Die Gezeiten sind eine sich nie erschöpfende Quelle erneuerbarer Energie. Senkt man Turbinen an einer Stelle mit starkem Tidenhub ins Meer, strömt das auf- und ablaufende Wasser durch sie hindurch und treibt sie damit an. Das Prinzip ist damit ähnlich einem Wasserkraftwerk beispielsweise an einem Fluss oder einem Staudamm – nur das Wasser beim Gezeitenkraftwerk abwechselnd mal in die eine, mal in die andere Richtung fließt. Nur in etwa 100 Küstenregionen weltweit sind die Gezeitenströmungen so stark, dass ein solches Kraftwerk rentabel arbeiten könnte. Als vielversprechendste gilt der Pentland Firth vor der schottischen Nordküste. “Diese Meerenge ist für ihre außergewöhnlich schnellen Gezeitenströmungen bekannt, die fünf Meter pro Sekunde übertreffen können”, erklären Thomas Adcock von der University of Oxford und seine Kollegen. Unter anderem deshalb haben schottische Behörden bereits im Jahr 2010 Teile des Gebiets an sieben Unternehmen verpachtet, die dort Gezeitenturbinen planen und bauen sollen.
Wie viel Strom bringt es wirklich?
Aber trotz der hohen Bedeutung dieses Standorts für die Gezeitenkraft weichen die Schätzungen, wie viel Strom sich dort tatsächlich gewinnen lässt, stark voneinander ab, wie die Forscher berichten: Während die schottische Regierung von bis zu 14 Gigawatt spricht, gehen andere von durchschnittlich nur rund einem Gigawatt aus. Ein Grund für diese Diskrepanzen ist nach Ansicht der Wissenschaftler, dass bisherige Berechnungen meist nur vereinfachte Modelle nutzten, die nicht die tatsächliche Topografie der Meerenge und des dortigen Meeresbodens berücksichtigten. Stattdessen wurde das Ganze wie ein einfacher Kanal betrachtet.
Adcock und seine Kollgen haben dies nun mit einem komplexeren Modell wiederholt. Dabei ermittelten sie, wie viel Strom erzeugt werden würde, wenn Turbinen in einer oder mehreren Reihen quer durch die Meerenge aufgestellt werden würden. Dabei berücksichtigten sie sowohl den Einfluss des Untergrunds auf die Gezeitenströmungen in verschiedenen Bereichen des Pentland Firth, als auch die Einbußen, welche die von den Turbinen erzeugten Turbulenzen auf die nachfolgenden Turbinen haben.
Die Auswertungen ergaben, dass ein Gezeitenkraftwerk am Pentland Firth maximal 1,9 Gigawatt Leistung erreichen kann – und damit weniger als in vielen bisherigen Schätzungen veranschlagt. Die Leistung würde aber immerhin ausreichen, um knapp die Hälfte des gesamten schottischen Strombedarfs zu decken. Das allerdings nur unter bestimmten Bedingungen, wie die Forscher betonen: “Dafür müssen die Turbinen einmal quer über den gesamten Pentland Firth aufgestellt werden und große Schwankungen in der Strömungsgeschwindigkeit aushalten”, so Adcock und seine Kollegen. Zudem müsse man dafür in Kauf nehmen, dass sich die Strömungsrate durch die Meerenge dadurch um bis zu einem Drittel verringere.
