Energiegewinnung: Szenarien

1. Örtliche Szenarien

Um die Energiemenge abschätzen zu können, die dem Öko-Trimaran aus regenerativen Quellen auf dem Meer zur Verfügung stehen, müssen fiktive Routen und Liegeplätze (Szenarien) angenommen werden; denn das Angebot an Sonne, Wind und Wellen hängt natürlich sehr von der jeweiligen Regionen ab, in der sich das Schiff aufhält. Um nicht ins Uferlose zu geraten, haben wir uns vorläufig auf die in Europa liegenden bzw. dort angrenzenden Meere beschränkt. Generell sind hier in nördlichen Breiten Wind und Wellen die wichtigsten Energielieferanten, während die Sonne in südlichen Breiten an Bedeutung zunimmt. Deshalb haben wir zunächst zwischen einem "nördlichen" (Nord- und Ostsee, Atlantik) und einem "südlichen" Szenario
(Mittelmeer) unterschieden. Diese müssen dann noch weiter ausdifferenziert werden bezüglich der landschaftlichen Gegebenheiten, d.h.
danach, ob es sich um das offene Meer, einen Hafen oder einen Liegeplatz am Strand handelt. Für alle diese fiktiven Orte wurde eine Aufenthaltsdauer (Tage pro Jahr) festgelegt. Das Ergebnis ist in den drei Tabellen unten auf der nächsten Seite dargestellt.

Außer den Standard-Szenarien "Nord" und "Süd" ist dort noch ein "worst case scenario" und ein "best case scenario" zu finden, mit denen die extremen unteren und oberen Grenzen der Energiegewinnung auf dem Öko-Trimaran kenntlich gemacht werden sollen.

Für die Windenergie sind die Zonen aus dem "Europäischen Windatlas" ausgewählt worden, die dort in fünf Stufen (Ziffern 1 - 5) vertreten sind. Im Kapitel "Windenergie" wird dargestellt, wie daraus mit einem relativ komplizierten Verfahren die auf dem Schiff verfügbare Windgeschwindigkeiten (m/sec) abgeleitet werden können.

Die Abschätzung der  Wellenenergie basiert auf Wellenatlanten wie z.B. dem des Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut , in dem langjährige Statistiken
der Wellenhöhe und der Wellenperiode veröffentlicht werden. Damit haben wir die Wellenenergie in für unsere Zwecke repräsentativen Meeresgebieten berechnet. Die Zahlen in den Tabellen auf der nächsten Seite geben die durchschnittliche Energie eines Abschnitts der Wellenwalze von 1 m Breite in kW an. Damit kann die Energieproduktion des Öko-Trimarans abgeschätzt werden. Dies wird auf der Seite "Wellenenergie" beschrieben.

Für den überwiegenden Teil der Reisezeit von insgesamt 42 Tagen/Jahr ist eine Übernachtung im Hafen vorgesehen. Der Öko-Trimaran kann also die volle Wellenenergie nur während des immer mit 6 Stunden angenommenen Aufenthaltes auf dem offenen Meer nutzen. Zusammen mit den restlichen 18 Stunden im Hafen ergeben sich somit entsprechend geminderte Daten für die Wellenenergie. Nur an 6 Tagen der Reisezeit ankert der Trimaran nachts nicht im Hafen, sondern an der offenen Küste oder (mittels Triebanker) im Meer.

Hält sich der Öko-Trimaran längere Zeit Tag und Nacht auf dem offenen Meer auf, (z.B.


ohne Besatzung

mit Besatzung

Reise

bei einer Atlantik-Überquerung), kommt die Wellenenergie wesentlich stärker zum Tragen (siehe "best-case scenario"). Im Nordatlantik gibt es Regionen mit bis zu 100 kW durchschnittlicher Leistung eines Ein- Meter-Abschnittes einer Wellenwalze.

Am einfachsten liegen die Verhältnisse bei
  der Sonnenenergie. In den Tabellen unten sind unter "Strahlung" langjährige Mittelwerte der auf eine waagrechte Fläche auftreffenden Globalstrahlung (kW/m2) eingetragen. Die Werte sind Global- strahlungs- Landkarten entnommen, wie sie u.a. von Satel-Light für Europa im Internet zur Verfügung gestellt werden.  Auf der Seite "Sonnenenergie2" wird dargelegt, wie daraus  der solare Energieertrag auf dem Öko-Trimaran ermittelt werden kann.

Mit dem "worst case scenario" sollen die denkbar ungünstigsten Wind- Sonnen- und Wellenverhältnisse erfasst werden - also die untere Grenze der Energieproduktion. Es ist allerdings schwierig, hierfür eine konkrete Route anzugeben - glücklicherweise 
kompensieren sich die verschiedenen Energiequellen meist gegenseitig ( z.B. ruhige See und wenig Wind bei schönem Wetter, dafür aber gute Strahlenverhätnisse). Das "best case scenario" kann besser konkretisiert werden; z. B. sind um die Azoren herum oft alle 3 Energiequellen gleichzeitig gut ausgeprägt. Falls später einmal Szenarien auch für Regionen außerhalb Europas gesucht werden sollten, wird man feststellen, dass es noch extremere Energieangebote geben kann, z.B. an der kalifornischen Küste oder in Südaustralien.


2. Betriebsszenarien

Außer den fiktiven Reiserouten und Liegeorten enthalten die Tabellen auf der vorangehenden Seite auch fiktive Betriebs-Szenarien des Schiffes, d. h. realistische Annahmen über den zeitlichen Anteil der
Reisezeiten im  Verhältnis zu den Liegezeiten; bei den letzteren muss noch unterschieden werden, ob Besatzung an
   
Bord ist oder nicht. Aufgrund von Gesprächen in der Jacht-Szene und anhand von Kaufangeboten für gebrauchte Jachten mit Angaben über die bisherigen Motor-Betriebszeiten haben wir uns auf ein Verhältnis der Reisezeiten : Liegezeiten  mit : Liegezeiten ohne Besatzung von 42 : 273 : 50 festgelegt. Als Motor- Betriebszeiten haben wir 6 Stunden pro Reisetag angenommen, und zwar bei Tageslicht. Mehrere Jachteigner bzw. Kapitäne haben uns versichert, dass die Gefahr bei Nachtfahrten zu groß ist, mit umhertreibenden Gegenständen ( Müll, Baumstämme) zu kollidieren. Zur Nacht steuert der Öko-Trimaran also entweder einen Hafen an, oder er ankert am Ufer, oder (mittels Treibanker) auf dem offenen Meer; letzteres wollen wir als seltene Ausnahme betrachten (6 Tage im Jahr).

Auf der Seite "Gesamtenergie" erfahren Sie, mit welcher Energieausbeute aufgrund der hier beschriebenen Szenarien und der technischen Einrichtungen des Öko-Trimarans zu rechnen ist. 
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