Gezeitenströmungskraftwerke

Gezeitenströmungskraftwerke

Voith Hydro Ocean Current Technologies, Heidenheim, ist „Center of Competence“ für die Entwicklung von Meeresströmungskraftwerken (Gezeiten und Permanentströmungen). Voith Hydro Ocean Current Technologies ist ein 80:20 Joint Venture mit den (RWE) Innogy Venture Capital Fund1.

Technologie: Frei umströmte Horizontalachsenturbine

Die kinetische Energie von Meeresströmungen (Gezeiten- oder Permanentströmungen) wird mit Hilfe von frei umströmten drei blättrigen Horizontalachsenturbinen in elektrische Energie gewandelt.
Bezüglich der physikalischen Grundlagen ähneln solche Meeresströmungsturbinen Windkraftturbinen. Aufgrund der rund 800mal größeren Dichte des antreibenden Mediums (hier also Wasser) haben sie jedoch wesentlich kürzere Rotorblätter.
Um den besonderen Herausforderungen hinsichtlich der Installation und der Wartung gerecht zu werden, unterscheidet sich die Meeresströmungsturbine von Voith im Inneren signifikant von einer Windturbine. Die Anlage ist besonders einfach, robust und wartungsarm. Es wird bewusst auf wartungsanfällige Elemente wie Blattwinkelverstellung, Strömungsnachführung, Getriebe, dynamische Dichtungen, elektrische Erregung sowie Fettschmierung der Lagerung etc. verzichtet.
Für den Einsatz in Gezeitenströmungen, die alle sechs Stunden ihre Strömungsrichtung ändern, kommen deshalb Rotorblätter zum Einsatz, die von beiden Seiten angetrieben werden können. Die Turbine wechselt deshalb bei jedem Gezeitenwechsel den Drehsinn.

Ansprechpartner

Wolfgang Maier

Head of Business Development
Voith Hydro Global

Telefon
Telefon: +49 7321 37 9322

Testkraftwerke 

110 kW Testkraftwerk in Korea 

Seit 2011 ist eine erste Testturbine in Südkorea nahe der Insel Jindo im Betrieb. Diese Testanlage wurde im Modellmaßstab 1:3 gebaut und dient in erster Linie der Demonstration aller neuen Technologieentwicklungen unter realen Bedingungen. Die Turbine hat einen Rotordurchmesser von 5,3 m und erreicht eine Nennleistung von 110 kW bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 2,9 m/s.

Das Testkraftwerk erfüllt die Erwartungen der Voith-Ingenieure vollständig. Die berechneten Leistungskurven wurden bestätigt. Zudem ist die Regelung selbst in den außergewöhnlich turbulenten Strömungen, die am Standort herrschen, in der Lage, die Turbine jederzeit auf dem leistungsoptimalen Punkt zu betreiben.
Das Kraftwerk bei Jindo sitzt auf einem Gravitationsfundament nur auf Basis seines Gewichtes. Zur Bergung für Wartungszwecke gleitet ein speziell konstruiertes Bergemodul an Führungsketten hinab zur Turbinengondel, ergreift sie von unterhalb und hebt sie aus der Gravitationsstruktur. Die Gondel wird dann von Winden an den Führungsketten gleitend zur Wasseroberfläche gehoben.

1 MW Testkraftwerk am European Marine Energy Center (EMEC) in Schottland

Der Bau einer 1:1 Maschine und die Installation unserer 1 MW Turbine am EMEC ist die konsequente Fortsetzung unseres Testprogramms, das die neuartige wartungsarme Strömungsturbinentechnologie zur kommerziellen Größe weiterentwickelt.

Bis auf kleine Modifikationen ist die EMEC-Turbine durch einfaches Hochskalieren der erfolgreichen Anlage in Jindo entstanden. Die auf Robustheit und Einfachheit hin optimierte Technologie wurde konsequent beibehalten. Die Turbine wird ihre Nennleistung von 1 MW bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 2,9 m/s erreichen und dabei einen Rotordurchmesser von 16 m haben.
Abweichend von der Jindo-Turbine sitzt die Testanlage auf einem in den Meeresgrund gebohrten Monopfahl. Die Turbine wird weiterhin durch ihr Eigengewicht auf der Haltestruktur sitzen und mit Hilfe von Kranschiffen installiert bzw. geborgen.