Wissensfragen

Mehrere Windräder im Meer.

Energie aus dem Meer

Wissensfragen

Von Ulrich Grünewald

Sind Wasserströmungen effektiver als Luftströmungen (Wind)?

Windkraftwerke sind zwar einfacher zu bauen als Strömungskraftwerke, schneiden bei der Energieausbeute jedoch schlechter ab. Der Hauptgrund: Wasser hat eine wesentlich höhere Dichte als Luft. Um dieselbe Energie zu erzeugen, muss eine Windanlage daher mehr als doppelt so groß sein und ist auf eine wesentlich höhere Windgeschwindigkeit angewiesen.

Ein Wasserströmungskraftwerk erreicht beispielsweise eine Leistung von einem Megawatt mit einem Rotordurchmesser von 15 bis 20 Metern, bei einer Strömungsgeschwindigkeit des Wassers von rund drei Metern pro Sekunde. Ein Windkraftwerk schafft das erst bei 55 Metern Durchmesser und zwölf Metern pro Sekunde Strömungsgeschwindigkeit der Luft.

Zwar treten diese Windgeschwindigkeiten recht häufig auf. Das Problem ist aber, dass die Verluste umso größer werden, je schneller sich das Windrad dreht. Die relativ langsame Wasserströmung kann daher wesentlich effektiver genutzt werden.

Wird Energie aus der Anziehungskraft des Mondes gewonnen?

Die Anziehungskraft des Mondes ist zwar verantwortlich für die Gezeiten, die Energie steckt jedoch in der Erddrehung. Das Wasser kann bei Ebbe und Flut nicht ungehindert abfließen und auflaufen. Es wird vom Meeresboden und von den Küsten abgebremst. Dadurch entstehen Reibungsverluste, die in Wärme umgesetzt werden – oder im Falle eines Kraftwerkes in Strom.

Die Energie liefert die Erddrehung. Denn die Erde dreht sich ja unter den beiden Flutbergen weg, so dass es überhaupt zu einem rund 25-stündigen Rhythmus von Ebbe und Flut kommt. Streng genommen bremsen also nicht die Küsten das Meer, sondern das Meer bremst die Erddrehung.

Die Tage werden länger. In 100.000 Jahren kommen rund 2 Sekunden dazu. Anhand von fossilen Korallen und Muscheln lässt sich nachweisen, dass vor 400 Millionen Jahren der Tag nur 22 Stunden gedauert hat. Dafür hatte das Jahr damals rund 35 Tage mehr, also 400 Tage.

Diese Verlangsamung der Erddrehung wird so lange fortschreiten, bis irgendwann ein Tag so lange dauert wie ein Monat. Der Mond geht dann nicht mehr auf und unter, sondern steht immer über derselben Stelle der Erde.

Kann ein Strömungskraftwerk die Meeresströmung zum Erliegen bringen?

Die Leistung wird zwar aus der Strömungsenergie gewonnen, das Wasser fließt aber trotzdem weiter. Sogar direkt hinter dem Rotor ist die Strömung weiterhin vorhanden, wenn auch nur mit der halben Geschwindigkeit.

Die Rotorfläche ist darüber hinaus sehr klein gegenüber der Breite der Meeresströmung. Auch wenn mehrere Anlagen nebeneinander stehen würden, wäre der Einfluss gering. Dasselbe gilt übrigens für Windkraftanlagen – also keine Angst, dass an der Nordsee die typische frische Brise verschwindet, weil ein paar Windparks im Weg stehen.

Anders sieht die Situation bei einem Gezeitenkraftwerk aus. Dort wird die natürliche Strömung komplett unterbunden und das Wasser statt dessen durch Turbinen gelenkt.

Weiterführende Infos

Stand: 04.10.2018, 10:30

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