Wellenkraftwerke nutzen die kontinuierliche Wellenbewegung zur Gewinnung von elektrischer Energie. Durch die Entwicklungsanstrengungen der letzten Jahre entstehen immer effektivere und zuverlässigere Demonstrationsanlagen, wodurch Wellenkraftwerken ein großes Anwendungspotenzial zuzusprechen ist.

Die in der Welle enthaltene Energie kann in verschiedensten Anlagen in Strom umgewandelt werden:

Pneumatische Kammer bzw. OWC-Prinzip

Das Prinzip wird auch als „Oscillating Water Column“ oder zu Deutsch „Schwingende Wassersäule“ bezeichnet. Durch ein- und austretende Wellen wird Luft in einer Kammer komprimiert und entspannt. Der oszillierende (schwingende) Luftstrom treibt eine so genannte Wells-Turbine an.

Am 8. Juli 2011 wurde in der spanischen Stadt Mutriku das erste kommerzielle Wellenkraftwerk in Betrieb genommen. Das in eine bestehende Betonkonstruktion einer Hafenanlage integrierte OWC-System produziert mit seinen 16 Wells-Turbinen-Einheiten und einer installierten Gesamtleistung von 300 kW Strom für 250 Haushalte.

Andere OWC-Anlagen entstehen in Brandungszonen in Küstennähe (Limpet, Pico) oder auf schwimmenden Plattformen (Oceanlinx).

Bewegung von Schwimmkörpern

Die Seeschlange Pelamis ist ein Projekt, deren erster Prototyp bereits 2004 vor der schottischen Küste in Betrieb genommen wurde. Sie besteht aus mehreren Stahlrohrsegmenten, die über Gelenke miteinander verbunden sind. Pelamis schwimmt auf der Wasseroberfläche, wobei die Wellen die einzelnen Segmente der Länge nach passieren.

Die Bewegungsenergie, die aus der Relativbewegung der Segmente zueinander resultiert, wird über hydraulische Pumpen an den Gelenken in elektrische Energie umgewandelt. Der existierende 120 m lange Prototyp erzeugt eine maximale Leistung von 750 kW. Eine verbesserte 2. Generation sowie der Einsatz mehrer Anlagen als Wellenergiefarm sind in Planung.

Eine weitere Möglichkeit, sich die Bewegung von schwimmenden Körpern zu Nutze zu machen, stellen sogenannte Absorber-Systeme dar. Sie wandeln Wellenbewegung durch mechanische Komponenten in nutzbare Energie um.

Beispielsweise kann eine an der Wasseroberfläche schwimmende Boje die Auf- und Abbewegung der Wellen direkt über eine Verbindung zu einem auf dem Meeresboden verankerten (Linear-)Generator übertragen. Seit 2009 werden bereits zwei solcher Prototypen mit einer Nennleistung von 20 kW vor der Küste der norwegischen Insel Runde betrieben.

Ein weiteres Konzept, das die Relativbewegung eines Schwimmkörpers zum Meeresboden zur Umwandlung von Wellenenergie nutzt, ist das Oyster Projekt. Die Konstruktion besteht aus einem ca. 18 m breiten und 10 m hohen Scharnier, das in Küstennähe auf dem Meeresgrund verankert ist. Der bewegliche obere Teil besteht aus fünf Röhrentanks. Das Scharnier wird durch die Wellenbewegung auf- und zugeklappt. Diese Bewegung treibt zwei Kolbenpumpen an, durch die wiederum eine an Land befindliche Pelton-Turbine angetrieben wird.

2009 wurde eine erste Demonstrationsanlage vor den schottischen Orkneyinseln mit einen Nennleistung von 315 kW errichtet. Für 2011 ist die Errichtung eines Anlagenparks mit drei Anlagen der 2. Generation geplant (insgesamt 2,5 MW).