Wellenfänger steigern Leistung des Wellenkraftwerkes

Die Hauptstadt präsentiert sich am 2. und 3. Oktober 2010 in Bremen zu den Feierlichkeiten am Tag der deutschen Einheit und zu „20 Jahre Deutsche Einheit“ auf der Ländermeile passend zum Berliner Jahr der Wissenschaft 2010.

Ein zentrales Ausstellungsobjekt ist das sechs Meter lange Modell eines Wellenkraftwerks mit einem Volumen von 750 Litern Wasser aus dem Labor für konventionelle und erneuerbare Energien am Fachbereich VIII (Maschinenbau, Verfahrens- und Umwelttechnik) der Beuth Hochschule für Technik Berlin.

Meereswellen bergen ein gewaltiges Energiepotenzial, die Nutzung dieser Energie gehört zu einem der am wenigsten erforschten Themen auf dem Gebiet der erneuerbaren Energien. Das Team um Laborleiter Prof. Dr.-Ing. Christoph Pels Leusden und Laboringenieur Dipl.-Ing. (FH) Volker Mank vertreten mit ihrem Forschungsprojekt eindrucksvoll den Wissenschaftsstandort Berlin: einen Wellenkanal mit einem an der Beuth Hoch-schule entwickelten Wellenfänger, mit dem die Leistung eines Wellenkraftwerk erheblich gesteigert werden kann. Die Besucher können hautnah erleben, wie Energie aus Wellen zukünftig effektiv genutzt werden kann.

Durch das an der Beuth Hochschule entwickelte OWC-Kraftwerk (OWC = oscillating water column) zur Erforschung der Meereswellen und ihrer Energiewandlung steht eine einzigartige Anlage für experimentelle Forschung und Lehre zur Verfügung. Das OWC-Kraftwerk nutzt die durch den Wellenhub in der Kraftwerkskammer verdrängte Luftströmung, die eine Turbine mit speziellen Schaufelprofilen antreibt. Die ablaufende Welle saugt einen ähnlichen Luftstrom ein, wie er vorher ausgetrieben wurde. Um die Energie des Luftstroms nutzen zu können, der seine Richtung alle paar Sekunden umkehrt, ist eine spezielle Turbine für oszillierende Strömung erforderlich. Diese wurde, aufbauend auf Arbeiten von Prof. Alan Wells aus Groß-britannien, ebenfalls im Labor entwickelt.

In jüngster Zeit wurden im Labor die Möglichkeiten zur Optimierung des Kraftwerkbetriebs untersucht. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigten dabei, dass der Wirkungsgrad eines Wellenkraftwerks durch den Einbau leistungssteigernder Bauteile erheblich verbessert werden kann.

Die Arbeitsgruppe entwickelte einen Wellenfänger, der Volumenverluste durch ablaufendes Wasser vermeidet. Zusätzlich wird verhindert, dass weitere Leistungsverluste entstehen, indem die einlaufende Welle durch ein ablaufendes Wasservolumen gestört wird. Die leistungssteigernde Wirkung des Wellenfängers wurde am laboreigenen Kraftwerk experimentell nachgewiesen. Bei optimiertem Anstellwinkel des Wellenfängers wurden Leistungssteigerungen von bis zu 157% erzielt.

Kontakt:
Labor für konventionelle und erneuerbare Energien,
Laborleiter: Prof. Dr.-Ing. Christoph Pels Leusden,
Tel. (030) 4504-2454, E-Mail: laborKEE@beuth-hochschule.de