Brennteile für die Energieproduktion aus Wellenkraft

Die Nutzung von Wellenenergie zur Stromgewinnung kann den Umstieg auf nachhaltige Energiequellen weiter befeuern. Das schwedische Unternehmen Cor Power Ocean AB arbeitet seit über zehn Jahren intensiv an der Entwicklung von Wellenkraftwerken zur kommerziell einsetzbaren Stromerzeugung. Dabei ließen sie sich vom Pumpprinzip des menschlichen Herzens inspirieren: Das menschliche Herz nutzt den gespeicherten hydraulischen Druck, um Kraft für den Rückschlag zu erzeugen. Auf diese Weise müssen die Herzmuskeln das Blut nur in eine Richtung pumpen. Ähnlich will Cor Power Ocean mithilfe seiner Wellenenergiekonverter (WEC) Energie aus Wellendruck erzeugen. WEC sind Punktabsorber in Bojenform, die durch ein Vorspannsystem nach unten gezogen werden. Ein aufwärts gerichteter Wellenschlag drückt die Boje nach oben, der entstandene gespeicherte Druck drückt sie wieder nach unten. Die mechanische Energie der Wellen wird dabei zunächst in lineare Bewegung entlang der Bojenachse und dann – durch ein mit einem Planetengetriebe vergleichbares Kaskadengetriebe – in Drehbewegung umgewandelt. Ein Antriebsstrang im Inneren der Boje, der sogenannte Power Take Off (PTO), gewinnt aus dieser Bewegung Elektrizität. Die auf jede Welle optimal abgestimmte oszillierende Bewegung der Boje gewährleistet eine gleichmäßige Energieproduktion in beiden Richtungen.

Für den Wellenenergiekonverter C4, erster Prototyp im Originalmaßstab, wandten sich die Forscher an Jebens, Spezialist für große schwere Brennteile, mechanische Bearbeitung und komplexe Schweißbaugruppen. Ein erster Auftrag an den Systemanbieter bestand darin, eine geeignete korrosionsbeständige Beschichtung zu finden. Dabei war die Größe des Bauteils angesichts der begrenzten Badgrößen eine besondere Herausforderung. Die Experten im Einkauf von Jebens fanden einen Lieferanten mit einem entsprechend großen Bad, der die 50 µm dicke Vernickelung umsetzte. Jebens übernahm auch das gesamte mit dieser Beschichtung verbundene Projektmanagement. Kurze Zeit später erhielt Jebens einen weiteren dringenden Auftrag von Cor Power Ocean: die Anfertigung von drei großen Brennteilen mit komplexer Geometrie aus hochfestem Feinkornbaustahl S690 QL1 in der Blechdicke von 270 mm. Damit verbunden war die Aufgabe, vier Materialproben aus diesem Stahl auf mögliche Gefügeveränderungen zu überprüfen. Da Jebens über ein großes Grobblechlager verfügt, hatte das Unternehmen ein Blech in der geforderten Dicke, Qualität und Größe vorrätig. Dadurch war die kurzfristige Realisierung des Auftrags gesichert, denn die Neulieferung eines solchen Blechs hätte wahrscheinlich viele Monate Zeitverzug bedeutet.

Die geforderten Brennteile - eines 270 mm dick, 555 mm breit und 1.020 mm lang sowie zwei weitere in gleicher Dicke, aber nur 310 mm breit und 725 mm lang – mussten für die vorgegebene Struktur in mehreren Ebenen geschnitten werden. Das erforderte Brennen in mehreren Ebenen mit häufigem Drehen. Angesichts der großen Blechdicke wurde das Material von Jebens zunächst mit einem besonders leistungsfähigen Bohraggregat vorgebohrt. Die so entstandenen Kanäle boten die Gewähr, dass die Flamme zielgerichtet lief. Mit der Umsetzung des Komplettpakets aus Materiallieferung, Fertigung, anspruchsvoller mechanischer Bearbeitung, Beschichtung und Maßprotokoll war das schwedische Unternehmen hoch zufrieden. Zwei weitere Aufträge sowie verschiedene neue Anfragen waren die Folge.