Gezeitenkraftwerk

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Gezeitenkraftwerk
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Ein Gezeitenkraftwerk ist ein Wasserkraftwerk, das potentielle und kinetische Energie aus dem Tidenhub
des Meeres in elektrischen Strom wandelt.
Gezeitenkraftwerke entnehmen ihre Energie letztlich der Erddrehung mit Hilfe der Anziehungskraft des
Mondes und der Sonne auf die Erde (siehe auch Gezeiten). Sie bremsen die Strömungsbewegung der Meere
durch Gezeiten minimal ab. Das Abbremsen geschieht durch Stauung der auf- und ablaufenden Strömung
und in der Folge durch die Nutzung der in dem gestauten Wasser enthaltenen potentiellen Energie durch
Turbinen, die die durch sie generierte Rotationsenergie dann über elektrische Generatoren in elektrische
Nutzenergie verwandeln. Im Verhältnis zur gesamten Abbremsung durch die natürliche Gezeitenreibung
fällt dies nicht ins Gewicht, die Erde hat wegen ihrer hohen Masse eine sehr hohe Rotationsenergie. Daher
werden Gezeitenkraftwerke üblicherweise zu den regenerativen Energien gezählt.
Inhaltsverzeichnis
1 Staudamm-Bauweise
1.1 Funktionsweise
1.2 Ökonomie und Ökologie
1.3 Anlagen
2 Andere Bauformen
3 Geschichte
4 Siehe auch
5 Einzelnachweise
6 Weblinks
Staudamm-Bauweise
Bisher wurden Gezeitenkraftwerke immer mit einem Staudamm an Meeresbuchten oder in Ästuaren
verwirklicht.
Funktionsweise
Gezeitenkraftwerke funktionieren nach dem Staudamm-Prinzip und werden
an Meeresbuchten und in Ästuarien (Flussmündungen) errichtet, die einen
besonders hohen Tidenhub (Differenz zwischen Hoch- und
Niedrigwasserstand) aufweisen. Damit dieser wirksam werden kann, wird
die entsprechende Bucht mit einem Deich abgedämmt. Im Deich befinden
sich Wasserturbinen, die bei Flut vom einfließenden Wasser, bei Ebbe vom
ausfließenden Wasser beschickt werden, weshalb die Turbinen in beiden
Durchströmungsrichtungen arbeiten. Dies erreicht man, indem man die
Rotorenblätter umstellt. Da schon ein geringes Wassergefälle zur
Stromerzeugung genutzt werden muss, kommen sogenannte Rohrturbinen
zum Einsatz, deren bekanntester Vertreter die Kaplan-Turbine ist.
Ein solches Gezeitenkraftwerk kann auch überschüssigen Strom anderer

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Kraftwerke nutzen um Meereswasser in den Stauraum zu pumpen. Damit kann beim späteren Rückfluss
zusätzlich elektrischer Strom erzeugt werden. In diesem Fall wirkt das Gezeitenkraftwerk gleichzeitig als
Pumpspeicherkraftwerk. [1]
Ökonomie und Ökologie
Fordert man ein Minimum an Tidenhub von 5 m, 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 dieses Problem ungleichmäßiger Energiegewinnung zudem
durch hohe Spring- und schwache Nipptiden. Der Betrieb mit Salzwasser bewirkt starke Korrosion der
Turbinen; dies bedeutet erheblichen Wartungsaufwand, was wiederum die Wirtschaftlichkeit senkt.
Außerdem sind sie ökologisch nicht unproblematisch, da sie die Fauna und Flora der Küstengewässer
beeinflussen. Die Ökosysteme an Küsten sind mit dem natürlichen 12-Stunden-Zyklus entstanden, aber
hinter einem solchen Gezeitenkraftwerk sind die Phasen verschoben. Die Wanderung von Wassertieren aus
und in die Bucht sowie in dort einmündende Flüsse wird behindert.
Solche Gezeitenkraftwerke mit einem Staudamm werden in Zukunft aufgrund der begrenzten möglichen
Standorte und den hohen ökologischen Auswirkungen nur einen geringen Anteil zur Strombedarfsdeckung
leisten können (siehe auch Weblinks).
Anlagen
Das erste und zurzeit größte Gezeitenkraftwerk, das Gezeitenkraftwerk Rance, wurde ab 1961 an der
Atlantikküste in der Mündung der Rance in Frankreich erbaut und 1966 eröffnet. Der Tidenhub beträgt in
der Bucht bei St. Malo normal 12, manchmal auch 16 Meter. Der Betondamm ist 750 Meter lang, wodurch
ein Staubecken mit einer Oberfläche von 22 km² und 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 Pumpspeicherkraftwerk.
Ein weiteres Gezeitenkraftwerk, das Gezeitenkraftwerk Annapolis, mit allerdings nur 20 MW befindet sich
in Annapolis Royal an einer Nebenbucht der Bay of Fundy in Nova Scotia, Kanada. Es wurde 1984 in
Betrieb genommen und diente in erster Linie der Forschung und Entwicklung. Es arbeitet im
Ein-Richtungs-Betrieb und nutzt nur den Ebbstrom.
Eine noch kleinere Versuchsanlage mit nur etwa 400 kW existiert seit 1968 am Fjord Kislaya Guba an der
russischen Barentsee.
Seit längerem wird an der Bay of Fundy ein großes Gezeitenkraftwerk von 5.000 MW Leistung geplant,
aufgrund der hohen Investitionen 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 wie Boston überflutet werden könnten. Weitere
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
fertiggestellt und hat 10 MW Leistung.
In Kürze (Stand Ende 2009) wird das Gezeitenkraftwerk Sihwa-ho in Korea mit 10 Turbinen zu je 25,4 MW
(gesamt 254 MW) fertiggestellt und wird La Rance als das größte Gezeitenkraftwerk der Welt ablösen. [2]
In Großbritannien ist unter dem Namen Severn Barrage der Bau eines besonders großen Gezeitenkraftwerkes
geplant. An der Mündung des Severn zwischen Cardiff und Bristol soll eine 16 Kilometer lange Sperre

