Großbritannien: Gezeitenkraftwerke könnten 20 Prozent des Stroms liefern

Energie aus Ebbe und Flut: Gezeitenkraftwerke haben in Großbritannien ein großes Potential, zeigt eine neue Studie. Sie könnten ein Fünftel des Strombedarfs der Insel abdecken.

AFP/ Marine Current Turbines

Berlin - Der Mond könnte der Menschheit helfen, klimaschonend Energie zu erzeugen. Denn er umkreist die Erde und sorgt mit seiner Anziehungskraft für Ebbe und Flut. Punktuell schwankt der Meeresspiegel um bis zu 16 Meter - und an Meerengen können schnelle Strömungen auftreten. Gezeitenkraftwerke können die Bewegung des Wassers in elektrischen Strom umwandeln - doch es gibt bislang nur eine Handvoll derartiger Anlagen.

Glaubt man britischen Wissenschaftlern, dann ist das Potential dieser regenerativen Energieform gigantisch. Großbritannien könne 20 Prozent seines Strombedarfs mit Gezeitenkraftwerken abdecken, schreiben Nicolas Yates von der University of Liverpool und seine Kollegen im Fachblatt "Philosophical Transactions of the Royal Society A".

Es gibt zwei verschiedene Methoden, die gewaltige Meeresenergie zu nutzen. Man kann einen langen Meeresarm, meist eine Flussmündung mit einem gigantischen Staudamm vom offenen Meer trennen und das auf und ablaufende Wasser durch Turbinen fließen lassen, die in den Damm integriert sind. Oder man setzt Turbinen an Punkten mit sehr starker Strömung direkt ins Wasser. Diese funktionieren dann ganz ähnlich wie Windkraftwerke - nur dass sie statt von Wind von strömendem Wasser angetrieben werden.

Hohe Betriebskosten

In ihrer Studie geben die Forscher eine verblüffend optimistische Einschätzung. "Mit Gezeitendämmen kann man 15 Prozent des Strombedarfs Großbritanniens abdecken", sagte Nicolas Yates dem Onlinedienst der BBC. Dies sei eine "sehr solide Zahl". Mit Turbinen, die in strömungsstarken Bereichen arbeiten, seien zusätzliche 5 Prozent machbar - zusammen ergibt dies 20 Prozent.

Wie Windräder liefern Gezeitenkraftwerke nicht kontinuierlich Strom - aber immerhin ist die Energiemenge besser vorhersagbar. Ein Nachteil von Gezeitenkraftwerken sind die hohen Betriebskosten. Das aggressive Salzwasser setzt den Turbinen zu, was den Wartungsaufwand erhöht.

Severn Barrage, das weltgrößte Gezeitenkraftwerk, sollte ursprünglich in Großbritannien entstehen. Geplant war eine 16 Kilometer lange Sperre quer über den Meeresarm zwischen Südengland und Südwales. Mindestens 120 Jahre lang sollten Turbinen mit insgesamt 8,6 Gigawatt Leistung grünen Strom liefern - sie hätten schätzungsweise fünf Prozent des Strombedarfs decken können. Die Regierung in London nahm jedoch Abstand von dem Projekt, nachdem eine Machbarkeitsstudie Kosten von 34 Milliarden Pfund ergeben hatte.

Auch Forscher Yates ist gegen das Projekt Severn Barrage, weil er es für zu groß hält. Man solle lieber mit kleineren Kraftwerken starten, dabei Erfahrungen sammeln und später größere Projekte angehen.

hda

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insgesamt 33 Beiträge

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1. 34 Milliarden Pfund

derdingens 14.01.2013

Bei jährlich 4000 Stunden Vollast und 120 Jahren Betrieb ergeben sich Kosten von 0,8 Cent pro Kilowattstunde, da dürfen also ruhig noch ein paar Milliarden für Wartung dazu kommen ...

