Das Wellenkraftwerk: Energie aus der Kraft des Meeres

Die Naturgewalt des Meeres bringt enorme Mengen an Energie. Forscher arbeiten daran, diese mithilfe einer "Seeschlange" in Strom umzuwandeln.

Wellen haben eine höhere Energiedichte als Wind. Hinzu kommt, dass Energie aus dem Meer weit weniger schwankt, als die Leistung von Windkraftanlagen. Im Gegensatz zu Sonnen- und Windenergie, ist Wellenkraft nahezu immer verfügbar. Meeresenergie könnte bestehende regenerative Energiequellen ideal ergänzen. Sie liefert sauberen Ökostrom.

Gute Perspektiven – Wasser als perfekte Ergänzung für Wind und Sonne

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Der Internationale Energierat (WEC) hat ausgerechnet, dass an europäischen Küsten jedes Jahr Wasserwellen mit einer Energie von rund einer Milliarde Megawattstunden „anlanden“. Würde diese Energie von Wellenkraftwerken aufgenommen und in elektrische Energie umgewandelt, könnte man damit fünf bis zehn Prozent des europäischen Stromverbrauchs decken. Gerade an den schottischen Küsten haben die Wellen mit drei bis sechs Metern eine optimale Höhe um sogenannte Seeschlangen einzusetzen.Hinzu kommt, dass die Strömung hier besonders schnell ist.

Das Seeschlangen-Konzept

Seeschlangen, griechisch „Pelamis“, bestehen aus hohlen Zylindern und haben einen Durchmesser von 3,5 Metern. Schaniergelenke verbinden die aus Stahlrohren bestehende Seeschlange miteinander, dadurch ist das Wellenkraftwerk beweglich. Die Zylinder sind mit Trossen am Meeresgrund verankert. Die Wellen setzen die 120 bis 180 Meter lange Konstruktion in Bewegung. Immer quer zum Wellenkamm ausgerichtet, schaukelt sie schlangenartig auf dem Wasser.

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Kolbenpumpen in den Zylindern nehmen über die Bewegung der Scharniergelenke die Wellenenergie auf. Sie pressen Öl durch ein hydraulisches (d.h. mit Flüssigkeitsdruck funktionierendes) System und treiben so Generatoren an. Unterseekabel transportieren den so entstehenden Strom in das Energienetz auf dem Land. Bisher können die Prototypen an der schottischen Küste 25 bis 40 Prozent der Wellenenergie in Strom umwandeln. Nach der Testphase sollen die Unterwasserkraftwerke bis zu 80 Prozent der Maximalleistung erreichen. Eine Seeschlange könnte dann bis 700 Megawatt Strom erzeugen. Doch bisher kämpfen die Ingenieure mit erheblichen Problemen.

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Vor allem das Verlegen der Unterseekabel, mit denen das Wellenkraftwerk ans Stromnetz gekoppelt und die Energie aufs Festland transportiert wird, ist äußerst aufwendig. Das macht die Technologie kostspielig. Die Investitionskosten sind mindestens drei Mal so hoch, wie für Windkraftanlagen.

Unberechenbarkeit der Ozeane

Zu den hohen Kosten kommen die Unwägbarkeiten des Wetters: Jeder Seemann weiß, wie schnell die Kraft der Wellen bei einem Sturm zu einer zerstörerischen Urgewalt werden kann. Die Seeschlangen müssen robust genug sein, um auch so genannten Monsterwellen standzuhalten. Das gilt insbesondere für ihre Verankerung im Meeresgrund. Forscher und Techniker versuchen, die Konstruktion von Pelamis so weiter zu entwickeln, dass die Stahlzylinder durch Riesenwellen hindurch tauchen. Abgesehen von Stürmen, greifen auch Algen, Muschelbewuchs und aggressives Salzwasser die Röhren an.

Im Sommer 2008 begannen einige Unternehmen mit einem Langzeittest fünf Kilometer vor der portugiesischen Nordküste. Doch die „Versuchsschlangen“, die eigentlich 1.500 Haushalte mit Strom versorgen sollten, mussten bald wieder eingeholt werden. So gravierend waren die Schwierigkeiten mit der Verankerung und mit der elektrischen Anbindung der Unterseekabel.

Trotz erster Rückschläge: Schottland hält an seinen Plänen fest

Auch wenn wegen solcher Rückschläge eine kommerzielle Nutzung der Meeresenergie noch nicht in Sichtweite ist: Die schottische Regierung setzt auf Meeresenergie. Sie möchte aus Schottland das „weltweite Zentrum der Wellen- und Meeresströmungsenergie“ machen.