CH651916A5

CH651916A5 - Verfahren zur herstellung von grossen eiskoerpern.

Info

Publication number: CH651916A5
Application number: CH1322/81A
Authority: CH
Inventors: Eystein Husebye
Original assignee: Eystein Husebye
Priority date: 1980-02-28
Filing date: 1981-02-26
Publication date: 1985-10-15
Also published as: SU1220572A3; FI810576L; JPS56124869A; NO800570L; DK85681A; IT8119979A0; SE440673B; DK151577B; NO145926C; AU6792581A; GB2071295B; US4431346A; CA1173656A; FR2479958A1; FI67110B; FI67110C; GB2071295A; FR2479958B1; SE8100593L; NL8100901A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von grossen Eiskörpern, welche z. B. als Plattformen für Off-Shore-Ölbohreinrichtungen, Wellenbrecher, Quais, grosse Dämme und dergleichen, verwendet werden können.

Die bei Off-Shore-Operationen auftretenden Probleme, z.B. die Erstellung von Fundamenten für und/oder die Errichtung von Bauwerken auf den See- oder Meeresboden sind sehr gross. Dies trifft insbesondere bei Meeresregionen mit grossem Wellengang und starken Winden zu. Diese Schwierigkeiten werden zusätzlich vergrössert, wenn die Wassertiefe relativ gross ist, z. B. 60 bis 70 m oder mehr beträgt. Eine Vielzahl von verschiedenen Konstruktionen sind für Off-Shore-Operationen bekannt. Eine solche bekannte Konstruktion, die Hebeplattform (jack-up plat-form), weist in vertikaler Richtung relativ zu einem Deck bewegbare Abstützbeine auf, so dass die Abstützbeine auf dem Meeresbzw. Seeboden abgestützt und die Plattform nach oben oberhalb der höchsten zu erwartenden Wellenhöhe angehoben werden kann. Solche Konstruktionen sind extrem korrosionsgefährdet und auch sehr teuer; ausserdem sind sie primär nur für die Bohroperationen, jedoch nicht als feste Produktionsinstallationen geeignet, Es sind auch aus Beton hergestellte Konstruktionen bekannt. Diese Konstruktionen werden auf dem Land hergestellt und zu ihrem Bestimmungsort gezogen, wo die Schwimmtanks mit Wasser gefüllt und die gesamte Konstruktion aufdenSee-bzw. Meeresboden abgesenkt wird. Solche Plattformen sind äusserst kostspielig und ebenfalls der Korrosion ausgesetzt; die berechnete Lebenserwartung der bisher bekannten Plattformen dieses Types beträgt ungefähr 20 Jahre. Zusätzlich zu den während dieser Zeitdauer anfallenden hohen Abschreibungskosten kommt die zusätzliche Arbeit zur Entfernung der Installation, wenn sie nicht mehr länger verwendet werden kann, was äusserst kostspielig ist.

Quai-Installationen, Wellenbrecher und ähnliche Hafeninstallationen benötigen kostspielige Fundationen oder Auffüllungsarbeiten, insbesondere wenn das Wasser relativ tief ist. Oft sind die Kosten derart exhorbitant, dass es aus politischen und ökonomischen Gründen unmöglich ist, die gewünschte Arbeit auszuführen.

Es wurde bereits vorgeschlagen, zur Verwendung als Bohrplattform in arktischen Regionen Eiskörper (Eisinseln) zu bilden. Dazukönnenz. B. dieUS-PS3738114,US-PS3750412, US-PS 3 849 993, US-PS 3 863456 und US-PS 4048 808 erwähnt werden, welche alle Verfahren zur Bildung von künstlichen Eisinseln in seichtem Wasser in Polarregionen betreffen, bei welchen als Ausgangspunkt natürlich gebildetes Eis verwendet und dieses durch Übersprühen mit Wasser, welches allmählich gefriert, verstärkt wird. Dabei werdenz. B. solche schweren und dicken Eiskörper gebildet, dass sie innerhalb einer bestimmten Zeit, welche abhängig vom Wetter und Wind ist, durch die Eisdecke des Wassers durchbrechen, auf den Meeresgrund absinken und auf diese Weise eine künstliche Eisinsel bilden.

