Gezeitenkraftwerke – Energie aus den Kräften von Ebbe und Flut

Gezeitenkraftwerke - Energie aus den Kräften von Ebbe und FlutEnergie aus den Kräften von Ebbe und Flut

Gezeitenkraftwerke nutzen die zwischen den Gezeiten auftretenden Höhendifferenzen des Wasserspiegels – und die daraus resultierenden Strömungen. Die Gezeiten werden von der Gravitationswirkung der Sonne und des Mondes auf das Meer ausgelöst. Damit haben sie einen entscheidenden Vorteil: Denn Ebbe und Flut sind berechenbare Größen, permanent vorhanden und im Gegensatz zu Sonnen- und Windenergie vollkommen unabhängig von äußeren Gegebenheiten.

Gezeitenkraftwerke - Energie aus den Kräften von Ebbe und FlutUrsprünglich wurde in einem Gezeitenkraftwerk die Bucht durch einen Damm vom offenen Meer abgetrennt. In diesem Damm befinden sich auf dem Meeresgrund beidseitig ausgelegte Turbinen. Bei Flut strömt das Wasser von Meeresseite durch die Turbinen in den Staudamm – die kinetische Energie (Bewegungsenergie) des Wasserstromes wird dabei in elektrische umgewandelt. Bei Ebbe wird der große Tidenhub genutzt, um das durch den Damm aufgestaute Wasser von der Buchtseite zurück ins Meer laufen zu lassen – und so die Turbinen anzutreiben.





Ein neuer technologischer Ansatz sind Turbinen, die nicht den Tidenhub, sondern auf direktem Weg die starken Strömungen am Meeresgrund nutzen. In Küstennähe sind diese besonders stark und die Bedingungen für den Bau eines Gezeitenkraftwerkes damit optimal. Ein weiterer positiver Aspekt dieser Technologie ist die sichtbare und ökologische Schonung des Küstengebiets. Die Turbinen liegen „unsichtbar“ am Meeresgrund, ihre relativ langsamen Drehgeschwindigkeiten haben keine negativen Auswirkungen auf den Bestand der Meerestiere.

Expertenschätzungen zufolge könnte die Strömungsenergie der Ozeane rund 450 Terawattstunden Strom pro Jahr liefern – etwa so viel wie 40 große Kernkraftwerke.

Animation Gezeitenkraftwerke

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Strom aus dem Meer

Die ungeheure Kraft der Ozeane und ihrer Strömungen zu nutzen, um daraus umweltfreundliche Energie zu gewinnen – das ist die Idee von Gezeitenkraftwerken. Denn die Kräfte, die Ebbe und Flut erzeugen, sind eine natürliche Energiequelle, die nie versiegt und gewaltiges Potenzial birgt. Aus diesem Grund planen wir den Bau eines weltweit einzigartigen Gezeitenkraftwerks. Ein neuer Meilenstein in der Nutzung erneuerbarer Energien und ein weiterer, entscheidender Schritt in Richtung Umweltschutz und Versorgungssicherheit.
Das Projekt von E.ON bietet interessante Einblicke in eine zukunftsweisende Technologie – und alles Wissenswerte von der Funktionsweise von Gezeitenkraftwerken über geographische Voraussetzungen bis zu technischen Details. Werfen Sie einen Blick auf die Zukunft der Energie.

Werbespott von E.ON für ein Gezeitenkraftwerk

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E.ON plant ein Gezeitenkraftwerk der nächsten Generation

Vor der Westküste Englands plant E.ON eines der weltweit größten Gezeitenkraftwerke mit einer Leistung von acht Megawatt – das entspricht einer Energieleistung, die 5.000 Haushalte dauerhaft mit Strom versorgt. Damit wird zum ersten Mal eine signifikante Menge Strom aus einem Gezeitenkraftwerk in das Stromnetz eingespeist.

Der Wunschstandort ist bereits gefunden und die Antragstellung abgeschlossen. Bereits 2008 soll eine Test-Turbine in Betrieb genommen werden, zwei Jahre später soll die Anlage ans Netz gehen.

Das Projekt erweitert das Portfolio von E.ON zur Nutzung Erneuerbarer Energien und ist Bestandteil einer groß angelegten Initiative gegen den Klimawandel. Rund 4,4 Milliarden Euro fließen in den kommenden Jahren in das Investitionsprogramm, das neue Wege der Energieversorgung zum Schutz der Umwelt erschließen wird.

