12.01.2026

1. Gobales Potenzial der Gezeitenenergie.

Die Gezeitenströmung, hervorgerufen durch Ebbe und Flut, setzt rohe, wilde und gigantische Kräfte frei, indem sie riesige Mengen Wasser bewegt. Diese immense Energiequelle ist bisher weitgehend ungenutzt.

Das weltweite Potenzial ist beträchtlich: Schätzungen zufolge könnten weltweit etwa 3000 Gigawatt an Gezeitenenergie nutzbar gemacht werden, was theoretisch ausreicht, um ein Drittel der Menschheit mit Strom zu versorgen. Einige Experten halten es für möglich, dass Gezeitenströmungen wie jene bei den Orkney-Inseln eines Tages ein Fünftel des weltweiten Strombedarfs decken könnten.

Obwohl die Technologie noch in den Kinderschuhen steckt, insbesondere im Vergleich zur etablierten Wind- und Sonnenenergie, arbeiten Ingenieure weltweit daran, Maschinen zu entwickeln, die den extremen Bedingungen standhalten und diese sogar nutzen können. Die Bedingungen auf dem Meer sind brutal; Wasser, das mit 10 Knoten strömt, entwickelt die Kraft von 100 Knoten Wind, was sehr hohe Anforderungen an die Anlagen stellt.

2. Physikalische Grundlagen der Gezeiten.

Die gewaltige Energie, die für die Gezeitenströmungen genutzt werden soll, verdankt sich einem Phänomen hoch über dem Meer: der Bewegung der Himmelskörper durch das All:

Entstehung der Flutberge: Der Mond, der näher an der Erdoberfläche als am Erdkern ist, übt eine stärkere Schwerkraft auf die ihm zugewandte Seite des Planeten aus, wodurch ein "Berg" aus Wasser entsteht. Gleichzeitig wirkt die Schwerkraft des Mondes stärker auf den Erdkern als auf die vom Mond abgewandte Seite, was dort einen zweiten Wasserberg erzeugt.

Rotation und Wechsel: Diese beiden Wasserberge bilden die Flut, und da sich die Erde dreht, wandern sie um die Oberfläche des Planeten, was an den meisten Küsten zu einem zweimal täglichen Wechsel von Ebbe und Flut führt.

Springfluten: Stehen Erde, Mond und Sonne zweimal im Monat in einer Linie, addieren sich die Gravitationskräfte, was die Gezeiten noch stärker macht und zu sogenannten Springfluten führt.

3. Historische und konventionelle Nutzung.

Schon lange machen sich Menschen die gigantische Energie hinter dem Auf und Ab des Wasserstands zunutze. Ein historisches Beispiel sind Gezeitenmühlen, von denen eine hier seit 850 Jahren Getreide zu Mehl verarbeitet. Diese Mühlen nutzen einen Mühlenteich, der sich bei Flut über ein Einwegventil füllt. Bei Ebbe wird das Wasser abgelassen, um das Mühlrad anzutreiben und die Mühlsteine zu rotieren.

Während der industriellen Revolution verdrängte die Dampfkraft die Gezeitenkraft, da Kohle als Energiequelle rund um die Uhr zur Verfügung stand. Eine bemerkenswerte Ausnahme bildete das 1966 in Frankreich an der Mündung des Flusses Rance (Rons) errichtete Gezeitenkraftwerk, das noch heute in Betrieb ist und genug Strom für die nahe gelegene Stadt Rennes erzeugt. Die Anlage war jedoch umstritten, da der Bau teuer war und sie das Ökosystem der Flussmündung störte.

4. Moderne Gezeiten-Technologien und -Projekte.

Die Klimakrise befeuert die Suche nach sauberen Energiequellen und hat das Interesse an der Gezeitenkraft wiederbelebt. Ein klarer Vorteil der Gezeitenenergie gegenüber Wind- und Solarenergie ist ihre Verlässlichkeit: Gezeitenkarten reichen Hunderte von Jahren zurück, und die verfügbare Energiemenge zu einer bestimmten Zeit ist berechenbar.

4.1. Am Meeresboden montierte Turbinen (z.B. Seac Atlantis AR1500).

Diese Technologie verwendet Turbinen, die im offenen Ozean Strom erzeugen, ähnlich einer Windturbine, die auf dem Meeresboden in etwa 30 Metern Tiefe steht:

• Funktionsweise: Die Turbine wird durch die Gezeitenströmung angetrieben. Bei Flut fließt das Wasser in eine Richtung, und bei Ebbe dreht sich die Turbine um, um die entgegengesetzte Strömung zu nutzen. Die Strömung dreht den Rotor, der eine Welle in einer wasserdichten Gondel antreibt, wo ein Generator Strom erzeugt. Dieser Strom wird über ein Seekabel an Land ins Netz eingespeist.
• Leistung und Vorteile: Jede Einheit (z.B. die AR1500) kann etwa 650 Haushalte mit Strom versorgen. Sie sind einfacher und billiger zu bauen als traditionelle Gezeitenkraftwerke und umweltschonender. Nach der Installation verschwinden die Spuren menschlicher Aktivität in der unberührten Umgebung.
• Herausforderungen (Installation): Die Installation ist eine logistische Herausforderung. Die Strömung läuft meist 20 von 24 Stunden mit bis zu 15 km/h. Die Arbeiten müssen in den maximal einstündigen Ruhephasen zwischen Ebbe und Flut stattfinden, wenn die Strömung abnimmt. Die präzise Platzierung der Turbine auf dem Fundament im Meeresboden erfordert eine militärisch präzise Planung und moderne Positionierungssysteme.
• Projekt MeyGen: Im Pentland Firth – auch bekannt als das "Saudi-Arabien der Gezeitenenergie", wo Strömungen um die 15 km/h herrschen – werden zunächst vier AR1500-Turbinen installiert, um 2600 Haushalte zu versorgen.

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Entwicklung, Konstruktion und die Herausforderungen bei der Installation der Gezeitenturbine AR1500 des Unternehmens Seac Atlantis.

1. Zielsetzung und Entwicklungshintergrund.

Drew Blacksland von Seac Atlantis arbeitet seit Jahrzehnten an einer Technologie, die die gewaltige Kraft der Gezeiten nutzbar machen soll. Die Entwicklung der AR1500 ist Teil dieser Bestrebungen, die durch die Klimakrise und die Suche nach sauberen Energiequellen wieder an Bedeutung gewonnen haben. Der Hauptvorteil der Gezeitenenergie gegenüber Wind- und Solarenergie ist ihre Verlässlichkeit, da Gezeitenkarten Hunderte von Jahren zurückreichen und die verfügbare Energiemenge zu jeder Zeit berechenbar ist.

Im Juni 2016 begann in einem Forschungszentrum in Nordengland die Montage der Gezeitenturbine AR1500. Dieses Ereignis war ein sehr aufregender Moment für das Team, da es sich um die weltweit erste kommerziell nutzbare Gezeitenturbine für das größte Gezeitenkraftwerk der Welt handelt.

2. Konstruktion und Funktionsweise der AR1500.

Die AR1500 ist dafür konzipiert, im offenen Ozean Strom zu erzeugen.

2.1. Design und Stromerzeugung.

Die Turbine sieht aus wie eine Windturbine, die auf dem Meeresboden in etwa 30 Metern Tiefe steht:

• Antrieb: Angetrieben wird die Anlage durch die Gezeitenströmung.
• Funktionsweise bei Ebbe und Flut: Wenn das Wasser mit der Flut in eine bestimmte Richtung fließt, wird die Turbine angetrieben. Bei Ebbe dreht sich die Turbine um, um die entgegengesetzte Strömung zu nutzen.
• Technischer Aufbau: Die Strömung treibt den Rotor an und dreht eine Welle, die in einem wasserdichten Gehäuse – der sogenannten Gondel – steckt. Ein dort befindlicher Generator erzeugt Strom, der über ein Seekabel an Land in das Stromnetz eingespeist wird.
• Leistung und Wirtschaftlichkeit: Jede Einheit (AR1500) erzeugt ausreichend Energie, um 650 Haushalte mit Strom zu versorgen. Die Turbine ist so konstruiert, dass sie viel einfacher und billiger zu bauen ist als herkömmliche Gezeitenkraftwerke.

2.2. Dimensionen und Gewicht.

Die fertig montierte AR1500 ist eine imposante Anlage:

• Höhe: Sie ist 24 Meter hoch, was etwa vier bis fünf Stockwerken entspricht.
• Rotor: Der Rotor hat ungefähr die Fläche eines Tennisplatzes, und die einzelnen Rotorblätter sind 10 Meter lang. Je größer der Rotor, desto höher ist die Leistung und damit der Ertrag in Megawatt.
• Gewicht: Die Turbine selbst wiegt 150 Tonnen. Zusammen mit dem Fundament werden 1300 Tonnen Stahl bewegt.

3. Härtetest an Land.

Bevor die Turbine im Meer versenkt wurde, musste sie einen umfangreichen Härtetest an Land bestehen:

• Prüfstand: Die Welle der Turbine wurde ohne Rotorblätter auf den Prüfstand gestellt.
• Simulierte Belastungen: Dort wurden die extremen Belastungen simuliert, denen sie später unter Wasser ausgesetzt sein würde. Dies umfasste nicht nur die gleiche Drehkraft wie unter Wasser, sondern auch andere Kräfte, wie der Sog und der Druck des Wassers, die die Turbine nach hinten oder zur Seite biegen.
• Ergebnis: Der Härtetest dauerte sechs Wochen. Lager und Steuerungssysteme funktionierten auch unter den enormen Belastungen zuverlässig, was als absoluter Meilenstein für das Team gewertet wurde.

4. Einsatzgebiet und Installation (Projekt MeyGen).

Der Zielort für die AR1500 liegt vor der schottischen Nordküste, insbesondere im Pentland Firth – einem Kanal zwischen den Orkney-Inseln und dem schottischen Festland. Dieser Kanal wird wegen seiner Strömungen um die 15 km/h auch als das "Saudi-Arabien der Gezeitenenergie" bezeichnet.