Es wurden auch Versuche gemacht, natürliche Eisberge und Eisflosse für die Offshore-Tätigkeiten in Polarregionen zu verwenden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von sehr grossen Eiskörpern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ferner, im Gegensatz zu den aus den obgenannten US-Patentschriften bekannten Verfahren ein Verfahren für eine industrielle und gesteuerte Herstellung von Eiskörpern, unabhängig von Wetter und Wind, zu schaffen, und Eiskörper herzustellen, welche mit Hilfe geeigneter Kühlelemente in gefrorenem Zustand kontinuierlich für 20 Jahre und mehr erhalten werden können, und zwar in kaltem wie auch in wärmerem Wasser.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ferner die Schaffung eines Verfahrens, welches sicherstellt, dass ein stabiler Eiskörper hergestellt wird, so dass infolge grossen Druckes im Eis auftretende Verformungen vermieden oder unter Kontrolle gehalten werden können.

Diese Aufgaben werden bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäss gelöst durch Verwendung von Eiserzeugungsmaschinen, welche Eisstücke, z. B. Eisflocken,

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erzeugen, und welche nach ihrer Erzeugung in einer im Wasser schwimmenden Form, z. B. mit Hilfe von unterkühltem Wasser oder kalter Luft, zu einem grossen, einheitlichen Eiskörper zusammengefroren werden, oder wobei die derart erzeugten Eisflocken eine solch niedrige Temperatur aufweisen, dass das zwischen die in der Form sich befindenden Eisflocken eingeführte Wasser gefriert und zusammen mit den Eisflocken einen grossen, einheitlichen Eisblock bildet.

Mit Hilfe eines solchen Verfahrens ist es möglich, Eiskörper mit einer Oberfläche von 30000 bis 50000 m2 oder mehr und einer Höhe von beispielsweise 200 bis 300 Meter zu erzeugen. Ein solche Dimensionen aufweisender künstlicher Eisberg kann für Installationen in grossen Wassertiefen verwendet werden und ist somit eine gute Alternative zu den bekannten Konstruktionen aus Stahl oder Beton, abermit dem Vorteil, dass seine Herstellungskosten bedeutend niedriger sind, während gleichzeitig die enormen Dimensionen die Verwendung von einfacheren und weniger kostspieligen Bohr- und Produktionsausrüstungen erlauben, da es möglich ist, diese Ausrüstungen mehr den auf dem Land aufgebauten Installationen anzupassen.

Fortgeschrittene Technologie und beträchtliche Mengen an Energie sind zur Herstellung von solch grossen Eiskörpern erforderlich. Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens wird eine Technik geboten, welche eine wirksame und nicht zu lange dauernde Herstellung von solchen Eiskörpern ermöglicht, während gleichzeitig eine Möglichkeit zur Wiederverwendung der für die Herstellung des Eises benötigten Energie gebildet wird.

Bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens werden eine Anzahl von Vorteilen erreicht. Man ist z. B. nicht abhängig von einem speziellen arktischen Klima, von natürlich gefrorenem Eis usw., auf welchem die bereits bekannten Lösungen basieren. Das Eis kann mit anderen Worten an einer geeigneten Stelle nahe der Küste produziert werden, was es ermöglicht, dass man eine feste Produktionsstätte nahe grösseren oder kleineren Bevölkerungszentren aufbauen kann, mit den Vorteilen bezüglich der Verfügbarkeit von Arbeitskräften und der Kosten. Wenn die Herstellung der Eiskörper auf dem Festland erfolgt, ist es relativ einfach, reines frisches Wasser und billige elektrische Energie zu erhalten. Solche Mittel werden sehr oft zusammen erhältlich gefunden, z. B. an den geplanten Produktionsstätten in norwegischen Fjorden. Während des Gefriervorganges werden grosse Mengen an Wärme erzeugt, welche bei Produktion auf dem Land zu Heizzwecken, für Wasserkulturen oder als Basis für neue Energieproduktion, verwendet werden kann.

