Woher kommt die Energie in einem Gezeitenkraftwerk?

8 Antworten

Ja, diese Energie kommt aus der Erdrotation.

Die Frage "Wieviele Gigawatt müsste man installieren um die Erdrotation um eine Sekunde pro Tag zu bremsen" müsste noch genauer gestellt werden:
Wieviele Gigawatt müsste man installieren um die Erdrotation um eine Sekunde pro Tag z.B. pro Jahr zu bremsen?" Denn wenn man konstant Leistung entzieht, reduziert sich die Rotationsgeschwindigkeit auch dauernd, bzw. erhöht sich die Tageslänge immer wieder um eine Sekunde (z.B. eben jedes Jahr).

Als Orientierungsgrössen vorerst das:

  • Die Rotationsenergie der Erde ist ungefähr 2,5·1029 J
  • Der gesamte Welt-Energie-Jahresverbrauch ist ca. 6.·1020 J(ca. 600 ExaJoule), entspricht rund 16TW Dauerleistung (TeraWatt)
  • Es würde also eine halbe Milliarde Jahre dauern, die Erde zum Stillstand zu bringen, wenn alle vom Menschen "konsumierte" Energie aus der Erdrotation käme

Mit der folgenden Formel von 1s Unterschied gibt es überschlagsmässig 6·1024 J.
Wobei
T1 = 1Tag = 86400s
T2 = verlangsamter Tag = 86401s

Bild zum Beitrag

Dieser Betrag auf ein Jahr verteilt (in welchem also die Drehzeit der Erde um 1s zunimmt) entspricht rund dem Zehntausendfachen des Jahresenergieverbrauchs!

Man müsste also 10'000x soviel Leistung an Gezeiten-Energie "installieren", wie die ganze Welt heute im Durchschnitt Energie bereitstellt bzw. verbraucht.
Also 160 PetaWatt oder 160 Millionen GigaWatt.

 - (Physik, Energie)
franzoo2 
Fragesteller
 06.09.2021, 16:45

Dankeschön - na das sind doch endlich mal Zhlen die ich nachrechen kann.

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zunächst wird die strömung des wassers zur energiegewinnung genutzt - so ähnlich wie an einem stausee oder an einem mühlrad. danach kann man sich fragen, woher die kraft kommt, die das wasser zum strömen benutzt wird. und erst dann wäre man bei der anziehungskraft, die der mond auf die weltmeere hat.

ich denke nicht, dass die erdrotation durch gezeitenkraftwerke beeinflusst wird - schliesslich störmt das wasser ja dorthin, wo es eben hinströmt. und die erdanziehungskraft wird auch nicht weniger, wenn jemand hinfällt.

ich habe einmal gelesen, dass im sommer die erde etwas langsamer rotiert - weil die bäume blätter haben. wie bei einer eiskunstläuferin, die sich um sich selbst dreht, wäre die erde mit blätter auf den bäumen langsamer, die wie ausgestreckte arme bei der eiskunstläuferin wirken würden.

ThomasJNewton  06.09.2021, 11:42

Die Erde rotiert in der Tat im Sommer langsamer, aber das liegt mehr daran, dass Eismassen in Polnähe schmelzen und in äquatornahe Gebiete fließen.

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PhotonX  06.09.2021, 11:54
ich habe einmal gelesen, dass im sommer die erde etwas langsamer rotiert - weil die bäume blätter haben. wie bei einer eiskunstläuferin, die sich um sich selbst dreht, wäre die erde mit blätter auf den bäumen langsamer, die wie ausgestreckte arme bei der eiskunstläuferin wirken würden.

Interessante Überlegung, aber der Effekt wäre wohl extrem klein, also kaum messbar. Außerdem, wenn wir hier Sommer haben, ist auf der Südhalbkugel Winter und umgekehrt. Das macht den Effekt noch wesentlich kleiner.

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Schokolinda  06.09.2021, 13:55
@PhotonX

ja, besonders groß ist der unterschied nicht und daher auch nicht spürbar.

aber die landmassen sind nicht gleichmäßig auf den halbkugeln verteilt, so dass im nördlichen sommer mehr baumgrün sei als im südlichen (stand da).

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PhotonX  06.09.2021, 13:57
@Schokolinda

Ja genau, sonst gäbe es ja gar keinen Effekt. Aber extrem klein ist er dadurch trotzdem.

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franzoo2 
Fragesteller
 06.09.2021, 15:24

Im Stausee oder Mühlrad wird Sonnenenergie genutzt! Das wasser wurde verdunstet und in den Bergen abgeregnet - dann "will" es wieder ins Meer der Höhenunterschied ist unsere EnergieQuelle.

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Gezeitenkraftwerke nehmen die Energie von Ebbe und Flut. Diese kommt durch die Erddrehung und den Mond zu Stande. Durch die Gezeiten werden die Erde und der Mond abgebremst. Das ist der Grund, weshalb wir vom Mond immer die gleiche Seite sehen. Der wurde schon völlig abgebremst. Die Energie kommt also von der Erddrehung.

die Erdrotation wird durch die Gezeiten ohnehin gebremst (deshalb entfernt sich der Mond langsam von der Erde) - Gezeiten finden ja nicht nur im Wasser statt sondern walken den ganzen Planeten durch - da macht so ein kleines Kraftwerk keinen Unterschied.

franzoo2 
Fragesteller
 06.09.2021, 15:19

Kommt ein Mopedfahrer an die Tanke und fragt was kostet ein tropfen Benzin - Nix - na dann röpfteln sie doch bitte mal meinen Tank voll.

Es ging mir nicht darum ob die Gezeitenkraftwerke die interstellaren Kräfte durcheinanderbringen könnten sondern nur darum wo die Energie herkommt.

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hologence  06.09.2021, 19:42
@franzoo2
nur darum wo die Energie herkommt

da diese Frage bereits in der Frage beantwortet wurde, blieb nur noch den Zweifel zu zerstreuen.

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Ja, das ist richtig, allerdings können wir durch das Installieren von mehr Gezeitenkraftwerken nicht dazu beitragen, dass die Mond- bzw. Erdrotation schneller verlangsamt wird. Wir können ja auch nicht durch das Installieren von mehr Solarzellen erreichen, dass die Sonne heller leuchtet und somit schneller ihren Wasserstoff aufbraucht. Ob die Solarzellen da sind oder nicht, erreicht immer dieselbe Menge an Energie pro Zeit die Erde. So auch bei den Gezeiten: Wären die Kraftwerke nicht da, würde die Energie einfach direkt in Wärme umgewandelt (Reibung), durch das Installieren von Gezeitenkraftwerken lassen wir die Energie noch einige Umwandlungen durchführen und dabei nützliche Geräte antreiben, bevor sie doch noch in Wärme umgewandelt wird.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Masterabschluss Theoretische Physik
franzoo2 
Fragesteller
 06.09.2021, 15:15

Ja richtig - die Sonnenstrahlen die meine Solarzelle nicht in Strom umwandeln werden reflktiert oder zu Wärme - aber der Wasserstoffvorrat der Sonne verringert sich permanent - es geht mir um das Gesetz der Physik - irgendwo muss die Energie herkommen !!!

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PhotonX  06.09.2021, 15:17
@franzoo2

Die kommt aus der Rotation des Systems Erde-Mond um den gemeinsamen Schwerpunkt der beiden. Aber der Witz ist, dass diese Energie dem System so oder so entzogen wird, ob wir nun ein Gezeitenkraftwerk hinbauen oder nicht.

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