Meeres-Energie

Meeres-Energie
Energielieferant
der Zukunft?
nischer, thermischer und physikalischchemischer Energie zusammengefasst,
die in den Wassermassen der Weltmeere enthalten sind.
Auch die Nutzung des Windes über der
Meeresoberfläche zählt dazu. Ihre technische Ausnutzung für die Energiegewinnung steckt noch in den Anfängen,
doch könnte die Meeresenergie - entsprechenden technischen Fortschritt vorausgesetzt - in Zukunft einen bedeutenden Beitrag zur Energieversorgung der
Menschheit leisten. Zur Zeit werden
verschiedene Techniken erprobt:
Gezeitenkraftwerk
Meeresströmungskraftwerk
Wellenkraftwerk
Meereswärmekraftwerk
Osmosekraftwerk
Windpark (offshore)
schwimmende Windkraftanlage
Keine Beeinträchtigung
der Meeresumwelt
Die Riesenauster, die am EMEC vor
der Küste der Orkney Inseln installiert
wurde, weise gegenüber anderen Wellenkraftwerken einige Vorteile auf, betonen die Hersteller.
Im Unterschied zu vielen anderen Maschinen, die aus der Energie der Meeresströmungen und Wellen Strom erzeugen, geschieht die Energiegewinnung selbst an Land.
Das bedeutet, dass es im Meer keine
komplizierten mechanischen Teile und
keine Elektrik gibt. Das erleichtert die
Wartung des Systems erheblich.
Ein weiterer Vorteil ist die Tatsache,
dass es keine Beeinträchtigung der
Meeresumwelt durch Maschinenöle
oder andere chemischen Substanzen
geben kann, denn all diese Maschinenteile befinden sich an Land.
Größtes Wellenkraftwerk
der Welt ging in Betrieb
Demo-Anlage mit
einer Nennleistung von 315 kW
Die Demonstrationsanlage am EMECGelände, bei dem auch andere Systeme
getestet werden, besitzt eine Nennleistung von 315 kW.
Damit kann man den Stromverbrauch
von rund 450 Haushalten abdecken.
Rund 500 Tonnen CO2 werden damit
eingespart.
Schon in zwei Jahren soll ein noch größeres Kraftwerk mit der sechsfachen
Kapazität errichtet werden. Pro MW
installierter Leistung rechnet man bei
Aquamarin Power mit Investitionskosten von rund E 3,3 bis 4,4 Millionen.
Im Bereich mariner Energiegewinnung
könnten allein in Großbritannien bis
2020 rund 12.500 Jobs geschaffen werden. Solche Systeme könnten bis zu 20
Prozent der gesamten benötigten Energie decken.
Allein in Schottland wird das Potenzial
von erneuerbaren Energien auf 60 GW
geschätzt. „Unsere Gewässer halten
zehn Prozent des gesamteuropäischen
Wellenkraft- und ein Viertel des gesamteuropäischen Gezeiten-Potenzials“, so
Alex Salmond, Schottlands First Minister. (pte)
www.emec.org.uk
Rund zwei Drittel der Erde sind bedeckt
von Meeren - einer Energiequelle mit
außerordentlichem Potenzial. Wellen,
Gezeiten und Strömungsverhältnisse
versprechen eine unendliche Verfügbarkeit an elektrischem Strom. Kann
das Meer mit der Kraft seiner Wellen
möglicherweise Energielieferant der
Zukunft sein?
Dass in Wellen eine ungeheure Kraft
steckt, wissen wir spätestens seit der Tsunami-Katastrophe in Südostasien.
Kein Wunder also, dass Forscher, Wissenschaftler und Unternehmen dieses
bislang ungebändigte Kraftreservoir für
die Stromgewinnung nutzbar machen
wollen. Noch aber befindet sich diese alternative Form der Energiegewinnung
im Erprobungsstadium.
Unter dem Begriff Meeres-Energie werden verschiedene Formen von mecha-
Anfang Dezember ist das größte Wellenkraftwerk der Welt, die Oyster
(Auster) nach Angaben des Wissenschaftsnachrichtendienstes Science
Daily am European Marine Energy
Centre (EMEC) in Betrieb gegangen.
www.emec.org.uk
Derzeit ist die stählerne Auster das
einzige hydro-elektrische Wellenkraftwerk, das Wasser unter hohem Druck
in eine Turbine am Festland pumpt.
Eine „Farm“ mit 20 Oysters könnte genügend Strom herstellen, um 9.000
Drei-Zimmer-Wohnungen mit Strom
zu versorgen.
Oyster wurde zwischen 2002 und 2004
von Forschern der Queens University
Belfast mit Geldern aus einem Fonds
Engineering and Physical Sciences Research entwickelt und von Aqua Marine Power hergestellt.
Die Auster besteht aus einer mechanisch-schwenkbaren Stahlwand mit
Auftriebstanks, die mit Schanieren an
einer Stahlkonstruktion in zehn Meter
Meerestiefe gebunden ist.
Jede eingehende Welle bewegt die rund
18 Meter breite Wand, deren Oberteil
aus dem Wasser ragt, auf und ab.
