DE102008004667A1

DE102008004667A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Nutzung hydrostatischer Energie

Info

Publication number: DE102008004667A1
Application number: DE102008004667A
Authority: DE
Original assignee: BOEHNKE KLAUS DIETER; Bohnke Klaus-Dieter
Current assignee: BOEHNKE KLAUS DIETER; Bohnke Klaus-Dieter
Priority date: 2007-12-11
Filing date: 2008-01-11
Publication date: 2009-08-20
Also published as: DE102007060449A1; DE102008016961A1; DE102007063509A1; DE102008047244A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Nutzung hydrostatischer Energie gemäß der deutschen Patentanmeldung 102007060449.3 und DE 102007063509.7. Erfindungsgemäß ist eine plastikummantelte Styroporscheibe mit Aussparungen an den Stellen für den Wasserdurchfluss des Absenktroges und eine höhere Form des Absenktroges vorgesehen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und Verfahren zur Nutzung hydrostatischer Energie. Es handelt sich dabei um einen Zusatz zur Deutschen Patentanmeldung 10 2007 060 449.3 und zur Deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 063 509.7 , die einen Zusatz zur DE 10 2007 060 449.3 darstellt.
Beschreibung zum Patentanspruch 1:
Die im Patentanspruch 1 der DE 10 2007 063 509.7 bezeichnete Styroporscheibe zur Erhöhung des Auftriebs muss für den Absenktrog für den Patentanspruch 1 soweit verändert werden, dass die im Absenktrog befindlichen Wasserdurchflusslöcher frei bleiben, um einen Wasserdurchfluss zu gewährleisten. Durch den höheren Auftrieb im Wasser durch die Styroporscheibe muss der Absenktrog eine höhere Form haben, um mehr Wasser aufnehmen zu können für die Absenkung bis auf den Grund der Kammer.
Beschreibung zum Patentanspruch 2:
Im Patentanspruch 2 ist für die Auftriebskraftnutzung ein Kurzbalg (1) für das Kolbenprinzip gegeben. Ein Balg hat gegenüber einem Festkörper wie einem Trog den Vorteil, dass der Kurzbalg am oberen Ende des Absenkrohres (am Trichtertrog) von dem von unten kommenden Druck zusammengepresst wird und das Fließwasser in den Trichtertrog und das Steigrohr vollkommen entleert wird. Der Kurzbalg hat am Boden eben falls Wasserdurchflusslöcher und Lamellenventile, um ein Absinken zu erleichtern. Er kann ebenfalls die im Patentanspruch 1 beschriebene Styroporscheibe an der Unterseite enthalten. Dafür muss dann ebenfalls die Höhe des Kurzbalges vergrößert werden. Für große Anlagen mit sehr langem Absenkrohr kann an der Unterseite des Kurzbalges ein Auftriebstrog nach Patentanspruch 6 der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 063 509.7 befestigt sein.
Beschreibung zum Patentanspruch 3:
Beim Patentanspruch 3 wird für Anlagen mit Druckluft zum zusätzlichen Auftrieb nur der Auftriebstrog (1 I 2) nach Patentanspruch 6 der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 063 509.7 (ohne Balg, Kurzbalg oder Absenktrog) als Kolben verwendet. Dazu erhält dieser Auftriebstrog an der Oberseite einen Weichplastikrand zum Druckerhalt bei Aufwärtsbewegung sowie Schwingungsdämpfer an der Oberseite.
Beschreibung zum Patentanspruch 4:
Beim Patentanspruch 4 ist für den Absenktrog, Kurzbalg und den Auftriebstrog (nur bei getrennter Verwendung) ein Weichplastikrand auch an der Unterseite ebenfalls zum Druckerhalt vorgesehen (3 und 4). Verhindert werden soll dadurch, da8 sich der Wasserdruck von unten (aus der Kammer bzw. dem freien Gewässer) und von oben (aus dem Absenkrohr) gegenseitig behindern.
Beschreibung zum Patentanspruch 5:
Eine Ausgestaltung nach dem Patentanspruch 5 ist für künstliche Inseln vorgesehen, wie z. B. schwimmende Ölplattformen, schwimmende Plattformen für die Bergung von Naturschätzen oder Rohstoffvorkommen oder auch für zukünftige Wohninseln mit einer unabhängigen Energieversorgung.
Die Kammer mit den Turbinen und angehängtem Trichtertrog ist auf der Plattform hydraulisch schwenkbar oder verschiebbar.
