Strom aus dem Meer

Wasserenergien am Scheideweg: Wie viel Zukunft steckt in Strömungs- und Gezeitenkraft?

11.11.2014

„Man sieht es nicht, man hört es nicht.“, damit warb E.ON 2008 in einem Fernsehwerbespot für sich und seinen Einstieg in die Gezeitenenergien-Branche. Wie treffend E.ON den weiteren Projektverlauf damit beschrieb, ahnte der Stromriese sicher nicht- Denn das Gezeitenkraftwerk blieb vollends aus. Ein Einzelfall, denn die Technologien sind prinzipiell marktfähig- Könnte Strom aus dem Meer die Zukunft für die Energiewende sein?

Die Gezeiten nutzen, um sich „grün zu waschen"- Ein mäßiges Wortspiel, jedoch eine treffende Beschreibung für das öffentliche Auftreten von einem der größten Stromanbieter Deutschlands. 2008 stellt E.ON sein damals neustes Projekt in Sachen regenerativer Energien im Rahmen einer Reklamekampagne vor.

E.ON-Werbespot Gezeitenkraftwerke

Ein Mann, ein Glaskasten, ein Wort- 2008 schaltet E.ON einen Fernsehwerbespot, in dem der Konzern sein Projekt an der britischen Küste vorstellt.

In dem Spot beleuchtet ein Mann die Funktionsweise sowie die besonderen Merkmale der Gezeitenkraftwerke, in die E.ON, dem Protagonisten zu Folge, zu investieren plane: Man wolle die Meereskräfte für den Gewinn von sauberer Energie nutzen. Dafür sollen Turbinen auf dem Meeresgrund vor der britischen Küste installiert werden, die sich die Wasserbewegung der Gezeiten zu Eigen machen, indem sie die kinetische Energie in Strom umsetzen. Ein Kraftwerk, das man nicht sieht und nicht hört- ein vielversprechender Schritt für den Ausbau von erneuerbaren Energien. Doch es hapert an der Umsetzung. Zwar wirbt E.ON international für sein grünes Projekt, doch die Pläne existieren ausschließlich auf dem Papier. Inzwischen hat sich E.ON vollends aus dem Projekt zurückgezogen. Scheiterte das Projekt am technologischen Entwicklungsstand der Gezeitenkraftwerke?

Wohl kaum, denn bei Gezeitenkraftwerken handelt es sich schon lange nicht mehr bloß um innovative Pilotprojekte, wie es die Werbekampagne von E.ON vermitteln mag. „La Rance" war das erste Gezeitenkraftwerk, das bereits 1967 in Betrieb genommen wurde. Seitdem läuft das nordfranzösische Kraftwerk, weitere Anlagen folgten in Kanada, Großbritannien, China und Korea.

Gezeiten- und Strömungsenergie: Wie Turbinen ticken

„Man unterscheidet prinzipiell zwischen zwei Arten von Gezeitenkraftwerken- den klassischen Gezeiten- und den Strömungskraftwerken.", erklärt Dr. Albert Ruprecht vom Institut für Strömungsmechanik und Hydraulische Strömungsmaschinen der Universität Stuttgart.

Die klassischen Gezeitenkraftwerke machen sich den durch die Gezeiten erzeugten Anstieg und Fall des Wasserspiegels, den sogenannten Tidenhub, zu Nutzen. Prinzipiell funktioniert diese Art Gezeitenkraftwerk ähnlich wie ein herkömmliches Wasserkraftwerk, denn man gewinnt den Strom durch den künstlich generierten Höhenunterschied der Wasserspiegel und die daraus resultierende Lageenergie. Hierzu muss zunächst eine Bucht oder Flussmündung mit Hilfe eines Damms, einer „Seawall", abgesperrt werden. Bei Flut läuft dieses Bassin mit Wasser voll, man schließt die Tore und wartet auf Ebbe. Hierbei entsteht eine Fallhöhe von etwa acht bis zehn Metern zwischen den beiden Wasserspiegeln. Beim Leeren des Bassins kann die potenzielle Energie durch in die Staumauer eingelassene Turbinen in Strom umgewandelt und direkt ins Stromnetz eingespeist werden. Zusätzlich können die Turbinen so ausgelegt werden, dass sie auch beim Einfluten des Wassers den Betrieb aufnehmen können.

