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Ein Wasserkraftwerk ist ein bekannter Kraftwerkstyp, bei welchem die kinetische Energie des Wassers in mechanische Energie und nachfolgend in elektrische Energie umwandelt wird. Diesbezüglich bekannte Kraftwerkstyp sind u. a. Gezeitenkraftwerke, welches insbesondere den Tidenhub nutzt, Meeresströmungskraftwerke, welches die kinetische Energie von Meeresströmungen nutzt, oder Wellenkraftwerk, welche im Unterschied zu einem Gezeitenkraftwerk, nicht der Tidenhub, sondern die Energie der kontinuierlichen Meereswellen selbst ausgenutzt.
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In Wasserkraftwerken kommen Wasserkraftmaschinen zum Einsatz, welche die im Wasser gespeicherte potentielle und/oder kinetische Energie in Arbeit umsetzen.
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Genutzt wird dabei insbesondere:
- – die potentielle Energie von Wasser von insbesondere aufgestauten Fließgewässern, wie Bächen, Flüssen, Strömen,
- – die kinetische Energie (Bewegungsenergie) des Wassers von Fließgewässern und
- – die Bewegungsenergie der Gezeiten, welche bedingt durch die Gravitation des Mondes das Meerwasser ansteigen und sinken lässt.
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Zu den Wasserkraftmaschinen gehören u. a. die Wasserturbine und das Wasserrad.
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Eine Wasserturbine wandelt die kinetische Energie des Wassers in mechanische Energie um. Diese erhaltene Drehbewegung wird beispielsweise zum Antrieb eines Generators, welcher der elektrischen Stromerzeugung dient, genutzt.
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Ein Wasserrad wird durch Wasserkraft in Rotation versetzt, dabei wird die potentielle und kinetische Energie des Wassers genutzt, um beispielsweise einen Generatoren von einem Wasserkraftwerk anzutreiben.
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Wasserkraftwerke, welche sowohl im Bereich der ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ), des Festlandsockels, auf hoher See, in Fließgewässern oder von Einmündungen von Gewässern ins Meer mit vergleichsweise geringem technischem Aufwand und geringen Kosten einsetzbar sind, sind nicht bekannt. In den vorgenannten Bereichen sind dabei unterschiedliche Strömungsarten der Meeresströmung, wie Meereswellen, Tidenhub, Auftrieb, Salinität oder Thermohalinität anzutreffen. Außerdem sind dort unterschiedliche Luftströmungen, wie Euler-Wind, geostrophischer Wind, Gradientenwind und zyklostrphischere Winde, und Gemische aus Wasser und Luft (Gischt) anzutreffen. Wasserkraftwerke, welche unterschiedliche Strömungsarten der Meeresströmung und zumindest teilwiese unterschiedliche Luftströmungen für die Erzeugung von elektrischem Strom nutzen sind nicht bekannt.
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Wasserkraftwerke für nur einige der o. g. Bereiche sind bekannt, jedoch technisch sehr aufwendig und haben sich im Praxisbetrieb nicht durchsetzen können, obwohl ein diesbezüglich hoher Bedarf seit längerem besteht.
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Bekannte Wasserkraftwerke sind üblicherweise ortsfest bzw. nicht an unterschiedlichsten Orten einsatzfähig.
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Es besteht ein großer Bedarf an der effektiven und kostengünstigen Erzeugung von elektrischem Strom, insbesondere der Verbesserung der Erhöhung des Umfangs dieser Erzeugung pro Erzeugungsort, ohne eine vergleichsweise Erhöhung der Installationskosten.
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Außerdem besteht ein erhöhter Bedarf an der Nutzung bisher nicht oder nur unzulänglich genutzter energetischer Ressourcen bzw. deren Kombination.
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Außerdem besteht ein hoher Bedarf, bisher nicht diesbezüglich erschlossene geografische Regionen, welche insbesondere noch nicht an regionale oder überregionale Verbundsysteme angeschlossen sind, ökonomisch effektiv elektrischen Strom zu erzeugen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wasserkraftwerk bereit zu stellen, welches die Nachteile des Standes der Technik überwindet, einen technisch einfachen Aufbau besitzt, ökonomisch effektiv elektrischen Strom erzeugen und universell einsetzbar ist.
