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Flussturbine : Propellerräder unter Wasser liefern Strom

  • -Aktualisiert am

Den Propeller treibt vorn in die Röhre einströmendes Rheinwasser. Ein Gitter hält größere Fische zurück Bild: KSB

Mit der Strömungsgeschwindigkeit steigt der Stromertrag. Die Flussturbine auf dem Grund des Rheins bei St. Goar nimmt den Betrieb auf. Und das ganz dezent: Von der Anlage ist kaum etwas zu sehen - und sie arbeitet weitgehend lautlos.

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          Im direkten Vergleich mit einem Windrad kann das erste deutsche Strömungskraftwerk, das vor wenigen Tagen bei St. Goar in den Fluten des Rheins versenkt wurde, gleich mit zwei Vorzügen aufwarten: Bis auf die aus dem Wasser ragenden vier „Haltepfähle“ ist von der Anlage nichts zu sehen - und sie arbeitet weitgehend lautlos. Dem steht jedoch ein wesentlicher Nachteil gegenüber: Mit gerade mal sechs Kilowatt ist ihre Stromausbeute recht bescheiden. Lediglich zehn Haushalte ließen sich damit versorgen, selbst kleine Windräder sind in diesem Punkt um Klassen besser. Dafür müssen sie mit den Unwägbarkeiten des Wetters klarkommen. Bei Flaute stehen sie still, anders als das Flusskraftwerk, dessen Ausbeute über das ganze Jahr weitgehend gleich ist. Schon Minianlagen erzeugen wertvollen Grundlaststrom.

          Der im Flussbett des Rheins verankerte, rund sieben Meter lange „Testträger“ stammt vom Frankenthaler Pumpenhersteller KSB. Für den war der Einstieg in diese Form der regenerativen Energieerzeugung durchaus folgerichtig, denn das Unternehmen beschäftigt sich schon seit Jahren mit der Frage, wie sich mit Hilfe von (modifizierten) Pumpen die potentielle Energie (Höhenenergie) nutzen lässt, die in dem durch abschüssige Leitungen fließenden Trinkwasser schlummert. Das gelingt mit „rückwärtslaufenden“ Pumpen, wie sie KSB etwa im Wasserwerk Breech der Stuttgarter Landeswasserversorgung einsetzt. Aufgrund eines natürlichen Gefälles rauscht hier das Wasser mit einem Druck von fünf Bar in ein 10 000 Kubikmeter fassendes Speicherbecken. Lässt man die sechs installierten Pumpen im Turbinenbetrieb laufen, lassen sich 230 Kilowatt Strom erzeugen. Schaltet man um, kann man mit ihnen das Becken füllen.

          An diese Leistung kommt das jetzt installierte KSB-Flusswasserkraftwerk schon deshalb nicht heran, weil hier nicht potentielle Energie, sondern lediglich die reine Strömungsenergie des Rheins genutzt wird. Man ist daher grundsätzlich so gut oder so schlecht wie die im Mittelalter auf dem Fluss installierten Strom- und Schiffsmühlen, die verschwanden, als man durch den Bau von Stauwerken die Energieausbeute deutlich steigern konnte.

          Die Anlage vor ihrem Einsatz

          So kann man auf teure Dämme oder Wehranlagen verzichten

          Dass sich dennoch rund ein Dutzend Hersteller seit geraumer Zeit wieder mit Anlagen beschäftigt, die „nur“ die kinetische Energie des strömenden Wassers nutzen, hat mehrere Gründe. So kann man auf teure Dämme oder Wehranlagen verzichten, was den Eingriff in die Natur in Grenzen hält. Und dank moderner Auslegungsverfahren und neuer Werkstoffe lassen sich die Wirkungsgrade der Anlagen steigern.

          Diese Strategie verfolgt KSB. Sehr viel Gehirnschmalz hat man in die Geometrie des trichterförmigen Diffusors gesteckt, der hinter dem knapp 1,5 Meter messenden Turbinenrad sitzt. Komplexe Berechnungsverfahren und zahlreiche Tests haben letztlich die Form des Saugrohrs bestimmt, mit dem es gelingt, die Strömungsgeschwindigkeit am Eintritt in die Anlage geringfügig zu erhöhen und damit eine größere Leistungsausbeute zu erzielen.

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