Das Gezeitenkraftwerk: Strom durch Ebbe und Flut

Das Gezeitenkraftwerk nutzt Ebbe und Flut zur Produktion von Strom. Die Leistungsfähigkeit des Gezeitenkraftwerks ist somit abhängig vom Tidenhub, dem Unterschied zwischen dem Niedrig- und dem Hochwasserstand.

Inhalts­verzeich­nis

    Definition des Gezeitenkraftwerks

    Das Gezeitenkraftwerk ist ein Wasserkraftwerk , das an Buchten oder Flussmündungen gebaut werden kann. Es besteht, zusammengefasst, aus einem Staudamm und einer Wasserturbine. Aufgrund der natürlichen Gezeiten, dem Wechsel von Ebbe und Flut, verändert sich der Wasserstand an Küsten. Der zum Gezeitenkraftwerk gehörende Staudamm füllt sich bei Flut und leert sich bei Ebbe. Das Wasser wird dabei durch den Staudamm durch die Wasserturbinen geleitet und treibt diese an. Das Gezeitenkraftwerk nutzt so die potenzielle Energie aus dem Tidenhub und verwandelt sie in elektrische Energie um. Die Leistungsfähigkeit eines Gezeitenkraftwerks ist vor allem von zwei Faktoren abhängig:

    • Wie hoch ist der Tidenhub?
    • Wie viel Wasser wird vom Kraftwerk gestaut und durch die Wasserturbine geleitet?

    Wie funktioniert ein Gezeitenkraftwerk?

    Das Gezeitenkraftwerk funktioniert nach dem Prinzip eines Staudamms. Da seine Leistung von der Größe der Ebbe-Flut-Differenz abhängt, kann es nur an bestimmten Buchten und Flussmündungen gebaut werden. Bei diesem Kraftwerk wird die Bucht bzw. Flussmündung mit einem Deich oder einem Staudamm gedämmt. Im Damm sind Wasserturbinen installiert, durch die Wasser ein- und ausfließen kann. Die Turbinen müssen in beide Richtungen drehbar sein, was durch eine Umstellung der Rotorblätter erreicht wird. Die Bewegung des Wassers treibt die Turbinen an, die Bewegungsenergie wird von den Turbinen in Strom umgewandelt.

    Die Bauweise

    Für die wirtschaftlich sinnvolle Nutzung eines Gezeitenkraftwerks wird oftmals ein Tidenhub von mindestens fünf Metern gefordert. Erst ab einer solchen Höhe stehen die Baukosten in einem ausreichenden Verhältnis zur erzeugten Energie. Denn obwohl diese Kraftwerkform keine zusätzlichen Ressourcen – etwa Brennmaterialien - für die Energieherstellung benötigt, so sind doch für den Bau des Staudamms hohe Investitionen nötig. Derzeit sind sieben Gezeitenkraftwerke mit einer Leistung von mehr als einem Megawatt (MW) in Betrieb.

    Wirtschaftlichkeit von Gezeitenkraftwerken

    Der Bau des Staudamms ist nicht der einzige Faktor, der die Wirtschaftlichkeit eines Gezeitenkraftwerks reduziert. Das Salzwasser des Meeres verursacht eine starke Korrosion an den Wasserturbinen, was die Wartungskosten erhöht. Darum können Gezeitenkraftwerke nur an wenigen Buchten gebaut werden. Experten gehen davon aus, dass es etwa 100 mögliche Bauorte weltweit gibt, doch nicht bei allen lohnt sich die Investition. Ein weiterer Nachteil ist, dass eine konstant gleichbleibende Energieerzeugung mit einem solchen Kraftwerk nicht möglich ist. Ebbe und Flut treten etwa alle zwölf Stunden auf, sodass der gewonnene Strom deutlichen Schwankungen unterworfen ist.

    Wie ökologisch ist ein Gezeitenkraftwerk?

    Da keine zusätzlichen Ressourcen oder Brennstoffe notwendig sind, hat das Gezeitenkraftwerk relativ niedrige Betriebskosten; es gibt keine Emission von Kohlenstoffdioxid , keine Geruchs- oder Lärmbelästigung. Auch ist das Kraftwerk, vom Damm abgesehen, unsichtbar. Trotzdem ist die ökologische Bilanz des Kraftwerks kritisch zu sehen. Der Grund dafür liegt im Bau des Staudamms, der in die natürliche Küstenform eingreift und je nach Größe eine erhebliche Beeinträchtigung der dort lebenden Flora und Fauna bedeuten kann.

    Auch die Wanderung von Wasserlebewesen wird stark behindert. Hinzu kommt, dass die Lebewesen in Küstengewässern an den für Ebbe und Flut üblichen Zwölf-Stunden-Zyklus angepasst sind. Das Gezeitenkraftwerk sorgt für eine Verschiebung des Zyklus, was starke Auswirkungen auf Flora und Fauna hat.

    Wissenswertes zum Gezeitenkraftwerk

    Das derzeit größte Gezeitenkraftwerk liegt in Südkorea und hat eine Leistung von rund 254 MW. Ermöglicht wird dies durch einen Damm von fast 13 Kilometern Länge und einem mittleren Tidenhub von 7,5 Metern. Jährlich erzeugt das Kraftwerk rund 550 Gigawattstunden (GWh) Strom – ausreichend, um den Energiebedarf Münchens zu decken. Das südkoreanische Mega-Projekt ging im Jahr 2011 in Betrieb. Davor war das schon 1966 in Betrieb genommene Gezeitenkraftwerk am französischen Fluss Rance bei Saint-Malo das größte seiner Art: Ein Tidenhub von rund acht Metern und eine Maximalleistung von 240 MW speisten jährlich bis zu 600 GWh in das Stromnetz ein.

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