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Gezeitenkraftwerk

Ein Gezeitenkraftwerk ist ein Wasserkraftwerk, das die Energie des wechselnden Wasserpegels des Meeres, also des Tidenhubs zwischen Ebbe und Flut zur Produktion von elektrischem Strom nutzt.

Funktionsweise

Gezeitenkraftwerke werden an Meeresbuchten und in Ästuaren errichtet, die einen besonders hohen Tidenhub haben. Dazu wird die entsprechende Bucht durch einen Deich abgedämmt. Dadurch kann das Wasser der Tidenströme nur durch die Turbinen strömen. Da aufgrund von Flut und Ebbe die Gezeitenströme viermal am Tag die Richtung wechseln, müssen die Turbinen auf Zweirichtungsbetrieb eingestellt sein. Bei Flut strömt das Wasser durch die Durchlässe des Dammes in das Becken (die Meeresbucht). Die in den Durchlässen installierten Turbinen werden angetrieben. Bei Ebbe erfolgt der Antrieb der Turbinen durch das abfließende Wasser. Zum Einsatz kommen sogenannte Rohrturbinen (Kaplan-Turbinen). Für diese reicht bereits ein geringes Wassergefälle. Wird auf das Speicherbecken verzichtet, dann kann der gesamte Tidenhub des Gezeitenwechsels genutzt werden.

Gezeitenkraftwerke entnehmen ihre Energie letztlich der Erddrehung, d.h., sie bremsen diese minimal ab. Im Verhältnis zur gesamten Abbremsung durch die natürliche Gezeitenreibung fällt dies jedoch nicht ins Gewicht, und die Erde hat wegen ihrer hohen Masse eine sehr hohe Drehenergie. Daher sind Gezeitenkraftwerke in ihren Auswirkungen der Nutzung von regenerativen Energien ähnlich.

Ökonomie

Fordert man ein Minimum an Tidenhub von 5m, so gibt es ungefähr 100 geeignete Buchten auf der Erde, die für ein Gezeitenkraftwerk genutzt werden könnten. Nur die Hälfte dieser ließe einen wirtschaftlichen Einsatz zu. Da Ebbe und Flut alle 12 Stunden und 24 Minuten auftreten, kann die Leistung nicht gleichmässig abgegeben werden. Verstärkt wird dies zudem durch hohe Spring- und schwache Nipptiden.

Die Gezeitenkraftwerke werden in Zukunft aufgrund der begrenzten möglichen Standorte nur einen sehr geringen Anteil zur Strombedarfsdeckung leisten können (siehe auch Weblinks). Gleichwohl sind sie ökologisch nicht unproblematisch, da sie die Fauna und Flora der Küstengewässer beeinflussen.

Kraftwerke

Die Kraft des Tidenhubs wurde bereits im 11. Jahrhundert an der Kanalküste (England und Frankreich) genutzt.

Das erste Gezeitenkraftwerk wurde von 1961 bis 1966 an der Atlantikküste in der Mündung der Rance bei Saint-Malo, Frankreich erbaut. Der Tidenhub beträgt 12-16 Meter. Der Betondamm ist 750 Meter lang wodurch ein Staubecken mit einer Oberfläche von 22 km² und hat einem Nutzinhalt von 184 Mio m³ entsteht. Der Damm besitzt 24 Durchlässe, in denen jeweils eine Turbine mit einer Nennleistung von 10 MW installiert ist. Die gesamte Anlage hat somit eine Leistung von 240 MW und erzeugt jährlich rund 600 Millionen Kilowattstunden Strom. Dieses Kraftwerk arbeitet auch als Pumpspeicherwerk.

Ein weiteres Gezeitenkraftwerk mit allerdings nur 20 MW 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.

Seit längerem wird an der Fundy-Bay auch ein großes Gezeitenkraftwerk von 5.000 MW Leistung geplant, aufgrund der hohen Investitionskosten wurde es aber bisher nicht realisiert. Daneben bestehen auch Bedenken über die Auswirkungen eines derartigen Projektes; neben ökologischen Folgen (die Bay of Fundy ist ein wichtiges Fischereigebiet) wird auch befürchtet, dass der Gezeitenhub an der Gegenseite der Bucht durch einen Kraftwerksdamm verändert würde und dadurch Städte (z.B. Boston) überflutet werden könnten.

Weitere kleinere Gezeitenkraftwerke gibt es in Russland bei Murmansk (0,4 MW) und in China. Das größte chinesische Gezeitenkraftwerk befindet sich bei Jiangxia in der Provinz Zhejiang. Es wurde 1986 fertiggestellt und hat 10 MW Leistung.

In New York ist ein neuartiges Gezeitenkraftwerk geplant, das noch 2004 gebaut werden soll. Im East River sollen sechs Turbinen auf Betonpfeilern angebracht werden. Diese neu entwickelten Unterwasserrotoren sind im Gegensatz zu Gezeitenstauwerken günstiger und können leicht in jedem Fluss mit einer Mindestströmung von 3 Knoten betrieben werden.

Siehe auch

Weblinks