Gleichstrom-Kabel für die perfekte Welle

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Zu den Erneuerbaren Energien zählen auch Wellenkraftwerke. Das Potential für diese alternative Stromgewinnung wird allerdings bis heute nur wenig genutzt. Die Firma SINN Power möchte das mit einem modularen und kostengünstigen Wellenkraftwerk ändern. Die ersten Tests haben die Anlagen des Münchener Startups mit Bravour bestanden, auch dank Verbindungslösungen von LAPP.

Elektronik & Elektrik

Der Minigrid von SINN Power mit den vier Wellenkraftwerk-Modulen und dem Windrad in Heraklion
Der Minigrid von SINN Power mit den vier Wellenkraftwerk-Modulen und dem Windrad in Heraklion
Der Minigrid von SINN Power mit den vier Wellenkraftwerk-Modulen und dem Windrad in Heraklion
Der Minigrid von SINN Power mit den vier Wellenkraftwerk-Modulen und dem Windrad in Heraklion
Simon Krüner erläutert Hermann Robl das Funktionsprinzip des Wellenkraftwerks von SinnPower
Simon Krüner erläutert Hermann Robl das Funktionsprinzip des Wellenkraftwerks von SinnPower
Simon Krüner verlässt sich für die Verkabelung der SinnPower Generatoren auf Kabel von LAPP
Simon Krüner verlässt sich für die Verkabelung der SinnPower Generatoren auf Kabel von LAPP

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.
 

Veröffentlicht am Dezember 4, 2020 - (501 views)
U.I. LAPP GmbH
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