Strömungskraftwerk

Vision für ein Meeresströmungskraftwerk

Ein Meeresströmungskraftwerk ist ein Wasserkraftwerk, das aus der natürlichen Meeresströmung Elektrizität erzeugt.

Bisher gibt es nur wenige Meeresströmungskraftwerke:

• Seaflow (Prototypenstadium)
• Kobold (Straße von Messina, Prototypenstadium)
• Hammerfest (Norwegen)

Seaflow: Ein typisches Meeresströmungskraftwerk

Das unter dem Namen Seaflow bekannte Kraftwerk funktioniert im Prinzip wie eine Windenergieanlage, nur bewegt sich der Rotor unter Wasser. An der Meeresoberfläche befindet sich eine kleine Plattform, auf der sich Wartungsarbeiter aufhalten können und ein Computer, der Daten über den Rotor sammelt. Auf der Höhe der Meeresströmung befindet sich ein 11 Meter durchmessender zweiflügliger Rotor, der sich mit ungefähr 15 Umdrehungen pro Minute dreht - angetrieben mit Hilfe der Meeresströmung. Ein Generator wandelt wie bei einem Windrad die Strömungsenergie in Elektrizität um.

Die Wartung von Seaflow geschieht über einen zentralen Server, auf dem alle Daten zusammenlaufen. Dadurch werden Schäden früh erkannt und können unter Umständen direkt gewartet werden.

Das Seaflow wird von der Universität Kassel geplant und mit Unterstützung eines britischen Ministeriums vor der Küste von Cornwall in der Straße von Bristol im Südwesten Englands gebaut.

Der Prototyp besitzt eine Nennleistung von 300 kW. Der Turm, an dem der Rotor angebracht ist, ist knapp 50 m hoch, bei einem Durchmesser von 2,5 m. Er wurde 15 m tief in den Meeresboden getrieben. Durch den Tidenhub beträgt die Höhe über dem Wasserspiegel etwa 5-10 m. Die Rotorblätter sind um 180° verstellbar, um die entgegengesetzten Meeresströmungen von Ebbe und Flut nutzen zu können. Der Prototyp verfügt nicht über einen Netzanschluss.

Zur Wartung des Rotors kann dieser hydraulisch am Turm nach oben bis über den Wasserspiegel gefahren werden.

Europaweit gibt es bereits über 100 mögliche Standorte.

Vorteile von Meeresströmungskraftwerken

• Der entscheidende Vorteil von Meeresströmungskraftwerken ist, dass Meeresströmungen kontinuierlich fließen und sich daher sehr genau vorhersagen lassen. Die eingespeiste Strommenge ist also weniger wetterabhängig als die von Windkraftanlagen oder Solarkraftwerken und die Qualität eines Standortes lässt sich besser einschätzen.
• Meeresströmungskraftwerke kommen zudem mit sehr niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten aus, da die Dichte des Wassers etwa 1000 mal größer als die der Luft ist.
• Kommerzielle Meeresströmungskraftwerke werden komplett im Wasser eingetaucht sein, da eine Durchmischung der Wasserströmung mit Luft zu einem rapiden Sinken der Dichte der Strömung und damit einem Leistungseinbruch führen würde. Zudem werden in diesem Fall weitere Probleme, wie Korrosion (Rost) aufgrund höherer Luftzufuhr vermieden. Dieser Sachverhalt führt auch dazu, dass keine sichtbare Veränderung der Landschaft stattfindet.
• Meeresströmungsturbinen sind im Betrieb ähnlich umweltverträglich wie Windkraftanlagen oder Solarkraftwerke, da die Turbinen keine Abfallstoffe wie zum Beispiel Kohlenstoffdioxid emittieren.
• Durch die langsame Rotation des Rotors sind Meeresströmungskraftwerke für Fische und andere Meerestiere wahrscheinlich ungefährlich. Dieser Sachverhalt wird jedoch zur Zeit noch genauer untersucht.

Nachteile von Meeresströmungskraftwerken

• Meeresströmungskraftwerke sind gegenwärtig noch unwirtschaftlicher als andere Techniken, die unter erneuerbare Energien subsumiert werden.
• In der Nähe der Anlagen ist nur dann effektiver Fischfang möglich, wenn der Wasserspiegel über der Turbine ausreichend hoch ist.
• Bei der Errichtung der Turbinen sind Wechselwirkungen mit möglichen Schiffsbewegungen zu berücksichtigen.
• Die Installation der Anlagen ist wasserbau- und stahlbautechnisch fordernd, so sind Bauarbeiten auf offener See oder in Flüssen besonders anspruchsvoll. Stahl und Beton und andere Baumaterialien müssen unterwassertauglich und gegen Salzangriff gerüstet sein. Zudem können sich am Fundament der Anlage Kolke bilden. - Der Meeresboden im Bereich der Anlage wird evtl. ausgehöhlt oder unterspült. Die Wartung gestaltet sich aufwändig, da die Anlagen schwerer zu erreichen und unter Wasser befindlich sind.
• Die Turbinen entziehen der Strömung Energie (prinzipiell wie Windkraftanlagen). Dadurch ist die Strömung direkt vor der Turbine schneller als direkt dahinter. Dies kann Auswirkungen auf das Verhalten von Meerestieren haben, die bestimmte Strömungen bevorzugen. Außerdem kann dies Einfluss auf den Transport von Sedimenten haben (die Bewegung des Meeresbodens hängt v.a. von der Strömung ab).

Europäische Potentiale und Entwicklungen

In Europa kann man nach heutigen Schätzungen etwa 2-3 % des aktuellen Stromverbrauchs mithilfe der Anlagen decken. Positiv sieht es besonders in Großbritannien aus. Es wird erwartet, dort 20 % des Strombedarfs durch diese Technik decken zu können.

In Deutschland ist das Potential aber verschwindend gering. Als einziger Standort wird vom Wissenschaftlichen Dienst des Deutschen Bundestags der Strömungsbereich südlich von Sylt aufgeführt. Zudem ist das Wasser dort nicht tief genug, um Anlagen in der Größe der Seaflow-Anlage zu installieren.

Allgemein lässt sich - unter ganz grober Betrachtung - sagen, dass die Entwicklung in Europa dahin geht, dass viele große Anlagen zu Parks zusammengeschlossen werden sollen. (Ganz ähnlich wie Windparks.) In den USA werden auch kleinere Anlagen entwickelt, die teilweise direkt an den Energieendnutzer angeschlossen werden sollen.

Siehe auch

• Erneuerbare Energie
• Meeresenergie
• Meeresströmung
• Wasserkraftwerk
• Gezeitenkraftwerk
• Meereswärmekraftwerk
• Osmosekraftwerk
• Wellenkraftwerk
• Hubflügelkraftwerk
• Strom-Boje

Weblinks

• Nutzung der Strömungsenergie
• Meeresströme zwischen Italien und Sizilien liefern Elektrizität über das Kraftwerk in der Straße von Messina, Link zu "Die Welt"
• Das Meer als unerschöpfliche Energiequelle?
• Marine Current Turbines Ltd. (englisch)