06.11.1963

FLUTKRAFTWERKStrom für eine Stunde

Franklin Delano Roosevelt blickte aufs Meer. Währen die Flutwellen des Atlantik gegen die felsige Küste der Passamaquoddy-Bucht klatschten, erläuterte sein Freund Dexter Parshall Cooper eine Idee.
"Roosevelts Augen leuchteten auf", so berichtete ein Zeuge des Gesprächs, "als Cooper ihm die Vision im einzelnen auseinandersetzte": die Konstruktion eines Kraftwerkes, das die Gewalt der Meeresgezeiten zur Gewinnung elektrischer Energie nutzt.
Was der Ingenieur Cooper im Jahre 1919 seinem Freund Roosevelt, dem späteren US-Präsidenten, entwickelte, wird unter Präsident Kennedy Wirklichkeit werden: In der Bucht von Passamaquoddy, an der kanadisch-amerikanischen Grenze, soll ein Gezeitenkraftwerk entstehen. Kennedy über das Milliarden-Projekt: "Eines der erstaunlichsten und gewinnträchtigsten Vorhaben, die das amerikanische Volk jemals in Angriff genommen hat."
Aber auch in anderen Erdteilen soll sich erfüllen, was die "New York Times" den "uralten Traum der Ingenieure" nannte:
- An der französischen Kanalküste, in der Nähe der einstigen Piratenstadt St. Malo, ist ein Gezeitenkraftwerk bereits im Bau;
- in der Nähe des sowjetischen Eismeerhafens Murmansk ist ein Flutkraftwerk projektiert;
- in der Collier-Bucht (Nordwest-Australien) suchen Wissenschaftler zur Zeit einen geeigneten Standort für ein Gezeitenkraftwerk.
Fachleute schätzen die bislang unausgenutzten Energiereserven, die im stetigen Auf und Ab der Gezeiten verborgen sind, auf über 40 Milliarden Kilowatt mehr als das Tausendfache der Leistung aller westdeutschen Kraftwerke.
Zweimal täglich steigt und fällt der Meeresspiegel an den Küsten der Ozeane - eine Erscheinung, die schon Isaac Newton in seinem, 1687 erschienenen Werk "Philosophiae naturalis principia mathematica" korrekt deutete: als eine Folge der Massenanziehung durch Mond und Sonne.
Die Anziehungskräfte der beiden Himmelskörper zwingen die Wassermassen der Ozeane, sich in bestimmtem Rhythmus hin und her zu bewegen. Der Einfluß des Mondes ist dabei stärker als der, den die viel weiter entfernte Sonne ausübt: Wäre die ganze Erde von einem Meer bedeckt, so würde sich direkt unter dem Mond (wo die Anziehungskraft am stärksten ist) jeweils ein riesiges Wassergebirge auftürmen - ebenso freilich, infolge verwickelter Schwerkraftwirkungen, auf der gegenüberliegenden Seite der Erdkugel (wo die Anziehungskraft am schwächsten ist).
Außerdem hängt das Gezeitenspiel von der Eigendrehung der Erde, dem unregelmäßigen Verlauf der Küsten, unterschiedlichen Meerestiefen und der
Bewegungsträgheit des Wassers ab. Und wie das Wasser in einer Wanne, wenn es einmal in Bewegung gebracht ist, noch ein Weile hin und her schwappt, so geraten auch die Wassermassen in den einzelnen Ozeanbecken in rhythmische Eigenschwingungen, die entsprechend dem jeweiligen Stand von Sonne und Mond entweder noch verstärkt (Springtide) oder aber abgeschwächt (Nipptide) werden.
Ein besonders stärker Gezeitenstau tritt auf, wenn das vom offenen Ozean her auflaufende Wasser in eine trichterförmige Bucht oder in eine Flußmündung gepreßt wird. So beträgt beispielsweise am atlantischen Eingang zum Ärmelkanal, in der felszerklüfteten nordfranzösischen Bucht von St. Malo, der Unterschied zwischen Hoch- und Niedrigwasser bis zu 13,50 Meter.
Bis zu 18 000 Kubikmeter Wasser pro Sekunde ergießen sich bei Flut in das Mündungsgebiet des Rance-Flusses.
Um dieses gewaltige Energiereservoir nutzbar zu machen, erbauen französische Ingenieure einen 750 Meter langen Staudamm, der die beiden Ufer der Rance verbindet und das Mündungsbecken des Flusses gegen die offene See abschließt. Von 1966 an sollen die hereinflutenden Wassermassen zweimal täglich 24 Turbinen in Gang setzen, die am Fuß des Hohldammes eingebaut sind.
