Energiefische im Rhein: Energyminer baut Schwarmkraftwerk bei Sankt Goar

Wo normalerweise vor allem Frachter und Ausflugsschiffe unterwegs sind, soll nahe Sankt Goar ein Unterwasser-Kraftwerk aus Dutzenden schwimmenden Turbinen entstehen. Ein bayerisches Start-up möchte damit beweisen, dass Flüsse mehr leisten können als Schifffahrt: Sie sollen ganze Wohnviertel mit sauberem Strom versorgen – ohne Ufer und Landschaft sichtbar zu verändern.

Wie die „Energiefische“ im Rhein Strom erzeugen

Der freundlich klingende Name verdeckt eine ziemlich nüchterne Technik: Beim sogenannten Energyfish handelt es sich um eine kompakte Strömungsturbine. Sie arbeitet vollständig unter Wasser und wird über einen Ankerpunkt am Flussgrund fixiert. Das Modul ist rund 2,8 mal 2,4 Meter groß, wiegt etwa 80 Kilogramm und hängt direkt im laufenden Strom.

Wenn der Rhein am Gehäuse vorbeizieht, bringen die Strömungskräfte die Rotorblätter zum Drehen. Im Inneren wandelt ein Generator diese Rotation in elektrische Energie um. Anschließend wird der Strom über Unterwasserkabel an Land geführt und dort in das öffentliche Netz eingespeist.

Nach Berechnungen des Herstellers können 100 dieser Turbinen im Jahr ungefähr 1,5 Gigawattstunden Strom erzeugen – genug für etwa 400 bis 500 durchschnittliche Haushalte.

Das Konzept folgt dabei einem einfachen Ablauf:

• Die Module bleiben komplett unter der Wasseroberfläche und beeinträchtigen weder Aussicht noch Uferbild.
• Genutzt wird ausschließlich die natürliche Fließgeschwindigkeit des Flusses – ohne Staudamm und ohne Aufstau.
• Ein integrierter Generator erzeugt aus der Rotorbewegung elektrische Energie.
• Unterwasserkabel transportieren die Energie ans Ufer, wo sie wie gewöhnlicher Netzstrom verwendet wird.

Unter Idealbedingungen bringt ein einzelner Energyfish bis zu 6 Kilowatt Leistung. Attraktiv wird das Ganze jedoch vor allem im Paket: als Schwarmkraftwerk, also als Verbund vieler Einheiten, die gemeinsam betrieben werden.

Warum ausgerechnet Sankt Goar am Mittelrhein?

Die Wahl des Ortes ist bewusst getroffen. Der Mittelrhein zwischen Bingen und Koblenz gehört zu den wenigen Flussstrecken in Deutschland, in denen das Wasser dauerhaft schnell genug strömt. Typisch sind hier Fließgeschwindigkeiten von 1,5 bis 2 Metern pro Sekunde, an Engstellen teils auch etwas mehr.

Das schmale Tal mit seinen steilen Hängen wirkt dabei wie ein Nadelöhr und „drückt“ den Rhein regelrecht durch. Genau diese Kombination aus ausreichender Tiefe und hoher Strömungsgeschwindigkeit ist für das System entscheidend. In langsam fließenden Abschnitten oder in breiten Flussniederungen würden die Turbinen spürbar weniger Ertrag liefern.

Das Umweltministerium von Rheinland-Pfalz hat den Bau des ersten vollständigen Schwarmkraftwerks in einem Seitenarm bei Sankt Goar genehmigt. Drei Turbinen laufen bereits im Rhein; als nächstes sollen 21 weitere hinzukommen. In der Endausbaustufe ist ein Verbund aus 124 „Energiefischen“ vorgesehen.

Vom Münchner Testkanal in den großen Strom

Der Sprung in den Rhein hatte einen eher unspektakulären Vorlauf: Schon im April 2023 setzte das Start-up Energyminer im Auer Mühlbach in München eine erste Versuchsanlage ein. Dort wollte das Team unter realen Bedingungen prüfen, wie stabil und verlässlich die Technik im Alltag funktioniert.