4.1. Die logistische Herausforderung.

Die Installation der schweren Turbinen in diesen Gewässern ist eine logistische Herausforderung:

• Strömungsfenster: Die Strömung läuft 20 von 24 Stunden mit bis zu 15 km/h. Es gibt nur vier maximal einstündige Ruhephasen pro Tag, in denen die Strömung nachlässt, bevor sie die Richtung ändert. Die gesamte Arbeit muss auf diese kurzen Fenster mit militärischer Präzision geplant werden.
• Positionierung: Für die präzise Operation wird ein Spezialschiff mit einem topmodernen dynamischen Positionierungssystem benötigt, das per GPS das Schiff trotz der Strömung exakt über dem Fundament hält.
• Montage: Die Turbine muss auf einem Fundament im Meeresboden platziert werden, indem ein großer Pfeiler mit 2,5 Metern Durchmesser exakt in die dafür vorgesehene Öffnung am unteren Ende der Turbine trifft.
• Zeitdruck und Kosten: Da das Wasser extrem schnell fließt, besteht die Gefahr, dass die Turbine abtreibt, wenn die Strömung wieder zunimmt. Ein Abbruch in diesem kritischen Moment würde eine Verzögerung von sechs Stunden bedeuten, und jeder Tag auf See kostet 50.000 € oder mehr.
• Verbindungstechnik: Um die Komplexität zu reduzieren, wurden die Teile so konstruiert, dass sie sich fast von selbst wie bei einem Bajonettverschluss miteinander verbinden, wenn sie nur nah genug herangeführt werden.

4.2. MeyGen Projekt.

Seac Atlantis stellte zunächst vier 1,5-Megawatt-Turbinen (AR1500) im Pentland Firth auf. Dieses Projekt, genannt MeyGen, soll insgesamt 2600 Haushalte mit Ökostrom versorgen und markiert den Beginn von Gezeiten-Energieparks.

Die Turbinen können mithilfe von Spezialschiffen relativ schnell eingesetzt und zur Wartung oder Reparatur auch wieder geborgen werden.

5. Umwelt und Ausblick.

Die Technologie gilt als umweltschonend. Nach der Installation verschwinden die Spuren menschlicher Aktivität in der unberührten Umgebung. Seac Atlantis plant, diese Technologie weltweit einzusetzen, mit Projekten in Frankreich, Japan und China, wo bereits die erste 500-Kilowatt-Turbine installiert wurde.

4.2. Die größte schwimmende Turbine (Orbital O2).

Die Orbital O2, die größte Gezeitenturbine der Welt, wurde entwickelt, um durch ihre Größe (weniger Turbinen für die gleiche Energiemenge) die Stromproduktion zu verbilligen:

•  Konstruktion: Der Rumpf ist über 72 Meter lang (etwa so lang wie eine Boeing 747) und dient dazu, Auftrieb zu erzeugen, um der enormen Schubkraft der Rotoren entgegenzuwirken.
• Rotoren und Leistung: Die beiden Rotoren haben einen Durchmesser von jeweils 20 Metern. Jeder Rotor nimmt den gleichen Schub auf, den die Triebwerke eines Jumbojets beim Start erzeugen.
• Materialtechnologie: Meerwasser ist 100-mal dichter als Luft, was die Energiedichte im Gezeitenstrom erhöht. Im Gegensatz zu Windkraftanlagen können Gezeitenrotoren mit viel kürzeren Blättern dieselbe Leistung erzielen. Die 10 Meter langen Rotorblätter der O2 sind aus Carbon gefertigt, um die nötige Festigkeit und Steifheit zu gewährleisten, die den viel höheren Kräften unter Wasser standhalten muss.
• Konstruktive Herausforderungen: Die Rotoren erzeugen ein starkes Drehmoment, das die Konstruktion nach unten drückt. Der Rumpf muss dieser Kraft entgegenwirken, biegt sich aber trotzdem stark durch, weshalb sehr dicke Stahlteile (bis zu 70 mm) verwendet werden müssen. Die Fertigung erfordert höchste Präzision (Toleranzen von etwa 2 mm auf 3,8 m Länge).
• Wartungsoptimierung (O2-Ansatz): Im Gegensatz zu früheren Modellen (wie der SR2000), bei denen die Gondeln und Rotoren unter Wasser waren, wodurch Reparaturen lange Ausfallzeiten und hohe Kosten verursachten, wurde die O2 so konstruiert, dass alle kritischen Komponenten leicht zugänglich sind. Mithilfe einer leistungsstarken Hydraulik (75 Kilowatt Leistung) können Rotoren und Gondeln (über 100 Tonnen Gewicht) zur Wartung über die Wasseroberfläche gehoben werden, wodurch Reparaturen vor Ort durchgeführt werden können.

© https://www.orbitalmarine.com/technology/

Entwicklung der schwimmenden Turbine Orbital O2.

