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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft schwimmende Plattformen sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Mega-Float beziehungsweise eine very large floating structure (VLFS). Die Erfindung bezieht sich dabei sowohl auf Plattformen, die an einem Ort verankert werden als auch an Plattformen, die mobil sind und regelmäßig ihren Standort verändern.
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Hintergrund der Erfindung
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Große schwimmende Plattformen als solche sind bekannt. So gibt es beispielsweise Bohrinseln, welche als schwimmende Plattform ausgebildet sind. Weiter gibt es Bestrebungen, insbesondere in dicht besiedelten Gebieten, zusätzliche Wohn- und Nutzflächen durch schwimmende Plattformen bereit zu stellen. Üblicherweise werden schwimmende Plattformen aber mit ähnlichen Technologien wie moderne Schiffe hergestellt und bestehen insbesondere aus Stahl. Nachteilig ist, dass die damit verbundenen Herstellungskosten derart hoch sind, dass es sich in der Regel nicht lohnt, größere Gebäudekomplexe oder gar Flughäfen etc. als schwimmende Plattform zu errichten. Daher wird zur Landgewinnung in der Regel auf Aufschüttungen zurückgegriffen.
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Weiter sind bekannte Metallkonstruktionen wartungsintensiv. Ein besonderes Problem stellt der Korrosionsschutz der Außenhülle dar, da es bei großen Plattformen unter anderem einsatzbedingt nicht möglich ist, diese regelmäßig in einem Trockendock von außen zu warten.
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Trotz aller Sicherheitsvorkehrungen besteht bei bekannten Plattformen aus Stahlelementen die Gefahr, dass die Plattform im Falle einer schweren Beschädigung sinkt.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer großen schwimmenden Plattform bereitzustellen, welches eine einfache und preiswerte Herstellung großer Plattformen ermöglicht Es ist weiter eine Aufgabe der Erfindung, eine sichere und langlebige Plattform bereitzustellen, welche für verschiedenste Zwecke Wohn-, Industrie-, Gewerbe-Wissenschafts- und/oder sonstige Nutzflächen zur Verfügung stellt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung wird bereits durch ein Verfahren zur Herstellung einer schwimmenden Plattform sowie durch eine schwimmende Plattform nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer schwimmenden Plattform. Insbesondere betrifft die Erfindung schwimmende Plattformen mit mehr als 100 m Kantenlänge. Es lassen sich mittels der Erfindung auch Plattformen bereitstellen, welche nahezu eine beliebige Größe haben können, insbesondere auch mehr als 200 m, vorzugsweise mehr als 300 m Kantenlänge.
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Unter einer Plattform im Sinne der Erfindung wird ein beliebig ausgebildeter Körper verstanden, welche sowohl als Auftriebskörper für weitere Aufbauten dienen kann als auch Wohn-, Industrie-, Gewerbe-Wissenschafts- und/oder sonstige Nutzflächen im Inneren des Körpers enthalten kann. Dieser kann eine beliebige Form aufweisen. Im einfachsten Fall ist die Plattform als Rechteck ausgebildet. Je nach Einsatzzweck kann diese aber eine beliebige Form haben, so beispielsweise auch rund oder dreieckig. Falls die Plattform regelmäßig bewegt werden soll, kann die Form strömungstechnisch optimiert werden, insbesondere durch die Ausgestaltung einer Kante als Abrundung oder Spitze.
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Zunächst wird in Wassernähe eine Grube bereitgestellt. Aufgrund der Größe der Plattform wird vorzugsweise als Grube ein Erdaushub in Wassernähe fertig gestellt. Es ist aber auch denkbar, die Grube in Form eines großen Trockendocks bereit zu stellen.
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Zunächst wird in der Grube ein Boden aus Platten ausgelegt. Dieser Boden dient als Außenhülle und zugleich als Verschalung für eine später zu gießende Betonplatte.
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Vorzugsweise werden Betonplatten verwendet. Hierfür kann insbesondere ein Polymerbeton oder ein Schwerstbeton verwendet werden.
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Vorzugsweise werden randseitig Platten mit einer Aufkragung verwendet, welche als Verschalung der später zu gießenden Betonplatte dienen.
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Die Platten sind vorzugsweise mit Anschlussbewehrungen versehen.
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Die Platten können, um Verschiebungen zwischen den Platten zu vermeiden, mit Verbindungselementen, beispielsweise mit Verbindungseisen, versehen werden.