Seit diesem ersten Einsatz wurden die Turbinen nach Unternehmensangaben kontinuierlich weiterentwickelt. Genannt werden unter anderem Verbesserungen bei der Ausbeute trotz wechselnder Strömung, bei der Wartung im Wasser sowie bei der Netzanbindung.

Die Genehmigung in Sankt Goar gilt für das Unternehmen als „Proof of Scale“ – also als Beweis, dass das Konzept nicht nur im Labor, sondern auch in einem großen Fluss und im Verbund mit vielen Modulen funktioniert.

Mit dem Rhein-Projekt will Energyminer demonstrieren, dass Strömungskraftwerke nicht nur als Demonstrator taugen, sondern langfristig und wirtschaftlich betrieben werden können. Gleichzeitig dient das Vorhaben als Referenzfall für Banken, Investoren und Behörden.

Wie die Turbinen Fische schützen sollen

Sobald neue Wasserkraft-Projekte auftauchen, rücken Fischschutz und Flussökologie schnell in den Fokus. Bei klassischen Staudämmen werden Wanderfische häufig aus ganzen Flusssystemen ausgesperrt; zudem werden Flächen überflutet und Strömungs- sowie Temperaturverhältnisse tiefgreifend verändert.

Das Strömungskraftwerk im Rhein setzt deshalb auf ein anderes Grundprinzip: kein Aufstau, keine große Fallhöhe, keine Betonbarriere quer durch den Fluss. Die Module sitzen lediglich punktuell im Strom. Dennoch bleiben potenzielle Risiken für Fische – etwa dann, wenn Tiere in die Nähe der Rotorblätter geraten.

Energyminer nennt hierfür ein eigenes Schutzsystem, das verhindern soll, dass Fische überhaupt in kritische Bereiche gelangen. Laut Unternehmen handelt es sich um eine Kombination aus Gehäuseform, gezielter Strömungslenkung und zusätzlicher Abschirmung.

Forschende der Technischen Universität München haben dieses System untersucht. In Versuchen kamen sie zu dem Ergebnis, dass die Turbinen die Wanderfischarten im Rhein nicht gefährden und auch keine auffälligen Verhaltensänderungen auslösen. Solche unabhängigen Prüfungen sind zentral, wenn Behörden über Genehmigungen entscheiden.

Was das Projekt für die Energiewende bedeutet

In Politik und Branche wird aufmerksam nach Sankt Goar geschaut. Die rheinland-pfälzische Klimaschutzministerin Katrin Eder bezeichnet das Vorhaben als Signalprojekt: Wenn der Betrieb gelingt, könnten sich neue Optionen für Gegenden eröffnen, in denen Wind- und Solarenergie nur begrenzt ausgebaut werden können.

Windkraft scheitert häufig an Genehmigungskonflikten, und Photovoltaik braucht passende Flächen sowie ausreichend Sonneneinstrahlung. Strömungskraftwerke im Fluss zapfen dagegen eine Energiequelle an, die grundsätzlich kontinuierlich vorhanden ist. Ob Regen, Nacht oder Flaute: Solange der Fluss fließt, wird Strom erzeugt.

Ein weiterer Punkt ist die Vorhersagbarkeit. Zwar verändern Flüsse ihren Pegel, über das Jahr betrachtet liefern sie jedoch deutlich gleichmäßigere Erträge als reine Wind- oder Solarproduktion. Das kann Netze und Speicher entlasten, weil weniger kurzfristige Ausgleichsmaßnahmen notwendig sind.

Vorteile kleiner Strömungskraftwerke auf einen Blick

• Kontinuierliche Stromproduktion Tag und Nacht, unabhängig von Sonne und Wind
• Keine großflächigen Eingriffe in Landschaft und Uferbereiche
• Unsichtbarer Betrieb unter Wasser, daher wenig Konflikte mit Anwohnern
• Modularer Aufbau: Turbinen lassen sich schrittweise hinzufügen oder austauschen
• Nutzung bestehender Flüsse statt neuer Stauseen oder großer Talsperren

Wo sich die Technik noch einsetzen ließe

Die Pläne der Entwickler gehen deutlich über Sankt Goar hinaus. Grundsätzlich eignen sich alle Flussabschnitte, in denen das Wasser tief genug ist, schnell genug fließt und sich der Betrieb mit Schifffahrt und Naturschutz vereinbaren lässt.

