DE102005040807A1

DE102005040807A1 - Axial-durchströmte Wasserturbine für den Einsatz in freier Strömung

Info

Publication number: DE102005040807A1
Application number: DE102005040807A
Authority: DE
Inventors: Walter Schopf
Original assignee: Schopf Walter Dipl-Ing
Current assignee: Schopf Walter Dipl-Ing
Priority date: 2005-08-29
Filing date: 2005-08-29
Publication date: 2007-03-08

Abstract

Der Erfindungsgegenstand ist folgenden zukunftsorientierten Einsatzfeldern und Aufgaben zugedacht: DOLLAR A a) Unterwassereinsatz zur Gewinnung von Strom aus der Meeresströmung, DOLLAR A b) in Kombination mit a) als tragender Schwimmkörper schwimmender Offshore-, Wind- und Wasserkraftanlagen mit regelbarem Auftrieb zur Nutzung bei Schwingungsdämpfungsprozessen, DOLLAR A c) mit integriertem elektrischen Generator oder einer Wasserpumpe als ein in Fließgewässern betreibbares schwimmendes Kompakt-Kleinkraftwerk oder Bewässerungseinrichtung für unterentwickelte Regionen. DOLLAR A Hauptmerkmal und Nutzen des Erfindungsgedankens bestehen darin, dass eine effiziente Funktion einer geschlossenen Axialturbine in freier Strömung ohne Saugrohrfallhöhe erfindungsgemäß dadurch erzielt wird, indem ihr Gehäuse Ausgestaltungen, Außenkonturen und Zusatzeinrichtungen derart aufweist, dass Strömungsenergie der äußeren Strömung auf den Ausgang eines horizontal angeordneten Saugrohres eine Injektorwirkung und somit einen Sog ausübt, wodurch zusätzlich das nutzbare Druckgefälle in der Turbinenstufe und somit ihre Leistung gesteigert wird. DOLLAR A Des Weiteren schaffen erfindungsgemäße Ausgestaltungen mit Auftrieb bewirkenden Hohlräumen und äußeren tragflügelhaften Gehäuseoberflächen und die Einbeziehung von Elektromaschinen oder Pumpen in die Turbinenkonzeption Voraussetzungen für oben genannte Einsatzziele.

Description

Die Erfindung betrifft eine axial durchströmte Wasserturbine für den Einsatz in freien Wasserströmungen bei allseitiger Umströmung und ohne nutzbare Saugrohr-Fallhöhe, mit den in dem Oberbegriff des Patentanspruch 1 angeführten Ausführungsmerkmalen.
Die dem Erfindungsgegenstand zugedachten zukunftsorientierten Einsatzfelder und Aufgaben sind:

a) Unterwassereinsatz auf hoher See zur Gewinnung von Strom aus der Energie der Meeresströmung, sowohl stetiger oder Gezeitenströmungen, vorzugsweise in Formationen und schwimmend angeordnet;
b) Unterwassereinsatz – vorzugsweise schwimmend – in Fließgewässern zur Gewinnung von Strom aus der Energie der Strömung, in Kombinations- und Kompaktausführung mit einem E1. Generator als leicht zu installierendes Kleinkraftwerk für unterentwickelte Regionen in Entwicklungs- und Schwellenländern;
c) als Zusatzeinrichtungen an Offshore- Windenergieanlagen zur zusätzlichen Gewinnung von Strom aus der Meeresströmung, insbesondere an Anlagen mit autark ablaufendem Inselbetrieb, vorrangig zur Stromversorgung deren Betriebseinrichtungen,
d) in Kombination von a) und c) als (mit) tragender Unterwasser-Schwimmkörper für schwimmende Offshore-Wind- und Wasserkraftanlagen,
e) in Kombination von a), c) und d) als Einrichtung zur Bewirkung eines variierbaren, gesteuerten Auftriebes zu Nutzung als Regulativ bei Stabilisierungs- und Schwingungsdämpfungsmaßnahmen an schwimmenden Offshore-Wind- und Wasserkraftanlagen.

Stand der Technik
Aspekte zur Energiegewinnung:
Eine intensive Erschließung regenerativer, nachhaltiger Energien ist in Anbetracht der Endlichkeit fossiler Energieträger ein global erkanntes und anerkanntes Gebot unserer Epoche, auch wegen des zwingenden Handlungsbedarfes zur Verminderung der CO₂ – Belastung unserer Atmosphäre, aber auch zum Erhalt eines (Rest-) Bestandes an für die Menschheit und Wirtschaft lebenswichtiger in den fossilen Energieträgern enthaltenen Grundstoffen und Substanzen.
Unter den zur Verfügung stehenden regenerativen Energieressourcen hat sich bereits die Windenergie – zumindest mit einem wichtigen Anteil – als zukünftiger Energielieferant favorisiert.
Für die Versorgung mit nachhaltigen, schadstoffarmen Energien sind bereits umfangreiche Windkraftanlagen-Projekte an Land entwickelt und realisiert. Eine Steigerung (außer einigen Repowering-Ptojekten) ist unter wirtschaftlich verträglicher Betriebsweise kaum noch möglich. Auch sprechen Landschaftsschutz- und Öko-Strömungen in der Bevölkerung dagegen.
Eine intensive und lukrative Erschließung der Windkraft bietet sich auf See an, wo Stärke und Kontinuität des Windes wesentlich intensiver und günstiger sind. Darüber hinaus kommen für die Akzeptanz und Realisierbarkeit einer Windkraftanlage oder eines -Parks noch weitere Aspekte wie Geräuschimmission, Schattenwurf, optische Verträglichkeit und vor allem auch Natur- und Landschaftsschutzaspekte eher zum Tragen. Aber auch hier stehen letztgenannte Aspekte häufig der Realisierung küstennaher Offshore-Windenergieanlagen entgegen.
Verstärkt wird in letzter Zeit (zum Zeitpunkt der Patentanmeldung) die Planung und Realisierung von Offshore-Windenergieanlagen auf hoher See betrieben. Nachteilig sind dabei die höheren Aufwendungen für Gründungen besonders in tiefen Gewässern und Aufwendungen für die Netzanbindung.
Als Ausweg gegen erforderliche tiefreichende aufwendige Gründungen bieten sich „Schwimmende Offshore-Windenergieanlagen" an, wie sie beispielsweise bereits im in Planung befindlichen Offshore-Windenergiepark Ventotec Ost 2 vorgesehen, oder in den Patentanmeldungen DE 10219062 , EP 1366209 , EP1269018 , EP 1169670 , DE 10 2005 040 808.7 beschrieben sind. Besonders effizient arbeiten solche Anlagen, wenn an Bord – wie in erstgenannter Patentanmeldung beschrieben und beansprucht – der gewonnene Strom ohne Übertragungsverluste und aufwendiger und somit teurer Übertragungseinrichtungen zur Gewinnung des für die „bevorstehende Wasserstoffwirtschaft" so wichtigen Energieträgers Wasserstoff eingesetzt wird.
Bei solchen schwimmenden Anlagen auf offener See stellen aber zwangsläufig die Rauheiten der Wasseroberfläche, die Schwingungen an der Anlage verursachen können, ein nach Möglichkeit zu begegnendes Problem dar.

