Osmose-Kraftwerk Aus Fluss und Meer wird Strom
Süßwasser, Meerwasser und eine halbdurchlässige Membran: Damit erzeugt ein Osmose-Kraftwerk Energie. Das klingt simpel und umweltfreundlich, ist aber in der Praxis ziemlich schwierig umzusetzen.
Das technische Prinzip eines Osmose-Kraftwerks ist einfach: Von der einen Seite wird Süßwasser, zum Beispiel aus einem Fluss, in das Kraftwerk gepumpt. Von der anderen Seite kommt Salzwasser aus dem Meer dazu. Die beiden Flüssigkeiten wollen sich vermischen, doch zwischen ihnen liegt eine halbdurchlässige Membran, die nur das Süßwasser durchlässt, aber kein Salz. Weil Meerwasser und Süßwasser eine unterschiedlich hohe Salzkonzentration haben, entsteht im Salzwasser ein osmotischer Druck. Dieser treibt eine Turbine an, die Strom erzeugt.
Vorteile des Osmose-Kraftwerks
Im Gegensatz zu Wind- oder Solaranlagen kann ein Osmose-Kraftwerk kontinuierlich Strom liefern. Denn die Wasserzufuhr kann geregelt werden, deshalb fallen große Schwankungen weg. Zudem arbeiten Osmose-Kraftwerke leise und setzen keine Treibhausgase frei.
Wenig Leistung, viel Potenzial
Die Turbine der Pilotanlage in Tofte am südwestlichen Ausgang des Oslo-Fjordes begann sich im November 2009 zu drehen. Betreiber des Kraftwerks war Statkraft, nach eigenen Angaben Europas größter Erzeuger erneuerbarer Energien. Die Anlage in Norwegen diente primär Test- und Entwicklungszwecken. Sie produzierte gerade genug Energie, um auf einer Herdplatte Essen zu kochen. Um eine Kleinstadt mit 30.000 Einwohnern mit Strom zu versorgen, wäre ein Osmose-Kraftwerk in der Größe eines Fußballstadions notwendig.
Das norwegische Osmose-Kraftwerk südlich der Hauptstadt Oslo.
Der Bau eines Osmose-Kraftwerks wäre überall möglich, wo Süßwasser ins Meer fließt. Statkraft kam im Jahr 2009 auf ein weltweites Potenzial von 1.600 bis 1.700 Terawattstunden. Zum Vergleich: In Deutschland wurden im Jahr 2020 fast 503 Terawattstunden Strom erzeugt.
"Diese neue Technik erzeugt elektrische Energie einfach, indem sie Wasser vermischt. Neue und grundlegende Antworten auf die Energiefragen der Zukunft scheinen näher zu liegen, als wir bisher dachten."
Bård Mikkelsen, 2009 CEO von Statkraft
Der damalige Statkraft-Chef Bård Mikkelsen zeigte sich begeistert von den Möglichkeiten und das Unternehmen setzte bereits auf eine größere Anlage mit zwei Megawatt Leistung. Doch dann kam für viele überraschend das plötzliche Aus für das norwegische Osmose-Kraftwerk-Projekt. Statkraft gab am 20. Dezember 2013 in einer Pressemitteilung bekannt, dass sich das Unternehmen aus der Energiegewinnung durch Osmose zurückziehe. Die Testanlage wurde stillgelegt. Der Grund: Es sei nicht abzusehen, dass die Technik in absehbarer Zeit konkurrenzfähig und gewinnbringend arbeiten könne.
Versuchsanlage am Deich in den Niederlanden
Ein anderes Prinzip der Osmose, nämlich der umgekehrten Elektrodialyse, nutzt ein Kraftwerk in den Niederlanden, das 2014 in Betrieb genommen wurde. Es steht am Abschlussdeich, der das Ijsselmeer von der Nordsee trennt. In der Pilotanlage fließen Flusswasser und Meerwasser aneinander vorbei, dazwischen kommen zwei Membrane zum Einsatz: Die eine Membran ist durchlässig für positiv geladene Natriumionen, die andere ist durchlässig für negativ geladene Chloridionen. Wenn die Ionen durch die Membranen diffundieren, baut sich eine elektrische Spannung auf und die Anlage erzeugt Strom.