Universität Tel Aviv erfolgt. Das neue System fängt zur gleichen Zeit die Energie sowohl der vertikalen als auch der drehenden Bewegungen der Wellen ein.

2007 soll das Unternehmen eine Absichtserklärung unterzeichnet haben, um in Indien Wind- und Wellenergieprojekte im Umfang von 50 Mio. $ zu entwickeln. 2009 kommt es zu einer Kooperation mit der kanadischen Gezeitenenergie-Firma SeaKinetics Corp. (s.d.), um die Leviathan Energy Wave Turbine weiterzuentwickeln.

2010 investiert Shlomo Gilboa, ein zum Erfinder gewandelter Lokalpolitiker, Millionen von Dollar in die offiziell 2008 gegründete Firma Seanergy in Haifa, die seit 15 Jahren an einem Wellenkraftwerk gleichen Namens arbeitet. Immerhin soll dieses „20 Mal mehr Energie als alle anderen existierenden Wellenenergie-Technologie erzeugen.“ Dies hätten Prototyp-Tests vor der Küste Haifas bewiesen. In dem System wird die Welle ‚gehalten’, während sie normalerweise im Sekundentakt kommt und geht. Dies geschieht durch ein Reservoir innerhalb der Boje, das die Welle quasi ‚einfängt’. Eine Seanergy Farm von 300 m² soll rund 1 Mio. m³ entsalztes Wasser produzieren (aber in welchem Zeitraum? Pro Tag?).

Seanergy arbeitet mit der Israel Electric Corporation zusammen und wird von Ingenieuren der Universität Haifa unterstützt. Nach kleineren Laborversuchen wird 2009 eine etwa vierstöckige, sehr professionelle Testanlage gebaut (an Land), die auch erfolgreiche Resultate erbringt. Das System firmiert auch unter dem Namen Turbo Outburst Power (TOP) bzw. Top Desalination System (TDS). Mitte 2010 ist das Unternehmen mit einer Reihe von großen und kleinen Unternehmen auf der ganzen Welt im Gespräch, um eine erste Anlage mit vier Stück Vierer-Bojen im Umfang von 2 Mio. $ zu finanzieren.

Japan

Ein 1977 beantragtes und 1997 in den USA erteiltes Patent (4.179.886) beschreibt ein relativ kompliziertes Wellenkraftwerk, das von dem Erfinder Junjiro Tsubota aus Tokio stammt. 1980 folgt ein weiteres Patent (4.208.875), 1981 ebenso (4.258.269). Inhaltlich gleichen sie sich weitgehend. Von einer Umsetzung ist nichts bekannt.

Seit 1978 experimentiert man mit sogenannten Wellenklappen, die man zu schwimmenden Flößen mit Drehgelenken zusammenfügt. Die Internationale Energie-Agentur unterstützt dieses Kaimei (Meereslicht) genannte Projekt, bei dem die in den Bojenkörpern installierten Turbogeneratoren durch das Steigen und Fallen der Wasseroberfläche kolbenartig in Bewegung versetzt werden. Dadurch wird die Wellenbewegung in eine Knickbewegung und schließlich in Kompressionsarbeit in den Zylindern mit Kolben umgesetzt. Große Wellenflöße von 12 x 80 m sollen komprimierte Luft zum Betrieb von Turbogeneratoren erzeugen, pro Quadratmeter Floß etwa 2 kW. 

Im Dezember 1979 versorgt vor der Insel Honsuh eine 80 kW Versuchsanlage (andere Quellen nennen 125 kW) 1.000 Häuser über 5 Stunden mit Strom, wobei 8 Generatoren auf jeweils 80 m langen Schwimmplattformen im Einsatz sind. Weiterführende Planungen sprechen von 2 MW Einheiten.

Das Kaiyo-System wird 1980 auf Iriomote Island nahe Okinawa in Japan installiert. Bei diesem Wellenenergiewandler handelt es sich im Grunde um zwei Salter-Ducks (s.o.), die zusammen in einem Caisson befestigt sind. Gegenüber der Originalkonstruktion fehlt jedoch die gemeinsame Verbindungsachse, und die bewegten Körper arbeiten gegenüber Referenzpunkten an Land. Die zwei Auftriebskörper sind je 6 m breit und 7,25 m lang, der gemessene Wirkungsgrad liegt bei rund 25 %.

Ab 1983 gibt es ein 40 kW OWC in Sanze.

Das Kujukuri-OWC aus dem Jahre 1987 weicht insofern von allen anderen bisher installierten Systemen ab, da hier insgesamt zehn Oszillationskammern eingesetzt sind, die alle zusammen über eine Hochdrucksammelleitung an einen Speicherbehälter angeschlossen sind. Auf diese Art wird nur eine 30 kW Turbine benötigt, die mit einer gerichteten und relativ gleichmäßigen Strömung betrieben werden kann.

Obwohl dieses System preiswerter ist als andere Systeme, ist über die Erkenntnisse die mit dieser Konstruktion gewonnen wurden, kaum etwas bekannt. Fast alle bisherigen Überlegungen zur Nutzung von Wellenenergie mittels Luftturbinen-Kraftwerken basieren darauf, daß die Energie sowohl der Ein- als auch der Ausströmung direkt genutzt wird. Die bislang einzige Ausnahme ist das Kujukuri-OWC. Es ist jedoch durchaus denkbar, daß - wie bei der Nutzung der Gezeitenenergie - unter Verwendung nur einer Strömungsrichtung nahezu die gleiche Leistung mit wesentlich geringerem Aufwand erzielt werden kann. Bei der Nutzung einer einzigen Strömungsrichtung fällt die genutzte Strömung deshalb stärker aus, weil die Gegenströmung nicht geschwächt wird. An dieser Stelle besteht allerdings noch grundlegender Forschungsbedarf.

Das seit 1988 existierende 60 kW OWC in Sakata wird als Beton-Caisson realisiert, welches als Teil eines Wellenbrechers konzipiert ist.

Eine Anlage nach dem ‚Wellenbrecher-System’ (ähnlich der ersten Pilotanlage in Toftestallen, Norwegen) liegt in der Bucht von Tokio. Sie ist 80 m lang, 12 m breit und 15 m hoch, wiegt 750 Tonnen und hat eine Leistung von 1 MW. Wellen bis zu 4 m können genutzt werden.

Wissenschaftler des Muroran Institute of Technology und der Narasaki Co. Ltd., ebenfalls in Muroran, entwickeln gemeinsam ein Wellenkraftwerk mit dem Namen Pendulor, dessen Prototyp ab April 1983 über 32 Monate lang betrieben wird. Es handelt sich um eine Caisson-Anlage mit einer Art Klapptor, das an einen hydraulischen Druckkreislauf angeschlossen ist.

