DE102010026790A1

DE102010026790A1 - Plattformvorrichtung

Info

Publication number: DE102010026790A1
Application number: DE102010026790A
Authority: DE
Inventors: Götz Siegmann
Original assignee: SIEGMANN SEEGER GbR (VERTRETUNGSBERECHTIGTER GESELLSCHAFTER THILO SEEGER 88214 RAVENSBURG); SIEGMANN SEEGER GbR VERTRETUNGSBERECHTIGTER GESELLSCHAFTER THILO SEEGER
Current assignee: SIEGMANN SEEGER GbR (VERTRETUNGSBERECHTIGTER GESELLSCHAFTER THILO SEEGER 88214 RAVENSBURG); SIEGMANN SEEGER GbR VERTRETUNGSBERECHTIGTER GESELLSCHAFTER THILO SEEGER
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2012-01-12
Also published as: ES2631528T3; EP2590854A1; WO2012003961A1; EP2590854B1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Plattformvorrichtung mit zumindest einer schwimmfähigen Plattform (10a), die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Energieerzeugungseinheit (12a, 14a, 16a, 18a, 20a, 308a, 310a, 312a, 314a; 16b, 18b) zumindest teilweise über einem Wasserspiegel (22a; 22b) zu tragen. Es wird vorgeschlagen, dass die Plattform (10a) zumindest einen Außenrandbereich (24a) mit zumindest einem Wellenabsorptionselement (26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a; 28b) aufweist, das dazu vorgesehen ist, eine Wellenwirkung innerhalb des Außenrandbereichs (24a) auf einen definierten Wert zu verringern.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Plattformvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind bereits Plattformvorrichtungen mit einer schwimmfähigen Plattform, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Energieerzeugungseinheit über einem Wasserspiegel zu tragen, vorgeschlagen worden.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Plattformvorrichtung bereitzustellen, die eine alternative Stromerzeugung ermöglicht, bei der insbesondere ökologische und politische Bedenken reduziert werden. Die Erfindung weist somit insbesondere die Aufgabe auf, eine Beschaffung einer Genehmigung für einen Bau von regenerativen Energieerzeugungseinheiten zu erleichtern und damit eine einfache Stromerzeugung bereitzustellen, wodurch eine Realisierung eines höheren Anteils einer umweltfreundlichen Stromerzeugung erleichtert wird.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Plattformvorrichtung mit zumindest einer schwimmfähigen Plattform, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Energieerzeugungseinheit zumindest teilweise über einem Wasserspiegel zu tragen.
Es wird vorgeschlagen, dass die Plattform zumindest einen Außenrandbereich mit zumindest einem Wellenabsorptionselement aufweist, das dazu vorgesehen ist, eine Wellenwirkung innerhalb des Außenrandbereichs auf einen definierten Wert zu verringern. Durch das Wellenabsorptionselement kann ein Bereich, wie beispielsweise der Außenrandbereich, auf einem Meer bereitgestellt werden, in dem im Vergleich zum offenen Meer eine kleinere Wellenwirkung vorliegt. Dadurch kann ein sicherer Stand für die Energieerzeugungseinheiten auf dem Meer bereitgestellt werden, wodurch der Standort Meer mit seinen Vorteilen, wie beispielsweise den riesigen nutzbaren Flächen, zur Energiegewinnung genutzt werden kann. Durch die Plattformvorrichtung können somit neue Möglichkeiten, regenerative Energie zu gewinnen, geschaffen werden. Durch das Nutzen von Meeresflächen kann eine Beschaffung einer Genehmigung für einen Bau von Energieerzeugungseinheiten, die insbesondere ästhetische und naturschutzrechtliche Bedenken verursachen, erleichtert werden, wodurch eine einfache Stromerzeugung ermöglicht werden kann. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden. Unter „tragen über einem Wasserspiegel” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Energieerzeugungseinheit zumindest teilweise über dem Wasserspiegel von der Plattform gehalten wird. Unter einer „Wellenwirkung” soll insbesondere eine durch einen Wellengang verursachte Änderung einer Auflagefläche der Plattform und damit eine Änderung einer Lage der Energieerzeugungseinheiten verstanden werden. Vorteilhafterweise bedeckt die Plattform mit der Auflagefläche eine Meereswasseroberfläche. Die Plattform bedeckt vorteilhafterweise eine Meereswasseroberfläche von mindestens 1 Quadratkilometer, besonders vorteilhaft von mindestens 2 Quadratkilometern und ganz besonders vorteilhaft von mehr als 5 Quadratkilometern. Vorzugsweise weist das Wellenabsorptionselement einen Durchmesser von zumindest 60 Zentimetern, vorteilhaft von zumindest 80 Zentimetern und ganz besonders vorteilhaft zwischen 90 und 100 Zentimetern auf.
Vorzugsweise verringert das zumindest eine Wellenabsorptionselement die Wellenwirkung in Richtung eines geometrischen Zentrums der Plattform. Vorteilhafterweise verringert das zumindest eine Wellenabsorptionselement die Wellenwirkung in diese Richtung auf den definierten Wert, der kleiner als 80% einer Wellenausgangswirkung, besonders vorteilhaft kleiner als 60% der Wellenausgangswirkung und ganz besonders vorteilhaft kleiner als 30% der Wellenausgangswirkung ist. Unter einer „Wellenausgangswirkung” soll insbesondere eine Wellenwirkung verstanden werden, die vor einem Auftreffen auf die Plattform, also an einem mehrseitigen Außenrand der Plattform vorliegt. Vorzugsweise soll unter einer „Wellenwirkung” eine Wellenwirkung verstanden werden, die ab einer Wellenhöhe von zumindest einem Meter entsteht, d. h. eine Welle mit einer Wellenhöhe von 1 Meter wird vorzugsweise auf höchstens 80 Zentimeter Wellenhöhe, 60 Zentimeter Wellenhöhe bzw. 30 Zentimeter Wellenhöhe verringert. Vorteilhafterweise umgibt der Außenrand die Plattform und umschließt somit die bedeckte Meereswasseroberfläche. Eine Länge des Außenrands entlang einer Seite beträgt vorteilhafterweise mindestens einen Kilometer, besonders vorteilhaft mindestens zwei Kilometer und ganz besonders vorteilhaft mehr als drei Kilometer.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Außenrandbereich eine radiale Erstreckung von zumindest 50 Meter aufweist und das Wellenabsorptionselement dazu vorgesehen ist, die Wellenwirkung über die radiale Erstreckung des Außenrandbereichs auf den definierten Wert zu verringern. Dadurch kann ein besonders vorteilhafter Außenrandbereich erreicht werden. Unter einer „radialen Erstreckung” soll insbesondere eine Erstreckung verstanden werden, die von dem meerseitigen Außenrand der Plattform in Richtung des geometrischen Zentrums der Plattform verläuft.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Plattform zumindest einen Zentralbereich auf, der einen definierten radialen Abstand von einem Außenrand aufweist und in dem die Wellenwirkung zumindest im Wesentlichen aufgehoben ist. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Plattform bzw. ein besonders vorteilhafter Bereich erreicht werden. Unter „im Wesentlichen” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Wellenwirkung in dem Zentralbereich kleiner ist als 30% der Wellenausgangswirkung. Besonders vorteilhaft ist die Wellenwirkung im Zentralbereich kleiner als 10% der Wellenausgangswirkung. Unter einem „radialen Abstand” soll insbesondere eine Entfernung verstanden werden, die von dem mehrseitigen Außenrand der Plattform in Richtung des geometrischen Zentrums der Plattform verläuft. Vorzugsweise ist der Zentralbereich von dem Außenrandbereich umgeben und liegt zwischen dem Außenrandbereich und dem offenen Meer. Vorteilhafterweise liegt der definierte radiale Abstand zwischen 300 und 700 Meter, wobei besonders vorteilhaft der radiale Abstand zumindest 500 Meter beträgt. Vorzugsweise weist der Zentralbereich eine Fläche von zumindest einem Quadratmeter auf.
Besonders bevorzugt ist das Wellenabsorptionselement elastisch ausgebildet. Dadurch kann eine Flexibilität und damit eine Anpassung an eine sich verändernde Meereswasseroberfläche ohne Anordnung von Gelenken realisiert werden, wodurch ein Verschleiß der Plattform verringert werden kann. Vorzugsweise verringert das elastisch ausgebildete Wellenabsorptionselement die Wellenwirkung durch eine Aufnahme einer Wellenenergie. Das Wellenabsorptionselement reduziert dadurch vorteilhaft den Wellengang. Insbesondere kann dadurch die gesamte Plattform gelenkfrei ausgebildet werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Plattform zumindest ein zumindest im Wesentlichen horizontal angeordnetes Wellenbrechelement auf, das dazu vorgesehen ist, einen Wellengang zu reduzieren. Dadurch, kann besonders vorteilhaft die Wellenwirkung verringert werden. Unter einem „Wellenbrechelement” soll insbesondere ein Element verstanden werden, dass die Wellenenergie durch Brechung des Wellengangs und damit durch Umwandlung in Turbulenzen reduziert. Vorzugsweise sind die Wellenbrechelemente über und/oder unter dem Wasserspiegel angeordnet. Vorteilhafterweise ist das Wellenbrechelement als ein Blech und besonders vorteilhaft als ein Trapezblech ausgebildet. Unter „horizontal” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass eine Haupterstreckungsfläche des Wellenbrechelements parallel zum Wasserspiegel verläuft. Unter „zumindest im Wesentlichen” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Abweichung von höchstens 10 Grad verstanden von einer horizontalen Anordnung werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Wellenabsorptionselement eine Haupterstreckungsrichtung aufweist, die im Wesentlichen parallel zum Wasserspiegel ausgerichtet ist. Dadurch kann besonders effizient die Wellenenergie verringert werden. Vorzugsweise ist das Wellenabsorptionselement rohrförmig ausgebildet.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Plattform zumindest ein weiteres Wellenabsorptionselement aufweist, wobei die zumindest zwei Wellenabsorptionselemente im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Dadurch kann die Wellenwirkung von einer größeren, von der Plattform bedeckten Meereswasseroberfläche verringert werden. Vorzugsweise weist die Plattform eine Mehrzahl von Wellenabsorptionselementen auf, die parallel zueinander angeordnet sind. Vorteilhafterweise weist die Plattform hunderte, besonders vorteilhaft tausende Wellenabsorptionselemente auf.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Plattformvorrichtung zumindest eine gelenkfreie Verbindungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, die zumindest zwei Wellenabsorptionselemente in einem definierten Abstand miteinander zu verbinden. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Verbindung der Wellenabsorptionselemente erreicht werden. Vorzugsweise ist der definierte Abstand kleiner als eine axiale Erstreckung der Wellenabsorptionselemente in die Haupterstreckungsrichtung. Die Verbindungseinheit verbindet die zwei Wellenabsorptionselemente vorzugsweise parallel nebeneinander. Vorteilhafterweise ist der definierte Abstand der Wellenabsorptionselemente größer als ein Meter.
Besonders bevorzugt ist das Wellenabsorptionselement zumindest teilweise als ein Auftriebselement ausgebildet. Dadurch kann besonders vorteilhaft ein Auftrieb zum Tragen der zumindest einen Energieerzeugungseinheit bereitgestellt werden.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Plattformvorrichtung eine von dem zumindest einen Wellenabsorptionselement getragene Nutzlast aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Verdrängung des Wellenabsorptionselements von zumindest 75% zu bewirken. Dadurch kann die Wellenwirkung besonders effizient verringert werden. Unter einer „bewirkten Verdrängung” soll dabei insbesondere ein von dem Wellenabsorptionselement verdrängtes Wasservolumen in Bezug auf ein gesamtes Volumen des Wellenabsorptionselements verstanden werden.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Plattformvorrichtung zumindest eine Windkraftanlage und/oder zumindest eine Photovoltaikanlage aufweist. Dadurch kann eine komplementäre Energieerzeugung realisiert werden, wodurch eine kontinuierliche Energieerzeugung erreicht werden kann. Eine Anordnung von Windkraftanlagen und/oder von Photovoltaikanlagen auf der Plattform in dem offenen Meer kann eine Effizienz der Windkraftanlagen und/oder der Photovoltaikanlagen erhöhen, da auf dem offenen Meer kaum bis keine Hindernisse vorhanden sind, die den Wind abbremsen bzw. Schatten werfen. Unter einer „komplementären Energieerzeugung” soll insbesondere eine, sich zumindest teilweise ergänzende Energieerzeugung, verstanden werden. Vorteilhafterweise kann die Plattformvorrichtung auch zumindest eine solarthermische Anlage aufweisen. Vorzugsweise weist die Plattformvorrichtung mehrere Photovoltaikanlagen und/oder mehrere Windkraftanlagen auf, die ein Photovoltaikkraftwerk und/oder ein Windkraftwerk ausbilden. Vorzugsweise ist die zumindest eine Energieerzeugungseinheit durch die Windkraftanlage oder durch die Photovoltaikanlage ausgebildet.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Plattformvorrichtung zumindest ein von dem Wellenabsorptionselement unabhängiges Auftriebselement aufweist, das dazu vorgesehen ist, zumindest eine unabhängige Nutzlast zu tragen. Dadurch kann eine zusätzliche Last auf der Plattformvorrichtung angebracht werden. Unter einem „unabhängigen Auftriebselement” soll insbesondere ein Auftriebselement verstanden werden, dass unabhängig von den Wellenabsorptionselementen einen zusätzlichen Auftrieb bereitstellt. Vorzugsweise ist das unabhängige Auftriebselement in Bezug auf das Wellenabsorptionselement austariert, d. h. das Auftriebselement nimmt selbstständig und vollständig die unabhängige Nutzlast auf.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Plattformvorrichtung zumindest eine Energiespeicher- und/oder Energieumwandlungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine von der zumindest einen Energieerzeugungseinheit erzeugte Energie zu speichern und/oder umzuwandeln. Dadurch kann die komplementäre Energieerzeugung verbessert werden, wodurch eine kontinuierliche Energieerzeugung verbessert werden kann. Vorzugsweise gewinnt bzw. erzeugt die Energieumwandlungseinheit Wasserstoff. Vorteilhafterweise ist die Energiespeichereinheit als ein Wasserstoffspeicherbehältnis zur Lagerung des Wasserstoffs ausgebildet. Grundsätzlich kann die Energiespeichereinheit auch als eine Batterieeinheit ausgebildet sein.
