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Osmosekraftwerk

Die Kraft der Natur nutzen und Strom gewinnen – fremd ist uns diese Idee dank Solarenergie, Wind- und Wasserkraftwerken schon lange nicht mehr. Nun möchte man sich auch den natürlichen Vorgang der Osmose zur Energiegewinnung zunutze machen.

Osmosekraftwerk macht aus süß und salzig Strom

Osmose ist ein natürlicher Vorgang, bei dem das angestrebte Ziel ein Gleichgewicht ist. Um konkreter zu werden: Trennt man zwei verschiedenartige Flüssigkeiten durch eine durchlässige Membran, so wird ein reger Austausch zwischen den beiden Flüssigkeiten beginnen, da die Natur ein Gleichgewicht auf beiden Seiten anstrebt.

Als Beispiel könnte man eine Kirsche aufführen, die im Regen hängt und aufplatzt. Das liegt daran, dass sie eine hohe Zuckerkonzentration besitzt, der Regen jedoch nicht. Aus diesem Grund strebt der Regen durch die Membran, die Haut der Kirsche, hindurch, weswegen die Kirsche einen immer größeren Wassergehalt in sich birgt und sich deswegen ausdehnt. Wird der Druck zu groß, kann die Kirschhaut diesem nicht mehr standhalten und platzt auf.

Wie man aus dem Osmose-Vorgang Strom gewinnen kann

In Osmose-Kraftwerken macht man sich nun diese Naturgegebenheit zunutze, indem man in einer Anlage Süß- und Salzwasser durch eine durchlässige Membran voneinander trennt. Da das Salz nicht durch die Membran wandern kann, das Wasser jedoch schon, und von Natur aus ein Gleichgewicht angestrebt wird, wird das Süßwasser nun beginnen, auf die Seite des Salzwassers zu wandern, um den Salzhaushalt auf beiden Seiten anzugleichen. Auf diese Weise entsteht auf der Seite des Salzwassers ein höherer Druck als auf der Seite des Süßwassers. Dieser Druck kann letztendlich zur Stromerzeugung genutzt werden, indem er Turbinen antreibt.

Vorreiter Norwegen

Schon in den 70er Jahren kamen Forscher auf die Idee, sich den Osmose-Vorgang zur Stromherstellung zunutze zu machen, allerdings fehlten damals noch die technischen Möglichkeiten. 2004 wurde schließlich ein Forschungsprogramm von der EU gefördert, welches sich dieses Problems annahm und auch zu Lösungen kam, sodass ein erster Versuch gestartet werden konnte. Das erste Osmosekraftwerk hat man Ende 2009 in Norwegen am Oslofjord erbaut. Die Forschungsanlage liefert aktuell rund drei Watt pro Quadratmeter Wasser. Wirtschaftlich ist das Kraftwerk mit dieser Leistung noch nicht, dafür müssten rund fünf Watt pro Quadratmeter geliefert werden. Aus diesem Grund sind Forscher aktuell damit beschäftigt, die Membranen weiterzuentwickeln, um einen höheren Druck erzielen zu können.

Osmosekraftwerke auch in Deutschland?

Auch in Deutschland haben wir einige Standorte, an welchen Süßwasser auf Salzwasser trifft. In Frage kämen beispielsweise die Elb- oder Wesermündung. Forschern der Universität Heidelberg zufolge könnte ein Kraftwerk an der Elbmündung theoretisch rund 700 Megawatt erreichen – theoretisch.

Das Problem ist jedoch die Tide der Nordsee: Durch Ebbe und Flut vermengen sich große Massen an Salz- und Süßwasser, was sich negativ auf die Effektivität eines solchen Kraftwerkes auswirkt. Zudem sind beide Flüsse von Schiffen befahren, was den Bau eines Kraftwerkes zusätzlich erschweren könnte. In Deutschland ist somit in nächster Zeit wohl eher weniger mit Osmosekraftwerken zu rechnen.

Die Effektivität der Osmosekraftwerke

Osmosekraftwerke bieten enorme Chancen und stecken trotzdem noch in den Kinderschuhen. Das erste Osmosekraftwerk arbeitet noch nicht so effektiv wie andere alternative Energien, das soll sich in den kommenden Jahren jedoch ändern. So schätzen Forscher, dass Osmosekraftwerke etwa das gleiche Potenzial wie die Windenergie bieten.

Aktuell liegen die Kosten einer Kilowattstunde produziert im Osmosekraftwerk bei rund zwölf Cent, die Kilowattstunde von einer Windkraftanlage kostet jedoch nur rund fünf Cent. Ziel ist es, Osmosekraftwerke auch auf dieses Niveau zu bringen. Erreichen möchte man dies vor allen Dingen über bessere Membranen und eine größer angelegte Produktion dieser Stromart.

Neue Chancen kommen mit Osmosekraftwerken

Ganz klar im Vorteil sind die Osmosekraftwerke gegenüber anderen regenerativen Energiequellen. Salz- und Süßwasser ist rund um die Uhr vorhanden und man ist nicht auf die Stärke des Windes oder die Intensität der Sonne angewiesen. Theoretisch könnte man über 70 Prozent des Weltstrombedarfes durch Osmosekraftwerke decken. In der Praxis sind laut Forschern jedoch nur rund acht Prozent möglich, da Schiffsfahrt und lokale Bedingungen bedacht werden müssen. Trotzdem würden diese acht Prozent einen großen Schritt hin zum grünen und vor allen Dingen ständig verfügbaren Strom darstellen.

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