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Die Kraft der Wellen

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Die Kraft der Wellen

An Land wird Wasserkraft schon lange dazu eingesetzt, Arbeit zu verrichten. Früher waren es Wassermühlen, die den Bauern das Leben erleichterten, weil die Kraft eines Flusses oder Bächleins die schweren Mühlsteine antrieb. Dann folgten Staudämme der Wasserkraftwerke, die aufgestautes Wasser zur Stromerzeugung nutzen. Heute versucht man mit pfiffigen Ideen, aus der Bewegung des Meeres Energie in Form von Strom zu gewinnen. Eines dieser Projekte heißt "Pelamis", weil die Konstruktion einer Seeschlange ähnelt.

Die Mühen können sich durchaus lohnen. Berechnungen des internationalen Weltenergierates zufolge könnten Wellenkraftwerke bis zu 15 Prozent des weltweiten Energiebedarfs decken.
Wellen, die auf eine Steilküste aufschlagen, liefern bis zu 30 Kilowatt pro Meter Küstenlinie. Ihr könntet also 300 Glühbirnen mit 100 Watt pro Meter Küste beleuchten.

Die Kraft des Tidenhubs wurde bereits im 11. Jahrhundert an der Kanalküste in England und Frankreich genutzt. Noch heute kann man dort an einigen Küstenabschnitten Gezeitenmühlen aus früheren Jahrhunderten sehen.

Strom aus der Strömung

Aus dem Meer kann man auf mehrere Arten Energie gewinnen. Zum einen gibt es Meeresströmungskraftwerke. Die funktionieren so wie Windanlagen an Land, nur befindet sich der Rotor unter Wasser. In der Straße von Messina bei Sizilien gibt es im Moment einen Prototypen eines solchen Kraftwerks namens "Kobold". Die Universität Kassel baut bei Cornwall in der Straße von Bristol in England das so genannte Seaflow-System auf, das nach dem selben Prinzip arbeitet.

Die Energie wird mit einem Rotor von etwa 15 Meter Durchmesser erzeugt. Die Blätter des Rotors sind verstellbar, damit man Ebbe und Flut ausnutzen kann. Dabei strömt das Wasser aus zwei verschiedenen Richtungen auf den Rotor.

Auf und nieder

Gezeitenkraftwerke dagegen, erinnern an Wasserkraftwerke an Land. Auch sie benötigen einen Deich als Staumauer. Deshalb werden solche Kraftwerke an Buchten errichtet, die man leicht abgrenzen kann. In den Deich sind Turbinen eingelassen. Bei Ebbe und Flut strömt das Wasser entweder in die Bucht oder aus ihr heraus. Diesen Wasserfluss nutzen die Kraftwerke aus. Durch Röhren wird das Wasser auf Turbinen geleitet, die schließlich den Strom erzeugen.

Das erste und zur Zeit größte Gezeitenkraftwerk wurde ab 1961 an der Atlantikküste in der Mündung der Rance bei Saint-Malo in Frankreich erbaut und am 4. Dezember 1966 in Betrieb genommen. 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. Mehr darüber erfährst du, wenn du unten auf den entsprechenden Link klickst.
Das größte Gezeitenkraftwerk mit 10 Turbinen zu je 26 MW (gesamt 260 MW) wird zur Zeit in Sihwa Südkorea, südlich von Seoul, gebaut.

Wie die meisten regenerativen Energien, sind auch solche Kraftwerke relativ gefahrfrei für die Umwelt, wenn man von der Beeinträchtigung des Lebensraums einiger Fische mal absieht. Aber Gezeitenkraftwerke sind wohl die einzige Energiequelle, deren Nutzung dazu führt, dass die Erde abgebremst wird. Denn Ebbe und Flut haben mit der Erddrehung und dem Mond zu tun. Wenn man in diese Prozesse eingreift, dann bremst man tatsächlich die Erde ab, allerdings nur im Mikrosekundenbereich täglich (Mikro=millionstel).
  
Luft und Wasser


Ingenieure versuchen mittlerweile sogar aus den Meereswellen Energie zu gewinnen. Auch dafür gibt es mehrere Ideen. Auf der schottischen Insel Islay gibt es ein Wellenkraftwerk, das mit einer pneumatischen Kammer arbeitet. Das ist ein Raum, der zum Meer und nach oben hin ein Loch hat. Durch die meeresseitige Öffnung strömt das Meerwasser bei jeder Welle hinein. Dadurch wird die Luft nach oben aus der Kammer gepresst und treibt dabei eine Turbine an. Bei einem Wellental strömt das Wasser aus der Kammer und saugt dabei Luft nach, die wiederum über einen Rotor die Turbine antreibt.

Der Wellendrachen

Eine andere Idee hatten die Entwickler des "Wave Dragon", des Wellendrachens. Ein Prototyp steht in einem Fjord im Norden Dänemarks. Dabei laufen Wellen eine v-förmige Rampe hinauf. Von oben fließt das Wasser schließlich über Turbinen wieder ins Meer zurück.

Und dann gibt es noch das Projekt "Pelamis", bei dem Schwimmkörper auf der Meeresoberfläche treiben. Ein solcher Körper ist 150 Meter lang und wiegt 750 Tonnen. Er hat einen Durchmesser von knapp vier Metern und ist in vier einzelne Abschnitte unterteilt, die durch Gelenke miteinander verbunden sind. Die Schwimmkörper richten sich immer so aus, dass sie stets quer zu den Wellen stehen. Eine Welle strömt also an der Konstruktion vorbei und knickt sie dabei jeweils an den Gelenken. Dort sind hydraulische Generatoren angebracht, die aus diesem auf und nieder der einzelnen Gelenke Strom produzieren.

Hier erfahrt ihr "Meer"

Eine schöne Seite über ein Schülerprojekt "Wellenkraftwerk"

Eine Broschüre über Energie aus dem Meer

Welches Potential steckt in der Meeresenergie?

Text: -jj-/20.5.2005, aktualisiert -rr- 13. 5. 2008, Bilder: Surfer: Jon Sullivan, Kraftwerk St. Malo: Electricités de Frances, Grafiken: Wikipedia, GNU

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