Nach 20 Monaten wird der Prototyp durch einen Sturm beschädigt und muß deshalb verstärkt werden. Die verbesserte Ausgabe zeigt nach ihrer Installation im November 1985 eine sehr hohe Stabilität gegenüber Stürmen, doch die Effizienz ist noch immer unbefriedigend.

Eine wesentlich überarbeitete Neuauflage namens New Pendulor mit 5 kW Nennleistung wird im August 1998 am gleichen Standort an der Südküste von Hokkaido installiert und die Versuche im letzten Quartal des Jahres beweisen die inzwischen erreichte höhere Effizienz. Später wird eine 300 kW Anlage geplant, die anscheind jedoch nicht verwirklich wird.

Ab 1981 ist auch eine kleine Ausgabe mit 20 kW zur Beheizung des öffentlichen Bades einer Fischereikooperative im Hafen Mashike in Betrieb, die allerdings ebenfalls bei einem Sturm zerstört wird und 1983 durch ein kürzer gebautes Modell ersetzt wird.

Der in Muroran entwickelte Pendel-Wellenenergiekonverter kann mit verschiedenen Betriebsarten eingesetzt werden, d.h. mit konstanter Geschwindigkeit, mit konstanter Kraft oder mit konstanter Energieabgabe. Mit dem Pendel-Wellenenergiekonverter liegen inzwischen reichhaltige Versuchserfahrungen aus fünfzehn Betriebsjahren vor.

Das System gilt als robust und einfach, hat mit 40 - 50 % einen recht hohen Wirkungsgrad und ist einfach zu warten, da die Lagerungs- und Antriebsteile alle oberhalb des Wasserspiegels liegen. Die aktuelle Version des in Muroran realisierten Typs hat einen zusätzlichen Kanal neben dem Pendel zur Verbindung des Meeres mit dem Raum hinter dem Pendel. Die Zusatzkonstruktion soll die Leistung erhöhen, aber auch gleichzeitig die Maximalbewegungen während Sturmsituationen dämpfen.

Die Firma Kansai hat in Miyazu ebenfalls ein Pendel-Wellenenergiekraftwerk verwirklicht. Das Auftriebspendel-Wellenenergiekraftwerk ist in einem Caisson installiert, an dessen Boden es gelagert ist; das eigentliche Pendel wird durch Auftrieb in der Neutralposition gehalten. Die Zielsetzung war es, ein Kraftwerk zu entwickeln, das auch bei extrem niedrigen Wellen Strom erzeugen kann: Bei nur 10 cm Wellenhöhe werden 100 W Strom erzeugt (bei 5 m Breite des Caissons).

Ein weiterer Prototyp ist die japanische Mighty-Whale Anlage. Diese schwimmende Plattform in ‚Fischform’ soll die Wellenenergie in elektrische Energie, Wärme oder komprimierte Luft umwandeln. Sie hat Luft- und Schwimmkammern, ihre Lage wird durch die abgeschrägte Form des Schwimmkörpers stabilisiert. Der Nutzen der Anlage ist nicht nur durch die Energiewandlung gegeben, sondern auch dadurch, daß auf der wellenabgewandten Seite nur noch kleine Wellen vorherrschen: Sie soll daher auch zum Schutz von Fischzuchtanlagen Verwendung finden.

Das Mighty-Whale Projekt wird in zwei unterschiedlichen Maßstäben in Wellenkanälen und Wellenbecken getestet. Es werden auch Vergleiche zu normalen Unterwasserwellenbrechern durchgeführt. Der maximale, in Versuchen im Maßstab 1:100 bestimmte Wirkungsgrad der Konstruktion liegt bei 60 % hinsichtlich der Energienutzung, die Wellenhöhenreduktion hinter der Anlage beträgt bis zu 80 %.

Der Baubeginn für das 120 kW Mighty-Whale Projekt ist bereits 1996, und die Tests im Meer beginnen im März 1998. Die bisherigen Projektkosten der 50 m langen, 30 m breiten und 12 m tiefen Anlage betragen 1,3 Mio. $ für den Entwurf, 10 Mio. $ für die Realisation und etwa 4 Mio. $ für die Tests im Meer. Später ist von dem Projekts nichts mehr zu hören.

Sehr interessant ist eine Entwicklung, die Anfang 2008 bekannt wird. Der 69-jährige japanische Abenteurer Kenichi Horie plant nämlich eine Solo-Reise mit dem weltweit modernsten von Wellen angetriebenen Boot von Hawaii nach Japan.

Die Suntory Mermaid II wandelt Wellenenergie in Schub um, indem sie zwei Flossen nutzt die unter dem Bug angebracht sind. Diese bewegen sich mit den Wellen auf und ab und erzeugen die ‚Kicks’, die das Boot vorwärts treiben. Eine ähnliche Technologie sei bereits 1850 in England erfunden aber dann nicht weiter verfolgt worden. Ich habe am Ende dieses Kapitels eine eigene Zusammenfassung der bisherigen Entwicklungen im Bereich der wellenbetriebenen Bootsantriebe angefügt.

Horie hatte u.a. 1996 den Pazifik überquert – mit einem Katamaran aus recycelten  Bierdosen, und 1999 fährt er mit der aus recycelten Bierfässern bestehenden Malt’s Mermaid II von San Fransisco aus nach Japan – und 2002 mit der Malt’s Mermaid III wieder retour. 2004 folgt eine nonstop Weltumrundung mit der ersten Suntory Mermaid.

Das neue Boot, ein 9,5 m langer, 3,5 m breiter und 3 t schwerer Katamaran aus recyceltem Aluminium, wird von Yutaka Terao und den Forschern der Universität Tokai in der japanischen Hafenstadt Shimizu entwickelt, und der Start erfolgt Mitte März 2008. Für die 7.000 km lange Strecke braucht Horie allerdings 111 Tage (andere Quellen: 108 Tage), da das Boot im Schnitt langsamer als mit Schrittgeschwindigkeit fährt (ca. 1,5 Knoten). Maximal werden 5 Knoten erreicht.

Das Interesse der Branche ist trotzdem relativ hoch, da eine entsprechende Konstruktion zusätzlich zum Dieselmotor Schätzungen zufolge bis zu 15 % Kraftstoff einsparen könnte.

Und falls Sie eine von Wellen und Solarzellen betriebene Licht-, Radio- oder GPS-Boje für Ihr Wassergrundstück erwerben möchten, können Sie sich an die schon 1951 gegründete Ryokuseisha Corp. in Tokio wenden.

