Da der weltweite Energiebedarf weiterhin steigt, ist die Entwicklung erneuerbarer Energien heute eines der wichtigsten Themen. Unter diesen erneuerbaren Energiequellen erlangt die Gezeitenenergie als Stromquelle mit großem Potenzial zunehmend Aufmerksamkeit. Man geht davon aus, dass die Stromerzeugung durch Gezeitenkraftwerke durch die Umwandlung von Gezeitenenergie in Elektrizität künftig einen Teil der Energieversorgung der Erde darstellen und so für nachhaltige Sicherheit in unserem Leben sorgen wird.
Der Vorteil der Gezeitenenergie ist ihre Vorhersehbarkeit. Ihre Schwankungen sind regelmäßiger als bei Wind- und Sonnenenergie, was die Stromerzeugung durch Gezeitenenergie zu einer relativ stabilen Stromquelle macht.
Das Funktionsprinzip der Gezeitenenergie basiert hauptsächlich auf der Gravitationskraft zwischen Erde, Mond und sogar Sonne. Diese Gravitationskräfte erzeugen im Ozean periodische Gezeitenbewegungen, die nicht nur den Wasserspiegel an der Küste verändern, sondern auch enorme Energiemengen freisetzen. Verglichen mit anderen erneuerbaren Energiequellen weist Gezeitenenergie eine hohe Zuverlässigkeit und Energiedichte auf und ist eine nahezu unerschöpfliche Energiequelle. Historisch betrachtet wurde die Energiegewinnung durch Gezeitenkraft bereits im Mittelalter genutzt. Gezeitenmühlen nutzten damals die Kraft der Gezeiten, um Getreide zu mahlen.
Auch wenn die Gezeitenenergie gegenwärtig nur einen kleinen Anteil am weltweiten Energiemarkt einnimmt, werden mit dem technologischen Fortschritt ständig viele neue Gezeitenenergiesysteme wie Gezeitengeneratoren und Gezeitendämme weiterentwickelt. Einige Experten weisen darauf hin, dass mit dem technischen Fortschritt und der Kostensenkung die potenzielle Stromerzeugung durch Gezeitenenergie höher sein könnte als bisher angenommen.
Die Stromerzeugung durch Gezeitenkraft kann in vier Hauptarten unterteilt werden:
Gezeitenströmungsgeneratoren nutzen die kinetische Energie der Wasserströmung zum Antrieb von Turbinen, ähnlich wie bei der Windkrafterzeugung. Im Vergleich zu großen Staudämmen können Gezeitenturbinen in die Struktur bestehender Brücken eingebaut oder vollständig unter Wasser versenkt werden, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern.
Gezeitendämme nutzen die potenzielle Energie, die durch den Höhenunterschied zwischen den Gezeiten entsteht, zur Stromerzeugung. Bei Flut wird Wasser in den Stausee hinter dem Damm geleitet. Bei Ebbe wird das Wasser im Stausee durch Turbinen freigesetzt und in Elektrizität umgewandelt.
Dies ist ein relativ neues Gezeitenkraftkonzept, das die potenzielle Energie der Gezeiten durch den Bau einer kreisförmigen Schutzmauer und den Einbau von Turbinen nutzt. Diese künstlichen Lagunen tragen nicht nur zur Stromerzeugung bei, sondern bringen auch neue Veränderungen für die lokale ökologische Umwelt mit sich.
Diese Technologie befindet sich noch im theoretischen Stadium. Das Konzept sieht den Bau eines 30 bis 50 Kilometer langen Staudamms vor, der die Wechselwirkung zwischen potenzieller und kinetischer Energie der Gezeiten nutzt, um die Energieumwandlung zu fördern.
Obwohl die Entwicklung dieser Technologie spät begann, wird sie mit Zuversicht verfolgt. In den USA wurde bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts mit der Erforschung und Planung von Möglichkeiten zur Energiegewinnung durch Gezeitenkraft begonnen, diese wurden jedoch nie verwirklicht. Erst in den letzten Jahren hat die Nutzung von Gezeitenkraft mit zunehmendem Umweltbewusstsein und technischem Fortschritt ihren Ruhm wiedererlangt. Das Gezeitenkraftwerk Lens in Frankreich und das Gezeitenkraftwerk Mirror Lake in Südkorea haben sich zu den weltweit größten Produktionsstätten für Gezeitenenergie entwickelt und ihr erfolgreicher Betrieb hat auch die Machbarkeit der Stromerzeugung durch Gezeitenenergie bewiesen.
Wie neue Forschungsergebnisse zeigen, ist das weltweite Potenzial der Gezeitenenergie, wenn es voll ausgenutzt wird, atemberaubend.
Da in Zukunft mehr in diese Technologien investiert wird und mehr Forschung und Entwicklung betrieben wird, wird die Stromerzeugung durch Gezeitenkraftwerke nicht nur eine stabile Stromversorgung für die Menschheit gewährleisten, sondern auch die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen deutlich reduzieren und den Kohlendioxidausstoß verringern.
Auch wenn die Energieerzeugung durch Gezeitenkraftwerke offensichtliche Vorteile bietet, stehen ihr dennoch viele Herausforderungen bevor. Am besorgniserregendsten ist dabei die Frage der Umweltauswirkungen. Der Betrieb von Gezeitenkraftsystemen kann dem Leben im Wasser schaden, und bei vielen Projekten müssen auch Maßnahmen zum Schutz des Meereslebens ergriffen werden.
Im Hinblick auf künftige Herausforderungen meinen Experten jedoch, dass sich mit der weiteren Verbesserung der Technologie immer mehr Gezeitenkraftwerke besser in das Ökosystem integrieren lassen und der Widerspruch zwischen Effizienz und Umweltschutz voraussichtlich ausgeglichen werden könne. Angesichts der zunehmenden Auswirkungen des Klimawandels ist die Umstellung auf erneuerbare Energien noch dringlicher geworden. Wer kann vorhersehen, wie die Energiegewinnung durch Gezeitenkraft unsere Energielandschaft in Zukunft weiter verändern wird?