Gezeiten werden hauptsächlich durch die Anziehungskraft des Mondes und in geringerem Maße durch die Anziehungskraft der Sonne auf die Wassermassen der Erde verursacht. Die Gezeitenenergie nutzt die regelmäßigen Schwankungen der Wasserstände aufgrund dieses Phänomens.

So funktioniert ein Gezeitenstromerzeugungssystem normalerweise :

Gezeitendämme :
Gezeitendämme sind die gebräuchlichste Methode zur Nutzung der Gezeitenenergie. Diese Dämme werden in Flussmündungen oder Flussmündungen gebaut, wo die Gezeiten eine starke Auf- und Abwärtsbewegung haben.
Gezeitendämme verwenden eine ähnliche Struktur wie ein herkömmlicher Wasserkraftdamm. Sie haben normalerweise Türen oder Ventile, die sich öffnen, damit Wasser durch die Turbinen fließen kann, wenn die Flut steigt, und sich schließen, wenn die Flut zurückgeht.
Das Wasser, das durch die Turbinen fließt, dreht Generatoren, die die kinetische Energie des Wassers in Strom umwandeln.


Unterwasser-Turbinen :
Unterwasserturbinen sind eine aufstrebende Technologie zur Nutzung von Gezeitenenergie. Sie werden auf dem Meeresboden platziert, wo die Gezeitenströmungen stark sind.
Unterwasserturbinen fangen die kinetische Energie der Gezeitenströmungen ein, indem sie ihre Blätter drehen. Diese Rotation wird dann mit einem Generator in Strom umgewandelt.
Zu den potenziellen Vorteilen von Unterwasserturbinen gehören eine bessere Integration in die Meeresumwelt und potenziell niedrigere Baukosten im Vergleich zu Gezeitendämmen.

- Es ist eine erneuerbare Energiequelle, da Gezeiten vorhersehbar sind und so lange bestehen bleiben, wie Mond und Sonne ihren Gravitationseinfluss auf die Erde ausüben.
- Es verursacht wenig oder keine Treibhausgasemissionen oder Luftverschmutzung.
- Es hat geringe Auswirkungen auf das Land, da Gezeitendämme in der Regel Gebiete einnehmen, in denen es bereits menschliche Siedlungen gibt, wie z. B. Flussmündungen oder Häfen.

Die Gezeitenenergie bringt jedoch Herausforderungen mit sich, darunter die hohen Baukosten von Gezeitendämmen, Umweltbedenken im Zusammenhang mit der Veränderung von Meereslebensräumen und Küstenökosystemen sowie die Variation der Energieverfügbarkeit mit den Gezeitenzyklen. Trotz dieser Herausforderungen stößt die Gezeitenenergie als langfristige erneuerbare Energiequelle weiterhin auf wachsendes Interesse.

Operation :

Energiegewinnung : Gezeitendämme nutzen das Steigen und Fallen der Gezeiten zur Energieerzeugung. Sie werden normalerweise in Flussmündungen oder Meerengen gebaut, wo die Gezeiten besonders hoch sind. Wenn die Flut steigt, wird das Wasser durch Tore oder Schleusen zurückgehalten. Wenn die Flut zurückgeht, wird dieses Wasser durch Turbinen freigesetzt, wodurch Strom erzeugt wird.

Turbinentechnologie : Die in Gezeitendämmen verwendeten Turbinen können verschiedener Art sein, einschließlich Propellerturbinen, Aktionsturbinen oder Strahlturbinen. Sie sind so konzipiert, dass sie in beide Richtungen arbeiten, was bedeutet, dass sie sich in beide Richtungen drehen können, um Energie sowohl bei steigenden als auch bei fallenden Gezeiten einzufangen.

Stromerzeugungszyklus : Gezeitendämme erzeugen Strom zyklisch, in der Regel zweimal täglich, bei Flut und Ebbe. Die Stromerzeugung ist vorhersehbar und kann nach Gezeitenzeiten geplant werden.

Nützt :

Erneuerbare Energie : Gezeitenenergie ist eine erneuerbare Energiequelle, da sie von den Gravitationskräften von Mond und Sonne angetrieben wird, die die Gezeiten beeinflussen.

Vorhersagbarkeit : Im Gegensatz zu anderen erneuerbaren Energiequellen wie Sonne und Wind ist die Gezeitenenergie vorhersehbar und konstant. Gezeitenzeiten können Jahre im Voraus genau berechnet werden.