Ab 2006 kooperiert die Firma Hyper Drive Corp. aus Tokio mit Wissenschaftlern von SRI International aus den USA (s.d.) bei dem Projekt, die dort neu entwickelte Technik namens Electroactive Polymer Artificial Muscle (EPAM) im Bereich der Wellenenergie zu nutzen. Mit einem Versochsmodell des gummiartigen Materials gelingt es bereits 2008 genug Strom zu erzeugen um eine schwache Lampe zum Erleuchten zu bringen.

Das Unternehmen hat den Plan, um 2010 Systeme mit einer Leistung von 100 W vorstellen zu können und anschließend entsprechende Umsetzungen auf den Markt zu bringen.

Kanada

Der Erfinder John Berg beginnt Ende der 1970er an einem Wellenkraftwerk zu arbeiten, das er selbstbewußt Waveberg nennt. Im Rahmen seiner Firma Waveberg Development Ltd. in New York investiert er in die Entwicklung und die Patente mehr als 1 Mio. $ (bis 2010). Sein System scheint sich durch eine besondere Stabilität auszuzeichnen – vielleicht weil es auf einer Dreieckstruktur aus einem zentralen Schwimmer mit drei Auslegern beruht.

Die oszillierenden Bewegungen der gelenkig verbundenen Ausleger betreiben eine Seewasserpumpe, die dieses mit hohem Druck durch Rohrleitungen an Land fördert, wo die Energie in Strom umgewandelt wird. Als Materialien werden korrosionsbeständige und langlebige Kunststoffrohre und Glasfaserverbundwerkstoffe genutzt, was auch eine günstige und einfache Herstellung erlaubt.

1990 und 1991 wird ein großes Modell am Institute for Ocean Technology des National Research Council (NRC) in St. John, Neufundland, mit Erfolg getestet. 1992 beginnt ein Versuchsbetrieb auf offener See bei Lunenburg, Neuschottland, der 14 Monate andauert. Die Waveberg-Anlage überlebte mehrere Stürme, die riesigen Wellen verstärken ihre Leistung und verursachen keine Schäden.

Ein Prototyp mit 11 m Durchmesser wird 1996 bei Cape Canaveral in Florida getestet, und überlebt im Folgejahr ebenfalls einen extremen Sturm. Danach scheint es eine Pause gegeben zu haben, denn erst 2004 wird auf der Emerging Technologies Conference am MIT ein neuer Prototyp mit 4,5 m Durchmesser präsentiert.  2006 folgen Tests an einem Modell im Maßstab 1:50 in dem Wellentank des Hydraulic and Maritime Research Centre (HMRC) des University College Cork in Irland, wo bis 2009 weitere Untersuchungen an dieser Technologie durchgeführt werden.

Ein kommerzieller Waveberg in voller Größe soll 50 m groß sein und über 100 kW leisten, der Herstellungspreis wird auf 150.000 $ geschätzt. Die Technologie ist durch mehrere Patente geschützt, deren jüngstes 2018 ausläuft.

2010 arbeitet Berg an einem weiterentwickelten Modell im Maßstab 1:35, in weiteren Schritten sind Ausführungen in 1:12 und 1:4 geplant, anschließend ein Modell in voller Größe. Diese 50 m Anlage soll am EMEC in Orkney getestet werden und dann ‚auf Tour’ gehen – bis nach Korea. Ebenfalls 2010 erhält Berg gemeinsam mit Paul T. Wegener ein bereits 2005 angemeldetes Patent zur Nutzung von Tragflächen und anderen strömungsumsetzenden Formen zur Steigerung des Outputs schwimmender Wellenkraftwerke.

Im Jahr 1998 kommt der von Per Andersen aus Mississauga, Ontario, erfundene Floating Wave Generator (FWG) in die Presse. Das Unternehmen Andersen Wave-Tech Inc. (AWTI) patentiert und entwickelt das System, das mittels der Wellenenergie das Wasser auch reinigen und mit Sauerstoff anreichern soll. Außerdem soll es in der Lage sein, auf Wunsch sogar künstliche Wellen zu erzeugen. Außer einer kleinen Versuchsanlage, die in Frenchman’s Bay Yacht Club in Pickering, Ontario, zu Wasser gelassen wurde, scheint jedoch nicht viel mehr unternommen worden zu sein.

Unter dem Namen WET EnGen entwickelt und patentiert das 2004 gegründete Unternehmen Wave Energy Technologies Inc. aus Ketch Harbour ein eigenständiges Wellenenergie-System, das von Alan Vowles, Brian Kurczaba und Heather Acres erfunden worden ist. Die Wellen heben und senken bei diesem System einen großen, schaufelförmigen Kollektor (Smart Float), der sich an der verankerten und um 45° geneigten Achse auf und ab bewegt, was den Mechanismus zur Energieerzeugung darstellt. Auch mit dem WET EnGen soll Strom produziert und/oder Wasser entsalzt werden.

Das einfache Design beweist seine Funktionalität sowohl bei Laborversuchen als auch bei Tests im offenen Wasser, die zwischen 2004 und 2007 stattfinden. Das Unternehmen nutzt dabei die Testmöglichkeiten des National Research Council in Sandy Cove, Neuschottland. 2005 werden erste Investitionsmittel eingeworben, und 2006 wird ein 20 kW Modell auf offener See sowie im Wellenkanal des Institute of Ocean Technology (IOT) in St. John auf Neufundland getestet.

2007 wird eine Zusammenarbeit mit (ungenannten) wissenschaftlichen und kommerziellen Institutionen begonnen und ein Businessplan für die WET EnGen Technologie entwickelt.

Im Mai 2007 nimmt das inzwischen in Halifax bzw. Toronto ansässige Unternehmen noch an der All-Energy 07 Exhibition and Conference in Aberdeen, Schottland, teil, danach werden die Aktivitäten anscheinend eingestellt.

Die Firma SyncWave Energy Inc. (SEI) im kanadischen Pemberton, Vancouver, entwickelt und testet Mitte 2005 einen kleinen Wellenenergiekonverter namens Power Resonator, der in Form eines vernetzten Feldes ab 2008 zum Einsatz kommen soll. Das Unternehmen war 2004 als Sieber Energy Inc. gegründet worden.

Bei dem Power Resonator handelt sich um eine zylindrische Boje mit mehreren Schwimmern, deren tief ins Wasser reichende, bewegliche Achse einen hydraulischen Kreislauf in Gang setzt, dessen Generator sich an Land befindet. Damit wird der elektrische Kreislauf weitab vom Meerwasser gehalten. Die auch SWELS genannte Technologie wird mit Unterstützung von Wissenschaftlern und Ingenieuren der University of Victoria entwickelt, und das erste Design einer Versuchsanlage für die offene See entsteht zusammen mit der Marinus Power LLC aus Houston, Texas.

