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Wie funktioniert ein Osmose-Kraftwerk?

Salz ist der Schlüssel

Oslofjord in der Nähe von Tofte © Bjoertvedt / GFDL

Dienstag, 24. November 2009. Ganz Tofte ist aus dem Häuschen. Viele Menschen haben sich mit Norwegenfahnen bewaffnet, festlich gekleidete Kinder warten aufgeregt auf das Highlight des Jahres. Denn in der Kleinstadt im Süden des Oslofjordes tut sich endlich mal was: Kronprinzessin Mette-Marit gibt sich die Ehre. Sie ist an diesem Tag eigens aus der Hauptstadt Oslo angereist.

Weltpremiere statt „Small talk“

Doch nicht zu einer normalen Stippvisite – Händeschütteln und ein bisschen „Small talk“ inklusive -, sie wird bei einer Weltpremiere dabei sein, die irgendwann einmal die Stromversorgung Norwegens, ja der ganzen Welt, revolutionieren könnte. Denn an diesem Tag wird die Prinzessin in Tofte das erste Osmose-Kraftwerk der Erde eröffnen.

Das erste Osmose-Kraftwerk in Tofte © Statkraft

Der Prototyp auf dem Gelände einer ehemaligen Zellulosefabrik soll umweltfreundlichen Strom aus der Energie erzeugen, die entsteht, wenn sich Salzwasser und Süßwasser vermischen. Schon seit mehr als zehn Jahren forscht der Energiekonzern Statkraft an diesem ebenso ungewöhnlichen wie zukunftsweisenden Vorhaben. Rund 13 Millionen Euro haben die Manager in das Prestigeprojekt gesteckt. Jetzt ist der neue Hoffnungsträger nach mehr als einem Jahr Bauzeit endlich fertig.

Einfaches Prinzip…

Das zugrundliegende Prinzip, das sich die Statkraft-Experten und das internationale Wissenschaftlerteam ausgedacht haben, ist eigentlich relativ simpel. Vereinfacht gesagt besteht die Anlage in Tofte vor allem aus einem System von Kammern. In dieses strömen Fluss- und Fjordwasser ein, aber getrennt von einer dünnen, halbdurchlässigen Membran. Die unterschiedlichen Salzkonzentrationen führen nun dazu, dass das Süßwasser vom Meerwasser durch die Trennschicht angesaugt wird.

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…enorme Wirkung

Mit der Zeit baut sich durch diesen Prozess „ein Druckgefälle auf, das bis zu 27 bar betragen kann. Das entspricht in etwa dem Druck eines 270 Meter hohen Wasserfalls. Hält man die Druckdifferenz konstant, indem man bestimmte Mengen des Mischwassers abfließen lässt, dann kann man damit eine Strom erzeugende Turbine antreiben“, beschreiben Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in der Fachzeitschrift „Energie-Perspektiven“ den weiteren Ablauf. „Ein nach diesem Prinzip arbeitendes Kraftwerk ähnelt einer rückwärts laufenden Meerwasserentsalzungsanlage.“

Um Platz zu sparen und nicht zu viel Fläche zu verbrauchen, werden die Membranen spiralförmig aufgerollt und in Röhren untergebracht. Das Kraftwerk in Tofte beispielsweise besitzt 66 davon mit insgesamt 2.000 Quadratmeter Membranfläche. Diese Module können einzeln ein- und ausgebaut werden – etwa zu Wartungszwecken – ohne dass die Anlage deshalb abgeschaltet werden muss.

Filter als Schmutzfänger

Dem Membransystem vorgeschaltet sind Filter, die selbst winzige Humus- und andere Schmutzpartikel aus dem verwendeten Meer- und Flusswasser effektiv herausfischen. Sie verhindern so, dass die dünnen „Häutchen“ verstopfen und entscheidend an Leistungsfähigkeit einbüßen. Druckaustauscher und Leitungen, die überschüssiges Süß- und Mischwasser aus der Anlage entfernen, vervollständigen das außergewöhnliche Konzept.

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Stand: 19.02.2010

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Strom aus der Salzkraft
Osmose-Kraftwerke: von der Vision zur Wirklichkeit

Geistesblitze und Visionen
Wie alles begann

Salz ist der Schlüssel
Wie funktioniert ein Osmose-Kraftwerk?

Tee mit Osmosestrom
Eine Prinzessin schreibt Energie-Geschichte

Nie wieder Treibhausgase?
Osmose-Strom ist leise, sauber – und unerschöpflich

Eine Vision – und viele offene Fragen
Osmose-Kraftwerke noch nicht marktreif

Osmosestrom vor dem Siegeszug?
Ein Blick in die Zukunft

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