Damit wird ein Hydraulik-Kolben
angetrieben, der Meerwasser unter hohem Druck durch eine Rohrleitung an
Land presst.
Das System funktioniert ähnlich wie
ein Blasebalg.
Gezeitenkraftwerke
Ein Gezeitenkraftwerk ist ein Wasserkraftwerk, das die Energie des wechselnden Wasserpegels
des Meeres zwischen
Ebbe und Flut zur Produktion von elektrischem Strom nutzt.
Das erste Gezeitenkraftwerk wurde bereits 1667 an der Atlantikküste in der Mündung der Rance bei
Saint-Malo in Frankreich erbaut.
Gezeitenkraftwerke
werden aufgrund der
begrenzten möglichen
Standorte nur einen
geringen Anteil zur
Strombedarfsdeckung
leisten können.
Meeresströmungskraftwerke
Die Meeresströmung entsteht aus der
unterschiedlich großen Sonneneinstrahlung und der damit verbundenen
unterschiedlichen Verdunstungsrate
zwischen Teilen der Ozeane.
Sie stellt ein großes Energiepotenzial
dar, das zur Stromgewinnung angezapft
werden kann. Unterwasserturbinen nutzen die Meeresströmung und wandeln
diese in Elektrizität um.
Das Kraftwerk funktioniert im Prinzip
wie eine Windenergieanlage, nur bewegt sich der Rotor unter Wasser.
Erste Versuche mit den unterseeischen
Turbinenfeldern werden momentan vor
der englischen Küste erprobt: Die Meeresströmung soll dort Rotoren bis zu
20 m Meter Durchmesser antreiben, die
über einen Generator Strom erzeugen.
Ein positiver Aspekt dieses Modells ist,
dass von dem Kraftwerk kaum etwas
zu sehen ist - der Großteil der Anlage
befindet sich am Meeresboden.
Europaweit gibt es bereits über 100
mögliche Standorte.
Vision für ein Kraftwerk
Laut deutschen Verkehrsministerium
sollen 30 Anlagen in der Nord- und 10
in der Ostsee gebaut werden. Bereits
seit mehreren Jahren sind Windparks
in Planung, doch deren Bau hatte sich
immer wieder wegen technischer und
finanzieller Probleme verzögert.
Die 25 bereits fertiggestellten Windparks haben zusammen eine Leistung
von etwa 1.200 MW.
Schwimmende Windkraftanlage
Eine schwimmende Windkraftanlage
ist eine Windkraftanlage, die im Meer
oder in größeren Seen auf einem
schwimmenden Fundament errichtet
wird. Schwimmende Windkraftanlagen ermöglichen die Nutzung der
Windenergie an besonders windreichen
Standorten in tieferen Gewässern.
Die verschiedenen Konzepte unterscheiden sich einerseits darin, ob eine
schwimmende Struktur eine einzelne
Windkraftanlage oder mehrere Windkraftanlagen trägt, und anderseits in der
Verankerungsmethode.
Einzelanlagen befinden sich im Prototypenstatus, der die Machbarkeit unter
Nutzung vorhandender Windkraftanlagentechnik unter Beweis stellen soll.
Mehrfachanlagen existieren derzeit nur
als Konzept.
Das oben abgebildete Hywind-Projekt
wurde vom norwegischen Erdölkonzern StatoilHydro entwickelt.
Der senkrecht stehende zylinderförmige Schwimmkörper wird unter Wasser durch drei Stahltrosse gehalten und
mit Betonblöcken auf dem Meeresboden verankert.
2009 wurde in Norwegen im Åmøy
Fjord in der Nähe von Stavanger, ein
Prototyp mit einer Windenergieanlage
des Typs SWT-2.3-82 von Siemens (82 m
Durchmesser; 2,3 MW Nennleistung,
Nabenhöhe 65 m, Masse: 5300 t) installiert und am 8. September 2009 in
Betrieb genommen. Mit ihm soll innerhalb von 2 Jahren Betriebserfahrungen gesammelt werden.
Offshore-Windparks
40 Offshore-Windparks sollen in der
Nord- und Ostsee entstehen. Die deutsche Bundesregierung beschloss im
Spätsommer 2009 einen Raumordnungsplan, wonach bis 2030 bis zu
25.000 MW über Offshore-Windkraft
erzeugt werden könnten.
Offshore-Windpark Nystedt
Der größte Offshore-Windpark ist Nysted Havmøllepark mit einer Leistung
von 166 MW. In Bau befinden sich
sechs Windparks, die auf eine Leistung
von zusammen 932 MW kommen. Mit
gut 400 MW ist in Großbritannien die
größte Leistung installiert.
Potenzial für die Zukunft Das Energiepotenzial der Meere, das in den
Wellen und Strömungen der Ozeane
schlummert, ist enorm.
Schon die Nutzung von nur zehn Prozent des theoretisch verfügbaren Gesamtpotenzials von 1,8 Terrawattstunden brächte einen enormen Gewinn:
Das tatsächlich verfügbare Potenzial
der Meeresenergie liegt bei einem Anteil von 3,5 Prozent am gesamten weltweiten Energieverbrauch.
Windpark
Thorntonbank
Belgien