Das Meer formt mit seinen Strömungen, Gezeiten und Wellenbewegungen die Küste. Die dabei wirkenden Kräfte können auch zur Energieerzeugung dienen. Eine von der Gezeitenenergie völlig unterschiedliche Form der Meeresenergie ist die Wellenenergie. Wellen haben unterschiedliche Ursachen, man unterscheidet v.a. Schwerewellen und Tidewellen. Während die Tidewellen durch denn Flut/Ebbestrom entstehen, werden Schwerewellen durch die Bewegungsenergie der überlagernden Luftmassen auf der Wasseroberfläche erzeugt. Die Nutzung dieser Wellenenergie kann somit als eine indirekte Nutzung der Windenergie angesehen werden. Zur Nutzung der Wellenenergie bedarf es eines Wellen­energiewandlers (-konverters), welcher die mechanische Energie einem elektrischen Gene­rator zuführt. Von den vielen heute im Erprobungsstadium befindlichen Konvertern hat noch keiner die Marktreife erreicht. In Zukunft könnte Wellenenergie jedoch aufgrund ihrer ubiquitären Einsatzmöglichkeiten einmal große Bedeutung in der Ergänzung der Offshore-Windenergieerzeugung erlangen. Vor allem in Schweden und in Dänemark werden Ansätze für Systeme einer kostengünstigen Stromerzeugung aus Wellenenergie in Nord- und Ostsee entwickelt.

Bei der Untersuchung der deutschen Küstenregionen auf die Möglichkeit durch Meeresbewegungen verursachte Energie auszunutzen sind weitreichende Analysen notwendig. Die Küstenstreifen haben unterschiedliche topographische, geologische und geomorphologische Eigenschaften, die zum einen die Küsten charakterisieren und zum anderen differenzierte Prozesse in der Bewegung und Entwicklung der Küstenränder, Dünen und Riffe hervorrufen. Der wichtigste Einflussfaktor ist das Meer, das mit seinen Strömungen, Gezeiten und Wellenbewegungen die Küstenbereich überformt. Diese Energie zu nutzen und in wirtschaftlich vertretbaren Anwendungsbereichen zu bündeln ist ein weiterer Schritt zur Nutzbarmachung regenerativer Energieformen.

Die Verarbeitung der Wellenenergie steht immer im Spannungsfeld von ökonomisch sinnvollen und ökologisch schonenden Lösungen. Die schon angesprochenen Besonderheiten der Küstenzonen werden durch die differenzierten Welleneigenschaften an den entsprechenden Einsatzorten, in bezug auf die Machbarkeit von Wellenenergiekraftwerken kennzeichnet. So werden die Wellenbewegungen in Nord- und Ostsee gegenüber den atlantischen Meereseigenschaften schlechter bewertet. Trotz allem gibt es Ansätze, vor allem in Schweden und Dänemark, Systeme zur preiswerten Stromerzeugung in Nord- und Ostsee zu entwickeln.

Gezeitenströmungen, Wassertiefen, Windverhältnisse und die daraus resultierenden Wellenbewegungen sind in ihren Eigenschaften und Wirkungen nord- und ostseespezifisch zu untersuchen und zu bewerten.

Die Nordsee steht unter dem Einfluss des Atlantiks und wird dementsprechend von den Gezeitenwellen aus diesem Bereich geprägt. Unterschiedliche Wassertiefen und Küstenverengungen verstärken oder schwächen die Wirkung solcher energiegeladener Bewegungen. Windstärken und -richtungen haben ein große Bedeutung bezüglich der Wasserstandseckwerte. So wirken ablandige Winde dämpfend und auflandige Winde verstärkend bezüglich der Hochwasserstände. Die Dünung in der Nordsee stellt einen nutzbaren Faktor dar, weil aus nordwestlicher Richtung kommend, die Wirkung nahezu unverfälscht verwertet werden kann. Diese Umwelteinflüsse prägen aufgrund ihrer Wirkungen sehr stark die Küstenentwicklung, vor allem die dem Festland vorgelagerten Inseln. Somit wäre eine Verbindung der Wellenenergienutzung mit dem Küstenschutz nicht nur eine nützliche Maßnahme, sondern würde zugleich die Kosten sowohl für den Küstenschutz als auch für die Kraftwerke bündeln und eingrenzen.

In der Ostsee herrschen etwas andere Bedingungen, die die Wellenenergiekraftwerke in ihrer Anwendung unter anderen Gesichtspunkten darstellen. Zum einen spielen die Gezeiten keine verwertbare Rolle, zum anderen kommen durch steil abfallende Unterwasserreliefs andere Wellenbewegungen zum Tragen. Die Windbeeinflussung zeigt sich dahingehend, dass nachlassende Winde die Ostsee in Schwingungen versetzen können. Die größten Wasserstandsunterschiede werden in Buchten und Meerengen erreicht, was einen Hinweis auf die Anwendung von verwertbaren Energieressourcen in diesen Regionen bedeutet.