Eine Zielsetzung und Aufgabe vorliegenden Erfindungsgedankens besteht daher in der Perfektionierung der Möglichkeiten und Einrichtungen für Einsatz und Betrieb schwimmender, insbesondere autark arbeitender Offshore-Windenergieanlagen gemäß den vorgenannten Einsatzfällen d) und e). Konkret sollen schwingungsanfällige tragende Schwimmkörper, und auch Einrichtungen zur Schwingungsdämpfung geschaffen werden.

Weitere riesige alles andere übertreffende Energieressourcen, bisher weniger erschlossene Energiepotentiale, liegen in der Meeresströmung.

Deren Nutzung ist – wie die relativ geringe bisherige Realisierung auch unter Beweis stellt – durch Energiegewinnungsanlagen mit im Meer gegründeten Bauwerken aufwendig und wegen ihrer Gefährdung durch die Rauheiten des Meeres sehr problematisch.

Vorliegender Erfindungsgegenstand ist besonders auf die Nutzung der zwar mäßigen, aber stetigen Unterwasser-Strömungen der Meere abgestimmt. Neben einer weitgehenden Beständigkeit dieses Energieangebotes birgt ein Unterwassereinsatz auch den Vorteil, dass unter solchen Einsatzbedingungen arbeitende Einrichtungen nicht oder zumindest nur in geringerem Maße den zerstörerischen rauhen Oberflächenwellengängen ausgesetzt sind. Außerdem setzt – vorwegnehmend den Haupt-Nutzeffekt des Erfindungsgedankens – die Erwirkung eines erforderlichen Soges auf den Turbinenausgang eine ausschließlich luftfreie Durchflutung der Turbine und der erfindungsgemäßen noch zu beschreibenden Zusatzeinrichtungen voraus.

Ein für einen solchen Einsatz herkömmlicher Wasserkraftmaschinen abträglicher Tatbestand ist, dass bei den zugedachten Einsatzbedingungen ein nur geringes (staudruckbedingtes) Druckgefälle zur Nutzung in der Wasserkraftmaschine zur Verfügung steht. Auch liegt keine nutzbare Fallhöhe für das wichtige, für die meisten Turbinen obligatorische Saugrohr zur Bewirkung einer sicheren Abführung des Arbeitsmediums aus dem aktiven Arbeitsbereich vor. Zumal unter den genannten Einsatzbedingungen der Energiegewinn weitgehend nur aus der Strömungsenergie bei zudem noch geringer Fließgeschwindigkeit gezogen wird, sind dafür keine oder nur in sehr eingeschränktem Maße herkömmliche Wasserkraftmaschinen geeignet und einsetzbar.

Die primäre Zielsetzung für den Erfindungsgegenstand besteht daher in der Schaffung einer Wasserturbinenkonzeption, die für den Einsatz in fließenden Gewässern ohne geodätische Fallhöhe für ein Saugrohr geeignet ist.

Übergeordnete Zielsetzung des Erfindungsgedankens ist die Schaffung von Einrichtungen und Voraussetzungen für den Auf- und Ausbau von Anlagen zu Gewinnung erneuerbaren Energien.

Die Lösungen der genannten Zielsetzungen bestehen darin, dass im wesentlichen bekannte Axialturbinen für die ihnen zugedachten Einsatzbedingungen modifiziert und perfektioniert werden. Diese Modifikation besteht im wesentlichen darin, dass sie zur Erfüllung ihrer Funktion ohne Saugrohr-Fallhöhe bei den ihr zugedachten Einsatzfeldern a), b) und c) mit in den Ausführungsbeispielen und Ansprüchen näher beschriebenen erfindungsgemäßen Ausgestaltung und Ergänzungen versehen sind, in einer derartigen Weise, dass die sie umgebende freie Strömung auf den Turbinenausgang einen Injektoreffekt und somit einen Sog ausübt, der eine verlustfreie – oder zumindest verlustarme Schaufelrad-Durch oder -Umströmung ermöglicht, und das Druckgefälle in der Turbinenstufe und somit ihre Effektivität noch steigert,
wobei des Weiteren für Einsatzfall d) das Turbinengehäuse mit einer Ummantelung mit Auftrieb bildenden Hohlräumen ausgestattet ist;
für Einsatzfall e) das Turbinengehäuse und seine Ummantelung außen leitflächenhafte Konturen aufweist, die anstellwinkelabhängig zur äußeren freien Strömung, für Schwingungsdämpfungsprozesse nutzbar, variierbare Auftriebs- oder Senkkräfte bewirken.

Details der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen gehen aus den Ansprüchen und Beschreibungen der Ausführungsbeispiele hervor.

Die damit erzielbaren Funktionen und Vorteile ergeben sich aus der erfindungsgemäßen Erfüllung der Zielsetzungen. Details über Funktionen der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen mit ihren bewirkten Vorteilen gehen ebenfalls aus den Beschreibungen der Ausführungsbeispiele hervor.

