DE102010040887A1

DE102010040887A1 - Schwimmende Vorrichtung zum Tragen eines Turms im Wasser

Info

Publication number: DE102010040887A1
Application number: DE102010040887A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-16
Filing date: 2010-09-16
Publication date: 2012-03-22

Abstract

Schwimmende Vorrichtung zum Tragen mindestens eines Turms im Wasser mit einer flächigen Struktur zur Stabilisierung der Vorrichtung auf der Wasseroberfläche, wobei der mindestens eine Turm durch die flächige Struktur getragen wird. Die schwimmende Vorrichtung umfasst weiterhin mindestens ein Ballastgewicht, dass so unter der flächigen Struktur angeordnet ist, dass der Schwerpunkt der gesamten Vorrichtung unterhalb des hydrostatischen Auftriebspunkt der flächigen Struktur liegt, sodass der mindestens eine Turm im Wesentlichen senkrecht zur Wasseroberfläche steht.

Description

Die Erfindung betrifft eine schwimmende Vorrichtung zum Tragen eines oder mehrerer Türme im Wasser, und insbesondere zum Tragen von einem oder mehreren Türmen, die Teil einer Windkraftanlage sind. Die Türme können aber auch als Aussichtsturm, Leuchtturm, Wohn- oder Arbeitsbereich genutzt werden.
Schwimmende Offshore-Windkraftanlagen sind bekannt. Sie haben diverse, teilweise gegensätzliche Anforderungen zu erfüllen. Sie sollen sich wenig im Wasser bewegen, nicht zu stark krängen, stabil sein, den Meeresgrund durch ihre Verankerung nur minimal zu beschädigen, flexibel auf Gezeiten und Unwetter reagieren können und dabei noch leicht und kostengünstig herzustellen und zu montieren sein. Bekannte Offshore-Windkraftanlagen erfüllen nicht alle Anforderungen im selben Maße.
Daher besteht die Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung einer schwimmenden Vorrichtung zum Tragen eines oder mehrerer Türme im Wasser, die die oben genannten Anforderungen erfüllt. Weiterhin besteht die Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Aufbauen der schwimmenden Vorrichtung.
Diese Aufgabe wird gemäß den Ansprüchen 1 und 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß der Erfindung trägt eine flächige Struktur oberhalb der Wasseroberfläche mindestens einen Turm mit z. B. einer Windkraftanlage. Unterhalb der Wasseroberfläche unter der flächigen Struktur ist ein Ballastgewicht vorgesehen, sodass der Schwerpunkt der gesamten Vorrichtung unterhalb des hydrostatischen Auftriebspunkt der flächigen Struktur liegt.
Durch das Ballastgewicht entsteht der Drang zur Senkrechtstellung des Turmes bzw. der gesamten Einheit. Sowohl die Tiefe, als auch die Masse des Ballastgewichts können an die Gegebenheiten, wie Windstärke, Seegang, Tide und/oder die gegebene Wassertiefe angepasst werden. Vorteilhaft ist ein tiefes Ballastgewicht, welches also einen großen Abstand zur flächigen Struktur aufweist. Durch die flächige Struktur werden die Bewegung der gesamten Vorrichtung im Wasser und ihre Krängung minimiert. Dabei wird die Stabilität gegenüber den Wellen und dem Winddruck auf den mindestens einen Turm erhöht. Die flächige Struktur sollte schwimmfähig sein und Lasten aufnehmen können. Vorteilhaft ist eine flächige Struktur mit einer großen Fläche parallel zur Wasseroberfläche. Die Länge der flächigen Struktur sollte mindestens einige ortsübliche Wellenlängen bzw. -höhen betragen, sodass die flächige Struktur ähnlich einem Brett auf den Wellen zum Liegen kommt, also nicht in ein Wellental fallen kann.