Grundsätzlich kann die von der Plattformvorrichtung erzeugte Energie auch extern gespeichert bzw. umgewandelt werden. Insbesondere ist eine Speicherung der von der Plattformvorrichtung erzeugten elektrischen Energie als eine potentionelle Energie bzw. eine Lageenergie vorteilhaft. Die Speicherung der Energie erfolgt vorzugsweise in einem Stausee, wie beispielsweise in einem Stausee in der Schweiz. Vorteilhafterweise erfolgt eine Entleerung des Stausees und ein Füllen des Stausees unabhängig voneinander, wobei das Füllen des Stausees mit der von der Plattformvorrichtung erzeugten Energie realisiert wird. Vorzugsweise erfolgt die Entleerung des Stausees nach Energiebedarf und die Füllung des Stausees nach Energieangebot. Insbesondere erfolgen die Entleerung und die Füllung des Stausees simultan bzw. gleichzeitig.
Grundsätzlich ist es dabei denkbar, dass das zumindest eine Wellenabsorptionselement wenigstens einen Hohlraum aufweist, der zur Aufnahme von Wasserstoff vorgesehen ist. Dadurch kann eine besonders einfache Energiespeichereinheit realisiert werden. Vorzugsweise ist der Hohlraum des Wellenabsorptionselements zumindest teilweise als das Wasserstoffspeicherbehältnis ausgebildet. Das Wellenabsorptionselement ist zur Ausgestaltung als Wasserstoffspeicherbehältnis vorteilhafterweise mit einer wasserstoffundurchlässigen Schicht beschichtet.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Plattformvorrichtung zumindest eine Befestigungs- und/oder Umlenkeinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Plattform zu befestigen und/oder um eine Drehachse zu drehen. Dadurch kann eine Effizienz zumindest der zumindest einen Photovoltaikanlage erhöht werden. Grundsätzlich können die Befestigungseinheit und die Umlenkeinheit separat ausgebildet sein oder auf eine Umlenkeinheit verzichtet werden. Vorzugsweise ist die Drehung der Plattform auf einen Winkelbereich begrenzt.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist das Wellenabsorptionselement in einer definierten Tiefe unter dem Wasserspiegel angeordnet. Dadurch kann eine weitere einfache Ausgestaltung eines Wellenabsorptionselements realisiert werden. Vorteilhafterweise entkoppelt das unter dem Wasserspiegel angeordnete Wellenabsorptionselement die Plattform zumindest teilweise von dem Wellengang, wodurch die Wellenwirkung auf die Plattform reduziert wird. Unter einer „definierten Tiefe” soll insbesondere ein durch die Nutzlast resultierender gemittelter Abstand zwischen einer Längsachse des Wellenabsorptionselements und dem Wasserspiegel verstanden werden.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Plattform zumindest zwei Plattformmodule aufweist. Dadurch kann die Plattform besonders einfach montiert und/oder hergestellt werden. Vorzugsweise ist eine Größe der Plattform durch die Plattformmodule zumindest teilweise beliebig wählbar. Vorteilhafterweise weist ein Plattformmodul mehrere entlang der Haupterstreckungsrichtung miteinander verschweißte Wellenabsorptionselemente auf. Vorzugsweise sind die miteinander verschweißten Wellenabsorptionselemente zu weiteren miteinander verschweißten Wellenabsorptionselementen parallel angeordnet.
Außerdem wird ein Verfahren zur Herstellung der Plattformvorrichtung vorgeschlagen, bei dem das Wellenabsorptionselement direkt in das Meer extrudiert wird. Dadurch kann ein Transport der Wellenabsorptionselemente besonders einfach realisiert werden. Insbesondere können dadurch Wellenabsorptionselemente mit einer möglichst großen axialen Länge hergestellt werden, ohne auf mögliche Transportprobleme oder Platzbedarf zu achten. Vorzugsweise passieren die Wellenabsorptionselemente, bevor sie ins Meer gelangen, eine Kühleinheit und/oder eine Verarbeitungseinheit. Unter „direkt” soll insbesondere verstanden werden, dass eine Extrusionsbewegung dazu genutzt wird, das Wellenabsorptionselement ins Meer zu schieben. Vorzugsweise befindet sich während einem Extrusionsprozess bzw. einer Extrusionsbewegung zumindest ein Teil des Wellenabsorptionselements im Meerwasser. Grundsätzlich kann ein anderer Teil des Wellenabsorptionselements auf einem Land abgestützt werden und/oder eine Montage bzw. Bearbeitung der Wellenabsorptionselements auf dem Land stattfinden. Vorteilhafterweise wird das Wellenabsorptionselement in dem Extrusionsprozess ins Meerwasser geführt, ohne eine Lagerung auf dem Land.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
1 eine schematisch dargestellte Plattformvorrichtung in einer Draufsicht,
2 hintereinander verschweißte Wellenabsorptionselemente,
3 schematisch dargestellte Energieerzeugungseinheiten in der Draufsicht, die zwischen zwei Wellenabsorptionselementen angeordnet sind,
4 eine schematisch dargestellte Verbindungsstelle in einer Vorderansicht,
5 die Verbindungsstelle in einer Seitenansicht,
6 schematisch dargestellte Energieerzeugungseinheiten in der Vorderansicht, die zwischen den zwei Wellenabsorptionselementen angeordnet sind, wobei die zwei Wellenabsorptionselemente mit einem ebenen Stahlträger verbunden sind,
7 schematisch dargestellte Energieerzeugungseinheiten in der Seitenansicht, die zwischen den zwei Wellenabsorptionselementen angeordnet sind,
8 schematisch dargestellte Energieerzeugungseinheiten in der Vorderansicht, die zwischen zwei Wellenabsorptionselementen angeordnet sind, wobei die zwei Wellenabsorptionselemente mit einem abgekröpften Stahlträger verbunden sind,
9 ein schematisch dargestelltes Auftriebselement in der Vorderansicht, das zwischen zwei Wellenabsorptionselementen angeordnet ist,
10 das Auftriebselement in der Draufsicht, das zwischen den zwei Wellenabsorptionselementen angeordnet ist,
11 eine schematisch dargestellte Anordnung von vier Auftriebselementen zum Tragen einer als Windkraftanlage ausgebildeten Energieerzeugungseinheit einer unabhängigen Nutzlast in der Draufsicht,
12 die Anordnung der Auftriebselemente in der Seitenansicht,
13 eine schematisch dargestellte Befestigungsvorrichtung in einer Seitenansicht,
14 eine schematische Darstellung der Befestigungsvorrichtung in einer Zwölf-Uhr-Stellung in der Draufsicht,
15 die schematische Darstellung der Befestigungsvorrichtung in einer Neun-Uhr-Stellung in der Draufsicht,
16 ein schematisch dargestelltes Betonterminal,
17 zwei weitere schematisch dargestellte Betonterminals,
18 eine schematisch dargestellte Herstellung der Plattform und
19 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Plattformvorrichtung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In den 1 bis 18 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Plattformvorrichtung dargestellt. In der 1 ist die gesamte Plattformvorrichtung in einer Draufsicht schematisch dargestellt. Die Plattformvorrichtung ist auf einem Meer 70a angeordnet. Sie ist in einer Entfernung von mehr als 70 km vor einer Küste 72a auf dem Meer 70a verankert. Die Plattformvorrichtung weist in diesem Ausführungsbeispiel eine quadratische Form auf. Sie erzeugt regenerative Energie. Die Plattformvorrichtung ist als ein verankertes Floß ausgebildet.
Zur Ver- und Entsorgung und damit zur Wartung umfasst die Plattformvorrichtung einen Kanal 74a, einen Kanal 74a' und eine Fläche 76a. Der Kanal 74a, der Kanal 74a' und die Fläche 76a teilen die Plattformvorrichtung. Der Kanal 74a, der Kanal 74a' und die Fläche 76a sind durch eine freigehaltene Meerwasserfläche innerhalb der Plattformvorrichtung realisiert. Die Fläche 76a ist in einem Zentralbereich 36a versetzt zu einem geometrischen Zentrum der Plattformvorrichtung angeordnet. Der Kanal 74a und der Kanal 74a' verlaufen jeweils von einem Außenrand 40a der Plattformvorrichtung bis zu der Fläche 76a, wobei die Kanäle 74a, 74a' in Bezug auf die Fläche 76a gegenüberliegend angeordnet sind. Die zwei Kanäle 74a, 74a' sind als Zufahrtswege für Wasserfahrzeuge ausgebildet. Somit kann das Wasserfahrzeug die Fläche 76a von zwei gegenüberliegenden Seiten erreichen. In diesem Ausführungsbeispiel weisen der Kanal 74a und der Kanal 74a' jeweils eine Breite von 48 m auf. Die Fläche 76a weist eine Breite und eine Länge von jeweils ungefähr 360 m auf.
Zum Anlegen des Wasserfahrzeugs weist die Plattformvorrichtung zwei Anlegekais auf. Die Anlegekais sind in der Fläche 76a angeordnet. Die zwei Anlegekais sind gegenüberliegend zueinander angeordnet. Weiter weist die Plattformvorrichtung Personalunterkünfte, ein Kongresszentrum, einen Kommunikationsmasten, einen Hubschrauberlandeplatz und ein Meerwasserkabel auf. Das Meerwasserkabel ist zur Übertragung eines elektrischen Stroms an eine Übergabestation an der Küste 72a vorgesehen. Das Meerwasserkabel verläuft unter einem Wasserspiegel 22a.
Die Plattformvorrichtung weist zwei Arten von Energieerzeugungseinheiten auf. Die zwei Arten von Energieerzeugungseinheiten sind zueinander teilweise komplementär, d. h. die zwei Arten der Energieerzeugungseinheiten ergänzen sich teilweise. Die erste Art von Energieerzeugungseinheiten ist durch Photovoltaikanlagen ausgebildet. Die zweite Art von Energieerzeugungseinheiten ist durch Windkraftanlagen ausgebildet. In der 1 sind die durch Photovoltaikanlagen ausgebildeten Energieerzeugungseinheiten als Kästchen 78a dargestellt. In der 1 sind die durch Windkraftanlagen ausgebildeten Energieerzeugungseinheiten durch ein Symbol 80a dargestellt.
Da in der Regel bei Sonnenschein und damit wolkenfreiem Himmel im Wesentlichen kein Wind herrscht und somit die erste Art der Energieerzeugungseinheit Energie erzeugt und bei bedecktem Himmel und damit bei im Wesentlichen fehlendem Sonnenschein die zweite Energieerzeugungseinheit Energie erzeugt, erzeugt die Plattformvorrichtung in der Regel kontinuierlich regenerative Energie. Die durch Photovoltaikanlagen ausgebildete Energieerzeugungseinheiten und die durch Windkraftanlagen ausgebildete Energieerzeugungseinheiten sind somit komplementär zueinander.
Zum Tragen mehrerer durch Photovoltaikanlagen ausgebildeter Energieerzeugungseinheiten über dem Wasserspiegel 22a des Meeres 70a, weist die Plattformvorrichtung eine schwimmfähige Plattform 10a auf. Die Plattform 10a weist mehrere Plattformmodule auf. Die Plattformmodule sind miteinander verbunden. Die miteinander verbundenen Plattformmodule bilden die einheitliche, in sich homogene Plattform 10a aus.
Die Plattform 10a bedeckt eine definierte Meereswasseroberfläche. Die Plattform 10a weist ebenfalls den Außenrand 40a auf. Der Kanal 74a, der Kanal 74a' und die Fläche 76a sind als die freigehaltenen Meerwasserflächen innerhalb der Plattform 10a angeordnet, wobei die Kanäle 74a, 74a' und die Fläche 76a die Plattform 10a teilen. Die Plattform 10a weist begehbare Flächen auf, die insbesondere für eine Wartung und Pflege der Energieerzeugungseinheiten vorgesehen sind.
Die Plattform 10a weist einen Außenrandbereich 24a, einen Zwischenbereich 82a und den Zentralbereich 36a auf (vgl. 14). Der Außenrandbereich 24a umgibt den Zwischenbereich 82a und den Zentralbereich 36a. Der Außenrandbereich 24a befindet sich meerseitig auf der Plattform 10a. Der Außenrandsbereich 24a ist durch den Außenrand 40a meerseitig begrenzt. Der Außenrand 40a umgibt den Außenrandbereich 24a. Der Zwischenbereich 82a befindet sich zwischen dem Außenrandbereich 24a und dem Zentralbereich 36a auf der Plattform 10a. Der Zwischenbereich 82a begrenzt den Außenrandbereich 24a in Richtung des geometrischen Zentrums der Plattform 10a. Der Zwischenbereich 82a begrenzt den Zentralbereich 36a.
