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Endurance Energy gewinnt erstmals geothermische Energie aus Unterwasservulkan
Ein geothermisches Kraftwerk auf einem Vulkan unter Wasser liefert Strom. Der Testbetrieb endete jedoch vorzeitig.
Das geothermische Testkraftwerk wird vom Meeresgrund zurück an die Oberfläche gehievt.
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It was translated with technical assistance and editorially reviewed before publication.
Das noch recht junge US-Unternehmen Endurance Energy hat in dem Testprojekt „Adélie“ ein geothermisches Kraftwerk auf dem Meeresgrund über einen aktiven Unterwasservulkan im Pazifik erprobt und damit mehr Strom produziert als die Anlage selbst benötigt. Das teilte das Unternehmen am Montag mit. Für die Gewinnung geothermischer Energie bohrte Endurance Energy zwei Bohrlöcher in einer Wassertiefe von etwa 1,5 km. Nach Angaben von Endurance Energy handelt es sich um die erste vollständige Demonstration einer solchen geothermischen Anlage unter Wasser.
Der Test erfolgte im Rahmen einer dreiwöchigen Aktion am „Axial Seamount“ einem Vulkangürtel unter Wasser, der etwa 300 Meilen (etwa 480 km) vor der Küste des US-Staates Oregon liegt. Dazu bohrte das Unternehmen Bohrlöcher mit einem Durchmesser von etwa 5 cm in den Meeresgrund. Die Wassertiefe beträgt an dieser Stelle etwa 1,5 km. Die beiden etwa 61 cm voneinander entfernt liegenden Löcher stießen beide auf hydrothermale Fluide. Eines der Bohrlöcher wurde verrohrt, zementiert und mit einem Ventil versehen, um so eine 16 m tiefe geothermische Bohrung fertigzustellen. Das Bohrloch wies nach der Zementierung eine Temperatur von 260 °C auf.
Am 27. September platzierte das Unternehmen ein vorgefertigtes, rund 3 t schweres geothermisches Kraftwerk an der gleichen Stelle. Damit wollte Endurance Energy nachweisen, dass die gesamte geothermische Energiegewinnungskette unter Wasser in großer Tiefe funktioniert. Dazu gehören die Bohrung, die Platzierung und der Betrieb eines entsprechenden geothermischen Kraftwerks auf dem Meeresboden sowie die Umwandlung der Erdwärme in elektrische Energie und die Kommunikation mit dem System vom Festland aus.
Nach Unternehmensangaben konnte das präparierte Bohrloch allerdings nicht verwendet werden, weil das heiße Fluid einen zu hohen Strömungswiderstand aufwies. Stattdessen nutzen die Ingenieure eine nahegelegene natürliche Austrittstelle des aktiven Vulkans, an der Fluide mit einer Temperatur von bis zu 281 °C austreten. Mit der Wärme konnte eine Turbine bis zu einer Drehzahl von 26.000 U/min angetrieben werden, die im Netto-Mittelwert 2 kW, in der Spitze 16,5 kW lieferte. Dabei erzeugte das Kraftwerk 8,7 s lang mehr Strom als es selbst verbrauchte. Der Probelauf endete allerdings mit einer Notabschaltung durch den Überstromschutz der Batterien. Ein erneuter Startversuch scheiterte aufgrund des Ausfalls eines Stromkabels zur Versorgung der Kühlmittelpumpe des Kraftwerks.
Das Kraftwerk des Projekts „Adélie“ konnte über den gesamten Zeitraum von Seattle aus in Echtzeit über eine Glasfaserverbindung des Regional Cable Array der National Science Foundation gesteuert werden. Das Ingenieursteam testete dabei neben optischen auch akustische Kommunikationsverbindungen.
Trotz der nur kurzen Lieferung eines Energieüberschusses konnte das Unternehmen die grundsätzliche Funktion des geothermischen Unterwasserkraftwerks, der Fernsteuerung von Land aus und der Bohrungen am Meeresboden nachweisen. Die dabei gesammelten Daten will Endurance Energy nun dazu verwenden, um eine neue, verbesserte Generation einer geothermischen Unterwasseranlage zu bauen.
Der gesamte Test wurde von einem freiwilligen Umweltschutzprogramm begleitet. Die Bohrungen wurden an einem Standort mit möglichst geringen Auswirkungen auf die Meeresfauna ausgeführt und etwaige Auswirkungen auf Tier und Wasser dokumentiert. Nach Angaben des Unternehmens habe es keine ungewöhnlichen seismischen oder vulkanischen Aktivitäten während und nach den Bohrungen gegeben.