Kasseler Wissenschaftler wollen neuartiges Kraftwerk an der Fulda testen

Energie per Flossenschlag

Eine Tragfläche, die die Energie der Flussströmung erntet: Stefan Horn (rechts) zeigt den Prototyp. Der stellvertretende Laborleiter Stephan Sauer (links) präsentiert das Nachfolgemodell des Kraftwerksflügel, das an der Neuen Mühle Dienst tun könnte. Foto:  Dilling

Kassel. Die Nutzung der Wasserkraft hat ein gewaltiges Potenzial. Theoretisch könnte weltweit eine elektrische Jahresleistung von geschätzten 16 000 Terawattstunden (ein Terawatt = eine Billion Watt) erreicht werden, sagt Professor Dr. -Ing. Martin Lawerenz, Leiter des Fachgebiets Strömungsmaschinen der Universität Kassel. Das entspricht in etwa der Leistung von 2000 großen Atomkraftwerken.

Doch es gibt da einen Haken: Die Standorte für herkömmliche Wasserkraftwerke sind beschränkt, die Technik stößt an ihre Grenzen, neue Verfahren sind oft nicht wettbewerbsfähig. Mit einer Erfindung aus Kassel könnte sich das ändern: Wissenschaftler der Universität Kassel unter Leitung von Lawerenz haben jetzt ein neuartiges, flexibel einsetzbares und wartungsfreundliches Kraftwerk entwickelt, das die in Flüssen und Meerengen enthaltene Strömungsenergie in elektrischen Strom verwandelt.

Die Forscher haben dabei der Natur ein Fortbewegungsprinzip abgeschaut, für die Energieerzeugung umfunktioniert, zum Patent angemeldet und schon einen Prototyp gebaut: Vögel schlagen mit Flügeln, Fische mit ihren Flossen, um voranzukommen. Lässt man die Flügel oder Flossen von der Strömung antreiben, kann man Energie gewinnen.

Lawerenz hat eine Tragfläche gebaut, die vom anströmenden Wasser bewegt wird und die Strömungsenergie mittels eines Hebelarms auf eine Kurbelwelle überträgt, die wiederum ein Schwungrad und einen Generator antreibt. Dabei bestand die Kunst der Wissenschaftler darin, die Bewegungen der Tragfläche im Wasserstrom in Simulationen am Computer so zu steuern, dass sie dessen kinetische Energie optimal an den Generator überträgt.

Mit numerischen Verfahren hat Lawerenz den jeweils besten Anstellwinkel zur Strömungsrichtung ermittelt. Ein Seilzug sorgt dafür, dass sich die Tragfläche im Wasser immer zur Strömung dreht, während der sich hin- und her bewegende Ausleger die Tragflächenkraft auf die Kurbelwelle überträgt. Realisieren konnten die Wissenschaftler das Projekt dank eines Machbarkeitsfonds des Landes Hessen, aus dem sie 100 000 Euro erhielten.

Lawerenz hat mit Unterstützung von Stefan Horn, der momentan seine Masterarbeit schreibt, den Prototyp des Strömungskraftwerks erfolgreich getestet.

Auch für Bootsbau interessant

Jetzt arbeitet der Professor schon an einer etwas größeren Anlage aus Edelstahl. Die soll in Kassel in Zusammenarbeit mit den Städtischen Werken am Kraftwerk Neue Mühle an der Fulda errichtet werden. Dort erwartet der Professor eine elektrische Leistung von etwa 100 Watt. Dabei fließt die Fulda recht träge dahin. Später könnten größere Kraftwerke in Gewässern mit stärkerer Strömung deutlich höhere Leistungen bringen.

Lawerenz schätzt, dass die Tragfläche auch für Bootsbauer interessant sein könnte, gewissermaßen als spritsparender Flossenantrieb für Schiffe.

Von Peter Dilling

Kommentare

Unsere Kommentarfunktion wird über den Anbieter DISQUS gesteuert. Nutzer, die diesen Dienst nicht verwenden, können sich hier über das alte HNA-Login anmelden.

Hinweise zum Kommentieren:
In der Zeit zwischen 17 und 9 Uhr werden keine neuen Beiträge freigeschaltet.

Auf HNA.de können Sie Ihre Meinung zu einem Artikel äußern. Im Interesse aller Nutzer behält sich die Redaktion vor, Beiträge zu prüfen und gegebenenfalls abzulehnen. Halten Sie sich beim Kommentieren bitte an unsere Richtlinien: Bleiben Sie fair und sachlich - keine Beleidigungen, keine rassistischen, rufschädigenden und gegen die guten Sitten verstoßenden Beiträge. Kommentare, die gegen diese Regeln verstoßen, werden von der Redaktion kommentarlos gelöscht. Bitte halten Sie sich bei Ihren Beiträgen an das Thema des Artikels. Lesen Sie hier unsere kompletten Nutzungsbedingungen.

Die Kommentarfunktion unter einem Artikel wird automatisch nach drei Tagen geschlossen.