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Nach dem Errichten dieses Bodens wird eine Betonplatte gegossen. Hierzu kann auch Schwerstbeton verwendet werden. Beispielsweise kann eine Stahlbetonplatte gegossen werden, welche ebenfalls Bewehrungen für die im Folgenden noch näher beschriebenen zu errichtenden Wände aufweist.
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Alternativ zu Stahlbeton ist auch denkbar, Bambusfaser armierten Leichtbeton zu verwenden.
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Nach dem Aushärten der so entstandenen Verbundstruktur wird auf den Betonplatten ein Raster aus Wänden errichtet, so dass einzelne Kammern entstehen. Diese Kammern haben vorzugsweise eine Breite, Höhe und/oder Tiefe von 1 bis 5 m.
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Die Wände können ebenfalls aus Beton, beispielsweise aus Stahl- oder Bambusfaser armiertem Beton oder auch, zumindest teilweise, aus Fertigelementen errichtet werden.
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Sodann werden die Kammern mit einem Füllmaterial aufgefüllt. Es wird ein leichtes Füllmaterial verwendet, welches den notwendigen Auftrieb ermöglicht.
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Vorzugsweise wird ein aushärtender Schaum, insbesondere Polyurethanschaum, oder ein Mikroporen-Leichtbeton verwendet.
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Die Verwendung eines aushärtenden Schaums oder Leichtbeton hat den Vorteil, dass im nächsten Schritt eine Betonplatte auf dem Füllmaterial gegossen werden kann, ohne dass eine Verschalung verwendet werden muss.
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Es versteht sich, dass nicht sämtliche Kammern mit einem Füllmaterial verfüllt werden müssen, sondern dass einzelne Kammern, welche später als Nutzfläche oder zur Einbringung von funktionellen Komponenten der schwimmenden Plattform dienen können, auch nicht verfüllt werden.
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Die verfüllten Kammern haben auf jeden Fall den Zweck, dass stets der nötige Auftrieb sicher gestellt ist, da die Kammern auch im Falle einer Beschädigung aufgrund des eingebrachten Füllmaterials nicht sinken können.
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Vorzugsweise werden nunmehr weitere Etagen verfüllter oder nicht verfüllter Kammern aufgebracht. Hierzu kann wiederum die obere aufgebrachte Betonplatte Bewehrungen aufweisen, welche als Verankerungselemente für Wände dienen.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Außenwände des Unterschiffes und/oder die Platten, welche den Boden der schwimmenden Plattform bilden, zur Verringerung des Strömungswiderstandes muldenförmige Vertiefungen oder eine Strukturierung, insbesondere eine Strukturierung ähnlich der Struktur von Haifischhaut, auf.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die schwimmende Plattform 1 bis 10 Unterwasseretagen und 20 bis 50 Etagen Aufbauten, welche in nahezu beliebiger Weise auf der erfindungsgemäß entstandenen schwimmenden Plattform errichtet werden können.
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Die Plattform selbst kann nunmehr zu Wasser gelassen werden, indem die Grube nach Fertigstellung beispielsweise durch Aufbrechen eines wasserseitigen Dammes geflutet wird.
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Das Errichten von Aufbauten, insbesondere die Errichtung von Wohn- und Maschinenanlagen, kann erfolgen, wenn die Plattform bereits ausserhalb des Docks im Meer schwimmt.
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Die Grube kann sodann zur sofort wieder zur Erstellung einer weiteren Plattform verwendet werden. Hier ist insbesondere vorgesehen, dass der entfernte Damm nunmehr durch eine Schleuse ersetzt werden kann.
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Die Erfindung ermöglicht eine sehr einfache, preiswerte Herstellung von großen schwimmenden Plattformen, welche nahezu beliebigen Zwecken dienen können.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vor dem Auslegen des Bodens aus Platten eine Mehrzahl von Stegen in die Grube eingebracht, auf welchen die Platten aufgelegt werden.
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Diese Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, dass eindringendes Wasser unter die fertig gestellte Plattform ohne weiteres fließen kann und nicht die Gefahr besteht, dass sich die errichtete Plattform quasi auf dem Boden festsaugt. Vorzugsweise haben die Stege auf der Oberseite verlaufende Rillen oder Noppen, um einen gleichmäßigen Wassereintritt und damit ein gleichmäßiges Fluten zu ermöglichen.
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Denkbar ist auch, dass die Stege mit Durchbrüchen versehen sind.
