Wellen brechen an Felsen

Gezeiten- und Wellenkraftwerke: faszinierende Technologie

Unfassbar, wie viel Energie im Meer steckt. Kraftwerke, die diese nutzen, sind aber noch nicht ausgereift. Hier schwappen viele Arbeitsmöglichkeiten an Land!

Gewaltige Wassermassen bewegen sich bei Ebbe und Flut an den Küsten auf und ab. Genauer gesagt: Sie werden bewegt. Dass der Mond mit seiner Anziehungskraft der wahre Herr der Gezeiten ist, wissen wir noch aus der Schulzeit. Wie man die Wirkung seiner Kraft nachhaltig auf Erden nutzen kann, ist dagegen noch nicht vollends geklärt, viele Technologien sind aktuell in der Entwicklungsphase.

Gezeitenkraftwerke: Die Kraft des Mondes nutzen

Immerhin gibt es Prognosen über das Potenzial der Meeresströmungen: So könnten laut einer EU-Studie allein in Europa Gezeiten- und Strömungskraftwerke bis zu 12.500 Megawatt Strom erzeugen. Das entspräche einer Leistung von zwölf Kernkraftwerken. Weltweit wird das Erschließungspotenzial für die Gezeitenenergie nach Angaben des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) auf 100 Gigawatt geschätzt. Diese beachtliche Leistung wäre dabei völlig unabhängig vom Wettergeschehen, denn Ebbe und Flut sind – dank Meister Mond – permanent vorhanden und noch dazu berechenbar.

Auch in dieser Hinsicht haben Gezeitenkraftwerke anderen regenerativen Energieformen wie der Solar- oder der Windenergie etwas voraus. Lediglich bei den Höchst- und Niedrigständen von Ebbe und Flut ist keine Wasserströmung vorhanden, die in Strom umgewandelt werden könnte.

Klassische Gezeitenkraftwerke – zum Beispiel die weltweit erste Anlage an der Rance-Mündung in St. Malo in der Bretagne oder das größte chinesische Gezeitenkraftwerk in der Provinz Zhejiang – funktionieren nach dem so genannten ‘Staudamm-Prinzip’: In einer Dammkonstruktion vor der Küste befinden sich Turbinen, die die Bewegungsenergie des Wasserstroms in elektrische Energie umwandeln. Sie arbeiten mit der Kraft des Tidenhubs, also des Unterschieds zwischen Hochund Niedrigwasser bei den Gezeiten. Dieses Bauprinzip ist jedoch teilweise umstritten: Kritiker befürchten, dass das Dammbauwerk einen zu großen Eingriff in die Umweltbedingungen darstellt.

Statt des Tidenhubs ließe sich aber auch die durch die Gezeiten verursachte Meeresströmung zur Stromgewinnung nutzen. An einem solchen Projekt an der Westküste von Wales arbeitet aktuell das Energieunternehmen E.ON. Die eingesetzten Turbinen liegen hierbei wie umgedrehte Windräder am Meeresgrund. Da diese sich relativ langsam drehen, ist nach Einschätzung von E.ON keine Gefahr für Fische oder andere Meerestiere zu erwarten. Wann die neue Technologie zum Einsatz kommen und Haushalte mit Strom versorgen wird, ist allerdings noch unklar.

Wellenkraftwerke: Stark im Aufwind

»Gezeitenkraftwerke bleiben eher die Ausnahme. Ein noch größeres Potenzial hat die Nutzung der Meeresenergie in Form der Energienutzung der Meereswellen«, sagt Prof. Dr.-Ing. Theo Bracke, der bis vor kurzem das Labor für konventionelle und erneuerbare Energien an der Beuth Hochschule für Technik Berlin geleitet hat. Das Labor betreibt selbst ein Wellenkraftwerk und hat durch eigene Forschungsarbeiten einen hohen Kenntnisgrad auf diesem Gebiet.

Auch E.ON setzt seinen Fokus auf die Kraft der Wellen: Vor kurzem stellte das Unternehmen in Schottland sein erstes Wellenkraftwerk vor, eine 750-Kilowatt-Anlage, die die Wellenbewegungen über ein hydraulisches System in Strom umsetzt und noch in diesem Jahr unter realistischen Bedingungen getestet werden soll. Nach Einschätzung von E.ON wird diese Technologie in Zukunft eine ähnlich wichtige Rolle spielen wie die der Wind- und Solarenergie.

Investiert werde daher auch verstärkt in Nachwuchskräfte, bestätigt Amaan Lafayette, Marine Development Manager bei E.ON UK: »Wir sind permanent auf der Suche nach talentierten Persönlichkeiten, die die Entwicklung neuer Technologien im Bereich erneuerbare Energien vorantreiben« – und deren Ideen in Zukunft vielleicht hohe Wellen schlagen.

Hintergrund - Kraft aus dem Meer

Die Wasserkraft gilt als älteste Energiequelle der Menschheit. Früher wurden noch Wasserräder zum Antrieb von Mühlen eingesetzt; heute dienen riesige Turbinen als Hilfsmittel zur Gewinnung von Strom aus Wasserkraft. Die Energieausbeute aus dem Meer ist hierbei noch relativ gering, doch Wellenkraftwerke können ein wichtiger Energielieferant für die Zukunft werden. Hauptgrund sind geographische Rahmenbedingungen, die die Errichtung von Kraftwerken an geeigneten Stellen erschweren. Nach Angaben der Agentur für Erneuerbare Energien ist das deutsche Potenzial der Weiterentwicklung von benötigten Technologien aber recht hoch.

 


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