Das Meer kann mehr

26. Mai 2010, 18:00
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    foto: siemens

    Turbinen, die Meeresströmungen nutzen, erzeugen bei gleicher Geschwindigkeit 800 mal mehr Strom.

Wie Windturbinen im Wasser sehen Geräte aus, die Meeresströmungen zur Stromerzeugung nutzen. Allerdings ist der Wirkungsgrad viel höher und die Stromanlieferung berechenbarer

Meeresströmungen sind verlässliche Energielieferanten. Deshalb rechnen Experten mit zweistelligen Zuwachsraten für Meeresströmungskraftwerke bis 2020. Die schottische Regierung etwa will in den nächsten Jahren an ihrer Küste zehn Meereskraftwerke mit einer Gesamtleistung von 1,2 Gigawatt errichten lassen. Im Grunde funktioniert die Technologie wie eine klassische Windturbine, aber unter Wasser: Die 16 Meter langen, 27 Tonnen schweren, zweiflügeligen Rotoren werden von der Meeresströmung angetrieben, der sie sich je nach Strömungsrichtung und -geschwindigkeit optimal anpassen können. Sie arbeiten mit extrem hohem Wirkungsgrad, denn Wasser besitzt eine 800 mal höhere Energiedichte als Wind, erzeugt also bei gleicher Geschwindigkeit 800 mal mehr Strom. Der Nachteil: eine hohe Belastung von Material und Konstruktion, erst recht im ohnehin aggressiven Salzwasser. Auch der Transport und vor allem der Aufbau dieser Kolosse in schwieriger Umgebung können sehr aufwändig sein.

Kraft der Gezeiten

Zu den Vorreitern und Technologieführern der Energiegewinnung aus Meereströmungen zählt Marine Current Turbines, ein Unternehmen, an dem Siemens beteiligt ist. Das derzeit größte Meeresströmungskraftwerk von Marine Current Turbines in Strangford (Nordirland) versorgt rund 1.500 Haushalte mit Elektrizität. Zwei riesige Turbinen mit einer Gesamtleistung von rund 1,2 Megawatt nutzen dort die stetige Kraft der in diesem Fall von den Gezeiten verursachten Strömung.

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18 Postings
Elessar
10

bin schon gespannt wann der erste grüne auftaucht und diese form von kraftwerken kritisiert!

A ndreas Bogeschdorfer
00
Die Technologie hat sicher Potential.

Wichtig ist aber, sie für die richtige Adresse einzurichten. Es hat etwa wenig Sinn vor dünn besiedelten Küsten diese Anlagen zu errichten und dann den Strom über weite Strecken zu transportieren.

Sinnvoll ist die Versorgung von Großstädten (v. a. mit Hafenanlagen) oder die Kombination mit Wasserstoffelektrolyse zur Versorgung von Schiffen um den Schiffsverkehr von den fossilen Treibstoffen (meist Schweröle) wegzubringen.

Grundsätzlich muss bei der Energiegewinnung künftig die Nahversorgung im Vordergrund stehen.

gigngogn
 
10
27.5.2010, 16:22
Die Zahlen passen irgendwie vorne und hinten nicht

Pro Laufmeter Küstenlänge hat man an der Atlantikküste ~40kW zur Verfügung. Ganz GB hat ~1000km Atlantikküste.
Macht ein theoretisches Maximum von 40GW bei 100% Wirkungsgrad.
Wenn die Schotten jetzt nur einen Teil dieses Abschnittes nutzen und das durchschnittliche Wellenkraftwerk einen Wirkungsgrad von gerade mal 15% hat (Pelamis wave energy collector), dann gehen sich die 1,2GW nur aus, wenn die die komplette schottische Küste verbauen, sicher nicht mit nur 10 Kraftwerken.

Dieses System muss einen sehr viel höheren Wirkungsgrad haben, nur wie viel, darüber wird beharrlich geschwiegen.

Q: http://www.inference.phy.cam.ac.uk/withoutho... e_75.shtml

Michael Bakunin
02
31.5.2010, 14:47

vielleicht solltest du - bevor du wieder deinen reflex gegen alternativenergien auslebst - zuerst lesen. es geht hier nicht um wellenkraftwerke, sondern um strömungskraftwerke. diese haben mit der küstenlänge gar nichts zu tun, denn sie arbeiten im offenen meer.

du kannst es wohl immer noch nicht verkraften, dass atomkraft ein sterbender dinosaurier ist. *lol*

maxfax
01
31.5.2010, 14:09
Die Rede war von Strömungen...

...nicht von Brandungsenergie

LCMSMS2
03
29.5.2010, 21:01
"Ganz GB hat ~1000km Atlantikküste"

*schmunzel*

Großbritannien hat zwischen rund 2.400 km und praktisch unendlich vielen km Küstenlinie, je nachdem wie lang ihr Lineal ist.

Siehe

Benoit Mandelbrot, 1967, How Long Is the Coast of Britain? Statistical Self-Similarity and Fractional Dimension. Science 156 No. 3775. (May 5, 1967)

Als PDF
http://www.math.yale.edu/mandelbro... ritain.pdf

Ich bin klug
00
29.5.2010, 18:32
Vor allem stimmen deine Zahlen nicht:

GB (nur Hauptinsel) hat mehr als 5000 km Küste (in 100m Abstand gepixelt), rechnet man noch die kleinen britischen Inseln hinzu, mindesttens 10.000 km!