Der Anmeldungsgegenstand wird nachstehend unter Verweis auf Zeichnungen erläutert.

1 bis 4 verdeutlichen in schematischen Schnittdarstellungen erfindungsgemäße Ausbildungen des Gehäuses einer beliebigen axial durchströmten Wasserturbine mit einer ihr zugeordneten Ummantelung

– zur Nutzung der die Turbine außen umstreichenden Strömung zur Bewirkung eines Soges im horizontal angeordneten Saugrohr,
– mit Auftrieb bewirkender Hohlräume im Turbinengehäuse und den umgebenden Mantel,
– sowie zur Bewirkung eines gesteuerten Auf- oder Abtriebes.

Diese erfindungsgemäßen alternativen Turbinengehäuseausbildungen und zugeordneten Ummantelungen sind vorrangig den eingangs genannten Einsatzfällen mit sehr geringer Druckdifferenz und großer Durchflussmenge bei fehlender Saugrohr-Fallhöhe gerecht werdenden axial-durchströmten Turbinen-Konzeptionen wie in 5 und 6 etwas konkreter dargestellt, zugedacht bzw. zugeordnet. Die Inanspruchnahmen erstrecken sich auch auf jegliche andere axial durchströmte Wasserturbinenkonzeptionen.
5 zeigt im Längsschnitt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß modifizierten in die Gehäuse- und Ummantelungskonzeption der 4 integrierten Axialturbine mit einem Schaufelrad nach Art bekannter Propeller oder Kaplanturbinen.
6 zeigt im Längsschnitt eine schematische Darstellung eine erfindungsgemäß modifizierte, in die Gehäuse- und Ummantelungskonzeption der 2 integrierte Axialturbine mit einem Schaufelrad nach Art bekannter Francis-Turbinen, aber mit halbaxialer Strömungsführung um Schaufelrad.
Beschreibungen zu den Ausführungsbeispielen
1 bis 4
Alle Komponenten der Axial-Turbine sind konzentrisch zu ihrer horizontalen Längsachse angeordnet.
1 zeigt in schematischer Darstellungsweise ein Turbinengehäuse 2 einer beliebigen axial durchströmten Turbine 1, bestehend aus den Einlauftrichter 3 bildenden Gehäusewandungen 2a, der Radkammerummantelung 2b und die das Saugrohr 4 bildende Wandungen 2c mit der äußeren Wandung 2d. Der Einlauftrichter 3 mit seinem das ca. Dreifache der Turbineneintrittsfläche F2 betragenden Erfassungsfläche F1 liegt weitgehend konzentrisch zum Saugrohr 4, wobei die Durchströmebene im normalen Einsatzfall horizontal in der Strömungsebene liegt. Die Durchströmflächen des Saugrohres sind so bemessen, dass die Eintrittsfläche F3 bei optimaler Ausnutzung der Geschwindigkeitsenergie in der Turbine bei etwa doppelter Turbineneintrittsfläche F2 liegt, und die Saugrohraustrittsfläche F4 eine etwas unterhalb der Geschwindigkeit der äußeren Umströmung liegenden Austrittsgeschwindigkeit verursacht.
Die höhere äußere Strömung bewirkt auf die aus dem Saugrohr austretende Strömung einen Sog, der bei konvexer und nach der Austrittseite hin zunehmender Gehäusestärke bzw. -Höhe infolge einer erhöhten Randschichtenströmung noch gesteigert werden kann. Gehäusehohlraum 2e erfüllt den angestrebten Nutzeffekt, den Erfindungsgegenstand als tragende Komponente bei schwimmenden Offshore-Anlagen einzusetzen. Aber auch ohne dieser Aufgabe kann ein ausgewogenes Verhältnis von Auftrieb zum Eigengewicht der Turbine für Transport, Montage oder Reparatur nützlich sein.
Die tragflächenartige Oberflächenausgestaltung (2d) und eine nicht dargestellte Schwenkeinrichtung in der horizontalen Ebene ermöglichen eine gesteuerte, zur Schwingungsdämpfung einer schwimmenden Offshore-Wind- oder Wasserkraftanlage nutzbare Variation vertikaler Tragkräfte.
In 2 weist zur Aktivierung und Verstärkung des Soges auf das Saugrohr dieses einen Teil- und Leitkegel 7 mit seiner innerhalb des Saugrohres liegenden Wandung 7a und außerhalb liegenden Wandung 7b und seinen Hohlraum 7c auf, der das Saugrohr zu einen Ringkanal 6 gestaltet. Sein Vorteil liegt darin, dass

– die Schichtstärke des ausströmenden Wassers dünner ist, wodurch die äußere (schnellere) Strömung einen intensiveren „mitreißenden, vermischenden" Einfluss nehmen kann,
– dem ausströmenden Wasser eine vertikal nach außen gerichtete Strömungsrichtung aufgezwungen wird, wodurch in gesteigertem Maße ebenfalls Vorstehendes bewirkt wird,
– in der hinter dem Saugrohraustritt F4 liegenden freien Zone in Folge des abnehmenden bzw. nicht mehr vorhandenen Verdrängervolumens der Stromteilereinrichtung 7 sich in der freien Strömung ein „quasi-Diffusoreffekt" aufbaut, der auf das Saugrohr abermals einen verstärkten Sog ausübt.