Die Vorrichtung kann sich aufgrund einer geeigneten Form der flächige Struktur, des Turms oder des Rotors selbstständig immer in Wind- und/oder in Strömungsrichtung drehen. Geeignet bedeutet dabei, dass ein Teil der wind- oder wellenausgesetzten Oberfläche reduziert wird, also z. B. spitz zuläuft oder sich verjüngt, sodass sich dieser Teil immer in Windrichtung dreht und die restlich, größere Oberfläche dem Wind oder den Wellen möglichst ausweicht. Bei dem Rotor kann es sich um jede Art von Rotor handeln, z. B. horizontal oder vertikal angeordnete Rotoren.
Die flächige Struktur kann aus einem oder mehreren beliebig geformten Teilen bestehen, die für eine einfache Montage und spätere Wartungen lösbar zusammen geflanscht oder gefügt sind. Die flächige Struktur kann aus einem oder mehreren Hohlkörpern oder flächigen Vollkörpern bestehen. Sie kann zur Wasseroberfläche hin ganz oder teileweise offen sein. D. h. der Querschnitt der Einzelkörper kann beliebiger Profile, wie z. B. ein Kastenprofil oder ein U-Profil aufweisen. Um die flächige Struktur eistauglich zu machen, können die seitlichen Außenumrandungen der flächigen Struktur keilförmig ausgestaltet sein. Friert das Wasser, so wird die flächige Struktur durch die Keilform der Außenumrandung aus dem Eis herausgehoben. Keilförmig bedeutet, dass der Außendurchmesser der flächigen Struktur oberhalb der Wasserlinie größer ist als unterhalb der Wasserlinie.
Der Turm kann ebenfalls aus einem oder mehreren Teilen bestehen, die für eine einfache Montage und spätere Wartungen lösbar zusammen geflanscht oder gefügt sind. Durch eine geeignete Form der flächigen Struktur, des Turmes und/oder des Rotors der Windkraftanlage kann erreicht werden, dass sich der Rotor selbstständig immer in die Windrichtung dreht. Der Turm kann unterschiedliche Formen aufweisen, z. B. zylinderförmig, aber auch tropfenförmig verkleidet, sodass der Turm sich (mit dem Rotor) selbstständig in den Wind stellt. Eine solche Spezialform des Turmes wird vor allem bei den drehbaren Turmvarianten angewendet, da dies neben der Minimierung der Windlasten dazu führt, dass sich der Turm selber in den Wind dreht. Der Turm kann starr mit der flächigen Struktur verbunden sein oder drehbar durch die flächige Struktur geführt werden. Je nach dem ist das Ballastgewicht durch mindestens ein separates Teil oder durch die Verlängerung des Turms mit der flächigen Struktur verbunden. Das separate Teil kann ebenfalls turmähnlich und starr sein, aber auch flexibel, wie z. B. eines oder mehrere Seile oder Ketten. Ist das Ballastgewicht durch die Verlängerung des Turms mit der flächigen Struktur verbunden, so dreht es sich gegebenenfalls mit der Verlängerung des Turms. Der Turm und die Verlängerung des Turms können durch zwei Lager ober- und unterhalb der flächigen Struktur mit ihr verbunden sein, oder nur einen oberen oder unteren Anschlag aufweisen, der, je nach Auftrieb des Turms und seiner Verlängerung, ein Durchrutschen des Turms und seiner Verlängerung nach unten oder oben verhindert.
Das Ballastgewicht, auch Trimmkörper genannt, kann aus unterschiedlichen Materialien bestehen und es kann vormontiert oder ein Hohlkörper sein, der nachträglich mit Material gefüllt wird, wie z. B. feste Stoffe, Flüssigkeiten oder fließfähige Stoffe, die sich später verfestigen, wie z. B. Beton. Das nachträgliche Befüllen im tiefen Wasser lässt einen einfachen Transport der „leer” fast waagrecht treibenden Komponenten vom Ufer aus durch seichtes Wasser mit nachträglich anzubauenden flächigen Strukturen zu. Die Befüllung kann also im tiefen Wasser erfolgen, so dass die Senkrechtstellung der Komponenten erst nach dem Befüllen des Ballastkörpers eintritt. Auf diese Weise wird Transport, Aufbau und Montage der Vorrichtung erleichtert und die Kosten reduziert.
