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Strom aus dem Meer Energie der Zukunft?

In den Meeren steckt schier unerschöpfliche Energie. Bewegt werden die gewaltigen Wassermassen von Wind, Ebbe und Flut. Aus diesen natürlichen Bewegungen lässt sich Strom gewinnen.

Stand: 29.02.2016

Wellen im Meer | Bild: picture-alliance/dpa

Wind- und Sonnenenergie werden bereits intensiv genutzt, um Strom zu erzeugen. Nun sind die Meere dran. Wissenschaftler und Ingenieure investieren seit einigen Jahren viel Hirnschmalz, um die unberechenbaren Naturgewalten Wellengang und Strömung zu bändigen, damit sie am Ende gezähmt als Strom aus der Steckdose kommen. Denn Wasser eignet sich hervorragend zur Stromgewinnung – vor allem, wenn es in Bewegung ist.

Wellenenergie ist wie Sonnenenergie

Wellenenergie ist eigentlich nur eine andere Form von Sonnenenergie: Die Sonne erwärmt das Meer. Dadurch entsteht Wind, der Wellen erzeugt. Die Wasseroberfläche speichert also die Energie der Sonne. Um die Energie der Wellen zu nutzen, wurden unterschiedliche Techniken entwickelt.

Kinderkrankheiten der Pilotprojekte

Probleme bereiten den Ingenieuren der neuartigen Anlagen die hohen Investitionskosten und Verschleißerscheinungen an den Bauteilen durch aggressives Salzwasser. Wellen, Wind und Salz machen den Bauteilen zu schaffen. Bisher hat noch kein Projekt den Durchbruch geschafft. Zwar produzieren die Anlagen schon Strom, doch noch sind die Kosten den Energiebetreibern zu hoch.

Auch wie sich Pilot-Anlagen wie "Seagen" auf die Tiere in ihrer Umgebung auswirken, wird von Meeresbiologen untersucht. Bisher kamen sie zu dem Schluss, dass Meerestiere durch die Kraftwerke nicht beeinträchtigt werden.

Wie man Strom aus dem Meer gewinnen kann

Seagen

Seit 2008 steht in der Bucht vor Portaferry in Nordirland das weltweit erste Kraftwerk, das von der Gezeitenströmung angetrieben wird und zuverlässig Strom ins Netz liefert: "Seagen". Der Vorteil der Technik: Gezeitenströmungen sind vorhersehbar. Anhand des Mondkalenders lässt sich berechnen, wie schnell die Strömung an welchem Tag ist. Jede Flut drückt etwa 18.000 Kubikmeter Wasser in die Meerenge, bei Ebbe fließt es wieder zurück in die Irische See. Mit durchschnittlich fast zweieinhalb Metern pro Sekunde rauscht das Wasser um die Anlage herum. Die Strömung treibt unter Wasser riesige Rotoren an, deren Flügel sich an die Wasserbewegung anpassen lassen.

Gegen das aggressive Salzwasser sollen Materialien schützen, die bereits für die Förderung von Öl aus dem Meer eingesetzt werden. Für Meeresbewohner wie Meerschwalben, Tümmler und Robben wurde eine Schutzzone von 30 Metern eingerichtet. Dringt ein Tier in diese Zone ein, werden die Turbinen abgeschaltet.

Limpet

2000 bis 2013 lieferte das Wellenkraftwerk "Limpet" an der Westküste der schottischen Insel Islay Strom. Die fest an der Küste installierte Anlage arbeitete nach folgendem Prinzip: In der Anlage strömen Wellen in einen Hohlraum. Der Wasserspiegel steigt und fällt. Die darüber liegende Luft wird so durch eine Öffnung gedrückt und wieder eingesogen. Die Anlage "atmet ein und aus." Der Druckunterschied der Luft treibt eine Turbine an und die wiederum einen Generator. Dabei behält die Turbine ihre Drehrichtung bei, obwohl der Luftstrom aus unterschiedlichen Richtungen kommt - mal von vorne, mal von hinten.

Da die Turbinen und Generatoren nicht dem Meerwasser ausgesetzt sind, müssen sie kaum gewartet werden. In der spanischen Hafenstadt Mutriku wird ein solches Wellenkraftwerk bereits kommerziell genutzt. In Schottland sollte eigentlich das weltweit größte festinstallierte Wellenkraftwerk gebaut werden. Es wurde aber gestoppt, weil ein Energiekonzern einen Rückzieher machte.

Pelamis

Pelamis heißt auf Griechisch "Seeschlange" und ist ein Wellenkraftwerk, das über zehn Jahre lang vor der Küste Orkneys im Norden Schottlands getestet wurde. Das Besondere an dieser Anlage: Sie schwimmt auf dem offenen Meer und passt sich dem Wellengang an. Mit der Kraft dieser Bewegung werden Generatoren über eine hydraulische Vorrichtung angetrieben. Getestet wurde auch, ob sogenannte Wellenfarmen möglich sind, also ob mehrere der 180 Meter langen Pelamis-Anlagen nebeneinander arbeiten können oder sich gegenseitig behindern.

Pelamis sollte bis zu 80 Prozent der aufgenommenen Wellenenergie in elektrische Energie umwandeln. In ruhigem Gewässer schaffte die Anlage aber nur etwa ein Viertel ihrer Höchstleistung von 750 Kilowatt. Nur weiter draußen, in bewegterem Gewässer hätte man diese Höchstleistung erzielen können. Die Seeschlangen blieben aber nur bis zu einer Wellenhöhe von acht Metern auf offener See. Bei stärkerem Wellengang wurden sie in ruhigere Gewässer gebracht. Die Ingenieure wollten die Belastung schrittweise steigern. Prinzipiell war Pelamist so gebaut, dass es auf offenem Meer auch schweren Stürmen standhält. 2014 gaben die Geldgeber die Tests auf und das Unternehmen ging in die Insolvenz. [Foto: Grafik eines Wellenparks]

Nemos

Ost- und Nordsee können in Deutschland nicht für Gezeitenkraftwerke genutzt werden, weil ihre Strömungsgeschwindigkeit zu gering ist. Der Segler, Olympionike und Wirtschaftsingenieur Jan Peckolt hat eine Anlage entwickelt, die Strom aus Meereswellen erzeugt und mit einer Windkraftanlage gekoppelt ist. Bei "Nemos" liegen die Schwimmkörper parallel zum Wellenkamm. Dadurch holen sie sogar viel Energie aus kleineren Wellen und eignen sich auch für deutsche Gewässer. Bewegt sich der Schwimmkörper, übertragen zwei Seile mechanische Energie an einen Generator.

Die Anlage kombiniert Wellenenergie mit Windkraft, weil damit ein höherer und gleichmäßigerer Energieertrag erzielt werden kann. Möglich ist das, weil beide Energieformen einen "gewissen zeitlichen Versatz haben", so Peckolt. [Foto: Jan Peckolt]

"Nemos" - Strom aus Nord- und Ostsee


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