Die Orbital O2 wurde mit der Devise "Nicht kleckern, sondern klotzen" entwickelt, um die Stromproduktion zu verbilligen. Der Grundgedanke ist, dass eine größere Turbine benötigt wird, um die gleiche Menge an Energie mit weniger Einheiten zu erzeugen. Dies bedeutet einen geringeren Bedarf an Kabeln, Fundamenten und Befestigungsleinen, was letztendlich zu billigerem Strom führt.

1. Konstruktion, Abmessungen und die physikalische Herausforderung.

Die Konstruktion der O2 ist durch die Notwendigkeit gekennzeichnet, gewaltigen Kräften entgegenzuwirken, die durch das dichte und schnell fließende Meerwasser entstehen.

1.1 Rumpf und Auftrieb.

Der Rumpf der O2 ist mit über 72 Metern Länge so lang wie ein Jumbojet (Boeing 747). Diese enorme Länge ist notwendig, um genügend Auftrieb zu erzeugen und so der Schubkraft der Rotoren entgegenzuwirken:

• Rotoren und Schubkraft: Die Orbital O2 verfügt über zwei Rotoren. Jeder Rotor hat einen Durchmesser von 20 Metern, was zusammen größer als ein Basketballfeld ist. Jeder dieser Rotoren nimmt etwa den gleichen Schub auf, den die Triebwerke eines Jumbojets beim Start erzeugen.
• Drehmoment und Durchbiegung: Wenn sich die Rotoren drehen und Strom erzeugen, entsteht ein starkes Drehmoment, das den vorderen Teil der Konstruktion nach unten drückt. Obwohl der Auftrieb des Rumpfes dieser Kraft entgegenwirkt, um die "Nase" über Wasser zu halten, biegt sich die gesamte Struktur in der Mitte durch ("wie eine Banane").

1.2 Strukturfestigkeit und Präzision.

Aufgrund der enormen Kräfte, die auf den Rumpf einwirken, mussten die Ingenieure spezielle Maßnahmen ergreifen, um eine zu starke Durchbiegung und Belastung zu verhindern:

• Materialstärke: Es werden sehr dicke Stahlteile verwendet, wobei einige Stahlbleche rund 70 Millimeter dick sind. Die Außenhaut des Rumpfes selbst ist stellenweise bis zu 40 Millimeter dick – zum Vergleich: die Außenhaut von kommerziellen Schiffen oder Flugzeugträgern beträgt oft nur etwa 8 Millimeter.
• Fertigungspräzision: Die Herstellung des Rumpfes ist äußerst anspruchsvoll. Um den Kräften standzuhalten, muss die Struktur eine sehr gleichmäßige Form haben. Die Toleranzen für die Fertigung liegen bei etwa 2 Millimetern auf 3,8 Metern Länge, was eine hochpräzise Arbeit erfordert.

2. Die Evolution von der SR2000 zur O2: Optimierung der Wartung.

Die O2 ist stark an ein älteres Orbital-Modell, die SR2000, angelehnt. 

2.1. Lernerfolge der SR2000.

Die SR2000 wurde 2016 fertiggestellt und war mit 2 Megawatt Leistung und 505 Tonnen Gewicht die größte Gezeitenturbine ihrer Zeit. Sie trotzte während eines zweijährigen Testlaufs in den starken Strömungen vor den Orkney-Inseln bis zu 4 Meter hohen Wellen und stellte Leistungsrekorde auf:

• Schwachstelle der SR2000: Trotz des Erfolgs hatte die SR2000 gravierende Schwächen. Die Halterungen der Rotoren waren so konstruiert, dass sie hochgeklappt werden konnten, um die Turbine einfacher in den Hafen zu schleppen. Allerdings blieben Rotoren und Gondeln immer unter Wasser und waren daher schlecht zugänglich.
• Folgen des Konstruktionsfehlers: Wartungs- oder Reparaturarbeiten erforderten entweder das Herausheben der gesamten Turbine oder eine Fahrt ins Trockendock, was lange Ausfallzeiten und hohe Kosten verursachte. Selbst kleine Probleme, wie eine durchgebrannte Sicherung, konnten die Turbine wochenlang außer Gefecht setzen.

2.2. O2: Der "Halleluja-Moment" der Zugänglichkeit.

Die wichtigste Priorität bei der Konstruktion der O2 war die Reduzierung der Wartungs- und Instandhaltungskosten:

• Wartungsstrategie: Im Gegensatz zur SR2000 wurde die O2 so konzipiert, dass alle kritischen Komponenten leichter zugänglich sind. Die Beine (Stützen) wurden so modifiziert, dass Rotoren und Gondeln über die Wasseroberfläche gehoben werden können. Dies ermöglicht Reparaturen an Ort und Stelle, wodurch die Anlage nicht mehr geschleppt werden muss.
• Hydraulisches Hochklappsystem: Um die über 100 Tonnen schweren Gondeln und Rotoren zur Oberfläche zu hieven, war eine leistungsfähigere Hydraulik erforderlich. Dieses hydraulische Hochklappsystem benötigt 75 Kilowatt Hydraulikleistung und wurde im Juli 2020 erfolgreich getestet.

3. Rotorblatt- und Materialtechnologie.

Die Rotorblätter sind ein entscheidendes Element, um die Dichte des Wassers effizient zu nutzen.

