Blauer Strom: Japan will Meer als Energiequelle nutzen

Blauer Strom: Japan will Meer als Energiequelle nutzen

von Wolfgang Kempkens

Die Japaner sind für ihre Innovationen bekannt. Nun wollen sie mit neuen Technologien das Meer zur Energiequelle machen.

Nach der Reaktorkatastrophe von Fukushima haben japanische Energieversorger uralte fossile Kraftwerke wieder hochgefahren und die Erdgasimporte massiv erhöht.

Die Anlagen sind zwar ineffektiv – einige produzieren die Kilowattstunde für umgerechnet mehr als 30 Eurocent – doch es reicht, um Industrie, Haushalte und Klimaanlagen zu versorgen. An Alternativen denken nur wenige Stromkonzerne und Politiker.

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Zu den wenigen Ausnahmen gehört ein Konsortium unter Führung des Handelskonzerns Marubeni, das im nächsten Monat eine schwimmende Windmühle 20 Kilometer vor der Küste positionieren will. Sie hat eine Leistung von sieben Megawatt. Der Windparkpark soll in den nächsten Jahren auf 1000 Megawatt erweitert werden. Damit ließe sich aber gerade mal ein einziges größeres Kernkraftwerk ersetzen.

Die Forscher des Landes sind allerdings keineswegs untätig. Wie dem Unternehmen Marubeni hat es ihnen vor allem das Meer angetan. Wellen, Unterwasserströmungen, unterschiedliche Salzgehalte von Meer- und Süßwasser: Alles könnte man zur Stromerzeugung nutzen.

Energie aus der TiefeDie jüngste Idee der Wissenschaftler der Agency for Marine-Earth Science and Technology und des Center for Sustainable Resource Science betrifft aber noch eine andere Energiequelle: Man könnte schwarze und weiße Raucher (black and white smoker) anzapfen. So werden Öffnungen im Boden der Tiefsee genannt, aus denen heißes Wasser schießt, einer gewaltigen Fontäne gleich. Das Wasser wird vom Magma im Erdinneren erhitzt, das an den Ausbruchstellen so nah an den Meeresboden herankommt, dass es eindringendes Wasser erhitzt und wieder herausschleudert.

Vor der Küste Japans gibt es zahlreiche dieser energiegeladenen Smoker in einer Tiefe von meist mehreren 1000 Metern. Wie viel Strom damit erzeugt werden könnte ist allerdings noch völlig offen (die Forscher beschreiben eine der möglichen Nutzungen in einem Fachartikel). Ebenfalls unklar ist, wie genau diese Energiequelle nutzbar gemacht werden könnte.

Eine erste Idee: Der große Temperaturunterschied zwischen dem herausgeschleuderten Wasser und dem Tiefenwasser in der Umgebung könnte zum Beispiel eine Flüssigkeit in Rohren erhitzen. Verdampft sie, könnte man damit eine Turbine antreiben. Möglich ist auch eine direkte Nutzung des herausgeschleuderten Wassers.

Strom durch EntsalzungAußerdem denken die Japaner daran, die unterschiedlichen Salzgehalte im Wasser um die Smoker zu nutzen. Während im Umgebungswasser der für Meerwasser übliche Prozentsatz gemessen wird, dürfte er im Wasser der Schwarzen und Weißen Raucher deutlich höher sein. Den Unterschied könnten sogenannte Osmosekraftwerke nutzen.

Die Wässer mit den unterschiedlichen Salzgehalten werden dafür in zwei Kammern geleitet, die durch eine halbdurchlässige Membran getrennt sind. Sie lässt Wassermoleküle passieren und hält die größeren Salzmoleküle zurück.

Aufgrund des in der Natur weitverbreiteten physikalischen Phänomens Osmose versuchen die Flüssigkeiten, die Unterschiede der Salzkonzentration auszugleichen. Dazu dringen Wassermoleküle durch die Membran und verdünnen die höher konzentrierte Salzlösung. Deren Menge nimmt zu und damit ihr Druck, der sich in einem Turbogenerator entlädt.

Pläne für ein erstes Osmose-Kraftwerk gibt es in Norwegen. Die mit zehn Kilowatt recht kleine Anlage soll bei Hurum an einer Flussmündung im südlichen Ausläufer des Oslofjordes gebaut werden. Genutzt wird der Konzentrationsunterschied von Süßwasser aus dem Fluss und Meerwasser. Bis diese Anlage allerdings bei einem Smoker eingesetzt werden kann, könnten noch Jahre vergehen.

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