Der Außenrandbereich 24a weist eine radiale Erstreckung 34a auf. Der Außenrandbereich 24a ist durch die radiale Erstreckung 34a definiert. Die radiale Erstreckung 34a verläuft von dem Außenrand 40a in Richtung des geometrischen Zentrums der Plattform 10a bzw. des Zentralbereichs 36a. Das geometrische Zentrum der Plattform 10a entspricht dem geometrischen Zentrum der Plattformvorrichtung. Der Zentralbereich 36a weist einen definierten Abstand 36a von dem Außenrand 40a auf.
Eine Plattformfläche der miteinander verbundenen Plattformmodule und eine Anzahl der miteinander verbundenen Plattformmodule sind grundsätzlich variabel. In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Plattformmodule jeweils eine Länge von ca. 120 m und eine Breite von ca. 36 m auf. Insbesondere im Bereich der Fläche 76a und im Bereich entlang der Kanäle 74a, 74a' können sich die Länge und die Breite der Plattformmodule unterscheiden. Die Plattform 10a weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Länge und eine Breite von 3400 Meter auf. Die von der Plattform 10a bedeckte Meerwasseroberfläche beträgt somit etwa 11,56 km². Die Plattform 10a weist damit ungefähr 2600 miteinander verbundene Plattformmodule auf.
Zur Verringerung bzw. Reduzierung einer Wellenwirkung, weist die Plattform 10a mehrere Wellenabsorptionselemente auf. Die Wellenabsorptionselemente verringern innerhalb des Außenrandbereichs 24a die Wellenwirkung auf einen definierten Wert. Sie verringern die Wellenwirkung in Richtung des geometrischen Zentrums der Plattform 10a bzw. in Richtung des geometrischen Zentrums der Plattformvorrichtung. Die radiale Erstreckung 34a des Außenrandbereichs 24a beträgt 50 Meter. Die Wellenabsorptionselemente verringern die Wellenwirkung über die radiale Erstreckung 34a des Außenrandbereichs 24a auf den definierten Wert.
Die Wellenabsorptionselemente heben in dem Zentralbereich 36a die Wellenwirkung im Wesentlichen auf. Nach dem definierten radialen Abstand 38a, ausgehend von dem Außenrand 40a der Plattform 10a in die Richtung des geometrischen Zentrums der Plattform 10a, stellen die Wellenabsorptionselemente einen Wellengang ruhigen Bereich der Plattform 10a ein. Die Fläche 76a weist somit im Vergleich zum Außenrand 40a der Plattform 10a im Wesentlichen keinen Wellengang auf. Die Fläche 76a ist als eine ruhige Wasserfläche ausgebildet. Der definierte radiale Abstand vom Außenrand 40a beträgt ca. 500 Meter.
Alle Wellenabsorptionselemente der Plattform 10a sind analog ausgebildet. Der Übersichtlichkeit halber sind lediglich die Wellenabsorptionselemente 26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a dargestellt (vgl. 2 bis 10). Die Wellenabsorptionselemente 26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a weisen jeweils eine Haupterstreckungsrichtung 42a auf, die im Wesentlichen parallel zum Wasserspiegel 22a ausgerichtet ist. Die Wellenabsorptionselemente 26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a sind jeweils als längliche Wellenabsorptionselemente ausgebildet. Zur Ausbildung der Plattform 10a sind die Wellenabsorptionselemente 26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a entlang ihrer Haupterstreckungsrichtung 42a und entlang einer zur Haupterstreckungsrichtung 42a senkrechten und zum Wasserspiegel 22a parallelen Richtung 84a miteinander verbunden. Entlang ihrer Haupterstreckungsrichtung 42a sind die Wellenabsorptionselemente 26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a direkt hintereinander angeordnet. Entlang der zur Haupterstreckungsrichtung 42a senkrechten und zum Wasserspiegel 22a parallelen Richtung 84a sind die Wellenabsorptionselemente 26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a abstandsbehaftet nebeneinander angeordnet.
Die direkt hintereinander verbundenen Wellenabsorptionselemente sind zu den anderen direkt hintereinander verbundenen Wellenabsorptionselementen parallel angeordnet. Sämtliche Wellenabsorptionselemente der Plattform 10a sind somit linienförmig angeordnet. Grundsätzlich ist aber auch eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anordnung, wie beispielsweise eine karierte Anordnung oder eine kariert-linienförmige Anordnung im Wechsel, möglich.
Die Wellenabsorptionselemente, die von den Kanälen 74a, 74a' getrennt sind, sind durch eine Verbindung miteinander verbunden, die unter dem Wasserspiegel 22a oder über dem Wasserspiegel 22a den Kanal 74a bzw. 74a' quert. Diese Verbindung weist einen Abstand von dem Wasserspiegel 22a auf, so dass auch größere Wasserfahrzeuge die Kanäle 74a, 74a' nutzen können.
Das Wellenabsorptionselement 26a und das Wellenabsorptionselement 28a sind in den 2 bis 8 dargestellt. Das Wellenabsorptionselement 26a ist rohrförmig ausgebildet. Es ist elastisch ausgebildet. Es ist als ein elastisches Rohr mit einem Hohlraum ausgebildet. Das Wellenabsorptionselement 26a verringert die Wellenwirkung durch ein Reduzieren bzw. Dämpfen eines Wellengangs. Das Wellenabsorptionselement 26a ist meerwasserbeständig und UV-resistent. Das Wellenabsorptionselement 26a besteht aus Polyethylen. Das Wellenabsorptionselement 26a weist einen Durchmesser von 90 cm, eine Wandstärke von 2 cm und eine axiale Erstreckung in die Haupterstreckungsrichtung 42a von 20 Meter auf.
Sämtliche Wellenabsorptionselemente der Plattform 10a sind analog zu dem Wellenabsorptionselement 26a ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel weist ein Plattformmodul 24 Wellenabsorptionselemente auf. Jeweils sechs Wellenabsorptionselemente sind entlang ihrer Haupterstreckungsrichtung 42a miteinander verschweißt, wodurch sie die Länge des Plattformmoduls von ca. 120 m definieren. Die Wellenabsorptionselemente sind vierreihig angeordnet, wodurch sie die Breite des Plattformmoduls von ca. 36 m definieren. Dabei entspricht eine Reihe den sechs miteinander verschweißten Wellenabsorptionselementen. Die sechs miteinander verschweißten Wellenabsorptionselemente sind jeweils zu den anderen sechs miteinander verschweißten Wellenabsorptionselementen parallel angeordnet.
Um zu verhindern, dass bei einer Leckage des Wellenabsorptionselements 28a das Wellenabsorptionselement 268a überflutet wird oder umgekehrt, sind die Wellenabsorptionselemente 28a, 268a entlang ihrer Haupterstreckungsrichtung 42a durch ein Schottelement 270a voneinander getrennt (vgl. 2). Die Wellenabsorptionselemente 28a, 268a sind über das Schottelement 270a miteinander verschweißt. Das Schottelement 270a ist innerhalb von Hohlräumen der Wellenabsorptionselemente 28a, 268a angeordnet. Das Schottelement 207a trennt die Hohlräume der Wellenabsorptionselemente 28a, 268a strömungstechnisch voneinander. Das Schottelement 270a ist als ein Innenrohr ausgebildet, dessen Außendurchmesser einem Innendurchmesser der Wellenabsorptionselemente 28a, 268a entspricht. Eine Seite 272a des Schottelements 270a ist verschweißt. Eine Seite 274a des Schottelements 270a ist in diesem Ausführungsbeispiel offen. Das Schottelement 270a ist ebenfalls elastisch. Grundsätzlich kann das Schottelement auch durch ein Vollmaterial gebildet sein.
Zur Verschweißung des Schottelements 270a mit dem Wellenabsorptionselement 28a und dem Wellenabsorptionselement 268a und damit zur Verschweißung der Wellenabsorptionselemente 28a, 268a ist jeweils auf den Seiten 272a, 274a des Schottelements 270a ein Heizdraht 276a angeordnet. Das Schottelement 270a wird von innen durch den Heizdraht 276a mit dem Wellenabsorptionselement 268a und durch den Heizdraht 278a mit dem Wellenabsorptionselement 28a verschweißt.
Sämtliche direkt hintereinander angeordnete Wellenabsorptionselemente der Plattform 10a sind analog entlang ihrer Haupterstreckungsrichtung 42a miteinander verschweißt. Sämtliche Schottelemente sind analog zu dem Schottelement 270a ausgebildet. Eine Überflutung sämtlicher hintereinander angeordneter Wellenabsorptionselemente bei einer Leckage einzelner Wellenabsorptionselemente wird dadurch verhindert.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Hohlräume der Wellenabsorptionselemente somit jeweils nach 20 m strömungstechnisch voneinander getrennt. Grundsätzlich kann eine Trennung der Hohlräume durch die Schottelemente auch nach einer anderen Entfernung erfolgen, je nachdem wie groß die axiale Erstreckung der Wellenabsorptionselemente ist, wobei die axiale Erstreckung der Wellenabsorptionselemente vorzugsweise größer 5 Meter und besonders bevorzugt größer 10 Meter ist. Eine maximale axiale Erstreckung der Wellenabsorptionselemente entspricht der Länge des Plattformmoduls.
Zur Brechung von Wellen des Wellengangs weist die Plattform 10a Wellenbrechelemente 280a, 282a, 284a auf. Die Wellenbrechelemente 280a, 282a, 284a sind über dem Wasserspiegel 22a auf den Stahlträgern 86a, 88a, 108a, 110a angeordnet. Die Wellenbrechelemente 280a, 284a sind über den Stahlträger 86a, 88a, 108a, 110a angeordnet. Das Wellenbrechelement 282a ist unter den Stahlträgern 86a, 88a, 108a, 110a angeordnet. Die Wellenbrechelemente 280a, 282a, 284a sind zwischen den Wellenabsorptionselementen 26a, 28a angeordnet. Die Wellenbrechelemente 280a, 282a, 284a brechen die Welle des Wellengangs hauptsächlich entlang der Wellenabsorptionselemente 26a, 28a in Richtung des geometrischen Zentrums der Plattform 10a. Die Wellenbrechelemente 280a, 282a, 284a sind in zwei unterschiedlichen horizontalen Ebenen angeordnet.
In diesem Ausführungsbeispiel sind in dem Außenrandbereich 24a und dem Zwischenbereich 82a mehrere Wellenbrechelemente auf jedem Stahlträger angeordnet, wobei eine Anzahl der Wellenbrechelemente in Richtung des geometrischen Zentrums abnimmt. In dem Zentralbereich 36a sind keine Wellenbrechelemente angeordnet. Sämtliche Wellenbrechelemente sind analog zu den Wellenbrechelementen 280a, 282a, 284a ausgebildet und angeordnet.
Zur abstandsbehafteten Verbindung der Wellenabsorptionselemente der Plattform 10a entlang der zur Haupterstreckungsrichtung 42a senkrechten und zum Wasserspiegel 22a parallelen Richtung 84a, weist die Plattformvorrichtung mehrere gelenkfreie Verbindungseinheiten auf. Die Verbindungseinheiten verbinden die Wellenabsorptionselemente in einem definierten Abstand 48a gelenkfrei miteinander. Der definierte Abstand 48a ist wesentlich kleiner als die Länge des Plattformmoduls. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Länge des Plattformmoduls in etwa ein zehnfaches des definierten Abstands 48a. Der definierte Abstand 48a beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 12 m.
In der 3 sind eine Verbindungseinheit 44a und eine Verbindungseinheit 46a dargestellt. Die Verbindungseinheiten 44a, 46a verbinden das Wellenabsorptionselement 26a in dem definierten Abstand 48a mit dem Wellenabsorptionselement 28a.
Die Verbindungseinheit 44a ist mehrteilig ausgebildet. Die Verbindungseinheit 44a weist zwei Stahlträger 86a, 88a und vier Verbindungsstellen 90a, 92a, 94a, 96a auf. Die Stahlträger 86a, 88a sind parallel mit einem Abstand 286a zueinander angeordnet. Die Stahlträger 86a, 88a sind quer zu den Wellenabsorptionselementen 26a, 28a angeordnet. Die Stahlträger 86a, 88a sind korrosionsgeschützt. Die Stahlträger 86a, 88a sind jeweils als IPE-Stahlträger ausgebildet. Die Stahlträger 86a, 88a sind jeweils als Formstahlträger mit einem I-Profil ausgebildet. Der Abstand 286a beträgt 2 m.
Die Verbindungsstellen 90a, 92a der Verbindungseinheit 44a verbinden das Wellenabsorptionselement 28a mit den Stahlträgern 86a, 88a. Die Verbindungsstellen 94a, 96a der Verbindungseinheit 44a verbinden das Wellenabsorptionselement 26a mit den Stahlträgern 86a, 88a.
