1. Lesen Sie und den Text und betiteln Sie jeden Absatz des Textes. Meereswärmekraftwerke

Die sich ständig erneuernde und immer zur Verfügung stehende Meereswärme läßt den größten Beitrag bei der Nutzung der Meeresenergie erwarten. Im Jahre 1881 schlug der französische Physiker Jacques d'Arsonval erstmals vor, Temperaturunter­schiede im Meerwasser mit einer Wärmekraftmaschine in nutzbare Energie zu trans­formieren. Sein Landsmann George Claude realisierte 1929 diesen Vorschlag zur Umwandlung von Meereswärmeenergie (engl. Ocean mermal energy conversion; Abk. OTEC) in Kuba mit einem an der Küste installierten Meereswärmekraftwerk (OTEC-Kraftwerk). Seine elektrische Leistung von 22 kW reichte allerdings nicht aus, um das kalte Tiefenwasser zum Kraftwerk zu fördern.

Der Einsatz eines OTEC-Kraftwerks ist erst ab Temperaturdifferenzen von 15 K sinnvoll, d. h. bei einem Carnot-Wirkungsgrad von mindestens 5 %. Solche Tempera­turdifferenzen und die erforderlichen durchschnittlichen Oberflächentemperaturen finden sich ausschließlich in tropischen Gewässern. Dort hat das Oberflächenwasser fast unverändert das ganze Jahr über eine Temperatur von 25 °C. In etwa 500 bis l 000 m Tiefe herrschen hingegen nur noch Temperaturen von 5 °C. Aufgrund des ge­ringen Wirkungsgrades von OTEC-Kraftwerken (real 2-3%) müssen für größere Energiebereitstellungen gigantische Mengen sowohl kalten als auch warmen Wassers umgewälzt werden. Für ein 300-MW-Kraftwerk z. B. wären zwei Wasserströme zu bewältigen, die dem Durchfluß an der Eibmündung entsprächen (ca. 3 • l O6 m3/h).

OTEC-Kraftwerke würden als schwimmende Inseln auf offener See liegen und am Meeresboden verankert sein. Bei solchen Kraftwerken mit offenem Kreislauf gelangt das warme Oberflächenwasser in eine Unterdruckkammer und verdampft dort zum Teil. Der Dampf treibt eine Turbine an, deren Drehbewegung ein angekoppelter Generator in elektrische Energie umwandelt. Der (salzfreie) Wasserdampf wird nach Verlassen der Turbine an kaltem Wasser kondensiert, das in großen Mengen aus der Tiefe heraufgepumpt wird. Neben elektrischer Energie fällt also gleichzeitig entsalz­tes Meereswasser (d.h. Trink- und Brauchwasser) an, bei einem 100-MW-Kraftwerk etwa 60 Millionen Liter je Tag.

OTEC-Kraftwerke mit geschlossenem Kreislauf benutzen ein niedrigsie­dendes Arbeitsmedium (Ammoniak oder Propan). Das warme Meerwasser gibt seine Energie über Wärmeübertrager an das Arbeitsmedium ab. Dieses verdampft und treibt ebenfalls eine Turbine an. Auch hier wird kaltes Wasser benötigt, um über Wärmetauscher das dampfförmige Arbeitsmedium wieder zu kondensieren. Auf­grund des geringeren spezifischen Dampfvolumens des Arbeitsmediums können kleinere Turbinen mit höheren Wirkungsgraden eingesetzt werden.

Vor der Kona-Küste von Hawaii wurde 1979 ein Minikraftwerk dieses Typs zur Felderprobung in Betrieb genommen. Seine elektrische Bruttoleistung von 50 kW wird zu 66 % für den Betrieb der Anlage benötigt (Kalt- und Warmwasserpumpen verbrauchen 21,3 kW, Ammoniakpumpen 6 kW, Hilfspumpen 2 kW, die Chlorerzeu­gung zur Vermeidung von Biofouling 3 kW), so daß insgesamt nur rund 17 kW als Nettoleistung übrigbleiben.

Die Hauptelemente eines derartigen OTEC-Kraftwerks - Verfahrensplattform, Niederdruckturbine, Pumpen, großflächige Niedertemperatur-Wärmeübertrager und das bis 1000 m lange Kaltwasseransaugrohr - entsprechen (bis auf die beiden letztgenannten Elemente) dem derzeitigen Stand der Technik. Es ist also durchaus realistisch anzunehmen, daß OTEC-Kraftwerke mit elektrischen Leistungen von 100 bis 400 MW, wie sie heute für kommerzielle Zwecke bereits geplant sind, in absehba­rer Zeit realisiert werden können.

Da Meereswärme gespeicherte Sonnenenergie ist, stellt das Prinzip der OTEC-Kraftwerke eine vielversprechende Möglichkeit der Sonnenenergienutzung dar. Die erzeugte elektrische Energie könnte entweder über Kabel zum Festland geleitet oder an Ort und Stelle zur Herstellung energieintensiver Produkte wie Aluminium, Ma­gnesium und Ammoniak verwendet werden oder zur Gewinnung des Energieträgers Wasserstoff durch Wasserelektrolyse dienen

2. Setzen Sie die richtigen Wörter in die Lücken. Ein Wort ist übrig: Zwecke, Möglichkeit, Temperaturunterschiede, Temperaturen, Turbine, Arbeitsmedium, Dampfvolum, Pumpe, Kaltwasseransaugrohr

1. Im Jahre1881 schlug der französische Physiker Jacques d’Arsonval erstmals vor, ____________ im Meereswasser mit einer Wärmekraftmaschine in nutzbare Energie zu transformieren

2. In etwa 500 bis 1000 m Tiefe herrschen _________ bis 5ºC

3. Der Dampf treibt _________ an, deren Drehbewegung ein angekoppelter Generator in elektrische Energie umwandelt

4. OTEC-Kraftwerke mit geschlossenem Kreislauf benutzen ein niedrigsiedendes ________________

5. Aufgrund des geringeren spezifischen ___________ des Arbeitsmediums können kleinere Turbinen mit höheren Wirkunksgraden eingesetzt werden

6. Die Hauptelemente von OTEC-Kraftwerk sind Verfahrensplattform, Niederdruckturbine, ______________, grossflächige Niedertemperatur-Wärmeüberträger.

7. Das Prinzip der OTEC-Kraftwerke stellt vielversprechende ____________ der Sonnennutzung dar.

8. Die OTEC-Kraftwerke von heute sind für kommerzielle ___________ geplant