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Insbesondere soll auch ermöglicht sein, am Ort bestehender Stromerzeugungsanlagen effektiver elektrischen Strom zu erzeugen oder neue Standorte erstmals nutzbar zu machen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Wasserkraftwerk mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
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Erfindungswesentlich ist, dass die eingesetzte Wasserkraftmaschine eine Wasserturbine ist, das Wasserkraftwerk an einem Fundament befestigbar ist, wobei das Fundament unterhalb der Meeres- oder Gewässeroberfläche angeordnet oder ein schwimmendes Fundament ist, und das Wasserkraftwerk mindestens ein Paar von zwei Wasserturbinen besitzt, wobei die Schaufeln des Schaufelkörpers der ersten Wasserturbine in eine Drehrichtung weisen und die Schaufeln des Schaufelkörpers der zweiten Wasserturbine in eine gegenläufige Drehrichtung weisen.
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Damit ist grundsätzlich ermöglicht:
- • Einsatz im Wasser in den unterschiedlichen Strömungsarten der Meeresströmungen (Abflüssen der Ströme ins Meer, Auftrieb, Salinität Thermohalinität, Tidenströmung,)
- • Einsatz in der Luft (in den unterschiedlichen Luftströmungen wie Euler-Wind, geostrophische Wind, Gradientwind, zyklostrophischen Winde und
- • Einsatz in den Gemischen des Wassers und der Luft (Wellen und Wellengemische mit Luft).
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Der Einsatz der Erfindung kann in den Zonen erfolgen
| Hohe See | außerhalb des Festlandsockels | > 200 sm |
| Festlandsockel | außerhalb der AWZ | > 200 sm |
| AWZ | Auschließliche Wirtschaftszone AWZ | 0 bis 200 sm |
| Anschlusszone | | 0–12 sm |
| Küstenmeer (Hoheitsgewässer) | | 0–12 sm |
| Basislinie | | 0 sm |
| innere Gewässer | | 0 -< sm |
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Die Unteransprüche 2 bis 15 geben weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Anspruch 1 wieder, ohne diese zu begrenzen.
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Bevorzugt ist, dass das Wasserkraftwerk an einem Fundament lösbar befestigbar ist.
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Die Erzeugung von elektrischem Strom erfolgt auf der Basis, dass die Befestigung des Wasserkraftwerkes, insbesondere am Bodengrund, lösbar erfolgt.
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Damit ist es ermöglicht, dass das erfindungsgemäße Wasserkraftwerk grundsätzlich ortveränderlich ist. Das erfindungsgemäße Wasserkraftwerk kann somit universell eingesetzt werden. Das erfindungsgemäße Wasserkraftwerk kann, u. a. unterhalb der Meeres- oder Gewässeroberfläche, beispielsweise am Boden des Gewässers, an ortsfesten oder ortsveränderlichen Bauwerken, wie Ölplattformen, Leuchttürmen oder Bojen, oder beispielsweise an ankernden Schiffen befestigt werden, um dort elektrischen Strom zu erzeugen und in üblicher Art und Weise bereitzustellen oder einzuspeisen.
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Dadurch ergeben außerdem sich weitere Vorteile, wie beispielsweise der Reduzierung der Kosten für die periphere Infrastruktur des Wasserkraftwerkes durch Nutzung bereits vorhandener. Durch Befestigung, Integration oder Kombination des erfindungsgemäßen Wasserkraftwerkes an bzw. mit bereits vorhandenen Energieerzeugungsanlagen, wie beispielsweise bestehende Solar- und/oder Windkraftanlagen und deren Einspeisungssystem für elektrischen Strom, kann u. a. der Investitionsaufwand reduziert werden.
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Durch diese bevorzugte lösbare Verbindung ist u. a. ermöglicht, dass das erfindungsgemäße Wasserkraftwerk in einfacher Art und Weise, beispielsweise aufgrund veränderter örtlicher, geografischer, meteorologischer oder wirtschaftlicher Bedingungen, an einen anderen Standort transportiert werden kann, wobei das Wasserkraftwerk selbst nicht demontiert werden muss.
