DE102018000470A1 - Device for the control of ocean currents and methods for revisable placement of the anchoring of the device - Google Patents

Device for the control of ocean currents and methods for revisable placement of the anchoring of the device Download PDF

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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G15/00Devices or methods for influencing weather conditions

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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Abstract

Vorrichtung zur Lenkung von Meeresströmungen sowie Verfahren zur revisionierbaren Platzierung der Verankerung der Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass
a) in die Strömung (1), die abgelenkt werden soll, eine im wesentlichen wasserundurchlässige Leitfläche (2) in einem Winkel (3) zwischen 0° und 80° zur anlaufenden Strömung (1) angeordnet wird,
b) die Leitfläche (2) selbst gegenüber der Herkunft der Strömung (1) eben oder in ein bis zwei Richtungen konkav ist,
c) die Fläche im wesentlichen aus einer tragenden netz- (5, Fig. 2) oder linienbasierenden (6, Fig. 5,Fig. 6) Struktur besteht, in die aus einem dünnen, flächigen u. flexiblen Material (8) bestehende Flächenelemente oder starre (9) Flächenelemente befestigt werden, die über die Kanten der Netzmaschen (11,12) oder einzelnen Linienelementen (10) und Netzknoten hinweg die dichte Leitfläche (2) bilden und
d) die Leitfläche (2) mit Seilen oder Stäben an Verankerungspunkten (7) am Meeresboden (26) verankert ist.

Figure DE102018000470A1_0000
Device for the control of ocean currents and method for revisionable placement of the anchoring of the device, characterized in that
a) in the flow (1) to be deflected, a substantially water-impermeable guide surface (2) at an angle (3) between 0 ° and 80 ° to the incoming flow (1) is arranged,
b) the guide surface (2) itself is concave or even concave in one or two directions with respect to the origin of the flow (1),
c) the surface consists essentially of a supporting network (5, Fig. 2) or line-based (6, Fig. 5, Fig. 6) structure, in which a thin, flat u. flexible material (8) existing surface elements or rigid (9) surface elements are attached, which form over the edges of the net meshes (11,12) or individual line elements (10) and network nodes across the dense guide surface (2) and
d) the guide surface (2) is anchored with ropes or rods to anchoring points (7) on the seabed (26).
Figure DE102018000470A1_0000

Description

Die Vorrichtung zur Lenkung von Meeresströmungen sowie das Verfahren zur revisionierbaren Platzierung der Verankerung löst u. a. die Aufgabe, der sich die vorliegende Erfindung stellt, die Entstehung der verheerenden Wirbelstürme insbesondere in der Karibik zu erschweren oder ihre Anzahl zu reduzieren.The device for the control of ocean currents as well as the method for revisable placement of the anchoring triggers u. a. the object of the present invention is to aggravate or reduce the number of devastating hurricanes, particularly in the Caribbean.

Wie aus den bekannten Aufzeichnungen der Streckenverläufe der Wirbelstürme der „Kategorie 5“ ersichtlich, beginnt ihre Entstehung Ende des Nordsommers im Atlantik knapp nördlich des Äquators. Im Laufe ihres Weges nach Westen u. Nordwesten entstehen dann über 26,5° C / 80° F warmem Wasser (4) Zyklone, die dann die verheerenden Auswirkungen auslösen.As from the known records of the course of the hurricanes of the "category 5 "Can be seen, their formation begins in the late summer in the Atlantic just north of the equator. In the course of their journey to the west u. Northwest then arise over 26.5 ° C / 80 ° F warm water ( 4 ) Cyclones, which then cause the devastating effects.

Kerngedanke der Erfindung ist die Umleitung des äquatornahen warmen, oberflächennahen Meeresstromes (1) vor Eintritt in das Karibische Meer mit technischen Mitteln Richtung Norden (22), wo sich kühleres Atlantik-Wasser befindet, als das Wasser der südlicher gelegenen Karibik (65).The core idea of the invention is the diversion of the near-equatorial warm, near-surface ocean current ( 1 ) before entering the Caribbean Sea by technical means to the north ( 22 ), where cooler Atlantic waters are located, than the waters of the more southerly Caribbean ( 65 ).

Mit einem Strahlungseintrag im äquatornahen Bereich (1) von ca. 0,8 kW/m2h über ca. 7 h/d ergibt sich ein Energieeintrag von 5,6 kWh/m2. Bei einer durchschnittlich angenommenen Strömungsgeschwindigkeit von 30 km /d kommt auf diese Strecke pro 1 m Breite und 100 m Tiefe ein Energieeintrag von 168 MWh/d oder 153* 106 kcal/d zustande. Dieser erwärmt täglich das strömende Wasser-Volumen von einer angenommenen Breite von 1 m in der Größenordnung von 3 Millionen m3.With a radiation input near the equator ( 1 ) of approx. 0.8 kW / m 2 h over approx. 7 h / d results in an energy input of 5.6 kWh / m 2 . With an average assumed flow velocity of 30 km / d, an energy input of 168 MWh / d or 153 * 10 6 kcal / d occurs for this distance per 1 m width and 100 m depth. This daily warms the flowing water volume of an assumed width of 1 m in the order of 3 million m 3 .

Die dadurch verursachte Erwärmung ΔT Δ T = E / Masse = 153 * 10 6 / 3 * 10 9   ° K/d=0 ,05  ° K/d

Figure DE102018000470A1_0001
beläuft sich in etwa auf 0,05 °K/d. Bei einer Strecke von ca. 4000 km quer über den Atlantik dauert dies ca. 130 Tage, wobei sich die Temperatur des Wassers um ca. 6,5 °K erhöht.The resulting heating ΔT Δ T = e / Dimensions = 153 * 10 6 / 3 * 10 9 ° K / d = 0 , 05 ° K / d
Figure DE102018000470A1_0001
amounts to approximately 0.05 ° K / d. At a distance of about 4,000 km across the Atlantic, this takes about 130 days, with the temperature of the water increasing by about 6.5 ° K.

