Die Hochschule München
hat die Antwort.
Mit einem Münchner Start-up entwickeln der HM-Professor Christoph Hackl und sein Team intelligente Algorithmen, die dafür sorgen, dass sich der Strom aus Wellenkraftwerken effizient und zuverlässig ins Stromnetz einspeisen lässt. „Als mir der Technische Leiter der SINN Power GmbH von seinem Plan, ein schwimmendes Kraftwerk zu bauen, erzählt hat, war ich sofort begeistert“, erinnert sich der Mechatroniker. Hackl erklärte sich spontan bereit, für das Münchner Start-up Steuerungssysteme für die Leistungselektronik zu entwickeln. Seitdem forscht Simon Krüner von SINN Power in Hackls Team mit.
Die Zukunft braucht
nachhaltige Energie.
Im Prinzip ist die Stromgewinnung auf See einfach: Das geplante Wellenkraftwerk besteht aus mehreren Reihen senkrechter Stangen, die miteinander verbunden und am Meeresgrund verankert sind. An jeder Stange befindet sich ein Schwimmköper, der von den Wellen auf und ab bewegt wird. Dadurch werden Rollen angetrieben, die mit Generatoren verbunden sind, die die Bewegung in elektrische Energie umwandelt. Da sich aber mit jedem Auf und Ab der Rollen die Richtung ändert, produzieren die Generatoren Drehstrom, dessen Frequenz sich, abhängig von der Länge der Meereswellen, ständig verändert und der sich nicht ohne weiteres einspeisen lässt. Der im Wellenkraftwerk erzeugte Strom muss daher umgewandelt werden.
Die Zukunft braucht
effiziente Lösungen.
„Rein technisch ist das kein Problem: Man benötigt einen Umrichter, der aus dem primären Drehstrom Gleichstrom macht, sowie einen zweiten Umrichter, der zusammen mit einem Netzfilter 50 Hertz-Drehstrom erzeugt“, erklärt der Wissenschaftler. Allerdings geht bei der Umwandlung von Drehstrom in Gleichstrom und dann von Gleichstrom in netzkompatiblen Drehstrom normalerweise Energie verloren. Und genau hier setzen Hackls Algorithmen an und minimieren die Verluste in der Energieausbeute. Wenn beispielsweise in einem Umrichter ein Schalter ausfalle, sorge die intelligente Software dafür, dass sich das System nicht abschalte, sondern sich an die veränderten Umstände anpasse und weiterarbeite – wenn auch mit etwas verringerter Leistung. „Unsere Algorithmen können das Zusammenspiel der verschiedenen Komponenten nicht nur optimal steuern, sondern steigern auch ihre Zuverlässigkeit.“ Insgesamt lässt sich so die Effizienz des Gesamtsystems erheblich verbessern, was ein Praxistest mit einer Energieausbeute von 93% eindrucksvoll bestätigt.
Die Zukunft braucht
Wandel.
Von den effizienten und fehlertoleranten Algorithmen sollen in Zukunft nicht nur die Hersteller von Wellenkraftanlagen profitieren, sondern auch die Betreiber von Wind-, Solar- oder Geothermieanlagen. Dazu Hackl: „Die Leistungssoftware eignet sich für die Optimierung des Outputs aller regenerativen Kraftwerke – egal ob Erdwärme, Sonne, Wind oder Wasser. Man braucht am Ende immer Wandler, um Netzstrom daraus zu machen.“ Gesteigerte Effizienz und Zuverlässigkeit tragen daher zur Unabhängigkeit von fossilen Rohstoffen bei. „Tatsächlich sehe ich in den Algorithmen meinen persönlichen, bescheidenen, aber ganz konkreten Beitrag zur Energiewende. Ich habe selbst Kinder. Und ich möchte ihnen eine Welt hinterlassen, die lebenswert ist. Das ist meine Motivation.“
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