Vorliegende Turbinenkonzeption birgt auch die unter 1 angeführten Vorteile und angestrebten Möglichkeiten.
3 beinhaltet eine alternative Ausgestaltung zur weiteren Steigerung der Funktion des durch die Gehäuswandungen 2c gebildeten Sagrohres 4. Hierfür ist zur um die äußere Turbinengehäusewandung 2i einen Düsenkanal 10 bildende Leitwandung 9a angeordnet. Der gegenüber seinem Endquerschnitt F6 wesentlich größere Eintrittsquerschnitt F5 bewirkt im Kanalverlauf eine Strömungsgeschwindigkeitssteigerung, die am Ende des Saugrohres 4 der Turbine 1 auf das ausströmende Medium einen Diffusoreffekt und somit einen Sog ausübt. Zur besseren Vermischung und Wirksamkeit sind in Fortsetzung der Wandung 9a nach innen gerichtete Leitstreifen 11 angeordnet. Diese sind zur intensiven Vermischung im Kern des Saugrohrstromes, andererseits auch zum verminderten Stau desselben, unterschiedlich lang und in gewissen Abständen in abwechselnder Folge von beiden Seiten ausgehend angeordnet. Eine äußere Wandung 9b schafft einen weiteren, für die genannten Einsatzfälle angestrebten Hohlraum.
4 verdeutlicht eine weitere Steigerungsmöglichkeit der Intensität der Saugrohrwirkung ohne Fallhöhe sowie eine damit gewonnene Vergrößerung der angestrebten Auftrieb- bildenden Hohlräume und Leitflächen. Hierfür ist die Ringdüse 13 durch ein relativ großes Eintritts-Austrittsquerschnittsverhältnis F5/F6 besonders effizient ausgebildet, so dass unter Zuhilfenahme von unter Pos.11 beschriebener Leiteinrichtungen 16 eine intensive Vermischung beider Strömungen, die aus dem Diffusor 4 und die aus dem Düsenkanal 13 kommenden, bewirkt wird. Hierbei wird bewusst in Kauf genommen, dass die mittlere Strömungsgeschwindigkeit der vermischten Ströme über der Strömungsgeschwindigkeit der äußeren freien Strömung liegt. Zur verlustfreien Strömungsgeschwindigkeits-Anpassung bzw. Reduzierung ist in Fortsetzung der Düsenkanalwand 12a eine einen nachfolgenden Diffusor 8 bildende Wandungen 12b angeordnet. Eine die beiden Innenwandungen 12a und 12b verbindende Aussenwandung 12c schafft somit einen weiteren Auftrieb bewirkenden Hohlraum 12d sowie eine Vergrößerung der Tragflächenwirkung. Bei intensiv geschwindigkeitssenkender Wirkung dieses Manteldiffusors 8 bewirken die die Mäntelfläche 12c umstreichenden äußeren Strömungen eine abermalige Sogwirkung an F7 mit einer Effizienz steigernden Einwirkung auf die Turbine 1.
Zu 5
Die Nabe 22 der Laufschaufeln 21 der als Propellerturbine nach Art einer Rohrturbine ausgeführten Axialturbine ist auf einer Achse 23 gelagert, wobei Pos 24 eine axiale Lagerbasis symbolisiert. Diese Partie wird durch eine strömungsgerechte Kappe 25 abgedeckt. Die Achse 23 sitzt an einem gehäusefesten Getriebeflansch 26, der wiederum mit Generatorgehäuse 27 eine Baueinheit bildet und in einem rohrförmigen inneren Turbinen-Innengehäuse 28 sitzt. Getriebeflansch 26 weist Freiräume und Lagerbasen für ein mit der Rotornabe 22 verbundenes äußeres Sonnenrad 29, die Planetenräder 30, eine Lager- und Dichtungsbasis 31 für die Motorwelle 32 mit dem darauf sitzenden inneren Sonnenrad 50 auf.
Bewusst wurde in Anbetracht zur Verfügung stehender seewasserresistenter Metalle und Kunststoffe und der niedrigen Zahn-Abwälzgeschwindigkeiten wegen eine offene und damit einfache Getriebebauweise gewählt.
Für die absolute Dichtheit des Generators 35/36 oder eines abgeschotteten Getriebes gegenüber dem Meerwasser wird eine Beaufschlagung der Innenräume mit Druckluft niedrigen Druckes vorgeschlagen, wie es beispielsweise für Einsatzfälle gemäß der Patentanmeldungen DE 102 19 062.3-15, DE 10 2005 040 808.7 und DE 10 2005 040 803.6 nützlich und anstrebenswert ist. Der aufzubauende Innendruck ist über der sich aus geodätischen Wasserhöhenbeaufschlagung ergebenden Druckbelastung und durch Strömungen verursachte Staudruckbeaufschlagungen anzusetzen. Eine solche die Abdichtung unterstützende Einrichtung empfiehlt sich vorzugsweise dort, wo eine zentrale Sammel- und Umrichterstation für den gewonnenen Strom aus mehreren solchen Wasserkraftmaschinen zugeordnet ist, in der auch eine Druckluftversorgungseinrichtung günstig untergebracht werden kann. Eine praktische günstige Lösung für die Druckluftzuführung besteht in einer Verbindung eines Luftschlauches mit einem ohnehin vorhandenen Stromkabel, wie sie in Patentanmeldung DE 10 2005 040 804.4 vorgeschlagen wird. Generatorwelle 32 mit ihrem vorderen Lager 33 trägt den Rotor 35, der mit dem gehäusefesten Stator 36 im wesentlichen eine Elektromaschine bildet. Die Anströmseite des Generators ist durch eine strömungsgünstige, am Generatorgehäuse 27 befestigte Kappe 34 versehen. Der den Getriebeflansch 26 und das Generatorgehäuse bergende Rahmen 28 wird durch nicht dargestellte Streben zentral im Turbinengehäuse gehalten. Diese Streben können auch zweckmäßigerweise als starre Leitschaufeln ausgebildet sein. Das Turbinengehäuse besteht zweckmäßigerweise aus Blechwänden, wobei seine inneren Wandungen 41, 42 mit der äußeren Wandung 43 einen Auftrieb bewirkenden Hohlraum 44 bilden. Die Konturen der Innenwandungen 31 und 32 sind so gestaltet, dass sie einen Einlauftrichter 37 mit seiner Einzugsfläche F1, den verengten aktiven Turbinenbereich F2 und einen anschließenden Diffusor 38 mit seiner Austrittsfläche F3 bilden. Eine gegenüber der aktiven Turbinenarbeitsfläche F2 stark vergrößerte Einzugsfläche F1 ermöglicht eine effiziente Ausnutzung der Strömungsenergie, der freien Strömung, da die aktiven Turbinenelemente gegenüber einer direkten Beaufschlagung kleiner gehalten werden können, und die Strömungsenergie bei der dadurch erhöhten Durchflussgeschwindigkeit effizienter umgesetzt werden kann. Die Querschnitte des nachfolgenden Diffusors 38 sind so zu bemessen, dass sie der bekannten Gesetzmäßigkeit zur Erzielung eines Leistungsmaximums bei u = v/2 gerecht werden. In vorliegender Darstellung wurde dies weitgehend angestrebt, doch muss in der Praxis den wahren Strömungsverhältnissen, und vor allem der Einflussnahme der nachstehend beschriebenen „Injektor- und einer weiteren Diffusoreinrichtung" Rechnung getragen werden.
Dabei ist besonders zu berücksichtigen, dass bei einer stark fokussierenden Wirkung des Einlauftrichters 37 die zwar gegenüber dem Durchströmbereich F2 verminderte Ausflußgeschwindigkeit aus Diffusor 38 noch über der äußeren Strömungsgeschwindigkeit im Meer liegen kann, was einen Staueffekt am Turbinenaustritt zur Folge hätte und der Turbinenleistung abträglich wäre.