Das Volumen des Ballastgewichts, seine Form, sein Füllstand und/oder das Füllmaterial können sowohl einmal an die Betriebsbedingungen angepasst werden, als auch aktuell an die Betriebssituation (Tide, Unwetter) angepasst werden, indem z. B. ein fließfähiger Stoff zwischen dem Ballastgewicht und dem Turm oder der flächigen Struktur hin und hergepumpt wird. Das Ballastgewicht kann direkt an den Turm bzw. seine Verlängerung anstoßen, oder den Turm bzw. seine Verlängerung ganz oder teilweise umgeben.
Die flächige Struktur kann im Seebett durch unterschiedliche flexible Verankerungsmöglichkeiten verankern werden. Die Verankerung dient dazu, dass die Vorrichtung an einem Ort gehalten wird. Durch das Ballastgewicht liegt der Schwerpunkt der gesamten Einheit so tief, dass darüber hinaus nur verhältnismäßig geringe Kräfte von den Verankerungsmitteln aufgenommen werden müssen. Auf diese Weise werden das Seebett und seine Lebewesen weder durch aufwändig einzurammende und tiefgehende Verankerungen beschädigt, noch ist es nötig, durch großflächige Betonierungen das Seebett zu versiegeln. Die Verankerungsmöglichkeiten ermöglichen darüber hinaus eine Anpassung an Gezeiten, Unwetter, Strömungen usw. Die Verankerungsmöglichkeiten bestehen aus Verbindungsmitteln und Ankersystemen. Die Verbindungsmittel zwischen der flächigen Struktur und den Ankersystemen kann aus unterschiedlichen Materialien in Seilform, Kettenform oder auch durch gelenkig gelagerte, starre Teile umgesetzt werden. Möglich sind z. B. Rohre oder andere Profile, die beweglich an der flächigen Struktur und an der oder den Ankersystemen befestigt sind. Die Ankersystem können ein oder mehrere (Halte-)Anker, z. B. Schwerlastanker oder speziell geformte Anker (wie im Schiffbau), oder eingebrachte Gegenstände im Seebett, wie z. B. Rohre, Spreizanker, Stäbe, Pfähle, Bohrpfähle und ähnliches sein.
Die flächige Struktur könnte auch durch eine vorgespannte Verankerungsmöglichkeit als Halbtaucher ganz oder teilweise unter die Wasseroberfläche gezogen und fixiert werden, wobei das Ballastgewicht eine zusätzliche Stabilisierung der gesamten Einheit bewirkt. Bevorzugt ist eine flächige Struktur, die selber einen tiefen Schwerpunkt aufweist, also z. B. zu zwei Dritteln unter Wasser liegt. Auf diese Weise ist die flächige Struktur stabiler und das Schaukeln bzw. die Gefahr des Kippens/Kenterns der flächigen Struktur wird verringert.
Die flächige Struktur kann eine oder mehrere Windmühlen tragen. Bei der Montage von mehreren Windmühlen mit einem oder mehreren zusammen gekuppelten Einzelschwimmern ist das Ballastgewicht im Zentrum der Lastannahme unabhängig von den Türmen oder mit einem im Zentrum stehenden Turm anzuordnen. Das Ballastgewicht kann aber auch aufgeteilt werden und sich unter jedem Turm befinden oder unter dem Schwerpunkt einer Gruppe von Türmen. Das Ballastgewicht kann ohne eine starre Verbindung im Zentrum der schwimmenden Struktur untergehängt werden. Hierzu kann das Ballastgewicht starr mit der Struktur verbunden werden oder durch Ketten, Seile oder Rohrverbindungen hängend mit der Struktur verbunden werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen gezeigt, wobei
1 eine flächige Struktur mit einer Windkraftanlage von oben und entlang des Schnitts A-A zeigt,
2 eine weitere flächige Struktur mit einer Windkraftanlage von oben und entlang des Schnitts A-A zeigt,
3 eine weitere flächige Struktur mit einer Windkraftanlage von oben und entlang des Schnitts A-A zeigt,
4 eine flächige Struktur mit drei Windkraftanlagen von oben und entlang des Schnitts A-A zeigt,
5 noch eine weitere flächige Struktur mit drei Windkraftanlagen von oben und entlang des Schnitts A-A zeigt,
6 noch eine weitere flächige Struktur mit drei Windkraftanlagen von oben und entlang des Schnitts A-A zeigt,
7a bis d ein Verfahren zum Ausbauen der Vorrichtung zeigt,
8a bis c ein weiteres Verfahren zum Ausbauen der Vorrichtung mit einem teleskopartigen Rohr zeig,
9a und b Detailansichten der Lager zeigt, und
10 mögliche andere Schwimmkörperformen zeigen.
