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Energiewende, alternative Energie

Wasserkraft: Wellenkraftwerke (Teil 2): Wellen-Luft-Kraftwerk Mutriku

Mutriku, der Hafen, die Molen und ein grosser Schutzdeich mit einem grossen, integriertem Wellenkraftwerk - 970 MWh pro Jahr -- die Technik -- Prototypen -- Funktionsweise mit senkrecht eingebauten Turbinen -- viel Wellenenergie im Winter, weniger im Sommer -- Luftkammern -- 600 kWh pro Jahr, 2,7 Millionen Euro -- Euskadi, Nereida -- Molenbauten -- Planung und Daten -- Bau der Luft-Wellen-Kammern (Druckluftkammern) -- Bau der Turbinenhalle -- Details

Karte
                        von Mutriku (Motrico) und Deba mit der grossen,
                        neuen Schutzmole mit dem integrierten
                        Wellenkraftwerk
Karte von Mutriku (Motrico) und Deba mit der grossen, neuen Schutzmole mit dem integrierten Wellenkraftwerk [5]
Das
                        Wellenkraftwerk von Mutriku, Schema der
                        Funktionsweise 02
Das Wellenkraftwerk von Mutriku, Schema der Funktionsweise 02 [19]
Das
                        vollendete Wellenkraftwerk von Mutriku (Motrico)
                        mit der Turbinenhalle, im Schutzdeich
                        integriert, Sicht vom Ufer aus
Das vollendete Wellenkraftwerk von Mutriku (Motrico) mit der Turbinenhalle, im Schutzdeich integriert, Sicht vom Ufer aus [31]
Mutriku (Motrico), grosser Schutzdeich mit
                        integriertem Wellenkraftwerk,
                        Zoom-Satellitenfoto (yahoo maps)
Mutriku (Motrico), grosser Schutzdeich mit integriertem Wellenkraftwerk, Zoom-Satellitenfoto (yahoo maps) [34]

Präsentation von Michael Palomino (2014)
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Mutriku

Mutriku, der Hafen, die Molen und ein grosser Schutzdeich mit einem grossen, integriertem Wellenkraftwerk
Karte
                        mit Spanien und Mutriku (Motrico)
Karte mit Spanien und Mutriku (Motrico) [1]
Mutriku
                        an der Steilküste
Mutriku an der Steilküste [2]
Mutriku, die inneren Hafenmolen
Mutriku, die inneren Hafenmolen [3]
Mutriku, Hafenmolen mit einer kleinen
                        Wellenbrechermole davor
Mutriku, Hafenmolen mit einer kleinen Wellenbrechermole davor [4]

Karte von Mutriku
                          (Motrico) und Deba mit der grossen, neuen
                          Schutzmole mit dem integrierten
                          Wellenkraftwerk
Karte von Mutriku (Motrico) und Deba mit der grossen, neuen Schutzmole mit dem integrierten Wellenkraftwerk [5]

Auf der Karte von google maps fehlt der grosse Schutzdeich und fehlt das Wellenkraftwerk! Stand 10.3.2014:

Mutriku (Motrico) auf der Karte von
                          google maps: Der Fischerhafen, der grosse
                          Schutzdeich und das Wellenkraftwerk fehlen
Mutriku (Motrico) auf der Karte von google maps: Der Fischerhafen, der grosse Schutzdeich und das Wellenkraftwerk fehlen [6]

Aber auf dem Satellitenfoto ist dann alles drauf:

Mutriku mit dem grossen Schutzdeich
                          mit dem integrierten Wellenkraftwerk,
                          Satellitenfoto von google maps
Mutriku mit dem grossen Schutzdeich mit dem integrierten Wellenkraftwerk, Satellitenfoto von google maps [7]

Mutriku mit dem grossen Schutzdeich
                          mit dem integrierten Wellenkraftwerk,
                          Satellitenfoto von yahoo maps
Mutriku mit dem grossen Schutzdeich mit dem integrierten Wellenkraftwerk, Satellitenfoto von yahoo maps [8]

Das Wellenkraftwerk von Mutriku (Motrico) ist im Schutzdeich integriert, Querschnitt:
Das Wellenkraftwerk von Mutriku
                          (Motrico) in den Schutzdeich integriert,
                          Querschnitt
Das Wellenkraftwerk von Mutriku (Motrico) in den Schutzdeich integriert, Querschnitt [9]



<Das Wellenkraftwerk von Mutriku> (Motrico) - 970 MWh pro Jahr

aus Wikipedia: http://es.wikipedia.org/wiki/Central_undimotriz_de_Motrico
Übersetzung von Michael Palomino

<Koordinaten.:
43°18′44.7″N 2°22′37.8″O (Karte)

Das Wellenkraftwerk von Mutriku ist ein Stromkraftwerk zur Produktion von Elektrizität. Dabei wird die Energie durch die Wellenbewegung im Meer provoziert. Das Kraftwerk steht in Mutriku im spanischen Baskenland und wurde am 8. Juli 2011 eingeweiht. Es besteht aus 16 Turbinen mit einer totalen Kapazität von 296 kW, die 970 Megawatt-Stunden (MWh) pro Jahr produzieren. Es ist das erste kommerziell arbeitende Wellenkraftwerk der Welt. 1