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Außerdem ist ermöglicht, dass das erfindungsgemäße Wasserkraftwerk an einem beliebigen Ort, beispielsweise einem Trockendock, einer Plattform oder auf einem Schiff, in technisch einfacher Art und Weise montiert, gewartet oder repariert werden kann.
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Bevorzugt ist, dass mindestens ein Paar von zwei Wasserturbinen angeordnet ist, wobei diese übereinander, gesondert voneinander angeordnet sind und die Schaufeln des Schaufelkörpers der ersten Wasserturbine in eine Drehrichtung weisen und die Schaufeln des Schaufelkörpers der zweiten Wasserturbine in eine gegenläufige Drehrichtung weisen
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Durch gegenläufige Drehbewegung der beiden Schaufelkörper, d. h. rechts-drehend und links-drehend, wird in einfachster Art und Weise das Aufheben von Kräften realisiert, die ansonsten zu Unstabilitäten, beispielsweise in dem Fall wo beide rechts-drehend würden, führen würden.
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Bevorzugt ist, dass der Schaufelkörper aus zumindest zwei Segmenten besteht, die miteinander lösbar verbunden sind. Damit ist eine modulare Bauweise ermöglicht, so dass die einzelnen Segmente kostengünstig eingeschwommen und vor Ort montiert werden können. Dadurch dass diese Segmente lenzfähig sind, können diese durch entsprechendes Befüllen oder Evakuieren des Wassers (Trimmen) genau, insbesondere höhengenau positioniert werden.
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Durch den modularen Aufbau sind mehrere Einzelteile wie bei einer angeschnittenen Torte vorhanden. Diese sollten das Maß nicht überschreiten, sodass die einzelnen Module bzw. Segmente einfach und kostengünstig transportierbar sind.
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Geeignetes Maß der Fertigung ist gut zu transportieren mit einem normalen Schubboot. Keine Sonderanfertigung von Spezialschiffen notwendig, wie bei Windkraftanlagen oft nötig.
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Bevorzugt ist, dass die Segmente jeweils einen lenzfähigen Grundkörper besitzen.
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Damit ist in einfacher Art und Weise ein Trimmen durch Verwenden von Lenzpumpen des jeweiligen Schaufelkörpers sowie eine Höhenregulierung, insbesondere unter Nutzung des Auftriebes, ermöglicht. Außerdem ist damit die Möglichkeit eröffnet, in bestimmten, gewünschten Betriebszuständen einen Auftrieb des Schaufelkörpers oder des Wasserkraftwerkes insgesamt zu erhalten.
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Bevorzugt ist, dass zumindest der oberste Schaufelkörper durch die Meeresströmung, Wellengang und/oder Wind zumindest teilweise beaufschlagbar ist.
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Damit kann das erfindungsgemäße Wasserkraftwerke unterschiedliche Strömungsarten der Meeresströmung und zumindest teilwiese unterschiedliche Luftströmungen für die Erzeugung von elektrischem Strom nutzen.
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Durch die Wellen wird die Energie des Wassers aufgenommen und somit die Energie der Luftströmung an die des Wassers übertragen (Energieerhaltungssatz).
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Die damit übertragene Energie des Wassers kann somit durch die Wasserkraftanlagen aufgenommen werden. Damit kann die gesamte Energie der Wasseroberfläche, welche sich um das Gebiet der Windanlagen befindet, energetisch einbezogen und zumindest teilweise ausgenutzt werden.
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Somit kann zu den Strömungsenergien des Wassers zusätzlich noch die umgewandelte Energie der Luftströmung zu Strom umgewandelt werden.
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Außerdem ist es möglich, das erfindungsgemäße Wasserkraftwerk an bestehende Windkraftanlagen, beispielsweise durch die Befestigung am Schaft von Windkraftanlagen, zu integrieren und damit eine größere energetische Leistung pro Aufstellungsort zu erreichen. Diese Kombination der Nutzung von Wind und Strömung ist sehr effektiv und sehr ökologisch, da Ressourcen sparend.