2. Kaputt

Markus Landgraf 14.01.2013

Zitat von sysopEnergie aus Ebbe und Flut: Gezeitenkraftwerke haben in Großbritannien ein großes Potential, zeigt eine neue Studie. Sie könnten ein Fünftel des Strombedarfs der Insel abdecken. Großbritannien: Gezeitenkraftwerke könnten 20 Prozent des Stroms liefern - SPIEGEL ONLINE (http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/grossbritannien-gezeitenkraftwerke-koennten-20-prozent-des-stroms-liefern-a-877391.html)

Ja, klasse. Lasst uns doch das Ökosystem in der Nordsee gleich vergiften. Bei Off-shore vor Deutschland und Gezeitenkraftwerken vor UK wird es eh nix mehr mit der Artenvielfalt. Die Ökologiebewegung schafft es tatsächlich, den Planeten aus Unkenntnis der Naturgesetze zu ruinieren. Da kann man als Naturwissenschaftler nur mit dem Kopf schütteln

3. Da gibt es nur eines

besso 14.01.2013

Weitere Untersuchungen und Machbarkeitsstudien. Und eine Pressekampagne...

4. Sein Sie doch nicht so ...

casparman 14.01.2013

Zitat von Markus LandgrafJa, klasse. Lasst uns doch das Ökosystem in der Nordsee gleich vergiften. Bei Off-shore vor Deutschland und Gezeitenkraftwerken vor UK wird es eh nix mehr mit der Artenvielfalt. Die Ökologiebewegung schafft es tatsächlich, den Planeten aus Unkenntnis der Naturgesetze zu ruinieren. Da kann man als Naturwissenschaftler nur mit dem Kopf schütteln

... es ist doch ÖKOSTROM! Aber ich geb Ihnen recht, mir als Ökologe hört auch niemand zu, wenn ich die Problematik mal von der Seite Populationsgrösse / Habitat / Ökosystem angehen. Egal, wir pflastern einfach alles zu mit Windrädern, Gezeitenkraftwerken, Solarfeldern und bauen parallel wieder auf Kohlekraftwerke ... das ist alles soooooo unglaublich innovativ. Lustig auch, dass niemand bisher DIE Energieform der zukunft erwähnt hat: Kernfusion, statt Kernspaltung. Bis der ganze Ökostrommist etabliert ist, können sie ihn dann gleich auch wieder abbauen, dann werden nämlich die ersten Kernfusionsreaktoren gebaut (ca. 20 Jahre). Aber egal ....

5. Wie halten Sie es mit dem Kopfschütteln

gegenrede 14.01.2013

bei Kohlekraftwerken?

Zitat von Markus LandgrafDa kann man als Naturwissenschaftler nur mit dem Kopf schütteln

bei Kohlekraftwerken?

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So will Deutschland die Energiewende schaffen

EEG-Umlage

Was ist die EEG-Umlage?

Die EEG-Umlage ist das zentrale Förderinstrument für den Ausbau der erneuerbaren Energien. Wind-, Solar- und Biogasanlagen können am Markt noch nicht mit Kohle- und Atomkraftwerken konkurrieren. Damit sie trotzdem rentabel sind, wird solchen Kraftwerken der Strom zu einem fixen Preis abgenommen. Dieser liegt deutlich über dem Preis an der Strombörse EEX. Die Differenz von Börsenpreis und fixem Abnahmepreis zahlen die Verbraucher über ihre Stromrechnung.

Warum steigt die EEG-Umlage?

Das hat zwei Gründe. Erstens, weil die absolute Menge des Ökostroms steigt. Durch die Energiewende gehen eine große Menge neuer Ökostromanlagen ans Netz. Zweitens steigt die EEG-Umlage auch relativ. Das hat paradoxerweise mit sinkenden Strompreisen zu tun. Die erneuerbaren Energien erhöhen das Stromangebot in Zeiten großer Nachfrage und senken dadurch den Strompreis an der Börse. Wenn aber der Strompreis sinkt, dann steigt die Differenz zwischen dem tatsächlichen Strompreis und dem fixen Abnahmepreis, den Betreiber von Ökostromanlagen garantiert bekommen - und die Verbraucher per EEG-Umlage ausgleichen müssen.

Zahlen alle Verbraucher die EEG-Umlage?