Dieses Kraftwerk wurde am äusseren Deich gebaut, der den Hafen von Mutriku schützt. Die benutzte Technik ist eine Wassersäule, die auf und niedergeht (OWC, Oscilating Water Column). Durch die sich bewegende Wassersäule wird ein Luftstrom produziert, der aufströmt und niederströmt und so die Turbinen in Bewegung hält. 2

Das Projekt gehört der Firma Ente Vasco de la Energía, EVE, und kostete 6,7 Millionen Euro, von denen die baskische Regierung 2,7 Millionen beigesteuert hat3, das heisst, dies waren die Kosten für den Bau des Kraftwerks, und die Kosten für den Deich waren 4,4 Millionen Euro. Den Bau übernahm die schottische Firma Wavegen, die der Voith-Gruppe gehört, eine Abteilung von Voith Siemens. Dort wurde die Wellentechnologie OWC mit der sich bewegenden Wassersäule entwickelt. Die Turbinen wurden im Werk von Voith in Tolosa produziert.

Das Kraftwerk ist ein "Wellenkraftwerk", kein Gezeitenkraftwerk.

Die Technik

Im Jahre 1799 wurde in Frankreich das erste Patent für einen Energiegewinnungs-Apparat mittels Wellenenergie registriert. Vorher schon wurden die Strömungen der Gezeiten für Mühlwerke genutzt - die Gezeitenmühlen. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts wurden über 1000 Patente für Wellenenergie registriert, obwohl nur ungefähr 20 davon weiterentwickelt wurden und damit Prototypen für eine praktische Erprobung hergestellt wurden.

In Mutriku ist das Kraftwerk in einen Schutzdeich eingebaut und der Bau musste entsprechend stabil sein. Ausserdem sollten aber die Abweichung der Gestaltung wegen dem Einbau in einen Deich so gering wie möglich gehalten werden.

Das Kraftwerk funktioniert mit einer auf- und niedergehenden Wassersäule. Prototypen dieses Typs stehen auf der Insel Islay in Südost-Schottland sowie auf der Insel Pico auf den Azoren. In beiden Fällen wurde eine Turbine horizontal gebaut, beide Male auch von der Firma Wavegen.4

Prototyp: Wellenkraftwerk (Wellenkammerkraftwerk) in Limpet auf der Insel Islay in Schottland
Karte
                        mit England, Schottland und der Insel Islay
Karte mit England, Schottland und der Insel Islay [10]
Wellenkraftwerk in Limpet auf der Insel
                        Islay in Schottland, Schema
Wellenkraftwerk in Limpet auf der Insel Islay in Schottland, Schema [11]
Wellenkraftwerk in Limpet auf der Insel
                        Islay in Schottland
Wellenkraftwerk in Limpet auf der Insel Islay in Schottland [12]
Wellenkraftwerk in Limpet auf der Insel
                        Islay in Schottland, Rückansicht mit Turbine
Wellenkraftwerk in Limpet auf der Insel Islay in Schottland, Rückansicht mit Turbine [13]
+
Wellenkraftwerk (Wellenkammerkraftwerk) auf den Azoren auf der Insel Pico
Karte
                        mit Spanien, Portugal, den Azoren und der Insel
                        "Pico"
Karte mit Spanien, Portugal, den Azoren und der Insel "Pico" [14]
Wellenkraftwerk auf den Azoren auf der
                        Insel Pico im Bau
Wellenkraftwerk auf den Azoren auf der Insel Pico im Bau [15]
Das
                        Wellenkraftwerk auf den Azoren auf der Insel
                        Pico
Das Wellenkraftwerk auf den Azoren auf der Insel Pico [16]
Wellenkraftwerk auf den Azoren auf der
                        Insel Pico, Rückansicht mit Turbine
Wellenkraftwerk auf den Azoren auf der Insel Pico, Rückansicht mit Turbine [17]

Die Funktionsweise

Die Funktionsweise der "aufsteigenden und abfallenden Wassersäule" ist sehr ausgefeilt und basiert auf Luftströmen, die durch den Wechsel des Wasserstands in der Wasserkammer hervorgerufen werden. Der Wechsel des Wasserstands wird durch die Wellen provoziert.

Wenn eine Welle die Luftkammer erreicht, steigt der Wasserspiegel an und drückt die Luft nach oben durch die Turbine. Geht die Welle zurück, zieht der fallende Wasserspiegel die Luft nach unten und bewegt ebenfalls die Turbine. Die Turbinen bleiben dabei immer in derselben Richtung in Bewegung.

