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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Energiegewinnung aus Seewasser-Wärme |
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| | | Auf Hawaii soll ein Kraftwerk entstehen, das elektrische Energie mit Hilfe der Temperaturunterschiede von Meerwasser gewinnt. Wie das amerikanische Magazin "Technology Review" meldete, sollen die Bauarbeiten an dem Seewasser-Kraftwerk nächstes Jahr beginnen. |
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Das Kraftwerk steht unter der Befugnis des "Natural Energy Laboratory of Hawaii" (NELHA) und basiert auf einer Technik, die bereits seit dem 19. Jahrhundert bekannt ist - der so genannten "Ocean Thermal Energy Conversion" (OTEC).
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Idee aus dem 19. Jahrhundert
Die Idee zu dieser Form der Energiegewinnung ist tatsächlich nicht ganz neu: "Entdeckt" wurde sie nämlich bereits 1881 durch den französischen Physiker Jacques Arsene d'Arsonval. Einer seiner Schüler, der Franzose Georges Claude, baute schließlich 1930 auf Kuba den ersten OTEC-Prototypen, der damals immerhin rund 22 Kilowatt Strom erzeugte. D'Arsonval ist übrigens heute eher bekannt, weil ein Galvanometer nach ihm benannt ist. |
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Einfaches Prinzip liefert Energie |
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Die OTEC funktioniert nach einem relativ einfachen Prinzip: Seewasser weist sehr unterschiedliche Temperaturen auf. Mit Hilfe dieser Wärmeunterschiede lassen sich Turbinen antreiben, die rund um die Uhr elektrische Energie gewinnen. Und dies mit minimalsten Auswirkungen auf die Umwelt.
Auf diese Weise sollen täglich ein bis 1,4 Megawattstunden elektrische Energie erzeugt werden. Eine Menge, die in Österreich immerhin ausreichen würde, um rund 500 Haushalte mit Strom zu versorgen.
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OTEC im Detail: Warmes und kaltes Wasser ... |
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Große Teile der tropischen und subtropischen See weisen bis zu 24 Grad Wärmeunterschiede auf zwischen dem wärmeren Oberflächen-Wasser und dem etwa zwei bis dreitausend Meter darunter liegenden Wasser.
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... erwärmt Ammoniak und kühlt es wieder |
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Das neue Kraftwerk wird sich diese unterschiedlichen Temperaturen zu Nutzen machen: Ein Ammoniak-Wasser-Gemisch wird durch das warme Oberflächenwasser erwärmt, so dass das Ammoniak verdampft. Dabei treibt es eine Turbine an.
Die Turbine ist an einen Generator angeschlossen und erzeugt Strom. Das Gas wird schließlich durch herauf gepumptes kaltes Tiefenwasser wieder verflüssigt und kann erneut dem Kreislauf zugeführt werden.
Für die auf Hawaii geplante Anlage wird gerade ein neues Tiefenwasser-Rohr konstruiert: Mit einem Durchmesser von knapp 140 Zentimetern und einer Länge von fast 3.000 Metern. Die Kosten alleine für das neue Rohr betragen rund 11,2 Millionen US-Dollar.
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Weitere Nutzungs-Möglichkeiten
OTEC soll in Zukunft nicht nur zur reinen Stromerzeugung genutzt werden. Zur Zeit wird auch untersucht, in wieweit die Methode dazu geeignet ist, um Frischwasser zu erzeugen bzw. nährstoffreiches Tiefenwasser für die "maritime" und küstennahe Landwirtschaft bereitzustellen. |
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Ähnliche Konzepte aus den 70ern |
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Im Zuge der großen Ölkrise in den 1970er Jahren wurden in den USA bereits ähnliche Konzepte entworfen. Rund 200 Millionen US-Dollar wanderten damals in die Forschung, doch mehr als ein Haufen Experten-Berichte blieb nicht übrig.
Sollte sich das neue Kraftwerk als Erfolg erweisen, so wird sich in den nächsten Jahren sicherlich die Forschung in diesem Gebiet intensivieren. Schon jetzt arbeiten US-Firmen wie etwa "Sea Solar Power" an der kommerziellen Nutzung der "Mereswasser-Energie".
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Energie aus den Wellen |
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Energie aus der mechanischen Kraft von Meeres-Wellen wird allerdings schon länger gewonnen. Japan hat schon 1988 mit dem Bau des ersten wellenbetriebenen Kraftwerkes begonnen. Dabei wird die Wellenkraft zur Erzeugung von Druckluft genutzt.
Anfang 1997 installierten Wissenschaftler an der schottischen Küste ein Wellenkraftwerk. Dem Vorgängermodell, Osprey I war wenig Glück beschieden: Im Sommer 1995 wurde es kurz nach seiner Fertigstellung bereits von leichter Dünung beschädigt und dann von einem Sommersturm endgültig zerstört.
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Energie aus Wellen
Die Meereswelle ist eine rhythmische Schwingung des Meerwassers. Die einzelnen Moleküle in einer Wasserwelle, bewegen sich im Kreis, aber die Energie bewegt sich in eine Richtung. Durch periodische Änderung der Wasserspiegelform entsteht die Transversale Welle, die quer zur Laufrichtung fließt. Dabei pflanzen sich nicht die Wassermassen, sondern die Bewegungsvorgänge fort, im Gegensatz zur Meeresströmung. Die durchschnittliche Wellengeschwindigkeit beträgt 10 - 15 m/sec., es ist selten über 30 m/sec.. Die Wellenenergie eröffnet interessante Nutzungsmöglichkeiten. In Frankreich, Großbritannien, Japan, den USA und Deutschland gibt es Forschungsgruppen, die an der Entwicklung ganz unterschiedlicher technischer Systeme von Wellenkraftwerken arbeiten. |
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 Mehr zu Wellenkraftwerken |
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Hoher Nutzungsgrad erwartet |
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Osprey erzeugt Strom, indem Meereswellen in einer Säule gleichsam eingefangen werden. Das auf- und absteigende Wasser verdrängt Luft, welche die Turbinenschaufeln antreibt.
Die konstante Nutzenergie von Meereswellen weltweit wird auf etwa 400 Gigawatt geschätzt, das entspricht einem guten Drittel der jährlichen Stromerzeugung.
(red)
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01.01.2010 |