Das Absenkrohr besteht aus einzelnen Rohrsegmenten (bsw. 5 Meter) oder auch aus Rohrhalbschalen (die platzsparend senkrecht oder waagerecht gelagert werden können). (5 und 6) Die Rohrhalbschalen werden zu Rohren zusammengefügt und verschraubt. Es sind zur Wasserabdichtung entweder überlappende oder mit Nut und Flansch versehene Segmente. Die einzelnen Rohre werden dann (ähnlich wie bei Ölbohrsegmenten) zu einem Gesamtrohr entsprechend zur gewünschten Wassertiefewasserdicht zusammengeführt und verschraubt und jeweils am oberen Ende hydraulisch festgehalten und abgesenkt. Am unteren Ende des Absenkrohres befinden sich drehbar gelagerte Halbklappen (7 und 8), die vor Absenkung eines Balges oder Troges hydraulisch geschlossen werden. (9) Der Druckluftstempel (gummiert oder als Zahnradstange) wird durch den Luftdruck nach vorn ausgefahren und bewirkt damit bei der Achse der Halbklappe eine Drehung, die zum Verschließen des Rohres durch die Halbklappe führt. Bei Wegfall des Luftdrucks zieht sich der Stempel zurück und die Halbklappe wird geöffnet. Der Absenktrog (mit evtl. angehängtem Auftriebstrog) oder der Kurzbalg (mit evtl. angehängtem Auftriebstrog) oder der Auftriebstrog wird in das Absenkrohr von oben eingelassen.
Bei der Ausführung mit am Trichtertrog befestigtem Balg wird dieser zusammen mit dem Trichtertrog angehoben und hydraulisch zur Seite geschwenkt bzw. verschoben oder umgekehrt zurück zum Verschließen der Anlage.
Die Absenkrohre bzw. Segmente haben für die Hydraulik und Druckluft in das Rohr integrierte Hydraulikleitungen. Beim untersten Rohrsegment führt die Hydraulikleitung in die Mitte des Rohres und wird von dort nach oben geführt und schließt mit einem Druckluftventil ab.
Das nach oben gerichtete Druckluftventil bzw. die Druckluftleitung kann gleichzeitig auch als Abstandshalter für Balg oder Trog zu den darunter liegenden drehbar gelagerten und nach oben öffnenden Klappen zur Freigabe der Auftriebsenergie genutzt werden.
Die Öffnung des Rohres unter Wasser muss von einem Micronetz umgeben sein zur Abschirmung von Fischen und anderen Kleinlebewesen im Wasser.
Der erzeugte Strom kann (wenn ausreichend) direkt genutzt werden oder in Gase (Wasserstoff und Sauerstoff) umgewandelt werden und zur Verbrennung als Knallgasflamme und nachfolgenden Dampferzeugung für eine oder mehrere Dampfturbine(n) mit angeschlossenem Generator genutzt werden. Der Wasserdampf nach dem Generator kann dann noch zu Heizzwecken genutzt werden.
Beschreibung zum Patentanspruch 6:
Die Anlagen nach Patenanspruch 6 sind auf Schiffen vorgesehen, die ausschließlich zur Energieerzeugung bestimmt sind. Die Schiffe fahren dazu selbst an den Ort der notwen digen Energieerzeugung (bsw. in Katastrophengebiete, die von Land aus unzugänglich sind) Das Schiff ankert dazu im tieferen Gewässer und eine Stromleitung (isoliert) wird mit einem Beiboot zusammen mit einem Stromverteiler an Land gebracht. An diesen Stromverteiler werden dann die benötigten Geräte und Armaturen (bsw. für chirugische oder andere Versorgung) angeschlossen. Auch Fahrzeuge mit Elektroantrieb (bsw. Krankenwagen) könnten daran dann wieder aufgeladen werden. Diese Stromleitung kann auch schwimmend konstruiert sein. Die Anlage(n) auf dem Schiff entsprechen dem Patentanspruch 5.
Beschreibung zum Patentanspruch 7:
Anlagen nach dem Patentanspruch 7 sind als mobile Anlagen in Containern vorgesehen. Dazu werden die Anlagen in Containern (ohne Wasser) mit Schiffen. Zügen oder Fahrzeugen zu den Orten gebracht, wo sie benötigt werden.
Vor Ort werden sie dann mit Wasser gefüllt. Dazu ist nicht unbedingt sauberes oder gar Trinkwasser nötig. Verschmutztes Wasser wird lediglich von Grobschmutz gefiltert und mit entsprechenden Mitteln (bsw. Glykol) gegen Faulnis, Frost und Verschlammung behandelt. Die Anlagen sind in die Container so eingebaut, dass die Container senkrecht aufgestellt werden, um eine größere Auftriebskraft zu erreichen. Mehrere Container können durch eine gemeinsame Turbinenwelle miteinander verbunden und elektronisch wie ein Mehrzylinder-Motor gesteuert sein. Der daraus erzeugte Strom kann direkt oder mit Wasserstoff-Technologie genutzt werden.
