DE102019002940A9

DE102019002940A9 - Glas als Werkstoff zur Konstruktion, Fertigung und Anwendung kreativer Erzeugnisse als Basis für neue Technologien zur absolut CO2-freien Energieversorgung und zum Schutz vor Naturgewalten auf der Welt

Info

Publication number: DE102019002940A9
Application number: DE102019002940.2A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-05-02
Filing date: 2019-04-23
Publication date: 2020-01-09
Also published as: DE102019002940A1

Abstract

Die Erfindung beinhaltet Vorrichtung und Verfahren zur
1. absolut CO₂-freien Energieanwendung im Verkehrswesen, Industrie und Haushalten,
2. Abwendung von Schäden auf Gebäude und Sicherung zum Schutz der Menschen bei Naturgewalten,
3. Erzielung höchster Werte für Wärme- und Schalldämmung für Industrie und Wohnbereich sowie für weitere Anwendungen.
Die Lösung wird erreicht, indem Erzeugnisse in Konstruktionen aus Glas mit eingeschmolzener Metall-Bewehrung in Doppelmantel-Ausführung und hierin angelegtem Höchst-Vakuum zur absoluten Minimierung des Wärme- und Schalldurchgangs eingesetzt werden. Diese entsprechen der hohen mechanischen Beanspruchung bei ihrem Einsatz.
Die Herstellungstechnologie ist gekennzeichnet von einer sehr hohen Effizienz durch die Möglichkeit der hoch rentablen Schmelze-Formung.
Unermessliche Vorkommen von Quarzsand bilden mit erforderlichen Beimengungen die Grundlage für die Erzeugung von Glas als Werkstoff für diese weltweit benötigten Ausrüstungen.
1.: Anwendung dieser Konstruktion zur Herstellung von Tanks für Lagerung sowie ISO-Containern für den Transport von flüssigem Wasserstoff bei seiner
- weltumspannenden Erzeugung in mobilen Off-Shore-Systemen (FIG. 9) aus entsalztem Meerwasser (Wasser-Elektrolyse und H₂-Verflüssigung) mit Strom aus Windkraft;
- Zusammenschluss dieser Off-Shore-Systeme zu großen Windparks mit Erzeugung und nahezu druckloser Lagerung größter Mengen flüssigen Wasserstoffes zur Betankung für Schiffe;
- Transport des flüssigen Wasserstoffes an Land in kombinierten Tank-/Container-Schiffen (Kapazität ca. 0,5 TWh);
- Transport auf dem Land zu den Verbrauchern über Rohrleitung und Container;
- Anwendung des Wasserstoffes als Kraftstoff im Verkehrswesen auf dem Land (Alternative zu E-Mobilen), zu Wasser und in der Luft;
- Anwendung in Gaskraftwerken zu dezentraler und variabler Energieversorgung über das Elektro-Netz sowie Wärmeversorgung für die Wirtschaft und die Haushalte;
- Abwendung von der bisher notwendigen kostenintensiven, umweltbelastenden und unflexiblen Überland-Leitung von elektrischem Strom;
- wirtschaftliche Ausnutzung der Kältekapazität bei der Verdampfung und Vorwärmung aus dem flüssigen Wasserstoff sowie Recycling von Endprodukt Wasser: 1 kWh = 0,27 kg H₂O;
- die Umstellung der Energieversorgung auf der Erde auf die absolut CO₂-freie Basis kann somit erfolgen.
2.: Die Anwendung der Doppelmantel-Konstruktion aus Glas mit Stahl-Bewehrung erfolgt in Synergie mit seinen vielfältigen positiven Eigenschaften auch zur Herstellung von
- Gebäuden in Orkan-Gebieten mit höchster Standfestigkeit gegen die Zerstörungskraft;
- Gebäuden für Überschwemmungs-Gebiete, ausgeführt mit hoher Abdichtung gegen das Eindringen von Wasser und Verhinderung von Feuchtigkeit in der Bausubstanz;
- Gebäuden für Gebiete mit Waldbränden mit Überlebens-Sicherheit für die Menschen;
3.: und zur Anwendung bei
- Gebäuden für Wohngebiete mit höchster Wärme- und Schalldämmung;
- Wärme- und Schallschutz-Vorrichtungen für Industrie und Verkehrsraum;
- Küstenbefestigungen u.a.
Bei der Realisierung können Menschen aus der Dritten Welt mit eigenem Wertschöpfungs-Anteil an diesem großen Projekt beteiligt werden (z.B. Schürfung von Quarzsand u.a.).