Die Verbindungsstelle 90a weist einen Lagerbock, zwei Aufdopplungselemente 98a, 100a, ein Lastverteilungselement 102a und zwei Anbindungselemente 104a, 106a auf (vgl. 4 und 5). Die Aufdopplungselemente 98a, 100a verhindern einen Verschleiß des Wellenabsorptionselements 28a durch die Anbindungselemente 104a, 106a. Die Aufdopplungselemente 98a, 100a sind jeweils als Halbschalen ausgebildet. Die Aufdopplungselemente 98a, 100a umgeben teilweise das Wellenabsorptionselement 28a entlang ihres inneren Umfangs. Das Aufdopplungselement 98a ist teilweise zwischen den Anbindungselementen 104a, 106a und des Wellenabsorptionselements 28a und teilweise oberhalb des Wasserspiegels 22a angeordnet. Das Aufdopplungselement 100a ist gänzlich zwischen den Anbindungselementen 104a, 106a und des Wellenabsorptionselements 28a und gänzlich unterhalb des Wasserspiegels 22a angeordnet. Es liegt entlang seines äußeren Umfangs an dem Lastverteilungselement 102a an. Das Aufdopplungselement 100a liegt an den Anbindungselementen 104a, 106a an. Die Aufdopplungselemente 98a, 100a bestehen jeweils aus Polyurethan (PUR).
Das Lastverteilungselement 102a verteilt eine Anbindungskraft auf das Aufdopplungselement 100a und damit auf das Wellenabsorptionselement 28a. Es ist als eine Halbschale ausgebildet. Das Lastverteilungselement 102a ist zwischen den Anbindungselementen 104a, 106a und dem Aufdopplungselement 100a angeordnet. Eine Erstreckung des Lastverteilungselements 102a in Richtung der Haupterstreckungsrichtung 42a ist kleiner als eine Erstreckung der Aufdopplungselemente 98a, 100a in Richtung der Haupterstreckungsrichtung 42a. Das Lastverteilungselement 102a ist als ein Lastverteilungsblech ausgebildet.
Die Anbindungselemente 104a, 106a stellen die Verbindung zwischen dem Stahlträger 86a und dem Wellenabsorptionselement 28a bereit. Die Anbindungselemente 104a, 106a bilden den Lagerbock aus. Sie stellen die Anbindungskraft bereit. Die Anbindungselemente 104a, 106a sind rund bzw. u-förmig ausgebildet. Sie sind nebeneinander angeordnet. Die Anbindungselemente 104a, 106a sind jeweils als Stahlseile ausgebildet.
Zur Verbindung der Anbindungselemente 104a, 106a an dem Stahlträger 86a weisen die Anbindungselemente 104a, 106a an ihren Enden bzw. an ihren Anfängen jeweils ein Gewinde auf. Die Anbindungselemente 104a, 106a sind über jeweils zwei an beiden Enden bzw. Anfängen angeordnete Muttern formschlüssig mit dem Stahlträger 86a verbunden. Innerhalb des als IPE-Stahlträger ausgebildeten Stahlträgers 86a sind die Anbindungselemente durch eine Trennwand des I-Profils axial getrennt. Die Verbindungsstellen 92a, 94a, 96a sind analog zu der Verbindungsstelle 90a ausgebildet. Die Verbindungsstelle 92a verbindet dabei den Stahlträger 88a mit dem Wellenabsorptionselement 28a, die Verbindungsstelle 94a den Stahlträger 86a mit dem Wellenabsorptionselement 26a und die Verbindungsstelle 96a den Stahlträger 88a mit dem Wellenabsorptionselement 26a.
Die Verbindungseinheit 46a ist analog ausgebildet. Die Verbindungseinheit 46a weist zwei Stahlträger 108a, 110a und vier Verbindungsstellen 112a, 114a, 116a, 118a auf. Der Stahlträger 88a der Verbindungseinheit 44a ist in einem Abstand 288a zu dem Stahlträger 108a der Verbindungseinheit 46a quer auf den Wellenabsorptionselementen 26a, 28a angeordnet. Die Stahlträger 86a, 88a, 108a, 110a sind als ebene Stahlträger ausgebildet. Die Wellenbrechelemente 280a, 282a, 284a sind quer zu den Stahlträgern 86a, 88a, 108a, 110a angeordnet. Der Abstand 288a beträgt 4 m.
Die Verbindungsstellen 112a, 114a, 116a, 118a sind analog zu den Verbindungsstellen 90a, 92a, 94a, 96a der Verbindungseinheit 44a ausgebildet. Die Verbindungsstelle 112a verbindet das Wellenabsorptionselement 28a mit dem Stahlträger 108a. Die Verbindungsstelle 114a verbindet das Wellenabsorptionselement 28a mit dem Stahlträger 110a. Die Verbindungsstelle 116a verbindet das Wellenabsorptionselement 26a mit dem Stahlträger 108a. Die Verbindungsstelle 118a verbindet das Wellenabsorptionselement 26a mit dem Stahlträger 110a. Sämtliche Verbindungseinheiten der Plattformvorrichtung sind analog zu den Verbindungseinheiten 44a, 46a ausgebildet.
Zur schnelleren Überwindung eines Wegs in der Plattform 10a zum Beispiel zur Wartung der Plattform 10a kann ein Teil der Verbindungseinheiten oder alle Verbindungseinheiten der Plattform 10a abgekröpfte bzw. gebogene Stahlträger aufweisen. Grundsätzlich können auch alle Verbindungseinheiten nur ebene Stahlträger aufweisen.
In diesem Ausführungsbeispiel weist ein Teil der Verbindungseinheiten abgekröpfte Stahlträger und ein anderer Teil der Verbindungseinheiten ebene Stahlträger auf. Die Verbindungseinheit 290a weist ein abgekröpften Stahlträger 292a auf. Die Verbindungseinheit 290a verbindet das Wellenabsorptionselement 28a in dem definierten Abstand 48a mit dem Wellenabsorptionselement 30a.
Der abgekröpfte Stahlträger 292a der Verbindungseinheit 290a weist zwei Vorsprünge 294a, 296a und eine Ebene 298a auf. Die Ebene 298a ist zwischen den Vorsprüngen 294a, 296a angeordnet. Durch die Vorsprünge 294a, 296a ist die Ebene 298a um einen Abstand 300a über dem Wasserspiegel 22a angeordnet. Der Abstand 300a stellt eine Durchfahrtshöhe zwischen den Wellenabsorptionselementen 28a, 30a für ein Wasserfahrzeug 302a bereit. Der abgekröpfte Stahlträger 292a der Verbindungseinheit 290a ist im Vergleich zu dem ebenen Stahlträger 110a der Verbindungseinheit 46a um etwa 45 Grad abgebogen. Der Abstand 300a beträgt 2,50 m. Eine Länge 304a der Ebene 298a beträgt ca. 8 m. Eine Länge 306a der Vorsprünge 294a, 296a beträgt ca. 2,80 m. Eine Länge des abgekröpften Stahlträgers 292a beträgt 15 m, wobei ca. 0,70 m des Stahlträgers 292a jeweils an beiden Enden zur Verbindung mit dem jeweiligen Wellenabsorptionselements 28a, 30a entfallen.
Die Verbindungseinheiten, die die abgekröpften Stahlträger aufweisen, sind entlang den miteinander verschweißten Wellenabsorptionselementen hintereinander angeordnet. Durch die abgekröpften Stahlträger kann das Wasserfahrzeug 302a entlang den Wellenabsorptionselementen bewegt werden, wodurch Wege innerhalb der Plattform 10a schneller überwunden werden können. Die Wellenabsorptionselemente, die in dem Außenrandbereich 24a angeordnet sind, sind lediglich durch Verbindungseinheiten, die die ebenen Stahlträger aufweisen verbunden (vgl. 6 und 7). Lediglich die Wellenabsorptionselemente in dem Zwischenbereich 82a und in dem Zentralbereich 36a sind teilweise durch Verbindungseinheiten, die abgekröpfte Stahlträger aufweisen, verbunden (vgl. 8). Zwischen den Wellenabsorptionselementen, die durch abgekröpfte Stahlträger verbunden sind, sind keine Wellenbrechelemente angeordnet. Sämtliche abgekröpften Stahlträger sind analog zu dem abgekröpften Stahlträger 292a ausgebildet.
Zum Tragen einer ersten Nutzlast sind die Wellenabsorptionselemente 26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a und die weiteren Wellenabsorptionselemente der Plattform 10a jeweils als Auftriebselemente ausgebildet. Die Wellenabsorptionselemente 26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a und die weiteren Wellenabsorptionselemente der Plattform 10a stellen einen Auftrieb bereit, der die erste Nutzlast, ein Gewicht der Verbindungseinheiten 44a, 46a und ein Gewicht der anderen Verbindungseinheiten der Plattform 10a, ein Gewicht des begehbaren Untergrunds, ein Gewicht der Wellenbrechelemente und ihr Eigengewicht über dem Wasserspiegel 22a hält bzw. trägt. Die Wellenabsorptionselemente, die Wellenbrechelemente und die Verbindungseinheiten bilden die Plattform 10a aus. Die Plattform 10a trägt insbesondere die erste Nutzlast über dem Wasserspiegel 22a.
Die erste Nutzlast bewirkt eine Verdrängung der Wellenabsorptionselemente 26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a von 80% ihres Eigenvolumens. Durch die erste Nutzlast ist ein Volumen von 80% der Wellenabsorptionselemente 26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a unter dem Wasserspiegel 22a. Eine Dimensionierung der Wellenabsorptionselemente26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a richtet sich nach der ersten Nutzlast, die die Verdrängung der Wellenabsorptionselemente 26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a von 80% im Wesentlichen einstellt. Zur Realisierung einer weichen Konstruktion erfolgt die Dimensionierung der Wellenabsorptionselemente 26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a ausschließlich aufgrund einer Annahme der ersten Nutzlast, wobei eine Durchbiegung außer Acht gelassen wird. Die erste Nutzlast ist als ein Gewicht der ersten Art der Energieerzeugungseinheit 12a, 14a, 16a, 18a, 308a, 310a, 312a, 314a und der restlichen als Photovoltaik ausgebildeten Energieerzeugungseinheit ausgebildet. Die erste Nutzlast ist somit durch die durch Photovoltaikanlagen ausgebildeten Energieerzeugungseinheiten ausgebildet. Die Plattform 10a trägt im Wesentlichen die durch die Photovoltaikanlagen ausgebildeten Energieerzeugungseinheiten.
Die durch die Photovoltaikanlage ausgebildete Energieerzeugungseinheit 12a, die durch die Photovoltaikanlage ausgebildete Energieerzeugungseinheit 14a, die durch die Photovoltaikanlage ausgebildete Energieerzeugungseinheit 16a und die durch die Photovoltaikanlage ausgebildete Energieerzeugungseinheit 18a sind auf den Stahlträgern 86a, 88a bzw. den Stahlträgern 108a, 110a angeordnet (vgl. 3, 6 und 7). Die Energieerzeugungseinheiten 12a, 14a sind auf den Stahlträgern 86a, 88a der Verbindungseinheit 44a und die Energieerzeugungseinheiten 16a, 18a auf dem Stahlträger 108a, 110a der Verbindungseinheit 46a angeordnet. Die Energieerzeugungseinheiten 12a, 14a sind bezüglich der Richtung 84a versetzt zu den Energieerzeugungseinheiten 16a, 18a angeordnet. Die durch die Photovoltaikanlage ausgebildete Energieerzeugungseinheit 308a und die durch die Photovoltaikanlage ausgebildete Energieerzeugungseinheit 312a sind auf dem abgekröpften Stahlträger 292a der Verbindungseinheit 290a angeordnet. Die durch die Photovoltaikanlage ausgebildete Energieerzeugungseinheit 310a und die durch die Photovoltaikanlage ausgebildete Energieerzeugungseinheit 314a sind auf einem nicht näher dargestellten abgekröpften Stahlträger zwischen den Wellenabsorptionselementen 28a, 30a angeordnet. Der nicht näher dargestellte Stahlträger ist hinter dem abgekröpften Stahlträger 292a angeordnet.
Die Energieerzeugungseinheit 16a weist eine Stahlgitterkonstruktion 120a, ein Photovoltaikmodul (PV-Modul) 122a und eine Auslenkungseinheit auf. Das PV-Modul 122a ist auf der Stahlkonstruktion 120a aufgebracht und auf den Stahlträgern 108a, 110a aufgesetzt. Durch die Stahlkonstruktion 120a ist das PV-Modul 122a mit einem Abstand 316a über dem Wasserspiegel 22a angeordnet. Die Stahlkonstruktion 120a ist ausgesteift. Durch die Auslenkungseinheit ist die Stahlkonstruktion 120a und das PV-Modul 122a bezüglich der Haupterstreckungsrichtung 42a des Wellenabsorptionselements 28a in einem Winkelbereich bewegbar, wodurch die Stahlkonstruktion 120a und das PV-Modul 122a einer Bewegung die dem Wellengang entspricht teilweise folgen (vgl. gestrichelte Darstellung in 7). Der Abstand 316a beträgt 6 m.
Die durch die Photovoltaikanlagen ausgebildeten Energieerzeugungseinheiten 12a, 14a, 18a, 308a, 310a, 312a, 314a sind analog ausgebildet. Die Energieerzeugungseinheit 12a weist ein PV-Modul 124a, die Energieerzeugungseinheit 14a ein PV-Modul 126a und die Energieerzeugungseinheit 18a ein PV-Modul 128a auf, die jeweils über eine Auslenkungseinheit teilweise bewegbar angeordnet sind. Die Energieerzeugungseinheit 12a weist weiter eine Stahlgitterkonstruktion 130a, die Energieerzeugungseinheit 14a eine Stahlgitterkonstruktion 132a und die Energieerzeugungseinheit 18a eine Stahlgitterkonstruktion 134a auf. Das PV-Modul 124a bzw. 126a ist zu dem PV-Modul 128a bzw. 122a in einem Abstand 318a zwischen den Wellenabsorptionselementen 26a, 28a angeordnet. Der Abstand 318a beträgt 1 m.
