Teuer – aber 100% planbar
Gezeitenenergie ist eine der ältesten Methoden, Energie aus der Natur zu gewinnen. An der europäischen Atlantikküste wurden zahlreiche von den Gezeiten angetriebene Mühlen gefunden, die aus dem Mittelalter oder sogar aus der Römerzeit stammen. Die derzeit installierte Gezeitenkraft könnte lediglich 400 000 Haushalte mit ausreichend Energie versorgen. In einem Artikel im Portal Illuminem vom 26.08.2022 beschreibt Pablo Moral Vega, wie die Gezeitenkraft funktioniert und warum sie noch nicht überall zu finden ist.
Gezeitenkraftwerk Barrage de la Rance – Foto © Tswgb – Eig. Werk, Gemeinfrei, commons.wikimedia.org
Das Funktionsprinzip ist sehr einfach: Die Strömung des Wassers treibt eine Turbine an, die ein Getriebe bewegt, und ein Generator erzeugt Strom. Es gibt zwei Hauptmethoden der Energiegewinnung:
Gezeitenstrom nutzt die von den Gezeiten erzeugten Strömungen; diese Art der Energieerzeugung ähnelt eher den Windturbinen. Die am weitesten verbreiteten Gezeitenturbinen sind sogenannte Brise-Turbinen –
den Windturbinen sehr ähnlich und werden in der Regel in Unterwasser-„Wind“-Parks in Gruppen aufgestellt.
Schwimmende Turbinen
Die Turbine ist während des Betriebs am Meeresboden angebunden, und die Turbinen bleiben in der Nähe der Oberfläche, so dass die Arbeit unter Wasser billiger ist und je nach Meeresströmungen an andere Standorte verlegt werden kann.
Gezeitendrachen
Gezeitendrachen treiben das Wasser durch eine an der Vorderseite installierte Turbine, während er durch das Meer „fliegt“. Die ersten Versuche mit dieser Technologie werden derzeit durchgeführt. Dabei wird der Unterschied zwischen Ebbe und Flut ausgenutzt. Dazu wird ein Damm an der Stelle errichtet, an der das Meerwasser auf das Land trifft, wodurch der Unterschied zwischen Ebbe und Flut vergrößert wird. Diese Art von Kraftwerk erzeugt 98 % der gesamten Gezeitenenergie weltweit.
Zunächst werden die Dammtüren geschlossen, bis das Meer seinen Höchststand erreicht hat. Dann werden die Tore geöffnet, und das Wasser fließt in das Becken. In diesem Damm sind mehrere Turbinen eingebaut, die die Energie des fließenden Wassers nutzen. Dann wird der Damm geschlossen, und das Wasser staut sich im Becken. Sobald der Meeresspiegel seinen Mindeststand erreicht hat, werden die Tore des Staudamms wieder geöffnet, und der Turbinengenerator kann Strom erzeugen.
Sauber und vorhersehbar
Da die Gezeiten auf natürliche Weise steigen und fallen, wird kein Treibstoff benötigt. Es handelt sich also um eine wirklich Erneuerbare Energiequelle, die im Gegensatz zu anderen Erneuerbaren Energiequellen völlig vorhersehbar ist. Es gibt immer zwei Hoch- und zwei Niedrigwasserperioden pro Tag, so dass Gezeitenkraftwerke an jedem Tag des Jahres bis zu 14 Stunden lang Strom erzeugen können. Da die Wellen gut erforscht sind, lassen sich ihre Höhe und ihr Zeitpunkt Jahre im Voraus mit hoher Genauigkeit vorhersagen.
Außerdem sind Gezeitenkraftwerke von Natur aus alterungsbeständig und haben eine lange Lebensdauer. Für die meisten Gezeitenkraftwerke wird eine durchschnittliche Betriebsdauer von 75-100 Jahren veranschlagt. Zum Vergleich: Ein Solarmodul ist in der Regel nach durchschnittlich 25-30 Jahren kaputt. Es werden auch weniger Materialien benötigt; Gezeitenturbinen können kleiner sein, weil Wasser dichter ist als Luft und daher eine größere Kraft auf die Turbinenschaufeln ausübt. Aber: Leider sind diese Lösungen teuer. Die Gezeitenindustrie ist noch sehr jung; aus diesem Grund müssen die Herstellungs- und Lieferketten erst noch entwickelt werden, was diese Projekte sehr teuer macht.
Der Betrieb unter Wasser bringt eine Reihe einzigartiger technischer Herausforderungen mit sich, wie z. B. Korrosion oder der Bau großer Strukturen und deren Instandhaltung in unruhiger See; und das ist nicht gerade billig. Andere Lösungen für Erneuerbare Ressourcen haben erschwinglichere Anfangskosten. Gezeitenkraftsysteme haben eine lange Lebensdauer und amortisieren sich schließlich, aber Regierungen und Unternehmen sind eher mit ihrem 5-Jahres-Budget beschäftigt als mit einer 60-Jahres-Prognose.
Nicht alle Standorte sind geeignet; für einen effektiven und effizienten Betrieb müssen sie bestimmte Merkmale aufweisen. Etwa 25 % aller potenziellen Flächen, auf denen Gezeitenturbinen installiert werden können, liegen in Schottland.