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Wellenkraftwerke

Wellenkraftwerke. Gliederung. Wellen Genutzte Prinzipien der Wellenkraft Kraftwerkstypen Oscillating Water Column (OWC) Pelamis-Anlage Archimedes–Waveswing (AWS) Wave Dragon Anlage Auswirkungen auf Meeresökologie Weltweites Potential Aktueller Stand Quellen. Wellen.

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Wellenkraftwerke

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Presentation Transcript

  1. Wellenkraftwerke

  2. Gliederung Wellen Genutzte Prinzipien der Wellenkraft Kraftwerkstypen • Oscillating Water Column (OWC) • Pelamis-Anlage • Archimedes–Waveswing (AWS) • Wave Dragon Anlage Auswirkungen auf Meeresökologie Weltweites Potential Aktueller Stand Quellen

  3. Wellen Bührke, Thomas; Wengenmyr (Hrsg.):Erneuerbare Energie: Energiereservoir Ozean. 3.Auflage. Wiley-VCH Verlag, 2012.

  4. Jochen Bard (Fraunhofer IWES). Meeresenergie. Energiewirtschaft und Stromerzeugung . Universität Kassel. 2014.

  5. Genutzte Prinzipien der Wellenkraft 4 Prinzipien der Wellenenergie Indirekter Antrieb von luftbetriebenen Turbinen Schwimmer Unterwasseranlagen Konische Kanäle an der Küste Pelamis- Anlage http://www.cartographyinternational.com/resources/_wsb_403x285_Pelamis%2BWave%2BGenerator%2BField%2B-%2B15FEB11.jpg Wave Dragon http://www.global-greenhouse-warming.com/images/WaveDragon2.jpg?aba085 OWC- Anlage http://www.bhkw-infozentrum.de/images/prinzip01.jp AWS- Anlage http://cdn.powermag.com/wp-content/u ploads/2008/05/.jpg

  6. Kraftwerkstypen Kommerzielle Technik: 5 Firmen In der Testphase: 20 – 30 Firmen Bisher nur Prototypen

  7. Oscillating Water Column (OWC) OWC = schwingende Wassersäule 1978 - 1986: erstes schwimmendes OWC in Japan (≈ 1 MW) 2000: erstes Felsküsten-OWC an schottischer Insel Islay (≈ 500 kW) 1 Kammer, 2 Öffnungen und Turbine 2 verschiedene Turbinen genutzt (Wells- und Impulsturbine) Energieerzeugung durch Bewegung der oszillierende Wassersäulen

  8. Ablauf: • Welle fließt ein→ Wasserspiegel steigt → Luftdruck steigt → Luft treibt Turbine an → elektrische Energie → Luft entweicht • Welle fließt ab → Luftdruck sinkt → obere Öffnung saugt Luft an → Turbine angetrieben → elektrische Energie

  9. Video über das Funktionsprinzip der OWC-Anlage

  10. Vorteile • An der Küste oder schwimmend Nachteile • Unstetige Energieproduktion

  11. Pelamis- Anlage • griechische Begriff für Seeschlange • Entwickelt von Ocean Power Delivery Ltd • 2004: erstmals vor schottischer Küste getestet (≈ 750 kW) • 180 m lang, 3,5 m Durchmesser http://www.br.de/fernsehen/bayerisches-fernsehen/sendungen/faszination-wissen/fawi-wellenkraft-bilder112~_v-image256_-a42a29b6703dc477fd0848bc845b8be5c48c1667.jpg%3Fversion%3D3df03

  12. aus mehreren Stahlrohsegmenten An Gelenken hydraulische Pumpen befestigt, die Generator antreiben Ablauf: Welle → Pumpen pressen Flüssigkeit → treibt Generator an → elektrische Energie http://www.soziologie-etc.com/energien-erneuerbar/alle-zusammen/003-d/028-pelamis-wellenkraftwerk-hydraulische-wellenschlange-schema.jpg http://www.sciencespacerobots.com/2012pics/pelamis_wave_power_machine_interior.jpg

  13. Video über das Funktionsprinzip der Pelamis-Anlage

  14. https://konradius.files.wordpress.com/2012/04/seeschlange1.jpghttps://konradius.files.wordpress.com/2012/04/seeschlange1.jpg Vorteile hervorragend bei verschiedenen Wellen Überstehen große Wellen ohne Schaden Nachteile Eingriff in Meeresökologie Beeinträchtigung der Schifffahrtrouten