Beschreibung zum Patentanspruch 8:
Die Anlagen nach Patentanspruch 8 sind für die eigene Energieversorgung eines Schiffes und dessen eigenen Antrieb vorgesehen.
Dafür befinden sich eine oder mehrere Anlagen am Heck des Schiffes. Die Ausgestaltung der Anlagen entspricht dem Patentanspruch 5.
Für die Energieerzeugung für das Schiff im Hafen befinden sich auf dem Schiff oder im Innern des Schiffes Energieerzeugungsanlagen in Containern nach Patentanspruch 7 oder in den bisherigen Diesel- oder Schweröltanks. Der damit gewonnene Wasserstoff und Sauerstoff kann zur Verbrennung und nachfolgenden Dampferzeugung für eine Dampfturbine genutzt werden.
Auf dem Meer werden dann zusätzlich die Anlagen mit einem oder mehreren Absenkrohren (stromlinienförmig, d. h. oval oder rautenförmig) zur Energieerzeugung genutzt.
Beschreibung zum Patentanspruch 9:
Anlagen nach Patentanspruch 9 sind als Kraftwerk-Großanlagen in Containerform nach Patentanspruch 7 vorgesehen.
Dazu werden die Container senkrecht nebeneinander aufgestellt. Auch mehrere Etagen übereinander sind möglich. Die Leistung der einzelnen Container kann zur Wasserstoff-Erzeugung zusammengefasst werden und die gesamte Wasserstoff-Verbrennungsleistung zur Dampferzeugung und Nutzung durch eine Dampfturbine mit angeschlossenem Generator als Kraftwerk genutzt werden. Der aus der Dampfturbine entlassene Dampf kann erneut (mit weniger Energie) aufgeheizt werden und eine weitere Dampfturbine antreiben. Nach dieser Methode können etliche Dampfturbinen hintereinander geschaltet werden, weil der technische Aufwand mit Wasserstoff-Brennern zur erneuten Aufheizung relativ gering ist, aber die Wasserstoff-Brenner eine Knallgasflamme mit enormer Heizenergie liefern. Die nebeneinander aufgestellten Container können auch durch eine gemeinsame Turbinenwelle miteinander verbunden und elektronisch (wie ein Mehrzylinder-Motor) geschaltet sein.
Es zeigen:
1: Kurzbalg;
2–4: Auftriebstrog;
5: Beispiel für die Zusammenfügung von Rohrsegmenten;
6: Beispiel für die Zusammenfügung von Halbrohren;
7: Ansicht des untersten Rohrsegmentes aus Rohrhalbschalen mit 2 Halbklappen;
8: Ansicht des untersten Rohrsegmentes mit geöffneten Halbklappen; und
9: Außenansicht des untersten Rohrsegmentes mit einer Halbklappe, Druck luftleitung und Druckluftstempel.

1: Weichplastikrand
2: Absenkrohr
3: Lamellenventile
4: Weichplastikrand
5: Ventile
6: Lücke für Weichplastikrand
7: Weichplastikrand oben
8: Weichplastikrand unten
9: Weichplastikrand oben
10: Weichplastikrand unten
11: Verschraubungen
12: Druckluftleitung
13: Drehbare Achse
14: Druckluftleitung
15: Klappenachse
16: Halbklappe
17: Druckluftstempel
18: Druckluftleitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102007060449 [0001, 0001]
- DE 102007063509 [0001, 0002, 0003, 0004]

Claims

Vorrichtung und Verfahren zu Nutzung hydrostatischer Energie nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 der Deutschen Patentanmeldung 10 2007 060 449.3 und/oder nach einem der Patentansprüche 1, 2, 4, 5, 6 der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 063 509.7 , jedoch dadurch gekennzeichnet: – eine plastikummantelte Styroporscheibe mit Aussparungen an den Stellen für den Wasserdurchfluss des Absenktroges – eine höhere Form des Absenktroges
Vorrichtung und Verfahren zu Nutzung hydrostatischer Energie nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 der Deutschen Patentanmeldung 10 2007 060 449.3 und/oder nach einem der Patentansprüche 1, 2, 4, 5, 6 der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 063 509.7 , jedoch dadurch gekennzeichnet: – einen nach oben offenen Kurzbalg, am Boden mit Wasserdurchflusslöchern und Lamellenventilen – einen Weichplastikrand am oberen Ende des Kurzbalges zur Abdichtung des Wasserdruckes im Rohr – einen geringeren Außendurchmesser des Trichtertroges als des Kurzbalges
Vorrichtung und Verfahren zu Nutzung hydrostatischer Energie nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 der Deutschen Patentanmeldung 10 2007 060 449.3 und/oder nach einem der Patentansprüche 1, 2, 4, 5, 6 der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 063 509.7 , jedoch dadurch gekennzeichnet: – den in Patentanspruch 6 der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 063 509.7 beschriebenen Auftriebstrog als Kolben – einen Weichplastikrand am oberen Ende des Auftriebstroges zur Abdichtung des Wasserdruckes im Rohr – einen geringeren Außendurchmesser des Trichtertroges als des Auftriebstroges
