Osmose-Kraftwerke – Ein Kandidat mit Potential?

Das Herz der Osmosekraft - Die Membran (© Statkraft)

Das Herz der Osmosekraft - Die Membran (© Statkraft)

Ein Osmosekraftwerk (Salzgradientenkraftwerk) ist ein Kraftwerk, das den Unterschied im Salzgehalt zwischen Süßwasser und Meerwasser nutzt, um daraus Energie zu gewinnen und Strom zu erzeugen. Als weltweit erster Prototyp eines Osmosekraftwerks wurde am 24. November 2009 im norwegischen Tofte am Oslofjord ein kleinstkraftwerk in Betrieb genommen. Das Kraftwerk erzeugt nur zwei bis vier Kilowatt. Das reicht aber immerhin um eine Herdplatte zu heizen oder für den Betrieb eines Wasserkochers.

Wenn das ganze funktioniert steht Energie enorm billig und in nahezu beliebigen Mengen zu Verfügung, überall wo Flüsse vom Festland ins Meer münden, besonderes Potential haben Gebiete wie das tote Meer mit erhöhtem Salzgehalt. Allerdings sind die zur Verfügung stehenden Membranen noch nicht annähernd gut genug, um damit effektiv Strom durch Osmose zu erzeugen. Das schöne an Osmosekraftwerken, sie sind anders als die Sonnen- oder Windkraft unabhängig vom Wetter, sie erzeugen eine vorhersagbare und stabile Menge an Energie. Nach Berechnungen könnten theoretisch jährlich 1.600 bis 1.700 Terawattstunden Strom weltweit auf diese Weise erzeugt werden.

The pressure created from the membranes is utilised through a turbine to generate electricity.

Der Druck wird genutzt um in einer Turbine elektrischen Strom zu erzeugen (© Statkraft)

In Wirklichkeit muss aber noch viel Forschungs- und Entwicklungsarbeit geleistet werden. Denn noch sind bei den angepriesenen Osmosekraftwerken viele Probleme zu lösen. Die Membran muss für Wasser problemlos passierbar sein und zugleich die Salze möglichst effektiv zurückhalten. Zu beginn lieferten die Membran, pro Quadratmeter eine Leistung von 0,02 Watt.

Die aktuellen Produkte schaffen schon bis zu 3,7 Watt. Für diesen Entwicklungssprung war viel Forschungsarbeit nötig. Doch 3,7 Watt Leistung reichen noch längst nicht aus. Fünf bis sechs Watt pro Quadratmeter Membranfläche müssten es schon sein damit eine wirtschaftliche Nutzung rentabel ist. Ein wichtiger Partner steht den Forschern zu Verfügung, die NASA. Denn eine Raumstation ist ein geschlossenes Ökosystem. Sie sind gezwungen alles zu recyceln, damit sich die Raumfahrt wirtschaftlich rechnet.

Kommerzielle Osmose-Kraftwerke werden 25 Kubikmeter Süß-, 50 Kubikmeter Salzwasser pro Sekunde benötigen und mindestens fünf Millionen Quadratmeter Membran. Bisher kann man diese Hightech-Produkte nur in kleinen Mengen herstellen. Deshalb arbeitet man daran, die Labortechniken auf die Produktion mehrerer tausend Quadratmeter zu übertragen. Diese Anlagen 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.

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