Technik zur Stromerzeugung mit nur schwachen Strömungen

US-Wissenschaftler haben eine Technik entwickelt, die durch Wirbel induzierte Vibrationen ausbeutet und in vielen Gewässern eingesetzt werden kann.

Wissenschaftler der University of Michigan haben eine neue Möglichkeit der Stromgewinnung entwickelt. In Nachahmung schwimmender Fische, die schwimmend schwache Wirbel an ihrem Körper ausnutzen, um schneller zu schwimmen, ist es damit möglich, auch mit langsam fließenden Strömungen (ab 0.25 m/s) in Flüssen, Seen oder Meeren aus der mechanischen Energie, die durch die Schwingung von mit Federn befestigten Zylindern entsteht, Elektrizität zu erzeugen. Während die Stromgewinnung sonst Wellen, Gezeiten oder schnelle Fließgeschwindigkeiten voraussetzt, könnte diese Technik in sehr vielen Gewässern eingesetzt werden.

Bei der VIVACE (Vortex Induced Vibrations Aquatic Clean Energy) genannte Technik werden die Turbulenzen ausgenutzt, die durch Wirbel im Wasser entstehen. Bei Zylindern, die von Wasser umströmt werden, bilden sich aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeit solche Wirbel an der der Fließrichtung entgegen gesetzten Seite. Die Wirbel bringen die Zylinder zum Vibrieren. Da die durch Wirbel induzierten Vibrationen ein nonlineares Phänomen sind, funktioniert die Technik bei vielen Fließgeschwindigkeiten. Ist sie höher, wird auch mehr Strom erzeugt, das ist ebenfalls der Fall, wenn mehr Zylinder angebracht werden.

VIVACE-System. Bild: Omar Jamil

Das angeblich relativ kostengünstige System wird beispielsweise mit einem Gerüst auf dem Meeresboden angebracht. Ein 1 x 1,5 km großes Gerüst in Höhe eines zweistöckigen Hauses würde bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 3 Knoten angeblich 100.000 Häuser mit Strom versorgen können. Nach Aussagen der Wissenschaftler wäre die mit VIVACE erzeugte Energie auch billiger als Windenergie und mindestens drei Mal so billig wie Solarenergie. Überdies würde man 50 Mal weniger Meeresfläche als bei einem Gezeitenkraftwerk verbrauchen. Michael Bernitsas, der Leiter des Wissenschaftlerteams, meint, wenn man nur 0,1 Prozent der Energie in den Meeren ausnutzen könnte, würde man für 15 Milliarden Menschen Strom erzeugen können.

Sonderlich schön schauen auch diese Stromanlagen nicht aus, die bei entsprechender Größe sicher auch negative Auswirkungen auf die Umgebung in den Flüssen, Seen und Meeren haben dürften, in denen sie angebracht werden. Allerdings ist der Eingriff, da sich die Zylinder nur langsam bewegen, sicherlich weniger massiv als bei Staudämmen, Wasserturbinen und Gezeitenkraftwerken. Ein Prototyp des Systems soll 2010 im Detroit-Fluss unter realen Bedingungen getestet werdeb.

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