Energie aus Meereswärme

Schwimmendes Kraftwerk erzeugt Energie aus Meereswärme. Ganz abseits vom eigentlichen Kerngeschäft, Waffen herzustellen, tüfteln bei Lookheed Martin in den USA seit rund 40 Jahren Ingenieure an einem ziemlich verrückten Kraftwerk. Es soll die riesigen Temperaturunterschiede zwischen oberflächennahem Meereswasser und der Tiefsee nutzen.


Wärmekraftwerk aus Ozeanwasser

Aus dem Temperaturunterschied zwischen kaltem Wasser aus der Tiefe der Ozeane und warmem Oberflächenwasser lässt sich Energie gewinnen. Eine der schwierigen Aufgaben dabei ist, das Wasser aus bis zu 1.000 Meter Tiefe emporzupumpen.


Sieht einer Ölplattform zum Verwechseln ähnlich. Das Meerwärme-Kraftwerk von Lockheed Martin aus den USA.

Das Prinzip: Ammoniak verdampft

Im Kraftwerk verdampft flüssiger Ammoniak in den Rohren eines geschlossenen Kreislaufs durch die Temperatur des warmen Oberflächenwassers. Dabei steigt der Druck und der Dampf treibt eine Turbine an.

Danach wird er in einem Wärmetauscher durch kaltes Wasser aus der Tiefe gekühlt, wodurch Ammoniak wieder kondensiert.

Ocean Thermal Energy Conversion (Otec) nennt sich diese Stromerzeugungsart. Statt Wasser, das erst bei einer Temperatur von 100 Grad Celsius verdampft, wird eine bereits bei niedriger Temperatur siedende Flüssigkeit eingesetzt. Bei relativ geringem Überdruck und der Temperatur des Oberflächenwassers, die mindesten 20 Grad Celsius betragen muss, entwickeln diese Flüssigkeiten Dampf, der in einen sogenannten Turbogenerator geleitet wird.

Die Kühlung dafür liefert das kalte Tiefenwasser. Dieses muss dazu an die Oberfläche gepumpt werden. Die Leitungen, mit denen dies geschieht, sind bis zu 1.000 Meter lang. Bisher baute man die Rohre aus Kunststoffen. Jetzt soll Lockheed Leitungen aus Glasfasern oder Verbundwerkstoffen testen, wie der „New Scientist“ berichtet.

Das, was in den dampfenden Kühltürmen von Kohle- und Kernkraftwerken geschieht, die Rückverwandlung des Dampfes in Flüssigkeit, geschieht in einem geschlossenen Kühlturm an Bord des Meereskraftwerks, in den Wasser aus einer Tiefe von mindesten 500 Meter gepumpt wird. Die Kälte lässt den Dampf kondensieren. Er verwandelt sich zurück in Flüssigkeit, die im warmen Oberflächenwasser verdampft und die Turbine antreibt.

Steigender Ölpreis macht die Technik effizient

Laut New Scientist vergibt das US-Energieministerium mit dem Auftrag über 1,2 Millionen US-Dollar erstmals seit zehn Jahren wieder Geld, um Meereswärmekraftwerke zu erforschen. In die Technik wurde schon Ende der 1970er-Jahre investiert. Später hätte der billige Ölpreis das Interesse an den neuen Kraftwerken gedämpft. Mit den steigenden Kosten für Erdöl werde die Technik nun wieder beliebt.

Erneuerbare Energie statt Kampfjets

Schon vor 30 Jahren baute Lockheed mit der Firma Makai Ocean Engineering eine Pilotanlage auf Hawaii. Dort soll von den beiden Firmen nun auch das neue Experiment durchgeführt werden. Geplant ist ein Pilotkraftwerk mit zehn bis 20 Megawatt Leistung, das vier bis sechs Jahre lang Strom produzieren soll. Laut Lockheed könnte Hawaii mit Meereswärmekraftwerken innerhalb einer Generation unabhängig von importierter Energie werden.


Lockheed Martin ist eher für Kampfflugzeuge und Waffensysteme bekannt als für Kraftwerke, die erneuerbare Energie nutzen. Nun soll die Firma in einem Projekt einen Kraftwerkstyp testen, an deren Entwicklung sie schon vor 30 Jahren beteiligt war – das Meereswärmekraftwerk.

Schon seit Jahrzehnten versuchen Ingenieure, das Temperaturgefälle des Meeres zur Stromerzeugung zu nutzen. Doch stets ging so viel Energie für das Hochpumpen des kalten Wassers verloren, sodass es sich nicht lohnte. Welchen Wirkungsgrad das Lockheed-Kraftwerk erreicht, ist unbekannt. Es dürfte den von Solarzellen allerdings kaum überschreiten. Dennoch hat Otec einen entscheidenden Vorteil: Es liefert Strom rund um die Uhr an 365 Tagen im Jahr. Vorausgesetzt, es schwimmt in Meeresregionen, in denen das Oberflächenwasser ganzjährig auf eine Temperatur von mindestens 20 Grad Celsius kommt.

Die Energie kann nicht nur für die Versorgung von Orten oder Ferienanlagen genutzt werden, sondern auch als Entsalzungsanlage zur Herstellung von Trinkwasser.

Bisher nur Pilotanlagen

Größere Kraftwerke zu bauen wird nicht leicht werden. „Für ein 100-MW-Kraftwerk bräuchte man ein Rohr mit neun Meter Durchmesser und 1.000 Meter Länge. Daran zerrt die Meeresströmung. Wie will man das verankern?“, fragt Reb Bellinger von Makai Ocean Engineering im „New Scientist“. Dennoch glauben manche Experten an Meereswärmekraftwerke mit einer Leistung von 500 Megawatt. Zum Vergleich: Das Kraftwerk Freudenau hat eine Leistung von bis zu 170 Megawatt.

Das Kraftwerk kann dabei an Land stehen oder auf dem Meer treiben. Der Vorteil der schwimmenden Anlagen ist, dass man wesentlich größere Gebiete zur Energiegewinnung nutzen könnte. Der Temperaturunterschied zwischen dem Oberflächenwasser und dem Wasser in 1.000 Meter Tiefe sollte 20 Grad Celsius betragen, damit große Mengen an Energie gewonnen werden können. Solche Temperaturunterschiede findet man in großen Gebieten des Pazifiks, Atlantiks und des indischen Ozeans.

Wie das System funktioniert im Video:

Quelle: NewScientist >>

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Comments

  1. bsdfksefs says:

    voll fancy

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