DE102004006812A1 - Windkraftanlage - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Windkraftanlage (1) mit einem Rotor (3) vorgeschlagen, der ein oder mehrere Auftriebselemente zur Nutzung von Windenergie aufweist, bei der die Nachteile herkömmlicher Windkraftanlagen ganz oder wenigstens teilweise reduziert sind. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Rotor (3) ein äußeres Tragelement (4) umfasst, mit dem das oder die Auftriebselemente (6) verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bekannt sind Windkraftanlagen, die einen senkrechten Turm aufweisen, an dessen oberem Ende ein Rotor mit waagrechter Drehachse angebracht ist. Die Rotorblätter bestehen dabei aus freitragenden Hochauftriebsprofilen. Derartige Windkraftanlagen sind im Hinblick auf den Wirkungsgrad, mit dem die Leistung des Windes nutzbar ist, sehr hoch entwickelt. Dennoch weisen die bestehenden Windkraftanlagen deutliche wirtschaftliche und auch einige technische Nachteile auf.
  • So ist die Fertigung der Rotorblätter zum einen wegen des komplizierten Auftriebsprofils und zum anderen wegen der erforderlichen mechanischen Stabilität sehr teuer. Die Rotorblätter müssen den gesamten Widerstand, den sie dem Wind bieten, freitragend auf die zentrale Nabe übertragen. Das Profil des Rotorblattes wird dementsprechend an diese mechanische Belastung in der Nähe der Nabe angepasst. Hierdurch wird jedoch die Auftriebserzeugung immer geringer, je näher der entsprechende Bereich des Rotorblattes an der Nabe liegt. An der Nabe selbst ist das Profil meist kreisförmig, und erzeugt damit gar keinen Auftrieb mehr. Somit geht achsennaher Wind praktisch ungenutzt durch den Rotorkreis und erzeugt nur ein erhöhtes und damit unerwünschtes Drehmoment auf den Turm, der seinerseits unter Inkaufnahme eines entsprechenden Konstruktions- und Materialaufwands an dieses Drehmoment angepasst werden muss.
  • Weiterhin müssen bei bekannten Windkraftanlagen alle Anlagenteile zur Energiewandlung im Bereich der Nabe und somit im Bereich der Turmspitze untergebracht werden. Hieraus resultiert wiederum eine höhere Belastung des Turmes mit entsprechenden Folgekosten bei der Konstruktion und Fertigung des Turmes.
  • Der Turm muss den gesamten Windwiderstand über die Nabe aufnehmen und nach Möglichkeit steif auf das Fundament übertragen. Dies erfordert auch bei der Auslegung des Turms einen hohen Material- und Konstruktionsaufwand, wodurch dementsprechend hohe Kosten verursacht werden.
  • Die Rotorblätter werden frei vom Wind angeströmt, so dass sich die Windströmung in der Rotorebene aufweitet. Ein Teil der Windenergie wird dementsprechend ungenutzt nach außen abgelenkt.
  • Weiterhin kommen bei jeder Umdrehung die Rotorblätter einmal vor dem Turm vorbei, durch den die Strömungsverhältnisse gestört sind. Die Rotorblätter und somit der Rotor insgesamt werden dementsprechend ungleichmäßig belastet, wodurch die Lebensdauer beeinträchtigt wird.
  • Zur Regelung der Leistung stehen bei herkömmlichen Anlagen zwei verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, bei denen sich jedoch entweder eine erhebliche Verschlechterung des Wirkungsgrads bei höheren Windgeschwindigkeiten oder aber ein sehr großer Kostenaufwand ergibt.
  • Bei sehr hohen Windgeschwindigkeiten werden solche Anlagen aus Sicherheitsgründen ganz abgeschaltet, obwohl gerade dann eine sehr hohe Windleistung zur Verfügung steht. Dies mindert den jährlichen Energieertrag solcher Anlagen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Windkraftanlage vorzuschlagen, bei der die beschriebenen Nachteile ganz oder wenigstens teilweise reduziert werden.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Windkraftanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
  • Durch die in den Unteransprüchen genannten Merkmale sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
  • Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Windkraftanlage dadurch aus, dass der Rotor ein äußeres Tragelement umfasst, mit dem ein oder mehrere Auftriebselemente an ihrer Außenseite verbunden sind. Mit Hilfe eines solchen äußeren Tragelements können Auftriebselemente außenseitig am Rotor befestigt werden. Sie müssen demnach nicht mehr freitragend konstruiert sein. Dadurch sind bei einer erfindungsgemäßen Windkraftanlage einfachere und somit weniger aufwändige Auftriebselemente einsetzbar.