Die Energieerzeugungseinheiten 308a, 310a, 312a, 314a weisen jeweils ein PV-Modul 320a, 322a, 324a, 326a auf, die jeweils über eine Stahlkonstruktion 328a, 330a, 332a, 334a auf den Stahlträger 292a aufgesetzt sind. Ein Abstand der PV-Module 320a, 322a, 324a, 326a über dem Wasserspiegel 22a ist jeweils gleich wie der Abstand 316a der PV-Module 12a, 14a, 16a, 18a über dem Wasserspiegel 22a. Somit weisen die Stahlkonstruktionen 328a, 330a, 332a, 334a und die Stahlkonstruktionen 120a, 130a, 132a, 134a unterschiedliche Höhen auf.
Sämtliche durch die Photovoltaikanlagen ausgebildete Energieerzeugungseinheiten sind analog zu den Energieerzeugungseinheiten 12a, 14a, 16a, 18a, 308a, 310a, 312a, 314a ausgebildet. Ein Abstand, den die PV-Module über dem Wasserspiegel 22a aufweisen, nimmt in Richtung des geometrischen Zentrums ab. In dem Außenrandbereich 24a angeordnete PV-Module weisen einen Abstand über dem Wasserspiegel 22a von ca. 6 m auf. In dem Zwischenbereich 82a angeordnete PV-Module weisen einen Abstand über dem Wasserspiegel 22a von ca. 4 m auf. In dem Zentralbereich 36a angeordnete PV-Module weisen einen Abstand über dem Wasserspiegel 22a von ca. 1 m auf.
Zum Tragen einer von der ersten Nutzlast unabhängigen Nutzlast weist die Plattformvorrichtung mehrere Auftriebselemente auf. In den 9 bis 12 sind lediglich vier Auftriebselemente 50a, 52a, 54a, 56a dargestellt. Die restlichen Auftriebselemente sind im Wesentlichen analog ausgebildet.
Sämtliche Auftriebselemente sind von den Wellenabsorptionselementen und damit von der Plattform 10a unabhängig. Die Auftriebselemente weisen einen Auftrieb auf, der selbstständig ihr Eigengewicht, ein Gewicht von zur Kopplung der Auftriebselemente mit den Wellenabsorptionselementen vorgesehenen Kopplungseinheiten und die unabhängige Nutzlast über dem Wasserspiegel 22a hält. Die Wellenabsorptionselemente nehmen somit lediglich die erste Nutzlast auf. Die gesamten in der Plattformvorrichtung vorhandenen Auftriebselemente nehmen gemeinsam die unabhängige Nutzlast auf. Ein Auftrieb der Auftriebselemente kann sich im Vergleich zu den anderen Auftriebselementen unterscheiden.
Die unabhängige Nutzlast ist als eine Summe von einem Gewicht der zweiten Art der Energieerzeugungseinheit, einem Gewicht der Anlegekais, einem Gewicht der Personalunterkünfte, einem Gewicht des Kongresszentrums, einem Gewicht des Kommunikationsmastes, einem Gewicht des Hubschrauberlandeplatzes, einem Gewicht des Meerwasserkabels, einem Gewicht einer Befestigungsvorrichtung und einem Gewicht einer Energiespeicher- und Energieumwandlungseinheit 58a ausgebildet. Die unabhängige Nutzlast ist ein Sammelbegriff für alle für einen Betrieb der Plattformvorrichtung erforderlichen zusätzlichen Lasten.
Die als zusätzliche Last ausgebildete unabhängige Nutzlast und damit die Auftriebselemente sind in dem Zentralbereich 36a der Plattform 10a innerhalb der Plattform 10a angeordnet, in dem die Wellenwirkung durch die Wellenabsorptionselemente im Wesentlichen aufgehoben ist. Die durch Windkraftanlagen ausgebildeten Energieerzeugungseinheiten, die Anlegekais, die Personalunterkünfte, das Kongresszentrum, der Kommunikationsmast, der Hubschrauberlandeplatz und die Energiespeicher- und Energieumwandlungseinheit 58a sind in dem Zentralbereich 36a angeordnet. Die durch Windkraftanlagen ausgebildeten Energieerzeugungseinheiten sind in einem Abstand von zumindest 500 m von dem Außenrand 40a der Plattform 10a innerhalb und damit in Richtung des geometrischen Zentrums der Plattform 10a angeordnet.
Eine Position der Auftriebselemente ist abhängig von einer Position des zutragenden Gewichts bzw. der zutragenden Last. Eine Anzahl und der Auftrieb der jeweiligen Auftriebselemente sind abhängig von dem zu tragenden Gewicht bzw. der zu tragenden Last. Die Auftriebselemente sind somit an der Position in der Plattform 10a bzw. in der Plattformvorrichtung angeordnet, an der der zusätzliche Auftrieb für eine zusätzliche Last der unabhängigen Nutzlast benötigt wird. Die Auftriebelemente sind jeweils zwischen zwei Wellenabsorptionselementen angeordnet.
In der 9 und 10 ist das Auftriebselement 50a dargestellt. Das Auftriebselement 50a ist zwischen dem Wellenabsorptionselement 30a und dem Wellenabsorptionselement 32a angeordnet. Die restlichen, nicht näher dargestellten Auftriebselemente sind analog ausgebildet bzw. analog zwischen Wellenabsorptionselementen angeordnet.
Das Auftriebselement 50a ist als ein Betonfertigteil ausgebildet. Das Betonfertigteil ist genormt. Das Auftriebselement 50a ist meerwasserbeständig und glasfaserverstärkt. Das Auftriebselement 50a weist eine Kammer 136a auf. Durch Fluten, also durch Füllen der Kammer 136a mit Meerwasser kann der Auftrieb des Auftriebselements 50a auf das zu tragende Gewicht bzw. auf die zu tragende Last angepasst werden. Das Auftriebselement 50a weist außerdem einen Kontrollschacht 138a und Schlingerschotten 140a auf. Die Schlingerschotten 140a trennen die Kammer 136a des Auftriebselements 50a bis zu einer definierten Höhe in vier Einzelkammern. Das Auftriebselement 50a weist eine Länge 146a von 10 m, eine Breite 144a von 10 m und eine Höhe 142a von 7 m auf. Das Auftriebselement 50a hat das Eigengewicht von 260 Tonnen. Ein Tiefgang beträgt damit 2,6 m. Der Auftrieb und damit die tragbare unabhängige Nutzlast des Auftriebselements 50a kann durch Fluten der Kammer 136a zwischen 0 Tonnen und 300 Tonnen eingestellt werden.
Zur Kopplung bzw. zur Befestigung des Auftriebselements 50a und der weiteren Auftriebselemente der Plattformvorrichtung an die jeweiligen Wellenabsorptionselemente weist die Plattformvorrichtung mehrere Kopplungseinheiten auf. Das Auftriebselement 50a ist durch eine Kopplungseinheit 148a befestigt.
Die Kopplungseinheit 148a befestigt das Auftriebselement 50a an die Wellenabsorptionselemente 30a, 32a. Die Kopplungseinheit 148a weist vier Stahlträger 150a, 152a, 154a, 156a und eine Auftriebselementfixierung 158a auf. Die Stahlträger 152a, 156a sind entlang des entsprechenden Wellenabsorptionselements 30a, 32a angeordnet. Die Stahlträger 150a, 152a, 154a, 156a sind mit den Wellenabsorptionselementen 30a, 32a verbunden, wobei die Stahlträger 150a, 154a quer zu den Wellenabsorptionselementen 30a, 32a, also senkrecht zu den Stahlträgern 152a, 156a angeordnet sind. Die Auftriebselementfixierung 158a bindet das Auftriebselement 50a an die Stahlträger 150a, 152a, 154a, 156a und damit an die Wellenabsorptionselemente 30a, 32a. Zur Anbindung der Auftriebselementfixierung 158a an die Stahlträger 150a, 152a, 154a, 156a weisen Ecken der Stahlträger 150a, 152a, 154a, 156a jeweils ein Verbindungsstück 160a, 162a, 164a, 166a auf. Ein Abstand der Stahlträger 150a, 154a zueinander beträgt zirka 12 m. Ein Abstand der Stahlträger 152a, 156a zueinander beträgt ebenfalls 12 m.
Durch die Auftriebselementfixierung 158a ist das Auftriebselement 50a zwischen den Wellenabsorptionselementen 30a, 32a fixiert. Die Auftriebselementfixierung 158a weist vier analog ausgebildete Fixierungselemente 168a, 170a, 172a, 174a auf. Die Fixierungselemente 168a, 170a, 172a, 174a weisen eine V-Form auf, wobei Schenkel der V-Form auseinander gezogen sind. Die Fixierungselemente 168a, 170a, 172a, 174a befestigen jeweils eine Seite des Auftriebselements 50a mit dem jeweiligen Verbindungsstück 160a, 162a, 164a, 166a.
Zum Fluten und zum Leeren der Kammer 136a des Auftriebselements 50a, und damit zur Einstellung des Auftriebs des Auftriebselements 50a, weist die Plattformvorrichtung eine nicht näher dargestellte Pumpeinheit auf. Die Pumpeinheit befördert Meerwasser in die Kammer 136a oder befördert das Meerwasser aus der Kammer 136a ins Meer zurück oder befördert das Meerwasser zwischen den verschiedenen Auftriebselementen hin und her. Die Pumpeinheit weist eine Pumpleistung von 360 Tonnen pro Stunde auf.
Zur Einstellung des Auftriebs der gesamten Auftriebselemente zum Tragen der unabhängigen Nutzlast umfasst die Plattformvorrichtung mehrere nicht näher dargestellte Pumpeinheiten. Sämtliche Auftriebselemente der Plattformvorrichtung sind analog zu dem Auftriebselement 50a ausgebildet.
In den 11 und 12 ist eine Anordnung von vier Auftriebselementen 50a, 52a, 54a, 56a zum Tragen bzw. Aufnehmen eines Gewichts bzw. einer Last der durch die Windkraftanlage ausgebildeten Energieerzeugungseinheit 20a dargestellt. Dabei ist das Auftriebselement 54a zwischen den zwei Wellenabsorptionselementen 182a, 184a angeordnet. Eine Aufnahme des Gewichts der durch die Windkraftanlagen ausgebildeten Energieerzeugungseinheiten, ist analog durch jeweils vier Auftriebselemente realisiert.
Die vier Auftriebelemente 50a, 52a, 54a, 56a sind entlang einer Kreislinie 90 Grad zueinander versetzt angeordnet. Die vier Auftriebselemente 50a, 52a, 54a, 56a sind jeweils zwischen zwei Wellenabsorptionselementen angeordnet. Zur Anordnung der als Windkraftanlage ausgebildeten Energieerzeugungseinheit 20a auf den vier Auftriebselementen 50a, 52a, 54a, 56a wird die Energieerzeugungseinheit 20a auf zwei Transportauftriebselementen 176a, 178a gelagert und an eine entsprechende Position transportiert.
Die Energieerzeugungseinheit 20a weist ein Gitterträger 180a auf. Der Gitterträger 180a weist einen Mittelpunkt auf. Der Mittelpunkt des Gitterträgers 180a entspricht einem Mittelpunkt der Anordnung der vier Antriebselemente 50a, 52a, 54a, 56a. Der Gitterträger 180a weist vier Enden auf, die jeweils eine Auflagefläche bilden. Jeweils ein Ende liegt mit der Auflagefläche auf einem Auftriebselement 50a, 52a, 54a, 56a. Das Gewicht bzw. die Last der als Windkraftanlage ausgebildeten Energieerzeugungseinheit 20a ist gleichmäßig auf den vier Auftriebselementen 50a, 52a, 54a, 56a verteilt. Die vier Auftriebselemente 50a, 52a, 54a, 56a tragen das Gewicht der als Windkraftanlage ausgebildeten Energieerzeugungseinheit 20a.
Die vier Auftriebselemente 50a, 52a, 54a, 56a nehmen Kippmomente der als Windkraftanlage ausgebildeten Energieerzeugungseinheit 20a auf. Zur Einstellung einer senkrechten Lage der Energieerzeugungseinheit 20a bei veränderten Kippmomenten, die aus veränderten Windlasten resultieren, füllt bzw. leert die Pumpeinheit Kammern 136a der vier Auftriebselemente 50a, 52a, 54a, 56a. Die Pumpeinheit verändert den Auftrieb der vier Auftriebselemente 50a, 52a, 54a, 56a, wobei sich der Auftrieb der vier Auftriebselemente 50a, 52a, 54a, 56a zueinander unterscheiden kann. Die Pumpeinheit stellt den Auftrieb der einzelnen Auftriebselemente 50a, 52a, 54a, 56a in Abhängigkeit der vorliegenden Kippmomente bzw. der vorliegenden Windlasten ein.
Zur besseren Verteilung des Gewichts bzw. der Last auf den Auftriebselementen 50a, 52a, 54a, 56a und damit zur Stabilisierung der Energieerzeugungseinheit 20a weist die Energieerzeugungseinheit 20a einen Schaft 186a auf, der bei aufgestellter Energieerzeugungseinheit 20a teilweise unterhalb des Gitterträgers 180a und der Auftriebselemente 50a, 52a, 54a, 56a verläuft. Der Schaft 186a liegt bei aufgestellter Energieerzeugungseinheit 20a teilweise unterhalb vom Wasserspiegel 22a.
