Mit dem ausgehenden Verbrennungsmaschinen-Zeitalter wird die Welt immer elektrischer – und der Bedarf an nachhaltig gewonnenem Strom steigt rapide. Den sogenannten grünen Strom gewinnt der Mensch aktuell aus Wasserkraft, Wind und Sonne – und zu einem kleinen Teil auch aus den Gezeiten. Den durch die Gravitation von Mond und Sonne in Kombination mit der Erdrotation erzeugten Tidenhub nutzen die Menschen schon seit mehr als 1.400 Jahren. Die bisher älteste bekannteste Gezeitenmühle haben Archäologen auf einer im irischen Naturhafen Strangford Lough gelegenen Insel entdeckt – sie stammt aus der Zeit von 619 bis 621 nach Christus. Die Firma Orbital Marine Power aus dem schottischen Kirkwall (Hauptort der größten Orkney-Insel Mainland) verkündet jetzt die Inbetriebnahme des O2 genannten stärksten und modernsten schwimmenden Gezeitenkraftwerks der Welt.
Im Gezeitenstrom verankert
Was aussieht wie ein im Wasser gelandeter Passagierjet oder die Lieblingswaffe eines James-Bond-Schurken, ist ein 74 Meter langes fahrbares Kraftwerk. Dessen Flügelspannweite beträgt 25 Meter. Die Flügel lassen sich zirka 15 Meter tief ins Wasser absenken, so dass der Gezeitenstrom die an den Flügelenden sitzenden, im Durchmesser 20 Meter messenden, Propeller antreiben kann. Orbital Marine Power betont, dass seine Mitarbeiter das Kraftwerk komplett an Land in der schottischen Hafenstadt Dundee montiert haben – damit sind später auf dem Wasser keine komplizierten und teuren Arbeiten nötig. O2 lässt sich sowohl per Schwertransport auf dem Landweg als später auch per Schlepper auf dem Wasser an seinen Einsatzort transportieren. Dort halten es vier Anker an seiner Position im Gezeitenstrom – jede der vier Ankerketten könnte nach Herstellerangaben das Gewicht von 50 Doppeldeckerbussen (also mindestens 500 Tonnen) heben. Auf Animationen und Fotos sieht es so aus, als wenn das Kraftwerk im Wasser fährt, dabei hängt es eben nur auf einer fester Position in der Strömung.
Zwei Megawatt für 2.000 Haushalte
Die beiden Propeller treiben zwei Ein-Megawatt-Generatoren an. Die zwei Megawatt-Gesamtleistung gelangen über ein bewegliches Kabel zum Meeresgrund und von dort über ein fest installiertes Kabel zum Festland. Die Energie reicht, um 2.000 Haushalte mit Strom zu versorgen – Orbital Marine Power gibt dafür eine CO2-Ersparnis in Höhe von jährlich 2.200 Tonnen an. Das Projekt ist bereits gestartet: Nach 15 Jahren Entwicklungsarbeit ist das erste O2 fertig – es liegt inzwischen in den Gewässern vor den Orkney-Inseln und produziert Strom. In Zukunft soll es auch Strom für das European Marine Energy Centre (EMEC) produzieren. Das EMEC ist ein von vielen internationalen Firmen genutztes, auf den Orkney-Inseln beheimatetes Prüf- und Forschungszentrum für die Entwicklung von Wellen- und Gezeitenkraftwerken. Der vom O2-Kraftwerk gelieferte Strom soll im Rahmen des EMEC-Projekts der Erzeugung von Wasserstoff dienen. Wasserstoff gilt zwar bei Antrieben für Fahrzeuge als zu ineffizient (siehe Podcast), aber im Bereich der Dekarbonisierung von Großindustrien räumen Experten dem Einsatz von Wasserstoff Zukunfts-Chancen ein.