Vorrichtung und Verfahren zu Nutzung hydrostatischer Energie nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 der Deutschen Patentanmeldung 10 2007 060 449.3 und/oder nach einem der Patentansprüche 1, 2, 4, 5, 6 der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 063 509.7 und/oder nach einem der Patentansprüche 2, 3, jedoch dadurch gekennzeichnet: – einen Weichplastikrand am unteren Ende des Absenktroges zur Abdichtung des Wasserdruckes im Rohr – einen Weichplastikrand am unteren Ende des Kurzbalges zur Abdichtung des Wasserdruckes im Rohr – einen Weichplastikrand am unteren Ende des Auftriebstroges zur Abdichtung des Wasserdruckes im Rohr
Vorrichtung und Verfahren zu Nutzung hydrostatischer Energie nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 der Deutschen Patentanmeldung 10 2007 060 449.3 und/oder nach einem der Patentansprüche 1, 2, 4, 5, 6 der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 063 509.7 und/oder nach einem der Patentansprüche 2 bis 4, jedoch dadurch gekennzeichnet: – eine Anordnung der Anlage(n) auf einer künstlichen Insel – die Kammer mit angehängtem Trichtertrog (evtl. mit Balg) ist hydraulisch anhebbar, senkbar, schwenkbar und verschiebbar – die Absenkrohre bestehen aus einzelnen Rohrsegmenten, die durch Verschraubung oder Klammerung zusammengefügt werden – die Rohrsegmente bestehen ggf. aus Rohrhalbschalen, die mit Nut und Flansch oder überlappend zusammengefügt und verschraubt oder durch Klammerung zusammengefügt werden – in die Rohre oder Rohrhalbschalen integrierte Druckluftleitungen – um untersten Rohr nach oben schwenkbar gelagerte Halbklappen, die Form entsprechend des Absenkrohres – druckluftgesteuerte Stempel (Zahnstange oder gummiert) zum Schließen der Halbklappen – Druckluftleitung bzw. Druckluftventil als Abstandshalter – ein Micronetz an der Öffnung zum freien Gewässer
Vorrichtung und Verfahren zu Nutzung hydrostatischer Energie nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 der Deutschen Patentanmeldung 10 2007 060 449.3 und/oder nach einem der Patentansprüche 1, 2, 4, 5, 6 der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 063 509.7 und/oder nach einem der Patentansprüche 2 bis 5, jedoch dadurch gekennzeichnet: – eine Anordnung der Anlage(n) auf einem Schiff – eine isolierte Stromleitung (aufgerollt)
Vorrichtung und Verfahren zu Nutzung hydrostatischer Energie nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 der Deutschen Patentanmeldung 10 2007 060 449.3 und/oder nach einem der Patentansprüche 1, 2, 4, 5, 6 der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 063 509.7 und/oder nach einem der Patentanspruch 2 bis 4, jedoch dadurch gekennzeichnet: – als mobile Anlage(n) in Containern – mehrere Container-Anlage(n) zusammengefügt auf einer Turbinenwelle
Vorrichtung und Verfahren zu Nutzung hydrostatischer Energie nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 der Deutschen Patentanmeldung 10 2007 060 449.3 und/oder nach einem der Patentansprüche 1, 2, 4, 5, 6 der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 063 509.7 und/oder nach einem der Patentansprüche 2 bis 5, jedoch dadurch gekennzeichnet: – Die Anlage(n) sind am Heck oder an den hinteren Seiten des Schiffes angebracht – im Innern des Schiffes sind Anlagen in Containern und/oder – Anlagen in den früheren Diesel- oder Schweröltanks – die Absenkrohre sind vorzugsweise oval oder rautenförmig
Vorrichtung und Verfahren zu Nutzung hydrostatischer Energie nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 der Deutschen Patentanmeldung 10 2007 060 449.3 und/oder nach einem der Patentansprüche 1, 2, 4, 5, 6 der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 063 509.7 und/oder nach einem der Patentanspruch 2 bis 6, jedoch dadurch gekennzeichnet: – die Anlagen nach Patentanspruch 4 der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 063 509.7 sind in Serie aufgestellt – die Serienanlagen nach Patentanspruch 4 der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 063 509.7 sind durch eine gemeinsame Turbinenwelle miteinander verbunden – die Anlagen nach Patentanspruch 4 der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 063 509.7 sind in mehreren Etagen aufgestellt