DE102010020458A1

DE102010020458A1 - Wellen-Bewegungs-Generator

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Publication number: DE102010020458A1
Application number: DE102010020458A
Authority: DE
Original assignee: JEBENS NIKOLAS; Jebens Nikolas 22145
Current assignee: JEBENS NIKOLAS; Jebens Nikolas 22145
Priority date: 2010-01-07
Filing date: 2010-01-07
Publication date: 2011-07-14

Abstract

Wellen-Bewegungs-Generator, der über ein im Meeresboden eingerammtes Stahlrohr durch die Bewegung der einzelnen Meereswelle einen an einem längeren Hebel befindlichen Antriebsschwimmer auf und ab bewegt, wobei der Hebel mit seinem kürzeren Ende durch ein Längsloch oder einen Zwischenhebel einen Permanent-Magnetkern innerhalb des Lineargenerators in dem darum befindlichen Stator hin und her bewegt und damit elektrischen Gleichstrom erzeugt, der danach über eine weitere Umwandlung als Hochspannungsgleichstrom mit geringen Energieverlusten Tausende Kilometer weit transportiert und nach Umwandlung durch einen Wechselrichter als Wechselstrom in Anspruch genommen werden kann.

Description

Wellen-Bewegungs-Generator, der über ein im Meeresboden eingerammtes Stahlrohr durch die Bewegung der einzelnen Meereswelle einen an einem längeren Hebel befindlichen Antriebsschwimmer auf und ab bewegt, wobei der Hebel mit seinem kürzeren Ende durch ein Längsloch oder einen Zwischenhebel einen Permanent-Magnetkern innerhalb des Lineargenerators in dem darum befindlichen Stator hin und her bewegt und damit elektrischen Gleichstrom erzeugt, der danach über eine weitere Umwandlung als Hochspannungsgleichstrom mit geringen Energieverlusten Tausende Kilometer weit transportiert und nach Umwandlung durch einen Wechselrichter als Wechselstrom in Anspruch genommen werden kann.
Die Erde besteht in ihrer Oberfläche zu über zwei Drittel aus Wasser. Dieses wird ständig von der Gravitationskraft des erdnächsten Planeten, des Mondes, in einer Entfernung von 384.400 km, seit Millionen von Jahren, alle 12 Stunden und 25 Minuten durch die phasenweise Erhöhung und Vertiefung des Erdmantels, dauerhaft in Bewegung gehalten. Dieses sind Ebbe und Flut, die einigermaßen gleichmäßig in den offenen Meeren auftreten, aber an den jeweiligen Küsten, zum Teil durch die Brandung, sehr hohe Wasserstände verursachen. Besonders wenn Erde, Mond und Sonne genau in einer Richtung stehen, tritt meistens eine Springflut ein, die auch mal kurzfristig 10 Meter Höhe überschreiten kann.
Alle diese Bewegungen, die vom Mond auf die Erde übergehen, sind zumeist vorher genau zu berechnen. Der Mond liefert etwa 2/3 der Kräfte, die sich auf die Meeresflächen auswirken. Der Mond ist dabei wesentlich kleiner als die Erde, aber verursacht die weltweiten Wasserbewegungen, deren Kraft auszunutzen unsere zukünftige Aufgabe werden soll.
Darüber hinaus wirkt die Sonne, die Tausende Male größer ist als die Erde und 152 Millionen Kilometer weit entfernt ist, auch auf die Meeresgebiete der Erde. Von den gesamten Kräften, die auf die Meeresgebiete einwirken, macht ihr Anteil ca. 1/3 aus. An ihrer Oberfläche erreicht die Sonne eine Temperatur von 5500°C, die sie ins Weltall abstrahlt. Durch diese Wärmeabstrahlung verursacht die Sonne bei den Meeren andauernde Seewinde und gelegentlich auch Stürme, die sich durch ihre Kraft zusätzlich auf die Wellenbildung auswirken.
So werden die Heereswellen also durch zwei völlig unterschiedliche Quellen der Raumenergie, Energie aus dem Weltraum, verursacht. Die Kraft der Wellen entsteht also seit Urzeiten auf vollkommen natürliche Weise und es wird auch für die nächsten Millionen von Jahren so bleiben.
