Onlangs zijn enkele prototype-installaties gebouwd voor het gebruik van getijdenenergie voor de opwekking van elektriciteit. De meeste van deze centrales werken volgens het principe van conventionele windturbines. De meeste van deze centrales kunnen tot nu toe echter slechts één stroomrichting gebruiken en zijn zeer duur in fabricage en onderhoud. De fabrikanten hebben kosten van meer dan 5 miljoen euro voor een turbine van 300 KW gepubliceerd. Deze installaties zijn alleen kostendekkend met enorme subsidies.

Deze turbine is momenteel waarschijnlijk de enige ter wereld die zowel de stroomopwaartse als de stroomafwaartse getijdenstroming volledig automatisch en zonder externe controle kan benutten en praktisch zonder onderbreking elektriciteit kan opwekken, behalve bij de verandering van het getij (zie animatie hieronder).

In tegenstelling tot alle andere concepten verdwijnt het volledig onder het wateroppervlak en kan het gemakkelijk worden geïnstalleerd op een diepte van meer dan 15 meter onder de laagwaterstand, bijvoorbeeld door het eenvoudig te laten zakken en te verankeren op de zeebodem, en vormt het dus, eveneens in tegenstelling tot alle andere systemen, geen enkele belemmering voor de scheepvaart.

De volgende diagrammen geven een visuele indruk van dit volledig nieuwe type centrale:

Tussen twee ronde platen, elk met een diameter van acht meter, gemonteerd op steunen, bevindt zich het voor efficiëntie geoptimaliseerde aantal van vijf druppelvormige schoepen van elk 20 meter lang. Deze groottespecificaties gelden voor het eerste prototype, dat door het Pfleiderer Instituut voor Turbomachines van de Technische Universiteit van Braunschweig in verschillende studieprojecten is berekend.

Wanneer de Atlantisstrom bij een stuw wordt geïnstalleerd (bijv. bij de Eider-stuw of de duikers van de Deltastuw in Nederland), levert deze door de blokkadesituatie aanzienlijk meer stroming dan in open zee. Zie in onderstaand diagram: "Meting PFI TU Braunschweig Dwinger".

De turbine dankt zijn vermogen om te draaien - volledig onder water - aan een volledig nieuw, gepatenteerd vouwmechanisme van de schoepen, dat een energieoverschot veroorzaakt aan de drukvlakken van de schoepen aan de stroomzijde, waardoor de turbine in beweging komt en blijft. De elektrische stroom wordt opgewekt door een generator die aan de zijplaten is bevestigd.

De installatie kan goedkoop worden opgebouwd uit conventioneel scheepsbouwstaal. Voor het vervoer naar de plaats van opstelling zijn geen speciale voertuigen nodig, maar kan bijvoorbeeld als deklading van stukgoedschepen worden uitgevoerd. Voor de montage zijn twee pontons nodig; tussen deze pontons kan de installatie door montagekranen op de zeebodem worden neergelaten.

Door de tweepuntsbevestiging kan de turbine zonder grote funderingswerkzaamheden stabiel en permanent in fjorden worden vastgezet, bijvoorbeeld op twee tegenover elkaar liggende rotswanden met behulp van touwen (zie boven). Bovendien kan het systeem in zachtere zeebodems worden bevestigd door middel van ingeschroefde stalen buizen.

Het gepresenteerde concept beoogt energie op te wekken uit de onuitputtelijke bron van de getijden tegen een prijs die zelfs zonder subsidies concurrerend is. Het project is dus niet alleen technisch aantrekkelijk, maar biedt ook een groot economisch potentieel in een nog te ontwikkelen groeimarkt.

In samenwerking met de Technische Universiteit van Braunschweig en de Harzwasserwerke GmbH is door VW-Coaching GmbH een 1:10 verkleind demonstratiemodel van het prototype gebouwd, dat al verscheidene malen is getest in de uitlaat van de Okertalsperre.

Op 09.06.2004 vond om 14.30 uur een openbare presentatie van het demonstratiemodel plaats voor de Okerkraftwerk Romkehalle aan de voet van de Okertalsperre bij Bad Harzburg.

Wij danken VW-Coaching GmbH, het Pfleiderer Instituut voor vloeistofmachines van de Technische Universiteit van Braunschweig en de afdeling public relations van de Harzwasserwerke voor hun toegewijde en waardevolle steun.