  • Die Auftriebselemente sowie deren Befestigungselemente können hierbei ortsfest mit dem äußeren Tragelement verbunden sein oder aber in einer Drehführung drehbar gegenüber dem äußeren Tragelement mit diesem verbunden werden.
  • Die Auftriebselemente sind mechanisch weniger belastet als die freitragenden Auftriebsprofile bekannter Anlagen, so dass die Formgebung zur Auftriebserzeugung weniger durch mechanische Erfordernisse beeinträchtigt wird. Hieraus ergibt sich eine wesentlich größere konstruktive Freiheit bei der Auswahl und Gestaltung von Auftriebselementen.
  • Grundsätzlich kann der Rotor einer erfindungsgemäßen Windkraftanlage an einer zentralen Nabe drehbar gelagert werden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Rotor jedoch am äußeren Tragelement drehbar gelagert. Zum Einen ist hierbei eine wesentlich tiefer liegende Lagerung denkbar, so dass ein hoher Mast oder Turm wie bei herkömmlichen Windkraftanlagen entfallen kann. Darüber hinaus ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass der Windströmungsquerschnitt des Rotors, d.h. die Querschnittsfläche, in der der Wind von den Auftriebselementen genutzt wird, völlig frei ist von störenden Bauelementen, wie dies beispielsweise bei herkömmlichen Anlagen durch den Mast oder Turm der Fall ist. Es ist hierdurch eine Bauart möglich, bei der eine weitgehend konstante Anströmung und damit gleichmäßige Belastung der Auftriebselemente über den gesamten Winkelbereich möglich ist. Eine Verwirbelung der Luftströmung, wie sie beispielsweise durch einen hinter den Rotorblättern herkömmlicher Anlage stehenden Turm verursacht wird, kann vollständig vermieden werden.
  • Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei dieser Ausführung dadurch, dass die drehbare Lagerung am äußeren Tragelement an mehreren voneinander beabstandeten Stellen angreifen kann, wodurch die Belastung der einzelnen Lagerelemente reduziert wird. Eine solche Lagerung ist mechanisch deutlich weniger beansprucht, wie beispielsweise eine Lagerung für eine zentrale Rotorwelle.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das äußere Tragelement des Rotors für eine kraftschlüssige Verbindung mit einem Stromgenerator genutzt. Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass alle zur Stromerzeugung erforderlichen Baukomponenten unterhalb des Rotors und nicht, wie bei herkömmlichen Anlagen in einer Gondel auf Höhe der zentralen Rotorachse angeordnet werden können.
  • Die mechanische Verbindung zu einem Stromgenerator kann beispielsweise mittels Zahnkränzen erfolgen, die umfangsseitig am äußeren Tragelement oder Rahmen angebracht werden. Über Zahnräder, die gegebenenfalls gesteuert in Eingriff gebracht werden, kann sodann das Drehmoment abgegriffen werden. Bei einer solchen Vorrichtung können sämtliche Vorrichtungen zu Energiewandlungen inklusive den elektrischen Anlageteilen am Boden verbleiben.
  • Wie bereits oben angeführt, sind bei einer erfindungsgemäßen Windkraftanlage unterschiedlichste Auftriebselemente denkbar. Insbesondere kann ein solches Auftriebselement auch als Segel ausgebildet werden. Segel sind altbewährte und äußerst kostengünstige Auftriebselemente, die seit jeher erfolgreich zur Windenergienutzung herangezogen werden. In Verbindung mit einem erfindungsgemäßen äußeren Tragelement ist die Befestigung eines solchen Segels oder mehrerer solcher Segel besonders einfach zu bewerkstelligen. Insbesondere kann ein Segel auch über entsprechende Befestigungselemente mit dem äußeren Tragelement verbunden, beispielsweise verspannt werden.