Bei 40kw pro Laufmeter (woher diese Zahl) und 15% Wirkungsgrad errechne ich 60 GW bei Vollverbauung, davon 40 GW in Schottland.

Bei 1,2 GW in Schottland blieben also 97% unverbaut.

Der Ätzer
00
27.5.2010, 06:43
Eingangsenergie/ Ausgangsenergie ist als Wirkungsgrad deffiniert.

Die Dichte eines Strömungsmaterials hat mit dem Handling zu tun.

Ein Wellenkraftwerk leistet etwa 11Kw je Laufmeter und ist Strömungsunabhängig.

Die Kombination Strömung und Welle dürfte wenig Sinn machen, weil Wellen auflaufende Strömung sind.

dreifaches Integral
00
26.5.2010, 20:44
Wirkungsgrad = genutzte Energie / Gesamtenergie

d.h. nur weil Wasser aufgrund höherer Dichte 800 mal mehr kinetische Energie liefert, und man daher mehr elektrische energie produzieren kann, steigt noch lange nicht automatisch der Wirkungsgrad! (Und wenn der Satz von einer Homepage von Siemens stammt, ist er auch trotzdem nicht richtiger.)

Lageos
01
27.5.2010, 12:37

Ich denke aber schon dass der Wirkungsgrad dieser "Wasserturbinen" höher ist als der von Windrädern.
Auch wenn die Begründung falsch ist (mit der Dichte).
Vor allem hinkt der Vergleich dass bei gleichen Geschwindigkeiten 800 mal mehr Strom gewonnen werden kann. Seit wann gibt es so schnelle Meeresströmungen?

Nick Tameer
00
27.5.2010, 21:31

Wirkungsgrad ist doch das Verhältnis von Energie-In- und Output, oder sehe ich das falsch? Vergrößere ich das Feuer unter dem Kessel einer Dampfmaschine, dann hole ich im Prinzip mehr Leistung aus dieser Maschine heraus, aber ich kann nicht sagen, dass ihr Wirkungsgrad größer wird (eher im Gegenteil). Gemeint ist in Wahrheit wohl so etwas wie der Energie-Output bezogen auf die Größe der Turbine, also die Energieausbeute.

Der Ätzer
00
29.5.2010, 12:07
Hier irren euer Gnaden. Der Wirkungsgrad bei Dampfmaschinen ist von der Tempereaturdifferenz abhängig!

Nick Tameer
00

Meiner Gnaden irren in diesem Punkt nimmer und richtig verstanden, laufen sogar beide Feststellungen auf das Gleiche hinaus. Wenn stark - vereinfacht gesagt - die Temperaturdifferenz zwischen dem in die Maschine eingeleiteten und dem aus ihr herausströmenden Dampf hoch ist, wurde dem Dampf auf seinem Weg durch die Maschine viel Energie entzogen. Wie das zustande kam, ist der Temperaturdifferenz ganz gleichgültig. Wurde viel davon, wie erwünscht, in kinetische Energie umgewandelt, stimmen beide Feststellungen, wurde aber viel viel beim Durchlaufen langer, schlecht isolierter Leitungen sinnlos in die Umwelt abgestrahlt, dann stimmt nur noch meine.

Lageos
00
28.5.2010, 11:40

Gemeint ist dass mehr Energie umgewandelt werden kann mit kleineren Tubinen, die eine höheren Wirkungsgrad haben als verleichbar große Windräder.

Nick Tameer
00
28.5.2010, 22:53

Woher kommt der höhere Wirkungsgrad?

Lageos
00
29.5.2010, 17:59

Bei einer Turbine wird der Drall dadurch erzielt dass das anströmende Medium (Luft bzw. Wasser) umgelenkt wird, d.h. die Geschwindigkeit verringert und umgelenkt wird. Aufgrund der höheren erreichbaren Geschwindigkeitsänderung bei Wasser kann ein Wirkungsgrad um die 90% und darüber erreicht werden.
Z.B. wird diese bei Pelton-Tubinen sogar in die Gegenrichtung umgelenkt.
Den Wind kann man nicht so weit abbremsen bzw. umlenken und daher resultiert der geringere Wirkungsgrad.
(Was aber wie unten steht wenig mit der Leistung zu tun hat.)

Nick Tameer
00

Ich bin bereit, das zu glauben, aber wirklich verstehen kann ich nicht, dass die Fießgeschwindigkeit bei einer Flüssigkeit leichter gebremst und die Fließrichtung leichter geändert werden kann als bei einem Gas.

cti
01
27.5.2010, 05:48

vom Prinzip her stimmt es, dass Wasserturbinen einen viel höheren Wirkungsgrad haben als Windturbinen (wo das theoretische Limit unter 60% und das praktische bei 45% liegt). Allerdings ist die Leistung proportional zu Dichte*Querschnitt*Geschwindigkeit^3. Dh. wenn der Wind 10 mal schneller ist als die Meeresströmung hat man den Nachteil mit der Dichte schon wieder kompensiert. Und Meeresströmungen sind ja nicht unbedingt die schnellsten...

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