DE102011018425A1

DE102011018425A1 - Gravitations-Kraftwerk - Energieerzeugung mittels Auftriebskräften und Gravitationskräften

Info

Publication number: DE102011018425A1
Application number: DE102011018425A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2012-11-22

Abstract

In einem beliebig großen und tiefen Wasser-Bassin, in einem See oder dem Meer wird in einen kubischen, geschlossenen, elastischen Kunststoff-Behälter mittels einer künstlich erzeugten separaten Luftblase mit deren Auftrieb Wasser in den Behälter gesaugt. Dieser kubische, von allen Seiten geschlossene Behälter mit beliebigen Ausmaßen ist am Boden befestigt. Der elastische Behälter selber befindet sich in einem relativ leichten, viereckigen, korbartigen und wasserdurchlässigen Gerüst, das den elastischen, wasserdichten Behälter von allen Seiten begrenzt. Der obere Teil des Behälters besteht aus einem schweren Deckel mit einer Turbine in seiner Mitte. Die Größe der Luftblase ist so bemessen, dass sie mit Druckluft vollständig aufgepumpt, so viel Auftrieb erzeugt, um den schweren Deckel mit der Turbine damit nach oben zu bewegen. Die Pressluftblase hat nach einiger Zeit die Größe des Rauminhalts äquivalent der Masse des Gewichtes, das von oben drückt. Noch mehr eingepresste Luft lässt die Platte und die darin befindliche...