  • Neben dem Kostenfaktor bieten Segel weiterhin den Vorteil, dass sie auf einfache Art und Weise zur Steuerung einer solchen Anlage und somit zur Anpassung an unterschiedliche Windstärken nutzbar sind. Segel sind flexibel und können durch variation der Zugspannung der Schoten und/oder Verschiebung des Holepunktes in ihrem Anstellwinkel ebenso leicht verändert werden, wie in ihrer Auswölbung. Damit ist über die Veränderung des Anstellwinkels eine Anpassung nicht nur an die Windgeschwindigkeit, sondern auch an die Drehgeschwindigkeit des Rotors möglich. Darüber hinaus kann ein Segel auf einfache Weise auch gerefft werden, so dass die Segelfläche verstellbar ist.
  • Zur Befestigung von einem oder mehreren Segel werden vorzugsweise ein oder mehrere Stage vorgesehen, die außen mit dem äußeren Tragelement verbunden sind. Ein solches Stag kann sich über die gesamte Breite des Rotors erstrecken und beispielsweise auch zur Befestigung von zwei Segeln dienen. In einer anderen Bauvariante werden mehrere Stage zentral miteinander verbunden, so dass jedes Stag für die Befestigung eines Segels zur Verfügung steht.
  • Solche Stage werden bevorzugt als Rollstage ausgebildet, so dass ähnlich wie bei Segelschiffen oder bei Segelbooten eine sogenannte Rollreffung des Segels möglich ist. Mittels solcher Rollstage ist die Steuerung der Windkraftanlage mittels Verkleinerung der Segelfläche besonders einfach zu bewerkstelligen.
  • Die zentrale Verbindung zwischen mehreren Stagen wird vorteilhafterweise mit einer zentralen Nabe bewerkstelligt. Eine solche Nabe, die der Befestigung der Auftriebselemente und gegebenenfalls als Windleitelement dient, kann zur Befestigung mehrerer Stage verwendet werden. In diesem Fall ist eine Bauform denkbar, bei der diese zentrale Nabe nur durch die Stage mit dem äußeren Tragelement verbunden ist und durch diese in ihrer Position gehalten wird. In einer anderen Bauform werden zusätzliche Tragestreben zur Fixierung dieser Nabe vorgesehen.
  • Eine solche Nabe kann weiterhin als Luftleitelement dienen. Mit einer entsprechenden Formgebung des Nabenprofils kann der anströmende Wind vom Zentrum nach außen verdrängt werden, so dass er in einem Bereich größeren Drehmoments auf die Auftriebselemente einwirkt. Eine solche Ausgestaltung bewirkt demnach eine Verbesserung des Wirkungsgrades der erfindungsgemäßen Windkraftanlage.
  • Vorzugsweise werden zum Verstellen der Segel sogenannte Schote, d.h. Seilführungen vorgesehen, wie sie beispielsweise aus der Segelschifffahrt bekannt sind. Durch Verwendung handelsüblicher Elemente in bewährter Technik ergibt sich so eine kostengünstige Bauart.
  • Das äußere Tragelement kann beispielsweise mit Hilfe eines oder mehrerer ringförmiger Gestelle, z.B. aus einem gebogenen Rundrohr erstellt werden. Denkbar wäre auch ein rohrförmiges Tragelement, das beispielsweise zylinderförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildet sein kann. Wesentlich ist die ringsum laufende Möglichkeit, an dem Tragelement Auftriebselemente zu befestigen, die sich nach innen erstrecken und gegebenenfalls die Lagerung des Rotors sowie die Kopplung mit dem Stromgenerator über ein solches Tragelement umfangseitig und nach Möglichkeit im bodennahen Bereich vorzunehmen.
  • Das äußere Tragelement kann beispielsweise aus zwei oder mehreren, ein- oder mehrteiligen Ringelementen, die über Quer- und/oder Diagonalverstrebungen gerüstartig miteinander verbunden sind, gebildet werden.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung wird das äußere Tragelement rohrförmig mit geschlossener Mantelfläche ausgebildet. Dies hat strömungstechnisch den Vorteil, dass alle Luft, die die Eingangsöffnung dieses Tragelements passiert, effektiv an den Auftriebselementen vorbeigeleitet wird, ohne dass ein Teil der Strömung wirkungslos nach außen abgelenkt wird, wie dies bei freistehenden Auftriebselementen der Fall ist.
  • Eine geschlossene Mantelfläche kann dabei beispielsweise durch ein Rohr als Tragelement bewirkt werden. Es ist jedoch ebenso möglich, ein offenes Gestell mit einer umfangseitigen Bespannung, beispielsweise aus Folie oder Tuch, insbesondere Segeltuch zu versehen, um die genannten Vorteile zu erzielen.