  15. Archimedes–Waveswing (AWS) • Bedeutet Archimedischer Wellenschwinger • 2004: erster Prototyp an portugiesischer Küste getestet (≈ 1500 kW) • Befindet sich vollständig unter Wasser • Aus 2 Tauchzylindern (innere- und äußere Zylinder) • Innerer Zylinder: Linearmotoren montiert • 21 m hoch, 10 m Durchmesser http://newsimg.bbc.co.uk/media/images/43043000/jpg/_43043779_wavepower203.jpg

  16. Ablauf: Welle → Druckänderungen → Äußerer Zylinder bewegt sich auf und ab → Linearmotoren → elektrische Energie http://mpptinspire.files.wordpress.com/2010/03/aws.jpg%3Fw%3D325%26h%3D455

  17. Vorteile längere Lebenszeiten Überall in Küstennähe einsetzbar Nachteile Eingriff in die Bodenbeschaffenheit lange Anbindungswege ans Stromnetz

  18. Wave Dragon Anlagen bedeutet „Wellenbrecher“ Entwickelt von Erik Friis-Madsen 2003: erstmals ein Wave Dragon installiert Aufbau: 2 Wellenreflektoren, Rampe, Sammelbecken & Turbine 57 m breit, 27 m lang http://csmres.co.uk/cs.public.upd/article-images/1-s2.0-S1755008413700759-fx1.jpg

  19. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c1/WD_side_princip.JPGhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c1/WD_side_princip.JPG Ablauf: • Wasser gelangt an Rampe → ins Speicherbecken → Wasser fließt ab → Turbine → elektrische Energie

  20. Video über das Funktionsprinzip der Wave Dragon Anlage

  21. Vorteile In verschiedenen Größen Bietet gewissen Küstenschutz Nachteile Beeinträchtigt Schifffahrt Meeresökologische Folgen durch Verankerung

  22. Auswirkungen auf Meeresökologie Risiken durch chemische Flüssigkeiten Unterwasseranlagen beeinträchtigen Lebensraum der Tiere Pflanzen werden beschädigt http://www.wallpaperkostenlos.com/hintergrundbilder/Meerestiere-Schnuere.JPG.php http://www.oekosystem-erde.de/html/bilder/korallenriff-web.jpg

  23. Weltweites Potential Höchste Wellen auf Nord-und Südhalbkugel zwischen Breitengraden 30° und 70° http://www.knmi.nl/waveatlas/license.cgi

  24. Höchste Energieperioden hauptsächlich auf Äquatorhöhe (nord- und südamerikanische Küste, aber auch südaustralische Küste) http://www.knmi.nl/waveatlas/license.cgi

  25. Höchste Windgeschwindigkeiten auf Nord-und Südhalbkugel zwischen Breitengraden 30° und 70°, kleinste in Äquatornähe http://www.knmi.nl/waveatlas/license.cgi

  26. Leistungsverteilung der Meereswellen • Höchste Winde und Wellenleistung: in den Breiten zwischen ca. 30° und 60° • größte Wellenleistung: südlich zwischen der Küste Afrikas und Australiens • theoretische Potential der Wellenenergie: 32.000 TWh/a • globalen Energiebedarf in 2008: 16.800 TWh/a

  27. Dieses theoretische Potential stellt verglichen mit dem Potential aus dem Jahr 2008 einen Rückgang des Gesamtpotentials von 8 % dar Theoretische Potential der Wellenenergie für die einzelnen Kontinente im Jahr 2010

  28. Mögliche Standorte für Wellenkraftwerke

  29. http://srren.ipcc-wg3.de/report

  30. Aktueller Stand http://srren.ipcc-wg3.de/report

  31. Quellen Bührke, Thomas; Wengenmyr (Hrsg.):Erneuerbare Energie: Energiereservoir Ozean. 3.Auflage. Wiley-VCH Verlag, 2012. Zahoransky, Richard; Allelein, H.; Bollin, E.; Oehler, H.; Schelling, U.; Schwarz, H.: Energietechnik. 6 Auflage.Spinger Verlag, 2013. Jochen Bard (Fraunhofer IWES). Meeresenergie. Energiewirtschaft und Stromerzeugung . Universität Kassel. 2014. http://www.knmi.nl/waveatlas/license.cgi http://srren.ipcc-wg3.de/report http://www.worldoceanobservatory.org/events/oceanenergy/images/wave_energy.pdf http://www.eon.com/content/dam/eoncom/de/downloads/e/E.ON_PELAMIS_INFO_SHEET_de.pdf http://www.youtube.com/watch?v=0bN5KYe-OT4 http://www.youtube.com/watch?v=O4ljxiuOFeE http://www.youtube.com/watch?v=F0mzrbfzUpM

  32. Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit

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