Zur Verspannung bzw. zur Verbindung des Schafts 186a der Energieerzeugungseinheit 20a mit den Auftriebselementen 50a, 52a, 54a, 56a, weist die Energieerzeugungseinheit 20a Verspannelemente 188a auf. Die Verspannelemente 188a verspannen den Schaft 186a sowohl oberhalb als auch unterhalb bezüglich der Auftriebselemente 50a, 52a, 54a, 56a. Der Schaft 186a ist unterhalb und oberhalb des Wasserspiegels 22a durch die Verspannelemente 188a mit den vier Auftriebselementen 50a, 52a, 54a, 56a verbunden. Durch die Verspannelemente 188a wird die durch die Windkraftanlage ausgebildete Energieerzeugungseinheit 20a durch Winden im Meerwasser aufgestellt. Auf einen Schwimmkran kann somit verzichtet werden. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Energieerzeugungseinheit 20a einen Rotor 190a mit einem Rotordurchmesser von 115 m, den Schaft 186a mit einer Länge von 120 m und eine Leistung von 5 Megawatt auf. Der Schaft 186a ragt bei aufgestellter Energieerzeugungseinheit 20a ungefähr 20 m ins Meerwasser.
Zur Gewinnung von Wasserstoff mittels einer von den Energieerzeugungseinheiten 12a, 14a, 16a, 18a, 20a erzeugten Energie, weist die Plattformvorrichtung mehrere Energieumwandlungseinheiten 58a auf. Die Energieumwandlungseinheiten 58a sind als Elektrolyseeinheiten ausgebildet. Die Energieumwandlungseinheiten 58a gewinnen bzw. erzeugen mit Hilfe der von den Energieerzeugungseinheiten 12a, 14a, 16a, 18a, 20a erzeugten Energie aus Meerwasser den Wasserstoff. Die Energieumwandlungseinheiten 12a, 14a, 16a, 18a, 20a sind in dem Zentralbereich 36a angeordnet, in dem im Wesentlichen die Wellenwirkung aufgehoben ist bzw. kein Wellengang vorliegt.
Zur Speicherung der von den Energieerzeugungseinheiten 12a, 14a, 16a, 18a, 20a erzeugten Energie, weist die Plattformvorrichtung mehrere Energiespeichereinheiten 58a auf. In diesem Ausführungsbeispiel bilden Wasserstoffspeicherbehälter die Energiespeichereinheiten 58a aus. Die gewonnene Energie wird in Form von dem Wasserstoff in den Wasserstoffspeicherbehältern gespeichert. Grundsätzlich können auch die Wellenabsorptionselemente 26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a den Wasserstoff in ihren Hohlräumen aufnehmen und somit einfach eine Energiespeichereinheit ausbilden. Die gewonnene Energie wird dadurch in Form von dem Wasserstoff in den Wellenabsorptionselementen gespeichert. Der Wasserstoff wird dabei in den Hohlräumen der Wellenabsorptionselemente 26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a gelagert. Dazu sind die Wellenabsorptionselemente 26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a mit einer wasserstoffundurchlässigen Substanz beschichtet und/oder aus einem wasserstoffundurchlässigen Material hergestellt werden.
Weiter kann der Wasserstoff in elektrische Energie zurück gewandelt werden, wodurch eine zuverlässige Energieversorgung durch die Plattformvorrichtung bereitgestellt wird. Die Erzeugung von Energie mittels des Wasserstoffs erfolgt, wenn ein Energiebedarf die auf der Plattformvorrichtung erzeugte Energie übersteigt. Grundsätzlich kann die Rückumwandlung des Wasserstoffs auch an der Küste 72a neben der Übergabestation erfolgen, wobei der Wasserstoff mittels Pipelines oder Wasserfahrzeugen von der Plattformvorrichtung an die Küste 72a transportiert wird. Die Rückumwandlung des Wasserstoffs kann durch Verbrennung oder mittels einer Brennstoffzelle erfolgen.
Zur Befestigung der Plattform 10a an einem Meeresgrund 336a, weist die Plattformvorrichtung eine Befestigungs- und Umlenkvorrichtung auf (vgl. 13 bis 15). Die Befestigungs- und Umlenkvorrichtung umfasst eine Befestigungseinheit 338a und vier Befestigungs- und Umlenkeinheiten 60a, 62a, 64a, 66a. Die Befestigungseinheit 338a bildet eine Primärverankerung aus. Die Befestigungseinheit 338a befestigt einen Bereich 340a um das geometrische Zentrum herum an dem Meeresgrund 336a. Die Befestigungseinheit 338a weist vier Ankerpunkte an dem Meeresgrund 336a auf, wobei nur die Ankerpunkte 342a, 344a zu sehen sind. Weiter weist die Befestigungseinheit 338a vier Befestigungspunkte an der Plattform 10a auf, wobei nur die Befestigungspunkte 346a, 348a zu sehen sind. Die Befestigungspunkte 346a, 348a weisen einen definierten Abstand 350a voneinander auf. Der Befestigungspunkt 346a ist über den Ankerpunkt 344a mit dem Meeresgrund 336a verbunden. Der Befestigungspunkt 348a ist über den Ankerpunkt 342a mit dem Meeresgrund 336a verbunden. Die zwei nicht sichtbaren Befestigungspunkte und die Befestigungspunkte 346a, 348a bilden eine Form aus, die einer verkleinerten Form der Plattform 10a entspricht. Die vier Befestigungspunkte sind in einer quadratischen Form angeordnet. Der Befestigungspunkt 346a ist über ein Verbindungselement 352a mit dem Ankerpunkt 344a verbunden. Der Befestigungspunkt 348a ist über ein Verbindungselement 354a mit dem Ankerpunkt 342a verbunden. Die nicht sichtbaren Ankerpunkte sind mit den nicht sichtbaren Befestigungspunkten jeweils mittels nicht sichtbaren Verbindungselementen verbunden. Die Verbindungselemente 352a, 354a und die nicht sichtbaren Verbindungselemente kreuzen sich in dem geometrischen Zentrum. Die Verbindungselemente 352a, 354a und die nicht sichtbaren Verbindungselemente sind analog ausgebildet. Die Ankerpunkte 342a, 344a und die nicht sichtbaren Ankerpunkte sind analog ausgebildet. Der definierte Abstand 350a beträgt 600 m.
Die Befestigungs- und Umlenkeinheiten 60a, 62a, 64a, 66a bilden eine Drehverspannung aus. Die Befestigungs- und Umlenkeinheiten 60a, 62a, 64a, 66a befestigen jeweils eine Seite der Plattform 10a an dem Meeresgrund.
Die Befestigungs- und Umlenkeinheit 60a weist zwei Befestigungspunkte 192a, 194a an der Plattform 10a und ein Ankerpunkt 196a am Meeresgrund auf. Die Befestigungspunkte 192a, 194a sind in einem definierten Abstand 356a von dem Außenrand 40a der Plattform 10a in Richtung des geometrischen Zentrums der Plattform 10a auf der Plattform 10a angeordnet. Die Befestigungspunkte 192a, 194a sind in dem Zentralbereich 36a angeordnet. Die zwei Befestigungspunkte 192a, 194a sind abstandsbehaftet zueinander auf der Plattform 10a angeordnet. Der Ankerpunkt 196a und die zwei Befestigungspunkte 192a, 194a sind mit einem Verbindungselement 198a miteinander verbunden.
Weiter weist die Befestigungs- und Umlenkeinheit 60a zwei Umlenkpunkte 200a, 202a auf. Die Umlenkpunkte 200a, 202a sind in einem definierten Abstand 356a von dem Außenrand 40a der Plattform 10a in Richtung des geometrischen Zentrums der Plattform 10a auf der Plattform 10a angeordnet. Der definierte Abstand 356a der Befestigungspunkte 192a, 194a entspricht dem definierten Abstand 356a der Umlenkpunkte 200a, 202a. Die zwei Umlenkpunkte 200a, 202a sind ebenfalls im Zentralbereich 36a angeordnet. Die zwei Umlenkpunkte 200a, 202a sind abstandsbehaftet zueinander auf der Plattform 10a angeordnet. Ein Abstand zwischen den zwei Umlenkpunkten 200a, 202a ist größer als ein Abstand zwischen den zwei Befestigungspunkten 192a, 194a. Ein Abstand zwischen dem Befestigungspunkt 192a und dem Umlenkpunkt 200a entspricht einem Abstand zwischen dem Befestigungspunkt 194a und dem Umlenkpunkt 202a. Das Verbindungselement 198a verbindet den Ankerpunkt 196a über die Umlenkpunkte 200a, 202a mit den Befestigungspunkten 192a, 194a. Das Verbindungselement 198a zwischen dem Ankerpunkt 196a und den Umlenkpunkten 200a, 202a ist teilweise unter dem Wasserspiegel 22a angeordnet. Der Ankerpunkt 196a und die zwei Umlenkpunkte 200a, 202a bzw. die zwei Befestigungspunkte 192a, 194a bilden ein Dreieck. Der definierte Abstand der Befestigungspunkte 192a, 194a und der definierte Abstand der Umlenkpunkte 200a, 202a betragen in diesem Ausführungsbeispiel in etwa 500 m.
Die drei Befestigungs- und Umlenkeinheiten 62a, 64a, 66a sind analog ausgebildet. Die Befestigungs- und Umlenkeinheiten 62a, 64a, 66a weisen jeweils zwei Befestigungspunkte 204a, 206a, 208a, 210a, 212a, 214a, zwei Umlenkpunkte 202a, 216a, 216a, 218a, 218a, 200a und jeweils ein Ankerpunkt 220a, 222a, 224a auf. Weiter weist die Befestigungs- und Umlenkeinheit 62a ein Verbindungselement 226a, die Befestigungs- und Umlenkeinheit 64a ein Verbindungselement 228a und die Befestigungs- und Umlenkeinheit 66a ein Verbindungselement 230a auf. Die Umlenkpunkte 200a, 202a, 210a, 218a bilden eine Form aus, die einer verkleinerten Form der Plattform 10a entspricht. Dabei ist die Form, die die Umlenkpunkte 200a, 202a, 210a, 218a bilden größer als die Form die die Befestigungspunkte 346a, 348a mit den nicht sichtbaren Befestigungspunkten der Befestigungseinheit 338a bilden. Die Umlenkpunkte 200a, 202a, 210a, 218a bilden eine quadratische Form.
Die Verbindungselemente 198a, 226a, 228a, 230a, 352a, 354a sind jeweils als eine Ankertrosse ausgebildet. Die Verbindungselemente 198a, 226a, 228a, 230a, 352a, 354a sind unabhängig von einer Meerestiefe jeweils als eine Ankertrosse ausgebildet. Die Verbindungselemente 198a, 226a, 228a, 230a, 352a, 354a sind jeweils durch einen Anker an dem jeweiligen Ankerpunkt 196a, 220a, 222a, 224a, 342a, 344a mit dem Meeresgrund 336a verbunden. Die Verbindungselemente 198a, 226a, 228a, 230a, 352a, 354a bestehen jeweils aus geflochtenen, kochfesten Kunststofffasern. Die Verbindungselemente 198a, 226a, 228a, 230a, 352a, 354a weisen einen Durchmesser von ca. 30 cm auf.
Eine Krafteinleitung in die Verbindungselemente 198a, 226a, 228a, 230a, 352a, 354a erfolgt über Betonterminals. Die Ankerpunkte 196a, 220a, 222a, 224a, 342a, 344a sind jeweils durch ein Betonterminal ausgebildet. Die Verankerung der Plattform 10a erfolgt somit über die Betonterminals.
Die Ankerpunkte 342a, 344a und die nicht sichtbaren Ankerpunkte der Befestigungseinheit 338a sind jeweils durch ein Betonterminal gemäß dem Betonterminal 358a ausgebildet (vgl. 16). Der Betonterminal 358a weist einen wasserfesten Stahlbeton 360a auf, der ein Ende 362a des Verbindungselements 354a umschließt. Das Ende 362a des Verbindungselements 354a ist gebogen bzw. aufgeweitet. Weiter weist der Betonterminal 358a ein Rohrelement 364a auf. Das Rohrelement 364a umschließt einen Teil des Verbindungselements 354a. Das Rohrelement 364a ist teilweise von dem wasserfesten Stahlbeton 360a umschlossen. Das Rohrelement 364a ist als ein Polyurethan Rohr ausgebildet. Die Umschließung des Endes 362a durch den wasserfesten Stahlbeton 360a ist durch Hochdruckfüllung realisiert. Eine Dimension des Betonterminals 358a richtet sich nach einer erwarteten Krafteinleitung des Verbindungselements 354a. Der Betonterminal 358a weist eine Länge von ca. 5 m und eine Breite von ca. 2,50 m auf.
