Am 24. November 2009 wurde in Tofte bei Oslo (Norwegen) das weltweit erste Osmosekraftwerk eröffnet. Es handelt sich dabei um ein Kleinstkraftwerk der norwegischen Statkraft mit ca. 2 000 bis 4 000 Watt Leistung. Mit dieser Pilotanlage will der staatliche Energiekonzern testen, wie sich wirtschaftlich Energie aus dem Vorgang der Osmose gewinnen lassen kann, und dies bis 2019 umsetzen.
2008 unter der Bezeichnung Salzgradientenenergie ausdrücklich aufgenommen. Um den CO2-Ausstoß zu senken, die globale Erwärmung zu begrenzen und die Klimaschutzziele zu erreichen, scheint diese Form der erneuerbaren Energien gerade für das Küstenland Niedersachsen interessant.
Da man relativ große Mengen Salzwasser und Süßwasser zum Betrieb eines Osmosekraftwerks benötigt, bietet sich eine Flussmündung als geeigneter Standort eines solchen Kraftwerks an. Für Niedersachsen dürfte hierbei der Bereich sowohl der Weser- als auch der Emsmündung interessant sein.
Für Niedersachsen könnte diese Technik in zweierlei Hinsicht eine Chance bedeuten: zum einen als ein weiteres Standbein zur Gewinnung erneuerbarer Energie, zum anderen als zukunftsorientierte Wirtschaftsbranche bei der internationalen Nutzung der Osmoseenergie.
1. Wie beurteilt die Landesregierung grundsätzlich die Chancen aus der Nutzung der Osmosetechnologie?
3. Welche Standorte kommen in Niedersachsen für derartige Kraftwerke besonders infrage? Wo wäre unter Berücksichtigung der unter Umständen vorrangigen Schifffahrtsbedürfnisse eine Verwirklichung besonders empfehlenswert?
Die Landesregierung hat es sich zum Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2020 den Anteil der erneuerbaren Energien am Energieverbrauch auf 25 % zu erhöhen. Um dieses ambitionierte Ziel zu erreichen, bedarf es großer Anstrengungen und der Nutzung möglichst aller natürlichen Potenziale, die in Niedersachsen zur Verfügung stehen.
Für Niedersachsen sind heute vor allem die Nutzung der Windenergie, aber auch der Biomasse und die indirekte Nutzung der solaren Strahlungsenergie von großer Bedeutung.
Osmosetechnologien nutzen Konzentrationsunterschiede zwischen verschiedenen Salzlösungen, wie z. B. den unterschiedlichen Salzgehalt zwischen Süßwasser und Meerwasser, um daraus Strom zu erzeugen. Der hohe osmotische Druck zwischen Süß- und Salzwasser wird dabei als Energiedifferenz genutzt. Werden Süß- und Salzwasser durch eine sogenannte semipermeable Membrane getrennt, so fließt Wasser von der Süß- zur Salzwasserseite - getrieben von dem Konzentrationsunterschied des Salzes. Der dabei entstehende Druck kann für die Energieerzeugung genutzt werden.
Erste Vorschläge für ein Osmosekraftwerk wurden bereits in 1970er-Jahren diskutiert. Die praktische Umsetzung scheitert bisher an der unzureichenden Membrantechnologie. Derzeitig besteht noch erheblicher Entwicklungsbedarf darin, Membranen zu entwickeln, die eine hohe Energieausbeute gewährleisten und zugleich langlebig und kostengünstig sind sowie hohem Druck standhalten können. In einem von der EU mit 2,5 Millionen Euro geförderten Forschungsprojekt wurden am Forschungszentrum GKSS in Geesthacht von 2001 bis 2004 verbesserte Polymer-Membranen entwickelt.
Das Institut für Solare Energieversorgungstechnik in Kassel (ISET) schätzt, dass bei einer vollständigen Ausnutzung aller Flussmündungen in Deutschland durch Osmosekraft ca. 1 400 MW Kraftwerksleistung installiert werden könnte, also etwas mehr als die Leistung eines großen Kernkraftwerks. Ein verhältnismäßig kleines Kraftwerk mit einer Leistung von nur 1 MW müsste dabei, aufgrund der derzeitigen geringen Energieausbeute der Membranen von rund 2 Watt pro Quadratmeter, bereits eine Membranfläche von mehreren Hunderttausend Quadratmetern aufweisen. Um diese Flächen überhaupt unterbringen zu können, werden die Membranen aufgerollt und in Röhrenmodulen untergebracht. Das gerade in Tofte bei Oslo (Norwegen) eröffnete Osmosekraftwerk hat trotz des Einsatzes dieser Röhrenmodule und trotz seiner geringen Leistung, die gerade für den Betrieb einer Herdplatte oder eines Staubsaugers reicht, einen verhältnismäßig hohen Platzbedarf. Ob Osmosekraftwerke zukünftig wirtschaftlich betrieben werden können, hängt daher im Wesentlichen von der Optimierung der Membrantechnologie ab.
