Norwegens erstes Osmose-Kraftwerk: Kaffee kochen mit Kraft des Salzes

Norwegens erstes osmostisches Kraftwerk ist in Betrieb genommen worden. Dabei wird die Energie genutzt, die frei wird, wenn Salzwasser auf Süßwasser trifft.

Auch noch hübscher als ein AKW: Norwegens erstes Osmose-Kraftwerk. Bild: dpa

STOCKHOLM taz | Wenn Süßwasser und Salzwasser sich treffen, entsteht eine Energie erzeugende Reaktion. Diesen Knackwursteffekt, der beispielsweise die Haut salziger Bockwürstchen durch das hineindrängende heisse (Süß-)Wasser platzen lässt, nützt man in Norwegen jetzt zur Elektrizitätsgewinnung aus. Am Dienstag wurde am Oslo-Fjord das weltweit erste osmotische Kraftwerk in Betrieb genommen.

"Erneuerbare Energie, die im Gegensatz zu Sonnen- oder Windenergie unabhängig vom Wetter in stabiler und voraussehbarer Menge zur Verfügung steht", schwärmt Stein Erik Skilhagen, Projektleiter beim staatlichen Energiekonzern Statkraft.

Der arbeitet seit 10 Jahren an dieser Art der Stromerzeugung und glaubt an die Zukunft der Salzkraft. Die Anlage am Ufer des Oslofjords bei Tofte, gebaut in einer ehemaligen Chlorfabrik, ist nur ein kleiner Anfang. Mit ihr will man Erfahrungen sammeln und die produzierte Energie von rund 1500 bis 2000 Watt reicht gerade für den Betrieb einer Kaffeemaschine oder eines Staubsaugers aus.

Das Salzkraftwerk nutzt das physikalische Prinzip der Osmose. Die Natur strebt immer nach einer Balance. Trifft Süßwasser als die weniger konzentrierte Lösung auf Salzwasser, wird diese stärker konzentrierte Lösung durchdrungen, bis sich beide im "Gleichgewicht" befinden, die gleiche Konzentration aufweisen.

Trennt man Salz- und Süßwasser durch eine Membran, wird das Süßwasser durch diese hindurch zum Salzwasser hinübergezogen, wodurch auf der Salzwasserseite ein Überdruck entsteht. Das führt zu einer Ausweitung des Volumens der Wassersäule auf dieser Seite des Systems. Das unter Druck stehende Wasser treibt eine Turbine zur Stromerzeugung an und verlässt die Anlage als Brackwasser ins Meer.

Theoretisch wurde das Prinzip eines solchen Salzkraftwerks bereits in den siebziger Jahren von dem israelischen Forscher Sidney Loeb entwickelt. Für eine Realisierung war die Entwicklung geeigneter Membranen der Knackpunkt. Diese sollen nämlich einerseits für Süsswasser leicht durchlässig sein, während sie andererseits das Salzwasser trotz des entstehenden starken Drucks auf "seiner" Seite halten müssen. In der "Knackwurst" soll sich kräftig Druck aufbauen, sie darf aber nicht platzen.

Die Anlage in Tofte besteht aus 66 Druckröhren mit einer Membranfläche von 2000 Quadratmetern aus Acetylzellulose. Pro Quadratmeter dieser Membran lässt sich aktuell ein Effekt von knapp einem Watt erzeugen. Man hofft demnächst mit effektiveren Membranen für 2-3 Watt arbeiten zu können, das Ziel ist eine Leistung von 5 bis 6 Watt pro Quadratmeter.

Geht alles nach Plan, soll 2015 das erste kommerzielle Salzkraftwerk in Betrieb genommen werden. Gross wie ein Fussballplatz sollen dann 4 bis 5 Millionen Quadratmeter Membranfläche 20 bis 25 Megawatt erzeugen und damit den Bedarf von rund 20.000 Haushalten decken.

Als Standorte bieten sich vor allem Flussmündungen an, wo Süß- auf Salzwasser trifft. Ein mögliches Potential für Kraftwerke mit einer Leistung von 200 Terrawattstunden in Europa und 1700 Terrawattstunden weltweit – etwa die Hälfte der jährlichen europäischen Stromproduktion – haben die Statkraft-Techniker für künftige Salzkraftwerke errechnet. Und kostenmässig glaubt man mit Offshore-Windkraft konkurrieren zu können.

Comments

[Tiri]

An die Kommentatoren Karl und Bärenz:

Schön, dass Sie etwas von der Sache verstehen. Natürlich ist es richtig, dass Energie nicht erzeugt werden kann. Diese Formulierung ist aber durchaus üblich.

Herr Wolff hat das Prinzip so formuliert, dass jeder Laie es grob verstehen kann. Genaue Angaben über technisch nutzbare frei werdende Energien wären völlig fehl am Platz. Es genügt zu wissen, dass es sowas wie einen Osmotischen Druck gibt, aus dem sich Strom erzeugen (entschuldigung: elektrischer Strom gewinnen) lässt.

Und speziell an Bärenz: Es gibt in Norwegen keine Süsswasserknappheit und das verwendete Süßwasser würde ohnehin in das Meer fließen.

[Manuel Bärenz]

Sehr geehrter "Physiker",

Bitte entfernen Sie doch unverständlichen Fachjargon aus ihrem Kommentar. Bei der Verwendung der Vokabel "trivial" entsteht keine zusätzliche Intelligenz ;)

Was Karl wahrscheinlich sagen möchte, ist Folgendes, den Satz "Wenn Süßwasser und Salzwasser sich treffen, entsteht eine Energie erzeugende Reaktion. " betreffend:

Energie entsteht nicht. Die Erhaltung der Energie ist ein fundamentales physikalisches Prinzip.

In Kraftwerken wird lediglich bereits vorhandene Energie nutzbar gemacht. Die hier vorhandene Energie ist durch die Trennung von Süß- und Salzwasser gegeben ("trivialerweise ein Konzentrationsgefälle mit steilem Gradienten"). Sie wurde aus Sonneneinstrahlung umgewandelt, da der meiste Regen (und damit das Süßwasser) durch Verdunstung der Ozeane und anschließende Kondensation entsteht.

Auch ist es im strengen Sprachgebrauch keine "Reaktion", die hier stattfindet, sondern eben einfach Osmose.

Abgesehen von diesen Feinheiten, wieso wird nicht der geringste Gedanke an Süßwasserknappheit "verschwendet" (im wahrsten Sinne des Wortes) ?

Wie viel Süßwasser benötigt ein solches Kraftwerk?

[Karl]

Sehr geehrte Redaktion,

bitte entfernen sie doch die Falschaussage aus dem Untertitel. Bei dem Vorgang entsteht keine Energie!

Hier wird trivialerweise ein Konzentrationsgefälle mit steilem Gradienten ausgenutzt.

Glück auf.

Karl