Strom aus dem Fluss: Erstes Schwarmkraftwerk startet am Rhein
Neue Wasserkraft: Ein Schwarm aus Mini-Turbinen soll im Rhein Strom für hunderte Haushalte liefern. Wie das Strömungskraftwerk funktioniert.
Strom aus der Rheinströmung: Bei Sankt Goar entsteht ein Schwarmkraftwerk mit über 100 Turbinen. Wie die neue Wasserkraft-Technologie funktioniert.
Foto: picture alliance/dpa | Thomas Frey
Das Wichtigste in Kürze
- In Sankt Goar entsteht ein Schwarmkraftwerk mit bis zu 124 Strömungsturbinen.
- Die Anlagen nutzen hydrokinetische Energie aus der Flussströmung.
- Ein Schwarm von 100 Turbinen erzeugt etwa 1,5 GWh Strom pro Jahr.
- Damit lassen sich rund 400 bis 500 Haushalte versorgen.
- Die Technik kommt ohne Staudamm und ohne Eingriff in den Flusslauf aus.
- Studien zeigen bislang keine negativen Auswirkungen auf Fischbestände.
- Das Projekt gilt als Test für eine neue Form der dezentralen Wasserkraft.
Der Rhein transportiert enorme Energiemengen – jede Sekunde. Dennoch wird nur ein Teil dieser Energie technisch genutzt. Klassische Wasserkraftwerke benötigen Staustufen oder Wehre und greifen damit stark in Flüsse und Ökosysteme ein.
Eine neue Technologie verfolgt einen anderen Ansatz. Statt das Wasser aufzustauen, nutzt sie direkt die Strömung eines Flusses. Bei Sankt Goar in Rheinland-Pfalz entsteht derzeit ein sogenanntes Schwarmkraftwerk. Viele kleine Strömungsturbinen sollen dort Strom aus der natürlichen Fließbewegung des Rheins erzeugen.
Die Anlage gilt nach Angaben des Unternehmens und der Landesregierung als erstes genehmigtes Schwarmkraftwerk dieser Art weltweit.
Inhaltsverzeichnis
- Viele kleine Turbinen statt eines großen Kraftwerks
- Bis zu 124 Turbinen im Rhein
- Strom aus hydrokinetischer Energie
- Stromproduktion unabhängig von Sonne und Wind
- Schutzmechanismen für Hochwasser und Eis
- Auswirkungen auf Fische untersucht
- Erste Erfahrungen im Testbetrieb
- Ergänzung zu Wind- und Solarenergie
Viele kleine Turbinen statt eines großen Kraftwerks
Das geplante Kraftwerk besteht nicht aus einer einzelnen großen Turbine. Stattdessen setzt das Konzept auf viele kleine Anlagen. Diese schwimmenden Strömungskraftwerke werden vom Münchner Unternehmen Energyminer entwickelt und unter dem Namen Energyfish betrieben.
Die Geräte hängen im Wasser und sind im Flussbett verankert. Ihre Rotoren drehen sich durch die natürliche Strömung des Flusses. Ein Generator wandelt diese Bewegung in elektrische Energie um.
Das Funktionsprinzip ähnelt einer unter Wasser arbeitenden Windkraftanlage: Nicht die Höhe eines Wasserfalls liefert Energie, sondern allein die Geschwindigkeit des fließenden Wassers. Der Vorteil dieses Ansatzes: Der Fluss muss nicht aufgestaut werden. Auch große Bauwerke sind nicht erforderlich.
Bis zu 124 Turbinen im Rhein
Für den Standort bei Sankt Goar hat das rheinland-pfälzische Umweltministerium den Bau von bis zu 124 Turbinen genehmigt. Drei Anlagen befinden sich bereits im Wasser. Weitere sollen schrittweise folgen. Die Bedingungen gelten als günstig. In diesem Rheinabschnitt erreicht die Strömung häufig Geschwindigkeiten zwischen 1,5 und 2 m/s.
Nach Angaben des Betreibers kann ein Schwarm aus rund 100 Turbinen jährlich etwa 1,5 GWh Strom erzeugen. Das entspricht dem Strombedarf von ungefähr über 460 Haushalten.
Umweltministerin Katrin Eder erklärte zur Genehmigung: „Eine Art der Stromgewinnung, die auch bei Nacht und ohne Wind unabhängig von anderen Ländern, erneuerbar, klima- und umweltfreundlich Strom produziert, die gibt es mit den Schwarmkraftwerken jetzt – und zum allerersten Mal wird sie hier bei uns in Rheinland-Pfalz zum Einsatz kommen.“
Strom aus hydrokinetischer Energie
Technisch nutzen die Anlagen sogenannte hydrokinetische Energie. Dabei wird ausschließlich die Bewegungsenergie des fließenden Wassers genutzt.