Nadat ons prototype op 4 augustus 2004 in Tönning aan de Eider met succes was getest, werd de test op 25 augustus 2004 aan de Eider-stuwdam herhaald en meettechnisch onderzocht door medewerkers van de TU Braunschweig van het Pfleiderer Instituut voor vloeistofmachines. Tegelijkertijd filmde een televisieploeg van MDR dit experiment voor het programma "Einfach Genial". Het programma werd uitgezonden op MDR op 21 september 2004 om 19.50 uur, op RBB op 27 september 2004 om 16.35 uur en op NDR op 29 september 2004 om 18.15 uur.

meer foto's van de testrit op de Okertalsperre

meer foto's van de testrun bij het Eidersperrwerk

De onderneming Köster GmbH & Co. KG Maschinenfabrik und Gießerei Heide/Holstein heeft een gedetailleerde kostenraming opgesteld voor de bouw van een getijdencentrale in de klasse van 300 kilowatt, berekend door de TU Braunschweig.

In 2002 is aan het Pfleiderer Instituut voor Turbomachines van de TU Braunschweig een computerondersteunde studie uitgevoerd om de prestaties te berekenen van een getijdencentrale van het type Atlantisstrom met een diameter van 8 meter en een lengte van 20 meter.
De resultaten zijn weergegeven in de curve "Theorie (Stremlau)".

In december 2008 is het vermogen van een Atlantisstrom-prototype met een diameter en lengte van 1 meter gemeten in een stromingskanaal aan de TU Braunschweig en geëxtrapoleerd naar een Atlantisstrom getijdencentrale met dezelfde afmetingen als in het Stremlau-document (20 meter lengte 8 meter diameter).
De resultaten vormen de curve "Meting PFI (Dwinger)".

In augustus 2009 werd het bovengenoemde prototype getest en gemeten op zijn vermogen in het 8 meter brede en 4 meter diepe sleepkanaal aan de TU Berlijn. De resultaten werden ook geëxtrapoleerd naar een getijdencentrale met een lengte van 20 meter en een diameter van 8 meter.
Zij vormen de curve "Meting Berlijn".

Als men de 3 curven in het diagram vergelijkt, ziet men dat volgens het theoretische werk "Stremlau" met een getijdencentrale van 20 m lang en 8 m diameter bij een stroomsnelheid van 2 m/sec slechts ongeveer 25 kW zou worden geproduceerd.

De meting in het stromingskanaal van Berlijn resulteerde in een vermogen van 70 k/W bij dezelfde stroomsnelheid (2 m/sec.) en dezelfde extrapolatie van de meetgegevens naar een rotor met een diameter van 8 meter en een lengte van 20 meter.

De meting in het stromingskanaal van de TU Braunschweig resulteerde in een geëxtrapoleerd vermogen van veel meer dan 200 k/W bij bovengenoemde stroomsnelheden (2 m/sec.) en een rotor van bovengenoemde grootte.

Uit deze bovengenoemde metingen blijkt dus dat de vermogens sterk afhankelijk zijn van de blokkade* van de stroming door de getijdencentrale.

Bij een sterke blokkade, zoals in het stroomkanaal van de TU Braunschweig, zou een vermogen van een getijdencentrale met 8 meter diameter en 20 meter lengte, zoals in de "Meting PFI (Dwinger)" worden verwacht.

Bij een geringe verstopping van een stroom zoals in de meting in het stroomkanaal Berlijn, zou een vermogen als in de "Meting Berlijn" worden verwacht.

Conclusie:

De extrapolatie van de stromingskanaalmetingen bewijst dat onze getijdencentrale een veelvoud van het eerder aangenomen vermogen produceert en daarmee verreweg de beste prijs-prestatieverhouding heeft van alle getijdencentrales.

*Blokkade: Als de getijdencentrale zodanig wordt geplaatst dat slechts een kleine hoeveelheid water links en rechts langs de centrale kan stromen, spreekt men van een sterke blokkade, bijvoorbeeld onder een brug. Wordt de getijdencentrale daarentegen in een brede fjord geplaatst, dan kan er links en rechts veel water langs de getijdencentrale stromen en spreekt men van een lage blokkade.