Mutriku (Motrico): Die Turbinen beim Wellenkraftwerk sind senkrecht eingebaut - Schema

Das Wellenkraftwerk von Mutriku, Schema
                        der Funktionsweise
Das Wellenkraftwerk von Mutriku, Schema der Funktionsweise [18]

Das Wellenkraftwerk von Mutriku, Schema
                        der Funktionsweise 02
Das Wellenkraftwerk von Mutriku, Schema der Funktionsweise 02 [19]


Eigenschaften

Viel Wellenenergie im Winter - weniger im Sommer

Die Klimastudien für die Region zeigten auf, dass die energetischen Ressourcen sich jeweils verändern: Im Winter (Oktober bis März) und im Sommer (Mai bis August), Übergangszeiten sind April und September. Die Energie variiert auch an der Küste je nach Winkel zum Wellengang und je nach Bau des Kraftwerks.

Es wurde bei einer Ausrichtung auf N59W eine mittlere Energiegewinnung von 26 kW/m festgestellt, die aber von Jahreszeit zu Jahreszeit verschieden ausfällt:

  • im Winter 44 kW/m
  • im Sommer 9 kW/m
  • und in der Übergangszeit 19 kW/m.

An der Küste von Mutriku am Deich beim Kap vom Machichaco sind die Werte bei 30 Meter Meerestiefe

  • im Winter 18 kW/m
  • im Sommer 4,8 kW/m
  • und in der Übergangszeit 8,8 kW/m.

Um die beste Lage des Stromkraftwerks im Deich festzustellen, wurden verschiedene Studien angestellt: Die Wellengrösse, der Einfluss der Schifffahrt. Es waren zuerst vier mögliche Standorte (drei am Deich und ein Standort an der Deichspitze). Es wurde entschieden, das Kraftwerk in der Deichkurve anzulegen, bei einer Wassertiefe von 4 bis 7 Metern.

Dann wurden die Wasserkammern konstruiert mit ihrer Geometrie, die Dimensionen der Öffnungen, die Trennungen der Öffnungen, das Verhältnis zwischen unterer und oberer Öffnung, die Höhe der Luftkammern, die Dicke der Mauern etc. ... und es wurde mit dreidimensionalen Modellen experimentiert.

Dann wurde schlussendlich die Lage 100 m vom Ufer weg im Deich in der Deichkurve bestimmt, mit 16 Kammern und je einer Turbine mit 18,54 kW nominaler Stärke. So steht eine totale Leistung von 296 kW zur Verfügung.

Der Bau des Wellenkraftwerks: Luftkammern, Turbinen

Die Turbinen sind vom Typ "Wells" (Wells-Turbinen), 2,83 Meter lang, 1,25 Meter Durchmesser, mit einem Gewicht von je 1200 kg mit symmetrischen Radschaufeln, so dass sich die Turbine unabhängig von der Strömungsrichtung dreht. Es befinden sich zwei Rotoren mit fünf Rotorflügeln am Anfang und Ende einer Turbine. Ausserdem ist da noch eine Steuerung, um die Trägheit abzustimmen, um die Ausgangsleistung zu stabilisieren. Die Turbinen wurden vertikal über der Düse eingebaut, die sich mit einem Schmetterlingsventil mittels Schwerkraft schliesst. Ein Reinigungssystem mit Süsswasser beseitigt Verkrustungen durch das Salzwasser. Auch Schalldämpfer sind angebracht.

Die 16 Turbinengeneratoren sind in zwei Gruppen zu je 8 Turbinen unterteilt. Die Geschwindigkeit jeder Turbine wird mit dem Luftdruck in der Luftkammer gemessen und so wird jeweils die Ausgangsleistung optimiert. Die Arbeits-Stromspannung der Generatoren ist 400 Volt Wechselstrom, ist aber variabel (manchmal sehr hoch). Das wird jeweils ausgeglichen, um eine konstante Spannung ins Netz mit 50 Herz (Hz) einzuspeisen. Zur Einspeisung ins Stromnetz wird die Spannung auf 13,2 kV erhöht.

600,00 kWh pro Jahr - Kosten 2,7 Millionen Euro

Die jährlich produzierte Energie beträgt 600,00 Kilowattstunden (kWh) was 600 Tonnen CO2 entspricht. Die beauftragte Firma war die schottische Wavegen. Der Kostenvoranschlag war 1,7 Millionen Euro. Die effektiven Kosten waren am Ende 2,7 Millionen Euro.

Das Wellenkraftwerk von Mutriku ist Teil des EU-Programms für alternative Energien: "Euskadi", Projekt "Nereida"

Die Einweihung war eigentlich für Oktober 2009 vorgesehen und wurde dann auf Juni 2011 verschoben. Das Wellenkraftwerk ist Teil des strategischen Energieplans "Euskadi", der zum Ziel hat, dass bis 2010 12% des Energiebedarfs durch regenerative Energien gedeckt wird, um das Kioto-Protokoll zu erfüllen. Die Finanzierung kam teilweise aus dem 7. Marco-Programm der Europäischen Kommission, wo das Projekt unter dem Namen "Nereida MOWC" läuft. 4


Die Geschichte der Bucht von Mutriku

Der Hafen von Mutriku liegt in einer kleinen, natürlichen Bucht zwischen den Ausläufern von Burumendi im Nordosten und Punta Alkolea im Osten. Diese Ausläufer schützen die Bucht vor Stürmen. Diese Bucht wird seit uralten Zeiten schon als Hafenbucht benutzt. Die Bewohner der Bucht haben schon im 13. Jahrhundert - noch vor der Gründung von Mutriku - an die Krone Steuern in Form eines Walfischs bezahlt.