Im Prinzip ja. Allerdings werden ausgerechnet die größten Stromfresser der Nation entlastet. Sie genießen den Schutz der sogenannten besonderen Ausgleichsregel des Erneuerbare-Energien-Gesetzes. Laut dieser zahlen Firmen die volle EEG-Umlage nur für die ersten eine Million Kilowattstunden Strom, die sie verbrauchen. Für jede weitere Kilowattstunde zahlen sie nur noch zehn Prozent der EEG-Umlage, ab einem Verbrauch von zehn Millionen Kilowattstunden ist es nur noch ein Prozent, ab einem Verbrauch von 100 Millionen Kilowattstunden sind es noch 0,05 Cent. Beispiel: Die Trimet Aluminium AG verbraucht bei voller Auslastung 4,6 Milliarden Kilowattstunden pro Jahr*. Die Aluminiumhütte muss also nur für rund 0,02 Prozent ihres Gesamtverbrauchs die volle EEG-Umlage zahlen.

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Grafiken: Wo kommt 2030 unsere Energie her?

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Karte aller Kraftwerke in Deutschland

Wo der Strom herkommt

Grafiken: Szenarien der deutschen Versorgung bis 2022

Vor-/Nachteile der Energieträger

Die Energiewirtschaft befindet sich im Umbruch - SPIEGEL ONLINE zeigt die Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Energieträger.

Erdöl

Plus: Erdöl ist der Schmierstoff industrieller Volkswirtschaften. In Deutschland deckt Öl rund 35 Prozent des Energiebedarfs - so viel wie kein anderer Rohstoff. Im Verkehrssektor gibt es momentan kaum Alternativen zu Öl: Das bestehende Tankstellennetz ist auf Benzin und Diesel ausgerichtet, die heute gängigen Motoren fahren fast nur mit diesen beiden Treibstoffen.

Minus: Der Ölpreis ist in den vergangenen Jahren rasant gestiegen - und mit ihm der Spritpreis. Autofahrer mussten zeitweise mehr als 1,50 Euro für Benzin zahlen. Die deutsche Volkswirtschaft verliert dadurch Milliardenbeträge, denn das Land ist fast völlig von Importen abhängig. Weltweit liegen die meisten Ölvorkommen in politisch heiklen Regionen wie dem Nahen Osten, Russland, Venezuela oder Nigeria. Versorgungskrisen kann man daher nicht ausschließen. Darüber hinaus ist Erdöl ein endlicher Rohstoff: Die bekannten Vorkommen gehen langsam zur Neige. Große neue Felder wurden in den vergangenen Jahren kaum entdeckt - und wenn, dann nur in schwierig zu erschließenden Gebieten wie der Arktis. Hinzu kommt die CO2-Problematik: Wenn Öl verbrannt wird, entsteht das Klimagas Kohlendioxid .

Erdgas

Plus: Erdgas ist der klimafreundlichste fossile Energieträger - bei der Verbrennung entsteht weniger CO2 als bei Kohle oder Öl. Außerdem halten die Vorräte noch eine Weile: Die Reichweite der Gasvorkommen wird auf rund 60 Jahre geschätzt, bei Öl sind es nur 40 Jahre. machen zudem den Zugriff auf große neue Gas-Reservoirs möglich. Ein weiterer Vorteil: Gas kann einen wichtigen Beitrag zur Stromerzeugung leisten. Denn Gaskraftwerke lassen sich schnell hoch- und runterfahren - diese Flexibilität hilft, die Schwankungen beim Windstrom auszugleichen.

Minus: Weltweit verfügen nur wenige Länder über Gasvorkommen. Entsprechend groß sind die Abhängigkeiten - Deutschland bezieht rund 40 Prozent seines Erdgases aus Russland. Problematisch ist außerdem die noch immer weit verbreitete Bindung an den Ölpreis: Je teurer Erdöl wird, desto teurer wird auch Gas. Stromkonzerne klagen bereits, dass sich Gaskraftwerke kaum mehr rentieren. Private Haushalte kennen dasselbe Problem beim Heizen - Gas ist kaum günstiger als Öl. Auch beim Autofahren stellt Erdgas keine Alternative dar: Der aktuelle Preisvorteil gegenüber Benzin und Diesel liegt nur an der steuerlichen Begünstigung.

Kohle

Plus: Kohle gibt es fast überall auf der Welt - einseitige Importabhängigkeiten wie beim Gas sind deshalb nicht zu befürchten. Auch Deutschland verfügt über nennenswerte Ressourcen: Braunkohle lässt sich ohne Subventionen fördern, für Steinkohle ist dies bei weiter steigenden Preisen zumindest denkbar. Außerdem reichen die Vorräte so lange wie bei keinem anderen fossilen Energieträger: Schätzungen gehen von rund 200 Jahren aus. Kohle eignet sich vor allem zur Stromerzeugung in der Grundlast - rund 50 Prozent des deutschen Stroms stammen aus Kohlekraftwerken .

