Erneuerbare Energien Osmosekraftwerke erzeugen emissionsfrei Strom

Durch den Austausch von Salz- und Süßwasser in ihren Elementen liefern Osmosekraftwerke ständig elektrische Energie, ohne dabei Emissionen zu erzeugen. Das funktioniert aber nur am richtigen Standort: Flussmündungen kommen in Frage – aber nicht jede. Das hat Dipl.-Ing. Peter Stenzel vom Lehrstuhl Energiesysteme und Energiewirtschaft der Ruhr-Universität Bochum festgestellt.

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Ruhr-Universität Bochum

Herzstück von Osmosekraftwerken sind semipermeable Membranen. An ihnen begegnen sich Süß- und Salzwasser. Da das Süßwasser auf die Salzwasserseite will, um das Konzentrationsgefälle zu verringern, entsteht an der Membran ein Druck von bis zu 26 bar. Dieser Druck kann eine Turbine antreiben und somit zur Stromerzeugung genutzt werden.

Auf der Suche nach geeigneten Standorten

Das Prinzip funktioniert aber nur an geeigneten Orten, wo Salz- und Süßwasser in ausreichender Menge vorhanden sind, wie an Flussmündungen. Zwar fließen jährlich weltweit etwa 36000 km³ Süßwasser in die Meere, aber nur ein Bruchteil davon lässt sich zur Stromerzeugung nutzen. Abfluss, Salzgehalt und Temperaturverteilung in der Flussmündung spielen eine Rolle. Technische und wirtschaftliche Aspekte müssen in die Wahl des Standorts einbezogen werden.

Doktorand Peter Stenzel bezog erstmals ökologische Überlegungen ein: Der Fluss muss zum Beispiel eine gewisse Wasserentnahme vertragen. Ein Mindestpegel sollte nicht unterschritten werden, um Pflanzen und Tiere nicht zu gefährden. Auch der Mündungstyp und die Sauberkeit des Flusses sind von Bedeutung. Bestimmte Substanzen müssen durch Vorbehandlung entfernt werden, „auf den Membranen könnten sonst Muschelfarmen entstehen“, erklärt Peter Stenzel.

Skandinavien bietet sehr gute Bedingungen für Osmosekraftwerke

Stenzel analysierte Flussmündungen weltweit, um ihr Potenzial als Standort für Osmosekraftwerke zu ermitteln. Fazit: Für Deutschland sind die Möglichkeiten eher gering. Besser sieht es an den Mittelmeerküsten, in Skandinavien und Amerika aus. Norwegen verfügt über besonders gute Bedingungen. Hier eröffnete Kronprinzessin Mette-Marit im November 2009 das erste Osmosekraftwerk der Welt.

Der vollständie Bericht findet sich in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins der Ruhr-Universität Rubin.

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