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Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem jeweils durch die Merkmale der Ansprüche 16 und 17 gelöst.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, ohne damit alle Einsatzmöglichkeiten der Erfindung abschließend dargestellt zu haben.
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Die Figuren zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Wasserturbine in einer Draufansicht und in einer Schnittdarstellung,
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2 die erfindungsgemäße Wasserturbine gemäß 1 in einer Seitenansicht und in einer Schnittdarstellung,
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3 eine erfindungsgemäße Wasserturbine in einer Draufansicht und in einer Schnittdarstellung, in einer bezüglich 1 modifizierten Form,
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4 die erfindungsgemäße Wasserturbine 13 gemäß 3 in einer Seitenansicht und Schnittdarstellung, in einer bezüglich 1 modifizierten Form,
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5 eine erfindungsgemäße Wasserturbine in einer Draufansicht und in einer Schnittdarstellung, in einer bezüglich 1 und 3 weiteren alternativen Form,
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6 die erfindungsgemäße Wasserturbine 13 gemäß 5 in eine Seitenansicht und Schnittdarstellung in einer bezüglich 1 und 3 alternativer Form,
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7 das erfindungsgemäße Wasserkraftwerk in einer schematischen Seitenansicht,
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8 das erfindungsgemäße Wasserkraftwerk in einer schematischen Seitenansicht, in einer alternativen Ausführungsform, und
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9 das erfindungsgemäße Wasserkraftwerk, in einer weiteren alternativen Ausführungsform, in einer schematischen Seitenansicht.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Wasserturbine 13 in einer Draufansicht und in einer Schnittdarstellung.
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Der Schaufelkörper 11 besitzt neun in Form und Größe identischer Segmente 12, die um den Stator 10 ringförmig angeordnet, lösbar miteinander verbunden sind und den Schaufelkörper 11 bilden. Der Schaufelkörper 11 ist um den Stator 10 drehbar angeordnet, wobei der Stator 10 in üblicher Art und Weise im Turbinengehäuse 16 gelagert und befestigt ist.
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Der Schaufelkörper 11 ist senkrecht zur Mittellinie des Stators 10 angeordnet, wobei der Stator 10 dabei mittig durch den Schaufelkörper 11 geführt ist.
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Die Segmente 12 besitzen jeweils einen hohlen lenzfähigen Grundkörper, welcher in üblicher Art und Weise, insbesondere unter Verwendung einer üblichen Lenzpumpe, befüllt oder evakuiert werden kann.
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An jedem Segment 12 ist an der Außenseite radial eine Schaufel 7 befestigt. Die somit insgesamt neun in Form und Größe identischen Schaufeln 7 sind symmetrisch über die Außenseite des Schaufelkörpers 11 verteilt, wobei alle Schaufeln 7 mit ihrer Öffnung in eine Richtung weisen. In 1 sind die Öffnungen entgegen dem Uhrzeigersinn angeordnet.
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In jedem dritten Segment 12 ist ein Spulengehäuse 9 mit einem Magnet 3 angeordnet und im Stator 10 sind symmetrisch drei Spulen 8 angeordnet. Diese bilden, neben dem Schaufelkörpers 11, welcher als Rotor 6 dient, die wesentlichen Teile des Generators.
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2 zeigt die erfindungsgemäße Wasserturbine 13 gemäß 1 in einer Seitenansicht und Schnittdarstellung.
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An den Stator 10, wobei in 2 zwei der drei Spulen 8 dargestellt sind, schließt sich der Schaufelkörpers 11 an. An der Außenseite des Schaufelkörpers 11 sind die Schaufeln 7 angeordnet.
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3 zeigt eine erfindungsgemäße Wasserturbine 13 in einer Draufansicht und in einer Schnittdarstellung, in einer bezüglich 1 modifizierten Form. Die in 3 dargestellte Wasserturbine 13 unterscheidet sich nur bezüglich der Anordnung der Magneten 3 und der Spulen 8 von der gemäß 1.
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In jedem dritten Segment 12 ist ein Spulengehäuse 9 mit einer Spule 8 angeordnet und im Stator 10 sind symmetrisch drei Magneten 3 angeordnet.