1 zeigt einen Rotor 10 mit Rotorblättern 12. Der Rotor 10 befindet sich auf einem Turm 20, der zweiteilig mit einem Montageflansch 24 ausgeführt ist. Im Wasser liegt eine viereckige, flächige Struktur 30. In diesem Ausführungsbeispiel verläuft eine Verlängerung 22 des Turms 20 durch die flächige Struktur 30. Die Verlängerung 22 ist über einen oberen Stopper 32 mit der flächigen Struktur 30 verbunden. Die Verlängerung 22 des Turms 20 unterhalb der Wasseroberfläche ist über einen unteren Stopper 34 mit der flächigen Struktur 30 verbunden. An der Verlängerung 22 des Turms 20 unterhalb der Wasseroberfläche befindet sich das Ballastgewicht 40. Die gesamte Einheit ist durch eines oder mehrere Verbindungsmittel 36 und Ankersysteme 39 mit dem Grund verbunden. Die Verbindungsmittel 36 sind am unteren Stopper 34 der flächigen Struktur 30 und/oder an der flächigen Struktur 30 selber befestigt. Der Turm 20 und seine Verlängerung 22 kann aber auch einteilig ausgebildet sein.
1 zeigt eine Ausführungsform, bei der keine axiale Rotation der Komponenten möglich ist. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der sowohl der Turm 20, seine Verlängerung 22, das Ballastgewicht 40, als auch die flächige Struktur 30 axial um die Längsachse des Turms 20 rotieren können. Der Turm 20 mit seiner Verlängerung 22 und die flächige Struktur 30 sind sowohl gemeinsam, als auch unabhängig voneinander drehbar. Der Rotor 10 kann drehbar sein. Dafür werden die Stopper 32 und 34 gemäß 1 durch ein Doppellager 37 ersetzt.
Ein unterschiedliches Drehen der schwimmenden Struktur 30 z. B. in die Strömung und des Turms 20 mit dem Rotor 10 in den Wind ist also möglich (siehe 2). Hierzu wird das Doppellager 37 (siehe auch 9b) aus einem oberen Lager 37a und einem unteren Lager 37c vorgesehen, welches gegen eine Haltestruktur 37b unterschiedliche Bewegungen der schwimmenden Struktur 30 und des Turms 20 mit seiner Verlängerung 22 zulässt. Die Lager 37 können als Gleitlager, Nadellager, Walzlager, Kugellager oder mögliche andere Lager ausgebildet sein. Die Befestigung der schwimmenden Struktur 30 mit dem Seebett erfolgt an der Haltestruktur 37b, welches sich zwischen den Lagern 37a und 37c befindet.
3 zeigt eine Ausführungsform, bei der nur der Turm 20, nicht aber die flächige Struktur 30 axial um die Längsachse des Turms 20 rotieren kann. Auch die Verlängerung 22 des Turms 20 und das Ballastgewicht 40 sind drehbar. Der Turm 20 ist über ein bewehrtes Lager 38 in der flächigen Struktur 30 gelagert (siehe auch 9a). Die Verbindungsmittel 36 können am Lager 38 und/oder an der flächigen Struktur 30 befestigt sein. Für das Drehen des Turms 20 mit dem Rotor 10 gegenüber der stillstehenden flächigen Struktur 30 ist das Lager 38 zwischen dem Turm 20 und der flächigen Struktur 30 angeordnet, so dass sich der Turm 20 in der flächigen Struktur 30 drehen kann. Dieses Lager 38 kann als Gleitlager, Nadellager, Walzlager, Kugellager oder mögliche andere Lager ausgebildet sein. Die Befestigung der schwimmenden Struktur 30 mit dem Seebett erfolgt an der schwimmenden Struktur 30 und/oder am Lager 38.
