Als „Tidenhub“ wird der Unterschied der Wasserhöhe im Verlauf der Gezeiten bezeichnet, also zwischen Niedrigwasser bei Ebbe und Hochwasser bei Flut. Gezeitenkraftwerke nutzen den Tidenhub zur Stromerzeugung, indem sie bei einsetzender Ebbe Wasser am Zurückfließen hindern. Es fließt stattdessen durch Turbinen ab und erzeugt so Strom. Mehr zur Idee, die Energie des Tidenhubs zur Stromerzeugung zu verwenden, erfahren Sie bei Türkiye Elektrik.
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Die Gravitation des Mondes ruft die Gezeiten hervor
Der Mond ist der Himmelskörper, welcher der Erde am nächsten ist. Trotz seiner verhältnismäßig geringen Größe beeinflusst er die Erde auf verschiedene Weisen. Am bedeutendsten ist seine Gravitationswirkung, die zweimal täglich Ebbe und Flut hervorruft.
Ein vollständiger Umlauf des Mondes um die Erde dauert etwas länger als eine Umdrehung der Erde um ihre eigene Achse: 24 Stunden und 52 Minuten. In diesem Zeitraum steht der Mond einmal direkt über einem Ort auf der Erde, zum Beispiel der Nordseeküste, und zieht dort Wasser an. Die entstehende Flut wird als Zenitflut bezeichnet. Zur gleichen Zeit herrscht auf der gegenüberliegenden Seite der Erde die Nadirflut, die durch die der Gravitation entgegengesetzt wirkende Fliehkraft des Wassers entsteht. Zwischen diesen beiden Flutbergen fließt das Wasser ab: Es herrscht Ebbe.
Neben der Gravitationswirkung des Mondes haben auch andere Faktoren Einfluss auf die Heftigkeit von Ebbe und Flut und somit auf den Tidenhub. Die Sonne wirkt, trotz ihrer großen Entfernung von der Erde, aufgrund ihrer immensen Masse auf diese ein. Befindet sie sich mit Erde und Mond auf einer Linie (ist also Voll- und Neumond), so entsteht das Phänomen der Springtide, bei der Flut und Ebbe verstärkt werden. Befinden sich Sonne und Mond hingegen von der Erde aus gesehen im rechten Winkel zueinander (bei Halbmond), so schwächt die Gravitation der Sonne die des Mondes ab und es kommt zur Nipptide, einer geringeren Flut und Ebbe. Auch der Wind hat Einfluss auf die Gezeiten: Ein starker Wind, der vom Land her auf das Meer hinaus weht, kann das zur Küste strömende Wasser zurückhalten und so eine Ebbe verstärken und verlängern. Wird hingegen eine Flut von heftigen, zum Land hin wehenden Winden begleitet, kann es zu einer Sturmflut kommen.
Die Stärke des Tidenhubs hängt zudem auch vom jeweiligen Standort auf der Erde ab. In der Ostsee, die von den Ozeanen durch die skandinavische Halbinsel fast vollständig abgetrennt ist, beträgt der Unterschied zwischen Ebbe und Flut weniger als einen halben Meter, an der deutschen Küste der Nordsee, einem Randmeer des Atlantiks, immerhin etwa zwei bis drei Meter. Der größte Tidenhub der Welt findet an der Ostküste Nordamerikas statt: In der kanadischen Bay of Fundy beträgt der normale Unterschied zwischen Ebbe und Flut rund 15 Meter, während es bei einer Springflut sogar 21 Meter sein können.
Gezeitenkraftwerke nutzen den Tidenhub zur Stromerzeugung
Um den Tidenhub zur Energiegewinnung zu nutzen, kommen Gezeitenkraftwerke zum Einsatz. Das Gezeitenkraftwerk bei Saint-Malo an der Mündung des Flusses Rance in der Bretagne nutzt einen Tidenhub von bis zu zwölf Metern zur Stromerzeugung. Dazu fließt bei Flut das ansteigende Wasser über eine Staumauer, hinter der es bei einsetzender Ebbe gefangen ist. Wenn Strom benötigt wird, öffnen sich Turbinen, durch die das zurückgehaltene Wasser ins Meer abfließen kann. Auf diese Weise wird die potentielle Energie des Wassers zunächst in die Drehenergie der Turbinen übersetzt, um anschließend mithilfe eines Generators in elektrische Energie umgewandelt zu werden.
Der Einsatz von Gezeitenkraftwerken ist eine grundsätzlich klimaneutrale Art der Energiegewinnung, die auf der Nutzung natürlicher Vorgänge basiert, ohne dass es dabei zur Freisetzung von klimaschädlichen Gasen kommt. Allerdings sind Gezeitenkraftwerke dennoch mit tiefen Eingriffen in die Umwelt verbunden, da der natürliche Ablauf von Ebbe und Flut verändert wird. Das stört die Lebensweise von im Wasser lebenden Tieren und Pflanzen im Einzugsgebiet erheblich. Da Gezeitenkraftwerke zudem an einen großen Tidenhub gebunden sind, kommen weltweit nur etwa 100 Standorte für sie in Frage.
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