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Gezeiten
Inhaltsverzeichnis
Funktion
Gezeitenkraftwerke nutzen die Energie von Ebbe und Flut, die durch die Gravitationskraft zwischen Mond und Erde entsteht. Die Erde dreht sich also unter den Wassermengen der Ozeane hinweg ohne sie «mitzunehmen». Die Energie liefert demzufolge die Erdrotation.
Voraussetzung für den Bau eines Gezeitenkraftwerks ist ein grosser Tidenhub (Höhendifferenz von Ebbe und Flut) und eine grosse Bucht, die durch einen Damm, in dem die Turbine zur Stromerzeugung sitzen, vom Meer getrennt ist.
Bei Flut strömt Wasser durch den Damm mit den Turbinen und erzeugt elektrische Energie, die durch Generatoren an den Turbinen abgegriffen wird. Es wird also kinetische Energie (Bewegungsenergie des strömenden Wassers) in elektrische Energie umgewandelt.
Auch bei Ebbe wird die kinetische Energie genutzt. Der grosse Tidenhub wird genutzt, um das aufgestaute Wasser in der Bucht durch die Turbinen zurück ins Meer laufen zu lassen. Es wird die potentielle Energie des Wassers in der Bucht mithilfe der Turbinen in elektrische Energie umgewandelt.
Beispiele Gezeitenkraftwerke
Frankreich
Es gibt insgesamt 7 verschiedene Gezeitenkraftwerke überall auf der Welt verteilt, und zwar auf jedem Kontinent ausser Australien. Das erste Gezeitenkraftwerk der Welt wurde 1966 in Betrieb genommen und steht in Frankreich und hat die Kapazität von 240 MW. Der Tidenhub dieses Kraftwerk beträgt 12 bis 16 Meter. Der Betondamm dieser Anlage hat eine Länge von 750 Meter, dadurch entsteht ein Becken mit einer Grösse von 22 km² und einem Nutzinhalt von 184 Millionen m³. Dieser Damm hat 24 Durchlässe mit je einer Turbine und einer Nennleistung von 10 MW. Damit kann dieses Kraftwerk jährlich rund 600 GWh an elektrischer Energie produzieren.
Südkorea
Im Jahre 1966 wurde das derzeit grösste Gezeitenkraftwerk Uisine marémotrice de la Rancefertig fertig gestellt, welches 2011 vom Gezeitenkraftwerk Uldolmok in Südkorea abgelöst wurde. Dieses Kraftwerk hat einen Damm der 13 Kilometer lang ist, welcher sich über eine Bucht am Gelben Meer erstreckt. Dieser Damm hat ursprünglich Wasser für die umliegenden Gemeinden gespeichert, jedoch begann das Wasser zu faulen und man baute ihn so um, dass er mit Turbinen auch Energie produziert.
Schweiz
In der Schweiz gibt es keine Gezeitenkraftwerke und das wird auch so bleiben, da wir keine Meere haben und somit keine Gezeiten.
Vor- Und Nachteile
Vorteile:
- Der Wechsel zwischen Ebbe und Flut ist in einem regelmässigen Zyklus, sie treten alle 12 Stunden auf. Somit können sich die Personen auf dem Wasser orientieren, wenn es zur Ebbe oder zur Flut kommt.
- Ausserdem kann man aus den Gezeitenkraftwerken die Lageenergie und Bewegungsenergie des Wassers bei Ebbe und Flut in Energie umwandeln.
- Die Energiegewinnung der Gezeiten ist 800 Mal effizienter als die Energiegewinnung in Windkraftwerken.
- Hinzu kommt, dass die gewonnene Energie erneuerbar ist.
Nachteile:
- Ein Nachteil der Gezeiten ist, dass durch den Wasserstandwechsel die Errichtung der Boote erschwert wird.
- Ausserdem können somit die Boote nicht immer im Wasser schwimmen, große Schiffe können z.B. Buchten nicht zu jeder Zeit befahren.
- Hinzu kommt, dass die Kosten der Gezeitenkraftwerke sehr hoch sind und erst nach ca. 5-10 Jahren Nutzung eingeholt sind.
Marktanteil und Potenzial
Im französischen Gezeitenkraftwerk wird jährlich 600 GWh produziert. Dies reicht aus um ca. 240'000 4-Zimmerwohnungen mit Strom zu versorgen.
Das Potenzial dieser Methode ist recht gross auch wenn verschiedene Bedingungen für den Bau einer solchen Anlage benötigt werden. Durch die weniger grosse Bekanntheit der Kraftwerke ist diese Art der Energieproduktion eher unwichtig auf dem Markt. Trotzdem sind schon mehrere Länder beschäftigt solche Kraftwerke zu bauen, zum Beispiel hat Südkorea im Jahr 2015 das momentan grösste Kraftwerk gebaut, welches 812 MW produziert. Man sieht also, dass diese Methode mehr an Bekanntheit und Nutzung gewinnt.