Neue intelligente Turbine soll Gezeitenkraft revolutionieren
Da rund zwei Drittel der Erdoberfläche von Wasser bedeckt sind, werden Meeresenergieprojekte wahrscheinlich eine entscheidende Rolle bei der Ausweitung der erneuerbaren Energieerzeugung spielen und gleichzeitig wertvolle Landflächen erhalten. „Insbesondere die Gezeitenenergie birgt das Potenzial, eine neue Quelle sauberer, reichlich vorhandener und vorhersehbarer Energie für viele Regionen der Welt zu erschließen“, sagt Gavin Denham, Koordinator des Projekts ELEMENT bei Nova Innovation im Vereinigten Königreich. „Dazu entwickeln wir Gezeitenturbinen, die auf dem Meeresboden stehen. Das bedeutet, dass die Schönheit der Landschaft erhalten bleibt, dass es keine Dämme oder Barrieren gibt und dass die Turbinen im Einklang mit der Meeresfauna arbeiten.“
Intelligentes Steuerungssystem für Gezeitenturbinen
Jetzt geht es darum, diese Innovation so wettbewerbsfähig wie möglich zu gestalten. Dazu wurde im Rahmen des EU-finanzierten Projekts ELEMENT ein intelligentes Steuerungssystem für Gezeitenturbinen konzipiert. Ziel war die Anwendung von Verhaltensmodellierung und hochentwickelten Steuerungen, um die Leistung der Turbinen zu optimieren und Spitzenlasten in der rauen Meeresumgebung besser zu bewältigen. Die intelligente Steuerung verbessert nicht nur die Leistung und die Gesamtlebensdauer der Turbine, sondern sorgt auch für längere Betriebszeiten, was die Kosten der Gezeitenenergie weiter senkt. „Wir waren der Meinung, dass dies zu einer deutlichen Verbesserung der Leistung sowie der Lebensdauer der Turbinen führen und die Lebenszykluskosten der Gezeitenkraftwerke senken würde“, erklärt Denham. Zu diesem Zweck wurden im Projekt elf europäische Organisationen zusammengeführt. Technische Fachkräfte arbeiteten in Teams zusammen, um bewährte Verfahren und Erfahrungen aus dem Windsektor zu nutzen und ein neues intelligentes Steuerungssystem speziell für Gezeitenturbinen zu erschließen. „Die Konstruktion des neuen Steuerungssystems erforderte einige Änderungen an den Turbinen für verschiedene Testphasen“, bemerkt Denham.
Effizienzsteigerungen in der Meeresumwelt
Das intelligente Steuerungssystem ELEMENT wurde dann in verschiedenen Umgebungen erprobt, darunter auch an einem Offshore-Standort des firmeneigenen Gezeitenkraftwerks vor der Küste der schottischen Shetland-Inseln. Diese Tests lieferten wichtige Daten, mit denen das Projektteam die Technologie für den Einsatz in der Praxis weiter verfeinern konnte. Die Tests bestätigten zudem die Leistungseffizienz und die erhöhte Stromerzeugung. Wichtig ist, dass die Turbinen dank des intelligenten Steuerungssystems die Lasten besser vorhersehen und steuern können, sodass sie länger laufen können. „Wir haben auf diese Ergebnisse Finanzmodelle angewandt“, fügt Denham hinzu. „Wir schätzten, dass das Kontrollsystem die Energiekosten während der Lebensdauer der Turbine um 17,7 % senken würde.“
Schnellerer Ausbau der Gezeitenenergie
Die im Rahmen des Projekts entwickelte Technologie wurde bereits integriert. „Das Kontrollsystem funktioniert gut in aktiven Turbinen, mit sichtbaren Verbesserungen in der Leistung“, sagt Denham. „Die Technologie wird weiterhin überwacht, angepasst und optimiert, um sicherzustellen, dass das Potenzial neuer und bestehender Turbinen voll ausgeschöpft wird.“ Die Errungenschaften von ELEMENT öffnen dem Gezeitenenergiesektor die Tür für eine schnellere Expansion. „Die allgemeine Senkung der Kosten für die Energieerzeugung war ein großer Erfolg, der die Verbreitung der Gezeitenströmung beschleunigen wird“, so Denham. „Alle Optionen zur weiteren Kostensenkung werden weiterhin erforscht, um sicherzustellen, dass der Gezeitenenergiesektor eine Schlüsselrolle bei der Erreichung der Netto-Null-Ziele in der EU, im Vereinigten Königreich und weltweit spielen kann.
Schlüsselbegriffe
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