Die Arbeiten verzögern sich aber stark, bis das Unternehmen im März 2009 durch die Sustainable Development Technology Canada (SDTC), einer regierungsseitig gegründeten non-profit Organisation, mit umgerechnet 2,2 Mio. US $ gefördert wird. Einen Monat später kommen weitere 1,6 Mio. $ aus dem ICE Fund der Provinz British Columbia hinzu. Zusammen mit 1 Mio. US-$ in Form von Sachleistungen der Cianbro Corporation, einem Industriepartner von Marinus, hat SEI damit 60 % der benötigten Mittel zusammen, um das Demonstrationsprojekt zu finanzieren.

Dem Stand von 2010 zufolge plant das inzwischen in Nanoose Bay, British Columbia, ansässige Unternehmen, den Resonator 2011 vor der Westküste von Vancouver Island ins Wasser zu lassen.

Anfang September 2007 läßt das kanadische Unternehmen Finavera Renewables Inc. aus Vancouver, British Columbia, seine 22 m hohe und 40 t wiegende Testboje namens AquaBuOY bei Newport vor der Küste Oregons zu Wasser, wo sie zwei Monate lang im praktischen Betrieb erprobt werden soll.

Auch bei diesem System wird mittels der periodischen auf und ab Bewegung das Salzwasser direkt und unter Hochdruck durch Turbinen gepreßt, wobei die einzelnen Bojen ihren Strom dann über unterseeische Kabelverbindungen an Land leiten. Eine der Testanlagen ist zusätzlich auch noch mit Solarpanelen und kleinen Windrädern ausgestattet.

Einen Tag, bevor das 2 MW leistende Gerät wieder aus dem Wasser geholt werden soll, versinkt es bis in eine Tiefe von rund 35 m und bildet damit eine Gefährdung für die lokalen Krabbenfischer. Eine Bergung der 2 Mio. $ teuren Boje kommt für das Unternehmen aus finanziellen Gründen zur Zeit nicht in Frage.

Im Juni 2007 wird bei den Oregon Iron Works mit der Konstruktion des Modells AquaBuOY 2.0 mit einem Durchmesser von 3 m begonnen, das bereits im August fertig und im Oktober öffentlich vorgestellt wird. An dem Projekt nehmen diverse Firmen und Institutionen teil, unter anderem das SAIC, die Oregon Iron Works, die Elliott Bay Design Group, David Evans & Associates, Dunlop Oil & Marine, ABB und Honeywell International Inc. Die anschließenden Tests erfolgen vor der Küste von Newport, Oregon.

Im Dezember 2007 vereinbart Finavera mit der Pacific Gas and Electric Co. (PG&E) den Bau einer 2 MW Wellenfarm mit 8 Bojen rund 4 km vor der nordkalifornischen Küste (Humboldt County), die bis 2012 fertig sein soll. Im Erfolgsfall soll die Farm anschließend bis auf 100 MW erweitert werden. Das Projekt wird im Oktober 2008 allerdings zunichte gemacht, als die California Public Utilities Commission die Genehmigung verweigert.

Im November 2008 gibt das Unternehmen bekannt, daß es seine Tochter Finavera Renewables Ocean Energy Ltd. (samt aller Rechte an der AquaBuOY Wellenenergie-Technologie) verkaufen will, um sich in Zukunft ausschließlich auf Windenergieprojekte zu konzentrieren. Im Februar 2009 werden trotzdem bei der Federal Energy Regulatory Commission ein Lizenzantrag für das Makah Bay Pilotprojekt in Washington eingereicht, und im Humboldt County eine Vorläufige Genehmigung für ein Wellenenergie-Projekt in Kalifornien beantragt. Aktuellere Informationen scheint es bislang nicht zu geben.

Das Surf Power Wellenenergiesystem, das von der 2003 gegründeten Firma Seawood Designs Inc. (SDI) in Vancouver Island entwickelt wird, besteht aus einem großen tragflächenartigen Ponton aus Stahl und Aluminium, der an einer am Meeresboden verankerten Stangenhydraulik befestigt ist. Auch hier wird ein hydraulischer Kreislauf in Gang setzt, dessen von einer Pelton-Turbine betriebene Generator sich an Land befindet. Die rechteckigen, leicht flügelförmigen Pontons können sich vertikal und horizontal bewegen, wiegen jeweils 16 t und sind 6 x 22 bzw. 26 m groß. Eine Farm aus 50 Pontons soll 25 MW erzeugen und zwischen 25 Mio. $ und 38 Mio. $ kosten.

Die Erfindung von Charles Wood erhält 2005 ein US-Patent, und im Juni wird ein Modell im Maßstab 1:22, das immerhin 4 W leistet, im Huron See in Ontario getestet. Nach einer längeren Pause wird im September 2009 von Dynamic Systems Analysis Ltd. (DSA) in Victoria, BC, der erste Teil einer ausführlichen dynamischen Simulation veröffentlicht, die durch eine Förderung von NRC-IRAP ermöglicht wurde. Einen Monat später folgt eine Patenterteilung in Großbritannien. Versuche mit einem Modell im Maßstab 1:10 beginnen am Institute for Ocean Technology (NRC-IOT) in St. John im Mai 2010.

Neuseeland

Neuseeland verfügt über einige der besten maritimen Energieressourcen in der Welt. In einer offiziellen Studie aus dem Jahr 2008 wird das nutzbare Potential der Wellenenergie auf 7 - 8 GW geschätzt, und das von Gezeitenströmen auf 1 GW.

Mitte 2004 beginnt das staatlich geförderte, vierjährige Wave Energy Technology Research and Development Programme (WET-NZ), das von einem Konsortium des National Institute of Water & Atmospheric Research (NIWA) in Wellington, der staatlichen Industrial Research Ltd. (IRL) in Christchurch und der privaten Technologie- und Beratungsfirma Power Projects Ltd. (PPL) in Wellington durchgeführt wird.

Im Rahmen des Programms soll eine Effizienz-maximierte Wellenenergie-Anlage für Tiefen von 20 – 100 m entwickelt werden, die auf der Verwendung neuartiger Direktantriebe und der adaptiven Reaktion auf Veränderungen der Wellenbewegungen beruht. Dabei wird versucht, sowohl die kinetische als auch die potentielle Energie der vorbeilaufenden Wellen zu nutzen. Die kompakten, leichten und modularen Systeme sollen jeweils bis zu 500 kW leisten.

