Energie-Frage der Woche: Wie viel Strom steckt in der Meeresströmung?

Aus der Kraft der Gezeiten wird seit Jahrzehnten Strom gewonnen. Gigantische Anlagen können so den Strombedarf von ganzen Städten decken. Aber nicht nur Ebbe und Flut bewegen die Wassermassen der Ozeane. Auch in den Meeresströmungen wirken rund um den Globus enorme Kräfte. Lohnt es sich, diese Quelle anzuzapfen?

Strömungskraftwerke sind nicht nur technisch möglich, sie belasten die Umwelt auch weniger als Gezeitenkraftwerke, da sie keinen Staudamm benötigen. "Es werden frei umströmte Turbinen, ähnlich den Windturbinen, eingesetzt", erklären Jochen Weilepp von der Firma Voith Siemens Hydro Power Generation und Albrecht Ruprecht, Strömungsmechaniker von der Universität Stuttgart. Nachteil der Strömungskraftwerke: Ihre Energieausbeute ist deutlich geringer als bei Gezeitenkraftwerken.

Windräder unter Wasser

Erste Erfahrungen mit den "Windrädern unter Wasser" konnten weltweit gesammelt werden. 2003 wurde vor Hammerfest in Norwegen eine Turbine am Meeresboden installiert, seit 2006 rotieren mehrere kleine Propeller im East River in New York. Vor der Küste von Cornwall wandelte seit 2003 ein "Seaflow"-Rotor die Gezeitenströme mit einer Leistung von maximal 300 Kilowatt in Strom. 2008 folgte die größere Anlage "SeaGen", die bereits 1200 Kilowatt Leistung erzielte.

Modell des Strömungskraftwerks des britischen Unternehmens Sea Generation Ltd. Bild: Sea Generation Ltd.

Modell des Strömungskraftwerks des britischen Unternehmens Sea Generation Ltd. Bild: Sea Generation Ltd.

Doch der Schutz vor Salzwasser, die Anbindung an das Stromnetz an Land und aufwändige Wartung fordern die Ingenieure noch immer heraus. "Meeresströmungskraftwerke haben mittlerweile den Status erreicht, den die Windenergie in den 1980er Jahren hatte", fassen Weilepp und Ruprecht den Stand der Technik zusammen. Mit steigender Robustheit erwarten sie einen Ausbau der Technik, mit der bald schon wettbewerbsfähig Strom erzeugt werden könnte. Das weltweite Potenzial schätzen sie auf mindestens 1200 Terawattstunden pro Jahr. Das entspricht etwa sieben Prozent des weltweiten Strombedarfs.

Potenzial in Europa: 12.500 Megawatt

So könnten in Zukunft die natürlichen Meeresströmungen über eine ausgereifte Technik der Stromerzeugung dienen. Allein in Europa hat eine EU-Studie sogar mehr als 100 Meeresgebiete ausgemacht, in denen aus Strömungen bis zu 12.500 Megawatt Strom gewonnen werden könnten. Selbst das Mittelmeer, in dem der Tidenhub kaum sichtbare 50 Zentimeter beträgt, bietet zum Beispiel in der Straße von Messina zwischen dem italienischen Festland und Sizilien nutzbare Strömungen. Dennoch, nach aktuellen Studien zur Energiegewinnung in Europa, werden alle Strömungskraftwerke zusammen weit weniger als ein Prozent des Strombedarfs decken. So werden diese Anlagen nur in wenigen Küstenregionen von Bedeutung sein.

Die DLR-Energiefrage der Woche im Wissenschaftsjahr "Die Zukunft der Energie"

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat das Wissenschaftsjahr 2010 unter das Motto "Die Zukunft der Energie" gestellt. Aus diesem Anlass beantwortet der Wissenschaftsjournalist Jan Oliver Löfken in diesem Jahr jede Woche eine Frage zum Thema Energie in diesem Blog. Haben Sie Fragen, wie unsere Energieversorgung in Zukunft aussehen könnte? Oder wollen Sie wissen, wie beispielsweise ein Wellenkraftwerk funktioniert und wie effizient damit Strom erzeugt werden kann? Dann schicken Sie uns Ihre Fragen per E-Mail. Wissenschaftsjournalist Jan Oliver Löfken recherchiert die Antworten und veröffentlicht sie jede Woche in diesem Blog.


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Über den Autor

Der Energiejournalist Jan Oliver Löfken schreibt unter anderem für Technologie Review, Wissenschaft aktuell, Tagesspiegel, Berliner Zeitung und das P.M. Magazin. Derzeit diskutiert er im DLR-Energieblog aktuelle Themen rund um die Energiewende. zur Autorenseite

Kommentare

7 Kommentare
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Rosi Stolz (www.lizzynet.de)
21. April 2010 um 13:35 Uhr

Vielen Dank für die Informationen! Wie sieht es denn mit der Umweltverträglichkeit der "Windräder unter Wasser" aus? Kommen dabei nicht Meerestiere zu Schaden?