• Dichtevorteil: Meerwasser ist 100-mal dichter als Luft. Dies führt zu einer viel höheren Energiedichte im Gezeitenstrom, sodass Gezeitenrotoren mit viel kürzeren Blättern dieselbe Leistung erzielen können wie Windturbinen.
• Material und Festigkeit: Die Rotorblätter der O2, die über 10 Meter lang sein werden, werden aus Carbon gefertigt. Dieses Material bietet die nötige Festigkeit und Steifheit, um den wesentlich höheren Kräften unter Wasser standzuhalten, die auf ein Gezeitenrotorblatt wirken.
• Oberflächenveredelung: Um einen möglichst effizienten Stromfluss zu gewährleisten und Verwirbelungen zu vermeiden, muss das Wasser möglichst reibungsfrei über die Oberfläche gleiten. Obwohl computergesteuerte Fräsen die hydrodynamische Form exakt nachbilden, müssen unerwünschte Rillen von Hand weggeschliffen werden, um eine perfekt polierte Oberfläche zu erzielen.

Nach der Montage der Gondeln und Rotoren im Januar und Februar 2021 in Dandi (einschließlich der Ankunft der Carbonflügel) ist geplant, die O2 vor den Orkney-Inseln zu testen, um mehr Strom einzuspeisen als jede andere Gezeitenturbine zuvor.

4.3. Schwimmende Wartungsplattformen (Sustainable Marine Energy).

Um das Risiko und die Kosten der Unterwasserwartung zu minimieren, entwickelte Sustainable Marine Energy schwimmende Plattformen:

• Funktionsweise: Die Plattform ähnelt einem konventionellen Schiff, ist aber am Boden festgemacht. Die relativ kleinen Rotoren werden von der Plattform aus ins Wasser abgesenkt. Bei wechselnder Strömungsrichtung dreht sich die Plattform automatisch mit, um sowohl bei Ebbe als auch bei Flut Strom zu produzieren.
• Vorteile: Die Plattform ist leicht mit einem kleinen Boot erreichbar, was einfache Wartungen ermöglicht. Turbinen sollten so hoch wie möglich positioniert werden, da die Strömung an der Oberfläche stärker ist (weniger Reibung und Hindernisse).
• Kräfte: Die Schubkraft einer Turbine kann der eines Eurofighter Typhoon mit vollem Nachbrenner entsprechen, was enorme Anforderungen an die Verankerungsleinen stellt.

Entwicklung der schwimmenden Wartungsplattformen (Sustainable Marine Energy, SME).

Die Entwicklung der schwimmenden Wartungsplattformen durch Sustainable Marine Energy (SME) stellt einen wichtigen technologischen Ansatz in der Nutzung der Gezeitenenergie dar, der darauf abzielt, die hohen Kosten und logistischen Herausforderungen herkömmlicher Unterwasseranlagen zu umgehen. 

1. Motivation und Entwicklung des neuen Konzepts.

Jason Hayman, CEO von Sustainable Marine Energy, sammelte zunächst Erfahrungen mit Gezeitenturbinen der ersten Generation, die am Meeresboden installiert wurden. Obwohl diese Anlagen großes Potenzial zeigten, war die Schlussfolgerung, dass die Technologie viel einfacher und billiger umgesetzt werden musste.

Daraufhin entwickelte Jasons Team im Jahr 2017 eine neue Anlage für die Gezeitenströmung an den Falls of Laura in Schottland, basierend auf einer schwimmenden Plattform.

2. Aufbau und Vorteile der ersten schwimmenden Plattform.

Das grundlegende Konzept der Plattform wurde entwickelt, um die Kosten für Wartung und Instandhaltung drastisch zu reduzieren:

• Konstruktion und Wartung: Die Plattform ist als ein dem konventionellen Schiff ähnlicher Rumpf konzipiert, der am Meeresboden festgemacht wird. Der entscheidende Vorteil ist, dass die Plattform einfach mit einem kleinen Boot erreichbar ist. Wartungsarbeiten – wie das Auswechseln einer Sicherung, die Montage neuer Rotorblätter oder Tests – sind dadurch unkompliziert.
• Energieproduktion: Von der Plattform aus werden vier relativ kleine Rotoren ins Wasser abgesenkt. Während der Gezeitenströme erzeugen die Turbinen 280 kW Strom.
• Dynamik: Ändert sich die Strömungsrichtung bei Ebbe und Flut, dreht sich die Plattform automatisch mit, wodurch sowohl bei Ebbe als auch bei Flut kontinuierlich Strom produziert wird. Der erzeugte elektrische Strom wird unter Wasser gewonnen, an Bord in einem Container umgewandelt und anschließend ins Netz eingespeist.
• Physikalischer Vorteil: Die Positionierung nahe der Wasseroberfläche ermöglicht es, die maximale Energie zu gewinnen, da die Strömung dort stärker ist (geringere Reibung und weniger Hindernisse als am Meeresgrund).
• Kräfte und Verankerung: Trotz der geringeren Größe der Rotoren sind die auf die Struktur wirkenden Kräfte enorm. Die Schubkraft einer Turbine kann der eines Eurofighter Typhoon mit vollem Nachbrenner entsprechen. Die wichtigste Herausforderung war daher, dass die Verankerungsleinen diesen enormen Kräften standhalten. Tests in Schottland zeigten, dass die Plattform und ihre Verankerung den Belastungen unter Wasser erfolgreich standhielten.