Minus: Kein Energieträger ist so klimaschädlich wie Kohle. Bei der Verbrennung entsteht rund doppelt so viel CO2 wie bei Gas. Problematisch könnte dies vor allem dann werden, wenn man bestehende Atomkraftwerke durch neue Kohlekraftwerke ersetzt - oder wenn Elektroautos künftig in großem Stil Kohlestrom tanken. Bedenklich sind außerdem die Arbeitsbedingungen, unter denen Kohle gefördert wird : Zu den größten Produzenten zählen China, Russland und Südafrika - Länder, in denen immer wieder Bergleute ums Leben kommen.

Atomenergie

Plus: Kernkraftwerke produzieren - wenn sie einmal gebaut sind - günstigen Strom. Der Rohstoff Uran wird nur in geringen Mengen verbraucht, so dass die laufenden Betriebskosten gering sind. Atomstrom kann in der Grundlast eingesetzt werden, also unabhängig von kurzfristigen Wetterschwankungen. In Frankreich wird Atomstrom auch zum Heizen verwendet, langfristig könnten so auch Elektroautos betrieben werden. Bei der Kernenergie wird kaum CO2 freigesetzt. Sie ist damit klimafreundlicher als Kohle oder Gas.

Minus: Der größte Nachteil der Atomenergie ist das Risiko eines GAUs. Selbst wenn man dafür eine geringe Wahrscheinlichkeit unterstellt - der Schaden wäre enorm. Die Katastrophe in Tschernobyl war nur ein Vorgeschmack dessen, was im dicht besiedelten Mitteleuropa passieren würde: Tausende Opfer, auf ewig verseuchte Landstriche, Vermögensverluste in zigfacher Milliardenhöhe. Hinzu kommt die ungelöste Frage der Endlagerung : Obwohl die Kernenergie seit rund 50 Jahren genutzt wird, gibt es bis heute keine dauerhafte Deponie für die verstrahlten Abfälle. Ob es überhaupt ein sicheres Endlager geben kann, ist umstritten: Der Atommüll strahlt zum Teil mehr als 100.000 Jahre lang - was in dieser Zeit alles passiert, kann niemand vorhersagen. In jüngster Zeit wird ein weiteres Problem immer häufiger diskutiert: Was geschieht, wenn Terroristen einen Anschlag auf ein Kernkraftwerk verüben? Oder wenn sie in den Besitz von spaltbarem Material gelangen? Sicherheitsexperten haben auf diese Fragen keine abschließende Antwort.

Wasser

Plus: Die Wasserkraft ist sehr umweltfreundlich - mit geringem Eingriff in die Natur lässt sich günstig Energie gewinnen. Rund fünf Prozent des deutschen Stroms stammen aus Wasserkraftwerken. Außerdem lässt sich in Stauseen sehr gut Energie speichern: Bei einem Überangebot an Strom wird Wasser nach oben gepumpt. Bei Bedarf wird es dann abgelassen, um die Turbinen anzutreiben.

Minus: In Deutschland ist das Potential der Wasserkraft so gut wie ausgeschöpft. Fast jeder Fluss hat ein Kraftwerk, ebenso fast jeder See. Im Ausland wiederum ist die Wasserkraft zum Teil in Verruf geraten: Riesenprojekte wie der Jangtse-Staudamm in China zerstören die Natur in großem Stil.

Wind

Plus: Von allen erneuerbaren Energien ist die Windkraft in den vergangenen Jahren am stärksten gewachsen. Mittlerweile beziehen die Deutschen deutlich mehr Strom aus Windrädern als aus Wasserkraftwerken. Auch in Zukunft hat die Branche großes Wachstumspotential - vor allem offshore, also in Windparks auf dem Meer . Ein weiterer Vorteil: Die Windkraft ist verhältnismäßig günstig. Die Betreiber der Anlagen bekommen über das Erneuerbare-Energien-Gesetz nur wenig mehr Förderung als der Preis für konventionellen Strom an der Energiebörse hoch ist. Zum Vergleich: Solarstrom wird weit höher vergütet.