Zwölf Umdrehungen pro Minute
Die Propeller drehen sich mit zwölf Umdrehungen pro Minute. Das ist ca. 500 Mal weniger als bei einem Verbrennungsmotor beispielsweise. Wegen der Größe der Propeller erreichen die Flügelspitzen aber eine Geschwindigkeit von zirka 43 km/h. Bei der Standortauswahl für das Kraftwerk spielen daher Wechselwirkungen mit der Meeresfauna und -flora durchaus eine wichtige Rolle. Laut Orbital Marine Power erfolgt die Standortauswahl in enger Abstimmung mit Umweltschutzbehörden – der Hersteller geht davon aus, dass sich der Betrieb des Kraftwerks kaum negativ auswirkt. Aber zusätzlich überwachen mehrere Forschungseinrichtungen den Betrieb permanent, um bisher unentdeckte Umweltauswirkungen zu erkennen.
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Unterstützung von Umwelt-Fond, Schottland und der EU
Das Geld für die Entwicklung und den Bau von O2 kam von der auf ethische Investitionen im Bereich Grüne Energie spezialisierten Plattform Abundance Investment, von der schottischen Regierung und von der Europäischen Union. Die EU hat sich über das Innovationsprogramm Horizon 2020 im Rahmen des Projekts FloTEC und über den Entwicklungsfond für Nordwest-Europa im Rahmen des Projekts ITEG (Integrating Tidal energy into the European Grid) an den Kosten beteiligt. Seit dem 31. Januar 2020 ist Großbritannien nicht mehr Teil der Europäischen Union – in Schottland hatten sich allerdings 60 Prozent der Befragten des Austritts-Referendums für einen Verbleib in der EU entschieden.
Aufbau eines Megawatt-Netzwerks schafft Arbeitsplätze
Orbital Marine Power strebt jetzt die Kommerzialisierung seines O2-Kraftwerks und dessen Einbindung in ein Multi-Megawatt-Netzwerk an. Die Entwickler gehen davon aus, das die Kosten für den Bau solcher Kraftwerke im Falle einer Serienproduktion kräftig sinken – so sei es schließlich auch bei Windkraft- und Solaranlagen gewesen. Die Schotten betonen, dass 80 Prozent der für das Werk zugelieferten Teile von britischen Unternehmen kommen und dass solche Kraftwerke viele Arbeitsplätze in küstennahen Regionen schaffen. Orbital Marine Power selbst beschäftigt an seinen Niederlassungen auf den Orkney-Inseln und in der schottischen Hauptstadt Edinburgh insgesamt 32 Mitarbeiter.
Fazit
Das futuristisch aussehende O2-Gezeitenkraftwerk des schottischen Herstellers Orbital Marine Power ist wegen seiner Transportfähigkeit an verschiedenen Orten einsetzbar. Da der Hersteller es vollständig an Land montiert, entfallen die potenziell hohen Kosten für eine komplizierte Montage auf See.
Die Gezeiten nutzt der Mensch schon seit über 1.400 Jahren als Energiequelle. Das O2-Kraftwerk ist jetzt der bisher stärkste Energiewandler, mit dem der Mensch aus dem Wechsel zwischen Ebbe und Flut elektrischen Strom erzeugt. Laut Hersteller ist mit dem zwei Megawatt leistenden O2-Kraftwerk die Versorgung von 2.000 Haushalten mit nachhaltig gewonnenem Strom möglich. Der sogenannte grüne Strom spielt auch zunehmend bei der Elektromobilität eine Rolle – schließlich hilft nur CO2 frei erzeugter Strom dem Klima wirklich.
Der Energieerhaltungssatz gilt natürlich auch für ein Gezeitenkraftwerk: Durch den Antrieb der Propeller verlangsamt sich der Gezeitenstrom minimal – genauso, wie Wasserkraftwerke Fließgeschwindigkeiten und Windkraftwerke Windgeschwindigkeiten verringern. Dies kann zwar auch Auswirkungen auf das Klima haben, diese sind aber nach heutigem Kenntnisstand nicht nur im Vergleich zu den Folgen eines von CO2 befeuerten Klimawandels vernachlässigbar.