3. Skalierung: Die Entwicklung der Sechs-Turbinen-Plattform.

Nachdem die Funktionalität und Robustheit der ersten Plattform bewiesen waren, fokussierte sich das Team auf die Skalierung der Technologie, um mehr Leistung, mehr Schub und mehr Turbinen zu ermöglichen:

• Zielort der größeren Anlage: Das Team entwickelte eine größere Plattform mit sechs Turbinen, die für die Bay of Fundy in Kanada bestimmt ist.
• Extreme Herausforderung: Die Bay of Fundy ist berüchtigt für ihre extremen Gezeitenbedingungen. Sie wird als der "Mount Everest der Gezeitenstandorte" bezeichnet und weist den höchsten Tidenhub der Welt (16 Meter) sowie Strömungen von 10 bis 12 Knoten (5 bis 6 Meter pro Sekunde) auf,.

4. Tests im Flow Wave Testtank.

Um sicherzustellen, dass die neue, größere Konstruktion diesen extremen Belastungen standhält, wurde ein maßstabsgetreues Modell der Sechs-Turbinen-Plattform im Flow Wave Testtank in Edinburgh getestet:

• Simulationsfähigkeit: Dank seiner kreisrunden Form kann der Testtank jede mögliche Kombination von Wellen, Strömungen und Wassertiefe erzeugen, um die realen Bedingungen der Bay of Fundy akkurat nachzubilden. Das Team simulierte auch Extrembedingungen wie einen Hurrikan oder Monsterwellen.
• Zwischenfall und Robustheit: Als die Pumpen im Tank auf Hochtouren liefen, um die extremen Gezeiten nachzubilden, riss plötzlich ein Verankerungskabel des Modells. Obwohl das Problem auf einen Montagefehler des Modells zurückgeführt werden konnte,, zeigte der Zwischenfall die Robustheit der Konstruktion: Selbst mit einem Verankerungskabel weniger funktionierte die Plattform im Tank einwandfrei.
• Validierung: Nach erfolgreicher Reparatur und Durchführung des Tests auf höchster Stufe bestätigten die Ergebnisse die Computersimulationen. Das Team war zuversichtlich, dass die Plattform auf offenem Meer eingesetzt werden kann und die Erwartungen erfüllt.

5. Realbedingungen und zukünftiges Potenzial.

Am 1. Februar 2021 begann der Test der schwimmenden Plattform unter Realbedingungen in der Bay of Fundy in Nova Scotia. Auf dem Höhepunkt der Flut fließt dort viermal mehr Wasser hindurch, als durch alle Flüsse der Welt zusammen.

Die Technologie von Sustainable Marine Energy eignet sich insbesondere dazu, abgelegene Inseln und Küstenregionen mit einer zuverlässigen und nachhaltigen Energiequelle zu versorgen, besonders dort, wo die Sonne unregelmäßig scheint und der Wind nicht ständig weht,. Dies markiert die nächste Generation der Gezeitenkraftwerke, die nicht mehr unter Wasser versteckt sind, sondern Wartung und Zugänglichkeit priorisieren.

4.4. Unterwasser-Drachen (Minesto Deep Green Technologie).

Minesto verfolgt einen grundlegend anderen Ansatz, um Gezeitenenergie auch in schwächeren Strömungen nutzbar zu machen, wo konventionelle Turbinen ineffizient wären.

• Konzept: Die Technologie basiert auf einem Unterwasserdrachen (Prototyp DJ 100), der am Meeresboden verankert ist und kontinuierlich eine Acht fliegt. Das Prinzip ist vergleichbar mit einem Drachen, der in Windstille nur durch ständige Bewegung in der Luft bleibt.
• Geschwindigkeit und Effizienz: Der Drachen bewegt sich deutlich schneller als das Wasser selbst. Dadurch, dass er die Energie des Wassers über eine große Fläche einsammelt, kann er viel mehr Strom erzeugen als eine stationäre Anlage.
• Steuerung: Ein Rudermodul, Höhenruder und ein eingebautes Steuermodul (mit Kreiselinstrument und Sensoren) steuern die Unterwasserflugbahn automatisch. Schon ein Grad Unterschied kann die Flugbahn erheblich beeinflussen, weshalb höchste Präzision bei der Kalibrierung erforderlich ist.
• Potenzial: Die Technologie kann in Meeren überall auf der Welt eingesetzt werden. Trotz schwacher Strömungen konnte der Prototyp DJ 100 117 Kilowatt Strom erzeugen. Langfristig sprechen Experten von einem Potenzial, das mit der heutigen Kernenergie vergleichbar ist.

Entwicklung der Unterwasser-Drachen Minesto Deep Green Technologie.