Der Ablauf ist vergleichsweise einfach:
- Die Strömung dreht einen Rotor.
- Der Rotor treibt einen Generator an.
- Der Generator erzeugt elektrischen Strom.
Der Strom wird anschließend über Kabel an Land geführt und dort in das Netz eingespeist.
Jede einzelne Turbine liefert nur eine vergleichsweise kleine Leistung. Erst der Zusammenschluss vieler Anlagen – der sogenannte Schwarm – erzeugt relevante Energiemengen. Der modulare Aufbau ermöglicht es, die Größe des Kraftwerks flexibel an Standort und Strombedarf anzupassen.
Stromproduktion unabhängig von Sonne und Wind
Solar- und Windkraft liefern nicht immer gleichzeitig Energie. In der Energiewirtschaft gilt diese Schwankung als eine der größten Herausforderungen der Energiewende. Flüsse dagegen fließen kontinuierlich. Dadurch kann ein Strömungskraftwerk relativ stetige Stromerträge liefern – unabhängig von Tageszeit oder Windverhältnissen.
Energyminer sieht darin ein wichtiges Argument für die Technologie. „St. Goar ist unser Proof of Scale“, sagte Energyminer-Co-CEO Dr. Richard Eckl. „Die Genehmigung macht klar: Wir können diese neue erneuerbare Energiequelle erschließen. Unsere Kraftwerke können gebaut, betrieben und skaliert werden und grundlastfähige, erneuerbare Energie produzieren.“
Ob sich die Technik langfristig tatsächlich als stabile Energiequelle etabliert, müssen die kommenden Betriebsjahre zeigen.
Schutzmechanismen für Hochwasser und Eis
Flüsse sind dynamische Systeme. Wasserstände verändern sich, Hochwasser tritt auf, Treibgut kann Anlagen beschädigen.
Die Turbinen sind deshalb so konstruiert, dass sie sich an veränderte Bedingungen anpassen können. Bei Hochwasser oder Eisgang können die Anlagen automatisch auf den Flussgrund absinken. Treibgut kann dann darüber hinwegtreiben. Laut Betreiber sollen die Turbinen auch in dieser Position weiterhin arbeiten können.
Auswirkungen auf Fische untersucht
Ein häufiges Problem klassischer Wasserkraftwerke sind Hindernisse für wandernde Fischarten oder Verletzungen durch Turbinen. Beim Schwarmkraftwerk soll dieses Risiko deutlich geringer sein. Die Anlagen erzeugen keinen Aufstau und blockieren somit keine Wanderwege.
Eine Studie der Technischen Universität München untersuchte die möglichen Auswirkungen auf typische Rheinarten wie Barbe und Nase. Nach Angaben der Projektbeteiligten wurden dabei keine Verletzungen oder auffälligen Verhaltensänderungen festgestellt.
Auch eine chemische Belastung des Gewässers durch die verwendeten Materialien gilt laut Untersuchungen als unwahrscheinlich.
Erste Erfahrungen im Testbetrieb
Die derzeit installierten Turbinen dienen auch dazu, Betriebsdaten zu sammeln. Seit dem Sommer 2025 läuft eine Testphase im Rhein. In dieser Zeit wurden laut Unternehmen technische Anpassungen vorgenommen und Strömungsdaten ausgewertet.
Natalie Rojko aus der Geschäftsleitung von Energyminer sagte dazu: „Diese Genehmigung ist ein Vertrauensbeweis – für unsere Technologie und unseren Ansatz, Innovation durch Transparenz und wissenschaftliche Zusammenarbeit voranzubringen.“ Der erzeugte Strom soll schrittweise in das öffentliche Netz eingespeist werden.
Ergänzung zu Wind- und Solarenergie
Wasserkraft gehört weltweit zu den wichtigsten erneuerbaren Energiequellen. In Deutschland ist ihr Ausbau jedoch begrenzt. Viele geeignete Standorte sind bereits genutzt oder stehen aus ökologischen Gründen nicht zur Verfügung. Strömungskraftwerke könnten hier eine zusätzliche Option darstellen.
Da sie ohne Staumauern auskommen und modular aufgebaut sind, lassen sich solche Anlagen theoretisch auch an kleineren Standorten installieren. Gemeinden könnten damit eigene Stromerzeugung aufbauen oder bestehende Systeme ergänzen.
Dr. Georg Walder, Mitgründer von Energyminer, sieht darin eine neue Perspektive für Fließgewässer: „Mit 124 Energyfishen entsteht hier ein neues Kapitel der Fließgewässernutzung – naturverträglich, dezentral und wirtschaftlich stark.“
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