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 20.10.2017

Energiewirtschaft

Strom aus dem Meer

Die Kraft der Wellen und Gezeiten liefert unglaublich viel Energie. Bislang hat Grossbritannien hier die Nase vorn. Doch inzwischen werden auch in andern Teilen der Welt interessante Projekte lanciert.

Vier Turbinen mit ihren blauen Schaufeln stehen fix verankert auf dem Meeresboden, zwei Kilometer vor der nördlichen Spitze Schottlands. Sie sind festgeschraubt auf einem mehrere Tonnen schweren Sockel. Jede der 15 Meter grossen Turbinen ist darauf ausgelegt, der in dieser Nordseeregion besonders kräftigen Gezeitenströmung bis zu 1,5 Megawatt Strom abzugewinnen. Eine solche Energiemenge reicht aus, um 2'600 Haushalte zu versorgen.

Das von dem britischen Unternehmen Atlantis Resources betriebene Projekt trägt den Namen MeyGen. Die erste Phase ist gerade abgeschlossen worden. «Schon bald wird unsere Anlage in der Lage sein, 390 Megawatt zu erzeugen», sagt Cameron Smith, ein leitender Mitarbeiter des Unternehmens. Die gewaltigen Wassermassen, die täglich durch Gezeiten und Wellen bewegt werden, stellen eine lukrative Energiequelle dar. «Zurzeit stammen gerade einmal 0,1 Prozent des weltweit verbrauchten Stroms aus maritimen Quellen, doch dieser Anteil dürfte auf 5 Prozent anwachsen», prognostiziert Mark Jacobson, Experte für erneuerbare Energien an der Stanford University. Cameron Smith zufolge könnte diese Energieform in Grossbritannien bis zu 20 Prozent des Bedarfs decken.

Auch Grosse zeigen Interesse
In Ländern mit ebenfalls sehr ausgedehnten Küsten, wie etwa Irland, Kanada oder Japan, verspricht man sich vom «blauen Strom» noch weitaus mehr. Lange wurde dieser Sektor von Startups dominiert, doch inzwischen zeigen auch immer mehr Grosskonzerne Interesse. Zum Beispiel Alstom, GDF Suez und die Naval-Gruppe aus Frankreich, Siemens aus Deutschland, Rolls-Royce aus Grossbritannien oder die koreanischen Konzerne Posco, Hyundai und Daewoo. Auch Schweizer Unternehmen sind mit von der Partie: ABB investierte vor einigen Jahren in die schottischen Turbinenproduzenten Scotrenewables Tidal Power und Aquamarine. Der 2014 mit 498 Mio. Dollar bewertete Markt für Meeresenergie dürfte der Agentur Transparency Market Research zufolge jährlich um durchschnittlich 23 Prozent wachsen und bis 2024 einen Wert von 11,3 Mrd. Dollar erreicht haben.

Besser planbar
Das Meer besitzt gleich mehrere Vorteile gegenüber anderen erneuerbaren Energiequellen. «Im Gegensatz zu Wind oder Sonne sind Gezeiten und Wellenbewegungen sehr genau vorhersehbar und ermöglichen so eine stabile Stromproduktion », erklärt Mark Jacobson. «Zudem hat Wasser eine höhere Dichte als Luft, wodurch sich die produzierte Energiemenge optimieren lässt.» Hinzu kommt, dass Gezeiten und Wellenbewegungen im Winter, wenn der Energiebedarf am höchsten ist, sogar noch stärker sind. «Da die Turbinen in der Regel unter Wasser verbaut werden, sind sie zudem nahezu unsichtbar und geräuschlos», fügt Cameron Smith hinzu.

Ebbe und Flut
Das gängigste Konzept ist die Stromerzeugung mithilfe von Ebbe und Flut Meeresenergie eignet sich vor allem zur Stromversorgung von Bohrinseln und wissenschaftlichen Off-shore-Expeditionen, aber auch von Inseln und isolierten Regionen in Küstennähe. «Im Vergleich zu den anderen Möglichkeiten, Energie auf hoher See zu produzieren, bei denen Solarpanele, fossile Brennstoffe oder Brennstoffzellen eingesetzt werden, sind die Turbinen kostengünstiger im Betrieb. Ausserdem sind sie relativ wartungsarm», so Debra Fiakas, Geschäftsführerin von Crystal Equity Research, einer auf den Bereich spezialisierten Analystenfirma.