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Weiter können, wie es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, die Platten unterseitig Ausnehmungen aufweisen, die ebenfalls eine Verteilung von Wasser unter der schwimmenden Plattform ermöglichen.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird, zumindest für eine Außenwand und/oder für die Platten, Beton mit Kupferpartikeln oder Spänen verwendet. Diese erhöhen die Langlebigkeit der entsprechenden Bauteile, insbesondere da die Anlagerung organischer Organismen langfristig reduziert wird (Anti-Fouling).
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden vor dem Einfüllen des Füllmaterials Versorgungsleitungen und/oder Versorgungsschächte in die Kammern eingebracht. So können beispielsweise Wasser-, Abwasser-, Stromleitungen etc. verlegt werden und sodann im Füllmaterial vergossen werden.
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Die Erfindung sieht insbesondere vor, dass 2 bis 10 mit Füllmaterial gefüllte Etagen errichtet werden können, auf welchen weitere Etagen errichtet werden, welche als Wohn-Industrie- oder Nutzfläche ausgebildet sind.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden die Kammern mit einem Dichtmittel, insbesondere mittels Epoxydharz, abgedichtet.
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Insbesondere kann dieses Dichtmittel über Öffnungen einer oberen Betonplatte eingegossen werden. Vorzugsweise wird ein Zweikomponentenharz, insbesondere ein Epoxydharz, verwendet. Die so geschaffene zusätzliche Abdichtung zwischen den einzelnen Kammern stellt sicher, dass auch bei Beschädigungen oder Zerstörungen einzelner Kammern Wasser nicht nach und nach in die angrenzenden Kammern fließen kann.
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Die Erfindung ermöglicht eine schwimmende Plattform, welche zumindest eine Etage mit einer Mehrzahl von mit einem ausgehärteten Schaum gefüllten Kammern umfasst, welche aus Beton- oder Steinwänden gebildet, sowie welche zumindest eine weitere Etage aufweist, welche als Wohn-, Industrie-, oder Nutzfläche ausgebildet ist.
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Die mittels der Erfindung hergestellte Großplattform kann diversen Zwecken dienen.
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So ist zunächst denkbar, mittels der Plattform Wohn- und Nutzflächen für Gewerbe bereit zu stellen. Hierzu können weitere Etagen mit Wohn- oder Nutzflächen errichtet werden. Vorzugsweise werden Gebäude mit Null-Energiestandard errichtet. Hierbei kann auf die in der internationalen Patentanmeldung
WO 2011/042192 A2 beschriebene Technologie (Erfinder: Dipl.-Ing., Phys. Edmond D. Krecké) zurück gegriffen werden, bei der unter anderem die Wände mit einer Temperaturbarriere in Form von Fluid führenden Leitungen versehen sind. Auf den Offenbarungsgehalt dieses Dokumentes wird voll umfänglich Bezug genommen.
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Im Zusammenhang mit der schwimmenden Plattform kann zur Versorgung der Fluidleitung in den Wänden ein Wärmespeicher verwendet werden, welcher in der Plattform integriert ist, beispielsweise indem ein Teil der Kammern mit einem Wärme speichernden Material ausgefüllt ist.
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Die Außenwände des Gebäudes können mit als Solarabsorbern wirkenden Fluidleitungen versehen sein. So kann bei warmen Außentemperaturen ein Wärmespeicher, welcher vorzugsweise in einer der unteren Etagen der schwimmenden Plattform angeordnet ist, aufgeladen werden. Diese Wärme wird vorzugsweise für eine Temperaturbarriere, welche aus weiteren innenseitig liegenden Fluidleitungen besteht, verwendet.
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Um die schwimmende Plattform zu sichern, kann diese einen Anker aufweisen, welcher vorzugsweise dadurch ausgebildet wird, dass ein oder mehrere Kammern bei Errichtung der Plattform ausgespart werden und in der oder diesen Kammern ein an einer Winde befestigter Betonblock platziert wird. Dieser kann zum Ankern der schwimmenden Plattform abgelassen werden.
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Die Plattform verfügt vorzugsweise über einen autarken Antrieb, insbesondere können Gondeln mit einem drehbaren Strahlantrieb vorzugsweise an den Ecken der Plattform angebracht werden.
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Die erfindungsgemäßen Plattformen können sowohl stationär verwendet werden und sind dabei an einem Ort verankert. Stationäre Plattformen sind insbesondere zur Gewinnung zusätzlicher Flächen für Wohn-, Industrie, Infrastruktur- und sonstige Zwecke vorgesehen.
