Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft Technische Universität Darmstadt Möglichkeiten zur Nutzung der Meeresenergie entlang der spanischen Küste Am Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften der Technischen Universität Darmstadt angefertigte und beim Fachgebiet für Wasserbau und Hydraulik vorgelegte Masterthesis von Paul Javier Schüle geb. in Viernheim (Matrikelnummer 2399926) Referent: Prof. Dr.-Ing. habil. B. Lehmann Tag der Einreichung: 14. März 2019 Darmstadt, im März 2019 Inhaltsverzeichnis ABBILDUNGSVERZEICHNIS..................................................................................................................................... III TABELLENVERZEICHNIS ..........................................................................................................................................VI ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS ..................................................................................................................................VII FORMELBUCHSTABENVERZEICHNIS ...................................................................................................................... IX 1. EINLEITUNG .................................................................................................................................................... 1 2. NUTZUNGSARTEN DER MEERESENERGIE ...................................................................................................... 4 2.1. GEZEITENKRAFTWERKE (ENERGÍA MAREOMOTRIZ / TIDAL ENERGY) ....................................................................... 4 2.2. MEERESSTRÖMUNGSKRAFTWERKE (ENERGÍA DE LAS CORRIENTES / OCEAN CURRENT ENERGY) ................................ 12 2.3. WELLENKRAFTWERKE (ENERGÍA UNDIMOTRIZ / WAVE ENERGY) ......................................................................... 17 2.4. THERMISCHE KRAFTWERKE (MAREMOTÉRMICA / OTEC).................................................................................. 24 2.5. OSMOSE-KRAFTWERKE (ENERGÍA OSMÓTICA / OSMOTIC POWER)...................................................................... 28 2.6. WEITERE ANSÄTZE ZUR NUTZUNG VON MEERESENERGIE .................................................................................. 32 3. SPANIEN........................................................................................................................................................ 34 3.1. MITTELMEERKÜSTE UND BALEARISCHE INSELN ................................................................................................ 39 3.2. ATLANTIKKÜSTE ........................................................................................................................................ 46 3.3. KANARISCHE INSELN .................................................................................................................................. 52 4. RECHTLICHE GRUNDLAGEN UND FÖRDERUNGEN ...................................................................................... 56 5. POTENZIALANALYSE ..................................................................................................................................... 62 5.1. MITTELMEERKÜSTE UND BALEARISCHE INSELN ................................................................................................ 62 5.2. ATLANTIKKÜSTE ........................................................................................................................................ 65 5.3. KANARISCHE INSELN .................................................................................................................................. 70 6. STANDORTE MIT POTENZIAL ZUR NUTZUNG DER MEERESENERGIE .......................................................... 72 6.1. MITTELMEERKÜSTE UND BALEARISCHE INSELN ................................................................................................ 72 6.2. ATLANTIKKÜSTE ........................................................................................................................................ 74 6.3. KANARISCHE INSELN .................................................................................................................................. 91 7. GEGENÜBERSTELLUNG VON POTENZIAL UND ENERGIEBEDARF ................................................................ 96 8. FAZIT UND AUSBLICK ................................................................................................................................... 98 LITERATURVERZEICHNIS ..................................................................................................................................... 