„Um Maßnahmen gegen den Klimawandel zu ergreifen und den CO2-Ausstoß zu reduzieren, müssen wir neue technische Möglichkeiten ausschöpfen“, erläutert Paul Golby, Vorstandsvorsitzender E.ON UK, die Zielsetzung des Projektes.

Unterstützt wird E.ON beim Bau der Anlage von einem Experten auf diesem Fachgebiet – dem Unternehmen Lunar Energy. E.ON ist damit das einzige Unternehmen, das sich in beiden Arten der Stromgewinnung aus dem Meer engagiert – denn auch im Bereich der Wellenenergie ist E.ON aktiv.

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Technik, die Zukunft schreibt

Das neue Gezeitenkraftwerk von E.ON setzt auch technisch neue Maßstäbe.

Lage der Anlage: ca. 1 Kilometer vor der Küste

Wassertiefe: 50 m, d. h. die Turbinen sind zu jeder Zeit weit unter der Wasseroberfläche

Maße der Turbinen: Länge 15 m, Höhe der Standbeine ca. 10 m. Die Turbinen verengen sich zur Mitte hin und beschleunigen so den Wasserstrom

Befestigung: Die einzelnen Turbinen sitzen, fixiert durch ihr Eigengewicht, auf dem Meeresboden. Durch elektrische Kabel sind die Turbinen miteinander verbunden

Drehgeschwindigkeit: im Durchschnitt 21 Umdrehungen pro Minute. Die relativ langsame Rotation der Turbinen erzeugt so wenig Sog, dass keine Schäden an Flora und Fauna des Meeresbodens hinterlassen werden

Leistung: acht Megawatt

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Wo Gezeiten effizient arbeiten

Für das wirtschaftliche Betreiben eines Gezeitenkraftwerks war ursprünglich ein zwischen den Gezeiten auftretender Höhenunterschied des Meeresspiegels (Tidenhub) von mindestens fünf Metern notwendig. Diese relativ großen Höhendifferenzen werden nur in Buchten oder Flussmündungen erreicht, was die Zahl möglicher Standorte erheblich einschränkt.

Ein neuer Ansatz, die Gezeitenkräfte in elektrische Energie umzuwandeln, sind Anlagen, die sozusagen nach dem Prinzip einer „Unterwasser-Windkraftanlage“ arbeiten. Diese nutzen nicht den Tidenhub, sondern die durch die Gezeiten verursachten Meeresströmungen. Europa verfügt in diesem Bereich über eine der ertragreichsten Meeres-Energiequellen der Welt. Der Rhythmus der Gezeiten verändert sich insbesondere an der Küste Englands kaum, so dass die Energiegewinnung zu einer äußerst planbaren Größe wird und die maximale Leistung des Gezeitenkraftwerkes von Tag zu Tag konstant bleibt. In Deutschland ist die Nutzung von Gezeitenkraftwerken aufgrund der geringen Strömungsgeschwindigkeiten in der Nord- und Ostsee weniger ertragreich.

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Gezeitenkraftwerke von gestern bis heute

Das von E.ON geplante Gezeitenkraftwerk an der Westküste Englands ist mit einer Leistung von bis zu acht Megawatt eines der größten Gezeitenkraftwerke weltweit. Und damit das erste, das ohne „Staudamm-Prinzip“ eine signifikante Menge „Strom aus dem Meer“ bereitstellt.

Bisherige große Gezeitenkraftwerke arbeiten mit der Kraft des Tidenhubs. Die Nutzung der Gezeitenenergie findet dort durch ein Dammbauwerk statt, was nach heutigem Wissensstand einen zu großen Eingriff in die natürlichen Umweltbedingungen darstellt.

Das erste Gezeitenkraftwerk der Erde, die französische Anlage an der Rance-Mündung in St. Malo in der Bretagne, wurde 1967 errichtet.

Ein weiteres Gezeitenkraftwerk befindet sich in Annapolis Royal an einer Nebenbucht der Bay of Fundy in Neuschottland (Kanada). Es wurde 1984 errichtet und dient in erster Linie der Forschung und Entwicklung. Es arbeitet im Ein-Richtungs-Betrieb und nutzt nur den Ebbstrom.

Andere kleinere Gezeitenkraftwerke gibt es in Russland bei Murmansk mit 0,4 MW und in China. Das größte chinesische Gezeitenkraftwerk befindet sich bei Jiangxia in der Provinz Zhejiang. Es wurde 1986 fertig gestellt.

(Mit freundlicher Genehmigung von: E.ON Wasserkraft)

Weitere Informationen:
Wellenkraftwerke

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