Die Verwendung von reinem frischem Wasser zum Gefrieren bewirkt im Gegensatz zu der Verwendung von Salzwasser geringe Probleme auf der Wärmeaustauscherseite der Kühlmaschine. Die Produktionsstätte kann derart gewählt werden, dass es möglich ist, von Gletschern herrührendes Schmelzwasser, welches eine sehr tiefe Temperatur aufweist, zu verwenden, wodurch der Gefriervorgang optimiert werden kann.

Eine industrielle Produktion auf dem Land erlaubt auch in einem grossen Umfang die Verwendung von leicht erhältlichen Komponenten von den auf der Welt führenden Kühlmaschinenherstellern bei der Konstruktion der Produktionsanlage.

Ein Problem, welches in Zusammenhang mit dem Gefrieren von sehr grossen Eiskörpern auftritt, ist die Verformung des Eises unter dem Einfluss von Druckkräften. Wenn Eis einem grossen Druck ausgesetzt wird, wird es eine halbteigige Masse, welche in Richtung des geringsten Widerstandes fliesst. Ein auf dem Meeresboden aufliegender Eiskörper, welcher z. B. 300 Meter hoch ist, wird infolge der vorhandenen starken Druckkräfte längs der Wasserlinie relativ grossen Verformungseffekten ausgesetzt. In grösseren Wassertiefen bewirkt der äussere Wasserdruck eine teilweise Kompensation der Verformungsneigung.

Schwere auf der Oberseite des Eiskörpers angeordnete Ausrüstungen und Bauwerke vergrössern die Wahrscheinlichkeit einer Verformung im Eis auf und oberhalb dem Niveau der Wasser-

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Oberfläche. Diesem kann entgegengewirkt werden, indem man solche schweren Bauwerke wie z.B. grössere Gebäude, Bohrtürme und dgl. tief unten im Eiskörper, vorzugsweise unterhalb der Wasserlinie verankert bzw. abstützt. Auf diese Weise ist es 5 möglich, solche schweren Bauwerke in einem Querschnitt des Eiskörpers abzustützen, in welchem die Verformungstendenz infolge des äusseren Wasserdruckes am geringsten ist.

Zur Erleichterung einer schwimmenden Dislozierung des Eiskörpers durch schmale Passagen ist es möglich, tafelförmige Eiskörper herzustellen, welche voneinander getrennt im Wasser schwimmend disloziert und z.B. nach dem Passieren einer seichten Wasserstelle aufeinander aufgetürmt und miteinander verbunden werden können. Dabei ist es zweckmässig, wenn zwischen den Tafeln Heizelemente derart angeordnet sind, dass die Platten durch Schmelzen voneinander getrennt werden können. Ein solches Vorgehen ermöglicht eine sehr einfache «Demontage» des Eiskörpers. Man kann dabei den obersten Abschnitt des Eiskörpers so dick bemessen, dass es möglich ist, ihn zusammen mit den bereits auf seiner Oberseite angeordneten 20 Bauwerken schwimmend zu dislozieren. Es kann auch erwünscht sein, den obersten Abschnitt des Eiskörpers schwimmend zu dislozieren, wenn an eine andere Bohrstelle disloziert werden soll oder in arktischen Gewässern die Gefahr einer Kollision mit 25 natürlichen, driftenden Eisbergen besteht. Es ist dabei möglich, den obersten Abschnitt des Eiskörpers zusammen mit den darauf angeordneten Bauwerken zu dislozieren bis der Eisberg passiert hat und darauf diesen obersten Abschnitt wieder an seine alte Stelle zurück zu verschieben und mit dem übrigen Teil wieder fest 30 zu verbinden.

