Technologie

NEMOS ist ein innovatives System zur Stromerzeugung aus Meereswellen, das auf neuen Forschungserkenntnissen basiert. Es erzielt höhere Wirkungsgrade als vergleichbare Systeme, lässt sich kostengünstig umsetzen und eignet sich speziell für die Kopplung mit Offshore-Windkraftanlagen. Im folgenden Video werden der Aufbau und die Funktionsweise des Systems beschrieben.

 

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Der Name NEMOS steht für:

Nutzung des Energiepotenzials von Meereswellen in Offshore-Windparks zur Stromerzeugung

 

Allgemein

Die NEMOS-Anlage besteht aus einem länglichen Auftriebskörper, der mit drei Seilen zum Meeresgrund verspannt ist. Er wird durch Wellen zur Bewegung angeregt und überträgt mechanische Energie per Seil an einen Generator, der geschützt vor Seewasser am Turm einer Windkraftanlage positioniert ist. Neu an Peckolts Entwicklung sind vor allem die Bewegungsbahn des Schwimmkörpers (verschiedene Kreisbögen) und die Steuerungsstrategie, wodurch bis zu 80% der einkommenden Wellenenergie zum Antrieb elektrischer Generatoren genutzt werden können. Herkömmliche Systeme mit einer reinen Vertikalbewegung liegen deutlich unter 50%. Bei einer Veränderung der Wellenrichtung passt sich die Ausrichtung des Körpers durch ein von Peckolt zum Patent angemeldetes System selbsttätig an und seine Bewegungsbahn wird entsprechend der Wellenlaufrichtung geregelt. Zum Schutz vor extremen Wellenlasten in starken Stürmen kann das System auf eine ruhigere Wassertiefe abgesenkt werden.

 

 

Im Detail

Die Befestigung der Seile am Körper ist derart gestaltet, dass dieser um seine zentrale Hochachse frei beweglich ist. So wird der im nautischen Kontext als „Querschlagen“ durch Giermoment bei schräg auftreffendem Seegang bekannte Effekt genutzt, um den Körper stets parallel zu den Wellenkämmen auszurichten. Nach erfolgter Ausrichtung wird bei Eintreffen eines Wellenberges eine Bewegung des Körpers auf einem Kreisbogen um die Verankerungspunkte auf der wellenabgewandten Seite zugelassen. Währenddessen erfolgt die Übertragung der mechanischen Energie mit Hilfe der Seile auf der wellenzugewandten Seite an den Generator. Dieser wird an einer entsprechend ausgelegten Offshore-Windkraftanlage, an einem nahegelegenen Ufer oder an einem Offshore-Bauwerk positioniert. Bei Änderung der Wellenrichtung wird die Funktion der Seile gewechselt, sodass wiederum die wellenabgewandten Seile der Führung und die wellenzugewandten Seile der Übertragung der mechanischen Energie dienen. Durch eine Steuerung bzw. Regelung der Seilkinematik kann die Trajektorie des Schwimmkörpers räumlich und zeitlich den aktuellen Wellenbedingungen angepasst werden.

 

Das System zeichnet sich aus durch:

  • hohe Wirkungsgrade auf Grund der optimierten Bahnkurve und aktiven Steuerung
  • einen kostengünstigen Aufbau durch Verwendung einer Seilkinematik mit geringem Materialeinsatz und niedriger Komplexität
  • eine große Wirkbreite durch die längliche, quer zur Wellenfortschrittsrichtung ausgerichtete Körperform
  • die Anpassungsfähigkeit an veränderliche Wellenrichtungen
  • geringe Wartungskosten auf Grund der Positionierung der empfindlichen Bauteile an einem vor Seewasser geschützten Ort
  • eine wirksame „Überlebensstrategie“ bei Extrembedingungen durch Abtauchen des Körpers in Wassertiefen mit geringer Wellenbewegung.

 

 

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