Zur sicheren Abführung des Arbeitsmediums aus der Turbine – ohne Vorhandensein einer sonst üblichen Fallhöhe für ein Saugrohr – ist um das Turbinengehäuse 41, 42, 43 ein ringförmiger Mantel 45, 46, 47 angeordnet, mit einen Injektor – und einen Diffusor 40 bildenden Konturen. Dafür ist die vordere Partie seiner Innenwandung 45 in Abstimmung mit der Kontur 23 des Turbinengehäuses als eine Ringdüse 39 ausgebildet mit der Wasser-Eintrittsfläche F4 und der Engstelle F5, die eine Düse bildet. Die darin beschleunigte Strömung übt auf das aus dem Turbinendiffusor 38 ausströmende Medium eine Injektorwirkung und somit einen Sog aus. Die anschließende Partie der Innenwandung 42 des Mantels erweitert sich zu einem weiteren Diffusor 40, durch den auf das Medium im Turbinendiffusor 38 eine weitere Sogwirkung ausgeübt wird, des weiteren wird die Ausströmgeschwindigkeit aus diesem Manteldiffusor 40 erforderlichenfalls auf die Geschwindigkeit der Meeresströmung reduziert bzw. angepasst. Durch eine zweckmäßige Abstimmungen aller daran beteiligten Strömungsquerschnitte ist bei letztgenannten Austrittsbedingungen sogar eine nochmalige, die Effizienz der Turbine steigernde Injektoreinwirkung, hervorgerufen bei schnellerer Umströmung des Mantels 47 durch die freie Meeresströmung, möglich.
Zur intensiven Vermischung des aus der Ringdüse 39 und aus dem Turbinendiffusor 38 austretenden Mediums – um die Ausbildung von gegenseitig geschwindigkeitsmäßig sich nicht beeinflussende Strömungsschichten zu vermeiden – sind der Vermischung dienende Leitbleche 49 von der Ringdüse 39 ausgehend und in den Raum des Diffusor 40 ragend, angeordnet. Um eine intensive Durchströmung des Diffusors 40 nicht allzu sehr einzuschränken, sind diese Leitbleche 49 als kreisbogenförmige Streifen ausgebildet, vorschlagsweise in einer regelmäßigen Dreieckformation angeordnet, mit einer Bogenbreite von etwa einem Zwölftel des zugeordneten Kreisumfanges. Damit erreichen Strömungen aus der Ringdüse 39 Kerngebiete der aus der Turbine austretenden Strömung.
Zu 6
Wegen der konzentrisch-symmetrischen Ausbildung der aktiven Turbinenkomponenten weist die gesamte Turbine vorzugsweise ein rundes Querschnittsprofil auf.
Gehäuse 52 bildet mit seiner Wandung 52a und der äußeren Wandung 53a eines im Zentrum angeordneten kegeligen Gehäuses 53 den die freie Strömung erfassenden Einlauftrichter 51 mit der Erfassungsfläche F1. Am Einlauftrichterende bildet die verjüngte äußere Gehäusewandung 52b und die im Durchmesser erweiternde innere Gehäusewandung 53b die wirksame laufradeintrittsflächengleiche Querschnittsfläche F2. In dem von der Gehäusewandung 52c gebildeten Laufradgehäuse 53 sitzt auf einer Achse 56 gelagert das Schaufelrad 54 mit seinen Wänden 54a und 54b und Laufschaufeln 55. Diese in ihrer mehrdimensional gewundenen Form, und der geometrische Durchfluss-querschnitt der Schaufelradkanäle sind unter Berücksichtigung der der Strömung einen Drall verleihenden Leitschaufeln 68 aufeinander so abgestimmt, dass zur Erzielung einer optimalen Energieausnutzung die Axialkomponente der Schaufelaustrittsgeschwindigkeit etwa halb so groß ist wie die axiale Eintrittsgeschwindigkeit. Im Verlauf des als Diffusor wirkenden Saugrohres 66 wird, unter Berücksichtigung abklingender Umfang-Geschwindigkeitsvektoren das ausströmende Medium unterhalb des Niveaus der äußeren Strömungsgeschwindigkeit gesenkt. Der Strömungsleitkegel 67 mit seinen im Saugrohrinneren divergierenden Außenwänden 67a teilt die Strömung ineinen Rindkanal mit nach außen gerichteter Ausströmrichtung. Durch diese bereits unter 2 propagierte Saugrohrausgestaltung wird der angestrebte Sog bildende Injektoreffekt gesteigert und somit die Turbineneffizienz positiv beeinflusst. Das danach abklingende Querschnittsvolumen des gesamten Turbinengebildes durch den strömungs-günstigen äußeren Strömungsleitkegelverlauf im Bereich der Wandung 67b bewirkt eine weitere Sogsteigerung.
Das Laufrad 54 ist durch ein Axiallager 57 axial auf der Achse 56 fixiert, die fest mit einem gehäusefesten Getriebeflansch 58 steckt, oder Teil eines solchen ist. An einem laufradfesten Steg befindet sich eine als äußeres Sonnenrad fungierende Innenverzahnung 59, die mit einem am Getriebeflansch gelagerten Planetenrad 60 in Eingriff steht, welches wiederum mit einem auf der Generatorwelle 62 sitzenden inneren Sonnenrad 61 kämmt.
Die Auftrieb bewirkenden Hohlräume 67c und 68 im Strömungsleitkegel 78 und im Turbinengehäuse zwischen seinen Wandungen 52e, 52d, 52e können vorteilhaft zur Unterstützung der tragenden Komponenten bei schwimmenden Offshore-Energieanlagen genutzt werden.
Zur Schaffung von Wasserkraftanlagen größerer Leistungsklassen zur Nutzung der Meeresströmung oder auch der Geschwindigkeitsenergie offener Gewässer ist eine mehrfache Anordnung solcherart modifizierter Wasserturbinen vorteilhaft. Hierfür sind die Außenkonturen (im Querschnitt) zwecks einer Aneinanderreihung rechteckförmig ausgebildet. Dabei geht der rechteckförmige Einlaufquerschnitt F1 im Verlauf des Einlauftrichters 51 zum aktiven Bereich F2 der Turbine hin in einen Kreisringquerschnitt über, im Verlauf des Saugrohres 66 verhält es sich zwischen F4 und F5 umgekehrt.
Zu naheliegenden Bedenken bezüglich der bewusst offenen Ausbildung und Anordnung der Getriebekomponenten sei auf das dazu unter 5 Vermerkte verwiesen.
Gleiches gilt für die dort propagierte Beaufschlagung abgedichteter Innenräume mit einem Überdruck, sowie zu den dort angeführten Vorkehrungen gegen das Eindringen von Meeresgetier in den aktiven Turbinenbereich und gegen Bewuchs oder Besatz durch niederes Meeresgetier.
Beim Einsatz der erfindungsgemäßen schwimmfähigen Turbinen in Fließgewässern (ohne wesentlich zerklüftete Wasseroberfläche) ist vorgesehen, die tragenden. Hohlräume weitgehend oberhalb der aktiven Turbinenpartien anzuordnen. Dies in einer Weise, dass die Wassereintrittsöffnungen F1 und F5a unterhalb des Wasserspiegels liegen.
Alternativ ist vorgesehen, die erfindungsgemäßen Turbinenkonzeptionen für solche Einsatzfälle mit einem darüber angeordneten, an der Wasseroberfläche schwimmenden Schwimmkörper zu verbinden.
Als gebrauchsfertige, schwimmfähige kompakte stromproduzierende Einheit verspricht der Einsatz solcher Wasserkraftmaschinen-Generatorkombination nützliche bzw. hilfreiche Lösungsmöglichkeiten zur Energieversorgung in Entwicklungs- und Schwellenländern, zumindest in bestimmten Regionen.