Bei der Herstellung des Eiskörpers kann eine flexible Ringform verwendet werden, welche den Umfang des Eiskörpers in mindestens einem Abschnitt auf beiden Seiten der Wasseroberfläche überdeckt. Die Ringform kann mittels radial verlaufenden 35 Verstrebungsplatten in der Eismasse verankert sein. Ferner kann eine zweite konzentrische Form ausserhalb der flexiblen Form vorgesehen und ein unter Druck stehendes Gas zwischen diese beiden Formen eingeführt sein.

Mittels einer solchen Anordnung kann ein Fliessen des Eiskör-40 pers begrenzt werden ,dadieForm einen Teil der V erformung aufnimmt.

Ferner ist es möglich, eine von der Oberseite des Eiskörpers durch diesen hindurch bis zu seiner Unterseite verlaufende ^ Bohrung vorzusehen, so dass, wenn der Eiskörper auf dem Meeresboden aufliegt, eine Bohrstange durch diese Bohrung hindurch nach unten geführt werden kann. Wenn diese Bohrung oder Ausnehmung genügend gross bemessen ist, kann die Bohrausrüstung selber direkt auf dem Meeresboden angeordnet werden.

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Um gegenüber dem äusseren Wasserdruck eine Abdichtung zu erreichen, kann es vorteilhaft sein, an der Unterseite des Eiskörpers einen nach unten gerichteten Abdichtungsring vorzusehen, welcher bei der Absenkung des Eiskörpers auf den Meeresboden 55 in diesen hinein gepresst wird, und die Temperatur mindestens im unteren Teil des Eiskörpers so niedrig ist, dass im darunter sich befindenden Meeresboden Permafrost gebildet wird. Der Meeresgrund wird dadurch in eine feste Masse transformiert, welche fest mit dem Abdichtungsring verbunden ist und verhin-6o dert, dass Wasser in die Bohrung respektive in die Ausnehmung eindringt.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Eiskörper im Anfangssta-65 dium seiner Herstellung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen gemäss der Erfindung hergestellten Eiskörper und vorgesehen als Bohr- und Produktionsplattform;

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Fig. 3 einen Querschnitt durch eine zweite beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemäss hergestellten Eiskörpers; und

Fig. 4 im Grundriss eine Form zur Verwendung bei der erfindungsgemässen Herstellung eines Eiskörpers.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird eine schwimmende, wasserdichte Form 1, bestehend aus einem Bodenteil 2 und Seitenwandungen 3, z. B. in einem ruhigen Seitenarm eines Fjords ausgesetzt. Die Form ist aus dazu geeigneten Materialien wie z. B. einem aus Holz oder Metall bestehenden Skelett und einem Isolationsmaterial wie z. B. Isopor, hergestellt. Während der Eiskörper 4 gebildet wird, kann man die Wandungen mittels der Verbindungselemente 5 ausdehnen.

Das Gefrieren des Wassers kann auf verschiedene Weise bewerkstelligt werden. Frisches Wasser von einem nahegelegenen Fluss oder grossen See wird einer oder mehreren Eiserzeugungsanlagen zur Herstellung von Eisflocken, Eiswürfeln oder dgl. zugeführt. Diese Flocken oder dgl. werden in einem gleich-mässigen Strom mittels der Düsen 6 in die Form 1 geblasen. Zusammen mit den aus den Düsen 6 austretenden Flocken wird mittels der Düsen 6' Wasser mit der tiefstmöglichen Temperatur in die Form 1 gespritzt. Die von der Eiserzeugungsanlage herkommenden Eisflocken weisen eine so tiefe Temperatur auf,