Description

Bei dem hier als Patent anzumeldenden Gravitations-Kraftwerk geht es um das Grundprinzip der Energiegewinnung und Energieerzeugung mittels Auftrieb einer Pressluftblase im Wasser unter einem Deckel bei anschließender Ausnutzung der Erdanziehung, also der Gravitation.
Eine schwerere Platte, in deren Mitte sich eine Turbine befindet, wird durch eine Luftblase unter der Platte mittels Auftrieb nach oben gedrückt und anschließend nach entleeren der Luftblase durch die Erdanziehung wieder nach unten getrieben.
Bei dem Durchströmen des Wassers durch die Turbine wird elektrischer Strom erzeugt, von dem ein Teil wieder verwendet wird zum erzeugen der nächsten Luftblase, die den Deckel mit Turbine wieder nach oben treibt in die Ausgangsstellung.
Text zur Zeichnung Nr. 1
In einem beliebig großen und tiefen Wasser-Bassin, in einem See oder dem Meer wird in einen kubischen, geschlossenen, elastischen Kunststoff-Behälter mittels einer künstlich erzeugten separaten Luftblase mit deren Auftrieb Wasser in den Behälter gesaugt.
Dieser kubische, von allen Seiten geschlossene Behälter mit beliebigen Ausmaßen ist am Boden befestigt. Der elastische Behälter selber befindet sich in einem relativ leichten, viereckigen, korbartigen und wasserdurchlässigen Gerüst, das den elastischen, wasserdichten Behälter von allen Seiten begrenzt.
Der obere Teil des Behälters besteht aus einem schweren Deckel mit einer Turbine in seiner Mitte. Die Größe der Luftblase ist so bemessen, dass sie mit Druckluft vollständig aufgepumpt, so viel Auftrieb erzeugt, um den schweren Deckel mit der Turbine damit nach oben zu bewegen.
Die Pressluftblase hat nach einiger Zeit die Größe des Rauminhalts äquivalent der Masse des Gewichtes, das von oben drückt. Noch mehr eingepresste Luft lässt die Platte und die darin befindliche Turbine dann nach oben steigen. Gleichzeitig entsteht in dem Behälter Tendenz zu Vakuum, welches bewirkt, dass Wasser angesaugt wird.
Die elektrische Energie für den Pressluftgenerator wird hauptsächlich von kleineren an den Seiten befindlichen Turbinen durch das selbsttätige Einströmen des Wassers in den Behälter erzeugt. Diese Energie wird später ausschließlich für die Erzeugung von Pressluft investiert.
Sobald die Gewichtplatte aufgrund des Auftriebs der darunter befindlichen Luftblase ihre höchste mögliche Position erreicht, und der elastische Behälter damit seine größte Ausdehnung erreicht hat, im oberen Teil mit Luft und dem weitaus größten Teil mit Wasser vollständig gefüllt ist, werden die kleinen Turbinen an den Seiten geschlossen, so dass dort kein Wasser austreten kann.
Bei geöffneter Turbine in der Deckplatte, und nach vollständigem Ablassen der Pressluft, lässt die Gravitation sowohl die Gewichtsplatte als auch die in ihrer Mitte eingebaute Turbine wieder nach unten sinken, wobei zunächst die Luftblase durch die Turbine entweicht und danach das Wasser mit sehr hohem Druck, entsprechend dem Gewicht der Deckplatte, durch die Turbine gedrückt wird, bis zu einer vorgegebenen maximalen Tiefe der Deckplatte, damit der elastische Behälter nicht zu sehr zusammengedrückt und gequetscht wird. Seitlichen Halt gibt dabei der äußere Korb, der das gesamte System umgibt, der aber nicht sehr stabil und schwer sein muss, weil der Innendruck des Innenbehälters nicht sehr groß ist.
Die Faltung des starken, elastischen Kunststoffbehälters kann einfach durch Zufall erfolgen, es kann aber auch ein aufwendiger, geordneter und Balgenbehälter sein, wie beispielsweise der Balgen bei einem Akkordeon.
Die Turbine erzeugt bei dem Absinken nun elektrischen Strom, der unmittelbar ins Netz eingespeist werden kann. Das Ganze geschieht in einem wiederkehrenden Zyklus, der vollständig automatisiert werden kann. Zusätzlicher Energieaufwand für die Presslufterzeugung wird vom eigenen System erzeugt. Zur Wasseroberfläche ist ein Schnorchel erforderlich der die benötigte Luft liefert.
Das Kraftwerk bleibt während des gesamten Betriebes unterhalb des Wasserspiegels und ist somit optisch nicht wahrnehmbar. Es beeinflusst in keiner Welse die Umwelt, sondert keinerlei Stoffe in die Umwelt ab und behindert durch seine mögliche Tiefe unter dem Meeresspiegel auch nicht die Schifffahrt, falls es im Meer installiert wird.
Dieser gesamte physikalische Vorgang, der dazugehörige Mechanismus und die dadurch erreichte Energiegewinnung durch Auftrieb und Gravitation sind das, was hier als Patent angemeldet werden soll.
Das Ganze ist kein „Perpetuum_mobile”, denn die Energie wird zum einen erzeugt durch den Auftrieb der Luftblase, mittels der unten Wasser in den Behälter ansaugt wird, zum anderen durch die sich anschließende gravitätische Erdanziehung des schweren Gewichtdeckels, der die Turbine antreibt.
Der optimale Durchmesser des Behälters bei gleichbleibender Schwere des Deckels und gleicher Presseluftmenge ist dann erreicht, wenn mehr elektrische Energie erzeugt wird, als für die Erzeugung der Pressluft für den Auftrieb benötigt wird.
Text zur Zeichnung Nr. 2
Der Zustand 1 der Anlage zeigt ein festes viereckiges Gefäß aus einem durchlässigen Drahtgeflecht als Ummantelung und Gesamtbehälter der Anlage.