Weitere Projektziele sind die Evaluation, Anpassung und Vermarktung weiterer Wellenenergie-Technologien, die hydrodynamischen Modellierung von Wellenstrukturen, die Analyse von Wellenenergiepotentialen und die Entwicklung eines direkt angetriebenen Funktionsmodells der oben erwähnten neuen Technologie. Im Juni 2006 beginnt die NIWA mit der Aufnahme von Daten, indem eine Datawell wave rider Boje rund 4 km vor der Küste von Northland ins Wasser gebracht wird.

Ebenfalls 2006 wird die Aotearoa Wave and Tidal Energy Association (AWATEA) gegründet, wobei die Kurzfassung einem sehr gut passenden Wort in der Maori-Sprache entspricht: ‚neue Dämmerung’ oder ‚neuer Anfang’. Aufgabe der Organisation ist die Unterstützung und Beschleunigung der Entwicklung einer marinen Energiewirtschaft.

Zeitgleich erfolgen erste Tests im Wellentank der University of Auckland sowie der Bau einer 2 kW Versuchsanlage im Maßstab 1:4 durch das NIWA, welche die Funktionsfähigkeit des Systems belegen soll. Es wird hierfür mehrmals im Hafen von Lyttelton im offenen Wasser getestet.

Das Entwicklungsteam hat ein einzigartiges Konzept entwickelt und zum Patent angemeldet. Es besteht aus einem kleinen, schlanken Gerät, das an der Oberfläche pendelt, wobei die Stromerzeugung durch die Rotation des Geräts um seinen Drehpunkt zwischen dem unter Wasser befindlichen Hauptholm und dem Schwimmer erfolgt. Für Transportzwecke wird der Schwimmer festgestellt, wodurch die flach im Wasser liegende Anlage leicht abgeschleppt werden kann. Nach den Tests in Lyttelton wird sie nach Wellington überführt, damit das NIWA mit Verankerungsversuchen beginnen kann. Außerdem startet die IRL mit dem Bau einer Anlage in voller Größe, während die Datawell-Boje zu anderen Standorten versetzt wird, um weitere Messungen durchzuführen. Am ihrem ersten Standort registrierte sie Wellen bis zu 8 m Höhe.

Im Dezember 2006 wird der zwischenzeitlich fertiggestellte 6 m lange vorkommerzielle 500 kW Wellenenergiewandler im Hafen von Lyttelton erstmals zu Wasser gelassen und Anfang 2007 beginnen die Feldtests, die zwei Jahre lang laufen sollen. Der letzte bislang veröffentlichte Report stammt allerdings vom August 2007, danach wird es ruhig um das Projekt.

Im Mai 2009 ist zu erfahren, daß der Vorschlag des WET-NZ für ein Wellenkraftwerk vor der Küste von Taranaki mit 760.000 $ aus dem im Oktober 2007 aufgelegten und mit 8 Mio. $ ausgestatteten staatlichen Marine Energy Deployment Fund gefördert wird ($ = Neuseeländ. $). Auch diesmal sind die PPL und die IRL wieder mit an Bord. Projektziel ist der Bau und die Inbetriebnahme einer vorkommerziellen Anlage in halber Größe und einer Leistung von 20 kW. Ein entsprechender 2 kW Prototyp wird vor Canterbury und im Hafen von Wellington getestet.

Zwischen 2005 und 2009 sollen landesweit rund 26 Meeresenergie-Projekte vorgeschlagen worden sein, die von konzeptionellen Ideen über Forschungsprojekte von Universitäten bis zu Inbetriebnahme-Projekte reichen. Eines der Projekte betrifft eine Gezeitenenergie-Turbine der Firma Crest Energy, die 2008 als erste Begünstigte eine Förderung des Marine Energy Deployment Fund in Höhe von 1,85 Mio. $ erhalten hat und an einer Versuchsanlage arbeitet, die in der Hafenzufahrt von Kaipara im Norden Aucklands installiert werden soll (s.d.).

Im März 2010 meldet die Presse den Plan der Industrial Research Ltd., im Sommer 2011 eine experimentelle Wellenkraft-Anlage 4,5 km vor der Küste von Waitara in einer Wassertiefe von 25 m zu installieren. Das Gerät von halber Größe (ca. 17 m Länge) soll in New Plymouth gebaut werden, 20 kW leisten und für rund 5 Jahre betrieben werden.

Im Juli 2010 wird das Chatham Island Projekt als das dritte ausgewählt, das eine Förderung des Fonds erhält, diesmal sind es 2,16 Mio. $. Der Vorschlag der Chatham Islands Marine Energy Ltd. (CHIME) beinhaltet den Bau eines Land-basierten OWC-Wellenkraftwerks mit zwei 110 kW Wells-Turbinen an der Südwestküste von Chatham Island, das mehr als die Hälfte des Strombedarfs der 650 Inselbewohner decken und den Gebrauch von Dieselgeneratoren reduzieren soll. Die 5 Mio. $ teure 220 kW Anlage nahe Point Durham im Südosten der Stadt Waitangi soll im Juli 2012 in Betrieb gehen. Im Erfolgsfall stellt dies einen Technologiewechsel dar, der auch leicht auf anderen Inseln umsetzbar ist.

Die restlichen 880.000 $ des Fonds werden im September 2010 ausgelobt. Fast zeitgleich bekommt die WET-NZ eine Förderung in Höhe von mehr als 2 Mio. $ vom US Department of Energy, um ihr Wellenergiesystem in den USA einzusetzen. Der Antrag hierzu wird von der amerikanischen Partnerfirma Northwest Energy Innovations aus Portland, Oregon, eingereicht, wo zunächst eine Anlage im Maßstab 1:4 getestet werden soll. Gleichzeitig sind Versuche im Wellentank der Oregon State University geplant. WET-NZ hofft, dadurch bald zu einem 100 kW System vorstoßen zu können, das für einen kommerziellen Einsatz geeignet ist.

Norwegen

Wissenschaftler der Universität von Trondheim errechnen, daß die Wellenenergie an den 2.500 km langen Felsfjorden des Landes eine Leistung von 600 Mio. MW besitz. Die Regierung läßt daraufhin in den 1980er Jahren auf der Insel Toftestallen in der Nähe von Bergen zwei unterschiedliche Verfahren erproben:

Die um 1986 errichtete erste Pilotanlage besteht aus einem langen Betondamm der so konstruiert ist, daß nur hohe Fluten und Wellenkronen über die Barriere schwappen. Sie werden in einem über dem Meeresspiegel gelegenen Reservoir aufgefangen, von wo aus sie durch einen Abfluß ins Meer zurück geleitet werden und dabei eine Turbine antreiben. Nachteile dieser Tapchan genannten Methode (Tapered Channel = spitz zulaufender Kanal) sind der aufwendige Betondamm und der niedrige Wirkungsgrad. Zudem schleudern die Wellen immer wieder Geröll über die Staumauer und verstopfen den Abfluß des Auffangbeckens. Ein Vorteil besteht allerdings darin, daß die eigentlichen Maschinen zur Energieproduktion nicht den Ozeanbedingungen ausgesetzt sind, wodurch eine längere Haltbarkeit und bessere Wartungsmöglichkeiten erreicht werden.