Molenbauten

Am Ende des 14. Jahrhunderts war es Evaristo de Churruca, aus Mutriku stammend, der die Schutzmolen für den Hafen entwarf. Manchmal waren die Wellen, die in den Hafen gelangten, doch sehr hoch und machten einen Aufenthalt im Hafenbecken für die Schiffe unmöglich. Im Verlaufe des 20. Jahrhunderts machte Ramón Iribarren Cavanilles eine Wellenstudie im Innern des Hafens (auf dieser Studie basierte dann das Werk "Berechnungsmethode des Wellengangs" (original Spanisch: "Método de cálculo de los planos de oleaje"). Er entdeckte dabei das Problem der Resonanz der zurückströmenden Welle (onda de resaca). Iribarren löst das Problem, indem der Boden des Hafenbeckens ausgebaggert wird und durch das Anbringen von Wellenbrechern an verschiedenen Orten. Aber auch dann noch war bei schlechtem Wetter die Ankunft in den Hafen noch gefährlich.

Der Hafen weist nun zwei Hafenmolen auf, je eine im Norden und im Süden, die eine Öffnung von 20 Metern freilassen. Parallel zur nördlichen Mole ist noch ein Schutzwerk angebracht. Ende des 20. Jahrhunderts wurde der Zugang zum Hafen von Mutriku mit moderner Technik aufgerüstet und verbessert. Dabei werden Berechnungsmethoden angewandt, um den Wellengang im Hafen vom Wellengang ausserhalb an der Küste abzuleiten.

Bucht von Mutriku (Motrico)
                mit grossem Schutzdeich und integriertem
                Wellenkraftwerk
Bucht von Mutriku (Motrico) mit grossem Schutzdeich und integriertem Wellenkraftwerk [x001]

Bei der Studie der Brechung der Wellen wurde entdeckt, dass die Brechung der Welle zum Teil am östlichen Rand am Eingang der Bucht beginnt und sich dann schrittweise erhöht und bis ins Zentrum der Bucht ausweitet. Über 5 m hohe Wellen entstehen nur, wenn die Welle sich auf der ganzen Breite der Bucht sich entwickelt. Meistens kommt sie aber vom östlichen Punkt her.

Nach diesen Studien wurden dann 17 Verbesserungsvorschläge entwickelt. Als Lösung wurde dann der Bau einer äusseren Mole beschlossen, um so die Welle, die von Burumendi her kommt, aufzubrechen. Das schlussendliche Projekt umfasste folgende Punkte: Der neue Deich wurde vom Ufer abgetrennt, so dass ein Strand im Innern angelegt werden konnte, der den bestehenden Strand ersetzte. Ausserdem sollte der Bau eines Wellenkraftwerks ermöglicht werden.4

Die Mole / der Schutzdeich

Planung und Daten

Die angewandte Lösung umfasste einen Schutzdeich von 440 Metern Länge mit zwei felsigen Enden, das nähere zur Küste gelegen mit einer Tiefe von 2 Metern unter Meer, das weiter von der Küste gelegene Ende mit einer Tiefe von 17 Metern unter Meer. Der Zugang zum Schutzdeich ist ein 370 Meter langer Weg.

Karte von Mutriku
                        (Motrico) mit dem Fischerhafen und dem grossen
                        Schutzdeich mit dem Wellenkraftwerk mit den
                        Abmessungen
Karte von Mutriku (Motrico) mit dem Fischerhafen und dem grossen Schutzdeich mit dem Wellenkraftwerk mit den Abmessungen [20]

Und zuerst wird der Zufahrtsweg gebaut, der ebenfalls auf einem Deich liegt:
Bau des Zufahrtswegs zum grossen
                        Schutzdeich auf einem Deich
Bau des Zufahrtswegs zum grossen Schutzdeich auf einem Deich [21]


Der Deich wurde auf seiner ganzen Länge ab dem Anschlagwinkel mit einer Böschung mit Spannbeton als Mauerwerk gebaut. Der Kern des Deichs besteht aus einem ganzen Stück und als Mantel sind Wellenbrecher und natürliche Steine um den Kern gelegt, wobei die Steine verschieden gross sind, 45, 25 und 15 Tonnen schwer.