1 bis 4

1: Axialturbine
2: Gehäuse
2a: Gehäusewandung um 3
2b: Gehäusewandung um 1
2c: Gehäusewandung um 4
2d: äußere Gehäusewandung
2e: Gehäusehohlraum
2f: Gehäusewandung um 6
2g: äußere Gehäusewandung um 2a, b, f
2h: Gehäusehohlraum
2i: äußere Gehäusewandung
2j: Gehäusehohlraum
2k: äußere Gehäusewandung
2l: Gehäusehohlraum
3: Einlauftrichter
4: Turbinensaugrohr (Diffusor)
5: Generatorgehäuse
6: kreisringförm. Saugrohr
7: Teil- u. Leitkonus
7a: Leitkonuswandung innerhalb 6
7b: Leitkonuswandung außerhalb 6
7c: Leitkonushohlraum
8: Manteldiffusor
9: Mantel
9a: innere Mantelwandung
9b: äußere Mantelwandung
9c: Mantelhohlraum
10: kreisringförm. Düsenkanal
11: Leitstreifen
12: Mantel
12a: vord. innere Mantelwandung
12b: hintere innere Mantelwandung
12c: äußere Mantelwandung
12d: Mantelhohlraum
13: kreisringför. Düsenkanal
14: Leitstreifen
15: Turbinenlängsachse
F1_Fig.1,2,3,4: Einlauftrichterfläche
F2_Fig.1,2,3,4: Laufradeinlauffläche
F3_Fig.1,2,3,4: Turbinenaustrittsfläche = Saugrohreintrittsfläche
F4_Fig.1,2,3,4: Turbinensaugrohr-Austrittsfläche
F5_Fig.3,4: Ringdüseneintrittsfläche
F6_Fig.3,4: Ringdüsenaustrittsfläche
F7_Fig.4: Manteldiffusoraustrittsfläche

5

21: Laufschaufel
22: Nabe
33: Achse
24: Axiallager
25: Kappe
26: Getriebeflansch
27: Generatorgehäuse
28: Turbinen Innengehäuse
29: äußeres Sonnenrad
30: Planetenrad
31: Dicht- und Lgerbasis
32: Generatorwelle
33: vord. Gen.-Wellenlager
34: Kappe
35: Generator-Rotor
36: Generator-Stator
37: Einlauftrichter
38: Turbinen-Diffusor
39: Ringdüse
40: Mantel-Diffusor
41: Turb.Geh.- Innenwand von 37
42: Turb.Geh..-Innenwand von 38
43: Turb.Geh.- Außenwand
44: Turb.Geh.- Hohlraum
45: Mantel-Innenwand um 39
46: Mantel-Innenwand um 40
47: Mantel-Außenwand
48: Mantel-Hohlraum
49: Leitblech
50: inneres Sonnenrad
F1: Einlauftrichterfläche
F2: Laufradeinlauffläche
F3: Laufradaustrittsfläche = Turbinensaugrohreintrittsfl.
F4: Turbinensaugrohr-Austrittsfläche
F5_Fig.5: Ringdüsen-Eintrittsfläche
F6_Fig.5: Ringdüsen-Austrittsfläche
F7_Fig.4: Manteldiffusor-Austrittsfläche

