XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

Energie aus dem Meer

Das Weltmeer besitzt riesige Mengen an Energie und kann als eine der wichtigsten Energiequellen der künftigen Energiewirtschaft betrachtet werden. Dabei, tritt die Meeresenergie nicht als Konkurrent der Kernkraft oder Sonnenkraft auf, sondern als Partner. Besondere Vorteile dieser Energieart sind ihre Unerschöpflichkeit und Umweltfreundlichkeit.

Die potenzielle Energie der Gezeiten beträgt etwa 40 Mrd. kW. Das ist etwa das 7fache der Energie, die alle Flüsse und Seen der Kontinente aufweisen. Gezeitenkraftwerke sind in solchen Gegenden zweckmäßig, wo große Tidenhübe auftreten und von Natur aus bereits weitflächigen Becken vorhanden sind. Ausgezeichnete Bedingungen dafür bieten die Atlantikküste Frankreichs, die Severnmündung in England, die Fundy-Bucht in Kanada, die Küste des Weißen Meeres u. a. Das zurzeit größte Kraftwerk befindet sich an der Ostküste Kanadas und hat eine Leistung von 1 Mio. kW. Für die argentinische Anlage in der Bucht von San Jose ist nach dem Endausbau eine Jahresenergieerzeugung von 10 Mrd. kWh geplant. Hier sollen 376 Turbinen installiert werden.

In Russland wird die jährlich nutzbare Gezeitenenergie auf etwa 210 Mrd. kWh geschätzt. Geplant sind Kraftwerke mit einer Leistung von 340 MW am Lumbowsker Meerbusen, von 500 MW an der Mündung des Flusses Kuloi, von 2000 MW an der Flussmündung der Mesen und in der Zukunft ein Gezeitenkraftwerk von 14000 MW an der Mesener Bucht des Weißen Meers.

Das Prinzip der Energiegewinnung ist relativ einfach. Durch den Bau eines Dammes entsteht ein natürliches, vom Meer abgeschlossenes Becken. Im Damm sind Rohrturbinen eingebaut. Sie werden von der Flut angetrieben, wobei sich gleichzeitig das Becken füllt. Bei Ebbe ist der Wasserstand im Becken höher und kann nochmals die Turbinen in Gang setzen.

Ein anderer Mechanismus liegt den thermischen Meereskraftwerken zugrunde. Diese Anlagen nutzen den Temperaturgradienten zwischen verschiedenen Meerestiefen aus. Die gesamte thermische Energie der Weltmeere wird auf etwa 30 bis 40х10¹⁵ W geschätzt. Das Temperaturgefälle kann 20 bis 25°C betragen. Im Kraftwerk besteht ein geschlossener Kreislauf des Arbeitsmittels (z. B. Propan oder Ammoniak), in dem dieses Arbeitsmittel die Stufen Verdampfen-Expandieren-Kondensieren durchläuft. Energielieferant ist die Temperaturdifferenz zwischen warmem und kaltem Meerwasser.