Schutzmole mit Wellenkraftwerk im Bau 01
Schutzmole mit Wellenkraftwerk im Bau 01 [22]
Bau des
                        grossen Deichs, und Luftdruckkammern sind zum
                        Teil schon gesetzt, Luftaufnahme
Bau des grossen Deichs, und Luftdruckkammern sind zum Teil schon gesetzt, Luftaufnahme [23]
Schutzmole mit Wellenkraftwerk im Bau 02
Schutzmole mit Wellenkraftwerk im Bau 02 [24]
Bau der
                        Luftdruckkammern des Wellenkraftwerks Mutriku,
                        Sicht auf die Elemente
Bau der Luftdruckkammern des Wellenkraftwerks Mutriku, Sicht auf die Elemente [25]

Die Daten des Schutzdeichs:
  • Abmessungen am Grund: zwischen 2 und 17 Metern unter Meer
  • Volumen des Kerns: 600.000 Tonnen in einem Stück (von 0 bis 200 kg)
  • Volumen der Wellenbrecher (Blöcke zwischen 1 und 3 Tonnen): 145.000 Tonnen
  • Volumen der Wellenbrecher (Kalkstein bis 15 Tonnen schwer): 19.500 Tonnen
  • Volumen der Wellenbrecher (Kalkstein bis 25 Tonnen): 112.500 Tonnen
  • Volumen der Wellenbrecher (Kalkstein bis 45 Tonnen): 65.500 Tonnen
  • Abmessungen ab dem Anschlagwinkel des Betons: 16,5 Meter
  • Höhe über dem Basis-Anschlagwinkel des Betons: 10 Meter.

Die Bauarbeiten wurden im Mai 2005 vergeben. Die Studien über die Art und Weise, wie das Wellenkraftwerk in den Deich integriert werden sollte, waren im Frühling 2006 abgeschlossen. Die Bauarbeiten sollten gemäss Planung im Jahre 2009 abgeschlossen sein. Durch verschiedene Probleme ergaben sich dann Verzögerungen im Jahre 2010 und das Kraftwerk wurde 2011 eingeweiht, auch wenn der Bau des Deichs noch nicht beendet war.4

Der Bau der Luft-Wellen-Kammern (Druckluftkammern)

Der Bau
                        des Wellenkraftwerks von Mutriku, Sicht auf die
                        vollendeten Wellen-Luftdruckkammern,
                        Luftaufnahme
Der Bau des Wellenkraftwerks von Mutriku, Sicht auf die vollendeten Wellen-Luftdruckkammern, Luftaufnahme 01 [26]
Der Bau
                        des Wellenkraftwerks von Mutriku, Sicht auf die
                        vollendeten Wellen-Luftdruckkammern,
                        Luftaufnahme 02
Der Bau des Wellenkraftwerks von Mutriku, Sicht auf die vollendeten Wellen-Luftdruckkammern, Luftaufnahme 02 [27]

Dann werden die Luftkammern abgedeckt und es bleiben nur noch die Öffnungen für die Turbinen:
Das Wellenkraftwerk von Mutriku im Bau:
                        Die feuchte Luft der Brandung strömt durch die
                        noch offenen Turbinenlöcher
Das Wellenkraftwerk von Mutriku im Bau: Die feuchte Luft der Brandung strömt durch die noch offenen Turbinenlöcher [28]



Verschiedene Studien vor Ort gaben den Hinweis, das Wellenkraftwerk im Bereich der Deichkurve anzulegen. Das Kraftwerk ist 100 Meter lang und beeinträchtigt weder die Trasse noch die Funktion des Deichs.

Es wird einfach ein Teil des Deichs verbreitert. Bei der Deichkurve kommt an der Aussenseite dann auf 220 Meter Länge bei einer Wassertiefe von 5 Meter (bzw. BMVE). Das Bauwerk reicht bis auf 4,2 Meter unter Meer. Eine Betonplatte von 0,8 m Dicke ist mit 1,5 Meter langen Verankerungen eingemauert, mit 25 mm Durchmesser.

Die Felsbrocken bis 25 Tonnen werden entfernt und stattdessen die vertikalen Luft-Wellen-Kammern aus Beton gebaut. Die äussere Begrenzung dieser Mauer deckt sich mit der Breite an der Basis der Böschung. Die Öffnung der Kammern, wo die Bewegung der Wellen stattfindet und in Energie umgesetzt wird, hat Abmessungen von 3,2 m Höhe auf 4 m Breite, und reicht 3,4 m unter Meer, damit die Kammer immer unter dem Meeresspiegel bleibt.

Die Luftkammern sind aus vorgefertigten Elementen aus Stahlbeton hergestellt (Typ HA-35/P/20/IIIc+Qb mit Zement CEM III/B 32,5R), die dann installiert werden. Diese Elemente sind von 45 Tm Gewicht und die Wände sind 0,4 oder 0,5 Meter dick. Die Elemente sind trapezoidförmig und enthalten zwei oder drei Erleichterungsräume [?] neben der Luft-Wellen-Kammer. Es wurden zwei Typen Bauelemente verwendet, einige nach vorne offen, die den ersten 4 Bauteilen jeder Säule entsprechen, und ausserdem die anderen Bauteile, die auf alle Seiten geschlossen sind. Insgesamt wurden 256 Bauteile verarbeitet, 64 davon offen und 192 davon geschlossene Bauteile. Jede Säule besteht aus 4 offenen Bauteilen bei Abmessungen von 3,40 bis 0,20 m unter Meer und 12 geschlossenen Bauteilen mit Abmessungen von 0,2 m unter Meer bis 9,6 m über Meer.