Historisch gesehen ist der Bau von mit Turbinen bestückten Dämmen an Meeresbuchten das älteste Konzept, um Strom durch die Umwandlung von Gezeitenenergie zu erzeugen. Das 1966 im bretonischen Rance in Dammbauweise errichtete Gezeitenkraftwerk war das erste seiner Art. 1980 folgte ein weiteres im chinesischen Jiangxia, 1984 ein drittes in Annapolis, Kanada. Ein jüngeres Beispiel ist das 2011 von den koreanischen Konzernen K-Water und Daewoo eingeweihte Sihwa- Gezeitenkraftwerk. Mit einer Kapazität von 254 Megawatt ist es das derzeit grösste der Welt.

Grossbritannien als Vorreiter
Neue Projekte entstehen derzeit vor allem in Grossbritannien, insbesondere in Schottland, Nordirland und Wales. In der walisischen Swansea Bay wird eine künstliche Lagune gebaut, in der von den Gezeiten angetriebene Turbinen installiert werden. Das mit 1,3 Mrd. Pfund veranschlagte Projekt ist weltweit bisher einzigartig. Mit der Anlage wird es möglich sein, 320 Megawatt Strom zu generieren. Zu den Investoren gehören die Unternehmen Prudential, Macquarie und Investec. «Die Meeresenergie wurde sowohl durch die britische Regierung als auch durch europäische Mittel stark gefördert», erläutert Cameron Smith. «Zudem konnte man sich auf die Kenntnisse Grossbritanniens auf dem Gebiet der Windkraft und der Offshore-Ölfelder stützen.» Auch in Frankreich, Südkorea, Kanada, China, Norwegen und den Niederlanden hat man verschiedene Projekte dieser Art gestartet.

Höhere Kosten
Eine der ambitioniertesten Initiativen in China wird gerade von der niederländischen Firma Arcadis entwickelt. «Wir prüfen die Möglichkeit, an der chinesischen Küste durch ein enormes Gezeitenkraftwerk mit einem über 30 Kilometer langen Damm Strom zu gewinnen», erläutert Rob Steijn, der die Meeresenergie-Projekte des Konzerns leitet. Im Gegensatz zu Anlagen wie in Rance oder Sihwa, deren Funktionsweise auf der relativ gleichmässigen Veränderung der Wassermenge durch Ebbe und Flut beruht, würde die Energie hier durch die dynamische Ausnutzung der Wellenenergie der Gezeiten gewonnen. «Die Elektrizitätsmenge, die wir auf diese Weise produzieren könnten, wäre eher in Gigawatt als in Megawatt zu messen», ergänzt der Experte. Damit könnten mehrere Millionen Haushalte mit Strom versorgt werden. Aber: Die grösste Herausforderung für «blauen Strom» aus dem Meer bilden allerdings die Kosten der Anlagen. Sie sind zehn Mal höher als bei den anderen erneuerbaren Energien. Auch sind die Folgen für die Unterwasser-Tierwelt noch nicht erforscht.

Drei Formen der Gewinnung von Meeresenergie
  • Damm-Bauweise: Gezeitenkraftwerke, die an Meeresbuchten errichtet werden und deren Dämme mit Turbinen ausgestattet sind, wandeln Energie aus dem Tidenhub des Meeres in elektrischen Strom. Beispiel: der Sihwa-See in Su?dkorea.
  • Gezeitenstrom: Ein auf dem Meeresgrund errichteter Turbinenpark wird durch die Wasserbewegungen der Gezeitenströme betrieben. Beispiel: das MeyGen-Projekt in Schottland.
  • Wellengeneratoren: Eine Reihe von Bojen auf oder direkt unter der Wasseroberfläche generiert Energie durch die Bewegung mit dem Wellengang. Beispiel: die CETO-Technologie von Carnegie Clean Energy, die vor der Ku?ste Australiens getestet wird.
(Quelle: Swissquote)

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