Nutzung der Meeresströmungen für die nachhaltige Energieerzeugung

Die Ozeane beherrschen über 70% der Erdoberfläche und dienen als Reservoir für saubere Energieerzeugung durch kontinuierliche und vorhersehbare Meeresströmungen. Im Gegensatz zur schwankenden Natur der Wind- oder Sonnenenergie bieten Meeresströmungen einen konstanten Energiefluss, doch die Technologie zur effektiven Nutzung dieser Ressource steckt noch in den Kinderschuhen.

Eine bahnbrechende Studie, die in der Fachzeitschrift Renewable Energy veröffentlicht wurde, wurde von einem Team von Wissenschaftlern geleitet, das über 30 Jahre lang Daten von weltweit stationierten Bojen gesammelt hat. Diese Analyse, die mehr als 43 Millionen Datenpunkte umfasst, hat ein klareres Bild davon vermittelt, wo sich die stärksten und zuverlässigsten Meeresströmungen befinden. Die Studie zeigt besonders vielversprechende Regionen auf, vor allem vor Südostflorida und Südafrika, wo Meeresströmungen eine Leistungsdichte von über 2 500 Watt pro Quadratmeter aufweisen - etwa 2,5 Mal stärker als die besten Windenergiestandorte.

Der Forscher Mahsan Sadoughipour, Ph.D., kommentierte: "Unsere Studie ergab, dass etwa 75% Gebiete mit hoher Energiedichte rund 490.000 Quadratkilometer des Ozeans bedecken. Die meisten haben eine Energiedichte zwischen 500 und 1.000 Watt pro Quadratmeter". Diese Ergebnisse deuten auf ein beträchtliches Potenzial für die Energiegewinnung aus Meeresströmungen hin, insbesondere in Gebieten, in denen eine mittlere Energiedichte vorherrscht.

Der Prozess der Energiegewinnung aus Meeresströmungen stellt jedoch eine Reihe von Herausforderungen dar. Das tiefe Wasser und die starken Strömungen machen die Technik kompliziert, vor allem an Orten wie Japan, Brasilien und Teilen Südafrikas, wo starke Strömungen in Tiefen von über 1.000 Metern herrschen. James H. VanZwieten Jr., Ph.D., ein an der Studie beteiligter Assistenzprofessor, erklärte: "Die Tiefe und Stärke der Meeresströmungen haben großen Einfluss darauf, wie die Turbinen platziert werden müssen."

Die Variabilität der Meeresströmungen bereitet ebenfalls Schwierigkeiten, da saisonale Veränderungen den Zeitpunkt für eine optimale Energieerzeugung beeinflussen. So treten stärkere Strömungen vor der Ostküste der USA in der Regel in den wärmeren Monaten auf, was mit einem erhöhten Energiebedarf für die Kühlung zusammenfällt. Auch in Südafrika treten die stärksten Strömungen in den Sommermonaten auf, was die Energieplanung zusätzlich erschwert.

Die Studie unterstreicht die Notwendigkeit genauer Messungen, um die Zuverlässigkeit von Vorhersagen über den Energieausstoß von Meeresströmungen zu erhöhen. Dr. Yufei Tang merkte an: "In Regionen wie Brasilien und Südafrika gibt es nur wenige Messungen, was die Vorhersagen unsicherer macht." Eine Ausweitung der Datenerfassung, möglicherweise mit Hilfe von Techniken wie akustischen Doppler-Strömungsprofilern, könnte mehr von ihrem Energiepotenzial freisetzen.

Wenn die Technologie fortschreitet und mehr Daten zur Verfügung stehen, könnten die Meeresströmungen einen wichtigen Beitrag zum künftigen Energiebedarf leisten. Gabriel Alsenas, Leiter eines Zentrums für erneuerbare Meeresenergie, das an der Studie beteiligt war, sagte: "Diese bahnbrechende Forschung festigt Südostflorida als einen der besten Standorte für die Nutzung von Meeresströmungen." Die Unterstützung wichtiger Institutionen wie der National Science Foundation und des US-Energieministeriums unterstreicht die Bedeutung der Entwicklung dieser sauberen Energiequelle.

Aus der Studie geht hervor, dass das Potenzial der Meeresströmungsenergie zwar enorm ist, seine Verwirklichung jedoch erhebliche Investitionen und Innovationen erfordern wird. Es besteht ein klarer Bedarf an Fortschritten in der Turbinentechnologie und an Ausrüstungen, die den rauen Meeresbedingungen standhalten können, sowie an einer sorgfältigen Planung, um die Umweltauswirkungen zu berücksichtigen, die durch die Installation der Turbinen entstehen könnten.

Da der weltweite Strombedarf weiter steigt, könnte die Nutzung von Meeresenergie eine vielversprechende und nachhaltige Option sein, insbesondere für Küstengemeinden und Inseln, die nach wie vor stark auf importierte Brennstoffe angewiesen sind. Aber es gibt viele Hürden zu überwinden.