Die Abmessungen der Bauteile:

  • Form: trapezoid
  • Länge: 12,25 m
  • Seitenlänge: 6,10 und 5,80 m
  • Ecken: 0,80 m
  • Dicke der Balken: 0,40 und 0,50 m
  • Anzahl Hohlräume: 2 oder 3 Erleichterungsräume, eine für die Luftdruckkammer
  • Material: Stahlbeton HA-35.
  • Gewicht: 45 Tn.
  • Anzahl der Rohre zur Durchleitung: 4.

Die Bauteile wurden in Blöcken zu 8 Stück transportiert. Die Bauarbeiten mit den Bauteilen dauerten drei Tage.

Die Erleichterungsräume wurden mit Beton und mit Schotter gefüllt. Auf diese Weise wurde das monolithische Verhalten des Gebäudes und die Vereinigung mit dem Deich erreicht. Die gesamte Konstruktion wird von einer Betonstruktur mit Stahlbeton umfasst. Im oberen Teil ist die Decke 80 cm dick. Dort werden die Turbinen drauf montiert.


Der Bau der Turbinenhalle (Turbinenhaus)

Mutriku: Der Bau des Turbinenhauses, am rechten
              Ende werden noch die Mauern gegossen
Mutriku: Der Bau des Turbinenhauses, am rechten Ende werden noch die Mauern gegossen [29]

Dann werden die Verbindungsmauern gesetzt:

Mutriku: Das Wellenkraftwerk wird mit dem
                        Deich verbunden
Mutriku: Das Wellenkraftwerk wird mit dem Deich verbunden [30]
Das
                        vollendete Wellenkraftwerk von Mutriku (Motrico)
                        mit der Turbinenhalle, im Schutzdeich
                        integriert, Sicht vom Ufer aus
Das vollendete Wellenkraftwerk von Mutriku (Motrico) mit der Turbinenhalle, im Schutzdeich integriert, Sicht vom Ufer aus [31]
Wellenkraftwerk von Mutriku, die
                        Turbinenhalle (Turbinenhaus)
Wellenkraftwerk von Mutriku, die Turbinenhalle (Turbinenhaus) [32]



Mutriku: Sicht von hinten auf den vollendeten
                Schutzdeich mit dem Wellenkraftwerk
Mutriku: Sicht von hinten auf den vollendeten Schutzdeich mit dem Wellenkraftwerk [33]

Das Turbinenhaus ist 5,4 Meter hoch, 6,10 Meter breit und 100 Meter lang. Widerlager sind alle 25 m angelegt. Die komplette Höhe ist 16,5 Meter, was der Höhe des Deichs entspricht.

Gegenüber dem Turbinenhaus, an der Rückseite des Baus, wurde eine Terrasse von 1600 m2 eröffnet, die den Raum der Böschung des Deichkerns überspannt. Diese Terrasse ist durch die vorfabrizierten Betonbauteile geschützt, 3 m dick, 6 m lang und 1,6 m breit. Dabei wurden wieder zwei Erleichterungsräume angewandt, die im Nachhinein mit Beton gefüllt wurden, um dem Bau ein monolithisches Verhalten zu geben. Das spornartige Deichende wird mit der Halle verbunden und so wird das Bauwerk in sich geschlossen. Dasselbe geschieht beim Anschlagwinkel. Alles wird mit Kalk-Bruchstein eingeschalt. Das Kraftwerk ist somit komplett im Deich integriert. Die Leitungen (Elektrizität, Wasser, Telekommunikation) werden über den Zugangsweg zum Deich realisiert.4

Die Daten über die Leitungen
  • Strom: zwei geriffelte Rohrleitungen, Durchmesser 160 mm
  • Trinkwasser: eine Leitung aus Polyethylen, Durchmesser 90 mm
  • Telekommunikation: vier geriffelte Leitungen, Durchmesser 110 mm
Mutriku (Motrico), grosser Schutzdeich mit
              integriertem Wellenkraftwerk, Zoom-Satellitenfoto (yahoo
              maps) [34]
Mutriku (Motrico), grosser Schutzdeich mit integriertem Wellenkraftwerk, Zoom-Satellitenfoto (yahoo maps) [34]

Die Bauarbeiten im Detail

Die Bauarbeiten beim Zugang zum Kraftwerk und eines Teils des Deichs kamen zuerst. Für das Fundament wurde eine Fläche von 14,25 m Breite und 102 m Länge benutzt bei einer Wassertiefe von einem halben Meter. Diese Arbeiten wurden mit schwimmenden Pontons ausgeführt. Der Fels im Untergrund wurde ausgebrochen und ein Bagger besorgte die Abfuhr des Gesteins. Der Graben wurde mit 20 cm Beton gefüllt und darüber eine Stahlbetonplatte von 90 cm Dicke angebracht als Basis für die vorfabrizierten Bauelemente. Das Fundament wird mit acht Verankerungen von 32 cm im Abstand von jeweils 1,5 m fixiert. Die Stahlbetonplatte hat 36 Verankerungen von 80 cm, und in den Hohlräumen wird  der Rest des Bauwerks befestigt mit den Luft-Wellen-Kammern oder Luftdruckkammern.

