Probebetrieb des Wellenkraftwerks-Prototypen auf hoher See geplant

Das schwimmende Wellenkraftwerk „Aurelia WINO“ der HAW Kiel steht vor seinem ersten Langzeittest auf hoher See. Der 2023 in Kiel getaufte Prototyp wurde in Kooperation mit der maritimen Industrie realisiert und soll bald unter realen Offshore-Bedingungen in der Nordsee erprobt werden.

Testbetrieb in der Nordsee

Der geplante Open-Sea-Test findet bei der Forschungsplattform FINO 3 in der Nordsee statt, rund 80 Kilometer westlich vor Sylt. Die Plattform liegt in einer Sicherheitszone mit einem Radius von 500 Metern und wird von der FuE-Zentrum FH Kiel GmbH betrieben. Mindestens sechs Monate lang möchte das Team um Projektleiter Prof. Dr.-Ing. Christian Keindorf „Aurelia WINO“ dort betreiben, um das Verhalten des Systems unter realen Bedingungen zu erfassen.

Basishafen Kieler Förde und Transport mit der „Fortuna Bluebird“

Basishafen des Wellenkraftwerks ist die Kieler Förde. Der von der German Naval Yards Kiel GmbH gefertigte Prototyp liegt aktuell in einer Halle der Werft. In den kommenden Monaten führt das Team letzte Funktionstests durch und bereitet das Verladen vor. „Wir überprüfen die Zuverlässigkeit der elektrotechnischen Komponenten des Antriebsstrangs“, erläutert Keindorf. „Die Herausforderung besteht darin, dass das System dauerhaft und robust unter harschen Umgebungsbedingungen funktionieren muss.“

Außerdem müssen Keindorf und sein wissenschaftlicher Mitarbeiter Julian Pforth die für den Transport nötigen behördlichen Genehmigungen einholen. Den Transport zur Offshore-Lokation übernimmt die „Fortuna Bluebird“ der O.S. Energy GmbH. Das Service-Schiff des Glückstädter Unternehmens wird zurzeit auf der Esbjerg Shipyard A/S in Dänemark fertiggestellt, der Transport des Wellenkraftwerks ist einer der ersten Einsätze dieses Schiffs, erklärt Geschäftsführer Vincent Nürnberg: „Mit diesem Schiff betreten wir Neuland, es verfügt neben dem Dieselantrieb über einen Methanol-Antrieb, so dass wir uns vor Ort im Erprobungsgebiet nahezu emissionsfrei bewegen können.“

Transport startet im Herbst 2026

Auf dem Deck des knapp 43 Meter langen Neubaus wird eine Ladungssicherung (Seafastening) eingerichtet, damit während des Transports keine Bauteile verrutschen. Im Herbst 2026 soll die „Fortune Bluebird“ zu der 173 Seemeilen langen Reise ablegen. Das Wellenkraftwerk wird zunächst an Deck über den Nord-Ostsee-Kanal transportiert. Bei Helgoland soll auf einen Schleppvorgang umgestellt werden. „Wir bringen Neigungs- und Beschleunigungssensoren am Wellenkraftwerk an, um Bewegungsdaten aufzuzeichnen und mit unseren Prognoseberechnungen zu vergleichen“, erklärt Keindorf. „Unser Prototyp passt problemlos an Deck gängiger Serviceschiffe. Aber hoffentlich transportieren wir eines Tages größere und deutlich schwerere Wellenkraftwerke dieses Typs. Wollten wir dafür Schiffe der gleichen Größe und des gleichen Typs einsetzen, müssten die Kraftwerke zu ihrem Bestimmungsort geschleppt werden.“

Installation vor Ort

Am Bestimmungsort wird das Wellenkraftwerk dann mit drei Ankern gesichert, die im Abstand von 120 Grad auf den Meeresboden abgesenkt werden. Bojen sichern den Einsatzbereich ab. Ein am Wellenkraftwerk installiertes Stromkabel soll am Meeresboden abgelegt und mit der Forschungsplattform FINO 3 verbunden werden. „Wir wollen unseren grünen Strom nutzen, um damit die Forschungsplattform wenigstens teilweise zu versorgen“, erklärt Keindorf. Bislang ist diese auf Dieselgeneratoren angewiesen. „Wir können hoffentlich helfen, einen Teil des Kraftstoffs einzusparen und den Betrieb klimafreundlicher zu machen“, so Keindorf.

Mindestens sechs Monate lang wird sich das Wellenkraftwerk auf hoher See unter harschen Bedingungen beweisen müssen. „Wir kennen die Bedingungen vor Ort sehr genau, weil wir über die Forschungsplattform FINO 3 schon seit Jahren Daten sammeln“, erklärt Julian Pforth. „In den Herbst- und Wintermonaten liegt die mittlere signifikante Wellenhöhe bei etwa zwei Metern. Bei langandauernden und starken Stürmen können sich die Wellen dann bis zu 10 Meter hoch auftürmen. Extreme Bedingungen, um die Standfestigkeit und Robustheit des Prototyps zu testen.“

Innovation: Mobile und autarke Ladestation auf hoher See

Während des Testbetriebs ermittelt das Projektteam die energetischen Erträge in Kilowattstunden, um das Kohlendioxid-Einsparpotenzial im Vergleich zu fossilen Kraftwerken zu quantifizieren. Perspektivisch könnten Wellenkraftwerke des Typs als mobile und autarke Tankstellen auf hoher See dienen. Sie könnten Endverbraucher wie Forschungsplattformen, Messstationen oder Unterwassertechnik direkt mit grünem Strom versorgen und damit eine netzunabhängige Energieversorgung auf dem Meer ermöglichen.

Das Projekt „Aurelia WINO (Installation und Testbetrieb eines Wellenkraftwerks auf hoher See)“ ist am FuE-Zentrum der FH Kiel GmbH verankert. Es wird im Rahmen des Landesprogramms Wirtschaft 2021–2027 mit rund 660.000 Euro des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) über eine Laufzeit von drei Jahren gefördert.