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4 zeigt die erfindungsgemäße Wasserturbine 13 gemäß 3 in einer Seitenansicht und Schnittdarstellung in einer bezüglich 1 modifizierten Form.
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An den Stator 10, wobei in 2 zwei der drei Magneten 3 dargestellt sind, schließt sich der Schaufelkörpers 11 an. An der Außenseite des Schaufelkörpers 11 sind die Schaufeln 7 angeordnet.
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5 zeigt eine erfindungsgemäße Wasserturbine in einer Draufansicht und in einer Schnittdarstellung, in einer bezüglich 1 weiteren alternativer Form.
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Die in 5 dargestellte Wasserturbine 13 unterscheidet sich gemäß der in 1 dargestellten darin, dass in jedem dritten Segment 12 ein Generatorgehäuse 9 mit einem Generator 15 angeordnet ist.
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6 zeigt die erfindungsgemäße Wasserturbine 13 gemäß 5 in einer Seitenansicht und Schnittdarstellung in einer bezüglich 1 alternativer Form.
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7 zeigt das erfindungsgemäße Wasserkraftwerk 14, in einer schematischen Seitenansicht.
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Das Wasserkraftwerk 14 besitzt ein Fundament 1, wobei das Fundament 1 unterhalb der Meeres- oder Gewässeroberfläche 5 angeordnet und im Gewässerboden verankert ist, und eine Wasserkraftmaschine, die in dieser Ausführungsform aus zwei Wasserturbinen 13 besteht. Die zwei Wasserturbinen 13 sind insbesondere horizontal, übereinander und gesondert voneinander angeordnet, so dass u. a. eine gegenläufige Drehbewegung ermöglicht ist.
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Das Wasserkraftwerk 14 besitzt somit ein Paar von zwei Wasserturbinen 13, wobei diese eine gemeinsame Drehachse besitzen und über diese eine Drehachse indirekt miteinander verbunden sind.
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Die beiden Wasserturbinen 13 besitzen ein Turbinengehäuse 16, welches wasserdicht verschließbar ist.
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Der Schaufelkörper 11 ist um den Stator 10 drehbar angeordnet, wobei der Stator 10, in 7 nicht dargestellt, in üblicher Art und Weise im Turbinengehäuse 16 gelagert und befestigt ist. Der Stator 10 kann beispielsweise achsenförmig ausgebildet sein. Der Schaufelkörper 11 ist senkrecht zur Drehachse angeordnet und die Drehachse ist mittig durch den Schaufelkörper 11 geführt.
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Jede dieser Wasserturbinen 13 umfasst, neben für deren Betrieb, Wartung und Bedienung ansonsten notwendiger und üblicher Bauteile und Vorrichtungen, zumindest einen elektrischen Generator 15 und einen Schaufelkörper 11, welcher u. a. als Rotor 6 dient.
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Das Wasserkraftwerk 14 ist, in 7 dargestellt bei Windstille, vollständig unterhalb der Meeresoberfläche 5 angeordnet, d. h. auch die Schaufeln 7 der obersten Wasserturbinen 13 sind vollständig, beispielsweise im Salzwasser, eingetaucht.
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Die Schaufeln 7 sind radial und symmetrisch zum Mittelpunkt des Schaufelkörpers 11, durch welchen auch die gemeinsame Drehachse verläuft, angeordnet. Jeweils alle Schaufeln 7 eines Schaufelkörpers 11 weisen in eine der beiden Drehrichtungen.
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Die Schaufeln 7 des Schaufelkörpers 11 der ersten Wasserturbine 13 weisen in eine Drehrichtung und die Schaufeln 7 des Schaufelkörpers 11 der zweiten Wasserturbine 13 weisen in eine gegenläufige Drehrichtung.
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Die Befestigung des Wasserkraftwerks 14 am Fundament 1, welches unterhalb der Meeres- oder Gewässeroberfläche angeordnet sein kann, in 7 am Meeresboden, oder an einem schwimmenden Fundament, in 7 nicht dargestellt, kann durch eine lösbare Verbindung erfolgen.