Verlässlich Aussagen über die Ausnutzung vorhandener Meeresbewegungen lassen sich nur aufgrund von Statistiken, also auf der Grundlage von Meeresuntersuchungen zu Wellen- und Windereignissen treffen. An der gesamten deutschen Ostseeküste sollte im Rahmen dieser Untersuchungen eine koordinierte Datenerfassung aufgebaut werden, die sowohl neue Messwerte erhebt und auswertet und die partiell schon vorhandenen Daten, z.B. die des BSH oder der Bundeswehr zusammenstellt.

Generell lässt sich über Wellenenergiewandler sagen, dass ihr Einsatz immer unter den Aspekten der ökologischen Verträglichkeit und der ökonomischen Realisierbarkeit zu betrachten ist. Die Küstenregionen sind den Meeresbewegungen am meisten ausgesetzt haben aber auch die vielfältigsten Landschaftsräume und Artenvielfalt. Werden in einigen Regionen Küstenschutzmaßnahmen angewendet so stellt sich immer die Frage, ob nicht genau die Komponenten des Gefahrenpotentials für die Energieerzeugung genutzt werden können. An den deutschen Küsten ist die Ausprägung von Wellenbewegung zwar für die Küstenregion gefährdend, stellt sich aber andererseits nicht so energieeffizient dar, um Wandlersystem zur Stromerzeugung einsetzen zu können. Dass heißt die bisher entwickelten Systeme sind für die Anwendung in deutschen Seegewässern nicht geeignet. Die bereits erwähnte Verbindung von Küstenschutz und Wellenenergiewandlersystemen wäre grundsätzlich möglich und aufgrund der ökonomischen Leistungsfähigkeit auch sinnvoll, da großtechnische Anlagen nicht realisierbar sind.

Wellenenergiewandlersysteme mit Hafenmolen und Wellenbrechern zu kombinieren stellt eine der Möglichkeiten an den deutschen Küsten dar, die Nutzung von meist windabhängiger Energie zu ermöglichen. Die Auslastung einer solchen Einrichtung lässt sich aber schwer vorhersagen, da die Lastenverteilung aufgrund unsteter Winde sehr unregelmäßig sein wird. Die Spitzenauslastungsversorgung oder die unterstützende Einspeisung zu bestehenden Stromlieferanten stellen für Wellenenergiewandler das größte Potential dar.

Regenerative Energieformen werden für die Energieversorgung von kleinen Gemeinden oder Inselkommunen als Vollversorgungssysteme angedacht. Sie sollen sowohl den Grundbedarf an Strom als auch die Abschnitte höherer Netzbelastung erfüllen. Das Modellprojekt Pellworm stellt einen solchen Versuch dar. Die Wirtschaftlichkeit der Wellenwandlersysteme lässt sich nur anhand von Subventionen gewährleisten, die angelehnt an die Windenergieförderung gestaltet werden sollten. Die gesetzliche Regelung der Einspeisungsverordnung stellt einen wichtigen Orientierungspunkt der Definition von Strom aus Wellenkraft als regenerativem Energieträger dar.

Tangierende Faktoren der Umsetzung von Wellenenergiewandlern sind Umweltverträglichkeit, Einschränkung der Seeschifffahrt und die touristische Nutzung der Küstenregionen. Wie bei fast allen alternativen Energieträgern, werden auch bei Wellenenergiewandlern Untersuchungen der Beeinflussung der Umwelt notwendig, da gerade dieser Sektor zur Einschätzung weder auf Langzeitstudien, noch auf repräsentative Beispielprojekte zurückgreifen kann. Der Einfluss auf die Tourismusindustrie, die gerade an der Nord- und Ostseeküste eines der Standbeine lokaler Ökonomien darstellt, ist ein wichtiger Umstand. Prognosen darüber, ob sich solch ein Wellenenergiewandlersystem vor der Küste geschäftsschädigend, oder als Attraktion geschäftsfördernd darstellt sollen an dieser Stelle nicht spekuliert werden. Der Einsatz für umweltverträgliche Energieformen und die darausfolgende Beeinflussung der Umwelt stellen ein interessantes und notwendiges Forschungsfeld dar.

Welche Einsatzgebiete an der deutschen Nord- und Ostseeküste wären nun trotz aller Abwägungen denkbar?

Die Wellenhöhe und die Dünung spielen in den deutschen Regionen keine energetisch verwertbare Rolle. Wie schon erwähnt lassen sich internationale Projekte nicht übertragen und müssen deshalb modifiziert und angepasst werden. An den Inseln der Nordsee, als dem Festland vorgelagerte „Bollwerk“ treten ständig Erosionserscheinungen auf, denen derzeit mit Hilfe von Sandvorspülungen begegnet wird. Werden aber jetzt an Stelle der kostspieligen und aufwendigen Reparaturmaßnahmen der Küstenbereiche Wellenbrecher (mit eingebauter Turbine) verwendet, kann neben dem Effekt der Strömungsreduktion auch noch die Energie aus den auftreffenden Wellen gewonnen werden. Der Sandtransport würde gemindert und weitere Schutzmaßnahmen würden überflüssig werden. Gerade im Bereich Norderney und Sylt wären sowohl die Tiefenverhältnisse, als auch die Wellenbewegungen entsprechend geeignet.

Eine Kurzdarstellung des dänischen Wellenenergieprogramms findet sich hier.