Rückschau

Siegen, Nordrhein-Westfalen - 2017

StECon-Wasserrad: Neues Potenzial in der Wasserkraft

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Innovationsprojekt Klimaschutz

Der StECon (Stiller Energie Converter) ist ein neuartiges, flexibles Wasserrad, das dort Strom erzeugen kann, wo es bislang aufgrund von technischen Rahmenbedingungen nicht möglich war: In Fließgewässern mit geringen Fallhöhen von bis zu einem Meter. Damit steigert der StECon das Potenzial der nutzbaren Wasserkraft und treibt so den Ausbau der Erneuerbaren Energien voran. Im Rahmen eines Forschungsprojektes arbeitet der Lehrstuhl für Hydromechanik, Binnen- und Küstenwasserbau der Universität Siegen daran, das Wasserrad zur Marktreife zu bringen.

Der StECon ist deutlich kompakter als gängige Wasserräder und kann an Stellen installiert werden, die nicht genug Platz für große Wasserräder haben – beispielsweise an Bootsanlegern oder in den Abflüssen von Kläranlagen. Gerade Kläranlagen sind eine gute Möglichkeit die Praxistauglichkeit des Forschungsprojektes zu testen: Über 630 öffentliche Kläranlagen in NRW reinigen jeden Tag durchschnittlich 2,4 Milliarden Kubikmeter Wasser und verbrauchen dabei sehr viel Energie. Wird der StECon an den Ausläufen der Kläranlagen installiert, sind die Kläranlagen in der Lage Strom direkt für ihren eigenen Bedarf zu produzieren.

Durch den Energiewandler StECon bleibt der Eingriff in die Natur gering: Es müssen keine Gewässer aufgestaut, große Wasserkraftwerke gebaut oder Stromleitungen verlegt werden – das schont Umwelt und Klima. Damit ist der StECon eine echte Alternative zum Neubau von Laufwasserkraftwerken, deren Bau meist mit einem erheblichen Eingriff in das Ökosystem verbunden ist. Das Rad funktioniert außerdem in jedem Fließgewässer mit ausreichender Strömung, in NRW beispielsweise in großen Flüssen wie dem Rhein, der Weser oder der Ems. Mit dem StECon haben die Forscherinnen und Forscher eine neue Lösung zur Erschließung von neuem Wasserkraftpotenzial gefunden, treiben so die Energiewende weiter voran und tragen zur Energieversorgungssicherheit bei.

Vom Patent über die Forschung zum fertigen Produkt

Entwickelt wurde das Wasserrad vom Mathematiker Hans-Ludwig Stiller aus Bonn. Er baute ein Wasserrad mit beweglichen Schaufeln und einer Drehachse, die senkrecht im Wasser sitzt. Der StECon folgt der Funktionsweise eines Ruders: Über dem Wasser wird das Ruder parallel zum Wasser gedreht, sodass es möglichst flach zurückgeführt werden kann und beim Eintauchen keine Bremswirkung erzeugt wird. Beim Eintauchen in das Wasser wird das Ruder so gedreht, dass eine möglichst große Fläche entsteht, mit der man Vortrieb erzeugen kann – mit dem Unterschied, dass der komplette Bewegungsablauf beim StECon-Rad unter Wasser stattfindet. Denkbar ist auch, Rheinfähren so mit Energie zu versorgen.

Die Siegener Forscherinnen und Forscher haben bereits im ersten Forschungsprojekt (unter dem Namen StEwaKorad) die Wirksamkeit von StECon bewiesen – in einem zweiten Projekt werden nun Langzeittests erprobt und die Konstruktionen des Wasserrades optimiert. Jeweils ein Prototyp des Wasserrades wird in einer Kläranlage und an einem Schiffsanleger im Rhein installiert.