6

51: Einlauftrichter
52: Turbinengehäuse
52a: Gehäusewand um 51
52b: Gehäusewand um Leitapparat 68
52c: Schaufelradgehäusewand
52d: Gehäusewand um 66
52e: äußere Gehäusewand
53: inneres Turbinengehäuse
53a: Generatorgeh.-Wandung
54: Schaufelrad
54a: äußere Schaufelradwand
54b: innere Schaufelradwand
55: Laufschaufeln
56: Achse
57: Axiallager
58: Getriebeflansch
59: äußeres Sonnenrad
60: Planetenrad
61: inneres Sonnenrad
62: Generatorwelle 62
63: Gen.-Läufer
64: Gen.-Ständer
65: vord. Gen.-Lager
66: kreisringförmiges Saugrohr
67: Strömungsleitkegel
67a: Strömungsleitkegel-Wandung innerhalb 66
67b: Strömungsleitkegel-Wandung außerhalb 66
67c: Hohlraum in 67
68: Leitschaufel
F1_Fig.: Einlauftrichterflä.
F2_Fig.6: Laufrad-Eintrittsfläche
F3: Laufradaustrittsfläche =
F4: Saugrohreintrittsfläche
F5_Fig.6: Turbinensaugrohr-Austrittsfläche

Claims

Axial-durchströmte Wasserturbine für den Einsatz in freien Strömungen, bestehend aus einer Wasserturbine mit einem ummantelten axial durchströmten Schaufelrad nach Art bekannter Rohrturbinen, mit einem mit dem Schaufelrad verbundenen elektrischen Generator und einem sich dem Schaufelradgehäuse anschließenden Saugrohr, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzuführstrecke zum aktiven Turbinenschaufellradbereich aus einem die freie Strömung erfassenden waagrecht angeordneten Einlauftrichter (3) besteht, der Einlauftrichter (3) und ein Saugrohr (4, 6) konzentrisch zur horizontal, weitgehend zur äußeren Strömung parallel verlaufenden Schaufelradachse (15) angeordnet sind, das die aktive Turbinenpartie (1) umhüllende Gehäuse (2c, 2d), sowie alternativ oder zusätzlich angeordnete Einrichtungen (7, 8, 12) derartig ausgestaltet sind, dass die äußere freie Strömung auf die aus dem als Diffusor ausgebildeten Saugrohr (4, 6) austretende Strömung einen Injektoreffekt und somit einen Sog ausübt, das Turbinengehäuse (2) sowie die zusätzlichen Einrichtungen (7, 9, 12) der ganzen Turbinenkonzeption Auftrieb verleihende Hohlräume (2e, 2h, 2j, 2l, 7c, 9c, 12d) aufweisen, die Turbine schwenkbare Befestigungseinrichtungen aufweist, die Außenflächen ihres Gehäuses (2), einschließlich zugeordneter Einrichtungen (7, 9, 12) einen derartigen Konturenverlauf aufweisen, dass sie in der freien Wasserströmung die Funktionseigenschaften eines Tragflügels besitzt.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die aktiven Komponenten der Axialturbine (1 _{Fig.1
bis 4}) mit einer verbundenen Elektromaschine (5 _{Fig.1 bis 4}), mit einem Einlauftrichter (3 _{Fig.1 bis 4}) und einem Saugrohr (4 _Fig.1,3,4, 6 _Fig.3) zu einer Baueinheit mit einem gemeinsamen Turbinengehäuse (2) zusammengefügt sind, wobei die inneren Strömungsquerschnittsverläufe (F1 _{Fig.1 bis 3} bis F4 _{Fig.1
bis 3}), so bemessen sind und der Oberflächenverlauf der äußeren Gehäusewandung (2d, 2g, 2i) so bemessen und strukturiert ist, dass die Ausströmgeschwindigkeit des Wassers aus dem Saugrohr (4 _Fig.1,2,3) unter der Strömungsgeschwindigkeit der freien äußeren Strömung liegt.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass um das Turbinengehäuse (2 _Fig.3,4) im saugrohrseitigen Längsbereich eine Ummantelung (9, 12) angeordnet ist, wobei die Innenwand (9a, 12a) der Ummantelung mit der Außenfläche (2i, 2k) des Turbinengehäuses (2 _Fig.3,4) eine Ringdüse (10, 13) bildet mit einem im Querschnitt abnehmenden, geschwindigkeitssteigernden Verlauf mit einer zur Saugrohrachse schrägen Ausströmrichtung.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (9a, 12a) der Ummantelung (9, 12), die mit der Turbinengehäuseaußenwand (2i _Fig.3, 2k _Fig.4) eine Ringdüse (10, 13) bildet in eine anschließende Wandung (12b) übergeht, die ein weiteres Saugrohr (8) mit der Funktion eines Diffusors bildet, wobei die gesamten inneren Strömungsquerschnittsverläufe (F1 _Fig.4 bis F4 _Fig.4, F4 _Fig.4 bis F7 _Fig.4) so bemessen sind, dass die Ausströmgeschwindigkeit des Wassers aus dem Mantelsaugrohr (8 _Fig.4) unter der Strömungsgeschwindigkeit der freien äußeren Strömung liegt.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass im Saugrohr (6 _Fig.2) ihres Gehäuses (2 _Fig.2) ein Strömungs-Teil- und Leitkegel (7) angeordnet ist, dessen äußere Kontur (7a,) im Bereich der Tubinengehäusewandung (2f) und die ihn umschließende Gehäusewandung (2f) so verlaufen, dass der Zwischenraum (6) als ein ringquerschnittsförmiges als Diffusor wirkendes Saugrohr ausgebildet ist, die Kontur (7b) des Teil- und Leitkegels außerhalb des Turbinengehäuses einen abnehmenden Querschnittsverlauf aufweist, in einer Weise, dass auf das aus dem Ringkanal (66) austretende Medium nochmals ein Diffusoreffekt einwirkt, die inneren Strömungsquerschnittsverläufe (F1 _Fig.2 bis F _Fig.2) so bemessen sind, dass die Ausströmgeschwindigkeit des Wassers aus dem Saugrohr (6 _Fig.2) unter der Strömungsgeschwindigkeit der freien äußeren Strömung liegt.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1, 2 und 5 dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Gehäusewandung (2d, 2g) vom Einlauftrichter (3) – Anfang (F1) ausgehend zum Saugrohr (4, 6) – Ende (F4) hin so verläuft, dass das Gehäuse (2) einen zunehmenden äußeren Querschnitt aufweist, bzw. auf die äußere Strömung eine zunehmende Verdrängung ausübt.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass alternativ am Ende (F4 _Fig.1) eines mantellosen Turbinengehäuses (2a, b, c, d), als Verlängerung einer Turbinen-Ummantelung (9), vom Inneren einer Ringdüse (13, 39) ausgehend, mehrere radial schräg nach innen in die Strömung des aus dem Saugrohr (4, 6) ausströmenden Mediums gerichtete Leiteinrichtungen (11, 14, 15, 16) angeordnet sind, wobei diese aus unterschiedlich langen, in abwechselnder Folge mit dazwischen liegenden Leerräumen angeordneten streifenförmigen Leitblechen bestehen.