  • Vorteilhafterweise wird ein rohrförmig geschlossenes Tragelement eingangsseitig mit einer trichterförmigen Querschnittserweiterung versehen, um Windströmungen mit größerem Durchmesser durch den Rotor zu führen.
  • Eine erfindungsgemäße Windkraftanlage wird Vorteilhafterweise auf einem Sockelelement aufgebaut, auf dem das äußere Tragelement drehbar gelagert werden kann. Ein solches Sockelelement kann wiederum als Ständerkonstruktion mit Quer- und/oder Diagonalversteifungen nach Art eines Baugerüsts ausgeführt werden. Derartige Konstruktionen sind bei geringem Eigengewicht von hoher Steifigkeit. Gegebenenfalls können sie auch in Einzelteilen transportabel ausgeführt werden, die vor Ort zusammengesetzt werden.
  • Vorzugsweise wird das Sockelelement drehbar ausgeführt. Die Drehachse wäre in diesem Fall vertikal ausgerichtet, so dass der Rotor an unterschiedliche Windrichtungen angepasst werden kann. Die drehbare Lagerung des Sockelelementes könnte beispielsweise in einem Drehkranz über Wälzkörper stattfinden, wodurch hohe Kräfte wesentlich günstiger aufgenommen werden können, als in einer zentralen Drehachse.
  • Durch die Lagerung des Rotors im unteren Bereich kann ein solches Sockelelement im Gegensatz zu dem hohen schmalen Turm herkömmlicher Windkraftanlagen mit einer breiten Stellfläche versehen werden. Durch die entsprechende Querausdehnung ist die Lagerung des Rotors wesentlich vereinfacht, wobei sowohl bei der Überleitung von Kippmomenten des Rotors auf das Sockelelement als auch bei der Überleitung solcher Kräfte oder Momente in das Fundament eine wesentlich höhere Belastbarkeit im Vergleich mit herkömmlichen Windkraftanlagen unter wesentlich geringerem Aufwand realisierbar ist.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Windkraftanlage können auch mehrere Auftriebselemente mit einem axialen Versatz angeordnet werden, um eine möglichst vollständige Ausnutzung der im Rotorquerschnitt zur Verfügung stehenden Windenergie zu gewährleisten. Solche in axialer Richtung aufeinanderfolgenden Auftriebselemente können dabei ortsfest miteinander, z.B. über eine gemeinsame zentrale in axialer Richtung verlaufende Nabe verbunden werden. Denkbar wäre jedoch insbesondere bei geschlossener Mantelfläche des äußeren Tragelementes auch eine Variante, bei der zwei Rotoren mit dementsprechend zwei Tragelementen in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind, die beispielsweise auch gegenläufig rotieren können, um den durch den vorderen Rotor in der Luftströmung erzeugten Drall auszunutzen.
  • Ein weiterer Vorteil zweier oder mehrerer gegenläufig rotierender Rotoren besteht in der gegenseitigen Kompensation des Drehimpulses der Rotoren, wodurch z.B. die Ausrichtung der Vorrichtung in die Windrichtung durch Drehung um eine rechtwinklig zur Rotorachse stehende Drehachse erleichtert wird.
  • Die Lagerung mehrerer Rotoren mit unterschiedlichen äußeren Tragelementen ist dabei ohne weiteres auch in einem gemeinsamen Sockelelement denkbar.
  • In dem Sockelelement können darüber hinaus alle für den Betrieb der Windkraftanlage erforderlichen Baukomponenten, insbesondere der Stromgenerator, Umformereinrichtungen, usw. mit günstiger Schwerpunktslage nah am Fundament der Windkraftanlage angebracht werden.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Windkraftanlage benötigen die Fundamente zwar einen größeren Durchmesser als bei heutigen Anlagen, dies bedeutet jedoch auch, dass sie bei gleichem Kippmoment nicht so tief gegründet werden müssen.
  • Kurze Böen haben wegen des relativ großen Trägheitsmoments des sich drehenden Rotors keine Leistungsspitzen zur Folge, so dass der erzeugte Strom damit sehr netzverträglich ist.
