Strom aus schwachen Wasserströmungen

Neues Kraftwerkskonzept nutzt Wasserwirbel nach dem Vorbild von Fischflossen - Pilotanlage im Detroit-River geplant

Areal von Strömungskraftwerken
Areal von Strömungskraftwerken

Ann Arbor (USA) - Mit Unterwasserpropellern, flexiblen Stahlschlangen und Turbinen in Gezeitenkraftwerken wollen Ingenieure Strom mit Meereswellen und Tidenhub gewinnen. Schwache Wasserströmungen mit Geschwindigkeiten von weniger als zwei Knoten bleiben nämlich bisher ungenutzt. Dieses gigantische Energiereservoir wollen amerikanische Forscher von der University of Michigan mit einem neuen Kraftwerkskonzept ausnutzen, das aus Strömungen nach dem Vorbild von Fischflossen Strom erzeugt. In der Fachzeitschrift "Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering" präsentieren sie einen ersten Prototyp namens "Vivace" (Vortex Induced Vibrations for Aquatic Clean Energy).

"Vivace kopiert Aspekte aus der Fischtechnologie", sagt Projektleiter Michael Bernitsas. Kraftsparend nutzen Fische schwache Wasserverwirbelungen entlang ihrer Körper, um schneller durchs Nass zu gleiten, als es ihr Flossenschlag eigentlich erlaubt. Diese Turbulenzen treten auch an waagerecht angeordneten Zylindern auf, die das Herzstück des neuen Kraftwerkskonzepts bilden. Selbst bei sehr langsamen Strömungen, die über 90 Prozent aller Wasserbewegungen auf der Erde ausmachen, können sich diese an Federn aufgehängte Zylinder auf und ab bewegen. Damit lassen sich nach Aussage von Bernitsas Generatoren antreiben, um günstig Strom zu einem Preis von knapp vier Eurocent pro Kilowattstunde zu erzeugen.

"Wenn wir nur ein Zehntel Prozent der Energie in den Ozeanen ernten könnten, könnten wir den Energiebedarf von 15 Milliarden Menschen decken", sagt Bernitsas. Grundlage dafür wären riesige Areale seiner "Turbulenzkraftwerke", die auf dem Meeresboden oder auf Flussbetten installiert werden müssten. Nachdem der Prototyp in einem Wassertank in Bernitsas Labor zuverlässig funktioniert, plant der Wissenschaftler nun eine Pilotanlage im bis zu vier Kilometer breiten Detroit River, der den Eriesee mit dem St. Clair-See verbindet. Mit bereits gesicherten Patenten soll diese Kraftwerkstechnologie mit dem Unternehmen Vortex Hydro Energy zur Anwendungsreife getrieben werden.