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Flettner-Rotoren: Rotierende Segel beleben die windbetriebene Schifffahrt

Eine jahrhundertealte Technologie hilft Spediteuren heute, die Schifffahrt grüner zu machen: Flettner-Rotoren. Manches Frachtschiff spart damit bis zu 20 Prozent Treibstoff.
Das Rotorschiff Buckau bei einer Testfahrt in Stettin 1925.Laden...

Im Jahr 1926 überquerte ein Frachtschiff namens »Buckau« den Atlantik mit etwas, das wie zwei hohe Schornsteine aussah. Aber diese hoch aufragenden Zylinder zogen tatsächlich Kraft aus dem Wind. Sie wurden Flettner-Rotoren genannt und waren eine überraschende neue Erfindung des deutschen Ingenieurs Anton Flettner (wie der »Scientific American« damals berichtete).

Wenn der Wind senkrecht zum Schiffskurs stand, drehte ein Motor die Zylinder so, dass sich ihre nach vorne gerichteten Seiten in die gleiche Richtung wie der Wind drehten; diese Bewegung ließ die Luft schneller über die Vorderfläche und langsamer nach hinten strömen, wodurch ein Druckunterschied entstand und das Schiff nach vorne gezogen wurde. Die rotierenden Segel sorgten auf diese Weise für einen Netto-Energiegewinn.

Doch noch bevor sich die Technologie durchsetzen konnte, kam es zur großen Depression gefolgt vom Zweiten Weltkrieg. Wie das Elektroauto würde der Flettner-Rotor fast ein Jahrhundert lang zu Gunsten der Verbrennung fossiler Brennstoffe aufgegeben werden.

Ein vorbildliches Modell: Frachtschiff SC Connector

Nun da in der Schifffahrt der Druck steigt, sowohl die Kosten als auch die Kohlenstoffemissionen zu senken, bekommt das Konzept eine neue Chance. Ein bemerkenswertes Beispiel ist das 12 000-Brutto-Tonnen-Frachtschiff SC Connector. Es ist mit 35 Meter langen Flettner-Rotoren ausgestattet, die sich fast bis in die Horizontale neigen können, wenn das Schiff unter Brücken oder Stromleitungen hindurchfährt. Die neuen Rotoren benötigen elektrische Energie, um sich zu drehen, aber der Hersteller Norsepower sagt, dass sie immer noch bis zu 20 Prozent des Treibstoffverbrauchs einsparen und die Emissionen um 25 Prozent reduzieren können.

Der SC Connector gehört zu einer wachsenden Serie von Schiffen mit Rotorantrieb, die laut SSPA, einem in Schweden ansässigen gemeinnützigen Forschungsinstitut, bis zum Jahresende in verschiedenen Teilen der Welt in Betrieb sein sollen. Die Schiffsbauer verarbeiten noch andere Windantriebstechnologien ein, wie Drachensegel. Aber Flettner-Rotoren werden am schnellsten eingeführt, sagt Sofia Werner, eine Schiffbauingenieurin, die ein Team des SVSP leitet, das ihre Leistung untersucht. Schiffe lassen sich leicht nachrüsten, buchstäblich über Nacht, wobei die Rotoren durch einen Schalter aktiviert werden. »Es ist eine ganz einfache Lösung, verständlich und sicher«, sagt Werner. »Sie ist auch sehr sichtbar, was gut für das Marketing ist.«

»Viele Menschen wollten [in den 1920er Jahren] keinen Wind nutzen, weil sie mit dem Treibstoff viel Geld verdienten«(Gavin Allwright, IWSA-Generalsekretär)

Die Internationale Seeschifffahrtsorganisation der Vereinten Nationen hat ehrgeizige Ziele für die Dekarbonisierung von Schiffskraftstoffen festgelegt, und die Europäische Union finanziert nun die Rotorforschung. Der Klimadruck und die einfache Installation machen Windkraftanlagen zu einer attraktiven Option, teilt wiederum die International Windship Association (IWSA) mit.

»Viele Menschen wollten [in den 1920er Jahren] keinen Wind nutzen, weil sie mit dem Treibstoff viel Geld verdienten«, sagt Gavin Allwright, der Generalsekretär der IWSA. Das gelte auch heute noch. »Ich kann Ihnen keine Windeinheit verkaufen. Was mich optimistisch stimmt, ist, dass dort, wo wir ein großes Dekarbonisierungsproblem haben, [alternative Brennstoffe] ein großes Potenzial haben, aber fünf bis zehn Jahre davon entfernt sind, sich zu bewähren. Wind, den wir heute auf ein Schiff bringen könnten.«

Dieser Artikel wurde ursprünglich unter dem Titel »Rotierende Segel« im »Scientific American 323, 6, 23 (Dezember 2020) veröffentlicht.

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