Bei den Ausführungsformen der 1 bis 3 liegt der hydrostatische Auftriebspunkt der flächigen Struktur 30 im Mittel- bzw. Symmetriepunkt der flächigen Struktur 30, durch den auch der Turm 20 und eine gedachte Verlängerung des Ballastgewichts 40 verlaufen. In den folgenden Ausführungsformen der 4 bis 7 liegt der hydrostatische Auftriebspunkt der flächigen Struktur 30 ebenfalls im Mittel- bzw. Symmetriepunkt der flächigen Struktur 30, die Türme 20 und die gedachte Verlängerung des Ballastgewichts 40 verlaufen aber nicht zwingend durch den hydrostatischen Auftriebspunkt der flächigen Struktur 30.
4 zeigt eine dreieckige, flächige Struktur 30, die drei Türme 20 mit Rotoren 10 trägt. Unter jedem Turm 20 befindet sich ein Ballastgewicht 40. Die Türme 20 sind durch bewehrte Lager 38 drehbar mit der stillstehenden, flächigen Struktur 30 verbunden. Damit sind die Türme 20, ihre Verlängerungen 22 und ihre Ballastgewichte 40 drehbar. Die Verbindungsmittel 36 sind am bewehrten Lager 38 und/oder an der flächigen Struktur 30 befestigt.
5 zeigt ebenfalls eine flächige Struktur 30, die drei Türme 20 mit Rotoren 10 In diesem Fall befindet sich das Ballastgewicht 40 aber nicht aufgeteilt unter jedem Turm 20, sondern im Zentrum der Lastannahme unabhängig von den Türmen 20. Das Ballastgewicht 40 ist über ein Doppellager 37 mit der flächigen Struktur 30 verbunden. Hierzu besteht das Doppellager 37 aus einem oberen Lager 37a und einem unteren Lager 37c, welches gegen eine Haltestruktur 37b unterschiedliche Bewegungen der schwimmenden Struktur 30 und des Turms 20 zulässt. Die Verbindungsmittel 36 sind an der Haltestruktur 37b des Doppellagers 37 befestigt. In diesem Fall sind unter den Türmen 20 keine weiteren Ballastgewichte 40 nötig. Die Türme 20 sind über obere 32 und untere Stopper 34 mit der flächigen Struktur 30 verbunden. Die Türme 20 sind nicht drehbar. Drehbar sind lediglich die flächige Struktur 30 und das Ballastgewicht 40.
6 zeigt eine ähnliche Anordnung mit einer flächigen Struktur 30 und drei Türmen 20. Das Ballastgewicht 40 befindet sich im Zentrum der Lastannahme und ist über ein Doppellager 37 drehbar mit der flächigen Struktur 30 verbunden. Die Türme 20 sind über bewehrte Lager 38 mit der flächigen Struktur 30 verbunden. Drehbar sind hier sowohl die flächige Struktur 30 als auch die Türme 20. Die Türme 20 und die flächige Struktur 30 sind sowohl gemeinsam, als auch unabhängig voneinander drehbar. Die Verbindungsmittel 36 sind an der Haltestruktur 37b des Doppellagers 37 befestigt.
Zum Aufbau der Vorrichtung ist es möglich, dass der Unterwasserteil des Turms 20 bzw. seiner Verlängerung 22 mit dem Flansch 24 als teleskopartige Verbindung küstennah, möglicherweise bereits an der Kaikante, in die fertige flächigen Struktur 30 mit den Lagern oder Verbindungen eingefügt wird, dann die gesamte Vorrichtung zum Einbauort verschleppt wird, die Transporthilfen gelöst werden, das Unterwasserteil in voller Länge nach unten ausgefahren wird, und der noch „leere” Ballastbehälter oder -trog 42 am Einbauort gefüllt wird, um das Ballastgewicht 40 zu bilden. Dabei ist eine weitgehend komplette Vorfertigung der flächigen Struktur 30 und des teleskopartigen Unterwasserteils (nicht ausgefahren) mit dem Ballasttrog aus z. B. Geotextil, stahlverstärktem Gewebe, Kunststoff oder einem anderen Werkstoff ohne eingefüllten Ballast in einem geschützten Montagebereich durchzuführen.