Diese Wellenkraft wurde bisher auf der Erde außer in einzelnen Versuchen vor Schottland, Norwegen, Portugal und Japan noch nicht in Anspruch genommen, weil ja noch ausreichend preiswertes Erdöl vorhanden war, um die Energiefrage auf der Erde zu lösen. Nur, der Bedarf an Energie wird immer größer und der Höhepunkt der Erdölförderung wurde bereits 2004 überschritten, so dass es jetzt immer knapper und teurer wird. Alle alternativen Energieerzeugungs-Methoden sind gut, reichen aber bei weitem nicht aus, um allein nur den gegenwärtigen Bedarf decken zu können
Mit Ausnahme der Kohle, die bei der Verwertung stark CO₂ abgibt, und der gefahrvollen Atomenergie, sind auf der Erde keine ausreichenden Stoffe zur Energieerzeugung vorhanden. Nur eines ist noch da: Die Energie aus den Meereswellen, deren laufende Kraftabgabe so hoch ist, dass nur ein Tausendstel von den 376 Millionen km² Meeresfläche auf der Erde ausreichen könnte, um die gesamte Bevölkerung ausreichend und sauber mit bezahlbarer Energie zu versorgen.
Die bisher eingesetzten, brauchbaren, Energieerzeugungsanlagen, die mit der Meereskraft betrieben werden, sind alle noch viel zu teuer und haben einen zu geringen Wirkungsgrad an Energie.
Nun soll hier ein ganz anderes Verfahren zum Patent angemeldet werden, das sich im Einzelnen kostengünstig herstellen ließe, das für den zu erzielenden Wirkungsgrad als Einzelgerät sich nach der vorherrschenden Wellengröße richtet und nicht zu groß sein darf. Viele dieser Einzelgeräte können in einer Gruppe in einem „Meeres-Energie-Park” zusammen aufgestellt werden, um dann den erzeugten Hochspannungsgleichstrom in einer Leitung zu sammeln und ihn über See- und Landkabel Tausende Kilometer weit mit wenig Verlusten kostengünstig zu transportieren. Das einzelne Gerät darf deshalb nicht zu groß sein, damit die Kraft jeder einzelnen Welle zur Stromerzeugung vollends ausgenutzt werden kann. Wären die Geräte zu groß, könnten sie die einzelnen Wellenkämme überbrücken und würden damit an Leistung verlieren.
Die Beschreibung dieser Erfindung ist folgende:
Es wird ein starkes Rohr (1) oder ein runder Eisenmast mit entsprechender Länge einige Meter in den Meeresboden gerammt. Am unteren Ende befinden sie vier Stabilisatoren (2), damit es bei starken Winden oder Sturm seine Lage nicht verändern kann.
Über dieses Rohr kommt im oberen Bereich ein etwas größeres Rohr (3) mit einem entsprechend großen Schwimmer (4), um sich an der jeweiligen Wasseroberfläche zu halten. An diesen Schwimmer kommt zur einen Seiten ein Leitblech (5), um bei sich ändernden Strömungen immer in die richtige Wellenrichtung ausgerichtet zu sein. Dieses Gestell ist drehbar und kann auf der Wasseroberfläche schwimmen und sich ständig der Wellenrichtung anpassen.
An dieses äußere Rohr kommt nun ein mehrere Meter langer Hebelarm (6), der möglichst zweiteilig an dem größeren Rohr (3) auf Kugellager (8) drehbar befestigt wird. Er muss so lang sein, dass wenn der Schwimmer bei mittlerer Wellenhöhe am Gerät selbst nach oben geht, der Antriebsschwimmer dann nach unten geht.
Unten am langen Arm wird ein kugelförmiger oder walzenähnlicher Schwimmer (7) in bestimmter Größe möglichst drehbar befestigt, der sich bei jeder Welle auf und nieder bewegt. Die Größe des Antriebsschwimmers ist ausschlaggebend für die erzeugte Leistung an Energie.
An der oberen Seite wird ein stabiler und wasserdichter Behälter (9) befestigt, in den ein Lineargenerator eingebaut wird, in dem ein Permanentmagnetkolben (10), der über ein Längsloch oder einen Zwischenhebel (11) auf und nieder bewegt wird und den damit erzeugten Strom ohne hohe Reibungsverluste an ein seefestes Kabel (12) abgibt, das im Meereswasser (13) oberhalb des Meeresbodens (14) zu einer Empfangsstation an Land verlegt ist.
Bezugszeichenliste