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Mobile schwimmende Plattformen eignen sich besonders für standortabhängige Verwendungen, etwa zur Ausnutzung von Sonnenenergie wie nachstehend im Detail beschrieben.
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Im Folgenden sollen beispielhafte Verwendungen der Plattform näher erläutert werden.
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Denkbar ist beispielsweise, die Plattform zur Gewinnung vom elektrischen Strom zu verwenden.
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Hierzu kann beispielsweise auf Photovoltaik, aber auch auf solarthermische Kraftwerkstechnologien zurückgegriffen werden.
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Um die Spiegel- oder Photovoltaik-Elemente der Sonne folgen zu lassen, kann die gesamte Plattform mittels ihres eigenen Antriebs gedreht werden, so dass auf aufwändige, einzeln drehbare Elemente verzichtet werden kann.
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Die Plattform ist zudem mobil und kann zur Erhöhung der Effizienz in den Süden verbracht werden. Dabei werden die Strahltriebwerke der Plattform vorzugsweise von Elektromotoren angetrieben, die die Plattform selbst erzeugt. Die geringe Effizienz von Photovoltaik in gemäßigten Klimazonen wird so deutlich erhöht.
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Da die Plattform auf dem offenen Meer betrieben werden kann, besteht anders als auf dem Festland, in viel weniger hohem Maß, die Gefahr von Diebstahl. Weiter ist die Stromerzeugung in südlichen Breitengraden nicht durch unstabile politische Verhältnisse, wie es in vielen Festlandsregionen derartiger Gebiete der Fall ist, gefährdet.
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Der gewonnene Strom kann nunmehr über Seekabel ins Netz eingespeist werden oder in der Plattform gespeichert werden.
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Es ist weiter zur Speicherung von Energie auch denkbar, dass mittels des Stroms Wasserstoff erzeugt wird, welcher über entsprechende Kühlaggregate verflüssigt in der Plattform aufbewahrt wird, bis diese wieder ans Festland fährt.
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Eine derartige Diebstahl und Vandalismus sichere Stromerzeugungsplattform kann von einem Wächter bedient werden.
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Bei einer anderen Ausführungsvariante kann auf der Plattform eine Trinkwasser-Entsalzungsanlage errichtet werden.
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Die Entsalzungsanlage kann auch mit der vorstehend beschriebenen Energiegewinnung aus wieder erneuerbaren Energieträgern kombiniert werden. Dabei wird die Entsalzungsanlage mittels Energie betrieben, welche auf der Plattform erzeugt wurde. Das gewonnene Trinkwasser kann auf der Plattform gespeichert und abgepumpt werden, sobald wieder diese das Land anfährt. Durch diese Ausführungsform der Erfindung wird das große Problem von Zonen stark erhöhter Salzkonzentration in der Nähe von Meerwasser-Entsalzungsanlagen vermieden, da die Anlage mobil ist und versetzt werden kann, bevor die Salzkonzentration um die Plattform einen kritischen Wert erreicht.
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Statt die Sole vollständig ins Meer zu leiten, lassen sich so auch Industriesalze äußerst preiswert herstellen und auf der Plattform bis zur weiteren Verwendung lagern.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Plattform als mobile Müllsortier- und Recyclinganlage verwendet werden. Insbesondere kann Müll in das Unterschiff transportiert, gelagert, recycelt und weiter verarbeitet werden.
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Die Plattform kann weiterhin beispielsweise als Flughafen, schwimmende Erweiterung eines Landes, Kongresszentrum, Gartenanlage, begehbare Meerwasserunterwasserwelt, Parkhaus etc. verwendet werden. Die Plattform kann beispielsweise auch als Vertikalfarm, Sportstätte, Kulturzentrum, Landeplatz für Hubschrauber etc. sowie für Über- und Unterwasserforschungen und Beobachtungen jeglicher Art verwendet werden (z. B. Unterwasserrestaurants/Nachtclubs, mit Panorama – Sicherheitsglasscheiben und Unterwasserscheinwerfern zur Meeresfauna – Beobachtung)
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Bei Verwendung der Plattform für Wohnzwecke ist es besonders von Vorteil, dass die Plattform gedreht werden kann. So können die Bewohner der schwimmenden Plattform einen sich abwechselnden Blick genießen, jede Wohnung hat zeitweise Meerblick.