Die Ankerpunkte 196a, 220a, 222a, 224a der Befestigungs- und Umlenkeinheiten 60a, 62a, 64a, 66a sind jeweils durch ein Betonterminal gemäß dem Betonterminal 366a ausgebildet (vgl. 17). Der Betonterminal 366a weist einen wasserfesten Stahlbeton 368a auf, der ein Teil 370a des Verbindungselements 230a umschließt. Der Teil 370a des Verbindungselements 230a ist aufgeweitet. Der Betonterminal 366a weist zwei Rohrelemente 372a, 374a auf, die an zwei Seiten des Betonterminals 366a angeordnet sind. Die Umschließung des Teils 370a des Verbindungselements 230a durch den wasserfesten Stahlbeton 368a ist durch Hochdruckfüllung realisiert. Eine Dimension des Betonterminals 366a richtet sich nach einer erwarteten Krafteinleitung des Verbindungselements 230a. Der Betonterminal 366a weist eine Länge von ca. 5 m und eine Breite von ca. 2,50 m auf.
Alternativ können die Ankerpunkte 196a, 220a, 222a, 224a der Befestigungs- und Umlenkeinheiten 60a, 62a, 64a, 66a jeweils durch ein Betonterminal gemäß dem Betonterminal 366a' ausgebildet werden. Der Betonterminal 366a' weist einen wasserfesten Stahlbeton 368a' auf, der zwei Enden von zwei Verbindungselementen 230a', 230a'' umschließt. Die zwei Verbindungselemehte 230a', 230a'' bilden das Verbindungselement 230a aus. Die zwei Enden der zwei Verbindungselemente 230a', 23a'' sind jeweils aufgeweitet. Der Betonterminal 366a' weist zwei Rohrelemente 372a', 374a' auf. Die Umschließung der zwei Enden der Verbindungselemente 230a', 230a'' durch den wasserfesten Stahlbeton 368a' ist durch Hochdruckfüllung realisiert. Durch eine solche Ausgestaltung können kürzere Verbindungselemente verwendet werden. Die Rohrelemente 364a, 372a, 374a, 372a', 374a' weisen jeweils einen Durchmesser von ca. 30 cm auf.
In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die erwartete Krafteinleitung der Verbindungselemente 198a, 226a, 228a, 230a, 352a, 354a und den nicht sichtbaren Verbindungselementen der Befestigungseinheit 338a mehrere 100 Tonnen.
Zur Realisierung einer ungefähr konstanten Spannung der Verbindungselemente 198a, 226a, 228a, 230a, 352a, 354a weisen die Befestigungseinheit 338a und die Befestigungs- und Umlenkeinheiten 60a, 62a, 64a, 66a jeweils Ankergewichte auf. Die Ankergewichte sind über die entsprechenden Befestigungspunkte 192a, 194a, 204a, 206a, 208a, 210a, 212a, 214a, 346a, 348a fixiert. Die Ankergewichte erhöhen jeweils ein Gewicht bzw. die Spannung des entsprechenden Verbindungselements 198a, 226a, 228a, 230a, 352a, 354a. Die Ankergewichte sind als Betonterminals ausgebildet. Die Ankergewichte sind analog zu dem Betonterminal 366a oder dem Betonterminal 366a' gemäß 17 ausgebildet. Eine Dimension des Ankergewichts richtet sich nach einer gewollten Erhöhung der Spannung bzw. Gewichts des jeweiligen Verbindungselements 198a, 226a, 228a, 230a, 352a, 354a.
Zur Drehung der Plattform 10a um eine Drehachse weisen die Befestigungs- und Umlenkeinheiten 60a, 62a, 64a, 66a jeweils ein Antriebselement 232a, 238a, 240a, 242a auf. Die vier Befestigungs- und Umlenkeinheiten 60a, 62a, 64a, 66a drehen die Plattform 10a um 90 Grad. Sie passen die Plattform 10a an einen Sonnenstand an. Die Drehachse ist vertikal zum Wasserspiegel 22a orientiert und verläuft durch das geometrische Zentrum der Plattform 10a.
Das Antriebselement 232a der Befestigungs- und Umlenkeinheit 60a ist mittig zwischen den zwei Befestigungspunkten 192a, 194a und somit zwischen den zwei Umlenkpunkten 200a, 202a angeordnet. Das Antriebselement 232a zieht das Verbindungselement 198a entweder in eine Richtung 234a oder in eine Richtung 236a. Durch das Ziehen des Verbindungselements 198a in die Richtung 234a verkürzt das Antriebselement 232a ein Abstand zwischen dem Umlenkpunkt 202a und dem Ankerpunkt 196a und verlängert demzufolge ein Abstand zwischen dem Umlenkpunkt 200a und dem Ankerpunkt 196a. Durch das Ziehen des Verbindungselements 198a in die Richtung 236a verkürzt das Antriebselement 232a den Abstand zwischen dem Umlenkpunkt 200a und dem Ankerpunkt 196a und verlängert den Abstand zwischen dem Umlenkpunkt 202a und dem Ankerpunkt 196a. Das Antriebselement 232a ist als ein Ankerspill ausgebildet.
Die Antriebselemente 238a, 240a, 242a der entsprechenden Befestigungs- und Umlenkeinheit 62a, 64a, 66a sind analog zu dem Antriebselement 232a ausgebildet und analog wie oben beschrieben angeordnet. Durch das entsprechende Antriebselement 238a, 240a, 242a wird das entsprechende Verbindungselement 226a, 228a, 230a der jeweiligen Befestigungs- und Umlenkeinheiten 62a, 64a, 66a, analog wie oben beschrieben, gezogen.
Zur Drehung der Plattform 10a um 45 Grad in eine Richtung 244a, also in Uhrzeigersinn, ziehen die Antriebselemente 232a, 238a, 240a, 242a synchron in die Richtung 234a. Zur Drehung der Plattform um 45 Grad in eine Richtung 246a, also gegen Uhrzeigersinn, ziehen die Antriebselemente 232a, 238a, 240a, 242a synchron in die Richtung 236a.
In einer Zwölf-Uhr-Stellung der Plattform 10a bilden die Ankerpunkte 196a, 220a, 222a, 224a und die zwei dazugehörigen Umlenkpunkte 200a, 202a, 216a, 218a jeweils ein gleichschenkliges Dreieck (vgl. 14). Der Abstand zwischen dem Ankerpunkt 196a und dem Umlenkpunkt 200a, der Abstand zwischen dem Ankerpunkt 196a und dem Umlenkpunkt 202a und der Abstand zwischen den zwei Umlenkpunkten 200a, 202a der Befestigungs- und Umlenkeinheit 60a beträgt in diesem Ausführungsbeispiel jeweils 2400 Meter. Nach einer Drehung der Plattform 10a um 45 Grad ausgehend von der Zwölf-Uhr-Stellung in die Richtung 246a, befindet sich die Plattform 10a in einer Neun-Uhr-Stellung (vgl. 12). In der Neun-Uhr-Stellung beträgt der Abstand zwischen dem Ankerpunkt 196a und dem Umlenkpunkt 200a der Befestigungs- und Umlenkeinheit 60a etwa 3600 Meter und der Abstand zwischen dem Ankerpunkt 196a und dem Umlenkpunkt 202a etwa 1600 Meter. Der Abstand zwischen den Umlenkpunkten 200a, 202a bleibt bei 2400 Meter unverändert.
Nach einer Drehung der Plattform 10a um 45 Grad, ausgehend von der Zwölf-Uhr-Stellung in die Richtung 244a, befindet sich die Plattform 10a in einer Fünfzehn-Uhr-Stellung. In der Fünfzehn-Uhr-Stellung beträgt der Abstand zwischen dem Ankerpunkt 196a und dem Umlenkpunkt 200a der Befestigungs- und Umlenkeinheit 60a etwa 1600 Meter und der Abstand zwischen dem Ankerpunkt 196a und dem Umlenkpunkt 202a etwa 3600 Meter. Der Abstand zwischen den Umlenkpunkten 200a, 202a bleibt bei 2400 Meter unverändert. Die Abstände des Ankerpunkts 196a zu den Umlenkpunkten 200a, 202a und die Abstände der zwei Umlenkpunkte 200a, 202 der Befestigungs- und Umlenkeinheit 60a sind zu Abständen der Ankerpunkte 220a, 222a, 224a zu den jeweiligen Umlenkpunkten 200a, 202a, 216a, 218a der entsprechenden Befestigungs- und Umlenkeinheiten 62a, 64a, 66a analog.
Die Drehung der Plattform 10a zur Orientierung der PV-Module erfolgt gemäß einem Sonnenstand. Zudem wird bei Bedarf die Plattform 10a durch die Drehung entsprechend einer Wellenausbreitungsrichtung ausgerichtet, so dass Wellen in einem spitzen Winkel auf die Wellenabsorptionselemente treffen. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Drehung der Plattform 10a um 45 Grad in drei Stunden. Die Drehung der Plattform 10a erfolgt also mit einer Geschwindigkeit von 15 Grad/h bzw. 0,074 m/s.
Zum Schutz vor antreibenden Fremdelementen von der Plattform 10a, weist die Plattformvorrichtung eine Plattformschutzvorrichtung auf. Die Plattformschutzvorrichtung verhindert ein Treiben der Fremdelemente zwischen die Wellenabsorptionselemente der Plattform 10a. Die Plattformschutzvorrichtung umgibt die Plattform 10a bzw. ist Rund um die Plattform 10a angeordnet.
Die Plattformschutzvorrichtung weist mehrere Schutzelemente auf. Die Schutzelemente weisen einen Auftrieb auf, durch den die Schutzelemente selbstständig ihr Eigengewicht halten. Die Schutzelemente sind aufgrund ihres Auftriebs zirka 80% ihres Volumens unter dem Wasserspiegel 22a angeordnet. Die die Plattform 10a umgebenden Schutzelemente bilden den Außenrand 40a der Plattform 10a. Die Schutzelemente sind als sehr dickwandige Rohre ausgebildet. Die Schutzelemente bestehen aus Polyethylen.
Weiter weist die Plattformschutzvorrichtung Tauchelemente auf. Die Tauchelemente sind meerseitig, d. h. vor den Schutzelementen angeordnet, wobei die Tauchelemente unter der Plattform 10a horizontal in Richtung des Zentrums der Plattform 10a hineinragen. Die Tauchelemente sind auf den Stahlträgern der entsprechenden Verbindungseinheiten geschraubt. In diesem Ausführungsbeispiel ragen die Tauchelemente 12 m in die Plattform 10a hinein. Die Tauchelemente sind als Trapezblechschürzen ausgebildet.
Zur Vermeidung von einer Verschmutzung einer Meeresoberfläche durch Fremdelemente innerhalb der Plattform 10a und zur Bereitstellung einer Unterkunft für Meerestiere, weist die Plattformvorrichtung mehrere Gitterelemente auf. Die Gitterelemente bieten beispielsweise Jungfischen guten Schutz. Die Gitterelemente hängen senkrecht von den Wellenabsorptionselementen ab. Die Gitterelemente weisen eine Maschenweite auf, die von Meeresbiologen vorgegeben ist. In diesem Ausführungsbeispiel hängen die Gitterelemente ausgehend von dem entsprechenden Wellenabsorptionselement zirka 2 m in eine Tiefe des Meeres. Die Gitterelemente sind als rostfreie Stahlgitter ausgebildet.
Eine Herstellung der Plattform 10a ist in der 18 schematisiert und teilweise dargestellt. Eine Herstellung der sämtlichen Wellenabsorptionselemente der Plattform 10a erfolgt in einer Bucht an der Küste 72a direkt an dem Meer 70a. Die Wellenabsorptionselemente werden in der Bucht aufs Land extrudiert. Die Bucht ist windgeschützt. Die Bucht ist in Hauptwind-Wellenrichtung geschützt.
Zur Herstellung der Wellenabsorptionselemente ist in der Bucht eine Wellenabsorptionselement-Fabrikation 248a installiert. Durch die Wellenabsorptionselement-Fabrikation 248a werden die Wellenabsorptionselemente nebeneinander vierreihig und 20 m lang extrudiert bzw. produziert und in einem Bereich 250a mit jeweils einem Schottelement miteinander verschweißt. Eine Reihe weist sechs miteinander verschweißte Wellenabsorptionselemente auf. Die vier Reihen miteinander verschweißter Wellenabsorptionselemente werden im Bereich 250a zwischengelagert. Diese werden auf Rollenlagern in ein Bereich 252a verschoben. In dem Bereich 252a werden mittels eines Portalkrans die Stahlträger der Verbindungseinheit, die in einem Lagerplatz 254a gelagert werden, montiert und dadurch die Wellenabsorptionselemente miteinander verbunden.
Die miteinander verbundenen Wellenabsorptionselemente werden mittels einer Rampe in einen Bereich 256a bewegt. In dem Bereich 256a werden landseitig fertig montierte PV-Module mittels eines Turmdrehkrans 258a auf die Stahlträger der Verbindungseinheit und damit auf die Wellenabsorptionselemente montiert. Die fertig montierten PV-Module werden an einem Lagerplatz 260a gelagert. Die miteinander verbundenen Wellenabsorptionselemente und die vollständig montierten PV-Module entsprechen einem Plattformmodul. Das Plattformmodul wird dann auf das Meer 70a geschoben. Wenn Auftriebselemente auf den verbundenen Wellenabsorptionselementen bzw. auf dem Plattformmodul vorgesehen sind, werden die Wellenabsorptionselemente in einen Bereich 262a bewegt. Die Auftriebselemente werden in dem Bereich 262a mittels eines weiteren Turmdrehkrans 264a von einem Lagerplatz 266a auf eine vorher programmierte Positionen in den miteinander verbundenen Wellenabsorptionselementen eingesetzt, fixiert und auf das Meer 70a geschoben. Die verbundenen Wellenabsorptionselemente mit den Auftriebselementen entsprechen ebenfalls einem Plattformmodul. Die Wellenabsorptionselemente in dem Bereich 256a und dem Bereich 258a liegen dabei im Meer 70a.