101 ANHANG ................................................................................................................................................................... I A.1. GÄNGIGSTE TECHNOLOGIEN ZUR NUTZUNG VON GEZEITENSTRÖMUNGEN & EUROPÄISCHE STANDORTE MIT HOHEM GEZEITENSTRÖMUNGSPOTENZIAL (AQUA-RET, 2012)..................................................................................................... I A.2. GÄNGIGE TECHNOLOGIEN ZUR NUTZUNG DER WELLENKRAFT BEZOGEN AUF UNTERSCHIEDLICHE INSTALLATIONSBEREICHE (AQUA-RET, 2012) ................................................................................................................................................. II A.3. BEVÖLKERUNGSDICHTE DER EINZELNEN PROVINZEN SPANIENS IN EINWOHNER PRO KM² .................................................III A.4. NATIONALPARKS, NATURPARKS, NATURRESERVATE UND NATURA 2000 SCHUTZGEBIETE SPANIENS ................................ IV A.5. STROMVERBRAUCH BEZOGEN AUF SEKTOREN IN PROZENT ......................................................................................... V A.6. STROMPRODUKTION UND STROMVERBRAUCH IN SPANIEN BEZOGEN AUF DIE AUTONOMIEN / REGIONEN SPANIENS ............. V I A.7. AUSSCHLIEßLICHE WIRTSCHAFTSZONEN SPANIENS UND EUROPAS .............................................................................. VI A.8. LAGE DER MESSBOJEN („MAREÓGRAFO“) DES SPANISCHEN STAATES .........................................................................VII A.9. VERLAUF DER SEEGRENZEN UND DES SEEWEGES IN DER STRAßE VON GIBRALTAR ......................................................... VIII A.10. STRÖMUNGEN IM MITTELMEER .........................................................................................................................IX A.11. STRÖMUNGSVERLAUF UND WASSERTIEFEN VOR DER SPANISCHEN MITTELMEERKÜSTE IM BEREICH ZWISCHEN DEN BALEARISCHEN INSELN UND DEM SPANISCHEN FESTLAND ................................................................................................. X A.12. WELLEN- UND WINDROSEN ..............................................................................................................................XI A.13. TEMPERATURVERLAUF AN VERSCHIEDENEN MESSBOJEN IM MITTELMEER ................................................................. XIV A.14. LAGE DER AUSSCHLIEßLICHEN WIRTSCHAFTSZONE (ZONA ECONÓMICA EXCLUSIVA) DER KANARISCHEN INSELN UND SCHEMATISCHER VERLAUF DES KANARENSTROMS ..........................................................................................................XV A.15. STROMNETZE DER BALEARISCHEN UND KANARISCHEN INSELN ............................................................................... XVII A.16. BERECHNUNG DES POTENZIALS IM BEREICH DER MITTELMEERKÜSTE UND DEN BALEARISCHEN INSELN BEZOGEN AUF DIE FÜNF NUTZUNGSARTEN DER MEERESENERGIE ................................................................................................................... XVIII A.17. BERECHNUNG DES POTENZIALS IM BEREICH DER ATLANTIKKÜSTE BEZOGEN AUF DIE FÜNF NUTZUNGSARTEN DER MEERESENERGIE .................................................................................................................................................. XXIII A.18. BERECHNUNG DES POTENZIALS IM BEREICH DER KANARISCHEN INSELN BEZOGEN AUF DIE FÜNF NUTZUNGSARTEN DER MEERESENERGIE .................................................................................................................................................XXVIII A.19. GRAPHISCHE DARSTELLUNG DER POTENZIALE BEZOGEN AUF DIE VERSCHIEDENEN NUTZUNGSARTEN DER MEERESENERGIE XXXII A.20. POTENZIELLE STANDORTE ENTLANG DER MITTELMEERKÜSTE UND DER BALEARISCHEN INSELN .................................. XXXVII A.21. POTENZIELLE STANDORTE ENTLANG DER ATLANTIKKÜSTE.................................................................................. XXXVIII A.22. POTENZIELLE STANDORTE IM UMKREIS DER KANARISCHEN INSELN ........................................................................XLVII EIDESSTATTLICHE ERKLÄRUNG ............................................................................................................................ LIV II Abbildungsverzeichnis ABBILDUNG 1: VEREINFACHTE DARSTELLUNG DER GEZEITENKRÄFTE AUF DER ERDE (TITZ & WAGNER, 2007) ................................ 5 ABBILDUNG 2: GLOBALE AUSWIRKUNG DER GEZEITEN BEZOGEN AUF DEN TIDENHUB, WOBEI DER GRÖßTE TIDENHUB IN DEN DUNKELROTEN BEREICHEN VON ÜBER 13 M UND DER NIEDRIGSTE TIDENHUB IN DEN DUNKELBLAUEN BEREICHEN MIT ZWISCHEN 0 M UND 1 M AUFTRETEN. (NASA, TOPEX/POSEIDON: REVEALING HIDDEN TIDAL ENERGY, 2006) .................. 6 ABBILDUNG 3: SCHEMATISCHE DARSTELLUNG DER FUNKTIONSWEISE EINES GEZEITENKRAFTWERKES (PALOMINO, 2014) ................. 7 ABBILDUNG 4: SEAGEN, DIE ERSTE KOMMERZIELLE UNTERWASSER-STROMFABRIK IN DER MEERENGE VON STRANGFORD IN NORDIRLAND IST EINE WEITERENTWICKLUNG DES SEAFLOWS (IN BETRIEBNAHME: 2008) (SIEMENS, PICTURES OF THE