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Weiter können mehrere schwimmende Plattformen mittels Stegen verbunden und so als Landumfahrung genutzt werden, beispielsweise um verseuchten oder verstrahlten Zonen auszuweichen.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Plattform, insbesondere wenn diese in Küstennähe verwendet wird, mit beabstandeten, am Meeresboden befindlichen Sensoren für Erdbeben verbunden. Es versteht sich, dass diese Verbindung insbesondere drahtlos bereitgestellt wird. Im Falle eines Seebebens kann sich die Plattform mittels ihres Antriebs selbständig von Küstennähe ins offene Meer versetzen, so dass ein entstehender Tsunami auf die Plattform keinen Einfluss hat.
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Die Plattform kann Lichtschächte aufweisen, über die Sonnenlicht über ein Spiegelsystem in das Unterschiff geleitet wird.
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Die preiswerte Bereitstellung von großen schwimmenden Plattformen ermöglicht auch eine sehr preiswerte Herstellung sowohl von Industrie- als auch von Wohnkomplexen in Niedriglohnländern, von wo aus diese mittels ihres eigenen Antriebs in Industrienationen verbracht werden kann.
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Die Erfindung betrifft des weiteren eine schwimmende Plattform, insbesondere eine vorstehend beschriebene schwimmende Pattform. Diese umfasst Sammelgänge, durch die Wasser bei Wellenbewegung einfließen kann. Weiter umfasst die Plattform Wellenbrecher und Generatoren zur Stromerzeugung. Es handelt sich insbesondere um Vertikal- und/oder Horizontalgeneratoren.
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Mittels Generatoren mit horizontal angeordneter Turbine lässt sich bereits die kinetische Energie einer ankommendes Welle nutzen.
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Generatoren mit vertikal angeordneter Turbine werden vorzugsweise am Ende eines vertikalen Sammelgangs verwendet, aus dem Wasser, welches sich oberhalb der Turbine staut, ausfliest.
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Derartige Plattformen eignen sich beispielsweise als Schutzwände von Hafenanlagen, Landebahnen in Meeresnähe, Kraftwerken sowie küstennahen Wohn- und Industrieansiedlungen. Sowohl bei Ebbe als auch bei Flut kann Strom effizient und gleichmäßig erzeugt werden. Gleichzeitig werden Menschen und Bauwerke geschützt.
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Über Verankerungen können diese ”Energie-Schutzwälle”, welche vorzugsweise aus mehreren aneinandergereihten Plattformen bestehen, unabhängig von der jeweiligen Tidenhöhe, verwendet werden.
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Als Schutzwälle werden vorzugsweise Plattformen verwendet, deren Breite wesentlich geringer ist als deren Länge, insbesondere ist ein Verhältnis von Länge zu Breite von 5 oder mehr vorgesehen. Es genügt in der Regel eine Breite von unter 20 m.
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Diese Schutzwälle aus vorzugsweise mehreren aneinander gereihten Plattformen können mit Ankerketten stationär befestigt werden. Um zu verhindern, dass Wellen unter der Plattform hindurchwandern, umfasst das Unterwasserschiff eines derartigen Schutzwalls vorzugsweise mehrere Etagen angepasst an den jeweiligen Standort. Insbesondere als Schutzwall ausgebildet, aber auch für andere stationäre Verwendungen ist auch denkbar, die Plattform derart auszubilden, dass diese auf Grund gesetzt werden kann. Insbesondere ist denkbar, einen Teil der Kammern nicht mit einem ausgehärteten Schaum aufzufüllen und diese zum Absetzen der Plattform auf Grund zu fluten. Durch Abpumpen des Wassers kann eine derartige Plattform wieder aufschwimmen.
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Die aus Plattformen bestehenden Schutzwälle können kostengünstig in Niedriglohnländern gefertigt und über den Seeweg wirtschaftlich weltweit verbracht werden.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung soll im Folgenden Bezug nehmen auf die Zeichnungen 9 bis 12, welche schematisch dargestellte Ausführungsbeispiele zeigen, näher erläutert werden.
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1 zeigt, schematisch dargestellt, eine Platte 1, welche zur Errichtung einer schwimmenden Plattform verwendet wird.
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Es handelt sich hierbei um eine Platte 1, welche für den Randbereich der untersten Schicht einer schwimmenden Plattform verwendet wird und welche auf einer Seite eine Aufkragung 2 aufweist. Es versteht sich, dass Platten, welche an den Ecken eingesetzt werden, vorteilhafterweise Aufkragungen auf zwei Ecken aufweisen (nicht dargestellt).
