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SKF in Unterwasser-Strömungsturbinen: Erneuerbarer Energie auf den Grund gegangen

Unsere Ozeane, die «Wiege des Lebens», sind eine echte Naturgewalt – und stecken somit voller Energie: Allein an Europas Küsten könnten aus der Meeresströmung 48 Terawattstunden pro Jahr gewonnen werden. Dieses gigantische Potenzial verpufft bislang jedoch so gut wie ungenutzt. Das wollen umweltbewusste Ingenieure nun ändern – auch mit Hilfe spezieller Lösungen von SKF.

In Deutschland stammten vergangenes Jahr rund 52 Prozent des erzeugten Stroms aus fossilen Energieträgern. Und Frankreich setzte zu 80 Prozent auf die Kernspaltung. Demgegenüber deckt Norwegen schon jetzt mehr als 98 Prozent seines Energiebedarfs aus Wasserkraft. Und Schottland will in drei Jahren seinen gesamten Strom aus Erneuerbaren Energien gewinnen. Der Frage, wie sie ihr eigenes Wasserkraft-Potenzial optimal nutzen können, gehen die Schotten u. a. hoch oben an ihrer Nordküste auf den Grund – und zwar im wahrsten Sinne des Wortes: Im «Pentland Firth» haben sie in einem ersten Schritt vier 1,5 Megawatt-Gezeitenturbinen auf dem Meeresboden installiert. Aus diesen Anfängen soll im Zuge des «MeyGen» genannten Projekts das grösste Gezeitenkraftwerk der Welt hervorgehen. Drei der vier dortigen Pilot-Turbinen hat ANDRITZ HYDRO geliefert, ein weltweit führender Anbieter von elektromechanischen Systemen und Serviceleistungen für Wasserkraftwerke.

13 km/h = 350 km/h

Der Standort des Projekts ist mit Bedacht gewählt: MeyGen liegt in einer vergleichsweise flachen Meerenge («Inner Sound») zwischen dem nordschottischen Festland und der Insel Stroma – und damit zugleich zwischen Atlantik und Nordsee. An dieser Stelle erzielen die Gezeiten Strömungsgeschwindigkeiten von gut 3,5 m/s. Das klingt nach wenig, aber weil Wasser rund achthundertmal dichter ist als Luft, werden hier enorme Kräfte frei.

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Mit Holzpellets sicher versorgt

Umweltfreundliche Prozess-Wärme

Die Meier Oberflächen AG benötigt für ihre Prozesse Wärme ohne jeden Unterbruch. Energie 360° produziert sie klimafreundlich mit Holzpellets.

Wenn Gegenstände aus Holz oder Metall wie Fensterläden und Gitterroste altern, werden sie ein Fall für 
die Meier Oberflächen AG. Das Unternehmen aus Rafz entfärbt sie, sodass sie sich mit einem neuen Lack wieder verschönern lassen und sich ein Kreislauf schliesst. Früher waren für diesen Prozess umweltschädliche Substanzen erforderlich. Die Meier Oberflächen AG hingegen arbeitet mit biologisch abbaubaren Mitteln, die allerdings eine hohe Temperatur der Reinigungsbäder von bis zu 85 °C erfordern – und somit ununterbrochen viel Wärme. Als der bisherige Ölkessel sein Lebensende erreichte, prüfte das Unternehmen verschiedene umweltschonende Alternativen zum Heizöl. Holz erwies sich als gute Wahl, weil seine Heiztemperatur ideal zu den Prozessen der Meier Oberflächen AG passt. Holzschnitzel schieden jedoch wegen ihres grossen Volumens als Energieträger aus. Folglich entschied sich das Unternehmen für eine Holzpellet-Heizung. Im Gegensatz zum Heizöl entfällt damit die CO2-Abgabe. Zudem schwanken die Energiekosten viel weniger. 
Eine wichtige Anforderung der Meier Oberflächen AG war die hohe Versorgungssicherheit. Denn ein Ausfall der Heizung würde einen Produktionsstopp von rund zwei Tagen bedeuten, bis bei den Reinigungsbädern wieder eine konstante Temperatur erreicht ist. Mit Energie 360° wählte die Meier Oberflächen AG bewusst einen erfahrenen Partner, der über viel Erfahrung im Betrieb von komplexen Wärmeanlagen verfügt.


