Meeresenergie
Welt braucht Energie in riesigen Mengen→ Heute: fossile Brennstoffe= wichtigste Energielieferanten→ aber Kohle, Erdöl, Erdgas werden allmählich knapper→ spätestens 2035 Ölförderung nicht mehr rentabel→ deshalb: Energieformen nutzen die unerschöpflich sind, denn immer wieder Neuerzeugung durch die Naturi eine dieser alternativen Energiequellen= Energie des Meerwassers darüber sprechen
Energiegewinnung durch: - Wellenenergie
- Merresströmungsenergie
- Wärmeenergie des Wassers
- Gezeitenenergie
WELLENENERGIE:
- Wellenenergiekraftwerke können Bewegung von Wellen zu Nutzemachen um Luft in eine abgedichtete Kammer zu pressen
- Luft-> Antreibung von windturbine Stromerzeugung
- Wenn Abklingen der WelleLuft strömt aus Kammer^ Turbine in umgekehrte Richtung bewegt
MEERESSTRÖMUNGSENERGIE:
WÄRME DES MEERWASSERS: -Wasser an Meeresoberfläche wärmer Als Tiefenwasser
- Bei 1000m tiefe ->25° kälter als an Oberfläche
- Temperaturunterschied→ Energieerzeugung
- Gradientenkraftwerk in Zukunftd Umwandlung des von der Sonne erwärmten Meerwassers in Strom
- FOLIE: Prinzip: 1-warmes Oberflächenwasserd in Vakuumkammer geleitet-2-d durch Düsen gepumt-3-, Umwandlung in feine Tröpfchen, Diese Verdunsten rasch, Dampfbildung d Antreibung von Niederdruckturbine-4- d Verbindung zu Stromgenerator-5- d Leitung des Dampfes durch zwei Kondensatoranlagen-6-(Kühlung mit kaltem Tiefenwassers)dim ersten Kondensator-7- :Berührung des Dampfes mit Rohren die kaltes Meerwasser enthaltend Kondensation des Wassers an der Oberfläche der Rohre (Salzfreid wertvolles Nebenprodukt dieses Verfahrens d Kondensation des verbliebenen Dampfes durch direkten Kontakt mir kaltem wasser-8-d Ablassung-9-
GEZEITENENERGIE :- an manchen Küsten, Flut bis zu 16 m hoch, bei Sturm noch höher
- überhaupt keine Gezeiten an anderen Küsten
- Energie der Gezeiten nahezu unerschöpflich
- Doch: technisch schwierig, äußerst kostspielig, umweltgefährdend diese natürliche Kraftreserve einzufangen
- Theoretisch: Deckung des Bedarfs in Manchen Küstenländern
- Gezeitenkraftwerke= Sonderform von Wasserkraftwerken
- Unterschiedliche Meeresspiegelhöhe d Nutzung zur Elekroenergiegewinnung
- Voraussetzung. Ansteigen (Flut) und Absinken ( Ebbe) der Meeresspiegels
- Ursache: Anziehung durch Sonne und Mond
- Sonne/Mond d gleichsinnige Richtung( Bei Voll- und Neumond)d Springflut
- Zum ersten und letzten Viertelt Nippflut
-Differenz der Stände bei Hoch- und Niedrigwasser. Tidenhub
-Nutzung der Gezeiten zur Energiegewinnung schon seit Jahrhunderten 18. Jh. Antreibung von Wassermühlen
-TURBINE :- bessere Nutzung der Gezeiten möglich→ österreichische Ingenieur Viktor Kaplan→ Erfindung der nach ihm benannten Turbine zwischen 1910 und 1924 in Brünn
-Guter Wirkungsgrad wenn Gefälle klein
-Kaplanturbine: senkrecht stehende Schiffsschraube, Schaufeln während des Laufes verstellbar→ bester Winkel während des Laufes für jedes Gefälle
-Antreibung durch Elektromotoren
-FUNKTION: Ebbe/Flut in manchen Gegenden bis zu 8m und höher
-Sperrung einer Bucht mit Hilfe eines Dammes
-Bei Flut: Füllung mit Wasser→ Schleusentor wird geschlossen
-Bei Ebbe: Herausfließen des Wassers (Schleusentor geöffnet)→ beide Male: Antreibung der Turbinen durch Wasserbewegung
-Stromausbeute vom Tidenhub abhängig→je größer gefälle zw. Ebbe und Flut-> größere strommenge
-Wenn bei Hochwasser Verbindung geschlossen→ Wasser kann zusätzlich in das Staubecken gepumt werdend Wasserspiegel höher als der Stand des MeeresGefälle zur Ebbe vergrößert
-Mit selbem Effekt: umgekehrt bei Ebbe→Pumpung von Wasser aus Staubecken ins Meer-> erhöhung des Einlaufgefälles
