Erstes Osmosekraftwerk startet

Eine alte Zellulosefabrik in der Nähe von Oslo. Hier errichtete der staatliche Energiekonzern Statkraft eine Testanlage, wo aus dem Unterschied des Salzgehalts von Meer- und Flusswasser Energie gewonnen werden soll. Die erwartete Energieausbeute wird mit zunächst zwei bis vier Kilowatt nicht imponierend sein, aber in der Anlage soll vor allem das Kernstück der Technologie erprobt werden, die halbdurchlässige (semipermeable) Membran. Statkraft rechnet für 2015 mit einer Pilotanlage mit 25 Megawatt Leistung.

Das Kraftwerk beruht auf dem physikalischen Prozess der Osmose. Energie entsteht bei der Mischung von Süß- und Salzwasser, die in Becken für sich getrennt sind. Die halbdurchlässige Membran ermöglicht einen Wasseraustausch, da beide Wassermengen das Bedürfnis haben, den unterschiedlichen Konzentrationsgrad auszugleichen, und hält gleichzeitig das Salz zurück. Deshalb fließt das Süßwasser zum Salzwasser, so dass dort ein Überdruck entsteht. Das Druckgefälle kann bis zu 27 Bar betragen und entspricht damit einer Fallhöhe von 270 Metern. Lässt man das überschüssige Mischwasser unter diesem Druck ablaufen, kann damit eine Turbine angetrieben und Strom erzeugt werden.

So ein Kraftwerk ähnelt vom Prinzip her einer umgekehrt arbeitenden Meereswasserentsalzungsanlage (Grafik). Die Testanlage wird zunächst mit 12 Bar arbeiten.

Das Prinzip ist bereits seit den 70er Jahren bekannt, doch erst mit der Entwicklung geeigneter Membranmaterialien konnte man an eine Anwendung denken. Zwischen 2001 und 2004 entwickelten Wissenschaftler der Universitäten Trondheim und Helsinki, aus dem Forschungszentrum GKSS in Geesthacht bei Hamburg und dem ICTPOL-Institut Lissabon zwei Membranen, eine aus Zelluloseacetat sowie eine aus Polyamid. Beide werden jetzt in der Anlage bei Oslo getestet. Statkraft will erst auf Grund praktischer Erfahrungen entscheiden, auf welches Material in Zukunft gesetzt werden soll. Eine wirtschaftlich effektive Membran muss eine Mindestgröße von 200 000 Quadratmetern haben. Erste Tests laufen gegenwärtig im Hafen von Trondheim, jedoch mit nur mit einer Größe von 2000 Quadratmetern, die wie auch später die große Membran in einer Röhrenspiralanlage untergebracht ist. Dabei will man herausfinden, ob ein Abwaschen des ausgefilterten Salzes mit Süßwasser ausreichend ist oder ob eine chemische Reinigung notwendig sein wird.

Schreitet die technische Entwicklung voran wie bisher, könnten Osmosekraftwerke in wenigen Jahren 200 Millionen Megawattstunden Energie liefern. Gebaut werden können sie überall, wo Süßwasser in Salzwasser fließt und der Wirkungsgrad ist umso besser, je höher die Salzkonzentration ist. Die Voraussetzungen für solche Anlagen sind daher im Mittelmeer oder an den Küsten der Ozeane wesentlich besser als an der Ostsee. Das globale Potential wird auf 1,6 bis 1,7 Milliarden Megawattstunden jährlich geschätzt – die Hälfte des Energieverbrauches der EU. Mit der Eröffnung der Testanlage durch Norwegens Kronprinzessin Mette-Marit wird die Tür zur künftigen CO2–freien Energieproduktion etwas weiter aufgestoßen.