Weiter unten beim SSG-Projekt werden wir ein weiteres Mal auf diese Technik treffen. Für das hier veröffentliche Foto von 2008 – es zeigt den teilweise zerstörten Zufluß – bedanke ich mich bei Gangolf Jobb.

Das zweite Pilotkraftwerk hängt (bzw. hing), einer mächtigen Orgelpfeife gleich, in einer Felsnische westlich der Stadt Bergen und funktioniert wie ein Wasserkolben.

Die ‚Schwingende Säule’ (OWC) wird nach vierjähriger Entwicklungszeit 1984 durch die Firma Kvaerner Brug A.S. in Oslo errichtet. Es handelt sich um einen stabilen Betonbau von etwa 16 m Höhe mit einer seewärts offenen Kammer, in welche die Wellen einlaufen. Unter der Wasseroberfläche gibt es eine 3,5 m breite Öffnung, die in einen senkrecht stehenden Betonschacht mündet, in dessen oberem Teil eine Luftturbine mit einem Durchmesser von 2 m und einem Gewicht von 9 t sitzt. Die in der Kammer aufgestaute Welle treibt Wasser in den Schacht, worauf der Wasserspiegel steigt. Wenn die Welle abläuft und ausströmt, sinkt der Wasserspiegel wieder: Er oszilliert mit der Frequenz des Seegangs bis zu 7 m auf und ab und wirkt wie ein Kolben, der Luft aus der Kammer durch die Turbine treibt bzw. wieder durch die Turbine in die Kammer saugt.

Die hier eingesetzte Wells-Turbine behält unabhängig von der Strömungsrichtung der Luft immer die gleiche Drehrichtung bei, und dies mit einer ziemlich gleichmäßigen Drehzahl von 1.000 bis 1.500 U/min. Die OWC-Anlage hat 500 kW Leistung. Beanstandet wird allerdings die extrem hohe Lautstärke des Luftpropellers, der eher wie eine Sirene klingt. 

Anfang 1989 gibt das Unternehmen bekannt, daß ein heftiger Sturm die Versuchsanlage losgerissen und aufs offene Meer hinausgetrieben hat, wo sie gesunken ist. Es sei nicht vorhersehbar, ob die 106 Mio. DM teure Anlage wieder geborgen werden könne. 

Es gibt in Norwegen außerdem Versuche zur ‚Bündelung’ von Wellen bis zu einer Tiefe von 30 m mittels sogenannter ‚Wellen-Linsen’. Schätzungen zufolge könnte eine 150 km lange Kette aus 1 kW Wellengeneratoren den gesamten Jahresbedarf des Landes von 70 Mrd. Kilowattstunden decken (Stand 1980). Das System erinnert an die HydroPowerLens aus Holland (s.o.).

Der Seawave Slot-Cone Generator (SSG) wiederum besteht aus drei übereinander angeordneten Reservoirs, die von überspülenden Wellen gefüllt werden, sowie einer Mehrstufen-Turbine (Multi Stage Turbine, MST) die von dem hinauslaufenden Wasser betrieben wird. Dieses Anlagenkonzept läßt sich relativ leicht in Deiche integrieren. Der Erfinder Egil Andersen aus Haugesund verkauft sein Patent an das 2004 gegründete norwegische Unternehmen Wave Eenergy SSG, das in Tananger, nahe der Stadt Stavangar, beheimatet ist.

Ähnlich wie bei der auf Toftestallen realisierten Tapchan-Anlage wird das Wasser der auf den Strand auflaufenden Wellen über einen ansteigenden, spitz zulaufenden Kanal in ein erhöhtes Becken geleitet, aus dem es durch eine Turbine wieder in das Meer zurücklaufen kann. Das System benötigt aufgrund des Speicherbeckens mehr Platz als die meisten anderen Wellenenergiesysteme und kann aufgrund der Einlaufverluste (einschließlich der Flachwassereffekte) nur einen begrenzten Teil der anfänglich, d.h. im tiefen Wasser zur Verfügung stehenden Energie nutzen. Durch die Abflußvergleichmäßigung (so wird das wirklich genannt!) des Speicherbeckens und den Einsatz einer Niederdruckwasserturbine ist diese Anlagenform aber wesentlich problemloser zu betreiben als andere Systeme. 

2005 folgen verschiedene Simulationen und gemeinsam mit der norwegischen University of Science and Technology wird das Konzept der patentierten Mehrstufen-Turbine weiterentwickelt – mit Förderung des Renergi-Programms des Norwegischen Forschungsrates in Höhe von 715.000 NOK. Man plant nun, an der Westlüste der norwegischen Insel Kvitsøy eine Pilotanlage zu errichten, da die Wellen dort eine durchschnittliche Energiedichte von 19 kW/m aufweisen. Wave Energy arbeitet außerdem am Konzept einer kreisförmigen, schwimmenden Offshore-Anlage, die z.B. zur Versorgung von Ölbohrplattformen (!) genutzt werden kann.

Ebenfalls 2005 folgt eine 1 Mio. € Förderung durch die EU, welche die Durchführung von Versuchen an der Universität von Aalborg im Maßstab 1:25 und die Planung einer Anlage in voller Größe erlaubt. An diesem Projekt sind unter der Koordination durch Wave Energy acht weitere europäische Partner beteiligt. Anfang 2006 wird bekanntgegeben, daß ENOVA 23,5 % der Bau- und Installationskosten übernehmen wird.

Bis Ende 2006 gelingt es Wave Energy zusätzliches Investitionskapital in Höhe von 22,5 Mio. NOK einzuwerben, womit die Finanzierung der Pilotanlage gesichert ist. Im Oktober 2007 erhält die Firma einen 200.000 NOK schweren Preis der Næringslivets Internasjonaliseringsstiftelse (NORINT). Zu dieser Zeit verhandelt Wave Energy über Projekte in Norwegen, Dänemark und den USA.

