SINN Power hat seit 2018 im Hafen der griechischen Stadt Heraklion ein Wellenkraftwerk im Einsatz, Dort sind aktuell vier Module in Betrieb. Jedes Modul trägt unten einen Schwimmkörper, einen Teller mit bis zu drei Metern Durchmesser, der sich mit dem Wellengang hebt und senkt. Eine zehn Meter lange Hubstange führt die Bewegung nach oben, wo sie bis zu zwölf Generatoren antreibt, die aus der Bewegung Strom erzeugen. In Echtzeit übermittelt die Anlage in Heraklion die Betriebsdaten nach München. In der Spitze liefert jedes Modul 24 Kilowatt, im Mittel sind es 2,5 kW, allerdings mit einem kleinen Schwimmteller. Montiert man den größeren Schwimmteller mit drei Meter Durchmesser, wie er für die nächste Generation der Module vorgesehen ist, ist es doppelt so viel. Eine solche Anlage mit einer Minimalkonfiguration von sieben mal drei Modulen soll ca. 550.000 Kilowattstunden pro Jahr liefern – genug Energie, um damit rund 100 Haushalte mit Strom zu versorgen.
Zuverlässige Übertragungstechnik
Während Photovoltaik- und Windenergieanlagen nur dann Strom erzeugen, wenn die Sonne scheint beziehungsweise, wenn der Wind weht, gibt es am Meer immer Wellen. Das bedeutet: Ein Wellenkraftwerk ist grundlastfähig und kann rund um die Uhr Energie liefern. Für die effiziente und zuverlässige Energieübertragung braucht SINN Power aber auch die passenden Verbindungslösungen. Hierfür werden sie seit zwei Jahren von Hermann Robl, Vertriebsingenieur bei LAPP beraten. Neben den Verschraubungen stammen die Leitungen zur Leistungsübertragung von den Generatoren in der Anlage von LAPP, ebenso die Leitungen zur Datenübertragung, Steuerleitungen wie die ÖLFLEX ROBUST 200 sowie die Verdrahtung auf den Leiterplatten. „Wir sind sehr zufrieden mit der Unterstützung von LAPP“, sagt Simon Krüner, Elektroingenieur bei SINN Power. In diesem Frühjahr wurde die Zusammenarbeit weiter ausgeweitet.
SINN Power will das Wellenkraftwerk in Heraklion weiter optimieren. Mit einem neuen leistungselektronischem System, genannt ModTroniX 4.0, werden nun dezentrale Minigrids aufgebaut. Simon Krüner: „Unser neuer modularer Ansatz ermöglicht es auch andere erneuerbare Energiequellen sehr einfach in das System zu integrieren.“ Dabei setzt SINN Power auf eine DC-Übertragung zwischen den Komponenten. Das hat unter anderem Vorteile bei der Übertragung der Energie, Wandlungsverluste entfallen und die leistungselektronischen Komponenten können leichter kombiniert werden.
In Sachen Gleichstrom-Übertragung ist LAPP der perfekte Partner. Der Weltmarktführer für integrierte Lösungen im Bereich der Kabel- und Verbindungstechnologie ist Pionier bei Gleichstromleitungen und verfügt bereits heute über ein Portfolio an Gleichstromleitungen. Da für die Erweiterung und den Umbau in Heraklion mit dem neuen ModTronix eine Netzeinspeisung hinzukommt, brachte Hermann Robl die ÖLFLEX DC 100 für den 800-V-DC-Bus ins Spiel. Die ÖLFLEX DC 100 mit PVC-Isolation eignet sich für die feste Verlegung ohne mechanische Belastung. Die Leitung soll eine Strecke von etwa 700 Metern zum Einspeisepunkt überbrücken. Die ÖLFLEX DC 100 wird fest in Installationsrohren der Hafenmauer verlegt. Sie geht vom Container, in dem das Equipment von SINN Power untergebracht ist die Hafenmauer runter bis zum Einspeisepunkt, wo dann die Netzwechselrichter für die Einspeisung in das öffentliche Stromnetz installiert werden.
