Strom aus Wellen

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Ähnlich wie an der Meeresoberfläche treten auch in der Tiefe - an der Grenzfläche zwischen zwei Wasserschichten mit unterschiedlicher Dichte - Wellen auf.

Interne Wellen sind gewissermaßen das „Unter-Wasser-Gegenstück“ zu den üblichen Oberflächenwellen und überall in den Ozeanen zu finden. Vor allen durch Wind und Gezeitenkräfte angeschoben, können sie Tausende von Kilometern zurücklegen bevor sie brechen. Das macht es nicht einfach, sie zu beobachten und in Klimamodelle zu integrieren.

Konkret schiebt sich die Gezeitenflut zweimal täglich vor der Südküste Taiwans durch die Meerenge von Luzon. Unterseeklippen stauen dabei die Strömungen auf, bis sie über die Hindernisse schießen. Dabei schwappt kaltes Tiefenwasser nach oben. Dann verliert das Wasser an Schwung und sackt wieder ab. Hierdurch entsteht eine steile Welle, die das Wasser mehr als 10.000-mal stärker in Bewegung versetzt als Oberflächenwellen.

Gemäß einer Studie, die in der angesehen amerikanischen Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, und für die 15 Jahre entsprechende Daten gesammelt wurden, könnten interne Wellen im Südchinesischen Meer bis zu 75% von Taiwans Strombedarf decken.

Ein internationales Forschungsteam mit 42 physikalischen Ozeanographen aus Taiwan, Kanada, Frankreich, Südkorea und den USA hat herausgefunden, dass interne Wellen im Südchinesischen Meer bis zu 200 Meter an Höhe erreichen können bevor sie brechen. Mit den Wellen könnten etwa 30 Gigawatt Strom pro Jahr erzeugt werden. Das entspricht ca. 75% von Taiwans derzeitiger Stromerzeugungskapazität, erklärte Yang Ying-jang, einer der Forscher und Dozent am Institut für Ozeanographie der National Taiwan University (NTU).

Den Forschern sei es erstmals gelungen, den Verlauf der internen Wellen vollständig zu verfolgen. So haben sie bei einer Computersimulation herausgefunden, dass die internen Wellen in der Luzonstraße, zwischen der Hengchun-Halbinsel in Südtaiwan und der philippinischen Insel Luzon, die stärksten der Welt seien. Diese Wellen entstehen durch Strömungen, die vom Pazifischen Ozean in westliche Richtung, über 2000 bis 2250 Meter hohe ozeanische Rücken, ins Südchinesische Meer fließen. Sie bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von bis zu 3 Metern pro Sekunde.

Der interne Wellenmechanismus hätte Vor- und Nachteile, so Wang Yu-huai, Dozent in der Abteilung für Ozeanographie der National Sun-Yat-sen University in Kaohsiung:

Das vertikale Durchmischen des Wassers bringt kaltes, nährstoffreiches Seewasser an die Wasseroberfläche. Das kalte Wasser schützt zum Beispiel Korallen vorm Überhitzen und versorgt Kleinstlebewesen mit Nährstoffen. Allerdings ist es auch möglich, dass U-Boote plötzlich mehrere hundert Meter sinken oder dass Bohrinseln Schaden nehmen.

Insgesamt ist die Studie nützlich für ein besseres Verständnis über die Entstehung, Bewegung und Energiefluss der internen Wellen. Allerdings ist die notwendige Technologie, um die interne Wellenkraft zur Stromerzeugung zu nutzen, noch nicht verfügbar. Jan Sen, Professor am Institut für Ozeanographie der NTU, erklärte, dass noch weitere Studien notwendig seien, wie das Potenzial der internen Wellen praktisch zur Stromerzeugung genutzt werden kann.

Quellen:
Chinapost (Taiwan)
Taiwan-Today
Nature
Der Spiegel