Gezeitenkraftwerk: So funktioniert es

Gezeitenkraftwerk Wellen Meer
Foto: CC0 / Pixabay / TerriAnneAllen

Das Gezeitenkraftwerk bietet eine Möglichkeit, emissionsfrei Strom zu produzieren. Im Gegensatz zu Wind- und Solarkraft sind Gezeitenkraftwerke noch weniger geläufig. Wie sie funktionieren, lernst du hier.

Was ist ein Gezeitenkraftwerk?

Wie der Name schon sagt, erzeugen Gezeitenkraftwerke Strom mithilfe von Ebbe und Flut. Durch die Anziehungskraft des Mondes auf seinem Weg um die Erde bewegt sich das Wasser in unseren Meeren. An manchen Küsten steht das Wasser daher zu verschiedenen Tageszeiten verschieden hoch. Diese Bewegung des Wassers nutzt ein Gezeitenkraftwerk, um Strom zu gewinnen.

Dabei gibt es verschiedene Arten von Gezeitenkraftwerken, die auf unterschiedliche Arten arbeiten. Diese haben jeweils Vor- und Nachteile.

Der Nutzen solcher Kraftwerke wird deutlich, wenn du dir die Wichtigkeit von Erneuerbaren Energien noch einmal vor Augen führst.

Gezeitenkraftwerk in Staudammform

Gezeitenkraftwerke erzeugen Strom mithilfe von Turbinen.
Gezeitenkraftwerke erzeugen Strom mithilfe von Turbinen.
(Foto: CC0 / Pixabay / 652234)

Alle kommerziell genutzten Gezeitenkraftwerke funktionieren nach dem gleichen Prinzip: An einer Bucht wird ein Staudamm errichtet, in dem sich Turbinen befinden, die zur Stromerzeugung genutzt werden können. Bei Veränderungen des Wasserstandes durch die Gezeiten muss das gesamte Wasser, das in die Bucht und aus dieser hinaus gedrückt wird, durch die Turbinen fließen.

Für diese Art von Kraftwerk ist ein sehr großer Tidenhub notwendig – das bezeichnet den Unterschied zwischen Hoch- und Tiefwasserstand. Daher gibt es weltweit nur etwa 100 Buchten, die hierfür in Frage kommen. Ein Paradebeispiel ist die Fundy-Bucht in Kanada mit einem maximalen Tidenhub von 15 bis 21 Metern.

Leistung und Umweltauswirkungen von Gezeitenkraftwerken

Die größten Gezeitenkraftwerke befinden sich in Frankreich und Südkorea und haben eine Nennleistung von etwa 250 Megawatt. Das ist vergleichbar mit einem kleineren Kohlekraftwerk.

Durch die Staudämme wird jedoch der Bereich hinter dem Staudamm vom Rest des Meeres abgeschnitten. Außerdem wird der natürliche Rhythmus der Gezeiten verzögert. Daher sind solche Kraftwerke ein nicht unerheblicher Eingriff in das Ökosystem der Bucht, in der sie sich befinden.

Alternative Bauformen von Gezeitenkraftwerken

Die Energie des Wassers kann auf unterschiedliche Weise genutzt werden.
Die Energie des Wassers kann auf unterschiedliche Weise genutzt werden.
(Foto: CC0 / Pixabay / planet_fox)

Aufgrund der mit ihnen einhergehenden Umweltprobleme wird nach Alternativen für die großen Staudämme der bisherigen Gezeitenkraftwerke gesucht. Dabei gibt es derzeit zwei vielversprechende Arten von Kraftwerken, die die Wasserkraft des Meeres auf umweltfreundliche Weise nutzen könnten:

  • Die eine davon sind Meeresströmungskraftwerke. Es gibt bereits aktive Kraftwerke und zahlreiche weitere Projekte. Diese nutzen Strömungen im freien Wasser, die oft auch von den Gezeiten abhängen. Sie können dabei fest am Meeresboden verbaut, schwimmend oder an Kabeln befestigt sein. Die Energie aus solchen Kraftwerken ist besser planbar, weil Meeresströmungen kontinuerlich fließen und weniger wetterabhängig als beispielsweise Solar- oder Windenergie sind. Sie sind übrigens nicht nur zur Stromgewinnung hilfreich, Meeresströmungen beeinflussen auch das Klima.
  • Alternativ werden auch Wellenkraftwerke entwickelt. Sie gewinnen den Strom nicht aus kontinuierlichen Strömungen im Wasser. Stattdessen wird hier die Bewegung der Wellen genutzt, um einen Teil des Kraftwerks in Bewegung zu setzen und so Strom zu erzeugen.

Beide dieser Formen beeinflussen das Ökosystem im Meer viel weniger als die Staudämme. Ein möglicher Nachteil von Meeresströmungskraftwerken ist die Betriebslautstärke. Über das Ausmaß dieser sind sich verschiedene Quellen noch uneinig, sodass weiter daran geforscht wird.

Die Vor- und Nachteile von Gezeitenkraftwerken

Für Gezeitenkraftwerke sprechen vor allem folgende Punkte:

  • Emissionsfreie Stromerzeugung
  • Nach der Inbetriebnahme nur geringe laufende Kosten
  • Keine Verschmutzung der Umwelt

Gerade die Staudammbauform hat jedoch auch Nachteile:

  • Störung des Ökosystems
  • Nur wenige mögliche Standorte
  • Keine gleichmäßige Energieversorgung

Die Forschung an den neuen Formen der Kraftwerke ermöglicht daher einen weiteren wichtigen Schritt auf dem Weg zu einer nachhaltigen Energieversorgung. Es gibt bisher noch wenige kommerziell nutzbare Modelle, aber der Fortschritt ist auf diesem Gebiet sehr groß. Das Gezeitenkraftwerk gehört damit auf jeden Fall zur Energieversorgung der Zukunft.

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