Im Wellenkraftwerk ist bereits heute ein Windrad integriert. Im Herbst wird die schwimmende Plattform mit PV-Modulen (Floating-PV) bestückt und in das Grid integriert. Simon Krüner: „Wir wollen die DC-Übertragung genau testen und hoffen, Erfahrung für andere Projekte sammeln zu können.“
SINN Power ist auch an einem großen EU-Projekt mit mehreren Unternehmen und Hochschulen, beteiligt. Das Projekt nennt sich Musica. Hier sollen auf eine schwimmende Plattform, die von der University of the Aegean gestellt werden, verschiede erneuerbare Energiequellen kombiniert werden. SINN Power wird dort seine strukturgebundenen Wellenkraftwerke integrieren. Für dieses Projekt kommt die Steuerleitung ÖLFLEX ROBUST 200 zum Einsatz.
SINN Power sieht große Potentiale für die Energiegewinnung aus der Kraft der Wellen. Für die dezentrale Stromerzeugung, etwa um eine Insel zu versorgen, wäre so ein Grid-Konzept besonders interessant. Aber auch in die ungenutzte Flächen zwischen den Windturbinen in großen Meereswindparks könnte man solche Wellenkraftwerke installieren. Ideale Voraussetzungen für solche Konzepte herrschen rund um den Äquator. SINN Power hat eine Weltkarte erstellt, in der hohe Wellen eingezeichnet sind. Ideal ist die Karibik: Dort gibt es hohe Wellen übers ganze Jahr, Tag und Nacht. Wenn man bedenkt, dass die Inseln in der Karibik pro Jahr 1,3 Milliarden Euro für Dieselstrom ausgeben, muss es dort einen riesigen Markt für Wellenkraftwerke geben. Zum finanziellen Vorteil kommt natürlich auch weil keine Luftverschmutzung durch Dieselabgase anfallen.
Die ersten Anfragen kommen aus Afrika, Asien und Süd-Amerika, wo viele Menschen in der Nähe der Küsten wohnen und die Stromversorgung oft schlecht ist. Derzeit arbeitet SINN Power gemeinsam mit Interessenten an den notwendigen Genehmigungen, Finanzierung, sowie an den allgemeinen Abläufen, die unter anderem die Logistik, den Aufbau und die Wartung betreffen. Die enge, gemeinsame Betrachtung von Energieprojekten auf der Meeresoberfläche mit potentiellen Kunden ist für beide Parteien unheimlich wichtig, denn so kann SINN Power neue Erkenntnisse direkt in die Entwicklung einfließen lassen und der Kunde gewinnt Vertrauen in die Lösungen von SINN Power.
Gleichstrom: Entwicklung und Forschung für die Industrie
In Sachen Gleichstrom ist LAPP bei Kabeln in der Entwicklung aktiv und verfügt bereits über ein Leitungsportfolio für verschiedenste Anwendungen. Darunter die Ölflex DC 100 mit neuer Farbcodierung der Adern nach der 2018 aktualisierten Norm DIN EN 60445 (VDE 0197):2018-02 für Gleichstromleitungen: rot, weiß und grün-gelb. Weitere Leitungen sind die Ölflex DC Servo 700 für stationäre und die Ölflex DC Chain 800 aus TPE für bewegte Anwendungen. Oder die erste DC-Roboterleitung Ölflex DC Robot 900 mit der Aderisolation aus TPE und dem Mantel aus PUR. Damit ist LAPP Vorreiter bei der Entwicklung von Leitungen für Niederspannungs-Gleichstromnetze für industrielle Anwendungen. Gleichzeitig ist LAPP im Forschungsprojekt DC-Industrie2 geförderter Partner und erforscht die Langzeitstabilität von Isolationsmaterialien für Kabel und Leitungen. Denn LAPP und die TU Ilmenau haben in Versuchen herausgefunden, dass die Isolationsmaterialien im Gleichspannungsfeld ein anderes Alterungsverhalten zeigen als in einem Wechselspannungsfeld. „Wir sehen in Gleichstrom große ökonomische Chancen. Nicht nur für die Automotive- und Prozessindustrie. Viele Verbraucher sind schon heute Gleichstromverbraucher. Durch die Reduzierung von Umwandlungsverlusten steigern wir die Effizienz. Durch den Wegfall der Umrichter brauchen wir weniger Komponenten und damit weniger Platz. Regenerative und dezentrale Energiequellen können leichter integriert werden. Auch die Rückspeisung von Bewegungsenergie erfolgt über DC. Der E-Motor wird zum Generator“, listet Guido Ege, Leiter Produktmanagement und Produktentwicklung bei der U.I. Lapp GmbH, die Vorteile auf.
