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Rund zwei Drittel der Erde sind bedeckt von den Meeren - eine Energiequelle mit außerordentlichem Potenzial. Wellen, Gezeiten und Strömungsverhältnisse versprechen eine unendliche Verfügbarkeit an elektrischem Strom. Kann das Meer mit der Kraft seiner Wellen möglicherweise Energielieferant der Zukunft sein? Dass in Wellen eine ungeheure Kraft steckt, wissen wir spätestens seit der Tsunami-Katastrophe in Südostasien. Kein Wunder also, dass Forscher, Wissenschaftler und Unternehmen dieses bislang ungebändigte Kraftreservoir für die Stromgewinnung nutzbar machen wollen. Noch aber befindet sich diese alternative Form der Energiegewinnung im Erprobungsstadium.

Wellen, Gezeiten und Strömung als Energielieferant

Unter dem Begriff Meeresenergie werden verschiedene Formen von mechanischer, thermischer und physikalisch-chemischer Energie subsumiert, die in den Wassermassen der Weltmeere enthalten sind. Wellen-, Gezeiten- und Strömungskraftwerke wandeln Meeresenergie in einem aufwändigen technischen Prozess um und transportieren den dadurch gewonnenen Strom zu den Haushalten an Land. Aber: die Kraftwerke müssen in der Lage sein, sich bei Gefahr selbst zu schützen. Profundes technisches Know-how ist erforderlich, um die ungestüme Energie in einem derart stürmischen Umfeld mit einer robusten Anlagentechnologie zu bändigen. Einige Pilotanlagen sind bereits im Meer versunken.

Meeresenergie – Wellenkraftwerke

Wellenkraftwerke sind eine Form der Wasserkraftwerke. Sie nutzen die Wasserkraft der Meereswellen, um elektrischen Strom zu erzeugen. Im Unterschied zum Gezeitenkraftwerk wird nicht der Tidenhub ausgenutzt, um die Energiedifferenz zwischen Ebbe und Flut zu nutzen, sondern die kontinuierliche Wellenbewegung. Die Leistung, welche Wellen beim Auftreffen auf eine Steilküste freisetzen, beträgt durchschnittlich 15 bis 30 Kilowatt je Meter Küstenlinie. Um die Wellenenergie energetisch nutzen zu können, bedarf es eines Wellenenergiekonverters, der eine rotierende Bewegung erzeugt, um Energie gewinnen zu können. Nach Berechnungen des internationalen Weltenergierates in London könnten Wellenkraftwerke fünfzehn Prozent des weltweiten Strombedarfs decken. Geeignete Standorte in Europa sind die Küsten Großbritanniens, Spaniens, Portugals, Irlands und Norwegens.

Meeresenergie – Gezeitenkraftwerke

Ein Gezeitenkraftwerk ist ein Wasserkraftwerk, das die Energie des wechselnden Wasserpegels des Meeres, also des Tidenhubs zwischen Ebbe und Flut zur Produktion von elektrischem Strom nutzt. Das erste Gezeitenkraftwerk wurde 1667 an der Atlantikküste in der Mündung der Rance bei Saint-Malo in Frankreich erbaut. Das Wasser strömt in ein Staubecken, in dessen Staudamm Turbinen eingebaut sind, die die Energie in einem Generator in Strom verwandeln. Damit diese sowohl durch das einströmende, als auch durch das ausströmende Wasser ausreichend angetrieben werden, ist ein Tidenhub (Differenz von Hoch- und Niedrigwasser) von mindestens acht Metern erforderlich. Die deutsche Nordseeküste mit zwei bis drei Metern maximalem Tidenhub ist also für ein Gezeitenkraftwerk ungeeignet. Insgesamt gibt es weltweit cirka 100 Buchten, die überhaupt für die Errichtung dieser Anlagen in Frage kämen. Gleichwohl sind sie ökologisch nicht unproblematisch, da sie die Fauna und Flora der Küstengewässer beeinflussen. 

Gezeitenkraftwerke werden in Zukunft aufgrund der begrenzten möglichen Standorte nur einen geringen Anteil zur Strombedarfsdeckung leisten können.

Meeresenergie - Strömungskraftwerke

Die Meeresströmung entsteht aus der unterschiedlich großen Sonneneinstrahlung und der damit verbundenen unterschiedlichen Verdunstungsrate zwischen Teilen der Ozeane. Sie stellt ein großes Energiepotenzial dar, das zur Stromgewinnung angezapft werden kann. Unterwasserturbinen nutzen die Meeresströmung und wandeln diese in Elektrizität um. Das Kraftwerk funktioniert im Prinzip wie eine Windenergieanlage, nur bewegt sich der Rotor unter Wasser.

Erste Versuche mit den unterseeischen Turbinenfeldern werden momentan vor der englischen Küste erprobt: Die Meeresströmung soll dort Rotoren bis zu 20 Meter Durchmesser antreiben, die über einen Generator Strom erzeugen. Ein positiver Aspekt dieses Modells ist, dass von dem Kraftwerk kaum etwas zu sehen ist - der Großteil der Anlage befindet sich am Meeresboden. Europaweit gibt es bereits über 100 mögliche Standorte.

Potenzial für die Zukunft

Das Energiepotenzial der Meere, das in den Wellen und Strömungen der Ozeane schlummert, ist enorm. Ganze Städte könnten mit Strom versorgt werden. Schon die Nutzung von nur zehn Prozent des theoretisch verfügbaren Gesamtpotenzials von 1,8 Terrawattstunden brächte einen enormen Gewinn: Das tatsächlich verfügbare Potenzial der Meeresenergie liegt bei einem Anteil von 3,5 Prozent am gesamten weltweiten Energieverbrauch.

Weltweit wird der Bau von 70 000 Wellen-, Strömungs- und Gezeitenkraftwerken in den nächsten zwei Jahrzehnten angestrebt. Die Entwicklung macht weiter Fortschritte. Es wird entscheidend sein, ob in den kommenden fünf bis zehn Jahren die Prototypen im Dauerbetrieb zuverlässig arbeiten.