dass das zwischen den Eisflocken oder Eiswürfeln sich befindende Wasser zu Eis erstarrt. Als Alternative kann man anstatt Eisflocken oder Eiswürfeln in der Eiserzeugungsanlage einen Eisstrang verwenden, welcher in dicht aneinanderliegenden Spiralen übereinander aufgewickelt werden kann. Zur Erhaltung des Eisberges sollten die Aussenflächen mittels einem Isolationsmaterial 8 thermisch isoliert sein. Oberhalb der Wasseroberfläche kann die Isolation aus zusammengehefteter Glaswatte oder Mineralwollmatten mit einer Schutz- und Sonnenreflektionsaus-senhaut bestehen, aber sie kann auch aus diesen Materialien bestehenden Streifen bestehen, welche als Teil der obenerwähnten Spiralen aufgewickelt sind. Unterhalb der Wasseroberfläche muss die thermische Isolation infolge des Wasserdruckes etwas anders angeordnet werden als oberhalb der Wasseroberfläche. Man kann sich vorstellen, dass man ein oder mehrere wassergefüllte Ummantelungen aus stark verstärkten Folien verwenden kann. Das in der Ummantelung sich befindende Wasser hat eine Isolierwirkung, und ein direkter Kontakt zwischen der Eisoberfläche und den Wasserströmungen wird vermieden. Diese Technik kann mit Vorteil in Kombination mit dem obenerwähnten Aufwickelverfahren verwendet werden, wobei die Ummantelung mit zunehmendem Absinken des Eiskörpers während dessen Herstellung abgerollt wird. Die Ummantelung ist mit Gewichten oder dgl. versehen.

Zur Entfernung der trotz der Wärmeisolation eindringenden Wärme ist es erforderlich, eine gewisse Distanz innerhalb dieser Wärmeisolation, längs der Aussenflächen des Eiskörpers Kühlelemente 9 vorzusehen. Dies können Kühlleitungen sein, welche einen Teil der obenerwähnten Spiralwindungen bilden. Die Kühlwirkung kann automatisch entsprechend der durch im Eiskörper eingebetteten und eingefrorenen Temperaturfühler ermittelten Temperatur erfolgen.

Wie bereits erwähnt, werden bei der Herstellung des Eises grosse Mengen an Wärme erzeugt. Diese Wärme kann als Fernwärme für nahegelegene Gebäudekomplexe oder zur Inten-sivkultivation von Fischen oder Muscheln/Austern verwendet werden, oder diese Wärme kann die Basis für eine Temperatur-differential-Energiestation (kaltes Fjordwasser gegen die produzierte überschüssige Wärme) bilden.

Um zu ermöglichen, dass der Eiskörper von seinem Herstellungsort zu seinem Bestimmungsort schwimmend durch das Wasser gezogen werden kann, darf die Vertikalhöhe des Eiskörpers und damit dessen Eintauchtiefe nur so gross sein, dass der Eiskörper über die höchste unter Wasser sich befindende Erhebung geschleppt werden kann, die sich längs der Schlepproute befindet. Am Bestimmungsort muss die Vertikalhöhe darauf derart vergrössert werden, dass der Eiskörper mit einem solchen Druck auf dem Meeresboden aufliegt, dass er stabil steht und fähig ist, allen Kräften von Wasserströmungen, Winden, Wellen und dgl. zu widerstehen.