Die 7a bis d zeigen ein Verfahren zum Aufbauen der Vorrichtung. Die flächigen Struktur 30 und die Verlängerung 22 des Turms 20 mit dem noch „leeren” Ballasttrog 42 werden waagrecht durch das Wasser transportiert. Wie in 7a gezeigt, wird die Verlängerung 22 mit dem Ballasttrog in Pfeilrichtung in eine Montageöffnung der flächigen Struktur 30 eingeführt bzw. eingeschwommen. Der Ballasttrog 42 und möglicherweise die Verlängerung 22 werden mit einem fließfähigen, sich später verfestigenden Material befüllt, sodass sich, wie in der 7b gezeigt, die Verlängerung 22 aus der Waagrechten in die Senkrechte dreht. 7c zeigt die Verlängerung 22 senkrecht zur Wasseroberfläche. Man erkennt den Schwimmer im Inneren der flächigen Struktur 30, den Montageflansch 24 am Ende der Verlängerung 22 und einen oberen Stopper 32, der das Durchsinken der Verlängerung 22 durch die flächigen Struktur 30 verhindert. Wie in 7d gezeigt, wird die Montageöffnung schlussendlich verschlossen. Die Montageöffnung kann schlitzförmig sein, es kann aber auch ein Loch genügen.
8 zeigt das teleskopartige Rohr, was die Verlängerung 22 des Turms 20 bildet. In 8a wird das teleskopartige Rohr z. B. mithilfe eines Krans in eine Öffnung der flächigen Struktur 30 eingesetzt. Die Detailansicht zeigt einen Montageflansch 26 an der flächigen Struktur 30, zur Verbindung mit dem Turm 20 und Stopperkörper 28, die als Transporthilfe dienen und bei der Montage entfernt werden. Nach dem Entfernen der Stopperkörper 28 wird das teleskopartige Rohr, welches die Verlängerung 22 bildet, wie in 8b gezeigt, ausgefahren. Schlussendlich, wie in 8c gezeigt, wird der Ballasttrog 42 durch das das teleskopartige Rohr befüllt und bildet das Ballastgewicht 40. Der Ballasttrog 42 kann zylinderförmig und z. B. mit einer festen Umrandung versehen sein, oder aus einem verformbaren Gewebe bestehen. Ein solches Gewebe kann, ähnlich einer Socke, durch eine Manschette an der Verlängerung 22, oder bei einer einteiligen Konstruktion an dem Turm 20 befestigt sein.
9a zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei der die flächige Struktur 30 stillsteht, der Turm 20 und seine Verlängerung 22 aber axial um die Längsachse des Turms 20 rotieren können. Der Turm 20 bzw. bei einer zweiteiligen Konstruktion seine Verlängerung 22, ist über ein Lager 38 mit der flächigen Struktur 30 verbunden. 9b zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei der der Turm 20, seine Verlängerung 22 und die flächige Struktur 30 axial um die Längsachse des Turms 20 rotieren können. Der Turm 20 bzw. seine Verlängerung 22 und die flächige Struktur 30 sind sowohl gemeinsam, als auch unabhängig voneinander drehbar. Die Verlängerung 22 des Turms 20 ist über ein Doppellager 37 mit der flächigen Struktur 30 verbunden. Das Doppellager 37 besteht aus einem oberen Lager 37a, einem unteren Lager 37c und einer Haltestruktur 37b, die sich zwischen dem oberen Lager 37a und dem unteren Lager 37c befindet.
Die Haltestruktur 37b kann eine Verankerungsvorrichtung zur Befestigung der Verbindungsmittel 36 aufweisen. Die Bestandteile der Lager und/oder Teile der Verlängerung 22 und der flächigen Struktur 30 können beschichtet sein, z. B. mit Teflon oder ähnlichem.