Minus: Kritiker halten Windräder für eine Verschandelung der Landschaft. Außerdem weht der Wind sehr unzuverlässig: Bei einer starken Brise wird das deutsche Stromnetz überlastet, bei Flaute muss Strom aus dem Ausland hinzugekauft werden. Praktikable Speicher für Windenergie gibt es bisher nicht. Ein weiterer Nachteil: Starker Wind bläst vor allem in Norddeutschland, die großen Verbrauchszentren liegen aber im Süden und Westen. Um den Strom abzutransportieren, sind zahlreiche neue Leitungen nötig .

Sonne

Plus: Die Sonne ist nach menschlichen Maßstäben eine ewige Energiequelle , und sie scheint für jeden umsonst. Hätten alle Dächer Deutschlands eine Solaranlage, könnte so ein großer Teil des hiesigen Strombedarfs gedeckt werden - klimaschonend und unabhängig von Importen. Darüber hinaus lässt sich das Sonnenlicht auch zur Warmwasserbereitung nutzen: Mit Solarkollektoren kann man herkömmliche Heizungen ergänzen und so die Energiekosten drücken.

Minus: Die Sonne hat den gleichen Nachteil wie der Wind - ihre Energie lässt sich nicht zu jeder Uhrzeit nutzen. Das größte Problem ist jedoch der Preis: Solarstrom kostet viel mehr als konventioneller Strom. Und trotz milliardenschwerer Subventionen leistet Sonnenenergie bislang nur einen geringen Beitrag zur deutschen Stromversorgung: Schätzungen schwanken zwischen einem um zwei Prozent. Damit die Photovoltaik in Mitteleuropa wettbewerbsfähig wird, müsste es eine technische Revolution geben - oder die Preise für konventionelle Energie müssten dramatisch steigen.

Biomasse

Plus: Holz, Stroh, Mais - beim Verbrennen dieser Stoffe wird nur so viel CO2 freigesetzt, wie die Pflanzen vorher der Atmosphäre entzogen haben. Biomasse lässt sich in vielen Bereichen einsetzen: zum Heizen (beispielsweise mit Holzpellets), zum Autofahren (mit Biodiesel oder Bioethanol ) oder zur Stromerzeugung (mit Biogas). Der große Vorteil: Biomasse ist gespeicherte Energie. Man kann also frei entscheiden, wann man sie nutzen möchte - anders als bei Wind- oder Solarkraft. Ein weiterer Pluspunkt: Energiepflanzen, die in Deutschland wachsen, reduzieren die Abhängigkeit von Importen.

Minus: In jüngster Zeit gerät die Bioenergie massiv in die Kritik. Denn die Pflanzen benötigen enorme Anbauflächen - und treten damit in direkte Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Gerade bei Biotreibstoffen wird das zum Problem: Lässt es sich moralisch rechtfertigen, dass die Reichen Mais tanken - während die Armen hungern? Hinzu kommt ein gigantisches Mengenproblem: Wollte Deutschland seinen gesamten Benzin- und Dieselbedarf mit Biokraftstoffen decken, wäre dafür eine Fläche nötig, die größer ist als die gesamte Bundesrepublik. Das Gleiche gilt fürs Heizen: Sollten alle Bundesbürger auf Holzpellets umsteigen, würde der deutsche Wald dafür nicht reichen - erneut wären Energie-Importe nötig.

Erdwärme

Plus: Die Wärme im Erdinneren steht rund um die Uhr zur Verfügung. Sie lässt sich sowohl zum Heizen als auch zur Stromerzeugung nutzen. Gäbe es keine Probleme mit der Bohrtechnik, könnte die Geothermie den gesamten deutschen Energiebedarf decken.

Minus: In Deutschland muss man Hunderte oder gar Tausende Meter tief bohren, um ein ausreichendes Temperaturniveau zu erreichen. Die Kosten der Geothermie sind deshalb sehr hoch. Mancherorts gibt es außerdem Probleme mit dem Grundwasser. Andere Länder sind hier aus geologischen Gründen in einer besseren Position: Island zum Beispiel deckt seinen Energiebedarf zum Großteil mit der Wärme aus dem Erdinneren.