Zur Herstellung der Plattform 10a werden mehrere solcher Plattformmodule auf dem Meer 70a in der Bucht zusammengeschwommen und miteinander zu der Plattform 10a verbunden, wobei auch die durch Windkraftanlagen ausgebildeten Energieerzeugungseinheiten in der Bucht mittels den Transportauftriebselementen auf den Auftriebselementen angeordnet werden. Die gesamte Plattform wird dann an einen Bestimmungsort auf dem Meer 70a geschleppt und verankert.
In einer alternativen und bevorzugten Herstellung der Plattform 10a werden die Wellenabsorptionselemente in der Bucht direkt in das Meer 70a extrudiert. Dabei durchlaufen die Wellenabsorptionselemente nach der Wellenabsorptionselement-Fabrikation 248a zuerst eine Kühleinheit. Die Kühleinheit kühlt die Wellenabsorptionselemente, wodurch eine Festigkeit und eine Form der Wellenabsorptionselemente gewährleistet werden. Nach der Kühleinheit werden die Wellenabsorptionselemente durch jeweils ein Schottelement 270a miteinander verschweißt. Danach gelangen die miteinander verschweißten Wellenabsorptionselemente aufgrund einer Extrusionsbewegung ins Meer 70a. Auf eine Zwischenlagerung auf dem Land der miteinander verschweißten Wellenabsorptionselemente wird verzichtet. Die Herstellung der Plattformmodule erfolgt in dem Meer 70a, wie oben beschrieben, wobei die Verbindung der Wellenabsorptionselemente mit den Stahlträgern ebenfalls im Meer 70a erfolgt.
In der 19 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels, insbesondere der 1 bis 18, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 18 durch die Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in der 19 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels, insbesondere der 1 bis 18, verwiesen werden.
In der 19 ist ein alternativ ausgebildetes Wellenabsorptionselement 28b dargestellt. Eine schwimmfähige Plattform einer Plattformvorrichtung weist in einem Zentralbereich und einem Außenrandbereich mehrere solcher Wellenabsorptionselemente 28b auf. Die Plattform trägt eine erste Art Energieerzeugungseinheit 14b, 16b und eine zweite Art einer Energieerzeugungseinheit teilweise über einem Wasserspiegel 22b.
Das Wellenabsorptionselement 28b und die restlichen Wellenabsorptionselemente der Plattform verringern eine Wellenwirkung innerhalb des Zentralbereichs und des Außenrandbereichs der Plattform auf einen definierten Wert. Das Wellenabsorptionselement 28b ist starr ausgebildet. Zum Tragen einer ersten Nutzlast ist das Wellenabsorptionselement 28b und die restlichen Wellenabsorptionselemente der Plattform jeweils als ein Auftriebselement ausgebildet.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel bewirkt die erste Nutzlast eine Verdrängung des Wellenabsorptionselements 28b von 100%. Das Wellenabsorptionselement 28b ist in einer definierten Tiefe 68b unter dem Wasserspiegel 22b angeordnet. Das Wellenabsorptionselement 28b ist starr ausgebildet. Sie schwebt im Meerwasser.
Sämtliche, analog zu dem Wellenabsorptionselement 28b ausgebildete Wellenabsorptionselemente sind durch mehrere Verbindungseinheiten jeweils parallel miteinander verbunden. Zur Anordnung der ersten Art der Energieerzeugungseinheit 14b auf Stahlträgern 86b, 88b der Verbindungseinheit weist die erste Art der Energieerzeugungseinheit 14b eine Stahlgitterkonstruktion 132b auf. Ein PV-Modul 126b der ersten Art der Energieerzeugungseinheit 14b ist auf der Stahlkonstruktion 126b aufgebracht und auf den Stahlträgern 86b, 88b aufgesetzt. Die Stahlkonstruktion 132b ist teilweise unter dem Wasserspiegel 22b angeordnet. Das PV-Modul 126b ist gänzlich über dem Wasserspiegel 22b angeordnet.
Zur Anordnung der ersten Art der Energieerzeugungseinheit 16b auf Stahlträgern 108b, 110b der Verbindungseinheit, weist die erste Art der Energieerzeugungseinheit 16b eine Stahlgitterkonstruktion 120b auf. Ein PV-Modul 122b der ersten Art der Energieerzeugungseinheit 16b ist auf der Stahlkonstruktion 120b aufgebracht und auf den Stahlträgern 108b, 110b aufgesetzt. Die Stahlkonstruktion 120b ist teilweise unter dem Wasserspiegel 22b angeordnet. Das PV-Modul 122b ist gänzlich über dem Wasserspiegel 22b angeordnet.
Bezugszeichenliste

10: Plattform
12: Energieerzeugungseinheit
14: Energieerzeugungseinheit
16: Energieerzeugungseinheit
18: Energieerzeugungseinheit
20: Energieerzeugungseinheit
22: Wasserspiegel
24: Außenrandbereich
26: Wellenabsorptionselement
28: Wellenabsorptionselement
30: Wellenabsorptionselement
32: Wellenabsorptionselement
34: radiale Erstreckung
36: Zentralbereich
38: radialer Abstand.
40: Außenrand
42: Haupterstreckungsrichtung
44: Verbindungseinheit
46: Verbindungseinheit
48: definierter Abstand
50: Auftriebselement
52: Auftriebselement
54: Auftriebselement
56: Auftriebselement
58: Energiespeicher- und/oder Energieumwandlungseinheit
60: Befestigungs- und/oder Umlenkeinheit
62: Befestigungs- und/oder Umlenkeinheit
64: Befestigungs- und/oder Umlenkeinheit
66: Befestigungs- und/oder Umlenkeinheit
68: definierten Tiefe
70: Meer
72: Küste
74: Kanal
76: Fläche
78: Kästchen
80: Symbol
82: Zwischenbereich
84: Richtung
86: Stahlträger
88: Stahlträger
90: Verbindungsstelle
92: Verbindungsstelle
94: Verbindungsstelle
96: Verbindungsstelle
98: Aufdopplungselement
100: Aufdopplungselement
102: Lastverteilungselement
104: Anbindungselement
106: Anbindungselement
108: Stahlträger
110: Stahlträger
112: Verbindungsstelle
114: Verbindungsstelle
116: Verbindungsstelle
118: Verbindungsstelle
120: Stahlgitterkonstruktion
122: Photovoltaikmodul
124: Photovoltaikmodul
126: Photovoltaikmodul
128: Photovoltaikmodul
130: Stahlgitterkonstruktion
132: Stahlgitterkonstruktion
134: Stahlgitterkonstruktion
136: Kammer
138: Kontrollschacht
140: Schlingerschotte
142: Höhe
144: Breite
146: Länge
148: Kopplungseinheit
150: Stahlträger
152: Stahlträger
154: Stahlträger
156: Stahlträger
158: Auftriebselementfixierung
160: Verbindungsstück
162: Verbindungsstück
164: Verbindungsstück
166: Verbindungsstück
168: Fixierungselement
170: Fixierungselement
172: Fixierungselement
174: Fixierungselement
176: Transportauftriebselement
178: Transportauftriebselement
180: Gitterträger
182: Wellenabsorptionselement
184: Wellenabsorptionselement
186: Schaft
188: Verspannelement
190: Rotor
192: Befestigungspunkt
194: Befestigungspunkt
196: Ankerpunkt
198: Verbindungselement
200: Umlenkpunkt
202: Umlenkpunkt
204: Befestigungspunkt
206: Befestigungspunkt
208: Befestigungspunkt
210: Befestigungspunkt
212: Befestigungspunkt
214: Befestigungspunkt
216: Umlenkpunkt
218: Umlenkpunkt
220: Ankerpunkt
222: Ankerpunkt
224: Ankerpunkt
226: Verbindungselement
228: Verbindungselement
230: Verbindungselement
232: Antriebselement
234: Richtung
236: Richtung
238: Antriebselement
240: Antriebselement
242: Antriebselement
244: Richtung
246: Richtung
248: Wellenabsorptionselement-Fabrikation
250: Bereich
252: Bereich
254: Lagerplatz
256: Bereich
258: Turmdrehkran
260: Lagerplatz
262: Bereich
264: Turmdrehkran
266: Lagerplatz
268: Wellenabsorptionselement
270: Schottelement
272: Seite
274: Seite
276: Heizdraht
278: Heizdraht
280: Wellenbrechelement
282: Wellenbrechelement
284: Wellenbrechelement
286: Abstand
288: Abstand
290: Verbindungseinheit
292: abgekröpfter Stahlträger
294: Vorsprung
296: Vorsprung
298: Ebene
300: Abstand
302: Wasserfahrzeug
304: Länge
306: Länge
308: Energieerzeugungseinheit
310: Energieerzeugungseinheit
312: Energieerzeugungseinheit
314: Energieerzeugungseinheit
316: Abstand
318: Abstand
320: PV-Modul
322: PV-Modul
324: PV-Modul
326: PV-Modul
328: Stahlkonstruktion
330: Stahlkonstruktion
332: Stahlkonstruktion
334: Stahlkonstruktion
336: Meeresgrund
338: Befestigungseinheit
340: Bereich
342: Ankerpunkt
344: Ankerpunkt
346: Befestigungspunkt
348: Befestigungspunkt
350: Abstand
352: Verbindungselement
354: Verbindungselement
356: Abstand
358: Betonterminal
360: Stahlbeton
362: Ende
364: Rohrelement
366: Betonterminal
368: Stahlbeton
370: Teil
372: Rohrelement
374: Rohrelement

Claims

Plattformvorrichtung mit zumindest einer schwimmfähigen Plattform (10a), die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Energieerzeugungseinheit (12a, 14a, 16a, 18a, 20a, 308a, 310a, 312a, 314a; 16b, 18b) zumindest teilweise über einem Wasserspiegel (22a; 22b) zu tragen, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform (10a) zumindest einen Außenrandbereich (24a) mit zumindest einem Wellenabsorptionselement (26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a; 28b) aufweist, das dazu vorgesehen ist, eine Wellenwirkung innerhalb des Außenrandbereichs (24a) auf einen definierten Wert zu verringern.
Plattformvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenrandbereich (24a) eine radiale Erstreckung (34a) von zumindest 50 Meter aufweist und das Wellenabsorptionselement (26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a; 28b) dazu vorgesehen ist, die Wellenwirkung über die radiale Erstreckung (34a) des Außenrandbereichs (24a) auf den definierten Wert zu verringern.
Plattformvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform (10a) zumindest einen Zentralbereich (36a) aufweist, der einen definierten radialen Abstand (38a) von einem Außenrand (40a) aufweist und in dem die Wellenwirkung zumindest im Wesentlichen aufgehoben ist.
Plattformvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenabsorptionselement (26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a) elastisch ausgebildet ist.
Plattformvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform zumindest ein zumindest im Wesentlichen horizontal angeordnetes Wellenbrechelement (280a, 282a, 284a) aufweist, das dazu vorgesehen ist, einen Wellengang zu reduzieren.
Plattformvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenabsorptionselement (26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a) eine Haupterstreckungsrichtung (42a; 42b) aufweist, die zumindest im Wesentlichen parallel zum Wasserspiegel (22a; 22b) ausgerichtet ist.
Plattformvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform (10a) zumindest ein weiteres Wellenabsorptionselement (26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a) aufweist, wobei die zumindest zwei Wellenabsorptionselemente (26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
Plattformvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine gelenkfreie Verbindungseinheit (44a, 46a, 290a), die dazu vorgesehen ist, zumindest zwei Wellenabsorptionselemente (26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a) in einem definierten Abstand (48a) miteinander zu verbinden.
Plattformvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Wellenabsorptionselement (26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a; 28b) zumindest teilweise als ein Auftriebselement ausgebildet ist.
Plattformvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine von dem zumindest einen Wellenabsorptionselement (26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a; 28b) getragene Nutzlast, die dazu vorgesehen ist, eine Verdrängung des Wellenabsorptionselements (26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a; 28b) von zumindest 75% zu bewirken.
Plattformvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Windkraftanlage und/oder zumindest eine Photovoltaikanlage.
Plattformvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein, von dem Wellenabsorptionselement (26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a; 28b) unabhängiges Auftriebselement (50a, 52a, 54a, 56a), das dazu vorgesehen ist, zumindest eine unabhängige Nutzlast zu tragen.
Plattformvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Energiespeicher- und/oder Energieumwandlungseinheit (58a), die dazu vorgesehen ist, eine von der zumindest einen Energieerzeugungseinheit (12a, 14a, 16a, 18a, 20a, 308a, 310a, 312a, 314a; 16b, 18b) erzeugte Energie zu speichern und/oder umzuwandeln.
Plattformvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Befestigungs- und/oder Umlenkeinheit (60a, 62a, 64a, 66a), die dazu vorgesehen ist, die Plattform (10a) zu befestigen und/oder um eine Drehachse zu drehen.
Plattformvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenabsorptionselement (28b) in einer definierten Tiefe (68b) unter dem Wasserspiegel (22b) angeordnet ist.
Plattformvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform (10a) zumindest zwei Plattformmodule aufweist.
Verfahren zur Herstellung der Plattformvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenabsorptionselement (26a, 28a, 30a, 32a, 182a, 184a, 268a; 28b) direkt in das Meer (70a) extrudiert wird.