Der gelbe Gezeitendrache nutzt 60 Meter unter der Wasseroberfläche die Strömung aus Ebbe und Flut, um eine Turbine mit 1,2 Megwatt anzutreiben, die Strom für 200 Haushalte erzeugt.
SKF und Minesto wollen in einem Gezeitenkraftprojekt sauberen Strom für die Färöer-Inseln erzeugen.
Nicole Weinhold
Tief unter der Wasseroberfläche des Nordatlantiks segelt der Gezeitendrachen Luna durch die Meeresströmungen und macht sich eine der stabilsten Energiequellen unseres Planeten zunutze: die Gezeiten. Angetrieben von der Gravitationskraft des Mondes, stellt diese innovative Technologie eine bahnbrechende Lösung für die nachhaltige Energiegewinnung dar. Das „Faroe Islands Space Program“, eine Kooperation zwischen dem globalen Wälzlagerhersteller SKF und dem Meeresenergie-Entwickler Minesto, verbindet modernste Ingenieurskunst mit dem unerschöpflichen Potenzial der Ozeane.
Effizienz aus der Tiefe
Luna bewegt sich in einer Tiefe von 60 Metern mit einer Geschwindigkeit von bis zu 16 Knoten durch das Wasser. Sein Prinzip beruht auf der Umwandlung der kinetischen Energie der Gezeitenströme in elektrische Energie. Der Drachen nutzt die Strömung, um eine Turbine anzutreiben, die eine Nennleistung von 1,2 Megawatt erzeugen kann – genug, um 200 Haushalte ein Jahr lang mit Strom zu versorgen.
Ein Vorteil dieser Energiequelle ist ihre Planbarkeit. Während Wind- und Solarenergie wetterabhängig sind, bleiben Gezeitenströme durch die Mondanziehungskraft konstant berechenbar. Dies macht die Gezeitenenergie zu einer zuverlässigen und stabilen Ergänzung im Energiemix der Zukunft.
Ein entscheidender Faktor für den Erfolg des Projekts ist die Reduzierung von Reibungsverlusten. „Reibung zu minimieren, liegt in der DNA unserer Lager“, erklärt Yvonne Rydberg, Anwendungsingenieurin bei SKF. „Besonders in der Energieerzeugung müssen wir sicherstellen, dass so viel Energie wie möglich in das Netz eingespeist wird und nicht durch Reibung verloren geht.“
Untersuchungen zeigen, dass weltweit etwa 20 Prozent der verbrauchten Energie zur Überwindung von Reibung aufgewendet werden. SKF bringt sein Know-how in der Lagertechnologie ein, um die mechanische Effizienz der Luna-Turbinen zu optimieren. Dies trägt dazu bei, die Leistung zu maximieren und die Betriebskosten zu minimieren.
Herausforderungen im rauen Ozean
Die extreme Umgebung stellt hohe Anforderungen an die eingesetzte Technik. Luna muss nicht nur den immensen Wasserdruck und die starke Strömung aushalten, sondern auch extremen mechanischen Belastungen standhalten. „Die richtige Wahl der Lager und Dichtungen ist entscheidend, um die Anforderungen an Langlebigkeit und Zuverlässigkeit zu erfüllen“, so Martin Edlund, CEO von Minesto.
SKF entwickelt speziell angepasste Komponenten, die selbst unter diesen anspruchsvollen Bedingungen eine hohe Lebensdauer und Effizienz gewährleisten. Durch diese Maßnahmen kann das System nicht nur zuverlässig arbeiten, sondern auch mit minimalem Wartungsaufwand betrieben werden.
1,2 Megawatt Nennleistung hat die Turbine, die von dem Gezeitendrachen Luna 60 Meter unter der Wasseroberfläche angetrieben wird.
Luna arbeitet bei der Stromerzeugung aus Gezeitenkraft unter extremen Bedingungen, die sowohl Material als auch Komponenten auf eine harte Probe stellen. „Mit Sensoren von SKF überwachen wir die Lager an der Turbinenwelle. Hierdurch erhalten wir gleichzeitig Informationen über die umliegenden Anlagenteile, da sich die Schwingungen im System über die Lager fortpflanzen“, erklärt Yvonne Rydberg von SKF.
Der Schlüssel zur erfolgreichen Überwachung liegt in Simpro Quick, einer effizienten Technologie zum Erstellen von Berechnungsmodellen für Turbine, Ruder und Generator. Das Softwaretool von SKF dient der Auswertung und Optimierung von Lageranordnungen. „Die Techniker von Minesto konnten die Berechnungsmodelle mit Simpro Quick eigenhändig erstellen und mir die Ergebnisse dann zur weiteren Abklärung zusenden. Das spart viel Zeit bei der Arbeit“, betont Yvonne Rydberg.
Bei der Entwicklung von Dragon 12 wurde darüber hinaus das SKF-Modulierungswerkzeug Product Select eingesetzt, um eine erste grobe Einschätzung für die benötigte Lagergröße an den Rudern zu erhalten. Product Select ermöglichte den Vergleich mehrerer Lösungen, nicht nur in Bezug auf die Größe, sondern auch auf die Art der Lager.
„Man gibt einfach seine Lager und die Betriebsbedingungen ein, und Product Select berechnet dann zum Beispiel die Mindestbelastung, die Lagerbelastung, die Fettgebrauchsdauer, Schmierfristen und die Lagerlebensdauer. Außerdem werden die CO2-Emissionen für das SKF-Produkt geschätzt, wodurch sich verschiedene Lösungen nicht nur aus der technischen Perspektive miteinander vergleichen lassen, sondern auch in puncto Nachhaltigkeit“, führt Yvonne Rydberg aus.
Nachhaltige Vision für die Färöer-Inseln
Das „Faroe Islands Space Program“ ist Teil einer größeren Initiative, um die Färöer-Inseln bis 2030 zu 100 Prozent mit erneuerbaren Energien zu versorgen. Neben Wasserkraft und Windenergie könnte die Gezeitenenergie einen entscheidenden Beitrag leisten, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu reduzieren. Die Energiequelle des Mondes zu nutzen, könnte nicht nur die Energielandschaft der Färöer, sondern auch an vielen weiteren Gezeiten-Standorten revolutionieren.
„Bei SKF arbeiten wir aktiv an einer nachhaltigen Zukunft, indem wir die globalen Ressourcen durch fortschrittliche Technologien effizienter nutzen. Die Zusammenarbeit mit Minesto und die Entwicklung dieser Gezeitendrachen sind ein perfektes Beispiel dafür, wie wir mit innovativer Ingenieurskunst nachhaltige Lösungen für die Energiegewinnung schaffen“, betont Annika Ölme, CTO von SKF.
Ein Modell für die Zukunft
Das „Faroe Islands Space Program“ zeigt, dass erneuerbare Energien nicht nur auf Sonnen- und Windkraft begrenzt sind. Die Gezeitenkraft stellt eine stabile, nachhaltige und völlig emissionsfreie Energiequelle dar, die durch präzise Ingenieurskunst nutzbar gemacht wird. Wenn sich diese Technologie weltweit durchsetzt, könnte sie eine entscheidende Rolle bei der Energiewende spielen und die Nutzung der Mondenergie zu einem Schlüssel für die nachhaltige Stromversorgung der Zukunft machen.