Im Februar 2009 zeichnet ein besonders interessantes Projekt ab, die Einbindung einer SSG-Anlage mit 10 MW Leistung in das Modernisierungskonzept des dänischen Hafens Hanstholm, das ab 2012 umgesetzt werden soll.

Für die Vorbereitung des Markteintritts in den USA, Großbritannien und Kanada startet Wave Energy im Juli 2009 eine Kooperation mit der staatlichen Innovation Norway. Im Oktober stellt das Unternehmen den Antrag, seinen Prototyp in der Gemeinde Eigersund zu testen. Die Gesamtinvestionen für dieses Projekt werden auf 15 – 20 Mio. NOK geschätzt, für die 1. Phase bis September 2010 sind 1 Mio. NOK angesetzt. Die geplante Anlage ist 10 m breit und soll eine Leistung von rund 150 kW haben. Im gleichen Gebiet namens Svaaheia an der Südwestküste des Landes plant die Firma Dalane Vind zeitgleich den Bau einer 24 MW Windfarm.

Im März 2010 schließen Wave Energy, der Hafen Hanstholm und Innovation Norway eine Finanzierungsvereinbarung für ein gemeinsames Entwicklungsprojekt ab, bei dem es um eine umsetzbare Lösung für die Einbindung der SSG-Technologie geht. Die Kosten in Höhe von 1,8 Mio. NOK werden demzufolge gedrittelt. Die Ausgaben von rund 800.000 NOK für die Machbarkeitsstudie eines ähnlichen Projekts im Hafen von Garibaldi in Oregon, USA, werden ebenfalls fast zur Hälfte von Innovation Norway übernommen.

Die Pelagic Power AS wird Ende 2005 gegründet. Sie ist in Vanvikan im Bezirk Leksvik in Nord-Trøndelag beheimatet und das Ergebnis einer Kooperation der Firmen Leskvik businesses Lycro AS (30,8 %), Innovtive Development & Marketing AS (9 %) und Leksvik Industrial Vekst (6,9 %), sowie der Norwegian University of Sience and Technology (9,5 %) und dem Nord-Trøndelag Elektrisitetsverk fkf (33,8 %). 

Geschäftsinhalt der Pelagic ist die Entwicklung und Vermarktung einer besonders günstig herzustellenden Wellenpumpen-Anlage des Ideengebers und Patentinhabers Dagfinn Røyset. Eine kommerzielle Installation soll aus 50 – 100 Einzelpumpen bestehen, die schwimmend 20 – 40 m unterhalb der Wasseroberfläche angebracht sind und Seewasser zum Stromgenerator an Land pumpen.

Schon 2005 werden Untersuchungen an verschiedenen Modellen am Sintef Marintek in Trondheim und in einem Dock außerhalb von Trondheim durchgeführt, und im März/April 2007 wird ein 1:3 Modell mit 6 Pumpen namens Pelagic Power 1 unter realen Gegebenheiten bei Lauvsnes im Bezirk Flatanger in Nord-Trøndelag getestet.

Es zeigt sich allerdings, daß noch weitere Entwicklungsarbeiten notwendig sind. Neben einem Re-Design wird auch an einem Konzept gearbeitet, das unter dem Namen W²-POWER Wind und Wellen gemeinsam nutzen will. Die letzten Pressemeldungen stammen von 2008, seitdem gibt es nichts Neues.

Ab 2005 will auch das bereits 1848 gegründete Schiff- und Schwerbauunternehmen Fred. Olsen Norge & Co. aus Oslo eine Wellenenergie-Anlage auf Karmøy installieren. Das Unternehmen hat in aller Ruhe eine Plattform-basierende neue Multipoint absorber Technologie entwickelt und geht davon aus, für Norwegen damit einen neuen und wichtigen Industriezweig geschaffen zu haben.

Die in nur drei Monaten gebaute Buldra-Plattform im Maßstab 1:3 wurde bereits vor Brevik getestet, wo die roten ‚Eier’ die Bewegungsenergie der Wellen erfolgreich in Strom umwandelten. Bis Ende 2007 ist ein Prototyp aus Komposit-Werkstoffen für die offene See geplant, der eine Lebensdauer von 15 Jahren haben und etwa 2,5 MW erzeugen soll. Diese Anlage könnte möglicherweise in Portugal installiert werden.

Fred. Olsen arbeitet bei diesem Projekt mit mehreren Unternehmen und Institutionen zusammen, darunter Brevik Engineering, ABB, Dsc Engineering, Det norske Veritas, Marintek/Sintef, Brdr. Aa, Heimdals, NTNU und der Universität von Oslo. Bislang hatte sich das Unternehmen auf dem Sektor der erneuerbaren Energien primär mit der Windenergie beschäftigt. Da das vorliegende Projekt unter dem Titel FO³ vom SEEWEC-Center der Universität Gent in Belgien geleitet wird, habe ich es dort schon ausführlich dargestellt (s.o.).

Die Firma Langlee Wave Power AS in Hvalstad wird im August 2006 gegründet, nachdem der Gründer Julius Espedal im Jahr zuvor auf die Idee einer Lowcost-Wellenenergie-Anlage gekommen ist, die auf einem Punktabsorber-Prinzip beruht und besonders die horizontale Bewegung von Tiefenwellen nutzen soll. In einem mit dem Meeresgrund verankerten, schwimmenden Rahmen sind mehrere senkrechte Flügel befestigt, welche die horizontale Bewegung der Wellen umsetzen. Die Bewegungen werden durch Hydraulikflüssigkeit an einen Generator übertragen.

Zwischen 2006 und 2008 werden im Wellenlabor der Technisch-Naturwissenschaftlichen Universität Norwegen (NTNU) in Trondheim Testreihen an einem Modell des inzwischen patentierten Langlee wave power converter im Maßstab 1:3 durchgeführt.

Anfang 2008 steuern schwedischen Investoren, darunter Bohren Wind AB und Farna Invest AB, insgesamt 3,5 Mio. NOK bei, und übernehmen dafür ein Drittel der Firma Langlee. Für den Bau einer Anlage in voller Größe bedarf es allerdings noch weiteren Kapitals.

Im August 2009 unterzeichnet Langlee eine Absichtserklärung mit dem türkischen Energieunternehmen Ünmaksan um nach dem Test einer Pilotanlage (2010) eine kommerzielle 24 MW Anlage im Wert von rund 1 Mrd. NOK (~ 167 Mio. $) zu errichten. Die Lizenzgebühren, die Langlee bei diesem Projekt einstreichen kann, werden auf etwa 90 Mio. NOK beziffert. Ünmaksan wählt Langlee nach eigenen Angaben unter 70 Mitbewerbern mit den unterschiedlichsten Technologien aus, weil es die robusteste und kosteneffektivste Lösung verspricht.

