enrope: Strom aus Ebbe und Flut

Seilbahner möchten sich als kreativ und nachhaltig positionieren. Eine Chance bietet das Pilotprojekt cableKites der Firma enrope. Sie entwickelt derzeit ein Gezeitenkraftwerk mit Seilbahntechnik – und sucht weitere innovative Partner, die sich als Projektpartner zu der Idee bekennen.

Hintergrund des Projekts ist der Klimaschutz und die Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen – die in den vergangenen Monaten zusätzlich an politischer Brisanz gewonnen hat.

Hier kommt die Meeresenergie ins Spiel. Sie ist eine gigantische, bislang fast völlig ungenutzte Energiequelle. Laut Europäischer Kommission soll sie bis 2050 zehn Prozent des europäischen Strombedarfs abdecken und 400.000 neue Industrie-Arbeitsplätze schaffen.

Neben der Nutzung der Temperaturunterschiede, des Salzgradienten, der Wellen oder des Tidenhubes wird auch auf den Energiegehalt der Strömungen (tidal current) gesetzt.

Eine Wasserströmung von 2,5 m/s entwickelt beispielsweise Kräfte wie 350 km/h Wind. Diese Ressource steht dabei völlig unabhängig von Jahreszeit, Sonneneinstrahlung oder Wind zur Verfügung und soll mit 15,7 Gigawatt beitragen. Dies entspricht dem Verbrauch von rund 15 Millionen Haushalten.

Dieses Potential will die Firma enrope nun ausgerechnet mit Seilbahntechnik heben. „Wir sind Seilbahn-Enthusiasten und sehen – auch mit Blick auf die bereits vorhandenen Technologien – zahlreiche Vorteile des Systems“, berichtet Geschäftsführer Peter Glasl.

Konkret werden Strömungsprofile entlang eines Seiles gereiht. Dadurch entsteht eine große Angriffsfläche für die Wasserströmung. Die kraftvolle Bewegung der Profile kann über eine Seilbahn gebündelt und auf Strom-Generatoren übertragen werden.

„Gedanklich ersetzen wir die Sitzbänke eines Sesselliftes durch Strömungsprofile. So entstehen Drachen, die sich in die Strömung legen. Ähnlich wie bei einem Kite-Surfer könnte aus moderater Anströmung schnelle und kraftvolle Vorwärtsbewegung entstehen“, so Glasl.

Über das Seil würde die enorme Zugkraft gebündelt und schlussendlich über die Umlenk-Seilscheiben an Generatoren abgegeben.

Die Strömungsprofile aus Aluminium-Strangguss sollen an Gehängestangen hängen. Dadurch entstehen einfache und robuste Lenkdrachen (Kite) mit bis zu fünf Meter Spannweite, die kursstabil von Seilklemmen geführt werden.

Eine einfache Seilschleife vermeidet zerstörerische Verspannungen. Der Abtrieb im Wasser wird genutzt, um das Förderseil im Ruhezustand auszurichten und vorzuspannen.

„Wir versuchen auf weitere Spannanlagen und Zwischenstützen zu verzichten“, so Glasl. Stations-Schwenkachsen ermöglichen den Strömungsprofilen, die komplette bis zu 300 Meter lange Seilschleife in der wechselnden Gezeit auszurichten.

Damit wird ein ungehinderter Umlauf möglich. Bereits an Land wird die Seilschleife fertig gespleißt und die Stationen auf schwimmbaren Plattformen montiert. Auf dem Meer wird das System mit maritimer Technik verankert.

Um auch starken Oberflächenwellen zu trotzen, wird die komplette Technik flexibel aufgehängt und gleichzeitig sicher abgesenkt.

Erste Modelltests der Kites wurden mit Schleppversuchen in ruhendem Wasser und in einem Strömungskanal durchgeführt. Hierbei konnte enrope die Ausrichtung in der Strömung und die Umfahrung der Umlenkstation simulieren.

Die vorausgegangenen Überlegungen haben sich bestätigt. Die Kites richten sich selbstständig in der Anströmung aus und umrunden die Umlenkscheibe problemlos ohne großes Ausschwenken.

Sie stützen sich dabei an dem dichten Wasser ab. Die Zentrifugalkräfte sind vergleichsweise niedrig. „Eine Vielzahl von Versuchen hat gezeigt, dass die Neigetechnik hervorragend arbeitet. Schon bei superlangsamer Anströmung dreht die Seilschleife zur Seite und ermöglicht die kollisionsfreie Fahrt der Kites“, berichtet Glasl.

Die Strömungsprofile werden zudem sehr schön vom Förderseil ausgerichtet, sodass sich die Zugkraft in die richtige Richtung aufbauen kann.

Inzwischen ist ein Patent angemeldet und enrope entwickelt zusammen mit der Hochschule München und der Technischen Universität München einen Prototyp des Strömungskraftwerks „CableKites“. 

Er soll maximal 15 Meter lang, 2,4 Meter breit und drei Meter hoch sein. Somit lässt sich der Prototyp fertig montiert auf einem Fernzug an Testkanal bringen – und für Verbesserungen schnell und kostengünstig zurück in die Werkstatt.

Ähnlich wie beim Versuchsaufbau wird der Prototyp an einen Fachwerkstruktur hängend ausgeführt. So kann die Anlage mit einem Autokran innerhalb von Minuten in und aus dem Wasser gehoben werden. 

Als Partner für die Test konnte enrope die Stadtwerke München gewinnen, die einen entsprechenden Kraftwerkskanal zur Verfügung stellen und sehr gespannt auf die Ergebnisse sind.