10 zeigt mögliche andere Schwimmkörperformen. Außer der gezeigten Trapez-, der Ellipsen-, der Kreis- und der halbrunden Form mit einer zulaufenden Spitze sind aber auch alle anderen denkbaren Formen möglich. Von den gezeigten Beispielen erlaubt die Trapez- und die halbrunde Form mit der zulaufenden Spitze ein selbstständiges Ausrichten der flächigen Struktur 30 in den Wind und/oder in die Strömung, solange diese Bewegung nicht durch mehrfache Verbindungsmittel 36 und Ankersysteme 39 verhindert wird.
Es wird eine Turmhöhe zwischen 50 und 150 Metern erwartet. Die Fläche der flächigen Struktur 30 hängt von vielen Faktoren ab, z. b. von den Wellen, der Windlast, der Wassertiefe, dem Ballastgewicht 40 und dem Gewicht des Turms 20. Die flächige Struktur 30 sollte einen gewissen Freibord aufweisen. Die flächige Struktur 30 kann z. B. aus Betonschwimmkörpern mit Styroporeinlagen bestehen. Möglich sind auch Wandungen aus Stahlbeton oder Faserwerkstoffen und insbesondere textilbewehrter Beton. Das Füllmaterial kann Kunststoff, Schaum und ähnliches sein. Die flächige Struktur kann unterschiedliche Profile aufweisen, wie z. B. Kasten-, Dreiecks- oder U-Profile. Die Profile können mit Verstrebungen und/oder Beschichtungen versehen sein. Das Ballastgewicht, der Turm, seine Verlängerung und das separates Teil können aus Beton, Stahl, anderen Legierungen, Faserwerkstoffen und ähnlichem bestehen.

Claims

Schwimmende Vorrichtung zum Tragen mindestens eines Turms (20) im Wasser, umfassend eine flächige Struktur (30) zur Stabilisierung der Vorrichtung auf der Wasseroberfläche, wobei der mindestens eine Turm (20) durch die flächigen Struktur (30) getragen wird, und mindestens ein Ballastgewicht (40), dass so unter der flächigen Struktur (30) angeordnet ist, dass der Schwerpunkt der gesamten Vorrichtung unterhalb des hydrostatischen Auftriebspunkt der flächigen Struktur (30) liegt, sodass der mindestens eine Turm (20) im Wesentlichen senkrecht zur Wasseroberfläche steht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Turm (20) einen Rotor (10) einer Windkraftanlage trägt.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die flächige Struktur (30) und/oder der mindestens eine Turm (20) so geformt sind, dass sich die Vorrichtung in den Wind dreht.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der mindestens eine Turm (20) starr mit der flächigen Struktur (30) verbunden ist, sodass sich der Turm (20) mit der flächigen Struktur (30) dreht.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der mindestens eine Turm (20) drehbar durch die flächige Struktur (30) geführt wird, sodass sich der Turm (20) relativ zu der flächigen Struktur (30) dreht.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das mindestens eine Ballastgewicht (40) durch mindestens ein separates Teil oder durch eine Verlängerung (22) des mindestens einen Turms (20) mit der flächigen Struktur (30) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Volumen des mindestens einen Ballastgewichts (40), sein Füllstand und/oder das Füllmaterial an die Betriebsbedingungen anpassbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung durch flexible Verankerungsmöglichkeiten (36) vor Ort gehalten wird.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung durch vorgespannte Verankerungsmöglichkeiten als Halbtaucher teilweise unter die Wasseroberfläche gezogen und fixiert wird.
Verfahren zum Aufbauen der Vorrichtung nach Anspruch 1, umfassend die folgenden Schritte: Transport der flächigen Struktur (30), mindestens einer Verlängerung (22) des mindestens einen Turms (20) und des mindestens einen Ballastgewichts (40) durch das Wasser, Verbinden der einzelnen Komponenten, und Befüllen des mindestens einen Ballastgewichts (40) mit einem fließfähigen, sich später verfestigenden Material, sodass sich die mindestens eine Verlängerung (22) im Wesentlichen senkrecht zur Wasseroberfläche aufstellt.