Strom aus den Gezeiten
Gezeitenkraftwerke dienen der Umwandlung von potentieller und kinetischer Energie aus dem Tidenhub in elektrische Energie. Der Tidenhub ist der Unterschied zwischen dem höchsten Pegelstand bei Flut und dem niedrigsten Stand bei Ebbe. Die Gezeiten entstehen dabei durch die Anziehungskraft des Mondes und der Sonne auf die Erde. Ganz vereinfacht betrachtet entnehmen Gezeitenkraftwerke also ihre Energie mittels Tide der Erddrehung.
Die Kraft der Gezeiten wurde bereits im 17. Jahrhundert an der Kanalküste Englands und Frankreichs genutzt. Noch heute kann man an einigen Küstenabschnitten Gezeitenmühlen sehen. Sie dienten anfänglich zum Mahlen von Getreide und Gewürzen und wurden später als Antrieb von Hammer- und Sägewerken in der Papier- und Textilindustrie genutzt.
Bau- und Funktionsweise der Gezeitenkraftwerke
Gezeitenkraftwerke wurden bisher immer mit einem Staudamm an Meeresbuchten oder breiten Flussmündungen von Senkungsküsten verwirklicht, die einen hohen Tidenhub aufweisen – die sogenannte Staudamm-Bauweise.
Um den Tidenhub wirksam nutzen zu können, wird die Bucht oder Mündung mit einem Deich abgedämmt. In den Damm sind mehrere Turbinen eingelassen, die bei Flut das einströmende und bei Ebbe das ausströmende Wasser nutzen. Sie müssen also in beide Durchflussrichtungen funktionieren. Das wir durch umstellbare Rotorblätter erreicht. Die potentielle Energie des gestauten Wassers wird über die Turbinen, die eine Rotationsenergie erzeugen, mittels Generatoren in elektrische Energie umgewandelt.
Gezeitenkraftwerke müssen mit einem geringen Gefälle auskommen, weshalb Rohrturbinen eingesetzt werden, besonders bewährt haben sich hier sogenannte Kaplan-Turbinen.
Der überschüssige Strom anderer Kraftwerke kann auch genutzt werden um Wasser in die Speicherbecken der Gezeitenkraftwerke zu pumpen. So kann beim späteren Rückfluss zusätzliche Energie erzeugt werden. Dann funktioniert das Tidenkraftwerk gleichzeitig als Pumpspeicherkraftwerk. Heute werden Gezeitenkraftwerke kaum noch nach diesem Prinzip gebaut, da es zu erheblichen Einwirkungen auf das ökologische System kommt. Man setzt nun verstärkt auf In-Flow-Gezeitenkraftwerke. Hier wird der Strom durch im Wasser angebrachte Turbinen erzeugt. Für weitere Informationen, lesen Sie im Artikel Meeresströmungskraftwerke weiter.
Besondere Anlagen
Als erstes und derzeit noch größtes Gezeitenkraftwerk ist Rance an der Atlantikmündung der Rance in Frankreich zu nennen. Es ging 1966 mit 24 Turbinen á 10 MW Nennleistung in Betrieb – verfügt also über eine Gesamtleistung von 240 MW, mit der jährlich 600 Millionen Kilowattstunden erzeugt werden. Der Tidenhub beträgt 12, manchmal auch 16 Meter, der Damm ist 750 m lang und verfügt über einen Nutzinhalt von 184 Millionen Kubikmeter. Es wird bald vom Tidenkraftwerk Shiwa-ho in Korea abgelöst. Dieses verfügt über 10 Turbinen mit einer jeweiligen Nennleistung von 24,5 MW, also einer Gesamtleistung von 245 MW. Das Kraftwerk Annapolis befindet sich in Kanada. Es wurde 1984 in Betrieb genommen und dient ausschließlich der Forschung und Entwicklung.