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durch den Bristolkanal errichtet werden. Die dort 216 geplanten Turbinen sollen insgesamt eine Leistung
von 8500 MW erreichen und damit fünf Prozent des britischen Stromverbrauches abdecken. Der Standort ist
günstig für ein Gezeitenkraftwerk aufgrund des hohen Tidenhubes von bis zu 15 Metern. Bisher sind für das
Projekt Kosten in Höhe von 15 Milliarden Pfund (19 Mrd. Euro) veranschlagt. In Großbritannien wird dieses
Großprojekt kontrovers diskutiert. Verschiedene Umweltgruppen wenden sich aufgrund der zu erwartenden
Umweltschäden gegen den Bau des Severn Barrage. [3]
Andere Bauformen
Heutzutage werden Gezeitenkraftwerke nach dem obigen Prinzip kaum mehr gebaut, da die ökologischen
Einwirkungen zu stark sind. Man setzt auf sogenannte In-Flow-Gezeitenkraftwerke, bei welchen durch im
Wasser angebrachte Turbinen Strom erzeugt wird. Diese können schraubenförmig oder windradähnlich sein
oder andere Formen besitzen.
Sie werden im Artikel Meeresströmungskraftwerk genauer beschrieben.
Geschichte
Die Kraft des Tidenhubs wurde bereits im 17. Jahrhundert an der Kanalküste in England und Frankreich
genutzt. Noch heute kann man dort an einigen Küstenabschnitten Gezeitenmühlen aus früheren
Jahrhunderten sehen.
Siehe auch
Gezeiten
Meeresenergie
Meeresströmungskraftwerk
Wellenkraftwerk
Meereswärmekraftwerk
Osmosekraftwerk
Einzelnachweise
1. Funktionsweise Gezeitenkraftwerk St. Malo
(http://www.poweron.ch/de/stromprod/funktionsweise_content---1--1033.html ) www.poweron.ch
2. Energiequellen mit Zukunft: Meereskraft für die Steckdose
(http://www.sueddeutsche.de/wissen/artikel/718/151339/ ) www.sueddeutsche.de, 8. Januar 2008
3. Grüner Strom aus dem Watt: Großbritannien plant das größte Gezeitenkraftwerk der Welt
(http://www.spiegel.de/international/europe/0,1518,570648,00.html ) www.spiegel.de, 4. August 2008
Weblinks
Bericht über das Gezeitenkraftwerk La Rance bei St. Malo
(http://www.igfsek2.de/ressourc/gezeiten.htm)
Gezeitenströmungskraftwerk
(http://www.thema-energie.de/article/show_article.cfm?id=4384&cid=781)
Gezeitenkraftwerke
(http://www.buch-der-synergie.de/c_neu_html/c_06_05_wasser_gezeiten.htm#Gezeitenenergie)
Geschichte, Gegenwart und Zukunft der Gezeitenenergie

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Tidenhubkraftwerk (http://www.thema-energie.de/article/show_article.cfm?id=4380)
Bild des russischen Gezeitenkraftwerkes Kislogubskaya
(http://www.industcards.com/hydro-wave-tidal.htm)
Ist das Meer eine unerschöpfliche Energiequelle?
(http://www.energie-fakten.de/html/meeresenergie.html)
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Kategorien: Wasserkraftwerkstyp | Meereskraftwerk
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