Weltweit erstes Schwarmkraftwerk: Energie aus dem Rhein

In Sankt Goar soll die Energie genutzt werden, die tagtäglich – ja sekündlich – vorbeifließt: die des Rheins. Kleine, im Wasser liegende Turbinen sollen die Strömung des Flusses in nachhaltigen Strom verwandeln. Ihre Erfinder, ein Start-Up aus der Nähe von München, nennen sie "Energyfish".

Ihre Strömungsturbine wiegt rund 80 Kilo, hat zwei Rotoren und einen Generator. Diese wandelt die Bewegung des Wassers fast geräuschlos in elektrische Energie um. Der erzeugte Strom wird dann über eine Verankerung und Kabel runter zum Grund und ans Ufer gebracht. Dort soll der Strom künftig ins Netz eingespeist werden.

Doch eine Turbine allein könnte nicht viel erreichen. Ein einzelner "Energyfish" erzeugt laut Hersteller Energyminer durchschnittlich nur 15 Megawattstunden pro Jahr. Das würde lediglich den Stromverbrauch von vier oder fünf Einfamilienhäusern decken können.

Deswegen sei das Konzept nicht auf einzelne Einheiten ausgelegt, sondern auf den Schwarm, sagt eine Sprecherin. "Erst im Verbund entfaltet die Technologie ihre eigentliche Stärke."

In Sankt Goar soll deswegen ein ganzer Schwarm von 124 "Energyfischen" zum Einsatz kommen, die gemeinsam jährlich 2,5 Gigawattstunden Strom erzeugen. Das würde für rund 500 Haushalte reichen – zu ähnlichen Kosten wie Wind- und Solarenergie.

Im Vergleich dazu habe so ein Schwarmkraftwerk außerdem einen Vorteil, sagt Georg Walder, Geschäftsführer von Energyminer: "Das Schwarmkraftwerk ist grundlastfähig."

Eine Einschränkung aber gibt es: Niedrigwasser. Dann sinkt der Energieertrag des Schwarmkraftwerks.

"Dann ist das Problem, dass wegen geringer Strömungsgeschwindigkeit die Effektivität nicht mehr gegeben ist oder die schwimmenden Maschinen aufsitzen und sich die Rotoren nicht mehr frei drehen könnten", erklärt Boris Lehmann. Er ist Professor für Wasserbau an der TU Darmstadt.

Beschädigt würden die Turbinen laut Geschäftsführer Walder dann allerdings nicht. Auch Hochwasser sei für sie kein Problem – wegen ihrer Absinkautomatik: Sobald das Wasser steigt und viel Treibholz auf dem Rhein schwimmt, tauchen die Turbinen unter und produzieren weiterhin Strom.

Bei all dem seien die "Energyfische" keine Gefahr für echte Fische im Fluss. Zu dem Ergebnis kommt eine Studie der TU München, die die Fischverträglichkeit untersucht hat.

Die rheinland-pfälzische Umweltministerin hofft auf weitere Standorte, "sodass möglichst viele Menschen von dieser effizienten Art der Stromgewinnung profitieren können," sagt Katrin Eder (Grüne). Doch auch sie weiß, dass sich nicht jede Stelle im Rhein und nicht jeder Fluss für so ein Schwarmkraftwerk eignet.

Es braucht viel Platz, ausreichend Wassertiefe und eine Fließgeschwindigkeit von um die zwei Meter pro Sekunde. Außerdem dürfen die Turbinen der Schifffahrt nicht in die Quere kommen.

Klar ist auch: Die "Energyfische" können nicht die Leistung einer konventionellen Wasserkraftanlage erbringen. Das Rheinkraftwerk in Iffezheim zum Beispiel produziert im Jahr etwa 860 Gigawattstunden und damit deutlich mehr als die Hersteller des Schwarmkraftwerks erwarten.

Zu unterschätzen seien sie deswegen aber nicht, sagt Boris Lehmann:

Bisher schwimmen schon drei der 124 geplanten "Energyfische" im Rhein. Demnächst soll das weltweit erste Schwarmkraftwerk dann ans Netz gehen.

Luisa Houben berichtet für das ZDF aus Rheinland-Pfalz.