Die auf dem Eiskörper geplanten Installationen von Ausrüstungen, welche nicht auf dem Land durchgeführt werden konnten, werden darauf am Bestimmungsort installiert. Auf der nach oben gerichteten Oberfläche des Eiskörpers können Gebäude 11 und andere Konstruktionen, wie z. B. ein Bohrturm 12, aufgebaut werden, oder wenn der Eiskörper in Verbindung mit einer Produktionsplattform verwendet wird, können Ventile, Transportausrüstungsteile zur Beladung von Tankern und dgl. auf seiner nach oben gerichteten Oberfläche angeordnet werden. Ein Helikopterlandeplatz 13 oder ein mit einer kurzen Piste versehener Flugplatz können ebenfalls vorgesehen werden, da für Offshore-Tätigkeiten der Eiskörper in horizontaler Richtung sehr grosse Dimensionen aufweisen wird. Wenn der Eiskörper eine Höhe von etwa 100 Metern aufweist, ist ein Durchmesser von etwa 250 Metern nicht undenkbar. Räume für das Personal, Produktionslokale 14 und dgl. und Speicherräume 15 können innerhalb des Eiskörpers, auf die gleiche Weise wie bei Antarktisexpeditionen, vorgesehen werden. Auf diese Weise ist man gegen Wind und Wetter geschützt. Grosse Ballasttanks, wie z. B. die Speicherräume 15 können ebenfalls zur Vergrösserung der Eintauchtiefe des Eiskörpers an seinem Bestimmungsort ver-wendetwerden. Wenn am Herstellungsort, z. B. auf dem Land, ein grosser Speicherbehälter 15 in den Eiskörper geschnitten wird, bewirkt dies selbstverständlich, dass der derart ausgebildete Eiskörper eine geringere Eintauchtiefe im Wasser aufweist, als ein durchgehend aus Eis bestehender (d. h. ohne Hohlräume versehener) Eiskörper dergleichen Grösse. Die Räume 15 können so gross ausgebildet werden, dass der Eiskörper über die seichteste Wassertiefe längs der Schlepproute schwimmend geschleppt werden kann. Am Bestimmungsort können dieTanks 15 mit unterkühlter Flüssigkeit, z.B. mit einen höheren Salzgehalt aufweisendem Meerwasser, derart, dass die Flüssigkeit bei einer Temperatur im Bereich von etwa —5 bis — 8° C flüssig ist, gefüllt werden. Die Eintauchtiefe des Eiskörpers wird dadurch derart vergrössert, dass der Eiskörper mit einem solchen Druck auf dem Meeresboden aufliegt, dass er genügend stabil aufgestellt ist. Öl und verflüssigtes Gas können ebenfalls in den Speicherbehältern 15 gespeichert werden. Wenn die Speicherbehälter nicht mit Öl gefüllt werden, können sie mit Meerwasser gefüllt werden, wenn dies zur Erzielung eines genügend grossen Gewichtes des Eiskörpers erforderlich ist.

Ein direkter Zugang zum Meeresboden kann durch Anordnung einerinneren, von der Oberseite des Eiskörpers bis zu dessen Unterseite sich erstreckenden Ausnehmung 18 gebildet werden. Wenn man den Eiskörper mittels einer umlaufenden, infolge des Gewichtes des Eiskörpers in den Meeresgrund hinein-gepressten umlaufenden Abdichtungsschürze 16 gegen den äusseren Wasserdruck abdichtet, kann man einen Bohrturm 17 direkt auf dem Meeresboden installieren oder einen direkten Zugang zum Bohrloch erreichen. Auf diese Weise kann man die gleichen Bedingungen schaffen wie wenn man auf dem Land nach Öl bohrt oder solches produziert.

Schwere Aufbauten wie z. B. Gebäude 11 oder ein Bohrturm 12 können das Fliessen des Eises ungünstig beeinflussen. Das Fliessen des Eises ist am grössten im Bereich längs der Wasseroberfläche, da dort nur ein geringer oder gar kein Gegendruck von der Aussenseite vorhanden ist. Es ist daher zweckmässig, die Abstützungen 23 für solche Aufbauten bis in einen Bereich unterhalb der Wasseroberfläche, in einem Abschnitt wo die Tendenz des Eises zum Fliessen geringer ist, zu führen. In diesem Bereich können die Fundations-Abstützungen auf Platten 24 aufliegen, welche zur Verteilung der Belastung dienen.

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Um zu verhindern, dass Wasser unterhalb der Abdichtungsschürze 16 in die Ausnehmung 18 eindringen kann, wird mindestens im unteren Teil des Eiskörpers eine derart niedere Temperatur aufrechterhalten, dass im darunter sich befindenden Meeresboden Dauerfrost erzeugt wird, so dass der Meeresboden bis zu einer genügenden Tiefe gefriert, um eine Wasserleckage sicher zu verhindern.