-Zwar kostet Pumpen auch Energie aber. Zusätzliches Gefällemehr Strom als Pumpen verbrauchen
-Anlagen zu Nutzung bestehend aus: Schleusentor(=WEHR), Staudamm, Kraftwerk
-Erzeugbare Elektroenergie erheblichen Schwankungen unterworfen wegen stark wechselndem Wasserspiegel
- DAHER: nur Errichtung an Strommündungen und Meeresküsten an denen Tidenhub> 6m
- wie Z.B.: französische Kanalküste, Küsten des weißen und ochotskischen Meeres in Rußland, Bestimmte Küstenstriche von Alaska, Argentinien, Australien
- la Rance:-
- 1. Gezeitenkraftwerk der Erde
- an Rance- Mündung, St.Malo, Frankreich
- Leistung von 240 Megawatt→ durchschnittliche leistung zur Stromversorgung einer mittelgroßen Stadt wie Cean oder Rennes
- Nicht mal Deckung von 1/1000 des Energiebedarfs Frankreichs
-in Dt. Art von Kraftwerk nicht möglich: Ebbe/Flut an den Küsten zu gering; keine Felsigen Buchten die man absperren könnte
- in der Fundybay(südöstliches Kanada)→ weltweit größtes Gefälle zwischen Ebbe und Flut: Tidenhub bis zu 18 m
- 1984: Errichtung einer erfolgreich arbeitenden Pilotanlage in einer Nebenbucht bei Annapolis Royal
-wenn Nutzung der Kraft der Gezeiten in Ganzer Bucht möglich→ Stromerzeugung 10 mal größer als Bedarf der Region→ Überschuss könnte nach New England oder New York umgeleitet werden
VOR- UND NACHTEILE
Vorteile: keine Verbrennung Fossiler Rohstoffe; keine Entstehung von Abgasen→ keine zusätzliche Umweltbelastung TROTZDEM: nur Errichtung weniger Gezeitenkraftwerke denn NACHTEILE: gewaltige Baukosten für Dämme, Mangel an gut geeigneten Standorten, Wirkungsgrad nicht besonders hoch, Änderung und Schwankung der Gezeiten→ Beeinflussung der Stromerzeugung, evtl. Negative Beeinflussung von Küstenlandschaft und Meeresbiologie wirtschaftliche Folgen für Fischereibetrieb
Meeresenergie
Welt braucht Energie in riesigen Mengen→ Heute: fossile Brennstoffe= wichtigste Energielieferanten→ aber Kohle, Erdöl, Erdgas werden allmählich knapper→ spätestens 2035 Ölförderung nicht mehr rentabel→ deshalb: Energieformen nutzen die unerschöpflich sind, denn immer wieder Neuerzeugung durch die Naturi eine dieser alternativen Energiequellen= Energie des Meerwassers darüber sprechen
Energiegewinnung durch: - Wellenenergie
- Merresströmungsenergie
- Wärmeenergie des Wassers
- Gezeitenenergie
WELLENENERGIE:
- Wellenenergiekraftwerke können Bewegung von Wellen zu Nutzemachen um Luft in eine abgedichtete Kammer zu pressen
- Luft-> Antreibung von windturbine Stromerzeugung
- Wenn Abklingen der WelleLuft strömt aus Kammer^ Turbine in umgekehrte Richtung bewegt
MEERESSTRÖMUNGSENERGIE:
WÄRME DES MEERWASSERS: -Wasser an Meeresoberfläche wärmer Als Tiefenwasser
- Bei 1000m tiefe ->25° kälter als an Oberfläche
- Temperaturunterschied→ Energieerzeugung
- Gradientenkraftwerk in Zukunftd Umwandlung des von der Sonne erwärmten Meerwassers in Strom
- FOLIE: Prinzip: 1-warmes Oberflächenwasserd in Vakuumkammer geleitet-2-d durch Düsen gepumt-3-, Umwandlung in feine Tröpfchen, Diese Verdunsten rasch, Dampfbildung d Antreibung von Niederdruckturbine-4- d Verbindung zu Stromgenerator-5- d Leitung des Dampfes durch zwei Kondensatoranlagen-6-(Kühlung mit kaltem Tiefenwassers)dim ersten Kondensator-7- :Berührung des Dampfes mit Rohren die kaltes Meerwasser enthaltend Kondensation des Wassers an der Oberfläche der Rohre (Salzfreid wertvolles Nebenprodukt dieses Verfahrens d Kondensation des verbliebenen Dampfes durch direkten Kontakt mir kaltem wasser-8-d Ablassung-9-
GEZEITENENERGIE :- an manchen Küsten, Flut bis zu 16 m hoch, bei Sturm noch höher
- überhaupt keine Gezeiten an anderen Küsten
- Energie der Gezeiten nahezu unerschöpflich
