Gezeitenströmungskraftwerk
Stromerzeugung mit Unterwasserturbinen in starken Gezeitenströmungen, ähnlich wie Windkraftanlagen, aber angetrieben von Wasser, das rund 800-mal dichter ist als Luft.
Gezeitenströmungsanlagen entziehen den Strömungen in Meerengen, Sunden und vor Landspitzen kinetische Energie, ohne Wasser aufzustauen. Meerwasser hat eine Dichte von etwa 1.025 kg/m³, deshalb ist die Leistungsdichte sehr hoch:
Bei 2,5 m/s, einer typischen Spitzengeschwindigkeit bei Springtide, transportiert die Strömung etwa 8 kW pro m², Wind bei 12 m/s dagegen nur rund 0,5 kW/m². Wirtschaftlich interessant sind Standorte mit Springtide-Spitzenströmungen über etwa 2–2,5 m/s und Wassertiefen von 25–50 m.
Zu den Bauformen gehören am Meeresboden verankerte Horizontalachsenturbinen (MeyGen, Schottland: 6 MW, das größte Feld), schwimmende Plattformen mit Turbinen unter dem Rumpf (Orbital O2, 2 MW) sowie Vertikalachsen- oder ummantelte Konstruktionen. Die Rotoren haben meist 15–26 m Durchmesser und drehen langsam; ihre Schnelllaufzahl wird durch Kavitation begrenzt. Das Betz-Gesetz gilt auch hier, eine Versperrung des Kanals kann das wirksame Maximum aber anheben.
- Kapazitätsfaktor: etwa 30–45 %, über die astronomischen Gezeiten sehr gut vorhersagbar
- Weltweit praktisch nutzbares Potenzial: geschätzt 100–150 TWh/Jahr an gut untersuchten Standorten; erstklassig sind Pentland Firth, Raz Blanchard, Bay of Fundy und indonesische Meerengen
- Kosten: vorkommerzielle Stromgestehungskosten werden oft mit rund 200–300 EUR/MWh angegeben (Ocean Energy Europe, JRC); britische CfD-Zuschläge 2022–2024 lagen bei etwa 180–200 GBP/MWh in Preisen von 2012
Schwierig sind Bewuchs, Korrosion, sehr hohe Turbulenzlasten und teure Offshore-Einsätze in den kurzen Stillwasserfenstern.
Verwandte Begriffe
Alle Begriffe →- Gezeitenkraftwerk (Tidenhub)
Stromerzeugung aus dem Höhenunterschied zwischen Hoch- und Niedrigwasser: Wasser wird hinter einem Damm oder in einer Lagune aufgestaut und über Niederdruckturbinen abgelassen.
- Wellenenergie
Energie aus der Bewegung von Meereswellen, gewonnen mit Punktabsorbern, oszillierenden Wassersäulen oder Attenuatoren; noch im vorkommerziellen Stadium.
- Betz-Grenze
Der theoretisch höchste Anteil der Bewegungsenergie, den ein frei umströmter Rotor dem Wind entziehen kann: 16/27, also etwa 59,3 %.
- Rotorfläche (überstrichene Fläche)
Die Kreisfläche, die die Rotorblätter einer Windkraftanlage überstreichen; die Leistung ist ihr direkt proportional und wächst mit dem Quadrat des Rotordurchmessers.
- Schnelllaufzahl
Verhältnis der Blattspitzengeschwindigkeit eines Rotors zur ungestörten Windgeschwindigkeit; dreiblättrige Großanlagen sind auf Werte von etwa 7 bis 10 ausgelegt.
- Differenzvertrag (CfD)
Förderinstrument oder Vertrag, bei dem ein Erzeuger die Differenz zwischen einem festen Ausübungspreis und einem Referenzmarktpreis erhält und zurückzahlt, wenn der Marktpreis darüber liegt.