Unerschöpflicher Speicher: Folien ernten Strom aus der Kraft der Meereswellen

Unerschöpflicher Speicher: Folien ernten Strom aus der Kraft der Meereswellen

von Dieter Dürand

Foliensandwich macht Wellen zu Strom. Forscher entwickeln eine neue Methode, die Weltmeere als Ressource zu nutzen.

Sie umgibt uns im Überfluss: Energie. Und beinahe wöchentlich fällt Forschern rund um den Globus eine neue Methode ein, sie wirtschaftlich zu nutzen. Zum Beispiel, um sauberen Strom zu erzeugen. Das jüngste Beispiel kommt aus Deutschland. Dort haben sich zwei Industrie-Ikonen – Bosch und Wacker Chemie – mit den renommierten Technischen Universitäten (TU) Hamburg-Harburg und Darmstadt zusammengetan und eine hauchdünne Folie von 0,05 Millimeter Dicke entwickelt, die die Kraft von Meereswellen in elektrische Energie umwandeln kann.

Die Folie ist wie ein dreilagiges, quadratisches Sandwich aufgebaut: Der "Belag" ist ein extrem elastisches und sehr gut isolierendes Silikon, das "Brot" zwei elektrisch leitende Schichten. Um in nennenswerten Mengen Strom zu gewinnen, so der Plan, verbinden die Ingenieure tausende der Folien zu einem Stapel und verankern ihn am Meeresboden. Ein Seil und eine Feder verbinden ihn mit einer Boje, die auf dem Wasser schwimmt.

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Hebt eine Welle die Boje an, wird das Elastomer gestaucht, die äußeren Schichten zugleich unter eine leichte elektrische Spannung gesetzt. Im Wellental dehnt sich das Silikon und vergrößert so den Abstand zwischen der positiv und der negativ geladenen Schicht. Dabei addieren sich die elektrischen Ströme der Einzelschichten. Folge: Die elektrische Spannung steigt und wird eingesammelt.

Laut Bosch-Projektleiter Istvan Denes soll eine solche Generator-Einheit eine Leistung von 200 Kilowatt erbringen. Für eine größere Ausbeute denkt er an ein Schwarm-Konzept: Würden 15 bis 20 Einheiten zusammengeschaltet, könnten sie vergleichbar viel Strom wie ein durchschnittliches 2,8 Megawatt Meeres-Windrad produzieren. „Zu ähnlichen Kosten“, sagt Denes. „Das ist jedenfalls unser Ziel.“

29 500 Terawattstunden EnergiepotenzialWellengang ist allerdings beständiger als Wind und lässt sich daher ziemlich zuverlässig prognostizieren. Die Effizienz des Wellengenerators ist ziemlich hoch. Nach den Messungen der Forscher wandelt er 50 Prozent der mechanischen in elektrische Energie um.

Erst einmal haben die Ingenieure einen Demonstrator gebaut, mit dem sie im Labor die prinzipielle Funktionstüchtigkeit nachgewiesen haben. Im nächsten Jahr testen sie ein erstes Modell auf dem Wellenkanal der TU Hamburg-Harburg. Und spätestens 2020 wollen sie mit einem Prototypen auf dem Meer dessen Praxistauglichkeit erproben.

Theoretisch könnten die Wellen die gesamte Menschheit mit Elektrizität versorgen. Nach Berechnungen der Vereinten Nationen ist in ihnen ein Energiepotenzial von 29 500 Terawattstunden im Jahr gespeichert. Zum Vergleich: 2010 wurden der Internationalen Energie Agentur (IAE) zufolge weltweit 21 500 Terawattstunden Strom produziert.

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