Im Vergleich zu den in Norwegen zur Verfügung stehenden Wasserqualitäten ist darüber hinaus die notwendige Vorreinigung des Süßwassers von Weser und Elbe deutlich aufwendiger und reduziert somit die Wirtschaftlichkeit möglicher Anlagen in Deutschland weiter. Insbesondere die großen Sedimentfrachten der deutschen Flüsse würden zu Verblockungen der extrem feinen Membranen führen und müssten vor der Nutzung der Wässer aufwendig entfernt werden.
Im internationalen Vergleich ist Deutschland nicht der ideale Standort für Osmosekraftwerke. Gründe hierfür liegen in dem vergleichsweise geringen Salzgehalt der Ostsee und dem langsamen Übergang von Süßwasser zu Salzwasser an der Nordsee über eine breite Brackwasserzone. Beide Ef
fekte würden die mögliche Energieausbeute von Osmosekraftwerken verringern. Hinzu kommen in der Deutschen Bucht die bereits bestehenden erheblichen Nutzungskonflikte, die aufgrund der Hafen- und Schifffahrtsbelange und der besonderen Schutzsituation des Wattenmeeres große Flächennutzungen für Osmosekraftwerke erschweren würden. Aussichtsreicher wäre der Bau von Osmosekraftwerken vor allem an Gewässern mit wesentlich höherem Salzgehalt, wie z. B. am Mittelmeer, am Toten Meer oder an Salzseen.
Zu 1: Gemäß einer Studie der norwegischen Statkraft sollen das europaweite theoretische Potenzial der Osmosekraft bei 250 Terrawattstunden (TWh) und das weltweite Potenzial bei 2 000 TWh pro Jahr liegen. Aufgrund der beschriebenen Standortbedingungen sieht die Landesregierung mittelfristig kein wirtschaftlich nutzbares Potenzial in Niedersachsen.
Zu 2: Die möglichen Auswirkungen auf die Umwelt, insbesondere auf die Ökologie, sind bisher kaum untersucht. Dabei ist der Flächenbedarf für die Errichtung der Anlagen nur ein Aspekt, der bei der Bewertung dieser Technik zu berücksichtigen ist.
Zu 3: Insbesondere die Flussmündungsbereiche von Weser und Elbe könnten grundsätzlich als potenzielle Standorte für Osmosekraftwerke geeignet sein. Eine Behinderung der Schifffahrt ist durch die Nutzung der Osmosekraft in den Flussmündungsbereichen im Unterschied zur Deutschen Bucht (siehe Vorbemerkungen) nicht zu erwarten. Aufgrund der breiten Brackwasserzonen, des großen Flächenbedarfs der Anlagen und der ungelösten Entwicklungsfragen dieser Technik ist allerdings eine wirtschaftliche Nutzungsmöglichkeit dieser Potenziale in Niedersachsen mittelfristig nicht zu erwarten.
des Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr auf die Frage 37 des Abg. Karsten Heineking (CDU)
In Niedersachsen werden sehr viele Güter auf Straße und Schiene transportiert. Hierbei handelt es sich auch in nicht unerheblicher Zahl um
Gefahrguttransporte. Ab 1. Januar 2010 sind Durchfahrtsbeschränkungen für Gefahrgut nur noch durch Vergabe einer Kategorie nach 1.9.5 des Europäischen Übereinkommens vom 30. September 1957 über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße (ADR) zulässig.
Dabei sind die Tunneleigenschaften, die Risikoeinschätzung einschließlich Verfügbarkeit und Eignung alternativer Strecken und Überlegungen zur Verkehrslenkung zu berücksichtigen. Bis Ende 2009 sollen daher alle Tunnel zertifiziert und in einem zentralen Verzeichnis veröffentlicht sein.
Mithilfe einer entsprechenden Beschilderung inklusive des Tunnelbeschränkungscodes ist dann für Fahrer und Disponenten von Gefahrguttransporten klar, welche Strecken und Tunnel befahren werden dürfen. Diese Regelung erhöht die Sicherheit bei Benutzung der Tunnel und verkürzt zum Teil erheblich die Fahrtzeiten und Fahrtstrecken.