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Die Platte ist sowohl im Bereich der Aufkragung 2 als auch im sonstigen Bereich mit Armiereisen 3 beziehungsweise Bewehrungen versehen, welche, wie im Folgenden noch näher ausgeführt wird, der Verbindung zu anderen Elementen der schwimmenden Plattform dienen.
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Weiter können die Platten 1 korrespondierende Verbindungselemente 4 und Ausnehmungen 5 aufweisen, um diese beim Auslegen eines Bodens sicher miteinander zu verbinden.
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Die Platte besteht vorzugsweise aus Schwerstbeton oder Polymerbeton und kann mit Kupferpartikeln oder Kupferspänen versehen sein, welche für einen Anti-Fowling-Effekt sorgen.
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2 zeigt schematisch eine Rückseite einer Platte 1. Die Platte 1 kann rückseitig mit einer strömungsoptimierten Struktur, etwa in Form ein Eindellungen 6 versehen sein, durch die der Wasserwiderstand verringert wird.
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3 zeigt schematisch einen ersten Schritt bei Errichtung einer schwimmenden Plattform. Zunächst wird auf dem Boden der Grube aus Stegen 7 ein insbesondere wabenförmiges Raster verlegt. Auf diesen Stegen wird ein Boden aus Platten 3a, 3b aufgelegt. Die Platten 3a, 3b werden ohne Abstand „knirsch” verlegt. Die Platte 3a besitzt eine randseitige Aufkragung. Vorzugsweise wird eine Fläche von mindestens 1.000 m2 so durch die Platten errichtet. Es versteht sich, dass in diesem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel nur eine geringe Anzahl an Platten gezeigt ist. Die Platten selbst haben vorzugsweise eine Größe zwischen einem und zehn Metern Seitenlänge.
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Bezug nehmend auf 4 und 5 sollen weitere Details der Stege näher erläutert werden.
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Die Stege können Durchbrüche 8, Noppen 9 oder, wie in 5 dargestellt, Rillen 10 aufweisen, wodurch ebenfalls ermöglicht wird, dass Wasser unter den Boden der schwimmenden Plattform fließen kann und sich diese nicht am Boden fest saugt oder ungleichmäßig aufschwimmt, was zu Beschädigungen oder der Verursachung von Flutwellen führen kann.
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Wie in 6 dargestellt, wird in einem nächsten Schritt auf den Platten 3a, 3b eine Betonschicht 11 gegossen. Es handelt sich hierbei ebenfalls vorzugsweise um Schwerstbeton, welcher mit Armierungen und gegebenenfalls weiteren Anschlusselementen wie Armiereisen und Bewehrungen (nicht dargestellt) versehen ist.
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Alternativ ist auch denkbar, die Betonplatte 11 aus Bambusfaser armiertem Beton zu errichten.
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Im Falle der Verwendung von Metallarmierungen wird vorzugsweise zumindest für die Platten 3a und 3b ein nicht rostender Stahl verwendet.
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Wie in 7 dargestellt, wird nunmehr auf der Betonplatte 11 ein Raster aus Wänden 12 errichtet. Vorzugsweise werden die Wände 12 ebenfalls aus Beton gegossen und sind ebenfalls mit Armiereisen 3 (oder Bambusfaser) beziehungsweise Anschlussbewehrungen versehen. Nach Errichtung der Wände ist nunmehr eine Mehrzahl von Kammern 13 entstanden. Je nach Ausführungsvariante ist es zweckmäßig, die Wände über den Stegen 7, also an der Stelle, an der die Platten 3a und 3b aneinander grenzen oder dazwischen zu errichten.
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Auch ist denkbar, dieses Raster aus Wänden aus vorgefertigten Wänden oder Kammern („Caissons”) zu errichten. Diese sind wirtschaftlich und schnell herstellbar und können notwenige Durchbrüche und Anschlussarmierungen umfassen, um einen starren Gesamtverbund der Plattform zu gewährleisten.
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Nach Errichten der Wände 12 werden die so entstandenen Kammern 13 mit Polyurethanschaum 14 oder Mikroporen-Leichtbeton verfüllt. Anders als in diesem Ausführungsbeispiel dargestellt, können im Randbereich die Wände etwas höher sein, um so eine Verschalung zu bilden, wenn, wie in 8 dargestellt, eine weitere Betonplatte 15 direkt auf den Polyurethanschaum oder Mikroporen-Leichtbeton gegossen wird. Mit Aushärten der Betondecke 15 ist das erste Stockwerk der schwimmenden Plattform entstanden. Optional kann über vorzugsweise trichterförmige Aussparungen (nicht dargestellt) der oberen Betonplatte 15 ein Epoxydharz zum Abdichten der Kammern eingebracht werden.