Die Anordnung der Bauteile wurde von der Mitte des Deichs vorgenommen, mit einem grossen Kran mit einem Hebungsvermögen von 50 Tonnen bis 40 m Höhe. Die Bauteile wurden mit Hilfe von Tauchern eingebaut. Die maximale Toleranz war 4 cm, die dann nachträglich mit Beton aufgefüllt wurde.

Nach dem Bau des Gehäuses wurden die Erleichterungskammern aufgefüllt, um das monolithische Verhalten zu verstärken. Diese Hohlräume von 4,3x4,5 Meter wurden für die Bereiche unter Wasser mit Unterwasserbeton (Typ HM-30/P/20IIIc+Qb) aufgefüllt, und die Bereiche über Wasser mit Schotter. Die kleinen Hohlräume an der Vorderseite (0,75 m hoch wie Löcher) und an der Rückseite (0,85 Meter hoch) wurden mit Unterwasserbeton und mit Armierungen gefüllt. Die vertikalen Fugen wurden mit Beton mit PVC-Röhren mit 400 mm gefüllt, im Bolzenverfahren.

Als das Bauwerk mit den Druckkammern 6 Meter Höhe erreichte, wurde es mit dem Deich vereinigt. Dafür wurde die Schicht mit den 25-Tonnen-Kalksteinen entfernt und seitlich vom Gebäude vorfabrizierte, zweizellige Bauteile eingesetzt, um die Distanz zu schliessen. Der Hohlraum zwischen der vertikalen Struktur des Kraftwerks und dem Herz des Deichs wurde mit Schotter gefüllt.

Die Turbinenhalle wurde über den Wellen-Luftkammern gebaut, die durch vorfabrizierte Strukturen geschlossen und verknüpft wurden. Die Luftkammern haben Wände von 80 cm Dicke. Die müssen den Luftdruck und das Gewicht der Turbine aushalten. Beim Verschluss der Luftkammern wurde eine Öffnung von 0,75 Meter Durchmesser offengelassen, um darüber die Turbine einzubauen. Die Wände der Turbinenhalle wurden mit Stahlbeton gebaut. Zur Meeresseite hin hat die Wand eine Dicke von 1,65 Metern, die anderen Seiten eine Dicke von 0,85 Metern. Drei Pfeiler aus Beton unterteilen die Turbinenhalle in vier Bereiche.

Das Bauwerk ist gemäss Planung im Deich integriert, mit Geländern, Abdeckungen und Zugängen.

Das Bauwerk wird mit der Befestigung der Terrasse von 1600 m2 abgeschlossen, die von beiden Seiten her gut sichtbar ist. Am Ende werden auch die Zuleitungen für Trinkwasser, Telekommunikation und Strom erstellt.4

Quellen

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Fotoquellen

Mutriku (Motrico)
[1] Karte mit Spanien und Mutriku (Motrico): http://www.naberan.com/html/cast/contacto/index.htm
[2] Mutriku an der Steilküste: http://www.laspain.com/imagen-4-de/guipuzcoa/mutriku/675.html#.Ux1my0gcZ0o
[3] Mutriku, die inneren Hafenmolen: http://www.pueblos-espana.org/pais+vasco/guipuzcoa/mutriku/718735/
[4] Mutriku, Hafenmolen mit einer kleinen Wellenbrechermole davor: http://www.pueblos-espana.org/pais+vasco/guipuzcoa/mutriku/El+Puerto+2/
[5] Karte von Mutriku (Motrico) und Deba mit der grossen, neuen Schutzmole mit dem integrierten Wellenkraftwerk: yahoo maps
[6] Mutriku (Motrico) auf der Karte von google maps: Der Fischerhafen, der grosse Schutzdeich und das Wellenkraftwerk fehlen: google maps
[7] Mutriku mit dem grossen Schutzdeich mit dem integrierten Wellenkraftwerk, Satellitenfoto von google maps
[8] Mutriku mit dem grossen Schutzdeich mit dem integrierten Wellenkraftwerk, Satellitenfoto von yahoo maps
[9] Das Wellenkraftwerk von Mutriku (Motrico) in den Schutzdeich integriert, Querschnitt:
http://www.asmatu-injenieritza.com/Default.aspx?lng=ES&mod=gescontenidos&sec=detalle&cod=53

Wellenkraftwerk auf der Insel Islay
[10] Karte mit England, Schottland und der Insel Islay: google maps
[11] Wellenkraftwerk in Limpet auf der Insel Islay in Schottland, Schema: http://brageconsultores.blogspot.com/2009/04/planta-de-energia-maritima-en-motrico.html
[12] Wellenkraftwerk in Limpet auf der Insel Islay in Schottland: http://writd.blogspot.com/2011/03/scottish-revolution.html
[13] Wellenkraftwerk in Limpet auf der Insel Islay in Schottland, Rückansicht mit Turbine: http://www.solarserver.de/news/news-5179.html