- Doch: technisch schwierig, äußerst kostspielig, umweltgefährdend diese natürliche Kraftreserve einzufangen
- Theoretisch: Deckung des Bedarfs in Manchen Küstenländern
- Gezeitenkraftwerke= Sonderform von Wasserkraftwerken
- Unterschiedliche Meeresspiegelhöhe d Nutzung zur Elekroenergiegewinnung
- Voraussetzung. Ansteigen (Flut) und Absinken ( Ebbe) der Meeresspiegels
- Ursache: Anziehung durch Sonne und Mond
- Sonne/Mond d gleichsinnige Richtung( Bei Voll- und Neumond)d Springflut
- Zum ersten und letzten Viertelt Nippflut
-Differenz der Stände bei Hoch- und Niedrigwasser. Tidenhub
-Nutzung der Gezeiten zur Energiegewinnung schon seit Jahrhunderten 18. Jh. Antreibung von Wassermühlen
-TURBINE :- bessere Nutzung der Gezeiten möglich→ österreichische Ingenieur Viktor Kaplan→ Erfindung der nach ihm benannten Turbine zwischen 1910 und 1924 in Brünn
-Guter Wirkungsgrad wenn Gefälle klein
-Kaplanturbine: senkrecht stehende Schiffsschraube, Schaufeln während des Laufes verstellbar→ bester Winkel während des Laufes für jedes Gefälle
-Antreibung durch Elektromotoren
-FUNKTION: Ebbe/Flut in manchen Gegenden bis zu 8m und höher
-Sperrung einer Bucht mit Hilfe eines Dammes
-Bei Flut: Füllung mit Wasser→ Schleusentor wird geschlossen
-Bei Ebbe: Herausfließen des Wassers (Schleusentor geöffnet)→ beide Male: Antreibung der Turbinen durch Wasserbewegung
-Stromausbeute vom Tidenhub abhängig→je größer gefälle zw. Ebbe und Flut-> größere strommenge
-Wenn bei Hochwasser Verbindung geschlossen→ Wasser kann zusätzlich in das Staubecken gepumt werdend Wasserspiegel höher als der Stand des MeeresGefälle zur Ebbe vergrößert
-Mit selbem Effekt: umgekehrt bei Ebbe→Pumpung von Wasser aus Staubecken ins Meer-> erhöhung des Einlaufgefälles
-Zwar kostet Pumpen auch Energie aber. Zusätzliches Gefällemehr Strom als Pumpen verbrauchen
-Anlagen zu Nutzung bestehend aus: Schleusentor(=WEHR), Staudamm, Kraftwerk
-Erzeugbare Elektroenergie erheblichen Schwankungen unterworfen wegen stark wechselndem Wasserspiegel
- DAHER: nur Errichtung an Strommündungen und Meeresküsten an denen Tidenhub> 6m
- wie Z.B.: französische Kanalküste, Küsten des weißen und ochotskischen Meeres in Rußland, Bestimmte Küstenstriche von Alaska, Argentinien, Australien
- la Rance:-
- 1. Gezeitenkraftwerk der Erde
- an Rance- Mündung, St.Malo, Frankreich
- Leistung von 240 Megawatt→ durchschnittliche leistung zur Stromversorgung einer mittelgroßen Stadt wie Cean oder Rennes
- Nicht mal Deckung von 1/1000 des Energiebedarfs Frankreichs
-in Dt. Art von Kraftwerk nicht möglich: Ebbe/Flut an den Küsten zu gering; keine Felsigen Buchten die man absperren könnte
- in der Fundybay(südöstliches Kanada)→ weltweit größtes Gefälle zwischen Ebbe und Flut: Tidenhub bis zu 18 m
- 1984: Errichtung einer erfolgreich arbeitenden Pilotanlage in einer Nebenbucht bei Annapolis Royal
-wenn Nutzung der Kraft der Gezeiten in Ganzer Bucht möglich→ Stromerzeugung 10 mal größer als Bedarf der Region→ Überschuss könnte nach New England oder New York umgeleitet werden
VOR- UND NACHTEILE
Vorteile: keine Verbrennung Fossiler Rohstoffe; keine Entstehung von Abgasen→ keine zusätzliche Umweltbelastung TROTZDEM: nur Errichtung weniger Gezeitenkraftwerke denn NACHTEILE: gewaltige Baukosten für Dämme, Mangel an gut geeigneten Standorten, Wirkungsgrad nicht besonders hoch, Änderung und Schwankung der Gezeiten→ Beeinflussung der Stromerzeugung, evtl. Negative Beeinflussung von Küstenlandschaft und Meeresbiologie wirtschaftliche Folgen für Fischereibetrieb
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Häufig gestellte Fragen
Was sind die Hauptenergiequellen, die in "Meeresenergie" betrachtet werden?