Geringe Umweltbelastung : Gezeitendämme haben im Vergleich zu anderen Formen der Energieerzeugung eine relativ geringe Umweltbelastung. Sie produzieren keine Treibhausgase und benötigen keine großen Landflächen, wodurch die Probleme der Entwaldung oder des Verlusts von Lebensräumen verringert werden.

Benachteiligungen :

Hohe Kosten : Der Bau eines Gezeitendamms ist aufgrund der Komplexität der erforderlichen Infrastruktur und der hohen Baukosten eine erhebliche finanzielle Investition.

Auswirkungen auf das Ökosystem : Der Bau eines Gezeitendamms kann lokale Ökosysteme stören, Strömungen verändern und die Wanderung von Fischen und anderen Meereslebewesen beeinträchtigen.

Spezifischer Standort : Gezeitendämme können nur an Orten gebaut werden, an denen die Gezeiten hoch genug sind, um eine erhebliche Menge an Energie zu liefern. Dies schränkt die möglichen Standorte für diese Art der Installation ein.

Trotz dieser Herausforderungen stellen Gezeitendämme eine vielversprechende Energiequelle für Küstenregionen mit Hochwasser dar und bieten ein erhebliches Potenzial für eine saubere und nachhaltige Stromerzeugung.

Kinetische Energieerfassung : Unterwasserturbinen werden unter Wasser installiert, oft am Meeresboden oder an Unterwasserstrukturen befestigt. Sie sind so positioniert, dass sie der Meeresströmung oder den Gezeitenströmungen ausgesetzt sind. Wenn Wasser durch die Turbinenschaufeln fließt, bewirkt die Kraft der Strömung, dass sich die Turbine dreht und die kinetische Energie des Wassers in mechanische Energie umwandelt.

Elektrizitätserzeugung : Die Drehung der Turbine ist mit einem elektrischen Generator, in der Regel einem Generator, verbunden, der mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Der so erzeugte Strom wird dann über Seekabel in das Onshore-Stromnetz transportiert und an die Verbraucher verteilt.

Arten von Unterwasserturbinen :

Axialturbinen : Diese Turbinen haben Schaufeln, die um eine zentrale Achse angeordnet sind, ähnlich wie die Propeller eines Flugzeugs. Sie sind für den Einbau in relativ schnellen Meeresströmungen konzipiert und können unter einer Vielzahl von Bedingungen effektiv kinetische Energie einfangen.

Propellerturbinen : Diese Turbinen sehen aus wie große Propeller und sind so konzipiert, dass sie in konstanten und starken Meeresströmungen installiert werden können. Sie sind effektiv bei der Umwandlung von Energie aus regelmäßigen Gezeitenströmungen in Elektrizität.

Oszillierende Schaufelturbinen : Diese Turbinen haben Schaufeln, die mit der Bewegung des Wassers oszillieren oder oszillieren. Sie eignen sich für wechselnde Meeresströmungen und können bei niedrigen Geschwindigkeiten effektiv arbeiten.

Erneuerbare Energie : Unterwasserturbinen nutzen eine erneuerbare Ressource, die kinetische Energie von Meeresströmungen und Gezeiten, die durch die Gravitationskräfte von Mond und Sonne angetrieben wird.

Berechenbarkeit : Im Gegensatz zu anderen erneuerbaren Energiequellen wie Sonne und Wind sind Meeresströmungen und Gezeiten vorhersehbar, was eine genaue Planung der Stromerzeugung ermöglicht.

Geringe visuelle Auswirkungen : Da Unterwasserturbinen unter Wasser installiert sind, haben sie im Vergleich zu Onshore-Windturbinen oder Sonnenkollektoren nur minimale visuelle Auswirkungen, was sie in einigen Küstengebieten ästhetisch akzeptabler macht.

Hohe Vorlaufkosten : Der Bau und die Installation von Unterwasserturbinen können aufgrund der technischen und logistischen Herausforderungen, die mit der Installation und Wartung von Geräten unter Wasser verbunden sind, teuer sein.

Auswirkungen auf die Meeresumwelt : Obwohl sie optisch weniger aufdringlich sind als andere Energieanlagen, können Unterwasserturbinen die Meeresökosysteme beeinträchtigen und Lebensräume und Wanderungen von Meerestieren stören.

Wartung und Haltbarkeit : Unterwasserturbinen müssen regelmäßig gewartet werden und können aufgrund der rauen Meeresumgebung, in der sie betrieben werden, anfällig für Korrosion und Verschleiß sein.