Das Unternehmen möchte bereits Anfang 2010 eine Pilotanlage im Maßstab 1:2 vor der Küste Norwegens in Probebetrieb nehmen, doch ganz so schnell geht es nicht.

Im August 2009 werden die Untersuchungen an einem 1:20 Modell an der Aalborg University erfolgreich abgeschlossen und bestätigen die zuvor durchgeführten Simulationen. Ende 2009 erhält Langlee vom Research Council of Norway eine Finanzierungszusage über 5 Mio. NOK, um die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten der nächsten zwei Jahre durchführen zu können. Im Laufe des Jahres hatte das Unternehmen bereits 7 Mio. NOK von Skattefunn, Innovation Norway und NRC bekommen, sowie 6,7 Mio. NOK durch die Ausgabe von Aktien eingenommen. Im März 2010 werden Aktien für weitere 5 Mio. NOK ausgegeben, wodurch sich die Besitzverhältnisse wie folgt aufteilen: Färna Invest AB (49 %), New Tracks Development AS (43 %), Svein M. Nilsen AS (4%), Fredrik Anderson (3%) und Mitarbeiter der Firma (1 %).

Im Mai 2010 wird Aker Solutions als strategischer Partner ausgewählt, um das Design des Langlee E2 Wellenkraftwerks zu entwickeln und umzusetzen, das im Herbst 2011 bei der norwegischen Insel Runde installiert werden soll.

Vermutlich 2006 startet die OWWE Ltd. (Ocean Wave and Wind Energy) von Iver Ottesen. Sein später auch patentierter Wave Pump Rig ist eine pneumatisch stabilisierte Plattform mit hydraulischen Wellenenergie-Konvertern, deren Konzept er erstmals 1979 in der Tageszeitung Sunnmørsposten und dem Teknisk Ukeblad veröffentlicht. Ab 1992 arbeitet die US-Firma Float Incorporated an einem sehr ähnlichen System (s.u.). Bei seinem Wave Power Rig handelt es sich wiederum um eine ‚Überspül’-Technik, wie sie beispielsweise beim dänischen Wave Dragon genutzt wird (s.o.).

Ottesen beantragt 1997 die Unterstützung der Entwicklung, doch die Wellenenergie hat noch keine hohe Priorität in Norwegen. Im Laufe der Jahre entwickelt er das Konzept eines Hybrid Wave Power Rig, der mit zusätzlichen Windkraftanlagen ausgestattet ist. Unter der Bezeichnung 2Wave1Wind wird sogar der gleichzeitige Einsatz von zwei unterschiedlichen Wellenenergie-Systemen vorgeschlagen. Außerdem wird ein kleines Funktionsmodell gebaut, ohne jedoch nähere Informationen darüber zu veröffentlichen. Eine für den Einsatz in der Nordsee konzipierte kommerzielle Plattform soll jedenfalls 150 m lang, 50 m breit und 30 m tief werden. Von tatsächlichen Umsetzungen ist nichts bekannt. Das letzte Update der Homepage stammt von 2006.

Im Januar 2007 wird die Firma Straumekraft AS in Bergen gegründet und übernimmt die Besitzrechte an dem Prototyp 1 des Wellenenergie-Konverters, an dem Ingvald Straume seit 2001 arbeitet. Die Idee dazu kommt ihm, während er mit seinem kleinen Sohn spielt – weshalb die ersten Modelle auch aus Teilen von Plastikspielzeugen bestehen. Zwischen 2002 und 2004 bildet er zusammen mit weiteren Ingenieuren ein Team, welches das Konzept weiterentwickelt, einen Businessplan erstellt und erste Kontakte zu Innovation Norway und potentiellen Industriepartnern aufbaut. 2005 fördert die Miljøansvar Stiftung den Bau eines Prototyps mit 30.000 NOK, und 2006 gibt es weitere 100.000 NOK vom E-CO Renewable Energy Price. Damit wird der Prototyp 1 gebaut und in Hjeltefjorden in Betrieb genommen.

Nach der Unternehmensgründung werden 2007 erste mathematische Simulationen des Konzepts durchgeführt, Patente angemeldet und der Bau des Prototyps II in Auftrag gegeben. Außerdem erreicht Straumekraft das regionale Finale des DnB NOR Innovationspreises.

Das Konzept des Unternehmens beruht auf einer mechanischen Energieübertragung. Es basiert auf einer Schwimmboje, die über ein Zugkabel, eine Winde mit automatischer Spannvorrichtung und ein Getriebe mit einem hydraulischen System an Land verbunden ist, dessen Generator den Strom erzeugt. Die von den Wellen bewegte Boje zieht an dem Kabel und zwingt die Winde sich zu drehen. Das relativ billig herstellbare System ist in der Lage auch extreme Wellen zu überleben, und weist gleichzeitig einen hohen Wirkungsgrad bei normalen Wellenhöhen auf. Die geringe Effizienz bei hohen Wellen ist der Schlüsselfaktor für die Überlebensfähigkeit des Systems. In einer mathematischen Untersuchung, die von CMR Prototech durchgeführt wird, besteht das Konzept erfolgreich gegenüber Wellen von bis zu 25 m Höhe.

2008 wird das Patent für Norwegen erteilt, und im Herbst werden See-Tests vor der Insel Fedje im Westen des Landes durchgeführt. Von dort stammt das hier abgebildete, etwas unscharfe Foto.

Die bislang letzten Meldungen stammen von 2009, als die Idevekst AS im Auftrag der Straumekraft eine strategische Bewertung des Konzepts vorlegt. Außerdem werden von verschiedenen Unternehmen Angebote eingeholt, um eine Demonstrationsanlage namens the fisherman zu bauen – und um Konzeptdesigns für eine Wellenfarm mit dem Namen Adwaita zu entwickeln. Die aktuellen Besitzverhältnisse am Aktienpaket des Unternehmens sehen wie folgt aus: Ingvald Straume (15,96 %), Gamo Invest AS (Geir Arne Mo) (13,87 %), Øystein Holm (13,84 %), Sauar Invest AS (Erik Sauar) (13,04 %), Marvi AS (11,36 %).

2009 wird die Entwicklung des norwegischen Ingenieurs Arvid Nesheim aus Vollen bekannt, dessen Oscillating Device eine weitere Wellenergie-Boje darstellt. Sein Gerät soll allerdings gleichermaßen die Energie aus der vertikalen, horizontalen und rollenden Bewegung des Wassers in Strom umwandeln. Bis auf Grafiken gibt es bislang aber noch nichts zu sehen.

 

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