Jan Oliver Löfken
21. April 2010 um 14:55 Uhr

Genau diese Frage stellten sich die Entwickler dieser Kraftwerke auch. Bei den ersten Testturbinen konnten sie kein erhöhtes Fischsterben beobachten. Dennoch könnte eine Abgrenzung mit einem Schutznetz sinnvoll sein, um das Risiko für Fischschwärme zu reduzieren. Auch die zusätzlichen Geräusche einer solchen Unterwassermühle, die beispielsweise Meeressäuger in die Irre führen könnten, werden analysiert. Im Vergleich zum Schiffsverkehr ist die Lärmbelastung jedoch gering.

Manfred Peters
22. April 2010 um 16:19 Uhr

Die Nutzbarkeit der beschriebenen Energie wird wohl potentiell bleiben, denn meiner Kenntnis nach ist die Vermeidung der Besiedelung das Kernproblem. Muscheln lassen sich nicht so leicht abweisen. Mit Verlaub die Energiequellen, die uns hier vom DLR präsentiert werden scheinen mir doch ziemlich fluffig, wolkig zu sein.

Jan Oliver Löfken
23. April 2010 um 12:40 Uhr

Sehr geehrter Herr Peters, hartnäckiger Muschelbewuchs gehört sicherlich auch zu den Problemen einer Unterwasserturbine. Doch abweisende Beschichtungen - ohne das giftige TBT - sind nicht mehr unbekannt und anwendungsreif.
Wenn Sie mit "fluffig" meinen, dass es locker geschrieben ist, besten Dank für die Blumen. Sowohl etablierte Energiequellen (z.B. Erdöl, Wasserkraftwerke, Wind, Solar) als auch in der Entwicklung stehende Technologien stehen gleichermaßen im Mittelpunkt dieses Blogs. Oft lässt sich heute nicht absehen, wie die Zukunft neuer Entwicklungen aussehen wird. Aber es ist wichtig, diese zur Diskussion zu stellen.

Dorothee Bürkle, DLR Kommunikation
23. April 2010 um 13:51 Uhr

Sehr geehrter Herr Peters, vielen Dank für Ihre Anregungen. Eine sofortige Lösung hinsichtlich der Erschließung neuer Energiequellen gibt es nicht. Auf der Suche danach erforschen die Wissenschaftler ganz verschiedene Ansätze, auch wenn diese auf den ersten Blick nicht die Lösung bieten. Dass sie das tun, ist gut so. Die DLR-Energie-Frage der Woche will und kann keine fertigen Lösungen präsentieren. Unser Ziel ist, über die Vielfalt der Möglichkeiten der Energiebereitstellung mit all ihren Vor- und Nachteilen zu informieren und zu diskutieren.

Ihr Kommentar hat mich im Übrigen auf die Frage gebracht, wie eigentlich die Anfänge der Erdölwirtschaft aussahen. Soweit ich weiß, wussten die Landbesitzer in Texas nicht sofort, was sie mit der schwarzen Flüssigkeit anfangen konnten. Das wiederum hat uns auf eine neue Energie-Frage der Woche gebracht: "Wie können sich neue Energietechnologien überhaupt durchsetzen?" Die Antwort ist in den nächsten Wochen hier in diesem Blog zu lesen.

Manfred Peters
26. April 2010 um 14:06 Uhr

Sehr geehrte Frau Bürkle, s.g. Herr Löfken,die Mutigen wurden vor 10 Jahren noch als Spinner abgetan, längst haben sich die einst geschmähten Ideen als geeignet erwiesen. Nachdem ich die Dissertation von G. Czisch vor ca. 18 Monaten durchgearbeitet habe, scheinen mir die besten Chancen nicht mehr in den derzeit noch "exotischen" Quellen zu liegen. Neulich wurde die Gezeitenenergie mit einem immensen Potential bedacht. Wie fragwürdig deren Verwirklichung ist, hat auch Herr Löfken anerkannt. In den interessanten Vorschlägen für zukünftige Energie darf nicht das Frustrationspotential der interessierten Öffentlichkeit unterschätzt werden, wenn kluge Gedankenspiele zu potentiellen Wettbewerbern der etablierten Energieträger überhöht werden.mfg Manfred Peters

Jan Oliver Löfken
26. April 2010 um 15:10 Uhr

Sehr geehrter Herr Peters, in der Tat können es Meeresströmungskraftwerke bei weitem nicht mit der installierten Leistung von Windkraftanlagen heute aufnehmen. Dennoch ist das Thema Energie zu wichtig, als dass man neue, exotische Ideen zur Stromerzeugung ignorieren könnte. Wichtig ist selbstverständlich eine möglichst realistische Beurteilung der Vor- und Nachteile. Genau das ist ein Kernthema dieses Blogs und es ist klar, dass zu einer Technologie auch schon unterschiedliche, diskussionswürdige Meinungen existieren.

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