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Diese lösbare Verbindung kann durch übliche und bekannte Befestigung- und Verbindungelemente, wie insbesondere Ketten, Seile oder elastische Bänder, in üblicher Art und Weise erfolgen.
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In 7 wird die lösbare Verbindung dadurch erreicht, dass das eine Ende einer Zugkette 17 am Turbinengehäuse 16 befestigt ist. Das andere freie Ende der Zugkette 17 ist durch eine Zugöse 18 an einer Fundamentplatte 19 lösbar verbunden. An der Zugkette 17 kann ein Stromkabel 20 und/oder Kabel für die Datenübertragung zur Steuerung, Überwachung, Protokollierung und Ortung des Wasserkraftwerkes 14 angeordnet sein.
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8 zeigt das erfindungsgemäße Wasserkraftwerk in einer schematischen Seitenansicht in einer weiteren Ausführungsform.
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Das Wasserkraftwerk 14 besitzt ein Fundament 1, wobei das Fundament 1 unterhalb der Meeres- oder Gewässeroberfläche 5 angeordnet und im Gewässerboden verankert ist, und eine Wasserkraftmaschine, die in dieser Ausführungsform aus vier Wasserturbinen 13 besteht. Die vier Wasserturbinen 13 sind insbesondere horizontal, übereinander und gesondert voneinander angeordnet.
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Das Wasserkraftwerk 14 besitzt somit zwei Paare von je zwei Wasserturbinen 13, wobei diese eine gemeinsame Drehachse besitzen und über diese eine Drehachse indirekt miteinander verbunden sind.
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Die vier Wasserturbinen 13 besitzen ein mehrteiliges Turbinengehäuse 16, welches wasserdicht verschließbar ist und dessen Teile wasserdicht zueinander angeordnet sein können.
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Der Schaufelkörper 11 ist um den Stator 10, in 8 nicht dargestellt, drehbar angeordnet, wobei der Stator 10 in üblicher Art und Weise im Turbinengehäuse 16 gelagert und befestigt ist. Der Stator 10 kann beispielsweise in üblicher Art und Weise achsenförmig ausgebildet sein. Der Schaufelkörper 11 ist senkrecht zur Drehachse angeordnet und die Drehachse ist mittig durch den Schaufelkörper 11 geführt.
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Jede dieser Wasserturbinen 13 umfasst, neben für deren Betrieb, Wartung und Bedienung ansonsten notwendiger und üblicher Bauteile und Vorrichtungen, zumindest einen elektrischen Generator und einen Schaufelkörper 11, welcher u. a. als Rotor 6 dient.
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Das Wasserkraftwerk 14 ist, in 8 dargestellt bei hohem Wellengang, teilweise unterhalb der Meeresoberfläche 5 angeordnet, d. h. zumindest der oberste Schaufelkörper ist durch die Meeresströmung, Wellengang und/oder Wind beaufschlagt, und insbesondere die Schaufeln 7 der beiden unteren Wasserturbinen 13 sind vollständig, beispielsweise im Salzwasser, eingetaucht.
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Die Schaufeln 7 sind radial und symmetrisch zum Mittelpunkt des Schaufelkörpers 11, durch welchen auch die gemeinsame Drehachse verlauft, angeordnet. Jeweils alle Schaufeln 7 eines Schaufelkörpers 11 weisen in eine der beiden Drehrichtungen.
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Die Schaufeln 7 des Schaufelkörpers 11 der ersten und dritten Wasserturbine 13 weisen in eine Drehrichtung und die Schaufeln 7 des Schaufelkörpers 11 der zweiten und vierten Wasserturbine 13 weisen in eine gegenläufige Drehrichtung.
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Die Befestigung des Wasserkraftwerks 14 am Fundament 1, welches unterhalb der Meeres- oder Gewässeroberfläche angeordnet ist, in 8 am Meeresboden, erfolgt durch eine lösbare Verbindung.
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Diese lösbare Verbindung kann durch übliche und bekannte Befestigung- und Verbindungelemente, wie insbesondere Ketten, Seile oder elastische Bänder, in üblicher Art und Weise erfolgen.