Je länger nun die Wegestrecke mit diesen Bedingungen in Richtung Westen sich erstreckt, desto höher wird das zur Entstehung und Ausdehnung führende thermische Potential. Bei einer Durchströmung des karibischen Meeres (63) kommen nochmals 3000 km hinzu, was bei einer höheren Strömungsgeschwindigkeit und ca. 80 Tagen Restaufheizung des Karibischen Meeres im Spätsommer zu einer weiteren Erhöhung um etwa 4°K führt und die Wahrscheinlichkeit einer Überschreitung der 26,5 ° C / 80°F - Grenze erheblich erhöht (66).The longer the route with these conditions extends to the west, the higher the thermal potential leading to the formation and expansion becomes. In a flow through the Caribbean Sea ( 63 ) adds another 3000 km, which results in a further increase of about 4 ° K in late summer and a likelihood of exceeding the 26.5 ° C / 80 ° F limit at a higher flow rate and approx. 80 days of residual heating of the Caribbean Sea considerably increased (66).

Eine nur auf die klimatischen Bedingungen der Karibik beruhende Erwärmung des Wassers wäre auf Grund der nördlicheren Lage gegenüber dem äquatornahen Atlantik nicht so stark, käme nicht der Import des vorgewärmten Atlantikwassers (1) hinzu. Geht man von einer vollständigen Durchströmung der oberflächennahen Schichten des Karibischen Meeres durch den äquatorialen Strom in einem Sommer aus, jedoch nur zu seiner Hälfte seines Volumens (Breite) ergibt sich bei einer Breite von 400 km und einer Länge von 3000 km eine Fläche von 1,2 Millionen km2, das sind mehr als 40 % seiner Oberfläche mit 2,75 Mill. km2. Wegen dieses hohen Importanteils sind die Auswirkungen so beträchtlich.A warming of the water based on the climatic conditions of the Caribbean would not be so strong due to the more northerly position compared to the Atlantic Ocean near the equator, if the import of the preheated Atlantic water ( 1 ). Assuming a complete flow of the near-surface strata of the Caribbean Sea through the equatorial current in a summer, but only to its half of its volume (width) is at a width of 400 km and a length of 3000 km, an area of 1, 2 million km 2 , that is more than 40% of its surface area of 2.75 million km 2 . Because of this high import share, the impact is so significant.

Hierbei ergäbe sich technisch die Möglichkeit unmittelbar östlich der Inselgruppe „ Trinidad, Grenada, Barbados, St. Vincent, St. Lucia, Martinique, Dominica, Guadeloupe, etc.“ ein Weiterströmen der ca. 200 m mächtigen warmen Oberflächenwasserschicht in das Karibische Meer zu verhindern, und so eine weitere Aufheizung entlang der Weges der bisherigen schwersten Wirbelstürme zu reduzieren.This would technically the possibility immediately east of the archipelago "Trinidad, Grenada, Barbados, St. Vincent, St. Lucia, Martinique, Dominica, Guadeloupe, etc." prevent further flow of approximately 200 m thick warm surface water layer into the Caribbean Sea , and so to reduce further heating along the way of the hurricane hurricanes so far.

Aufgabe der Erfindung ist es, mittels einer geeigneten Vorrichtung, die ca. 1,8 km/h schnelle, ca. 800 km breite und ca. 200 m mächtige Warmwasserströmung (1), weiter nördlich als „Golfstrom“ bezeichnet, bereits vor Eintritt in das Karibische Meer östlich der o.a. Inselgruppe Richtung Norden umzuleiten.The object of the invention is, by means of a suitable device, the approximately 1.8 km / h fast, about 800 km wide and about 200 m thick hot water flow ( 1 ), further north as the "Gulf Stream", redirects north before entering the Caribbean Sea east of the above archipelago.

Dies kann erfindungsgemäß mit einem oder mehreren - von der Strömungsherkunft aus gesehen - konkaven Leit-Schirmen (2) geschehen, deren Flächen im Grundriss zwischen 0° und 80° schräg zur Strömungsrichtung angeordnet sind. Die Anordnung erstreckt sich wohl über mehrere 100 Kilometer und einer Tiefe von der Wasseroberfläche bis ca. 200 - max. 250 m. Die Fläche wird von größeren kettengliedartigen (15) oder bojenartigen Schwimmkörpern (19) in die Tiefe des Wassers abgehängt. Die Leit-Fläche (2, 5) spannt und strafft sich durch das Eigengewicht des Behangs (8 und 9), das Gewicht der versteifenden Netz- oder Linearstruktur (10, 11 und 12), deren Auftrieb (15, 46) und Ballastierung (47,50), das Gewicht der Abspannungen (23,24 und 25), sowie falls nötig senkrecht nach unten ziehende Gewichte (34) zur Dämpfung und Straffung der unteren Schirmkante.This can according to the invention with one or more - seen from the flow origin - concave guide screens ( 2 ) happen, whose surfaces are arranged in the floor plan between 0 ° and 80 ° obliquely to the flow direction. The arrangement probably extends over several 100 kilometers and a depth from the water surface to about 200 - max. 250 m. The area is characterized by larger chain link-like ( 15 ) or buoy-like floats ( 19 ) suspended in the depth of the water. The guide surface ( 2 . 5 ) tenses and tightens by the weight of the blind ( 8th and 9 ), the weight of the stiffening net or linear structure ( 10 . 11 and 12 ), whose buoyancy ( 15 . 46 ) and ballasting ( 47 . 50 ), the weight of the braces ( 23 . 24 and 25 ), and if necessary, vertically downwards pulling weights ( 34 ) for damping and tightening the lower edge of the screen.

Da bei einer Längenerstreckung von zum Beispiel 400 km sowie einem Umlenkwinkel von 45° der Krümmungsradius der konkaven Fläche bei 523 km liegt, ist das Stichmaß bei einer Maschen-Dimension von 50 × 50 m für die Krümmung in der Waagerechten bei ca. 63 cm/Masche und damit gut durch eine gerade Maschensehne zu vereinfachen, ohne die Strömung zu stören.Since with a length extension of for example 400 km and a deflection angle of 45 °, the radius of curvature of the concave surface is 523 km, the gauge for a mesh dimension of 50 × 50 m for the curvature in the horizontal at about 63 cm / Mesh and thus easy to be simplified by a straight mesh tendon, without disturbing the flow.

Für die Abtragung des Strömungsdruckes dienen die horizontalen oder auch vertikalen Versteifungselemente (6,8,10,11,12) als Krafteinleitung aus der Schirm-Fläche (2,8 und 9) sowie die Befestigung der Abspannseile (23,24 und 25).For the removal of the flow pressure serve the horizontal or vertical stiffening elements ( 6 . 8th . 10 . 11 . 12 ) as force transmission from the screen surface ( 2 . 8th and 9 ) and the attachment of the guy ropes ( 23 . 24 and 25).

Da jedoch bei einem nicht zu engen Abstand der Abspannseile in den Versteifungselementen ein hohes Biegemoment auftritt, ist aus Gründen der Materialökonomie die Ausbildung von Fachwerken der Versteifungsglieder mit Druck und Zuggurt und horizontale Hängewerke (30,31 und 32) sinnvoll.However, since a high bending moment occurs at a not too narrow distance of the guy ropes in the stiffening elements, the formation of trusses of the stiffening members with pressure and tension belt and horizontal suspensions is (for reasons of material economy ( 30 . 31 and 32 ) makes sense.

Bei Verwendung horizontaler Fachwerke ergeben sich auch alternative Konstruktions-Möglichkeiten, nämlich aneinandergekoppelt mit Gelenken ( 1,7) oder durchgehend.When using horizontal trusses, there are also alternative design possibilities, namely coupled to one another with joints ( 1 . 7 ) or continuously.

Die waagerecht liegenden Horizontalversteifungen (11, 2) liegen in einem etwa gleichen Abstand von ca. 20 m - 200 m im wesentlichen übereinander, wobei bei mehreren Lagen, diese mittleren Lagen auch leeseitig ausgebaucht versetzt sein können, um ein Unterströmen der unteren Schirmkante oder Überströmen der oberen Schirmkante zu verhindern.The horizontal horizontal stiffeners ( 11 . 2 ) lie substantially one above the other at an approximately equal distance of about 20 m to 200 m, wherein in the case of several layers, these middle layers may also be offset on the leeward side in order to prevent underflow of the lower screen edge or overflow of the upper screen edge.

Hinsichtlich der Realisierbarkeit der Erfindung überhaupt seien einige geometrisch, quantitative, ins Ökonomische führende Betrachtungen aufgeführt:

  1. a) Gesamtkraft auf Grund einer angenommenen Umlenkung (4) um α = 45°: F = 2 × V' × ρ × ω × sin  α / 2
    Figure DE102018000470A1_0002
    V'
    Volumenstrom nach Wikipedia: 30 * 106 m3/s = 30 Sv (Sverdrup) als Floridastrom sowie 150 Sv bei 55° West, 10° Nord ρ Dichte = 1000 kg/m3
    ω
    Strömungsgeschwindigkeit: max. 1,8 m/s als Floridastrom bei 55° West, 10° Nord nach Dierke-Atlas über 24 sm/d = 0,5 m/s angenommen zu: ω = 0,6 m/s
    F 1   ( Floridastrom ) = 2 × 30 × 10 6  m 3 /s × 1000  kg/m 3 × 1,8  m/s × sin 22 ,5 ° = 1,08 × 10 11 × 0,346  kgm/s 2 = 3,34 × 10 10 N
    Figure DE102018000470A1_0003
    F 2   ( 55 °  West ,10 °  Nord ) = 2 × 150 × 10 6  m 3 /s × 1000  kg/m 3 × 0,6  m/s × sin 22 ,5 ° = 300 × 10 9  N × 0,6   × 0,346 = 6,22 × 10 10 N = 6,22 × 10 10  N = Gesamtkraft
    Figure DE102018000470A1_0004
  2. b) Die Gesamt-Kraft F max = F2 wird auf die Wirkstrecke des Schirms (2) von angenommen zu 800 km (4) verteilt, womit sich eine Kraft F [ m ] = F 2 / Wirkstrecke = 6,22 × 10 10 / 8 × 10 5  N/m=1 ,56 × 10 5 N/m = 78kN/m
    Figure DE102018000470A1_0005
    ergibt.
  3. c) Bei einer Maschengröße von 50x 50 m und einer Leitschirm-Höhe von 150 m, ergäbe sich eine auf diese Masche fallende erforderliche Haltekraft von 1300 kN, die mit einem Seilquerschnitt von 100 cm2 zu bewältigen wäre.
  4. d) Geht man von etwa 45° zur Waagerechten geneigten Anfänge einer sich einstellenden Kettenlinie der Leitschirmflächen (3) aus, so ergibt sich die jeweils resultierende Kraft R in Kettenrichtung zu R [ m ] = ( F [ m ] / 2 ) × 2 1 / 2 = 78 × 1,414 / 2 = 55 kN/m .
    Figure DE102018000470A1_0006
  5. e) Wird als flexible Flächenbespannung ein Edelstahlblech von 0,8 mm Dicke verwendet, ergibt sich hierfür eine Spannung σ = 55 kN/800mm 2 = 68,8  N/mm 2
    Figure DE102018000470A1_0007
    <  f y ,k ,DIN  1.4301 = 190 N/mm 2
    Figure DE102018000470A1_0008
  6. f) Gewicht des Leitschirms (2) bei einer angenommenen Länge von 500 km 500000 m × 200 m × 0,8 × 10-3 m × 7,85 × 103 kg/m3 = 628 000 to, das sind 1260 kg/m.
  7. g) Kosten des Leitschirms in Edelstahl (nur Material) a 2500   / to = 1,57  Milliarden 
    Figure DE102018000470A1_0009
  8. h) Wird der obere Versteifungsholm z.B. in einem elliptischen Querschnitt ausgeführt, so ergibt sich für dessen Fläche, die den Auftrieb erzeugen soll: A = 5 ( Sicherheit und stabile Festhaltung ) × F [ m ] / ρ ( Wasser ) = 390  kN/m/10kN/m 3 = 39,0  m 2 = 5  m  ×  2 ,5 m  ×   π   = 39,3  m 2 ; U = 24,2  m × 0 ,3 m × 1 ,0 m = 7,3  m 3 7 ,3 m 3   ×   2,5  to/m 3 = 18,5  to/m × 500  000  m  × 100 / to = 912  Mil 
    Figure DE102018000470A1_0010
  9. i) Seile (Rundstäbe) L = 2 km F 2 = 6,22 × 10 10  N × γ F × γ M × 500 km/800km × 490 N/mm 2 = 1,31 × 10 6 ;   γ F = 1,5 ;   γ M = 1,1 ;
    Figure DE102018000470A1_0011
    V = 1,31 × 10 2  m 2 × 2  km = 262   000  m 3   × 7,85 = 2060   000  to × 1000 ,- / to = 2,06  Milliarden 
    Figure DE102018000470A1_0012
    auf einen Breitenmeter bezogen ergibt sich als Seilquerschnitt:
    • 2,1 × 106 cm2 /800 000m = 2,6 cm2/m womit bei einer feineren Verästelung der Seilabspannung sich eine eigene, steife, untere Halterung unter Umständen einsparen ließe.
  10. j) Für die reversibel platzierbaren Fundamente (13,14 und 15) wird ein Abstand von ca. 50 m zweckmäßig sein, wobei pro Stück etwa Kosten von 60.000,- € entstehen. Auf die Länge von 500 km würden etwa 10000 benötigt, die ca. 500 Mill € kosten.
  11. k) So ergäben sich Gesamtkosten einer 500 km langen Vorrichtung von
Schirm (Flächenbespannung) 1570 Millionen € Oberer Versteifungsholm 912 Seile 2060 Fundamente 500 Gesamt (Rohkosten) 5042 Gesamt (Fertigkosten) 8000 Millionen € With regard to the feasibility of the invention in general, some geometric, quantitative, economic considerations are listed:
  1. a) total force on the basis of an assumed diversion ( 4 ) by α = 45 °: F = 2 × V ' × ρ × ω × sin α / 2
    Figure DE102018000470A1_0002
    V '
    Flow rate to Wikipedia: 30 * 10 6 m 3 / s = 30 Sv (Sverdrup) as Floridastrom and 150 Sv at 55 ° west, 10 ° north ρ density = 1000 kg / m 3
    ω
    Flow velocity: max. 1.8 m / s as Floridastrom at 55 ° West, 10 ° North after Dierke-Atlas over 24 sm / d = 0.5 m / s assumed to be ω = 0.6 m / s
    F 1 ( Florida current ) = 2 × 30 × 10 6 m 3 / s × 1000 kg / m 3 × 1.8 m / s × sin 22 , 5 ° = 1.08 × 10 11 × 0.346 kgm / s 2 = 3.34 × 10 10 N
    Figure DE102018000470A1_0003
    F 2 ( 55 ° west 10 ° north ) = 2 × 150 × 10 6 m 3 / s × 1000 kg / m 3 × 0.6 m / s × sin 22 , 5 ° = 300 × 10 9 N × 0.6 × 0.346 = 6.22 × 10 10 N = 6.22 × 10 10 N = total power
    Figure DE102018000470A1_0004
  2. b) The total force F max = F 2 is applied to the effective distance of the screen ( 2 ) from assumed to 800 km ( 4 ), bringing a force F [ m ] = F 2 / effective route = 6.22 × 10 10 / 8th × 10 5 N / m = 1 , 56 × 10 5 N / m = 78kN / m
    Figure DE102018000470A1_0005
    results.
  3. c) For a mesh size of 50 x 50 m and a parachute height of 150 m, a required holding force of 1300 kN falling on this mesh would have to be overcome with a cable cross-section of 100 cm 2 .
  4. d) If one starts from approximately 45 ° inclined to the horizontal beginnings of a self-adjusting catenary of the Leitschirmflächen ( 3 ), the result is the respective resultant force R in the chain direction R [ m ] = ( F [ m ] / 2 ) × 2 1 / 2 = 78 × 1.414 / 2 = 55 kN / m ,
    Figure DE102018000470A1_0006
  5. e) If a stainless steel sheet of 0.8 mm thickness is used as the flexible surface covering, this results in a voltage σ = 55 kN / 800mm 2 = 68.8 N / mm 2
    Figure DE102018000470A1_0007
    < f y , k , DIN 1.4301 = 190 N / mm 2
    Figure DE102018000470A1_0008
  6. f) weight of the baffle ( 2 ) with an assumed length of 500 km 500000 m × 200 m × 0.8 × 10 -3 m × 7.85 × 10 3 kg / m 3 = 628 000 to, that is 1260 kg / m.
  7. g) Cost of the baffle in stainless steel (material only) a 2500 / to = 1.57 billion
    Figure DE102018000470A1_0009
  8. h) If the upper stiffening spar is made, for example, in an elliptical cross-section, then the surface which is to produce the buoyancy results for its surface: A = 5 ( Security and stable detention ) × F [ m ] / ρ ( water ) = 390 kN / m / 10kN / m 3 = 39.0 m 2 = 5 m × 2 ,5 m × π = 39.3 m 2 ; U = 24.2 m × 0 , 3 m × 1 , 0 m = 7.3 m 3 7 , 3 m 3 × 2.5 t / m 3 = 18.5 t / m × 500 000 m × 100 / to = 912 mil
    Figure DE102018000470A1_0010
  9. i) ropes (round bars) L = 2 km F 2 = 6.22 × 10 10 N × γ F × γ M × 500 km / 800km × 490 N / mm 2 = 1.31 × 10 6 ; γ F = 1.5 ; γ M = 1.1 ;
    Figure DE102018000470A1_0011
    V = 1.31 × 10 2 m 2 × 2 km = 262 000 m 3 × 7.85 = 2060 000 to × 1000 - / to = 2.06 billion
    Figure DE102018000470A1_0012
    based on a width meter results as a rope cross-section:
    • 2.1 x 10 6 cm 2/800 000m = 2.6 cm 2 / m bringing a separate, rigid, lower bracket could be saved in circumstances at a finer branching of the wire tensioning.
  10. j) For the reversible placeable foundations ( 13 . 14 and 15 ) a distance of approx. 50 m will be expedient, whereby per piece about costs of 60.000, - € arise. For the length of 500 km about 10,000 would be needed, which cost about 500 million euros.
  11. k) This would result in a total cost of a 500 km device of
Umbrella (surface covering) 1570 million euros Upper stiffening spar 912 ropes 2060 foundations 500 Total (raw costs) 5042 Total (finished costs) 8000 million €

Mit diesen Gesamtkosten ist umrissen, dass eine derartige Vorrichtung prinzipiell finanzierbar ist, wenn man die Größe der Schäden in der betroffenen Region gegenüberstellt.It is outlined with this total cost that such a device can in principle be financed by comparing the size of the damage in the affected region.

Abschließend sei noch erwähnt, dass die konkave Form der Leitfläche zwar ihren Konzentrationspunkt (oder Brennpunkt) über der Waagerechten hat, weil ein oberflächennahes Umleiten der Strömung (22) ökologisch sinnvoll erscheint und den karibischen Inseln und der Ostküste wohl konstantere und im Winter günstigere Verhältnisse verspricht.Finally, it should be mentioned that the concave shape of the guide surface has its concentration point (or focal point) over the horizontal, because a near-surface bypassing of the flow ( 22 ) seems ecologically sensible and promises the Caribbean islands and the east coast probably more constant and cheaper in winter conditions.

Eine Ablenkung der Strömung in tiefere Wasserschichten, wäre zwar mit der erfindungsgegenständlichen Vorrichtung (mit tieferem Brennpunkt) in anderen Regionen denkbar, würde aber das ökologische Gleichgewicht des Atlantiks unnötigerweise erheblich stören.A deflection of the flow into deeper water layers, although conceivable with the device according to the invention (with a lower focal point) in other regions, would unnecessarily significantly disturb the ecological balance of the Atlantic.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1.1.
Anströmrichtung des unbeeinflussten ÄquatorialstromsDirection of flow of the uninfluenced equatorial stream
2.Second
wassersperrende LeitschirmflächeWater-blocking Leitschirmfläche
3.Third
Winkel der Ablenkung in der HorizontalenAngle of the deflection in the horizontal
4.4th
Meeresströmung abgelenktOcean current distracted
5.5th
tragende Netzstruktursupporting network structure
6.6th
tragende Linien-Strukturcarrying line structure
7.7th
Verankerungspunkte am MeeresbodenAnchoring points on the seabed
8.8th.
wasserundurchlässige flexible Flächenbespannungwater-impermeable flexible surface covering
9.9th
wasserundurchlässige starre Flächenelementeimpermeable rigid surface elements
10.10th
einzelne Linienelementeindividual line elements
11.11th
waagerechte Netzmaschenelementehorizontal net mesh elements
12.12th
senkrechte Netzmaschenelementevertical mesh mesh elements
13.13th
Zuggurt des horizontalen VersteifungselementsTension belt of the horizontal stiffening element
14.14th
Fachwerkstäbe des horizontalen VersteifungselementsTruss rods of the horizontal stiffening element
15.15th
Lineare längsdruckaufnehmende Pontons, die in einer in zwei Richtungen bewegliche Kette aufgereiht sindLinear longitudinal pressure-absorbing pontoons lined up in a bidirectional chain
16.16th
senkrechte Anström-Vorderkantevertical leading edge
17.17th
Versteifung der Anström-Vorderkante als FachwerkStiffening of the leading edge as truss
18.18th
schweres, schaufelartiges, richtungsstabilisiertes Flächenelementheavy, blade-like, directional stabilized surface element
19.19th
Wasseroberflächewater surface
20.20th
Schwimmkörperfloat
21.21st
Abhängung zwischen Schwimmkörper und Tragstruktur der FlächenelementeSuspension between floating body and supporting structure of the surface elements
22.22nd
wahrscheinliche Weiterführung der abgelenkten Strömungprobable continuation of the distracted flow
23.23rd
Netzseitiges HalteseilNet-side tether
24.24th
Zwischenliegendes HalteseilIntermediate tether
25.25th
Verankerungsseitiges HalteseilAnchor side tether
26.26th
MeeresbodenSeabed
27.27th
Verankerung durch pfannenartiges SchwergewichtselementAnchored by pan-type heavyweight element
28. 28th
zusammenfassender Knoten der 4 Halteseile von den Ecken der Netzmaschensummary node of 4 Tethers from the corners of the net meshes
29.29th
weitere zusammenfassende Knoten der Verankersseilefurther summary nodes of the mooring ropes
30.30th
Hängewerktruss
31.31st
durchlaufendes Hängeseilcontinuous hanging rope
32.32nd
Abhängungen der Leitfläche vom lastverteilenden HängeseilSuspensions of the guide surface from the load-distributing suspension rope
33.33rd
Abhängeseil der SpanngewichteDependency rope of the tension weights
34.34th
Gewicht zur Dämpfung und Straffung der unteren LeitschirmkanteWeight for cushioning and tightening the lower Leitschirmkante
35.35th
Befestigung der Flächenbespannung an der AnströmkanteAttachment of the surface covering at the leading edge
36.36th
Randwulstbead
37.37th
Zweiseitige lineare Klemmung zur Verbindung von zwei flexiblen FlächenbespannungenTwo-sided linear clamping for the connection of two flexible surface coverings
38.38th
zweiseitige Nahttwo-sided seam
39.39th
Tasche zum Durchführen von VerstärkungselementenBag for carrying out reinforcing elements
40.40th
Seil, Rohr oder Stab zur Verstärkung der FlächenbespannungRope, pipe or rod to reinforce the surface covering
41.41st
flaches Band oder Gurtprofilflat band or belt profile
42.42nd
Lasche zur Befestigung von senkrechten Netzstabelementen und FlächenverstärkungselementenLug for fastening vertical net bar elements and surface reinforcement elements
43.43rd
Druckschlauch zur Steuerung des Auftriebs des pfannenartigen SchwergewichtsverankerungselementsPressure hose for controlling the buoyancy of the pan-like heavyweight anchoring element
44.44th
Lasche zur Befestigung von Abspannungsseilen am horizontalen VersteifungsrohrTab for attaching guy ropes to the horizontal stiffening tube
45.45th
Verschließbare Öffnung zum Einpressen und Ablassen von LuftLockable opening for pressing in and exhausting air
46.46th
Luftvolumen veränderbar zur Regulierung des AuftriebsAir volume changeable to regulate the buoyancy
47.47th
Wasservolumen veränderbar zur Regulierung des AuftriebsWater volume changeable to regulate the buoyancy
48.48th
Ablass- oder Einlasshahn zum Veränderung des Füllvolumens mit WasserDrain or inlet tap to change the filling volume with water
49.49th
verschließbare Einfüllöffnung für BetonballastierungLockable filling opening for concrete ballasting
50.50th
Ballastfüllung aus BetonBallast filling made of concrete
51.51st
Pflugschildplow shield
52.52nd
Schneidekantecutting edge
53.53rd
KonsollascheKonsollasche
54.54th
verdrehungsfeste Laschetorsion-resistant flap
55.55th
wulstartige Randverstärkung des pfannenartigen Schwergewichtsverankerungselements mit innerem Auftriebsvolumenbead-like edge reinforcement of the cup-like heavyweight anchoring element with internal buoyancy volume
56.56th
Auftriebskammernbuoyancy chambers
57.57th
JustierseileinhängelascheJustierseileinhängelasche
58.58th
JustierseilJustierseil
59.59th
Schleppschiffetugboats
60.60th
pflugschaufelartige Grabkanteplow-blade-like grave edge
61.61st
zusätzlicher Ballastadditional ballast
62.62nd
zum Leitschirm hin geneigte GrabdorneGrave-thorns inclined toward the parachute
63.63rd
heutiger Strömungsverlauf in das karibische Meer zwischen den „Inseln unter dem Winde“ (Grenada, St. Vincent, etc.) hindurch mit Darstellung des weiteren Temperaturverlaufs über waagerechter ZeitachseToday's flow into the Caribbean Sea between the "Windward Islands" (Grenada, St. Vincent, etc.) through showing the further course of temperature over a horizontal time axis
64.64th
Übergangstemperatur des Wassers auf der ankommenden Strömung nach erfolgter Erwärmung auf dem Anströmweg, geht über auf den Weg ins karibische Meer oder entlang östlich der Inselgruppe „Grenada, St. Vincent, etc.“Transition temperature of the water on the incoming flow after heating on the Anströmweg, goes on the way to the Caribbean Sea or along the east of the archipelago "Grenada, St. Vincent, etc."
65. St.65th St.
Wassertemperatur als Hochwert und ihr zeitlicher Anstieg des karibischen Meeres und des Atlantiks östlich der Inselgruppe „Grenada, Vincent, etc.“Water temperature as a high value and its increase in time of the Caribbean Sea and the Atlantic east of the archipelago "Grenada, Vincent, etc."
66.66th
Überschreitungsbereich der kritischen Wassertemperatur von 26,5°C bzw. 80°FExceeding range of the critical water temperature of 26.5 ° C or 80 ° F

Figurenlistelist of figures

  • 1 Funktionsprinzip (horizontaler Schnitt) 1 Operating principle (horizontal section)
  • 2 Funktionsprinzip (Perspektive Unter-Wasser) 2 Operating principle (underwater perspective)
  • 3 Leitfläche mit kleinteiliger Abspannung und Verankerung (vertikaler Schnitt) 3 Guide surface with small-scale bracing and anchoring (vertical section)
  • 4 Mögliches Anwendungsgebiet (Karte 1: 300.000 000) Karibik 4 Possible area of application (Map 1: 300,000,000) Caribbean
  • 5 Leitfläche zwischen Rohren gespannt (Perspektive) 5 Tension between pipes (perspective)
  • 6 Leitfläche mit Hängewerk gespannt (Perspektive) 6 Tail area tensioned with suspended work (perspective)
  • 7 Versteifung der Anströmkante (horizontaler Schnitt) 7 Stiffening of the leading edge (horizontal section)
  • 8 Stoß-, Rand- und Übergangsdetails der Leitfläche 8th Shock, edge and transition details of the guide surface
  • 9 Gewichtstrimmung mit Wasser 9 Weight trim with water
  • 10 Gewichtstrimmung mit Beton 10 Weight trim with concrete
  • 11 Verankerung in weichem Meeresboden (Vertikalschnitt) 11 Anchoring in soft seabed (vertical section)
  • 12 Verankerung in weichem Meeresboden (Perspektive) 12 Anchoring in soft seabed (perspective)
  • 13 platzier- und revisionierbare Schwergewichts-Verankerung (Perspektive unter-Wasser) 13 Placeable and revisable heavyweight anchoring (underwater perspective)
  • 14 pfannenartiges Schwergewichtsverankerungselement (vertikaler Längsschnitt) 14 ladle-type heavyweight anchoring element (vertical longitudinal section)
  • 15 pfannenartiges Schwergewichtsverankerungselement (vertikaler Querschnitt) 15 ladle-type heavyweight anchoring element (vertical cross section)

Claims (10)

Vorrichtung zur Lenkung von Meeresströmungen sowie Verfahren zur revisionierbaren Platzierung der Verankerung der Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass a) in die Strömung (1), die abgelenkt werden soll, eine im wesentlichen wasserundurchlässige Leitfläche (2) in einem Winkel (3) zwischen 0° und 80° zur anlaufenden Strömung (1) angeordnet wird, b) die Leitfläche (2) selbst gegenüber der Herkunft der Strömung (1) eben oder in ein bis zwei Richtungen konkav ist, c) die Fläche im wesentlichen aus einer tragenden netz- (5, 2) oder linienbasierenden (6, 5,6) Struktur besteht, in die aus einem dünnen, flächigen u. flexiblen Material (8) bestehende Flächenelemente oder starre (9) Flächenelemente befestigt werden, die über die Kanten der Netzmaschen (11,12) oder einzelnen Linienelementen (10) und Netzknoten hinweg die dichte Leitfläche (2) bilden und d) die Leitfläche (2) mit Seilen oder Stäben an Verankerungspunkten (7) am Meeresboden (26) verankert ist. Device for the control of ocean currents and methods for revisable placement of the anchoring of the device, characterized in that a) in the flow (1) to be deflected, a substantially water-impermeable guide surface (2) at an angle (3) between 0 ° and B) the guide surface (2) is even or concave in one or two directions relative to the origin of the flow (1), c) the surface consists essentially of a supporting network (5 . 2 ) or line-based (6, 5 . 6 ) Structure consists of a thin, flat u. flexible material (8) existing surface elements or rigid (9) surface elements are fastened, which form over the edges of the net meshes (11,12) or individual line elements (10) and network nodes across the dense guide surface (2) and d) the guide surface (2 ) is anchored with ropes or rods to anchoring points (7) on the seabed (26). Vorrichtung zur Lenkung von Meeresströmungen sowie Verfahren zur revisionierbaren Platzierung der Verankerung der Vorrichtung nach Anspruch 1 d. g., dass die tragende Netzstruktur (5) aus Stäben, Seilen und Bändern besteht, und die tragende linienbasierte Struktur (6) aus Stäben mit unterschiedlichen Querschnitten, Rohren oder Fachwerken gebildet wird.Device for the control of ocean currents and method for revisable placement of the anchoring of the device according to Claim 1 dg that the supporting network structure (5) consists of bars, ropes and bands, and the load-bearing line-based structure (6) is formed of bars with different cross-sections, tubes or trusses. Vorrichtung zur Lenkung von Meeresströmungen ... nach den Ansprüchen 1 und 2 d.g., dass die Verankerungsseile oder- stäbe (23, 24 und 25) beginnend am Verankerungspunkt (7) eine sich zur Leitfläche (2) hin baumartig verzweigende Struktur aufweist.Device for the control of ocean currents ... according to the Claims 1 and 2 dg, that the anchoring cables or rods (23, 24 and 25) beginning at the anchoring point (7) has a tree-like branching structure towards the guide surface (2). Vorrichtung zur Lenkung von Meeresströmungen ... nach den Ansprüchen 1-3 d.g., dass die Längen der Struktur-, Leitflächen- und Verankerungselemente inkl. ihrer Unterteilungen so gewählt sind, dass bei den unterschiedlich auftretenden Strömungskräften in jedem Element nur Zugkräfte auftreten.Device for the control of ocean currents ... according to the Claims 1 - 3 dg, that the lengths of the structure, Leitflächen- and anchoring elements incl. Their subdivisions are chosen so that only tensile forces occur in each element in the different occurring flow forces. Vorrichtung zur Lenkung von Meeresströmungen ... nach den Ansprüchen 1-3 d.g., dass die Längen der Struktur-, Leitflächen- und Verankerungselemente inkl. ihrer Unterteilungen so gewählt sind, dass mit Ausnahme der druckaufnehmenden, an den Stoßstellen horizontal und vertikal beweglichen Kette der schwimmenden Strukturelemente (15) bei den unterschiedlich auftretenden Strömungskräften in jedem Element nur Zugkräfte auftreten, wobei die horizontal stabilisierende elastische Fest-Haltung der Glieder der Kette der schwimmenden Strukturelemente (15) ohne Beulen, Drillen oder Falten erreicht wird durch flachgeneigte Abspannungen (23,24 und 25) und ggf. durch luvseitige Rückverankerungen mit reduziertem Querschnitt sowie die vertikal stabilisierende elastische Fest-Haltung ohne Beulen, Drillen oder Falten erreicht wird durch besonders hoch dimensionierten Auftrieb der einzelnen Kettenelemente.Device for the control of ocean currents ... according to the Claims 1 - 3 dg, that the lengths of the structure, Leitflächen- and anchoring elements incl. Their subdivisions are chosen so that, with the exception of the pressure-absorbing, at the joints horizontally and vertically movable chain of floating structural elements (15) at the different occurring flow forces in each element only Tensile forces occur, the horizontally stabilizing elastic fixed position of the links of the chain of floating structural elements (15) is achieved without bulges, drills or folds by flat-inclined guying (23,24 and 25) and possibly by windward rear anchorages with reduced cross section and the vertically stabilizing elastic fixed posture without dents, drills or folds is achieved by particularly high-dimensioned buoyancy of the individual chain elements. Vorrichtung zur Lenkung von Meeresströmungen ... nach den Ansprüchen 1-5 d.g., dass das Material der Flächen und Flächenelementen (8 und 9) insbesondere aus seewasserfestem Metallblech, entsprechender Kunststofffolie gegebenenfalls mit anderen verstärkenden Materialien, Recycling-Materialien mit unterstützender Feinnetzvernähung, Betonelementen oder Holzbauteilen besteht.Device for the control of ocean currents ... according to the Claims 1 - 5 dg, that the material of the surfaces and surface elements (8 and 9) in particular from seawater-resistant sheet metal, corresponding plastic film optionally with other reinforcing materials, recycled materials with supporting Feinnetzvernähung, concrete elements or wood components. Vorrichtung zur Lenkung von Meeresströmungen ... nach den Ansprüchen 1-6 d.g., dass die der anlaufenden Strömung (1) nächstliegende, etwa senkrechte Kante der Leitfläche (16) aus Rohren mit unterschiedlichen Querschnitten, oder Fachwerken (17) besteht.Device for the control of ocean currents ... according to the Claims 1 - 6 dg that the approaching flow (1) nearest, approximately vertical edge of the guide surface (16) consists of tubes with different cross-sections, or trusses (17). Vorrichtung zur Lenkung von Meeresströmungen ... nach den Ansprüchen 1-7 d.g., dass die Verankerung am Meeresgrund aus schweren, schaufelartigen, orthogonal zur Zugrichtung richtungsstabilisierten Flächenelementen (18) besteht.Device for the control of ocean currents ... according to the Claims 1 - 7 dg, that the anchoring to the seabed consists of heavy, blade-like, directionally stabilized surface elements (18) orthogonal to the direction of pull. Vorrichtung zur Lenkung von Meeresströmungen ... nach den Ansprüchen 1-8 d.g., dass die Verankerung am Meeresgrund - a) aus schweren pfannenartigen Elementen (27, 13,14,15 und 16) mit wulstartigen Rändern, in denen mehrere Auftriebskammern angeordnet sind, besteht. b) Über Ventile, die an den höchsten und niedrigsten Stellen des Auftriebsvolumen angeordnet sind, kann Wasser abgelassen und Luft eingepumpt werden und umgekehrt. c) Mit mehreren an Laschen (57) angebrachten Justierseilen (58) können mit mehreren Schleppschiffen (59) unter Nutzung des maximalen Auftriebs mit relativ schwachen Justierseilen (58) günstige Untergrundformationen angesteuert werden.Device for the control of ocean currents ... according to the Claims 1 - 8th dg, that anchoring to the seabed - a) consists of heavy pan-like elements (27, 13 . 14 . 15 and 16 ) with bead-like edges in which a plurality of buoyancy chambers are arranged. b) Valves, which are located at the highest and lowest points of the buoyancy volume, can drain water and pump in air and vice versa. c) With a plurality of straps (57) attached Justierseilen (58) favorable underground formations can be controlled with several towboats (59) using the maximum lift with relatively weak Justierseilen (58). Vorrichtung zur Lenkung von Meeresströmungen ... nach den Ansprüchen 1-9 d. g., dass unter der Befestigung der Verankerungsseile ist der Randwulst der Schwergewichtsverankerungselemente (27) unterseitig pflugschaufelartig als Grabkante (60) ausgebildet, damit unter Zugbelastung und nachrutschender Bewegung ein Eingraben der Vorderkante erleichtert wird und höhere Zugkräfte aufgenommen werden können und am Boden der Schwergewichtspfanne (27) eine Vielzahl von Haltedornen (62), die auch zur Leitfläche (2) hin geneigt sind, angeordnet ist.Device for the control of ocean currents ... according to the Claims 1 - 9 dg, that under the attachment of the anchoring cables, the edge bead of the heavyweight anchoring elements (27) plow-like underside as a digging edge (60) is formed so that under tensile load and slipping movement digging the front edge is facilitated and higher tensile forces can be absorbed and at the bottom of the heavyweight pan (27 ) is arranged a plurality of retaining pins (62) which are also inclined to the guide surface (2).
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