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Donnerstag, 20.09.2018
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Osmosestrom vor dem Siegeszug?

Ein Blick in die Zukunft

Ökosysteme in Gefahr?

Die kommerziellen Osmose-Kraftwerke der Zukunft werden nicht nur 25 Kubikmeter Süß- und 50 Kubikmeter Salzwasser pro Sekunde benötigen, sondern auch fünf Millionen Quadratmeter Membran - mindestens. Damit könnte man mehr als die Hälfte des Tegernsees zudecken. Das klingt enorm viel und ist tatsächlich ein Problem. Denn bisher kann man diese Hightech-Produkte nur in kleinen Mengen herstellen. „Deshalb arbeiten wir daran, unsere Labortechniken auf die Produktion mehrerer tausend Quadratmeter zu übertragen“, erklärt Anja Car vom GKSS-Forschungszentrum in Geesthacht in der Fachzeitschrift „Energie-Perspektiven“. Wann diese Arbeiten abgeschlossen sind, ist heute noch offen.

Voll kommen unklar ist darüber hinaus, wie die fragilen Ökosysteme in den Flüssen und Meeren auf die gewaltigen Wasserentnahmen reagieren. Und auch das Abfließen von Mischwasser aus den Osmose-Anlagen in die Ozeane könnte die dortigen Lebensgemeinschaften in Bedrängnis bringen. Könnte, denn Genaues weiß man bisher nicht. Erste Erfahrungen und Ergebnisse in Bezug auf die Umweltverträglichkeit der Anlagen werden aus der Pilotanlage in Tofte erwartet.

Ingenieure und Wissenschaftler bei der Arbeit im Osmose-Kraftwerk

Ingenieure und Wissenschaftler bei der Arbeit im Osmose-Kraftwerk

Marktreife in fünf Jahren?


Trotz all dieser Probleme und Unwägbarkeiten ist Statkraft fest davon überzeugt, innerhalb der nächsten fünf Jahre das erste „richtige“ Osmose-Kraftwerk zu realisieren. Die Anlage mit einer Leistung von 25 Megawatt und der Größe eines Fußballstadions könnte nach Konzernangaben 166 Gigawattstunden Strom pro Jahr liefern – genug um 30.000 Haushalte umweltfreundlich und sicher mit grüner Energie zu versorgen. Wo diese stehen könnte? Vielleicht in Westnorwegen mit seinen zahlreichen Fjorden. Denn hier sind die Bedingungen nahezu perfekt. Neben dem reichlich vorhandenen Salzwasser fließen auch zahlreiche Flüsse ins Meer, die besonders sauberes Wasser mit sich führen. Insgesamt zwölf Milliarden Kilowattstunden Strom könnten dort nach Schätzungen von Experten bei Ausschöpfung aller Möglichkeiten mithilfe von Osmose gewonnen werden – immerhin zehn Prozent der Energieproduktion des Landes.

Wird die Salzkraft in Norwegen ein Renner, sollen, so die Hoffnung von Statkraft, rasch andere skandinavische Länder oder Russland auf den Zug aufspringen. Denn dort sind die notwendigen Wasserressourcen ebenfalls vorhanden. Und auch in anderen Teilen Europas gibt es vielversprechende Flussmündungen, an denen sich ein Osmose-Kraftwerk lohnen könnte. So etwa am Rhein in den Niederlanden. Wissenschaftler haben ausgerechnet, dass eine Anlage dort rund 1,5 Millionen Haushalte mit Strom versorgen könnte.

Deutschland sitzt in der zweiten Reihe


Für Deutschland dagegen sind die Aussichten eher trübe. Zwar haben Schätzungen ergeben, dass auch hier eine maximale Leistung von 1.400 MW möglich wäre. Damit könnte immerhin ein Atomkraftwerk problemlos ersetzt werden. Dies gilt aber nur, wenn man die Wasserabflüsse in die Nord- und Ostsee vollständig nutzt. Und ob dies im Sinne der Schifffahrt oder der Fischerei wäre, erscheint mehr als fraglich.

Druck treibt Turbine an

Druck treibt Turbine an

Von der Vision zur Wirklichkeit?


Ob die Vision Osmose-Kraftwerke tatsächlich Wirklichkeit wird, ist heute demnach noch fraglich. Dies werden vermutlich erst die nächsten Jahre oder Jahrzehnte zeigen. Diese vielversprechende Technologie auszuprobieren macht aber Sinn - zumindest aus Sicht von Statkraft oder von Umweltschutzorganisationen.

„Wir stellen uns der Herausforderung reine Energie herzustellen, und Osmosekraft ist sehr vielversprechende Technologie, in der wir weltweit führend sind“, erklärt Bård Mikkelsen von Statkraft. „Sie ist sauber, emissionsfrei und kann bereits in wenigen Jahren wettbewerbsfähig sein.“

Und Rasmus Hansson, der Präsident des World Wide Fund For Nature (WWF) in Norwegen, ergänzt: „Um unsere Umweltprobleme lösen zu können, müssen wir unsere Energieerzeugung so schnell wie möglich auf erneuerbare Energiequellen umstellen. Investitionen in erneuerbare Energie müssen vor allem in Entwicklungsländern getätigt werden – und Osmose ist ein gutes Beispiel für Technologien, die in Entwicklungsländern eingesetzt werden können.“

„Blue Energy“ als Widersacher


Und selbst wenn es bei Statkraft nicht klappen sollte, ist noch längst nicht alles verloren in Sachen Salzkraftnutzung. Die Alternative heißt „Blue Energy“ und wurde vom niederländischen Unternehmen KEMA und der Firma Volker Wessels entwickelt. Die neue Methode zur Stromerzeugung setzt zwar nicht auf Druck, aber ebenfalls auf semipermeable Membranen.

Sie benötigt allerdings gleich zwei verschiedene. Eine ist ausschließlich durchlässig für positive Ionen, die andere für negative. Fließt nun Meerwasser zwischen den beiden- von Süßwasser umgebenen - Membranen hindurch, gibt es auf einer Seite seine positiven, auf der anderen seine negativen Ionen ab. Dadurch entsteht ein Ladungsgefälle zwischen den beiden Außenseiten der Membranen. Elektronen bewegen sich von negativ zu positiv - es fließt Strom durch die Membranen.

Zehn Mal so viel Strom wie durch Windkraft


Dieses auch als „reverse Elektrodialyse“ bezeichnete Verfahren soll nach dem Willen von KEMA künftig in speziellen Kraftwerken, die an Flussmündungen stehen, in großem Maßstab eingesetzt werden. Der aus den physikalischen und chemischen Unterschieden zwischen Salz- und Süßwasser gewonnene Strom wird dort direkt „angezapft“ und anschließend ins öffentliche Netz eingespeist.

Das Potenzial dieser Methode ist nach Ansicht der Macher des Projektes enorm: Allein in den Niederlanden wäre es möglich, auf diese Weise zehnmal so viel Energie zu gewinnen als heute mithilfe der Windkraft. Knackpunkt sind aber auch hier die so genannten Ionenaustauschermembranen, an deren Verbesserung zurzeit noch intensiv geforscht wird.
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Stand: 19.02.2010
 
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