Wellenkraftwerk auf der Insel Pico auf den Azoren
[14] Karte mit Spanien, Portugal, den Azoren und der Insel "Pico": https://maps.google.de/
[15] Wellenkraftwerk auf den Azoren auf der Insel Pico im Bau: http://www-prosub-com.planetaclix.pt/fotos_1.htm
[16] Wellenkraftwerk auf den Azoren auf der Insel Pico: http://www.abae.pt/programa/JRA/trabalhos/2005_06/jra_artigo_desc.php?lang=ptg&id=45
[17] Wellenkraftwerk auf den Azoren auf der Insel Pico, Rückansicht mit Turbine:
http://ecofoto-acores.blogspot.com/2008/09/central-de-energia-das-ondas-na-ilha-do.html;
http://1.bp.blogspot.com/_HCI8G38mQgs/SMg_-No-ojI/AAAAAAAAAbg/fd09kIVbTYE/s1600-h/central.jpg

Wellenkraftwerk in Mutriku (Motrico)
[18] Wellenkraftwerk von Mutriku, Schema der Funktionsweise: http://blogs.lainformacion.com/futuretech/2011/07/08/asi-funciona-la-primera-planta-planta-de-aprovechamiento-de-olas-de-europa-que-se-inaugura-hoy-en-mutriku-vizcaya/
[19] Das Wellenkraftwerk von Mutriku, Schema der Funktionsweise 02: http://www.powermag.com/a-new-wave-ocean-power/?pagenum=3
[20] Karte von Mutriku (Motrico) mit dem Fischerhafen und dem grossen Schutzdeich mit dem Wellenkraftwerk mit den Abmessungen: yahoo maps

[21] Bau des Zufahrtswegs zum grossen Schutzdeich auf einem Deich: http://www.ingeplan.eu/proyecto/dique-mutriku-gipuzkoa
[22] Schutzmole mit Wellenkraftwerk im Bau 01: http://www.power-technology.com/projects/mutriku-wave/mutriku-wave1.html
[23] Bau des grossen Deichs, und Luftdruckkammern sind zum Teil schon gesetzt, Luftaufnahme: http://www.ingeplan.eu/proyecto/dique-mutriku-gipuzkoa
[24] Schutzmole mit Wellenkraftwerk im Bau 02: http://www.power-technology.com/projects/mutriku-wave/mutriku-wave3.html
[25] Bau der Luftdruckkammern des Wellenkraftwerks Mutriku, Sicht auf die Elemente: http://www.ingeplan.eu/proyecto/dique-mutriku-gipuzkoa
[26] Der Bau des Wellenkraftwerks von Mutriku, Sicht auf die vollendeten Wellen-Luftdruckkammern, Luftaufnahme 01:
http://www.asmatu-injenieritza.com/Default.aspx?lng=ES&mod=gescontenidos&sec=detalle&cod=53
[27] Der Bau des Wellenkraftwerks von Mutriku, Sicht auf die vollendeten Wellen-Luftdruckkammern, Luftaufnahme 02:
http://www.energiasmarinas.es/cas/energiamarina_energiadelasolas_3.aspx
[28] Wellenkraftwerk von Mutriku im Bau: http://blogs.lainformacion.com/futuretech/2011/07/08/asi-funciona-la-primera-planta-planta-de-aprovechamiento-de-olas-de-europa-que-se-inaugura-hoy-en-mutriku-vizcaya/
[29] Mutriku: Der Bau des Turbinenhauses, die Seitenmauern sind gesetzt:
http://www.asmatu-injenieritza.com/Default.aspx?lng=ES&mod=gescontenidos&sec=detalle&cod=53
[30] Mutriku: Das Wellenkraftwerk wird mit dem Deich verbunden: http://www.topolan.net/wp-content/gallery/topolan/central-de-oleaje-mutriku.jpg

[31] Das Wellenkraftwerk von Mutriku (Motrico) im Schutzdeich integriert, Sicht vom Ufer aus: http://www.power-technology.com/projects/mutriku-wave/mutriku-wave2.html
[32] Wellenkraftwerk von Mutriku, die Turbinenhalle: http://blogs.lainformacion.com/futuretech/2011/07/08/asi-funciona-la-primera-planta-planta-de-aprovechamiento-de-olas-de-europa-que-se-inaugura-hoy-en-mutriku-vizcaya/
[33] Mutriku: Sicht von hinten auf den vollendeten Schutzdeich mit dem Wellenkraftwerk: http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=206301&page=12
[34] Zoom-Satellitenfoto: yahoo maps
[x001] Mutriku (Motrico), grosser Schutzdeich mit integriertem Wellenkraftwerk, Zoom-Satellitenfoto: yahoo maps

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