Als mögliche Einsatzorte werden unter anderem genannt:

• weitere Abschnitte des Rheins, etwa in engen Talpassagen,
• schnelle Bereiche von Mosel, Weser und Elbe,
• geeignete Seitenarme und Schleusenkanäle, in denen Schiffe nicht behindert werden.

Gerade an großen Flüssen in dicht besiedelten Regionen könnte die Technik für Stadtwerke und regionale Netzbetreiber interessant werden. Strömungskraft ließe sich dann als Baustein in bestehende Energieportfolios einfügen – neben Windrädern, Solaranlagen, Blockheizkraftwerken oder Batteriespeichern.

Risiken, offene Fragen und praktische Hürden

Trotz der Chancen bleibt das Vorhaben ein Test im Maßstab eines echten Kraftwerks. Mehrere Aspekte sind noch nicht abschließend beantwortet:

• Schifffahrt: Die Anlagen dürfen keine Gefahr darstellen und das Fahrwasser nicht verengen. Lage und Kennzeichnung müssen präzise abgestimmt werden.
• Hochwasser: Bei stark steigenden Pegeln belasten Treibgut und Extremströmungen Material und Verankerung erheblich.
• Wartung: Instandsetzungen erfolgen unter Wasser – das verlangt Spezialtechnik und genaue Einsatzplanung.
• Genehmigungen: Jeder Standort erfordert Abstimmungen mit Wasser-, Naturschutz- und Verkehrsbehörden.

Auch die Wirtschaftlichkeit wird genau beobachtet. Das Unternehmen stellt Stromgestehungskosten in Aussicht, die mit Wind- und Solaranlagen vergleichbar sind – ob das im Regelbetrieb aufgeht, muss sich jedoch erst zeigen. Ausschlaggebend sind hier vor allem Lebensdauer, Wartungsaufwand und Ausfallzeiten.

Was hinter Begriffen wie Strömungskraft und Schwarmkraftwerk steckt

Strömungskraftwerke sind eine besondere Form der Wasserkraft. Im Unterschied zu klassischen Speicherkraftwerken wird das Wasser nicht aufgestaut, um über eine Fallhöhe Energie zu gewinnen. Stattdessen nutzt die Technik ausschließlich die natürliche Fließgeschwindigkeit. Das verringert bauliche Eingriffe, macht die Standortwahl jedoch besonders anspruchsvoll.

Als Schwarmkraftwerk bezeichnen Ingenieurinnen und Ingenieure einen Verbund vieler kleiner Einheiten. Eine zentrale Steuerung fasst die Einzelgeräte technisch und wirtschaftlich zu einem Kraftwerk zusammen. Fällt eine Turbine aus, bleiben die übrigen in Betrieb. Wartungen können gestaffelt erfolgen, ohne den gesamten Park vom Netz zu nehmen.

Für die Energiewende heißt das: Die Stromerzeugung verteilt sich stärker, wird kleinteiliger und rückt näher an den Verbrauch. Ein geeigneter Flussabschnitt kann so direkt die nächstgelegene Stadt mitversorgen, statt Energie über hunderte Kilometer zu transportieren.

Ob sich die „Energiefische“ im Rhein auf Dauer etablieren, wird sich in den kommenden Jahren zeigen. Wenn das Vorhaben bei Sankt Goar funktioniert, könnte das Modell auch an anderen Flüssen Schule machen – und Deutschlands Flüsse würden neben Schifffahrt, Tourismus und Naturschutz eine zusätzliche Aufgabe übernehmen: als leise arbeitende Kraftwerke unter der Oberfläche.