Stand: 15.04.2019 10:00 Uhr

Ebbe und Flut: So entstehen die Gezeiten

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Im Wattenmeer zeigt sich der Unterschied von Ebbe und Flut besonders deutlich.

Die Weltmeere sind ständig in Bewegung: Die Anziehungskraft des Mondes setzt die Wassermassen der Ozeane in Bewegung und sorgt an den Küsten für Ebbe, also ablaufendes Wasser, und Flut, bei der das Wasser wieder steigt. Auf dem offenen Meer beträgt der Tidenhub - also der Unterschied zwischen Hoch- und Niedrigwasser - nur etwa 30 Zentimeter, an den Küsten sorgt er zum Teil für hohe Schwankungen. An der Nordsee entstand im Rhythmus der Gezeiten eine der artenreichsten Naturlandschaften der Welt, die von Den Helder in den Niederlanden bis ins dänische Esbjerg reicht - das Wattenmeer. Aber auch anderswo auf der Welt gibt es Orte, an denen der Meeresboden regelmäßig trocken fällt.

Zusammenspiel des Mondes und der Erde in einer grafischen Darstellung. © NDR

Gezeiten: So entstehen Ebbe und Flut

Der Mond zieht das Wasser auf der Erde durch die Wirkung seiner Gravitationskräfte an. An der Nordseeküste entstand so eine der artenreichsten Naturlandschaften der Welt.

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Anziehungskraft des Mondes sorgt für Flutberg

Die Gezeiten entstehen durch das Zusammenspiel von Erde und Mond. Obwohl der Mond mehrere Hunderttausend Kilometer von der Erde entfernt ist, zieht er das Wasser unseres Planeten durch die Wirkung seiner Gravitationskräfte an. Diese Kräfte hängen ab von der Entfernung und lassen Flutberge und Ebbtäler entstehen. Auf der mondzugewandten Seite der Erde ist die Gravitationskraft größer als die Fliehkraft und das Wasser wird Richtung Mond gezogen - es entsteht ein Flutberg. Auf der mondabgewandten Seite ist die Gravitationskraft des Mondes kleiner als die Fliehkraft. Die Wassermassen verschieben sich in die entgegengesetzte Richtung und es entsteht ein zweiter Flutberg. Die Erde dreht sich bei ihrer täglichen Rotation vereinfacht gesagt unter den Flutbergen hindurch. Dadurch gibt es zweimal täglich Hochwasser und zweimal täglich Niedrigwasser.

Auch Erdkruste hebt und senkt sich

Weil die Erde sich innerhalb genau eines Tages einmal um ihre Achse dreht, der Mond aber gleichzeitig ein Stück weiter wandert, braucht die Erde im Schnitt 24 Stunden und 50 Minuten, um den Mond wieder einzuholen. Darum dauert es etwa 12 Stunden und 25 Minuten von Hochwasser zu Hochwasser und 12 Stunden und 25 Minuten von Niedrigwasser zu Niedrigwasser. Übrigens setzt der Mond nicht nur die Wassermassen auf der Erde in Bewegung - auch die Erdkruste hebt und senkt sich etwas.

Spring- und Nipptiden

Die Höhe des auflaufenden Wassers an den Küsten ist jeden Tag anders und richtet sich nach dem Stand des Mondes zu Erde und Sonne, deren Anziehungskraft ebenfalls auf die Erde wirkt. Bei Vollmond und Neumond stehen Sonne, Mond und Erde in einer Reihe, dann verstärken sich die Wirkungen. Das Hochwasser ist höher, das Niedrigwasser niedriger: Es kommt zu einer "Springtide". Bei Halbmond, wenn Sonne, Mond und Erde im rechten Winkel zueinander stehen, schwächen sich die Wirkungen ab. Das Hochwasser ist weniger hoch, das Niedrigwasser besonders niedrig, es gibt eine "Nipptide".

Die Gezeiten als Energiequelle

Die Energie der Wasserströmungen, die im Zuge der Gezeiten entstehen, ist immens und - genauso wie die von Sonne und Wind - regenerativ, also unerschöpflich. Forscher schätzen, dass Wellen und Gezeiten fünf bis zehn Prozent des weltweiten Strombedarfs decken könnten. Bislang wird das Meer als Energiequelle aber kaum genutzt. Geforscht wird deshalb an sogenannten Gezeitenkraftwerken.

Auf Orkney-Inseln wird Nutzung der Meereskraft erforscht

Auf den britischen Orkney-Inseln ermöglicht das European Marine Energy Centre (Europäisches Zentrum für Meeresenergie, kurz EMEC) Energieunternehmen die Erforschung und Entwicklung von Wellen- und Gezeitenkraftwerken. Auf den Inseln wirken die Gezeiten besonders stark und verursachen bis zu 19 Meter hohe Wellen. Bei einem Gezeitenkraftwerk machen sich Rotoren die Energie, die durch Wasserbewegungen entsteht, zunutze und erzeugen Strom, der mit einem Unterwasserkabel zum Festland transportiert und ins Stromnetz eingespeist wird. Das erste Gezeitenkraftwerk entstand bereits in den 1960er-Jahren in der Bretagne.

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