Was wäre, wenn es eine erneuerbare Energiequelle gäbe, die nicht auf das Wetter angewiesen ist, aber trotzdem 2000 Atomkraftwerke ersetzen kann? Der Gedanke mag illusorisch klingen, ist aber gar nicht so absurd. Die sogenannte Blaue Energie könnte den Energiemarkt nicht nur nachhaltiger, sondern vor allem unabhängiger machen.
Dank innovativer Nutzung der Osmose-Energie, die beim Vermischen von Salz- und Süßwasser freigesetzt wird, entsteht Blaue Energie. Ein relativ simpler, aber bis jetzt sehr ineffizienter Mechanismus. Bei bestmöglicher Nutzung könnte die Blaue Energie zu einem der Big Player auf dem Energiemarkt heranwachsen.
Wie durch Osmose Energie erzeugt werden kann
Vermischen sich Süßwasser und Salzwasser, setzen sich Salzmoleküle in Bewegung, um den Salzgehalt auszugleichen. Dahinter steckt das Prinzip der Diffusion demzufolge verteilen sich Teilchen immer gleichmäßig im Raum. Das kann man sich ungefähr so vorstellen, wie wenn sich der Geruch eines Parfüms schnell im Zimmer verteilt. Wird der Übergang zwischen Süß- und Salzwasser nun durch eine Membran voneinander getrennt, findet Osmose statt. Die semipermeable Barriere verhindert, dass die energiegeladenen Salzionen auf die andere Seite gelangt. Beim Übergang durch die Membran entsteht Energie und zwar nicht einmal wenig: Mit einem Liter Wasser werden ca. 2,2 Kilo-Joule freigesetzt.
Erste Praxistests
Obwohl Osmose an sich schon lange bekannt ist, kam ihr in den letzten Jahren nicht viel Beachtung zu, weil sie sich bezüglich des Preis-Leistungs-Verhältnisses nicht durchsetzen kann. Aus diesem Grund wurde auch das weltweit erste Osmose-Kraftwerk in Norwegen wieder vom Netz genommen. Die gewonnene Energie reichte allerdings gerade einmal aus, um eine Herdplatte am Tag anzuheizen. Um die Energieversorgung einer Kleinstadt zu sichern, hätte das Kraftwerk bereits die Größe eines Fußballstadions haben müssen. Erfolgversprechender waren Praxistests an der Küste Kaliforniens, bei denen Kläranlagen und Trinkwasseraufbereitungsanlagen zur Osmose eingesetzt wurden. Dennoch war auch dieses Projekt wegen hoher Installations- und Betriebskosten noch nicht effizient genug.
Aktuelle Forschungsansätze
Die Forschung auf dem Gebiet steht keinesfalls still. In Stanford wurde eine osmosebetriebene Batterie entwickelt. In dieser werden zwei Elektroden abwechselnd mit Süß- und Salzwasser geflutet. Dabei fließen elektrisch geladene Teilchen heraus bzw. in die Elektrode hinein. Die Batterie kann dann an einen äußeren Stromkreislauf angezapft werden.
Ein weiterer vielversprechender Ansatz zur Effizienzsteigerung ist eine Technologie mit Boron-Nitride-Nano-Röhrchen (BNNT). Durch eine positiv geladene Beschichtung der negativen Röhrchen wird die Membran durchlässiger und mehr Energie wird frei. An der Optimierung der Membran wird deshalb mit Nachdruck gearbeitet.
Energiegewinnung mit großem Potenzial
Würde sich die Optimierung der Technologie wirklich lohnen? Bei der Osmose-Energie handelt es sich um eine riesige, ungenutzte Stromquelle: Würde man an allen Flussmündungen ein Osmose-System installieren, könnte man jährlich so viel Strom erzeugen wie 2000 Atomkraftwerke. Genug, um halb Europa zu versorgen. Außerdem zählt die Blaue Energie zwar zu den erneuerbaren Energiequellen, ist aber im Gegensatz zu Wind- und Solarenergie völlig unabhängig vom Wetter. Damit haben Osmose-Kraftwerke das Potenzial zukünftig zu den großen Kräften des Energiemarkts zu gehören. Bis es soweit ist, muss noch einiges getan werden, um die Osmose für die kommerzielle Anwendung attraktiv zu machen. Nichtsdestotrotz ist die Blaue Energie eine Idee mit Zukunft.
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