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Vorzugsweise werden nunmehr in gleicher Weise weitere Etagen erstellt.
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Die erfindungsgemäße Plattform besteht vorzugsweise aus 1 bis 4 Unterwasseretagen und 25 bis 35 weiteren Etagenaufbauten.
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9 zeigt schematisch dargestellt eine schwimmende Plattform 16, welche zu Wasser gelassen ist.
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Die schwimmende Plattform 16 weist randseitig Strahltriebe 18 als Antrieb auf. Mittig ist in der schwimmenden Plattform 16 ein Ankerschacht 17 eingebracht, welcher sich bis zur obersten Betonplatte 11 erstreckt. Der Ankerschacht 17 kann in besonders einfacher Weise dadurch bereitgestellt werden, dass ein oder mehrere aneinander angrenzende Kammern bei der Herstellung ausgelassen werden. vorzugsweise wird in dem Ankerschacht 17 ein Betonblock als Anker eingelassen, welcher herab gelassen werden kann (nicht dargestellt).
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10 zeigt schematisch dargestellt ein Ausführungsbeispiel einer schwimmenden Plattform 16a, welche beispielsweise einen Landeplatz 22 und einen Park 19 umfassen kann.
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Mittig befindet sich ein mehrstöckiges Wohn- und Geschäftsgebäude
20. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um ein Null-Energiehaus. Dieses kann mit Wänden versehen sein, welche eine Temperaturbarriere aufweisen. Eine derartige Technologie ist in der internationalen Patentanmeldung
WO 2011/042192 beschrieben. Statt des in diesem Dokument beschriebenen Erdwärmespeichers kann ein Wärmespeicher innerhalb der schwimmenden Plattform
16a integriert werden. Als Kaltspeicher, insbesondere zum Betrieb der Temperaturbarriere des Gebäudes kann das Meerwasser dienen.
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Auf dem Dach des Gebäudes 20 ist vorzugsweise ein Hubschrauberlandeplatz um einen schnellen und sicheren Zugang der in den oberen Geschossen gelegenen Luxusetagen zu gewährleisten.
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Das Gebäude 20 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus mehreren Säulen 25, in denen beispielsweise Appartements, Hotel, Büros oder Geschäfte angeordnet sind.
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Zwischen den Säulen 25 sind hängende Gärten angeordnet.
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Nach oben wird das Gebäude 20 vorzugsweise durch einen mehrgeschossigen Kronenkranz 26 abgeschlossen. Dieser kann ebenfalls Wohn- und/oder Geschäftsflächen umfassen.
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Die schwimmende Plattform 16a kann über schwimmende Anlegestege 23 verfügen. Der Steg 21 stellt eine Verbindung zu einer weiteren schwimmenden Plattform 16b bereit.
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Eine schwimmende Plattform der Größe von beispielsweise 500 m × 500 m kann äußerst wirtschaftliche Kaianlagen von 2000 m Länge für Kreuzfahrtschiffe bereitstellen. Über Auslegerstege können zusätzliche Kai-Anlagen für Jachten und Segelboote bereit gestellt werden.
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Für verschiedene Schiffsgrößen können die Seiten der Plattform unterschiedliche Kaihöhen und Abstufungen haben, insbesondere können sich Treppen bis zum Meeresniveau erstrecken.
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Durch eine Mehrzahl von schwimmenden Plattformen, welche über Stege verbunden sind, kann so eine schwimmende Landbrücke bereitgestellt werden.
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Wie in 11 dargestellt, eignet sich die schwimmende Plattform 16 auch für Industrieanlagen, wie in diesem Ausführungsbeispiel mit Solarmodulen 24.
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Vorzugsweise sind die Solarmodule 24 fest installiert, verfügen also nicht über einen Schwenkmechanismus, um diese dem der Sonne nachzufahren. Vielmehr kann die schwimmende Plattform 16 über deren eigene Antriebe in Richtung Sonne gedreht werden. Der erzeugte Strom kann beispielsweise in Hochtemperaturbatterien, welche in der schwimmenden Plattform integriert sind, gespeichert werden oder mit einem Überseekabel an Land transportiert werden.
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Bezug nehmend auf 12 soll eine Möglichkeit erläutert werden, wie mittels der schwimmenden Plattform elektrischer Strom erzeugt werden kann.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist in der Außenwand 12 der schwimmenden Plattform ein Kanalsystem integriert, gezeigt ist eine Schnittansicht.