Die Hauptenergiequellen sind Wellenenergie, Meeresströmungsenergie, Wärmeenergie des Wassers und Gezeitenenergie.
Wie funktionieren Wellenenergiekraftwerke?
Wellenenergiekraftwerke nutzen die Bewegung von Wellen, um Luft in eine abgedichtete Kammer zu pressen. Diese Luft treibt dann eine Windturbine an, um Strom zu erzeugen. Beim Abklingen der Welle strömt die Luft aus der Kammer und bewegt die Turbine in umgekehrter Richtung.
Wie wird Wärmeenergie des Meerwassers genutzt?
Da das Wasser an der Meeresoberfläche wärmer als in der Tiefe ist, entsteht ein Temperaturunterschied. Gradientenkraftwerke wandeln dieses von der Sonne erwärmte Meerwasser in Strom um, indem warmes Oberflächenwasser in eine Vakuumkammer geleitet, verdunstet und eine Niederdruckturbine antreibt. Anschließend wird der Dampf durch Kondensatoranlagen geleitet und mit kaltem Tiefenwasser gekühlt.
Wie funktionieren Gezeitenkraftwerke?
Gezeitenkraftwerke nutzen den Unterschied im Meeresspiegel zwischen Ebbe und Flut zur Stromerzeugung. Sie erfordern das Ansteigen (Flut) und Absinken (Ebbe) des Meeresspiegels, verursacht durch die Anziehung von Sonne und Mond. Eine Bucht wird mit einem Damm gesperrt, und das Wasser treibt beim Füllen (Flut) und Entleeren (Ebbe) Turbinen an. Der Tidenhub (Differenz zwischen Hoch- und Niedrigwasser) beeinflusst die Stromausbeute.
Was ist eine Kaplanturbine und wie wird sie in der Gezeitenenergie genutzt?
Die Kaplanturbine ist eine senkrecht stehende Schiffsschraube, deren Schaufeln während des Laufs verstellbar sind, um den besten Winkel für jedes Gefälle zu gewährleisten. Sie kann auch durch Elektromotoren angetrieben werden und ermöglicht eine bessere Nutzung der Gezeiten, besonders bei geringem Gefälle.
Wo liegen die größten Tidenhube und wo gibt es bereits Gezeitenkraftwerke?
Die Fundy Bay (südöstliches Kanada) hat den weltweit größten Tidenhub (bis zu 18 m). Das erste Gezeitenkraftwerk der Erde befindet sich an der Rance-Mündung in St. Malo, Frankreich. In Deutschland sind solche Kraftwerke aufgrund geringer Tidenhube und fehlender felsiger Buchten nicht möglich.
Was sind die Vor- und Nachteile der Gezeitenenergie?
Vorteile: Keine Verbrennung fossiler Rohstoffe, keine Abgase, keine zusätzliche Umweltbelastung. Nachteile: Hohe Baukosten, Mangel an geeigneten Standorten, nicht besonders hoher Wirkungsgrad, Beeinflussung der Stromerzeugung durch Gezeitenschwankungen, evtl. negative Beeinflussung von Küstenlandschaft und Meeresbiologie, wirtschaftliche Folgen für Fischereibetriebe.
- Quote paper
- Marie Duscha (Author), 2001, Energie aus dem Meer, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/100094