E.ONs hingegen hatte geplant, Gezeitenströmungsanlagen in Betrieb zu nehmen. Diese mechanischen Abläufe sind mit denen einer Windanlage zu vergleichen: Turbinen werden auf dem Meeres- bzw. Flussgrund installiert, deren Rotoren die kinetische Fließenergie des Wassers in Strom umwandeln können. Rentabel werden Anlagen dieser Größenordnung erst bei einer Mindest-Fließgeschwindigkeit von 2 bis 3 m/s. Somit bieten sich Flüsse weniger als etwa Meeresengen im flachen Küstenbereich für Strömungskraftwerke an, denn aufgrund der für die Schiffsfahrt konstruierten Staustufen erreichen die Fließgeschwindigkeiten hier fast nie diesen Optimalwert. Zwar können die klassischen Gezeitenkraftwerke im Vergleich eine fast zweihundertfach stärkere Leistung erzielen, jedoch ist der Umwelteinfluss bei herkömmlichen Strömungsanlagen dafür viel geringer. Das liegt vor allem daran, dass dem Bau von Strömungskraftwerken keine Absperrung eines separaten Reservats vorausgehen muss. Sie können auch gezeitenunabhängig funktionieren. Dieser Faktor sorgt für eine Differenz zwischen den Realisierungspotenzialen der beiden Bauarten.

Es mangelt an Standorten und finanzieller Stütze

Meeresströmungsanlagen haben ein weitaus größeres ungenutztes weltweites Potenzial als Gezeitenkraftwerke. Strömungskraftwerke kann man bereits weltweit im Einsatz finden, die größte Anlage „Strangford" befindet sich in einer geschützten Meeresenge in der irischen See.

Klassische Gezeitenkraftwerke können nur im Zusammenspiel von Tidenhub und Wassertiefe arbeiten. Diese Einschränkungen grenzen das Standortpotenzial von vorne herein immens ein. Hinzu kommt, dass jeder Standort neue unbekannte Umweltfaktoren mit sich bringt, auf die man technologisch und architektonisch reagieren muss: ausgehend etwa von der lokalen Flora und Fauna, insbesondere aber von Verhaltensgewohnheiten der einheimischen Meerestiere. So ist es schwer, eine Baugenehmigung zu erwirken. Ist dies der Grund dafür, dass so viel energetisch nutzbare Wasserkraft bisher nicht erschlossen worden ist?

Viele Gebiete weltweit bieten ein bisher ungenutztes Potenzial für die Nutzung von Gezeitenenergie. Konkrete Standorte sind trotzdem nur schwer zu finden.

Jochen Bard, Diplom Physiker und Leiter der Abteilung für Energiewandler und -speicher am Fraunhofer Institut Kassel, weist darauf hin, dass das Problem auch wirtschaftlicher Natur ist: „Man hat bei den Großprojekten wirtschaftliche Risiken, es verbleiben so einige technische Fragestellungen, man hat relativ starke Umweltauswirkungen. Man kann nicht davon ausgehen, dass Gezeitenkraftwerke im großen Stil zur Lösung zukünftiger Energieprobleme beitragen werden, weil es eben Einzelanlagen sind. (...) Man kann das nicht erwarten für die ganze Welt, dass dann in diesem Maßstab Beiträge geleistet werden. Dafür sind die Standorte einfach zu selten."

In diesem Entwicklungsstadium der Gezeitenkraft scheint sich vor allem ein Kernproblem herauszukristallisieren: Wer finanziert die teure Umsetzung der Gezeitenkraftwerksprojekte? Die Entwicklungsphase ist abgeschlossen, Forschungsgelder werden fast ausschließlich nur noch von den Regierungen jener Länder übernommen, die das Potenzial der Wasserkraft vor ihren Küsten direkt nutzen können. Die Technologie steht, durchsetzen wird sich diese Art der regenerativen Wasserkraft allerdings nur mit Hilfe von privaten Investoren können- Investoren, die sich gerade in Hinblick auf die Energiewende trauen, das Finanzierungsrisiko einer so jungen Technik auf sich zu nehmen, um das Zukunftspotenzial mit erproben zu können.

Wie schneiden Gezeitenkraftwerke im Vergleich zu anderen regenerativen Energien ab? Hier eine Übersicht.

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Über den Autor

Svea Hundsdorf

Crossmedia-Redaktion/Public Relations (Bachelor)
Eingeschrieben seit: Sommersemester 2014