Die Strom-Boje

Strom-Boje ist der Name eines schwimmenden Strömungskraftwerks, das die kinetische Energie eines frei fließenden, ungestauten Flusses in elektrische Energie umsetzt. Zukünftige Anlagen sollen auch in der Lage sein, die Strömungsenergie des Meeres zu nutzen. Die Kleinkraftwerke der Marke Strom-Boje werden von der Firma Aqua Libre Energieentwicklungs GmbH in Niederösterreich hergestellt.

Da dieses Kraftwerk derzeit eine Mindestwassertiefe von 2 bis 3 m voraussetzt, eignet es sich am ehesten für den Einsatz in mittleren bis größeren Flüssen wie Inn, Salzach, Enns, Mur, Drau, Rhein und Donau. Für Deutschland wird das Potential vor allem in Süddeutschland gesehen, da die Fließgeschwindigkeit der norddeutschen Flüsse zu niedrig für einen rentablen Betrieb von Strom-Bojen oder ähnlichen Konzepten, zum Beispiel stromerzeugenden Schiffsmühlen, ist.[1]

Entwicklung


Strom-Boje auf dem Montageschiff

Derzeit existieren drei Varianten der Stromboje; jeweils mit einem 150 cm, einem 200 cm und einem 250 cm großen Rotor.

Die Strom-Boje 1 wurde seit 2006 in Versuchen an vielen 1:5-Modellen in der Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam sowie an zwei 1:1-Prototypen in der Wachau bei allen Wasserständen der Donau über 18 Monate getestet und weiterentwickelt.
Im Jahr 2008 wurden Patente für Europa, USA und Kanada erteilt. 2009 ging die Strom-Boje 2 mit einem Durchmesser von 2 m bei Joching in den Testbetrieb.[2] Im Oktober 2011 wurden bei Versuchen mit dieser Anlage bei Mittelwasser (Pegel: Kienstock 587) insgesamt 28 kW erreicht, was 15,8 kW/m² bedeutet.
Im November 2011 wurde die Strom-Boje 3 mit einem Durchmesser von 2,50 Meter und einer Leistung von rund 70 kW fertiggestellt.[3]

Die Serienfertigung der Anlagen sollte 2013 anlaufen.[4] Im November 2013 wurden die wasserrechtlichen Genehmigungen für zwei Nullserien in der Wachau erteilt, womit die Serienfertigung der Strom-Boje 3 nach Unternehmensangaben aufgenommen werden kann.[5] Im November 2014 wurde die Serienreife erlangt.[6]
Eigenschaften

Die Strom-Boje wird so platziert, dass sie bei niederem bis hohem Mittelwasser leicht unterhalb der Wasseroberfläche schwimmt und von einer Ankerkette an dem Punkt mit der günstigsten Strömung gehalten wird. Die baulichen Maßnahmen im Fluss bestehen in einem eingebohrten Ankerstab und der Energieabführung in Form eines Kabels. Im Innern der Boje befindet sich eine Kaplanturbine mit meistens drei Rotorblättern, die durch einen selbstreinigenden Treibgutrechen vor Schwemmgut, Schwimmern und Booten geschützt ist. Um den Rotor ist ein Diffusor angebracht, der den nutzbaren Querschnitt vergrößert und die Strömung am Rotor erhöht. Durch Versuche wurde nachgewiesen, dass Fische die Boje ohne zusätzliche bauliche Einrichtungen in beiden Richtungen unbeeinträchtigt passieren können. Bei hohen Wasserständen taucht die Strom-Boje von der Wasseroberfläche ab, so dass Treibgut darüber hinweg schwimmen kann. Nach Angaben der Entwickler ist sie dadurch derzeit das einzige Strömungswasserkraftwerk, das ein großes Hochwasser unbeschadet und ohne Verklausung übersteht und das bei Hochwasser auch dann noch Strom liefert, wenn manche klassischen Laufwasserkraftwerke abgeschaltet werden müssen.

Mit vierfach vergrößerter Querschnittsfläche liefert die Turbine bei 2 m/s 6,5 kW, bei 3,5 m/s bis zu 30 kW ins Netz.[7] Das Regelarbeitsvermögen der 150-cm-Boje wird mit ca. 100.000 kWh pro Jahr angegeben, das der größeren Anlage mit 2,5 m mit ca. 250.000 kWh.[8] Die Länge der Boje beträgt 11 Meter, die Breite maximal 5,5 Meter und das Gewicht 6,4 Tonnen. Sie soll für einen Dauerbetrieb mit nur 10 Stunden Wartung pro Jahr und eine Lebensdauer von mindestens 175.000 Stunden (entspricht 20 Betriebsjahren) ausgelegt sein.[9]
Geplanter Einsatz

Der Stromversorger EVN erwägt bis zum Jahr 2020 500 Strom-Bojen in der Wachau zu installieren.[10] Zunächst sollen acht Anlagen gebaut werden.[9] In Österreich soll mit Strom-Bojen insgesamt ein Regelarbeitsvermögen von 2 TWh erzielt werden können. Die Genehmigung wurden nach langer Verfahrensdauer im August 2014 erteilt.[11] Daneben existieren auch in anderen Ländern wie z. B. Deutschland Planungen, den Einsatz der Strom-Boje voranzutreiben.[12][13][8]

Im Februar 2014 wurden Pläne des Unternehmens „Stromboje Mittelrhein“ publik, zwischen Assmannshausen und Lorch am Mittelrhein 340 Strom-Bojen 3 installieren zu wollen.[14]
Auszeichnungen

Im Jahr 2010 erhielt das Projekt den Österreichischen Klimaschutzpreis in der Kategorie Alltag & Ideen[15] sowie den österreichischen Energy Globe Award.[16] Bei der Verleihung des Energy Globe Awards wurde besonders hervorgehoben, dass die Strom-Boje mit minimalen Eingriffen in die Umgebung eingesetzt werden kann.[17]

Quelle