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Die Wand weist einen Sammelgang 28 auf, der über ein Kanalsystem mit einem horizontal verlaufenden Sammelgang verbunden ist, durch den das Wasser in den Sammelgang 28 einläuft.
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Über Einläufe 27 und/oder Ausläufe 29 kann Wasser in den Sammelgang 28 einfließen und dabei eine obere Turbine 31 und eine untere Turbine 32 zum Erzeugen von elektrischem Strom antreiben.
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Pfeiler bzw. Wellenbrecher 30 lenken das Wasser nach oben in die Sammelgänge und verstärken zugleich die Außenwand der schwimmenden Plattform.
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Diese Sammelgänge umfassende Seite sollte vorzugsweise zur Meeresseite angeordnet sein.
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Die Generatoren, welche mit den Turbinen 30, 31 verbunden sind, können zur Steigerung der Energieeffizienz vertikal und sogar beidseitig des Sammelgangeingangs angeordnet sein.
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Die Generatoren können dabei mittig geteilt sein, um einfließendes und abfließendes Wasser effizient zu nutzen.
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Wie in 13 in einer weiteren Ansicht dargestellt, können die Turbinen 31, 32 in dem Sammelgang 28 geteilt sein, um einfließendes und abfließendes Wasser effizient zu nutzen. Die mehrfach geteilten Turbinengeneratoren haben den Zweck, dass bei verschiedenen Wellenhöhen jeweils nur die von Wasser betroffenen Turbinensektionen aktiviert werden. Die Generatoren können die Drehrichtung automatisch umschalten um bei ein- und ausfließendem Meerwasser jeweils Strom zu erzeugen.
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Wie in 14 besonders gut zu sehen, welche eine Draufsicht auf die Seeseite der schwimmenden Plattform zeigt, werden durch die Wellenbrecher 30 vertikale Pfeiler gebildet. Gleichzeitig kann die Plattform zum Anlegen von großen Schiffen weitere Verstärkungen und Pfeiler enthalten.
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Die Wellenbrecher 30 haben neben der Funktion, dass die kinetischen Kräfte großer Wellen absorbiert oder umgelenkt werden, die zusätzliche Funktion, das Wasser in einen horizontalen Sammelgang 33 zu leiten. Dieser steht in Verbindung mit den Sammelgängen der Turbinengeneratoren (28 in 12) und dient der energieeffizienten Stromerzeugung.
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Eine derartige Anordnung von Sammelgängen kann auf der Seeseite auf der gesamten Länge oder auch nur sektional vorgesehen sein. Großschiffe können an den Pfeilern, welche vorzugsweise aus Stahlbeton bestehen, sicher vertäut werden. Ansonsten dient die gesamte Verstärkung der Seeseite einer wirtschaftlichen zusätzlichen Energiegewinnung.
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Durch die Erfindung lassen sich auf sehr einfache Weise Flächen für Industrie- und Wohnzwecke auf dem Meer bereitstellen. Denkbar ist auch die Verwendung einer schwimmenden Plattform für Windenergieanlagen.
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Die schwimmenden Plattformen sind mobil, ermöglichen eine Unabhängigkeit von politisch instabilen Verhältnissen und ermöglichen eine sehr umweltfreundliche Bereitstellung von Raum und Fläche für Industrie- und Wohnzwecke.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Platte
- 2
- Aufkragung
- 3
- Armiereisen
- 4
- Verbindungselement
- 5
- Aussparung
- 6
- Eindellung
- 7
- Steg
- 8
- Durchbruch
- 9
- Noppe
- 10
- Rille
- 11
- Betonplatte
- 12
- Wand
- 13
- Kammer
- 14
- PU-Schaum
- 15
- Betonplatte
- 16
- Plattform
- 17
- Ankerschacht
- 18
- Propellergondel
- 19
- Park
- 20
- Wohn/Geschäftsgebäude
- 21
- Steg
- 22
- Landeplatz
- 23
- Anlegesteg
- 24
- Solarmodul
- 25
- Säule
- 26
- Kronenkranz
- 27
- Einlauf
- 28
- Sammelgang
- 29
- Auslauf
- 30
- Wellenbrecher
- 31
- obere Turbine
- 32
- untere Turbine
- 33
- Sammelgang
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2011/042192 A2 [0043]
- WO 2011/042192 [0098]