Wenn Eis einem zu grossen Druck ausgesezt wird, wird es eine halbteigige Masse, und es tritt ein Fliessen im Eis auf. Um dies zu verhindern, wird der Eiskörper mindestens im Bereich längs der Wasseroberfläche innerhalb einer Form 19 hergestellt (Fig. 4). Diese Form kann aus zwei konzentrischen Ringen 20 und 21 bestehen, wobei der innere Ring derart elastisch ist, dass er dem Fliessen widersteht aber diesem nachgeben kann. Dieser Ring ist ferner mit Verankerungselementen in der Form von radial nach innen gerichteten Abstützplatten 22 versehen, welche fest in Eiskörper eingefroren werden. Der äussere Ring 21 ist starr ausgebildet, und in den Raum 22 zwischen den beiden Ringen 20, 21 kann unter Druck stehendes Gas eingeführt werden, mittels welchem man den Fliesswiderstand regulieren kann. Der äussere Ring ist so schwer, dass er dazu neigt, am Körper nach unten zu gleiten. Diesem kann entgegengewirkt werden, dass man an diesem Auftriebstank anordnet oder den Ring in seiner Form geringfügig konisch ausbildet, so dass bei Fliessen des Eises eine nach oben gerichtete Kraft auftritt.

Da die Fliesstendenz des Eises insbesondere im Bereich der Wasseroberfläche, in einem Bereich wo eine Erosion durch Wellen ebenfalls beträchtlich ist, wäre es auch denkbar, aus Beton bestehende isolierte Kassetten zu verwenden, welche mittels von Kassette zu Kassette um den gesamten Eiskörper verlaufenden Stahlkabeln nach innen gegen die Oberfläche des Eiskörpers gedrückt werden. Auf diese Weise kann ein Wellen-brecheffekt und zur gleichen Zeit eine thermische Isolation sowie eine Gegenkraft gegen das Fliessen des Eises erreicht werden.

Um das Fliessen des Eises zu verringern, ist es ferner möglich, ein granulatförmiges Material, wie z. B. Sand, Sägemehl oder dergleichen im Eis einzufrieren.

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Ein granulatförmiges Material dieser Art verringert zusammen mit einer Temperatursteuerung die Fliessneigung des Eises und kann in Abhängigkeit der Umstände auch als Ballast oder eine zusätzliche Schwimmhilfe dienen, entsprechend der Wahl eines 5 granulatförmigen Materials mit einer grösseren oder geringeren Dichte als Eis. Dies ermöglicht in Kombination mit dem erfindungsgemässen Verfahren die Herstellung von Eiskörpern mit variabler Dichte, z. B. in der Vertikalebene, derart, dass der untere Teil eine relativ höhere Dichte als der obere Teil des 10 Eiskörpers aufweist, was die Stabilität günstig beeinflussen kann und eine grössere Höhe im Verhältnis zur Breite ermöglicht, was sonst schwierig zu erzielen wäre. Ferner ist es möglich, Eiskörper herzustellen, welche in ihrer Gesamtheit unter die Wasseroberfläche untertauchen und welche zum Beispiel als Permafrost-15 auflager für konventionelle Bohr- und Produktionsplattformen in grossen Meerestiefen nahe der Polarregionen dienen können. Dieses Verfahren kann auch zur Bildung von künstlichen Schwellen (thresholds) in Fjorden oder schmalen Flüssen verwendet werden.

20 Bei den heutigen Preisen der elektrischen Energie in Norwegen (15 0re/KW) kostet die Energie zum Gefrieren eines Kubikmeters Eis 7 Kronen pro Kubikmeter. Der entsprechende Preis für Beton beträgt etwa 400 bis 500 Kronen pro Kubikmeter. Eis ist daher ein sehr billiges Produktionsmaterial.