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die die freie Strömung erfassende Fläche (F1) des Einlauftrichters (3) mindestens das Doppelte der Turbinenschaufelradzuflussfläche (F2) beträgt.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinengehäuse (2) Auftrieb bewirkende Hohlräume (2e, 2h, 2j, 2l) aufweist, ebenso die Ummantelung (9, 12) Auftrieb bewirkende Hohlräume (9c, 12d) aufweist.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebig weiterer der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axial durchströmte Turbine (1) eine Propeller- bzw. Kaplanturbine ist, lee-seitig zugeordnet einer im Zentrum des Einlauftrichters (37) sitzenden Getriebe-Generatorkombination (25 bis 33), wobei die Laufradnabe (22) auf einer Achse (23) gelagert ist, die Teil eines Getriebeflansches (26) der Getriebe-Generatorkombination ist.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebig weiterer der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axial durchströmte Turbine (1) eine Franzisturbine ist, mit einem lee-seitig zu einer im Zentrum des Einlauftrichters (51) sitzenden Getriebe-Generatorkombination (58 bis 65) angeordneten, axial- und radial durchströmtem Schaufelrad (54), wobei das Schaufelrad (54) auf einer Achse (56) gelagert ist, welche Teil eines Getriebeflansches (58) der Getriebe-Generatorkombination ist.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1, 10, 11 und beliebig weiterer der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebeflansch (26, 58) als Träger, Sitz und Lagerbasis eines Planetengetriebes (29/30/31, 59, 60, 61) und als Lagerbasis einer Generatorwelle (62) ausgebildet ist, wobei die Drehbewegung der Schaufelradnabe (22, 54c) durch ein daran befestigtes äußeres Sonnenrad (29, 59) auf die Planetenräder (31, 60) übertragen wird.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1, 11 und 12 1 und beliebig weiterer der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Getriebe (59-61) und Generator (62-63) in einem kegeligen Gehäuse (53) untergebracht sind, dessen äußere Kontur (53) weitgehend den Querschnittsverlauf des Einlauftrichters (51) bestimmt.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebig weiterer der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aktiven Komponenten der Axialturbine (1) und die mit ihr zu einer Baueinheit verbundene Elektromaschine (5) so geartet sind, dass die Elektromaschine auch als Motor, und die Turbine (1) als Pumpe betrieben werden können.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebig weiterer der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Außenkonturen um ihre Längsachse (15) in Rechteckprofilform ausgebildet sind, wobei von der Einströmbasis (F1) des Einlauftrichters zur Turbinenrad-Einströmbasis (F2) die Einlauftrichterinnenwandung (2a, 41, 52a) von einer Rechteckform ausgehend in eine Rundform übergeht und von dieser ausgehend die Diffusorinnenwandungen (2c, 2f, 42, 52d) zum Diffusoraustrittspunkt (F4 _{Fig.1,3,4,5,6,} F5 _Fig.2,6) wieder in eine Rechteckform übergeht.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebig weiterer der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere solcher Axial-Turbinen in einheitlicher Anströmrichtung mit Abständen von einander für eine freie äußere Durchströmung zu einer Einheit zusammengefasst bzw. verbunden sind.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1, 15 und beliebig weiterer der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Axial-durchströmte Turbinen mit äußerem Rechteckprofil in einheitlicher Anströmrichtung ohne Abstände in der horizontalen Ebene nebeneinander zu einer Einheit verbunden sind.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebiger weiterer vorstehender Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere zu einem Block zusammengefasster axial-durchströmte Wasserturbinen eine schwenkbare Befestigungseinrichtung aufweisen bzw. schwenkbar unter der Wasseroberfläche an einer festen Basis befestigt sind.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1 und 18 dadurch gekennzeichnet, dass in der schwenkbaren Befestigungseinrichtung ein die Schwenkung bewirkender Verstellantrieb integriert ist, oder ihr ein solcher zugeordnet ist.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebig weiterer der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ihre vom Wasser oder beliebigen anderen aggressiven Atmosphären abgedichtete Innenräume, wie z. B. Getriebe- oder Generatorgehäuse, oder Gehäuse elektrischer/elektronischer Bauelemente mit einer Druckluftatmosphäre beaufschlagt werden, wobei der aufzubauende Innendruck über dem die Dichtstellen außen beaufschlagenden Druck liegt, der sich beispielsweise aus der geodätischen darüberliegenden Wasserhöhe und durch Strömungen verursachte Staudruckbeaufschlagungen ergibt.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebig weiterer der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in ihrem Wasserzuflussbereich ein Schutzgitter oder eine Sendeeinrichtung mit Meeresgetier vertreibenden bzw. fernhaltenden Ausstrahlungen wie Magnetfelder, elektrische Spannungsfelder, Schall oder Licht angeordnet ist.
Axial-durchströmte Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebig weiterer der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Oberflächen, insbesondere die aktiven Turbinenpartien mit einem Bewuchs und Meerestierbesatz verhindernden Belag überzogen sind.