© SAILWINT GmbH

Segelndes Windturbinenschiff erzeugt Windstrom auf hoher See

Weit draußen auf dem Meer weht der Wind besonders stark und stetig. Beste Bedingungen für ein vom Start-up Sailwint entwickeltes Schiff mit Windturbinen. Es kann auf See zuverlässig Windstrom erzeugen. Die Turbinen des Trimarans dienen dabei gleichzeitig als Segel.

Damit haben die Windturbinen gleich zwei Funktionen: Windenergie in Strom umzuwandeln und ihre eigene Schubkraft als Vortrieb für das Schiff ausnutzen. Getestet haben das die Forschenden innerhalb des Projekts Sailwint zunächst mit einem 5,5 Meter langen Prototyp, dem sogenannten Proof of Concept. Der Trimaran ist zusammen mit den installierten Windturbinen rund 300 Kilogramm schwer. Der Rotordurchmesser jeder Turbine liegt bei 2,20 Meter.

Zuletzt war der Prototyp auf der Nordsee im Einsatz, in der Deutschen Bucht zwischen Cuxhaven und Helgoland, begleitet vom Forschungsschiff des Fraunhofer IFAM. „Es war ein anspruchsvoller Test mit einem Wellengang von bis zu 1,8 Meter Höhe“, berichtet Dr.-Ing. Nils Barnickel, Gründer des Start-ups Sailwint. „Jede Windturbine kann bei Windgeschwindigkeiten von 14 Meter pro Sekunde bis zu 1,5 Kilowatt Leistung erzeugen. Bei Windgeschwindigkeiten während des Tests von zehn bis 12 Meter pro Sekunde konnte die Leistungsmarke von einem Kilowatt überschritten werden. Das passt sehr gut zu unseren zuvor durchgeführten numerischen Simulationen”, erklärt Barnickel weiter. Die Batteriespeicher an Bord konnten erfolgreich geladen werden.

^{Keine Leistungsverluste auf halbwindnahen Kursen zum Wind}

Bereits bei einem Test auf der Ostsee Ende 2025 konnte das Team wertvolle Erkenntnisse gewinnen. Der Prototyp hat dort verschiedene Kurse zum Wind erfolgreich absolviert und dabei gleichzeitig Energie und Vortrieb erzeugt. Die Ergebnisse bestätigten die Simulationsergebnisse, die die Forschenden im Vorfeld zusammen mit der TU Berlin erhoben hatten. Wie in der Simulation berechnet, konnte das Schiff auf halbwindnahen Kursen die volle Nennleistung ohne Verluste erzeugen – also dann, wenn die Windturbinen leicht außerhalb der Windrichtung beziehungsweise quer zum Wind gestellt sind. So kann das Schiff in dieser Konstellation Vortrieb erzeugen und die Turbinen können trotzdem ihre volle Leistung erbringen.

^{Mögliche Energieausbeute höher als Offshore-Windenergie}

Das Konzept für die Konstruktion und Steuerung stammt von Nils Barnickel. Das Forschungsprojekt setzt er zusammen mit seinem Team und mehreren Forschungspartnern um. Die Idee hatte der Forscher bereits bei seiner Promotion vor mehr als 15 Jahren. „Wegen der hohen Windgeschwindigkeiten auf dem offenen Meer und den flexiblen Standorten außerhalb größerer Offshore-Windparks ergibt sich ein Potenzial für eine 30 bis 50 Prozent höhere Energieausbeute, da auch sogenannte Nachlaufeffekte beziehungsweise Windverschattungen vermieden werden“, vergleicht Barnickel sein Konzept mit herkömmlicher Offshore-Windenergie.

Damals stand eine autarke Energieversorgung in Europa noch nicht so im Fokus wie heute. Perspektivisch könnten Windturbinenschiffe nun auch dabei eine Rolle spielen. Ein Folgeprojekt mit verdoppelter Schiffslänge und vierfacher Energieproduktion ist bereits in Planung. Dieses soll auch die schnelle Skalierbarkeit des Konzepts aufzeigen.