  • Durch die Möglichkeit, die Segel in der beschriebenen Weise zu reffen, kann die Anlage sowohl bei geringem Wind mit niedrigem Drehmoment angefahren als auch bei stärkerem Wind in der Leistung begrenzt werden. Insbesondere kann die Nennleistung durch Reffen bei jeder Windstärke oberhalb der sogenannten Nennwindstärke erzeugt werden. Die Anlage muss bei Sturm nicht abgeschaltet werden und kann mit kleinster Segelfläche noch die Nennleistung erzeugen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.
  • Im Einzelnen zeigen
  • 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
  • 2 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsvariante und
  • 3 eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsvariante der Erfindung.
  • In der Darstellung gemäß 1 ist eine Windkraftanlage 1 erkennbar, die einen Ständer 2 als Sockelelement und einen Rotor 3 umfasst.
  • Der Rotor 3 ist mit einer zylindrischen Rohrwand 4 als äußeres Tragelement versehen, wobei im Innenraum Segel 6 als Auftriebselemente befestigt sind.
  • Die Segel 6 sind an Stagen 7 befestigt, die an einem Ende an der Rohrwand 4 und im Zentrum des Rotors 3 mit einer Nabe 8 verbunden sind. Im rückwärtigen Bereich des Innenraums 5 sind Streben 9 in gleicher Anordnung wie die Stage 7 angebracht, um die Nabe 8 zu halten und den Rotor 3 insgesamt zu versteifen.
  • Die Segel 6 sind am hinteren Ende 10 auf nicht näher dargestellte Weise über Schote, die über Rollen oder dergleichen an der Rohrwand 4 geführt werden können, gehalten und gespannt, womit wie o.a. der Anstellwinkel und die Wölbung verstellbar ist.
  • Die Nabe weist eine Spitze 11 auf, die für einen geringen Luftwiderstand der Nabe 8 sorgt, um die zentral einströmende Luft möglichst ohne Verwirbelungen in den Wirkungsbereich der Segel 6 zu leiten.
  • Die Stage 7 können wie aus der Segelschifffahrt bekannt als Rollstage ausgebildet werden, so dass die Segel 6 durch Aufrollen auf den Stagen 7 gerefft werden können. Auf diese weise ist eine Anpassung an die äußeren Betriebsbedingungen, z.B. an die Windstärke, Drehgeschwindigkeit des Rotors, usw. möglich.
  • Der Ständer 2 umfasst einen Drehkranz 12, auf dem ein Traggerüst 13 über Laufrollen 14 drehbar um eine senkrecht zur Ebene des Drehkranzes 12 stehende Drehachse V gelagert ist, um den Rotor in Windrichtung zu drehen. Das Traggerüst 13 umfasst Stiele 15 sowie Quer- und Diagonalverstrebungen 16, 17, so dass sich die gewünschte Steifigkeit bei geringem Material und Fertigungsaufwand ergibt.
  • An den Stielen 15 sind Lagerelemente 18 angebracht, die die Rohrwand 4 des Rotors 3 umgreifen. Die Lagerelemente 18 werden bevorzugt als Wälzlager, insbesondere Rollenlager ausgebildet. Durch diese Art der Lagerung ist der Rotor 3 um die zentrale Achse Z drehbar, wobei keine starren Bauelemente in den Windströmungsquerschnitt des Rotors 3 hineinragen.
  • Die erfindungsgemäße Bauform der Windkraftanlage 1 ermöglicht es, einen vergleichsweise niedrigen Ständer 2 mit großer Auflagefläche zu verwenden, so dass eine konstruktiv leicht zu verwirklichende stabile Lagerung des Rotors 3 möglich ist. Der Rotor 3 ist seinerseits mit äußerst geringem Materialaufwand und somit mit geringem Gewicht bei großem Windströmungsquerschnitt herstellbar. Durch die Verwendung von Segeln 6 als Auftriebselemente ergibt sich eine äußerst kostengünstige und bewährte Methode zur Ausnutzung der Windkraft, die darüber hinaus durch Reffung der Segel auf leichte Weise steuerbar ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Bauart ist ein Abgriff der mechanischen Leistung des Rotors 3 an der Außenseite bzw. der Rohrwand 4 möglich, beispielsweise über eines oder mehrere der Lagerelemente 18 oder über ein nicht näher dargestelltes separates Kraftübertragungselement. Andere Komponenten, beispielsweise Steuereinheiten oder Stromgeneratoren können problemlos in oder an dem Ständer 2 angebracht werden.