Dann wird das Wasser bis zum Eintritt der Ebbe gestaut. Und wenn mit ablaufendem Wasser erneut ein Niveau -Gefälle eintritt, läuft das in der Rance angestaute Wasser wiederum durch die Turbinen. Die Ingenieure
haben eine Energie-Ausbeute von 240 000 Kilowatt errechnet.
Noch stärkere Gezeitenbewegungen verzeichneten die Hydrographen am amerikanischen Rand des nordatlantischen Beckens: in der Fundy-Bucht nahe der amerikanisch-kanadischen Grenze. Mehr als 100 Milliarden Kubikmeter Wasser strömen zweimal am Tag in die trichterförmige Bucht. Sie bewirken, wie es in dem unlängst erschienenen Meereskunde-Werk "Die Meere der Welt" heißt, "die höchsten Gezeiten überhaupt" mit einem mittleren Springtidenhub von 14,14 Metern*. Der mittlere Springtidenhub, an der deutschen Nordseeküste beträgt demgegenüber nur zwei bis vier Meter.
Die Fischer in der Fundy-Bucht können ihren Fang denn auch mit Pferd und Wagen einholen: Wenn das Watt in der Bucht (bei Ebbe) trockenfällt, pflücken sie aus den mehr als mannshoch ausgespannten Netzen die Fische, die sich (während der Flut) darin verfangen haben.
Als besonders geeignet für die Anlage eines Flutkraftwerks erwies sich ein westlicher Seitenarm der Fundy-Bucht: die Bucht von Passamaquoddy, die auf natürliche Weise - durch eine vorgelagerte Inselgruppe - von der offenen See nahezu abgetrennt ist. Allerdings bedarf es eines umfangreichen Systems von mehr als elf Kilometern Staumauern, von Einlauf- und Ablaufschleusen, um die noch bestehenden Durchlässe gegen das Meer abzuriegeln.
Die amerikanischen Pläne sehen die Errichtung eines Kraftwerks vor, das zwischen zwei Staubecken liegen soll (siehe Graphik): Das Wasser stürzt vom oberen Staubecken (Passamaquoddy -Bucht), das sich bei Flut füllt, durch die Turbinenschächte des Kraftwerks in das untere Becken (Cobscook-Bucht), das sich bei Ebbe leert. Die Gesamtleistung des "Quoddy"-Kraftwerks - eine Million Kilowatt - entspricht damit nahezu der Energieleistung des Hoover-Staudamms, des größten Talsperren-Kraftwerks der westlichen Welt.
Schon vor annähernd 30 Jahren sollte das "geniale Projekt" ("Newsweek") verwirklicht werden, damals noch unter der Leitung des Ingenieurs Dexter P. Cooper. Präsident Roosevelt hatte die Idee seines Freundes aufgegriffen und - ohne vorher die Zustimmung des Kongresses einzuholen - sieben Millionen Dollar für den Beginn der Arbeiten bereitgestellt. 5000 Arbeitslose wurden 1936 in den Küstenort entsandt; aber kaum hatten sie mit der Arbeit begonnen, verloren sie wieder ihren Job.
Mit dem Kommentar "hinausgeworfenes Geld" ("boondoggling",) verweigerte der Kongreß dem ehrgeizigen Roosevelt-Projekt die Zustimmung. Kritiker rechneten den "Quoddy"-Planern vor, daß man mit einem - um 20 Millionen Dollar billigeren - Kohlekraftwerk die gleiche Menge elektrischer Energie erzeugen könne.
Dieses Argument haben die Planer des Gezeitenkraftwerks ihren Gegnern mittlerweile freilich entwinden können: Sie wollen - durch Installation von nicht weniger als 100 Generatoren - das Kraftwerk so einrichten, daß es ausschließlich in den Zeiten des täglichen Spitzenbedarfs Strom abgibt. Sogenannter Spitzenstrom läßt sich wesentlich teurer verkaufen als Energie, die bei normalem Bedarf angeboten wird.
Das meerwassergespeiste Kraftwerk in der Bucht von Passamaquoddy - Baukosten: eine Milliarde Dollar - soll denn auch nur eine Stunde am Tag in Betrieb sein: nachmittags zwischen fünf und sechs.
* George E. R. Deacon: "Die Meere der Welt". Chr. Belser Verlag, Stuttgart; 296 Seiten; 36 Mark.
Fischfang in der Fundy-Bucht: Ernte bei Ebbe

DER SPIEGEL 45/1963
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