25 Eis ist ein reines, natürliches Produkt und kehrt wieder zur Natur zurück, wenn die damit gebildete Einheit nicht mehr benötigt wird. Man kann die Ausrüstungsteile abmontieren, die Isolationen entfernen und der Natur ihren Lauf lassen.

Die gleichen Überlegungen gelten auch bei der Konstruktion 30 von grösseren Hafeninstallationen. Grosse Wellenbrecher, Quais, Auffüllungen oder dergleichen können ebenfalls mit Hilfe von Eiskörpern hergestellt werden.

Der Oberteil des Eisberges kann teilweise oder vollständig mittels Platten aus vorgespanntem Beton oder aus Stahl bedeckt 35 sein, um eine günstigere Gewichtsverteilung für schwerere Ausrüstungsgegenstände zu erzielen und grosse Partialdrucke zu vermeiden.

Das gleiche Verfahren ist auch bei der Verwendung in Seen verwendbar.

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1 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung von grossen Eiskörpern, gekennzeichnet durch die Verwendung von Eiserzeugungsmaschinen, welche Eisstücke erzeugen, und welche nach ihrer Erzeugung in einer im Wasser schwimmenden Form zu einem grossen, einheitlichen Eiskörper zusammengefroren werden, oder wobei die derart erzeugten Eisflocken eine solch niedrige Temperatur aufweisen, dass das zwischen die in der Form sich befindenden Eisflocken eingeführte Wasser gefriert und zusammen mit den Eisstücken einen grossen, einheitlichen Eisblock bildet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eiskörper von solchen Dimensionen in der Vertikalrichtung hergestellt wird, dass die dadurch gegen den den Eiskörper abstützenden Meeresgrund wirkende Belastung so hoch ist, dass der Eiskörper unter dem Einfluss seiner Schwerkraft stabil abgestützt und dadurch fähigist, allen Kräften, denen er ausgesetzt werden könnte, zu widerstehen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eisstücke mit Hilfe von unterkühltem Wasser oder kalter Luft zu einem Eiskörper zusammengefroren werden, und die Eisstücke vorzugsweise in Form von Eisflocken vorliegen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man plattenförmige Eiskörper erzeugt, diese voneinander getrennt schwimmend zur Aufsetzstelle verschiebt, aufeinander anordnet und miteinander verbindet, nachdem sie zum Beispiel die engste Stelle eines Fjords oder eine seichte Untiefe passiert haben.
5. Verfahrennach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Platten Heizelemente .vorgesehen sind, so dass die Platten durch Schmelzen des Eises voneinander separiert werden können.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass schwere Bauwerke, z. B. grössere Gebäude (11) oder ein Bohrturm (12), tief im Inneren des Eiskörpers, vorzugsweise unter der Wasserlinie verankert und abgestützt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Formung des Eiskörpers in einem flexiblen Formring durchgeführt wird, welcher den Umfang des Körpers in einem Schnitt auf beiden Seiten der Wasseroberfläche überdeckt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der unterste Teil des Eiskörpers auf einer solch niederen Temperatur gehalten wird, dass im unterhalb dem Eiskörper sich befindenden, die Aufliegestelle bildenden Grund Dauerfrost gebildet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Eiskörpers ein nach unten gerichteter, abschliessender Abdichtungsteil (16) angeordnet ist, welcher infolge des Gewichtes des Eiskörpers nach unten in den die Aufliegestelle bildenden Grund gedrückt wird und dadurch verhindert, dass Wasser in eine im Eiskörper vorgesehene innere Ausnehmung (18) eindringt, und dass der untere Teil des Eiskörpers auf einer solch niederen Temperatur gehalten wird, dass im unter dem Eiskörper sich befindenden, die Aufliegestelle bildenden Grund Dauerfrost erzeugt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Eiskörper, vorzugsweise längs seiner Aussenseiten, mit Kühlelementen (9) versehen ist.