In diesem Kubus, der lediglich seitlichen Halt bieten soll, befindet sich ein flexibler, vierkantiger, sackartiger Behälter aus PVC oder einem anderen faltbaren sehr stabilen Material.
Am oberen Ende des sackartigen Behälters befindet sich ein schwerer viereckiger Deckel als Gewicht, in dessen Mitte sich eine Öffnung befindet, die eine Turbine enthält, die der Stromerzeugung dient.
Direkt unterhalb der Turbine befindet sich eine geschlossene Luftblase, die so bemessen ist, dass sie dem Gewicht Auftrieb gab und nach oben gedrückt hat, während die Turbine geschlossen war. Die Turbine könnte auch geöffnet sein, würde aber beim Auftrieb keinen großen Wirkungsgrad haben.
Damit in dem Behälter kein Vakuum entsteht, sind mit einigem Abstand über dem Grund, mehrere kleinere Turbinen in den elastischen Behälter eingefügt, die für den Wasserausgleich sorgen, wenn die Luftblase per Druckluft nach oben steigt.
Sind die Gewichte mit Hilfe der Luftblase so weit aufgestiegen, so dass der gesamte Behälter unterhalb der Luftblase mit Wasser gefüllt ist, kann die obere Turbine geöffnet werden und die unteren Turbinen, durch die das Wasser eingeströmt ist, werden gleichzeitig geschlossen.
Wird die obere Turbine geöffnet, entweicht zunächst sehr schnell die gepresste Luft aus der Blase. Sobald der Wasserspiegel des Behälters die Turbine erreicht hat, entsteht eine gleichmäßige Stromerzeugung mit sehr großer Kraft entsprechend der gravitätischen Erdanziehung des Deckels.
Text zur Zeichnung Nr. 3
Während das Wasser aus dem unteren Behälter durch die Turbine nach oben entweicht, entsteht ein gleichmäßiger elektrischer Strom, der ins Netz abgeführt wird, mit dem auch die Offshore-Windkraftanlagen verbunden sind.
Während die Gravitation den Deckel mit Gewichten und Turbine langsam nach unten sinken läßt, faltet sich der PVC-Behälter gleichmäßig innerhalb der Maschendraht-Konstruktion, die als relativ dünnes Außengestell dem Ganzen Halt gibt.
Diese Außenkonstruktion braucht nicht sehr stabil zu sein, da keine großen seitlichen Drücke aus der Gesamtfläche entstehen, weil zu jeder Zeit der Überdruck durch die Turbine entweicht.
Die Entleerung des Kunststoffbehälters hat ihre Grenze da, wo die übereinandergeschichtete Folie den Abwärtstrend der Gewichte anfängt zu behindern.
Ab einer bestimmten Stelle wird daher das Abwärtsgleiten der Gewichte und somit der Turbine durch senkrecht stehende Stempel, oder einen anderen Mechanismus gestoppt.
Der Stromerzeugungsvorgang ist damit in diesem Zyklus beendet.
Text zur Zeichnung Nr. 4
Der Deckel mit Gewichten und die Turbine haben ihren Endpunkt erreicht. Senkrecht stehende Stempel, die gegen die Gewichte von unten drücken, verhinderten, dass die Folie zu stark zusammengedrückt und eventuell beschädigt wurde.
Nun werden die seitlichen, kleineren Turbinen geöffnet. Gleichzeitig wird Pressluft in die obige Lustkammern gepumpt, mit Energie, die beim letzten Hochfahren der Gewichte von den kleinen Turbinen durch das Eindringen des Wassers erzeugt wurde, als sich das Gewicht nach oben bewegte.
Der erzeugte Strom der kleinen Turbinen wird in Akkus gespeichert, die wiederum Bestandteil der Gewichte sind.
Die Akkus sollen möglichst so dimensioniert sein, dass sie autark die Pressluft für das System erzeugen. Der von der großen Turbine erzeugte Strom geht komplett in das Netz.
Die Luftbehälter sind so dimensioniert und werden mit so viel Pressluft eingepumpt, bis sich die Turbine und die Gewichte automatisch ohne weitere Energiezufuhr nach oben bewegen, bis der Kunststoffbehälter seine volle Ausgangs-Höhe mit Wasser erreicht hat.
Dann werden die unteren Turbinen wieder geschlossen und der Vorgang beginnt von wieder mit dem Öffnen der oberen großen Turbine. Der Stromerzeugungs-Zyklus beginnt von Neuem.
Wenn mehrere Anlagen zeitlich verschoben aktiv sind, entsteht ein gleichmäßiger Strom als völlig autarkes System.
Energie wird lediglich für die Herstellung der Pressluft benötigt, die durch ein relativ dünnen Schlauch von der Wasseroberfläche wie bei einem Schnorchel angesaugt wird.
Alternative Behälterformen
Zu Zeichnungen Nr. 5 und Nr. 6
Statt des losen Behälters aus Drahtgeflecht kann der Außenbehälter auch aus stabilem, festem Material bestehen und die Platte mit Gewichten, Luftbehältern und Turbine direkt mit der Außenhaut möglichst wasser- und luftdicht verbunden werden, um Verluste zu vermeiden.
Dann gleitet die Platte und Turbine direkt an der Außenhaut herab, wobei kein Wasser an den Seiten durchgedrückt werden sollte, weil dieses die Leistung der Turbine mindern würde.
Bei dieser Version der Anlage erübrigt sich der elastische Innenbehälter, dürfte aber technisch sehr viel aufwendiger zu erstellen sein, da es sich um einen festen, stabilen Behälter handeln würde. Der feste Behälter erfordert daher mehr Präzision bei der Installation und mehr Aufwand bei der Wartung.
Der grundsätzliche Aufbau, ob mit elastischem Innenbehälter, einem kugelförmigen Behälter, oder einem festen Behälter, ist hierbei zweitrangig.
Entscheidend ist, dass mit diesem System durch Auftrieb und gravitätische Kräfte elektrische Energie erzeugt wird.