Die Entwicklung der Minesto Deep Green Technologie, basierend auf dem Prinzip des Unterwasser-Drachens, stellt einen grundlegend neuen Ansatz in der Gezeitenenergienutzung dar, der darauf abzielt, auch Standorte mit schwächeren Strömungen weltweit erschließen zu können.

1. Grundlegendes Konzept und Motivation.

Die Minesto-Technologie unterscheidet sich von allen anderen derzeitigen Gezeitenlösungen. Der CEO, Martin Edlund, ist zuversichtlich, dass dieses System auch in schwächeren Strömungen Energie produzieren kann. Die zentrale Idee ist, eine am Meeresboden befestigte Anlage nicht stationär zu installieren, sondern sie ständig in Bewegung zu halten:

• Vergleich zum Drachen: Das Prinzip ähnelt einem Drachen, der in Windstille nur durch ständige Bewegung in der Luft bleibt und so Windenergie auf einer größeren Fläche einsammelt.
• Der Unterwasser-Ansatz: Die Minesto-Technologie lässt sich als ein am Boden befestigtes Flugzeug beschreiben, das unter Wasser fliegt. Dieses Konzept ermöglicht es, die Energie des Wassers über eine große Fläche einzusammeln.
• Geschwindigkeitsvorteil: Der Unterwasserdrachen ist am Meeresboden verankert und fliegt kontinuierlich eine Acht. Dabei bewegt er sich deutlich schneller als das Wasser selbst. Weil das System die Energie des Wassers über eine große Fläche einsammelt, kann es viel mehr Strom erzeugen, als wenn es an einer Stelle stillstehen würde.
• Globales Potenzial: Dieser technologische Ansatz kann in Meeren überall auf der Welt eingesetzt werden, was als ein riesiger Vorteil gilt.

2. Aufbau und Steuerung des Deep Green Prototyps (DJ 100).

Der Prototyp des Deep Green 100 (DJ 100) besitzt Flügel wie ein Flugzeug. Der Rotor an der Vorderseite dreht sich und erzeugt Strom, der durch ein Kabel nach unten und dann zum Ufer geleitet wird.

Steuerungskomponenten.

Die entscheidende technische Herausforderung liegt in der präzisen Kalibrierung und Steuerung der Unterwasserflugbahn:

1. Rudermodul: In der Entwicklungshalle wurden Getriebe, Generator und das Rudermodul getestet, um sicherzustellen, dass der Drachen unter Wasser manövrieren kann. Das Rudermodul beinhaltet das Ruder (zur Steuerung der Flugbahn) und die Höhenruder (die im Grunde das Gaspedal sind).
2. Präzision: Da schon ein 1 Grad Unterschied einen riesigen Einfluss auf die Flugbahn hat, muss alles exakt stimmen, um das Beste aus dem System herauszuholen.
3. Steuermodul und Sensoren: Ruder und Höhenruder sind mit einem eingebauten Steuermodul verbunden. Darin läuft alles zusammen; das Team programmiert den Systemcode in diese Steuereinheit und gibt dem Drachen vor, wie er fliegen soll. Der Drachen stellt sich dann automatisch innerhalb der vorgegebenen Parameter (Geschwindigkeit, Tiefe usw.) ein. Um die richtigen Entscheidungen treffen zu können, verfügt der Drachen über ein Kreiselinstrument und Sensoren, die dem Steuermodul ständig Tiefe, Geschwindigkeit und Position mitteilen.

3. Entwicklungsprozess und Testergebnisse.

Das Minesto-Team hat über zehn Jahre lang Unterwasserdrachen vor den Küsten von Nordirland und Wales getestet. Während dieser Zeit wurden die Verankerungen im Meeresboden optimiert, effiziente Systeme für den Stromtransport an die Küste entwickelt und die Flugeigenschaften des Drachens verbessert. Die neue Version (DJ 100) wurde als "Formel 1 Rennwagen" im Vergleich zum früheren Modell beschrieben:

• Testort: Der DJ 100 wurde vor den Färöer Inseln im Nordatlantik getestet. Die Strömung dort ist schwächer als in Orkney oder Kanada, aber immer noch stark genug.
• Infrastruktur und Verzögerung: Für den Test musste die nötige Infrastruktur aufgebaut, die Befestigung am Meeresgrund vorbereitet und die Leitung zum Festland verlegt werden. Während der Tests trat ein Problem in Form eines System-Lags auf, der eine Reparatur erforderte, was die Grenzen der Technologie aufzeigte.
• Leistungsergebnisse: Obwohl der Test mit angezogener Handbremse begann, lag das Ziel bei einer Leistung von 100 Kilowatt. Zur Freude des Teams wurde das System über diese Auslegung hinaus getestet und schaffte 101 Kilowatt und schließlich sogar 117 Kilowatt Strom. Diese Tests waren die bisher wichtigsten, um zu beweisen, dass die Anlage die behauptete Strommenge erzeugen kann.

4. Zukünftiges Potenzial.

Der Prototyp erzeugt zwar nur einen Bruchteil der Energie, die größere Turbinen erzielen könnten. Minesto plant jedoch, als nächsten Schritt eine zehnmal stärkere Maschine zu bauen, was als der Aufstieg in die erste Liga betrachtet wird.