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Maximale Produkt- und Arbeitssicherheit

bigHead-Befestiger sichern die Wartungsluke von Offshore-Windenergieanlagen und erlauben Ein-Mann-Servicebetrieb

Bei vielen neuen Offshore-Windenergieanlagen bestehen die Wartungsluken aus Verbundwerkstoffen, die mit Befestigern von bigHead gesichert werden. Bislang kamen hier Stahlkonstruktionen mit traditionellen Halteschrauben zur Verwendung. Daraus ergab sich der Nachteil, dass zum Öffnen und Schliessen der Luke stets zwei Personen erforderlich waren – eine von innen und eine von aussen. Dies war nicht nur mit einem höheren Sicherheitsrisiko verbunden, sondern auch mit entsprechenden Mehrkosten. Die neue Lösung kann hingegen von einem einzigen Servicetechniker bedient werden – und das risikolos sowie einfacher aus dem inneren Wartungsraum. Ermöglicht wird dies durch bigHead-Befestiger aus rostfreiem, salzwasserbeständigem 316-er Edelstahl, die auf der Aussenhaut der Gondel angebracht sind und deren Gewinde nach innen ragt. Zum Schutz vor Blitzschlag sind sie mit einer farblich abgestimmten Schutzschicht versehen.
Die Lösung wurde gemeinsam mit dem Gondellieferant und bigHead erarbeitet. Dem Serieneinsatz ging eine intensive Testphase mit mehreren Modellen voraus. Bis zur finalen Version wurden diese unter den auf Offshore-Windkraftanlagen herrschenden extremen Einsatzbedingungen getestet und immer weiter verbessert. Die aktuelle Variante bewährt sich bereits seit drei Jahren erfolgreich im Einsatz. Produziert werden die speziell für die Offshore-Windenergieanlagen bestimmten bigHead-Befestiger in Verwood (Grossbritannien). Jede Charge wird stichprobenartig getestet und sämtliche Prüfergebnisse werden gemäss dem vom Hersteller angewandten Qualitätsmanagementsystem nach Norm ISO9001:2008 für eine lückenlose Rückverfolgbarkeit dokumentiert.

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Klimapositive Energieerzeugung schliesst Kreisläufe

Eine Pyrolyseanlage, die Pflanzenkohle und zugleich Energie erzeugt, vereint Klimaschutz mit Bodenverbesserung. Der Klimafonds Stadtwerk Winterthur unterstützt ein solches Projekt mit Fördergeldern

Der regionale Energieversorger Stadtwerk Winterthur hat 2007 den «Klimafonds Stadtwerk Winterthur» ins Leben gerufen. Dieser unterstützt Projekte mit einem Bezug zu Winterthur, die den Ausstoss von CO2 vermeiden, erneuerbare Energien fördern oder die Energieeffizienz steigern. Gespeist wird der Fonds von Gönnerinnen und Gönnern im Versorgungsgebiet von Stadtwerk Winterthur, die einen freiwilligen Zuschlag von 2 Rappen pro bezogene Kilowattstunde Strom leisten. Ein Beispiel für ein Projekt, das vom Klimafonds Stadtwerk Winterthur gefördert wurde, ist eine neuartige Pyrolyseanlage, die das Ökozentrum Langenbruck entwickelt hat. Dabei werden Restholz, Rinde, Gärreste oder der Siebüberstand von Kompostieranlagen unter Luftabschluss erhitzt. Aus den frei werdenden Gasen lässt sich mittels Schwachgasbrenner Prozesswärme gewinnen, die in einer Heissluftturbine in Strom und Heizwärme umgewandelt wird.
Aus der pyrolysierten Biomasse wird Pflanzenkohle. Verwendet man diese als Bodenverbesserer (Torfersatz), entsteht einerseits sehr fruchtbare Pflanzenerde. Anderseits bleibt der Kohlenstoff während mehrerer Tausend Jahre stabil und wirkt somit als CO2-Senke. Pro erzeugte Kilowattstunde Nutzenergie (Strom und Wärme) lassen sich der Atmosphäre dauerhaft 400 bis 500 Gramm CO2 entziehen: Die Energieerzeugung ist klimapositiv.

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Jetzt bewiesen: Photovoltaikanlagen funktionieren 30 Jahre und länger einwandfrei

Anders als konventionelle Kraftwerke kommen Photovoltaikanlagen ohne bewegliche Teile aus. Dies ermöglicht deren lange Nutzungsdauer. Laborversuche zeigen seit langem, dass diese bei über 30 Jahren liegt. Nun erreichen die ersten Anlagen in realer Umgebung dieses Alter – unter anderem die europaweit erste mit dem Stromnetz verbundene Anlage in Canobbio TI, die immer noch tadellos läuft. Diese Erfahrung hat wesentliche Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit von Photovoltaikanlagen: Die Investitionen können über mindestens 30 Jahre abgeschrieben werden, dies bei geringen Unterhaltskosten.

Im Mai 1982, also vor genau 35 Jahren, wurde eine 10 Kilowatt-Photovoltaikanlage auf dem Dach der heutigen Fachhochschule der Südschweiz SUPSI gebaut und als erste Anlage in Europa ans öffentliche Stromnetz angeschlossen . Sie ist seit dann ununterbrochen in Betrieb und funktioniert immer noch gut.

Vor 30 Jahren wurde auf dem Betriebsgebäude der Horlacher AG in Möhlin die erste private Solarzellenanlage der Schweiz im Netzverbund installiert. Auch sie läuft problemlos ohne jegliche Unterhaltsarbeiten. Der Strom wird hauptsächlich in der Fabrik genutzt, nur kleine Überschüsse werden ins Stromnetz eingespiesen.

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