1. Welche Tunnel sind bereits zertifiziert, und sind gegebenenfalls Ersatzstrecken ausgewiesen? Wie viele Tunnel sind in Niedersachsen von dieser Regelung betroffen, und wer ist für die Zertifizierung zuständig?
2. Bei welchen Strecken wird das Verfahren bis zum 31. Dezember 2009 inklusive der erforderlichen Beschilderung und der nötigen Ausweisung von Ersatzstrecken abgeschlossen sein?
3. Welche Konsequenzen ergeben sich, falls die Zuordnung zu einer Tunnelkategorie entsprechend der ADR nicht bis zum 31. Dezember 2009 erfolgt wäre?
Nach Absatz 1.9.5.1 des ADR muss bei der Anwendung von Beschränkungen für die Durchfahrt von Fahrzeugen mit gefährlichen Gütern durch Tunnel die zuständige Behörde den Straßentunnel einer der in Absatz 1.9.5.2.2 festgelegten Tunnelkategorie zuordnen. Für die Zuordnung zur jeweiligen Kategorie ist eine Risikoeinschätzung vorzunehmen.
Die Vorschriften des Kapitels 1.9 ADR sollen sicherstellen, dass nach dem Recht eines Mitgliedstaates vorgenommene Tunnelbeschränkungen abkommensweit systematisch und durch einheitliche Kennzeichnung erfolgen. Eine Verpflichtung, Beschränkungen vorzunehmen, enthält das ADR nicht. Nach der ADR-Definition der Tunnelkategorie A ist diese immer automatisch einschlägig, wenn keine Tunnelbeschränkung erfolgt ist. Das bedeutet, dass alle Tunnel, die nicht betrachtet wurden, mit Ablauf des 31. Dezember 2009 automatisch Kategorie A (d. h. uneingeschränkt be- fahrbar) werden. Eine Beschilderung ist nicht er
forderlich. Soll der Zugang zu Tunneln beschränkt werden, muss das Straßenverkehrszeichen 261 StVO (Durchfahrtsverbot für Gefahrgut) mit dem Zusatzschild B, C, D, oder E versehen sein. Mit den genannten Vorschriften und Richtlinien hat sich zur Erlangung einer Rechtssicherheit bei Durchfahrtsbeschränkungen für Gefahrguttransporte der Bedarf einer bundeseinheitlichen Anwendungsregelung ergeben.
Aus diesem Grund wurde ein von Bund und Ländern gemeinsam finanziertes Forschungsvorhaben „Verfahren zur Kategorisierung von Straßentunneln gemäß ADR 2007“ in Auftrag gegeben. Die Ergebnisse sind inzwischen veröffentlicht.
Die entwickelte Methode zur risikobasierten Kategorisierung von Straßentunneln ist zweistufig (je- weils mit zwei Unterstufen) aufgebaut.
Stufe 1 (1 a und 1 b) besteht in einer Grobbeurteilung, die in der Regel durch eine Behörde vorgenommen werden kann. Werden die Risiken der Stufe 1 als zu hoch bewertet, muss der Tunnel in Stufe 2 vertieft untersucht werden. Dazu ist die Vergabe eines Gutachtens erforderlich.
Niedersächsische Interessen wurden durch die Mitarbeit des Wirtschaftsministeriums und der Landesbehörde für Straßenbau und Verkehr in der Bund-Länder-AG „Gefahrgut durch Tunnel“ und dem Betreuungsausschuss zum Forschungsvorhaben berücksichtigt. Damit sind auch eine zügige Umsetzung des Forschungsvorhabens und schnelle Kategorisierung der Tunnel möglich geworden.
Zu 1: In Niedersachsen sind nach bisherigen rechtlichen Möglichkeiten Durchfahrtsbeschränkungen für den Ems-, Weser-, und Heidkopftunnel angeordnet. Diese müssen insofern mit der neuen Kennzeichnung versehen werden.
Zuständig für die Zuordnung von Straßentunneln ab einer Länge von 400 m zu einer Tunnelkategorie ist nach § 18 Abs. 2 Nr. 3 der neuen Verordnung über die Regelungen von Zuständigkeiten im Bereich Verkehr (ZustVO-Verkehr) die Landesbehörde für Straßenbau und Verkehr. Für kürzere Tunnel ergibt sich eine Zuständigkeit der jeweiligen Straßenverkehrsbehörden (NLStBV, Kommunen).
Zu 2: Von der Landesbehörde für Straßenbau und Verkehr sind Risikobetrachtungen nach dem vorgesehenen Verfahren des Forschungsvorhabens für folgende Tunnel angestellt worden: