DE102013020984A1

DE102013020984A1 - Stahlhohlkörpersysteme als Pumpspeicherwerk

Info

Publication number: DE102013020984A1
Application number: DE102013020984.6A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2015-06-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Pumpspeicherwerk bestehend aus einem Oberbecken als See oder Meer und einem am Seegrund fixierten Unterbecken. Das Unterbecken besteht aus kommunizierenden Stahlröhren als Stahlhohlkörpersystem. Die Erfindung eignet sich besonders zur Speicherung von Überschussenergie aus Nacht-, Wind- und Sonnenenergie. Durch Einbau von zusätzlichen Kraftwerken in den Gesamtwasserstrom erfolgt eine zusätzliche Energiegewinnung. Es ist ein Dauerbetrieb der Anlage möglich, wenn durch eine separate Pumpe oder auch Turbinenpumpe ein permanentes Herauspumpen des Wassers aus dem Unterbecken erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einsatz eines Stahlhohlkörpersystems als Pumpspeicherwerk zur Energiegewinnung. Das Verfahren der Pumpspeichertechnik wird aufgegriffen, um bisher nicht genutzte Energiepotenziale in Meeren, natürlichen und künstlichen Seen zu erschließen.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird der Nachweis erbracht, dass eine Vielzahl an neuen Möglichkeiten besteht, um große, bislang ungenutzte Energiepotenziale zu erschließen, sie umweltfreundlich zu nutzen (1–6) und damit insgesamt dem Klimawandel konsequent entgegen zu wirken.
Eine zielgerichtete Vernetzung der vorgeschlagenen Lösungen mit der Sonnen- und Windenergieerzeugung ermöglicht eine optimale Nutzung der Erfindung. Die Erfindung kann einen weiteren, entscheidenden Beitrag zur Reduzierung der fossilen Brennstoffe im Weltmaßstab liefern. Sie schafft Speicherkapazitäten für überschüssige Sonnen- und Windenergie und optimiert die bedarfsgerechte Energiebereitstellung. Mit der Erfindung wird dieses Anliegen dadurch gelöst, dass in Gewässern vorhandene, aber bisher nicht genutzte geodätische Höhendifferenzen im Sinne der Energieerzeugung genutzt werden (Ausführungsbeispiele in 3–6). Mit der Erfindung (Ausführungsbeispiele in 1–6) werden durch die Anwendung der Pumpspeichertechnik in einer neuen Form Energiereserven erschlossen, die bisher ungenutzt blieben.
Vor allem durch das am See- oder Meeresgrund verankerte Stahlhohlkörpersystem (1/2) mit einer integrierten Kraftwerksanlage 1 (4) erschließt sich entlang sämtlicher Küstenregionen der Erde, Seen, Stauseen und gefluteten Tagebaurestlöchern ein riesiges Potenzial zur Energiegewinnung. Der notwendige Grundbedarf an Elektroenergie zum Betreiben der Anlagen kann gedeckt werden, z. B. durch das immer vorhandene Überangebot von Nachtstrom oder durch eine gezielte Kombination mit Windenergie und/oder Solarenergie.
Pumpspeicherkraftwerke im herkömmlichen Sinne sind Großanlagen, die hauptsächlich im Gebirge mit einem Obersee und einem Untersee betrieben werden. Die Lage vom Ober- und Untersee ist meist weiträumig entfernt auseinander, um die notwendige Höhendifferenz zu erreichen. Ober- und Untersee sind oft über kilometerlange Rohrleitungen miteinander verbunden. Die Pumpspeicherwerke liegen am Untersee. Bei Energieüberangebot (meistens in der Nacht) wird das Wasser vom Untersee in den Obersee gepumpt. Das geschieht mit der gleichen Anlage, die zur Energieerzeugung genutzt wird (Turbine und Motorgenerator). Die Turbine wirkt als Pumpe. Mit der Erfindung sollen Kraftwerksanlagen zum Einsatz kommen, die auf ein Überangebot an Elektroenergie flexibler reagieren und für Wassertiefen zwischen 30–600 m ausgelegt sind. Für größere Tiefen ist entscheidend die derzeitige technische Realisierbarkeit im Behälterbau zur Beherrschung der hohen Drücke. Die Erfindung betrifft ein Pumpspeicherkraftwerk, bei dem ein Stahlhohlkörpersystem bestehend aus kommunizierenden Röhren (2/3) am See- oder Meeresgrund verankert ist und als Unterbecken (2) genutzt wird. Das Gewässer fungiert als Oberbecken (1). Je nach Tiefe des Gewässers und der dazu notwendigen Kraftwerksanlage ergeben sich Größen des Unterbeckens von ca. 1.000–100.000 m³ bei einer Flächenausdehnung von ca. 20–100 m Seitenlänge. Die Stahlzylinder können einen Durchmesser von ca. 2 m haben.
Bei der Energiegewinnung durch die Kraftwerksanlage füllt sich das Unterbecken. Danach muss mittels zusätzlicher Pumpe oder mit der Kraftwerksanlage (Turbine wirkt als Pumpe) das Unterbecken durch Zuführung von Fremdenergie leergepumpt werden. Das Ausführungsbeispiel in 6 weist den Weg, wie in Zukunft die Energie der Seen und Weltmeere effizient genutzt werden kann. Durch den Einbau mehrerer Kraftwerke in den jeweiligen Gefällestrom eines Kraftwerkes wird es möglich, Dauerbetrieb einer solchen Kraftwerksanlage zu gewährleisten. Die erzeugte Energie eines Kraftwerkes dient dazu, den Gefällewasserstrom in Bewegung zu halten. Das Überangebot an Elektroenergie (Nachtstrom, Wind oder Sonne) wird natürlich dazu verwendet. Diese Technologie garantiert die vorzeitige Stillsetzung veralteter Energieerzeugungsanlagen wie Kohlekraftwerke. Mit der Erfindung wird eine ganzjährige Nutzung auch in Regionen unter ständigem Eis ermöglicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgendem näher beschrieben:
1 zeigt einen 2-lagigen, kommunizierenden Stahlhohlkörper mit horizontal liegenden Rohrzylindern und Kraftwerksanlage.
2 zeigt einen 6-lagigen kommunizierenden Stahlhohlkörper mit horizontal liegenden Rohrzylindern mit Kraftwerksanlage.
3 zeigt die Variante des Pumpspeicherkraftwerks mit einem Saugheber und Saugkorb sowie mit Arretierung des Unterbeckens oberhalb des Wassers.
4 zeigt die Variante des Pumpspeicherkraftwerkes mit Saugkorb über dem Kraftwerksgebäude und Arretierung des Unterbeckens oberhalb des Wassers.
5 zeigt die Variante des Pumpspeicherwerks mit Saugkorb über dem Kraftwerksgebäude und Arretierung des Unterbeckens auf dessen Oberseite im Wasser.
6 zeigt die Variante des Pumpspeicherwerkes mit 3 an einem Saugrohr befestigten Kraftwerksanlagen auf dem Seegrund mittels Ballastkörper fixiert.
1/2 zeigt den Aufbau des Stahlhohlkörpersystems (2). Es besteht aus horizontal liegenden Stahlzylindern, deren Anzahl vom Durchmesser und vom Volumen der benötigten Wassermenge der Kraftwerksanlage abhängt. Das Rohrsystem kann ein- oder mehrlagig angeordnet sein. 1 zeigt ein 2-lagiges und 2 ein 6-lagiges Rohrsystem. Der gesamte Rohrkörper kann rechtwinklig oder quadratisch sein. Zwischen den einzelnen Rohren sind Distanz- und Stützkörper (26) befestigt. Die Stahlzylinder werden durch dünne Rohre (24/14) und Flansche (25) zum Stahlhohlkörpersystem (2) verbunden. Mittig angeordnet ist das Gehäuse (10) der Kraftwerksanlage 1 (4) mit dem darunterliegenden Schacht der Pumpenanlage (11) und Pumpensumpf (12). Zum Schutz des Stahlhohlkörpersystems (2) gegen See- und Meereswasser sind Opferanoden (27) angebracht.
3 zeigt ein Unterbecken (2) mit Saugheber (6). Die Wasserzufuhr zum Betrieb der Kraftwerksanlage 1 (4) erfolgt über einen Saugheber (6) mit Saugkorb (7). Das Stahlhohlkörpersystem (2) ist im Gewässer (1) auf Stahlrohrstützpfeiler (3) nahe dem See- oder Meeresgrund (32) mittels Befestigungsseile (9) am Saugheber (6) mit der Ver- und Entriegelungsvorrichtung (19) befestigt. Das Saugrohr (6) ist zur Stabilisierung mittels einer Dreipunktabstützung (8) am Unterbecken (2) befestigt und sitzt auf dem Gehäuse (10) der Kraftwerksanlage 1 (4) auf. Die Pumpenanlage (5) ist im Schacht (11) stationiert und das Saugrohr der Pumpe (5) reicht bis in den Pumpensumpf (12). Die Rohrleitungen der Kraftwerksanlage 1 (4) und der Pumpenanlage (5) sind gegen unbeabsichtigtes Eindringen von Wasser durch Elektroventile (13) gesichert. Durch den Saugheber (6) vergrößert sich die geodätische Höhe (15) um ca. 7 m gegenüber dem Wasserspiegel des Oberbeckens (1). Zu Reparatur- und Wartungsarbeiten durch das Wartungsschiff muss der Wasserspiegel (22) im Unterbecken (2) soweit abgesenkt werden, bis nach Lösen der Verriegelungsvorrichtung (19) dieses aufschwimmt und vom Wartungsschiff gesichert wird. Das Unterbecken (2) wird an der Oberfläche des Oberbeckens (1) durch die Verankerung (16) in Position gehalten, aber auch zur Sicherung und Schutz des Elektrokabels (17). Ragt der Saugheber zu weit über den Wasserspiegel vom Oberbecken (1), so wird er am Flansch (25) gelöst und auf dem Schiff abgelegt. Nach Beendigung der Reparatur- und Wartungsarbeiten wird das Unterbecken (2) geflutet, sinkt auf die Stahlrohrstützpfeiler (3) ab und wird wieder mittels der Befestigungsseile (9) und der Verriegelung (19) am Saugheber (6) fixiert. Das Unterbecken (2) wird bei Überangebot an Energie mittels Pumpenanlage (5) leergepumpt. Jetzt kann die Kraftwerksanlage 1 (4) bei Bedarf Energie erzeugen. Dabei ist vorher der Saugheber über das Entlüftungsventil (28) zu entlüften, damit der Wasserstrom bedingt durch die geodätische Höhe (15) zur Turbine der Kraftwerksanlage 1 (4) fließen kann.
4 zeigt ein Unterbecken (2), das nur an einem Stahlrohrstützpfeiler (3) am See- und Meeresgrund (32) gehalten wird. Über ein am Stahlhohlkörpersystem (2) befestigtes Stützrohr (30) wird mittels einer Ver- und Entriegelungsvorrichtung (19) der aus dem Wasser ragenden Stahlrohrstützpfeiler (3) oberhalb des Wasserspiegels (1) gehalten. Das Stützrohr (30) besteht aus mehreren Teilen, die nur lose übereinander sitzen, da sie nur auf Druck belastet werden. Das Stützrohr (30) wird über eine Dreipunktabstützung (31) am Stahlhohlkörpersystem (2) stabilisiert. Aus ökologischen Gründen sind Distanzelemente (29) zwischen See- und Meeresgrund (32) und Stahlhohlkörpersystem (2) angeordnet. Der Stahlrohrstützpfeiler (3) ist so tief im Seegrund verankert, dass die Reibkräfte größer sind als die Auftriebskraft des leeren Stahlhohlkörpersystems (2). Die Wasserzuführung zum Betrieb des Kraftwerkes 1 (4) erfolgt über einen Saugkorb (7) unmittelbar über dem Gehäuse (19) der Kraftwerksanlage 1 (4). Bei dieser Betriebsweise des Kraftwerkes 1 (4) ist keine separate Pumpe vorgesehen. Das Kraftwerk 1 (4) besteht aus Turbine und Motorgenerator. Zum Leerpumpen des Unterbeckens (2) arbeitet die Turbine bei Überangebot von Energie als Pumpe und pumpt das Wasser vom Pumpensumpf (12) in den See (1) zurück. Das Leerpumpen ist auch zur Herstellung der Betriebsbereitschaft zur Energiegewinnung, aber auch bei Reparatur- und Wartungsarbeiten durch das Wartungsschiff erforderlich. Bei letzterem wird durch Schließen des Elektroventils (13) ein Wassereindringen in das leere Unterbecken (2) vermieden. Nach Lösen der Verriegelung (19) schwimmt das leere Unterbecken (2) aufgrund des Auftriebes bis an die Oberfläche des Oberbeckens (1) entlang des Stahlrohrstützpfeilers (3) auf. Die Stützrohre (30) werden entsprechend des Aufschwimmens abgehoben und auf dem Wartungsschiff gelagert. Zur zusätzlichen Sicherung an der Oberfläche des Oberbeckens (1) ist die Verankerung (16) vorgesehen. Nach Beendigung der Reparatur- und Wartungsarbeiten durch das Wartungsschiff wird das Unterbecken (2) geflutet und sinkt auf die Distanzelemente (29). Die Stützrohre werden wieder über den Stahlrohrstützpfeiler (3) geschoben und die Verriegelung (19) wieder aktiviert. Jetzt wird mittels des Kraftwerkes 1 (4) das Unterbecken (2) leergepumpt (Turbine arbeitet als Pumpe) und danach ist die Kraftwerksanlage 1 (4) wieder betriebsbereit zur Energieerzeugung. Die Ankerboje (21) dient lediglich zur Markierung des Stahlhohlkörpersystems (2) im Gewässer (1).
5 zeigt ein Unterbecken (2), das im Gewässer (1) auf Stahlrohrstützpfeiler (3) nahe dem See- und Meeresgrund (32) ruht. Die Befestigung auf den Stahlrohrstützpfeilern (3) erfolgt mittels Halte- und Führungsseile (20) unmittelbar oberhalb des Unterbeckens (2) an der Ver- und Entriegelungsvorrichtung (19) im Wasser. Die Wasserzuführung zum Betrieb des Kraftwerks 1 (4) erfolgt über einen Saugkorb (7) unmittelbar über dem Gehäuse (10) der Kraftwerksanlage 1 (4). Bei dieser Betriebsweise des Kraftwerkes 1 (4) ist keine separate Pumpe vorgesehen. Das Kraftwerk 1 (4) besteht aus Turbine und Motorgenerator. Zum Leerpumpen des Unterbeckens (2) arbeitet die Turbine als Pumpe und pumpt das Wasser vom Pumpensumpf (12) bei Überangebot von Energie in den See (1) zurück. Das gilt ebenso zur Herstellung der Betriebsbereitschaft zur Energiegewinnung und auch bei Reparatur- und Wartungsarbeiten durch das Wartungsschiff. Bei letzterem wird zur Vermeidung von Wassereindringen in das leere Unterbecken (2) das Elektroventil (13) geschlossen. Nach Lösen der Verriegelung (19) mittels Entriegelungsseil (18) schwimmt das leere Unterbecken (2) aufgrund des Auftriebes bis an die Oberfläche des Oberbeckens (1), gesichert und in Position gehalten durch die Verankerung (16). Nach Durchführung der Reparatur- und Wartungsarbeiten durch das Wartungsschiff wird das Unterbecken (2) geflutet, sinkt auf die Stahlrohrstützpfeiler (3) ab und wird wieder mittels der Verriegelungsvorrichtung (19) fixiert. Das Unterbecken (2) wird jetzt mittels Turbine und Motor des Kraftwerkes 1 (4) mit Fremdenergie leergepumpt. Danach ist die Kraftwerksanlage 1 (4) zur Erzeugung von Elektroenergie bereit. Die Erzeugung von Elektroenergie erfolgt jetzt solange, bis das Unterbecken (2) bis zum Wasserspiegel (22) gefüllt ist. Der Wasserspiegel (22) kennzeichnet auch den Stand der geodätischen Höhe (23), die für die Energiegewinnung maßgebende Größe. Die Ankerboje ist vorwiegend zur Sicherung der Halte- und Führungsseile (20) sowie der Ver- und Entriegelungsseile (18) vorgesehen. Sie dient auf der Oberfläche des Oberbeckens (1) zugleich der Markierung der Kraftwerksanlage 1 (4) im Gewässer (1).
6 zeigt ein Unterbecken (2), das im Gewässer als Oberbecken (1) auf Stahlfüssen (36) auf dem See- oder Meeresgrund (32) steht und dort gehalten wird, indem der Hohlraum (37) geflutet ist. Auf dem Unterbecken (2) steht das Gehäuse (10) der Kraftwerksanlage 1 (4) mit einer Pumpenanlage (5). Die Pumpenanlage (5) ist mit dem Ansaugrohr mit dem Pumpensumpf (12) verbunden. Auf dem Gehäuse (10) der Kraftwerksanlage 1 (4) ist ein Stützrohr (30) befestigt, bestehend aus mehreren Segmenten, die mit Flansche (25) verbunden sind.
Charakteristisch bei dieser Anlage ist, dass das Kraftwerk 1 (4) mit 2 darüber liegenden Kraftwerksanlagen 2 und 3 (33 und 34) über Rohrleitungen (35) durch Flansche (25) verbunden ist. Grundlage dieser möglichen Bauweise bildet das „hydrostatische Paradoxon”: Die Kraft, die auf den Querschnitt des Saugrohres der Turbine drückt, ist nur von deren Fläche und der Wassersäule abhängig. Zur Stabilisierung sind die Kraftwerke 2 und 3 (33 und 34) am Stützrohr (30) befestigt. Ein Stahlseil (39) führt bis an die Oberfläche des Oberbeckens (1) zur Ankerboje (21). Zur zusätzlichen Sicherung des Unterbeckens (2) und zum Schutz des Kabels (17) ist die Verankerung (16) vorgesehen. Zur Durchführung von Reparatur- und Wartungsarbeiten durch das Wartungsschiff wird der geflutete Hohlraum (37) und ein Teil des Speichervolumens (38) aus dem Unterbecken (2) mittels Pumpe (5) abgepumpt. Die Ventile (13) im Kraftwerk 2 und 3 (33/34) und in der Pumpenanlage (5) werden geschlossen. Da der Auftrieb des leeren Unterbeckens (2) größer ist als das Gewicht des Gesamtstahlkörpers, schwimmt er auf bis an die Oberfläche vom Oberbecken (1). Die Sicherung beim Aufschwimmen übernimmt das Wartungsschiff mittels Stahlseil (39). Damit die Anlagen nicht zu hoch aus dem Wasser ragen, werden die Kraftwerksanlagen 2 und 3 (33/34) mit den entsprechenden Rohrsegmenten (30/35) demontiert und nach Durchführung der Wartungsarbeiten in umgekehrter Reihenfolge wieder montiert. Danach erfolgt die Flutung des Hohlraumes (37) und die Gesamtanlage sinkt auf den Seegrund (32). Da das Speichervolumen (38) noch leer ist, sind die Kraftwerksanlagen 1, 2 und 3 (4/33/34) nach Öffnen des Elektroventils (13) sofort zur Erzeugung von Elektroenergie betriebsbereit.
Die Arbeitsweise der Kraftwerksanlagen 1, 2 und 3 (4/33/34) gestaltet sich jeweils wie folgt: Aufgrund der geodätischen Höhe strömt das Wasser in die Saugkörbe und Saugleitungen (35). Ein Teil des Wasserstromes fließt durch die Turbinen der Kraftwerke 2 und 3 (33/34) und die Generatoren erzeugen Elektroenergie. Unterhalb der Turbinen der Kraftwerke 2 und 3 (33/34) vereinigen sich die Teilströme (35) zum Hauptstrom und fließen in Richtung Kraftwerk 1 (4). Danach fließt der Gesamtwasserstrom in die Turbine des Kraftwerkes 1 (4) und der Generator erzeugt ebenfalls Elektroenergie. Bedingt durch die Teilströme wird in den Kraftwerksanlagen 2 und 3 (33/34) weniger Elektroenergie erzeugt als im Kraftwerk 1 (4). Die in den Saugkörben (7) einströmende Wassermenge ist gleich der ausströmenden Wassermenge aus dem Kraftwerk 1 (4). In das Speichervolumen (38) zum Abpumpen der eingeströmten Wassermenge wird etwas mehr Fremdenergie benötigt, wie im Kraftwerk 1 (4) erzeugt werden kann. Wird die in Kraftwerk 1 (4) erzeugte Elektroenergie sofort zum Abpumpen aus dem Speichervolumen (38) genutzt, so kann damit Dauerbetrieb mit den Kraftwerksanlagen erzeugt werden, d. h. die Kraftwerke 2 und 3 (33/34) liefern zusätzlich bei gleichem Wasserstrom Elektroenergie, während die erzeugte Elektroenergie des Kraftwerkes 1 (4) zum Offenhalten des Speichervolumens (38) dient. Aufgrund der Rohrleitungsverluste wird immer zusätzlich Fremdenergie benötigt. Die Pumpenleistung in m³/s Wassermenge muss etwas größer sein als die Turbinenleistung in m³/s, damit das Speichervolumen (38) immer zur Verfügung steht. Wie viele Kraftwerke übereinander oder nebeneinander in einem gemeinsamen Wasserstrom angeordnet werden können, ist von der geodätischen Höhe und vom Behälterbau für das Unterbecken (2) abhängig. Da bei Dauerbetrieb der Kraftwerke 1, 2 und 3 (4/33/34) und der Pumpe (5) das Speichervolumen (38) verhältnismäßig klein ist, kann Spezialstahl verwendet werden, sodass geodätische Höhen von 600 m Realität wären (U-Boot-Tiefen). Für die notwendige Pumpe (5) sind auch Turbinenpumpen einsetzbar.
Bis zu Wassertiefen von ca. 100 m wäre es sinnvoll, das Stützrohr (30) bis auf die Wasseroberfläche vom See (1) zu führen und begehbar zu gestalten, damit nicht immer bei geringfügigen Wartungen und Reparaturen die gesamte Anlage an die Wasseroberfläche zu holen ist.
Bezugszeichenliste

1: Gewässer als Oberbecken
2: Stahlhohlkörpersysteme als Unterbecken
3: Stahlrohrstützpfeiler im See- oder Meeresgrund
4: Kraftwerksanlage 1
5: Pumpenanlage
6: Saugheber
7: Ansaugkorb
8: Dreipunktabstützung des Saughebers
9: Befestigungsseil am Saugheber zur Fixierung des Stahlhohlkörpersystems auf den Stahlrohrstützpfeilern
10: Gehäuse der Kraftwerksanlage mit Steuerungssystem
11: Gehäuse der Pumpenanlage
12: Pumpensumpf – Tiefster Punkt des Stahlhohlkörpersystems
13: Elektroventil
14: Rohrverbindungen zu 2 und 12
15: geodätische Höhe bei Saugheberanlage
16: Verankerung am See- bzw. Meeresgrund
17: Elektrokabel für Energiezu- und -ableitung
18: Ver- und Entriegelungsseil
19: Ver- und Entriegelungsvorrichtung
20: Halte- und Führungsseil
21: Ankerboje
22: Wasserspiegel bei gefülltem Stahlhohlkörpersystem
23: geodätische Höhe ohne Saugheber
24: Rohrverbindungen zum Stahlhohlkörpersystem
25: Flanschenverbindungen
26: Distanz- und Stützkörper
27: Opferanode zum Schutz des gesamten Stahlhohlkörpersystems
28: Entlüftungsventil
29: Distanzelemente zwischen Stahlhohlkörpersystem und See- oder Meeresgrund miteinander verbunden
30: Stützrohr des Stahlhohlkörpersystems
31: Dreipunktabstützung des Stützrohres am Stahlhohlkörpersystem
32: See- oder Meeresgrund
33: Kraftwerksanlage 2
34: Kraftwerksanlage 3
35: Distanzrohrlängen zur Beruhigung der Wasserströmung (Saugleitung)
36: Stahlfüße
37: gefluteter Hohlraum zur Fixierung des Unterbeckens und der Kraftwerksanlagen am Seegrund
38: Speichervolumen bei Betrieb der Kraftwerke
39: Stahlseil

Claims

Stahlhohlkörpersystem für Pumpspeicherwerk, dadurch gekennzeichnet, – dass das Unterbecken (2) aus einem kommunizierenden Stahlhohlkörpersystem (2) beliebiger Form besteht.
Stahlhohlkörpersystem für Pumpspeicherwerk nach Anspruch zu 1., dadurch gekennzeichnet, – dass das Stahlhohlkörpersystem (2) aus horizontal liegenden Zylindern besteht, die in ein oder mehreren Lagen übereinander, rechtwinklig zueinander angeordnet sind.
Stahlhohlkörpersystem für Pumpspeicherwerk nach Anspruch 1.–2., dadurch gekennzeichnet, – dass die Zylinder durch Distanz- und Stützkörper (26) getrennt und durch Rohrverbindungen (24, 14) mittels Flansch (25) zusammengeführt sind.
Stahlhohlkörpersystem für Pumpspeicherwerk nach Anspruch 1.–3., dadurch gekennzeichnet, – dass das Stahlhohlkörpersystem zum Schutz gegen See- und Meerwasser mit Opferanoden versehen ist.
Stahlhohlkörpersystem nach Anspruch 1.–4. als Pumpspeicherwerk, bestehend aus einem Oberbecken (1), einem Unterbecken (2) und einer Kraftwerksanlage (4), dadurch gekennzeichnet, – dass das Stahlhohlkörpersystem (2) auf 1–3 Stahlrohrstützpfeiler (3) am See- oder Meeresgrund gehalten wird, wobei die Arretierung über Befestigungsseile (9) am Saugheber (6) mittels Ver- und Entriegelungsvorrichtung (19) oberhalb des Wasserspiegels (1) erfolgt.
Stahlhohlkörpersystem nach Anspruch 1.–4. als Pumpspeicherwerk, bestehend aus einem Oberbecken (1), einem Unterbecken (2) und einer Kraftwerksanlage (4), dadurch gekennzeichnet, – dass das Stahlhohlkörpersystem (2) an einem Stahlrohrstützpfeiler (3) mittels ein- oder mehrteiligem Stützrohr (30) auf Distanzelementen (29) liegend oberhalb des Wasserspiegels (1) mit einer Ver- und Entriegelungsvorrichtung (19) befestigt ist.
Stahlhohlkörpersystem nach Anspruch 1.–4. als Pumpspeicherwerk, bestehend aus einem Oberbecken (1), einem Unterbecken (2) und einer Kraftwerksanlage (4), dadurch gekennzeichnet, – dass die Arretierung über Halte- und Führungsseile (20) oberhalb des Stahlhohlkörpersystems (2) mittels Ver- und Entriegelungsvorrichtung (19) erfolgt.
Stahlhohlkörpersystem nach Anspruch 1.–4. als Pumpspeicherwerk, bestehend aus einem Oberbecken (1), einem Unterbecken (2) und einer Kraftwerksanlage (4), dadurch gekennzeichnet, – dass das Stahlhohlkörpersystem (2) auf Stahlfüßen (36) auf dem See- oder Meeresgrund (32) steht und durch Ballastwasser (37) gehalten wird.
Stahlhohlkörpersystem nach Anspruch 1.–4. als Pumpspeicherwerk nach Anspruch 5., bestehend aus einem Oberbecken (1), einem Unterbecken (2) und einer Kraftwerksanlage (4), dadurch gekennzeichnet, – dass das Stahlhohlkörpersystem (2) bei Reparatur- und Wartungsarbeiten durch Lösen der Verriegelung (19) am Saugheber (6) an die Oberfläche vom Oberbecken (1) aufschwimmt und nach Beendigung der Reparatur- und Wartungsarbeiten durch Fluten des Stahlhohlkörpersystems (2) auf den See- oder Meeresgrund (32) abgesenkt und die Verriegelung (19) aktiviert wird, sodass der Betriebszustand wieder hergestellt ist.
Stahlhohlkörpersystem nach Anspruch 1.–4. als Pumpspeicherwerk nach Anspruch 6., bestehend aus einem Oberbecken (1), einem Unterbecken (2) und einer Kraftwerksanlage (4), dadurch gekennzeichnet, – dass das Stahlhohlkörpersystem (2) bei Reparatur- und Wartungsarbeiten durch Lösen der Verriegelung (19) am Stahlrohrstützpfeiler (3) an die Oberfläche vom Oberbecken (1) aufschwimmt und nach Beendigung der Reparatur- und Wartungsarbeiten durch Fluten des Stahlhohlkörpersystems (2) auf den See- oder Meeresgrund (32) abgesenkt und die Verriegelung (19) aktiviert wird, sodass der Betriebszustand wieder hergestellt ist.
Stahlhohlkörpersystem nach Anspruch 1.–4. als Pumpspeicherwerk nach Anspruch 7., bestehend aus einem Oberbecken (1), einem Unterbecken (2) und einer Kraftwerksanlage (4), dadurch gekennzeichnet, – dass das Stahlhohlkörpersystem (2) bei Reparatur- und Wartungsarbeiten durch Lösen der Verriegelung (19) am Halte- und Führungsseil an die Oberfläche vom Oberbecken (1) aufschwimmt und nach Beendigung der Reparatur- und Wartungsarbeiten durch Fluten des Stahlhohlkörpersystems (2) auf den See- oder Meeresgrund (32) abgesenkt und die Verriegelung (19) aktiviert wird, sodass der Betriebszustand wieder hergestellt ist.
Stahlhohlkörpersystem nach Anspruch 1.–4. als Pumpspeicherwerk nach Anspruch 8., bestehend aus einem Oberbecken (1), einem Unterbecken (2) und einer Kraftwerksanlage (4), dadurch gekennzeichnet, – dass das Stahlhohlkörpersystem (2) bei Reparatur- und Wartungsarbeiten durch Leerpumpen des Hohlraumes (37) an die Oberfläche vom Oberbecken (1) aufschwimmt und nach Beendigung der Reparatur- und Wartungsarbeiten durch Fluten mit Ballastwasser (37) auf den See- oder Meeresgrund (32) abgesenkt und fixiert wird.
Stahlhohlkörpersystem nach Anspruch 1.–4. als Pumpspeicherwerk, bestehend aus einem Oberbecken (1), einem Unterbecken (2) und einer Kraftwerksanlage (4), dadurch gekennzeichnet, – dass die Kraftwerksanlagen (4, 33, 34) sowie die Pumpe (5) am See- oder Meeresgrund (32) durch ein bis an die Wasseroberfläche (1) geführtes, begehbares Stützrohr (30) kontrolliert werden können.
Stahlhohlkörpersystem nach Anspruch 1.–4. als Pumpspeicherwerk, bestehend aus einem Oberbecken (1), einem Unterbecken (2) und einer Kraftwerksanlage, dadurch gekennzeichnet, – dass die Kraftwerkanlage (4) aus Turbine-Generator sowie einer zusätzlichen Pumpenanlage (5) besteht.
Stahlhohlkörpersystem nach Anspruch 1.–4. als Pumpspeicherwerk, bestehend aus einem Oberbecken (1), einem Unterbecken (2) und einer Kraftwerksanlage, dadurch gekennzeichnet, – dass die Kraftwerkanlage (4) aus Turbine und Motorgenerator besteht.
Stahlhohlkörpersystem nach Anspruch 1.–4. als Pumpspeicherwerk, bestehend aus einem Oberbecken (1), einem Unterbecken (2) und einer Kraftwerksanlage, dadurch gekennzeichnet, – dass die Kraftwerkanlage (4) aus Turbine-Getriebe-Generator sowie einer zusätzlichen Pumpenanlage (5) besteht.
Stahlhohlkörpersystem nach Anspruch 1.–4. als Pumpspeicherwerk, bestehend aus einem Oberbecken (1), einem Unterbecken (2) und einer Kraftwerksanlage, dadurch gekennzeichnet, – dass die Kraftwerkanlage (4) bei geringer geodätischer Höhe (15) im Niederspannungsbereich von 12–60 V arbeitet und die erzeugte Spannung mittels Transformator auf die Gebrauchsspannung von 230/380 V hochtransformiert wird.
Stahlhohlkörpersystem nach Anspruch 1.–4. als Pumpspeicherwerk, bestehend aus einem Oberbecken (1), einem Unterbecken (2) und einer Kraftwerksanlage (4), dadurch gekennzeichnet, – dass bei größeren geodätischen Höhen (23) und zur maximalen Energiegewinnung mehrere, zusätzliche Kraftwerkanlagen (33, 34) in den Gefällestrom installiert werden, wobei zur Strömungsberuhigung zwischen den Kraftwerksanlagen (4, 33, 34) Distanzrohrlängen (35) eingefügt sind. Die benötigten (Wasser-)Teilströme für die zusätzlichen Kraftwerksanlagen (33, 34) gehören zum (Wasser-)Gesamtstrom und werden dem Kraftwerk (4) zugeführt.
Stahlhohlkörpersystem nach Anspruch 1.–4. als Pumpspeicherwerk, bestehend aus einem Oberbecken (1), einem Unterbecken (2) und einer Kraftwerksanlage mit den Merkmalen des Anspruches 18., dadurch gekennzeichnet, – dass durch sofortiges Leerpumpen des Hohlraumes (38) mit Fremdenergie oder Eigenenergie der Kraftwerksanlage (4) ein Dauerbetrieb der Gesamtanlage ermöglicht wird, da ein Dauerkreislauf des über die Saugkörbe (7) angesaugten Wasserstromes besteht. Die zusätzlichen Kraftwerke (33, 34) geben ständig Elektroenergie ins Netz, Kraftwerk (4) nur, wenn ein Überangebot an Fremdenergie für den Pumpenbetrieb (5) zur Verfügung steht. Ansonsten liefert Kraftwerk (4) die Elektroenergie für den Pumpenbetrieb (5).