Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
9.3.4
Gezeitenkraftwerke
Die Gezeitenwellen sind auf die Wechselwirkung der Anziehungskräfte zwischen Mond,
Sonne und Erde zurückzuführen. Infolge der Erddrehung ändern die Anziehungskräfte
kontinuierlich ihre Richtung. Die Wassermassen der Ozeane folgen der Anziehung. Da-
durch bildet sich eine Gezeitenwelle aus, die auf offener See einen Höhenunterschied von
etwas mehr als 1 Meter hat. Die durch den Mond hervorgerufenen Gezeitenwellen treten
ungefähr alle 12 Stunden an einem Punkt der Erde auf. Im Küstenbereich kommt es zum
Aufstau der Gezeitenwellen. In Extremfällen erreichen hier die Wasserstandsänderungen
mehr als 10 Meter, die sich dann über Gezeitenkraftwerke technisch nutzen lassen.
In Gebieten mit einem großen Tidenhub im Küstenbereich, also einen großen Höhen-
unterschied des Wasserstands bei Ebbe und bei Flut, trennt ein Damm eine Bucht ab. Bei
Flut strömt das Wasser durch eine Turbine in die Bucht, bei Ebbe strömt es zurück. Die
Turbine und der angeschlossene Generator wandeln die Energie des Wassers in elektrische
Energie um. Die Leistungsabgabe ist dabei nicht kontinuierlich. Bei der Gezeitenumkehr
sinkt diese auf null ab.
Bereits im Mittelalter wurden die Gezeiten durch Gezeitenmühlen genutzt. Weltweit exis-
tieren heute nur sehr wenige moderne Gezeitenkraftwerke. Das bekannteste Kraftwerk
Rance in Frankreich wurde im Jahr 1967 in Betrieb genommen. Es hat eine Leistung von
240 Megawatt. Die Dammlänge zum Absperren eines 22 Quadratkilometer großen Bassins
beträgt 750 Meter. Die Auswirkungen auf das Ökosystem der vom Meer abgeteilten Bucht
sind erheblich. Auch die korrosiven Eigenschaften des salzigen Meerwassers haben einige
Probleme bereitet.
Gezeitenkraftwerke sind vergleichsweise teuer. Viele Neubauten sind daher nicht zu er-
warten. In Deutschland gibt es wegen der relativ geringen Unterscheide von Ebbe und Flut
keine geeigneten Standorte für Gezeitenkraftwerke.
9.3.5
Wellenkraftwerke
Große Hoffnungen werden seit Jahrzehnten in die Entwicklung von Wellenkraftwerken
gesetzt. Betrachtet man das Potenzial der Wellenenergie, kommen beachtliche Energie-
mengen zusammen. Als Gebiete zur Nutzung der Wellenenergie kommen jedoch nur küs-
tennahe Regionen mit niedrigen Wassertiefen in Frage. Aufgrund der vergleichsweise klei-
nen nutzbaren Meeresflächen sind die Potenziale in deutschen Gewässern relativ gering.
Bei den Funktionsprinzipien unterscheidet man zwischen
Schwimmersystemen,
Kammersystemen und
TapChan-Anlagen.
Schwimmersysteme nutzen die potenzielle Energie der Welle. Ein Schwimmer folgt den
Wellenbewegungen. Ein feststehender Teil ist mit dem Grund verankert. Die Bewegung
des Schwimmers lässt sich beispielsweise durch einen Kolben oder eine Turbine nutzen.