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In 8 wird die lösbare Verbindung dadurch erreicht, dass das eine Ende einer Zugseil 21 am Turbinengehäuse 16 befestigt ist. Das andere freie Ende des Zugseils 21 ist durch eine Zugöse 18 an einer Fundamentplatte 19 lösbar verbunden. Am Zugseil 21 kann ein Stromkabel 20 und/oder Kabel für die Datenübertragung zur Steuerung, Überwachung, Protokollierung und Ortung des Wasserkraftwerkes 14 angeordnet sein.
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9 zeigt das erfindungsgemäße Wasserkraftwerk in einer schematischen Seitenansicht in einer weiteren Ausführungsform.
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Das Wasserkraftwerk 14 besitzt ein Fundament 1, wobei das Fundament 1 unterhalb der Meeres- oder Gewässeroberfläche 5 angeordnet und im Gewässerboden verankert ist, und eine Wasserkraftmaschine, die in dieser Ausführungsform aus zwei Wasserturbinen 13 besteht. Die zwei Wasserturbinen 13 sind insbesondere horizontal, nebeneinander und gesondert voneinander angeordnet, so dass u. a. eine gegenläufige Drehbewegung ermöglicht ist.
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Die zwei Wasserturbinen 13, die nebeneinander angeordnet sind, besitzen jeweils eine Drehachse und diese Drehachsen indirekt durch einen Tragrahmen 22 miteinander verbunden sind.
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Der Schaufelkörper 11 ist um den Stator 10, in 9 nicht dargestellt, drehbar angeordnet, wobei der Stator 10 in üblicher Art und Weise am Tragrahmen 22 gelagert und befestigt ist. Der Stator 10 kann beispielsweise achsenförmig ausgebildet sein. Der Schaufelkörper 11 ist senkrecht zur Drehachse angeordnet und die Drehachse ist mittig durch den Schaufelkörper 11 geführt.
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Jede dieser Wasserturbinen 13 umfasst, neben für deren Betrieb, Wartung und Bedienung ansonsten notwendiger und üblicher Bauteile und Vorrichtungen, zumindest einen elektrischen Generator 15 und einen Schaufelkörper 11, welcher u. a. als Rotor 6 dient.
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Das Wasserkraftwerk 14 ist, in 9 dargestellt bei Windstille, vollständig unterhalb der Meeresoberfläche 5 angeordnet, d. h. die Schaufeln 7 der beiden Wasserturbinen 13 sind vollständig, beispielsweise im Salzwasser, eingetaucht.
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Die Schaufeln 7 des Schaufelkörpers 11 der ersten Wasserturbine 13 weisen in eine Drehrichtung und die Schaufeln 7 des Schaufelkörpers 11 der zweiten Wasserturbine 13 weisen in eine gegenläufige Drehrichtung.
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Die Befestigung des Wasserkraftwerks 14 am Fundament 1, welches unterhalb der Meeres- oder Gewässeroberfläche angeordnet ist, in 9 am Meeresboden, kann durch eine lösbare Verbindung erfolgen.
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In 9 wird die lösbare Verbindung dadurch erreicht, dass das eine Ende einer Zugseil 21 am Turbinengehäuse 16 befestigt ist. Das andere freie Ende des Zugseils 21 ist durch eine Zugöse 18 an einer Fundamentplatte 19 lösbar befestigt. Am Zugseil 21 kann ein Stromkabel 20 und/oder Kabel für die Datenübertragung zur Steuerung, Überwachung, Protokollierung und Ortung des Wasserkraftwerkes 14 angeordnet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fundament
- 2
- Generatorgehäuse
- 3
- Magnet
- 4
- Magnetgehäuse
- 5
- Meeresoberfläche
- 6
- Rotor
- 7
- Schaufel
- 8
- Spule
- 9
- Spulengehäuse
- 10
- Stator
- 11
- Schaufelkörper
- 12
- Segment
- 13
- Wasserturbine
- 14
- Wasserkraftwerk
- 15
- Generator
- 16
- Turbinengehäuse
- 17
- Zugkette
- 18
- Zugöse
- 19
- Fundamentplatte
- 20
- Stromkabel
- 21
- Zugseil
- 22
- Tragrahmen