Claims

In einem beliebig großen und tiefen Wasser-Bassin, in einem See oder dem Meer wird in einen kubischen, geschlossenen, elastischen Kunststoff-Behälter mittels einer künstlich erzeugten separaten Luftblase mit deren Auftrieb Wasser in den Behälter gesaugt. Dieser kubische, von allen Seiten geschlossene Behälter mit beliebigen Ausmaßen ist am Boden befestigt. Der elastische Behälter selber befindet sich in einem relativ leichten, viereckigen, korbartigen und wasserdurchlässigen Gerüst, das den elastischen, wasserdichten Behälter von allen Seiten begrenzt. Der obere Teil des Behälters besteht aus einem schweren Deckel mit einer Turbine in seiner Mitte. Die Größe der Luftblase ist so bemessen, dass sie mit Druckluft vollständig aufgepumpt, so viel Auftrieb erzeugt, um den schweren Deckel mit der Turbine damit nach oben zu bewegen. Die Pressluftblase hat nach einiger Zeit die Größe des Rauminhalts äquivalent der Masse des Gewichtes, das von oben drückt. Noch mehr eingepresste Luft lässt die Platte und die darin befindliche Turbine dann nach oben steigen. Gleichzeitig entsteht in dem Behälter Tendenz zu Vakuum, welches bewirkt, dass Wasser angesaugt wird. Die elektrische Energie für den Pressluftgenerator wird hauptsächlich von kleineren an den Seiten befindlichen Turbinen durch das selbsttätige Einströmen des Wassers in den Behälter erzeugt. Diese Energie wird später ausschließlich für die Erzeugung von Pressluft investiert. Sobald die Gewichtplatte aufgrund des Auftriebs der darunter befindlichen Luftblase ihre höchste mögliche Position erreicht, und der elastische Behälter damit seine größte Ausdehnung erreicht hat, im oberen Teil mit Luft und dem weitaus größten Teil mit Wasser vollständig gefüllt ist, werden die kleinen Turbinen an den Seiten geschlossen, so dass dort kein Wasser austreten kann. Bei geöffneter Turbine in der Deckplatte, und nach vollständigem Ablassen der Pressluft, lässt die Gravitation sowohl die Gewichtsplatte als auch die in ihrer Mitte eingebaute Turbine wieder nach unten sinken, wobei zunächst die Luftblase durch die Turbine entweicht und danach das Wasser mit sehr hohem Druck, entsprechend dem Gewicht der Deckplatte, durch die Turbine gedrückt wird, bis zu einer vorgegebenen maximalen Tiefe der Deckplatte, damit der elastische Behälter nicht zu sehr zusammengedrückt und gequetscht wird. Seitlichen Halt gibt dabei der äußere Korb, der das gesamte System umgibt, der aber nicht sehr stabil und schwer sein muss, weil der Innendruck des Innenbehälters nicht sehr groß ist. Die Faltung des starken, elastischen Kunststoffbehälters kann einfach durch Zufall erfolgen, es kann aber auch ein aufwendiger, geordneter und Balgenbehälter sein, wie beispielsweise der Balgen bei einem Akkordeon. Die Turbine erzeugt bei dem Absinken nun elektrischen Strom, der unmittelbar ins Netz eingespeist werden kann. Das Ganze geschieht in einem wiederkehrenden Zyklus, der vollständig automatisiert werden kann. Zusätzlicher Energieaufwand für die Presslufterzeugung wird vom eigenen System erzeugt. Zur Wasseroberfläche ist ein Schnorchel erforderlich der die benötigte Luft liefert. Das Kraftwerk bleibt während des gesamten Betriebes unterhalb des Wasserspiegels und ist somit optisch nicht wahrnehmbar. Es beeinflusst in keiner Weise die Umwelt, sondert keinerlei Stoffe in die Umwelt ab und behindert durch seine mögliche Tiefe unter dem Meeresspiegel auch nicht die Schifffahrt, falls es im Meer installiert wird. Dieser gesamte physikalische Vorgang, der dazugehörige Mechanismus und die dadurch erreichte Energiegewinnung durch Auftrieb und Gravitation sind das, was hier als Patent angemeldet werden soll. Das Ganze ist kein „Perpetuum_mobile”, denn die Energie wird zum einen erzeugt durch den Auftrieb der Luftblase, mittels der unten Wasser in den Behälter ansaugt wird, zum anderen durch die sich anschließende gravitätische Erdanziehung des schweren Gewichtdeckels, der die Turbine antreibt. Der optimale Durchmesser des Behälters bei gleichbleibender Schwere des Deckels und gleicher Presseluftmenge ist dann erreicht, wenn mehr elektrische Energie erzeugt wird, als für die Erzeugung der Pressluft für den Auftrieb benötigt wird.