Langfristig sehen Experten für die Minesto-Technologie ein Potenzial, das mit der heutigen Kernenergie vergleichbar ist. Es handelt sich demnach nicht um ein Nischenprodukt, sondern um eine Technologie, die eine globale Rolle bei der Entwicklung der Menschheit spielen könnte. Rund um den Globus gibt es Tausende potenzieller Einsatzorte für diese Technologie.

5. Vorteile, Herausforderungen und Umweltaspekte.

5.1. Vorteile der Gezeitenenergie.

Der größte Vorteil der Gezeitenenergie liegt in ihrer Berechenbarkeit und Verlässlichkeit. Im Gegensatz zu Wind und Sonne weiß man, wann die Gezeiten kommen und gehen, was eine planbare Stromversorgung ermöglicht.

5.2. Umweltaspekte und Bedenken.

Die Einführung von Turbinen in die natürliche Umgebung wirft Fragen nach den Auswirkungen auf die lokale Umwelt auf:

• Lärmemissionen: Gezeitenturbinen sind Maschinen, die Lärm verursachen. Dieser Lärm ist eine Form der Umweltverschmutzung.
• Tierschutz: Es besteht die Sorge, dass Meeressäuger und größere Meeresbewohner zu nah an die Turbinen herankommen könnten. Die Forscher stehen vor einem schmalen Grat: Das Geräusch muss laut genug sein, um Tiere zu warnen, damit sie Abstand halten, aber nicht zu laut, damit sie nicht die gesamte Umgebung meiden. Beobachtungen zeigten, dass Robben, Schweinswale und sogar größere Wale unbeeindruckt blieben und einfach außen herum schwammen.

5.3. Herausforderungen und Grenzen.

Obwohl die Technologie existiert, bezweifeln einige Experten, dass Gezeitenenergie jemals die Bedeutung von Wind- oder Solarenergie erreichen wird. Der Hauptgrund ist, dass es weltweit nicht genug Standorte mit ausreichend starker Strömung gibt; an den meisten Küsten fließt das Wasser zu langsam für konventionelle Turbinen.

6. Wichtige Gezeitenstandorte.

Die Nutzung der Gezeitenenergie hängt stark von geeigneten Standorten mit stark ausgeprägten Gezeiten und engen Kanälen ab:

Orkney Inseln (Schottland): 

Aufgrund der Lage zwischen Nordatlantik und Nordsee und der Strömung durch enge Kanäle ist die Gezeitenenergie hier gewaltig. Schätzungen zufolge fließen etwa 20 % der europäischen Gezeitenenergie um die Inseln.

Pentland Firth (Schottland): 

Der Kanal zwischen den Orkney-Inseln und dem schottischen Festland wird aufgrund seiner gewaltigen Strömung (um die 15 km/h) als das "Saudi-Arabien der Gezeitenenergie" bezeichnet. Hier könnten 4,2 GW Strom erzeugt werden.

Bay of Fundy (Kanada): 

Dieser Ort ist berüchtigt für seine extremen Bedingungen. Er weist den höchsten Tidenhub der Welt (16 m) auf und Strömungen von 10 bis 12 Knoten (5 bis 6 m pro Sekunde). Die Bay of Fundy wird als der "Mount Everest der Gezeitenstandorte" bezeichnet.

Zusammenfassung und Ausblick.

Die Gezeitenenergie erlebt eine Wiederentdeckung und eine technologische "Gezeitenwende". Hersteller wie Seac Atlantis, Sustainable Marine Energy und Orbital planen, ihre bahnbrechenden Technologien weltweit einzusetzen. Die Entwicklung des schwimmenden Ansatzes durch Sustainable Marine Energy zielt darauf ab, abgelegene Inseln und Küstenregionen zuverlässig zu versorgen. Die Minesto-Technologie bietet die Perspektive, Tausende potenzieller Standorte mit schwächeren Strömungen zu erschließen.

Obwohl die Gezeitenkraftwerke einst von den billigeren fossilen Brennstoffen verdrängt wurden, kommt die Gezeitenenergie nun zurück, da die Auswirkungen fossiler Brennstoffe auf den Planeten bekannt sind. Ein goldenes Zeitalter der Energie aus dem Ozean könnte bevorstehen.

Disclaimer / Abgrenzung

Stromzeit.ch übernimmt keine Garantie und Haftung für die Richtigkeit und Vollständigkeit der in diesem Bericht enthaltenen Texte, Massangaben und Aussagen.

Quellen, Januar 2026.

Warum diese unbekannte Technologie die Energiegewinnung für immer verändern wird: Progress Deutschland
https://www.youtube.com/watch?v=jMr3kaFgQ1k&t=740s

Vielen Dank an die Hersteller für die Media-Seiten und -Bilder:

https://minesto.frontify.com/d/C2QTuQ6m2RRx/media-library

https://www.orbitalmarine.com/o2-x/
https://www.orbitalmarine.com/technology/

https://ampeak.energy/tidal-stream/meygen/