1: Seefestes Stahlrohr oder runder Eisenmast
2: Vier Stabilisationsbleche
3: Über das Stahlrohr hinausreichendes stärkeres, größeres Rohr
4: Schwimmer zum Erhalt der Wasserhöhe
5: Leitblech, um das drehbare Gerät in Wellenrichtung zu halten
6: Hebelarm
7: Kugelförmiger oder walzenähnlicher Schwimmer zum Antrieb
8: Zwei Kugellager
9: Wasserdichtes und festes Gehäuse
10: Lineargenerator
11: Längsloch
12: Seefestes Stromkabel
13: Meereswasser
14: Meeresuntergrund

Claims

Wellen-Bewegungs-Generator, der über ein im Meeresboden eingerammtes Stahlrohr durch die Bewegung der einzelnen Meereswelle einen an einem längeren Hebel befindlichen Antriebsschwimmer auf und ab bewegt, wobei der Hebel mit seinem kürzeren Ende durch ein Längsloch oder einen Zwischenhebel einen Permanent-Magnetkern innerhalb des Lineargenerators in dem darum befindlichen Stator hin und her bewegt und damit elektrischen Gleichstrom erzeugt, der danach über eine weitere Umwandlung als Hochspannungsgleichstrom mit geringen Energieverlusten Tausende Kilometer weit transportiert und nach Umwandlung durch einen Wechselrichter als Wechselstrom in Anspruch genommen werden kann.
Wellen-Bewegungs-Generator nach Anspruch 1 derart gekennzeichnet, dass der Antriebsschwimmer an dem Hebel kugelförmig oder walzenartig, und je nach gewünschter Leistung kleiner oder größer ausgeführt werden kann.
Wellen-Bewegungs-Generator nach Anspruch 1 und 2 derart gekennzeichnet, dass der Lineargenerator über ein Längsloch oder ein bewegliches Zwischenglied auf und nieder bewegt wird.
Wellen-Bewegungs-Generator nach Anspruch 1 bis 3 derart gekennzeichnet, dass er sich durch einen an dem Gerät selbst angebrachten zentralen Schwimmer je nach vorhandener Wasserhöhe an dem Stützpfeiler selbsttätig auf und nieder bewegen kann.
Wellen-Bewegungs-Generator nach Anspruch 1 bis 4 derart gekennzeichnet, dass sich das Gerät durch sein unter Wasser vorhandenes Leitblech immer durch den runden Stützpfeiler automatisch in die genaue Wellenrichtung ausrichtet, um damit unnötigen Seitendruck auf den Antriebsschwimmer zu vermeiden.
Wellen-Bewegungs-Generator nach Anspruch 1 bis 5 derart gekennzeichnet, dass der Lineargenerator sowie die elektrische Ausrüstung in einen seefesten und wasserdichten Behälter eingekapselt wird, um nicht durch überhöhte Wellen, insbesondere einer Springflut, durch das eindringende Wasser Schaden zu erleiden.
Wellen-Bewegungs-Generator nach Anspruch 1 bis 6 derart gekennzeichnet, dass sich das gesamte Gerät über ein rundes, stabiles Rohr nach oben und unten, sowie seitlich schwenkbar bewegen lässt, um sich unterschiedlichen Wellen automatisch anpassen zu können.