03.04.26 – Green Deal: Drahtseilanwendung
Gezeitenkraftwerk mit Seilbahntechnik
Ein Team der Hochschule München entwickelt zusammen mit einem Seilbahnbauer und Forschenden der TUM ein neuartiges Gezeitenkraftwerk. Angetrieben wird es von kleinen, an einem umlaufenden Seil befestigten „Kites“, die durch Wasserströmung vorangetrieben werden.
Der Prototyp beim Testlauf im Isarkanal. © Hochschule München/Paul Zenner
Der erste Testlauf des neuartigen Gezeitenkraftwerks fand – fernab vom Meer – in der Nähe von Landshut statt: Der 100 kg schwere und 18 m lange Prototyp wurde unlängst mit Hilfe eines Krans in der Nähe des Stauwehrs Hofham in den Mittlere-Isar-Kanal abgelassen. Zwei Jahre lang hat sich das Projektteam auf diesen Tag vorbereitet, Konzepte entwickelt, simuliert und realisiert: „Jetzt war unser Ziel, die Funktion des Prototyps zu überprüfen“, erklärt Prof. Robert Meier-Staude.
Der Spezialist für Strömungsmechanik an der Hochschule München hat im Projekt „cableKites“ Design und Auslegung der „Kites“ optimiert. „Die Location bei Landshut war für den Funktionstest ideal: Die Strömungsgeschwindigkeit im Isar-Kanal beträgt konstante 0,6 m/s, das ist vergleichbar mit den Bedingungen, die wir auch im Meer vorfinden.“
Skilift unter Wasser
Die Konstruktion, die an einem Haken aus Stahl in den Kanal abgesenkt wurde, erinnert auf den ersten Blick an einen Skilift: An den Enden das Gestells befinden sich Umlenk-Rollen, über die ein Endlos-Seil läuft. An diesem wiederum sind – ähnlich wie Bügel am Schlepplift – kleine Strömungsprofile befestigt, die „Kites“. Die Ähnlichkeit mit einem Skilift ist übrigens kein Zufall: Die Idee für das Projekt stammt von den Brüdern Anton und Peter Glasl aus Wackersberg, den Inhabern des Schleppliftbauers enrope GmbH.
Die „Kites“ sind der Motor des neuen Seilbahn-Kraftwerks: „Anders als beim Skilift, bei dem die Umlenkrollen angetrieben werden, um das Seil zu bewegen, wollten wir die Bewegung des Seils nutzen, um an den Umlenkrollen mit Hilfe von Generatoren Strom zu gewinnen“, erklärt der Forscher: „Zu diesem Zweck haben wir ‚Kites‘ entworfen, die am Seil befestigt werden können. Sie sind so geformt, dass sie stabil im Wasser liegen, die Strömung effizient in Vortrieb umsetzen und günstig in der Fertigung sind.“
Praxistest im Isarkanal
Dass das Design der „Kites“, die mit Hilfe von Simulationen optimiert wurden, tatsächlich den Erwartungen entspricht, hat jetzt der Praxistest im Isar-Kanal bewiesen gezeigt „Die Auswertungen zeigen, dass sich die ‚Kites‘ tatsächlich stabil in der Strömung ausrichten und mit bis zu 1,5 m/s durchs Wasser fliegen“, berichtet Meier-Staude. Der Ingenieur spricht gern von „fliegen“, denn die Bewegung findet zwar unter Wasser statt, doch die Strömungsdynamik ist grundsätzlich nicht anders als die von Luft – nur ist Wasser etwa tausend Mal dichter. Und damit können die „Kites“ um den Faktor 1000 kleiner sein, als ein Flügel in der Luft, der die gleiche Energie oder Leistung erzeugt. Die Test-„Kites“ sind nur 1 m lang und 20 cm breit. In einem echten Gezeitenkraftwerk, das fünfmal größer werden soll als der Prototyp, müssten sie entsprechend vergrößert werden.
Gezeitenkraftwerke für den Green Deal
„Der Test des Prototyps hat jetzt gezeigt, dass ein Gezeitenkraftwerk mit Seilbahntechnik grundsätzlich realisierbar ist“, resümiert Meier-Staude. „Damit könnte die Technik einen Betrag leisten zur Energiewende in Europa“. Im Rahmen des European Green Deal ist geplant, bis 2050 Kraftwerke zur Nutzung der Meeresenergie mit einer Leistung von 40 GWh pro Jahr zu installieren.
Das Forschungsprojekt lief vom 1. Juni 2023 bis zum 30. September 2025 und wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert. Projektträger waren die AiF Projekt GmbH in Berlin. Beteiligt waren der Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss und Logistik der Technischen Universität München, die enrope GmbH, die Hochschule München sowie die Stadtwerke München.
Ein Video zum Forschungsvorhaben finden Interessierte auf dem YouTube-Kanal der Fakultät für Wirtschaftsingenieurwesen der HM.
Zur Person
Robert Meier-Staude ist promovierter Maschinenbauer und Professor für ressourcenschonende Konstruktion und Entwicklung an der Hochschule München. Einer der Schwerpunkte seiner Forschung ist die Simulation von Strömungen. Der Hobbysurfer hat bereits mehrere künstliche Wellenprojekte begleitet, unter anderem die Welle an der Münchner Floßlände.
Originalpublikation: Feng, Yujie, M. Sony, R. Meier-Staude, J. Fottner, 2025: Harnessing Tidal Energy Through Cableway Technology: The cableKites System. In ICRCE. DOI 10.1007/978-981-96-8154-9_3
Hochschule München
Lothstraße 34
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Ansprechpartner ist Robert Meier-Staude
Tel.: +49 89 1265-1922
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