  • Die Windkraftanlage 19 gemäß 2 entspricht im Wesentlichen der Windkraftanlage 1 gemäß 1. Abweichend ist nunmehr jedoch die zentrale Nabe 20 mit einem deutlich vergrößerten Umfang ausgebildet, wodurch ein größerer zentraler Teilbereich des Windströmungsquerschnitts verschlossen wird. Die als Luftleitelement geformte Spitze 21 der Nabe 20 dient dazu, den achsennahen Wind weiter nach außen zu lenken, wo er mit größerem Drehmoment auf die Segel 6 wirken kann. Die Nabe ist so geformt, dass der gesamte Windströmungsquerschnitt von den Segeln 6 genutzt werden kann.
  • Die Windkraftanlage 22 gemäß 3 entspricht wiederum in wesentlichen Teilen den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen. Abweichend ist nunmehr keine zentrale Nabe vorhanden. Die Stage 23, 24 sind im Zentrum 25 unmittelbar miteinander verbunden.
  • In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform werden die Stage drehbar so im Zentrum 25 miteinander verbunden, dass eine Rollreffung möglich ist. Die Rollstage 23, 24 können durch entsprechende Formgebung, beispielsweise durch Verwendung von entsprechenden Rohren, die erforderliche Steifigkeit aufweisen oder aber auch über Verspannungen oder Verstrebungen (nicht dargestellt) stabilisiert werden:
  • 1
    Windkraftanlage
    2
    Ständer
    3
    Rotor
    4
    Rohrwand
    5
    Innenraum
    6
    Segel
    7
    Stag
    8
    Nabe
    9
    Streben
    10
    hinteres Ende
    11
    Spitze
    12
    Drehkranz
    13
    Traggerüst
    14
    Laufrollen
    15
    Stiel
    16
    Querverstrebung
    17
    Diagonalverstrebung
    18
    Lagerelemente
    19
    Windkraftanlage
    20
    Nabe
    21
    Spitze
    22
    Windkraftanlage
    23
    Stag
    24
    Stag
    25
    Zentrum

Claims (21)

  1. Windkraftanlage mit einem Rotor, der ein oder mehrere Auftriebselemente zur Nutzung von Windenergie aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) ein äußeres Tragelement (4) umfasst, mit dem ein oder mehrere Auftriebselemente (6) an ihrer Außenseite verbunden sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftriebselemente (6) ortsfest mit dem äußeren Tragelement (4) verbunden sind.
  3. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftriebselemente gegenüber dem äußeren Tragelement drehbar mit diesem verbunden sind.
  4. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor durch Lagerelemente (14) drehbar gelagert ist, die am äußeren Tragelement (4) angreifen.
  5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) über das äußere Tragelement (4) kraftschlüssig mit einem Stromgenerator verbindbar ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Segel (6) als Auftriebselement vorgesehen sind.
  7. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Segel (6) reffbar sind.
  8. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Stage (7) zur Segelbefestigung vorgesehen sind, die mit dem äußeren Tragelement (4) verbunden sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Stage (7) zentral miteinander verbunden sind.
  10. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Stage (7) als Rollstage ausgebildet sind.
  11. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zentrale Nabe (8) vorgesehen ist, an dem ein oder mehrere Stage (7) befestigt sind.
  12. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (8) durch ein entsprechendes Profil (21) als Luftleitelement ausgebildet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Reffen des Segels bzw. der Segel (6) ein oder mehrere Schote vorgesehen sind
  14. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Tragelement (4) ein oder mehrere ringförmige Gestelle umfasst.
  15. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Ringgestelle miteinander verbunden sind.
  16. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Tragelement (4) rohrförmig mit geschlossener Mantelfläche ausgebildet ist.
  17. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Tragelement eingangsseitig eine trichterförmige Querschnittserweiterung aufweist.
  18. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere gegenläufig rotierende, in axialer Richtung hintereinander angeordnete Rotoren vorgesehen sind.
  19. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sockelelement (2) vorgesehen ist, auf dem das äußere Tragelement (4) gelagert ist.
  20. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sockelelement (2) drehbar ist.
  21. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sockelelement (2) einen Stromgenerator und/oder einen Stromtransformator und/oder eine Steueranlage umfasst.
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