Maritime Wasserkraft

Neben der Energiegewinnung mit konventionellen Wasserkraftwerken wurden in letzter Zeit auch neue Arten der Wasserkraftnutzung entwickelt. Hierbei handelt es sich um verschiedene Möglichkeiten, die Kraft des Meeres für die Stromerzeugung zu nutzen. Momentan steckt diese Form der Energiegewinnung zwar noch in den Kinderschuhen, in Zukunft soll sie jedoch an Bedeutung gewinnen.

Technik

Dass das Meer eine immense Kraft in sich trägt, zeigt sich nicht zuletzt bei Sturmfluten, selbst die alltäglichen Strömungen des Meeres bieten dem Menschen prinzipiell die Möglichkeit, diese für die Gewinnung von Energie zu nutzen. Für die Stromgewinnung nutzbar sind vor allem die Gezeiten, die Meeresströmungen sowie Meereswellen[1].

Bei Gezeitenkraftwerken wird die Meeresströmung genutz, die bei dem Wechsel zwischen Ebbe und Flut entsteht, um mithilfe einer Turbine einen Generator anzutreiben. Ähnlich funktioniert auch die direkte Nutzung von Meeresströmung. Vom Prinzip her lässt sich diese Nutzung mit der der Windenergienutzung vergleichen. Auf dem Meeresgrund wird hierzu eine Wasserturbine installiert, die einen Generator antreibt (siehe Abbildung). In der Zukunft sollen Anlagen dieser Art Leistungen von 600 bis 800 Kilowatt erreichen können[2].

                Abb.: Wasserturbinen auf dem Meeresgrund

             Quelle: Nieckchen 2002

Bei der Nutzung von Wellenenergie wird zwischen verschiedenen Techniken unterschieden. Zum einen können am Boden verankerte Körper, die auf der Welle schwimmen und sich dabei auf und ab bewegen, genutzt werden, indem diese Bewegung in eine rotierende umgewandelt wird, die letztlich einen Generator antreibt. Die andere Möglichkeit ist die pneumatische Nutzung. Hier wird der wechselnde Luftdruck in Hohlräumen ausgenutzt, der durch an- bzw. abströmende Wellen erzeugt werden kann und Luftturbinen antreibt, die wiederum an einen Generator angeschlossen sind[3].

Perspektiven

Wie oben schon erwähnt, befindet sich die Nutzung der verschiedenen maritimen Techniken noch am Anfang. Auch die Potenziale der maritimen Nutzungstechniken wurden noch nicht hinreichend untersucht. Bezüglich der Gezeitenkraftwerke halten sich die Ausbaupotenziale jedoch in Grenzen, da es weltweit nur eine beschränkte Anzahl von geeigneten Standorten gibt. Der Tidenhub, also der Unterschied des Wasserspiegels zwischen Ebbe und Flut, muss ausreichend groß sein, um ein solches Kraftwerk rentabel zu machen. Dies ist weltweit nur bei etwas 100 Standorten der Fall[4]. Der Wellenkraftnutzung wird unter den maritimen Nutzungstechniken das größte Potenzial zugeschrieben. Die Internationale Energie-Agentur geht davon aus, dass bis 2025 etwa 10 Prozent des weltweiten Stromverbrauchs mit der Energie aus Wellenkraft gedeckt werden könnten[5]. Das Potenzial ist jedoch weltweit – wie auch bei der konventionellen Nutzung der Wasserkraft – sehr unterschiedlich verteilt. Innerhalb Europas wird prognostiziert, dass Großbritannien und Irland ihren Strombedarf durch Wellenenergie bis zu 30 Prozent decken könnten. Das Potenzial für die Nutzung von Meeresströmungen wird allein an den Küstengewässern Großbritanniens auf 31-58 Terawattstunden/Jahr geschätzt. Darüber hinaus rechnet man europaweit wird mit einem weiteren Potenzial von mindestens 17 Terawattstunden/Jahr. In Asien werden Potenziale von mehr als 100 Terawattstunden/Jahr ermittelt[6]. Zum Vergleich: der weltweite Energieverbrauch für das Jahr 2005 lag laut IEA bei etwa 16 695 Terawattstunden.

Probleme

Wie auch bei anderen erneuerbaren Energien besteht besonders bei der Energiebereitstellung durch Wellenkraftwerke das Problem, dass die Wellenbewegung nicht zuverlässig vorauszusagen ist, weil sie stark witterungsabhängig ist. Hier liegt hingegen der entscheidende Vorteil der Nutzung von Meeresströmungen, da diese kontinuierlich Energie bereitstellen können bzw. da die Bereitstellung hier zuverlässig vorherzusagen ist.

Auch die Nutzung maritimer Wasserkraft geht mit Eingriffen in die Umwelt einher. Je nach Nutzungstechnik fallen diese unterschiedlich aus. Besonders starke Eingriffe sind bei Gezeitenkraftwerken nötig. Nicht nur kann das Gleichgewicht im Bereich der Flora und Fauna nachteilig gestört werden, auch die Schifffahrt kann beeinträchtigt werden. Bei Wellenkraftwerken erweist sich besonders die Tatsache als Problem, dass große Flächen benötigt werden. Die Beeinträchtigungen für Natur, Schifffahrt und Fischerei werden bei Nutzung von Meeresströmungen hingegen als „gering oder unbedeutend eingeschätzt“[7].

Fazit

In Bezug auf die Versorgungssicherheit ist der Beitrag der maritimen Meeresenergie bisher sehr gering. Je nach Nutzungstechnik werden hier verschiedene Potenziale vorausgesagt. Wie schon erwähnt hängt auch die Umweltverträglichkeit der maritimen Energiegewinnung von der jeweiligen Nutzungstechnik ab. Ein zentrales Problem ist aktuell, dass der Kraftwerkbau noch zu teuer ist, weswegen bisher hauptsächlich Pilotprojekte existieren und die kommerzielle Nutzung noch auf sich warten lässt. Im Großen und Ganzen steckt in der Nutzung maritimer Wasserenergie jedoch ein großes Potenzial, dass allerdings noch einige Zeit brauchen wird, um zur Umsetzung zu gelangen.