Die Schwimmer als Wellenkraftwerk

Jeder Schwimmer kann sich am unteren Ende der Säule, die ihn mit dem Hauptrumpf verbindet, um seine horizontale Querachse drehen. Dadurch passen sich die Schwimmer dem Wellengang an.

Der obere Trickfilm zeigt, dass nur solche Wellen optimal ausgenutzt werden können, deren Wellenlänge (Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wellenbergen) mindestens so groß wie die Länge der Schwimmer (12,60 m) ist. Das trifft für die Nordsee und die europäischen Teile des Atlantik weitgehend zu: Wellenlängen unter 13 m machen dort nur einen verschwindend geringen Teil aus. Im Mittelmeer sind die Wellenlängen generell kleiner. Trotzdem haben Wellen mit Längen unter 13 m nur eine Häufigkeit von ca. 10% *. Für die Ostsee liegen keine Daten vor; die Wellenlängen dürften denen des Mittelmeeres entsprechen.

Der obige Film zeigt, wie die Bewegungen des Schwimmers mittels zweier Hydraulikpumpen zunächst in die Energieform "Druck in einem Druckluftbehälter" umgewandelt werden. Dazu sind die folgenden weiteren Bestandteile des Wellenkraftwerkes erforderlich, die in dem Film nicht dargestellt sind:

1. Zwei Druckluftbehälter,
2. eine mit Hydraulik-Flüssigkeit betriebene Turbine,
3. ein Stromgenerator
4. ein druckloser Vorratsbehälter für die aus der Turbine abströmende Hydraulikflüssigkeit,
5. Leitungen und Ventile, deren Funktion sich aus der folgenden Beschreibung ergibt:

Die beiden Kolbenpumpen in jedem Schwimmer pressen abwechselnd eine Hydraulik- Flüssigkeit (aus Gründen des Umweltschutzes sollte hierfür Wasser anstelle des sonst üblichen Hydraulik-Öls verwendet werden. Entsprechende Maschinenbauteile werden bereits serienmäßig produziert **) in einen Druckluftbehälter. Dadurch steigt dort der Druck immer weiter an. Wenn er einen bestimmten Grenzwert überschritten hat, öffnet sich automatisch ein Ventil, über das die Hydraulikflüssigkeit zu einer Turbine strömt, die einen Stromgenerator antreibt. Wenn der Druck im Druckluftbehälter einen unteren Grenzwert erreicht, schließt sich das o.g. Ventil wieder und der Druckluftbehälter wird erneut mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt.

Um einen pausenlosen Betrieb der Pumpen im Schwimmer zu gewährleisten, wird noch ein zweiter Druckluftbehälter pro Schwimmer installiert. Während der erste seinen Druck an die Turbine abgibt, wird der Zustrom aus den Pumpen des Schwimmers auf den 2. Druckluftbehälter umgeleitet und so immer abwechselnd. Die Turbine mit Generator wird also immer abwechselnd von dem einen oder dem anderen Druckluftbehälter mit Flüssigkeit beliefert. Bei geringem Seegang können auch Pausen auftreten, bei denen die Turbine stillsteht. Die von der Turbine abströmende Hydraulikflüssigkeit wird in einem drucklosen Vorratsbehälter gesammelt, von dem aus sie von den Pumpen wieder angesaugt wird - der Kreislauf ist geschlossen.

Das gemeinsame Lager der Kolbenstangen am Hebel der Schwimmersäule kann durch einen Stellmotor nach oben und unten verschoben werden. Dies entspricht einer stufenlosen Gangschaltung, mit der das Wellenkraftwerk an die jeweiligen Wellenverhältnisse optimal angepasst werden kann.

Die Pumpen wirken auf die Schwimmer wie Stoßdämpfer, die allzu abrupte Bewegungen verhindern. Das erhöht den Komfort und vermindert die Materialbeanspruchung.
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* Die Angaben beruhen auf jahrzehntelangen Messungen von Wellenhöhe und Wellenperiode mittels Messbojen. Die Messergebnisse werden u.a. vom Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut im Internet zur Verfügung gestellt. Aus der Periode kann die Wellenlänge berechnet werden.

** z. B. von der Fa. Starfort in Brixen

Auf der Seite "Wellenenergie" wird gezeigt, wieviel Energie das hier beschriebene Wellenkraftwerk auf verschiedenen Routen und Liegeplätzen des Öko-Trimarans produzieren kann.

Wie man das Schiff mit derartigen Schwimmern steuern kann, sehen Sie auf "Manövrierfähigkeit" und "Hafen-Navigation".

Weitere Details der Schwimmer siehe unter "schiffbautechnische Maße und Zeichnungen".

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