Description

Ausgangspunkt für der Erfindung
In unserer heutigen Zeit führen Naturgewalten und menschlich verursachte UmweltEinflüsse zunehmend zu negativen Auswirkungen auf die Fauna, Flora und Landschaften. Die zunehmende Erderwärmung generiert verstärkte Klima- Wetter- und Katstrophen-Szenarios. Weiterhin wüten Erdbeben auf der Erde, konzentriert vorwiegend in Gegenden an den Rändern von Kontinentalplatten.
Klimabedingt treten dadurch zunehmend Katastrophen in Erscheinung wie:

- öfter auftretende und stärkere wirkende Orkane,
- vermehrt aufkommende weiträumige und schwere Überschwemmungen,
- zunehmend entstehende großflächig wütende Waldbrände, die mit hohem Zerstörungs-Potential große Schäden anrichten und Gefahren für die Menschen verursachen.

In Zonen der Erde mit hohen Temperatur-Extrema wie in den Polar-Regionen oder in heißen Trockengebieten im Wüsten-Gürtel der Erde stellt sich die Aufgabe, neuen Lebensraum mit einem Leben in annehmbarer und versorgungssicherer Weise zu gestalten. Hier müssen vor allem Lösungen für eine hochqualitative Wärmedämmung und ggf. Schalldämmung für die Gebäude, Verkehrs- und Industrie-Anlagen erarbeitet werden.
Aber auch für normale Wohngebiete auf der Erde besteht die Aufgabe, die Wärmedämmung in den Häusern und die Dämmung von Lärm-Emissionen zu erhöhen, um den Energieverbrauch zu verringern und die Wohn- und Arbeitsbehaglichkeit für die Menschen zu verbessern.
Der Aufgabenumfang gestaltet sich über weltumfassende Aktivitäten mit Zielen für hohe Quantitäten und Qualitäten und stellt sich in folgenden Komplexen:

- Für betroffene Gebiete mit stärksten und zunehmend auftretenden Orkanen:
- . Hohe Standfestigkeit der Gebäude und Einrichtungen gegen die Zerstörungskraft der Orkane, Unversehrtheit der Bausubstanz durch eine Konstruktion in Doppelwand aus Glas, die jeweils verstärkt wird mittels eingegossener Bewehrungen aus Stahl sowie in Anwendung einer geeigneten Konstruktion, welche bei ausreichender Dimensionierung die Belastungen aus der Schwerkraft (auch für Hochhäuser) und der Dynamik der Stürme sicher aufnehmen,
- . Minimierung der Schadenshöhe und Versicherungskosten nach den Ereignissen,
- . Möglichkeit des Verbleibens in der Wohnung bzw. des kurzfristigen Wieder-Einzuges in ein nahezu unversehrtes Haus.
- Für Gegenden mit permanenter Überschwemmungs-Gefahr:
- . Einsatz von Gebäuden mit totaler Dichtheit, Ausschluss des Eindringens von Wasser in die Innenräume,
- . Verankerung tief in das Erdreich, um Ausspülungen des Fundamentes und damit zerstörende Auswirkungen auf die Standfestigkeit des Gebäudes zu unterbinden,
- . vollkommener Ausschluss von Kriechfeuchtigkeit in der Bausubstanz.
- für Gebiete mit Gefährdung durch Waldbrände:
- . Nicht-Brennbarkeit von Glas gewährleistet eine absolute Sicherheit gegen Übergreifen von Feuer auf die Gebäude,
- . hohe Material-Festigkeit sichert Bausubstanz gegenüber den negativen Auswirkungen infolge hoher Temperaturen,
- . höchste Dämmung des Wärmedurchgangs in die Gebäude während der Zeit der Feuerwalze vermeidet eine überhöhte Erhitzung im Innenraum,
- . Einsatz von Überlebens-Kellern mit entsprechender Vorsorge sichert das Überleben der Menschen sowie vor Schäden an ihrer Gesundheit.

Zielgerichtete Aufgaben für die Auslegung, Konstruktion und Herstellung der Erzeugnisse, mit denen diese Ziele erreicht werden, sind

- die Entwicklung einer effizienten Fertigungstechnologie der Gebäude aus Glas mit einer schnellen, komfortablen und preiswerten Herstellung,
- eine hohe Montage-Vorfertigung des Erzeugnisses als Basis für einen effiziente Transport zur Baustelle bis hin zum Transport des Fertighauses per Luftschiff,
- die Suche nach preiswerten und bestens abbaufähigen Ressourcen für die Ausgangsmaterialien zur Herstellung der Erzeugnisse,
- die Schaffung von Möglichkeiten, Menschen aus der Dritten Welt mit eigenem Wertschöpfungs-Anteil an diesem großen Projekt zu beteiligen.

Ein weiteres Top-Thema unserer heutigen Zeit ist die zunehmende Belastung der Umwelt. Die Emission von schädlichen Abgasen im Verkehrswesen, Industrie und Haushalten nehmen zu. Feinstaub, Kohlendioxid und Stickoxide in den Abgasen bis hin zu toxischen Stoffen, die als Additive den Treibstoffen, vor allem für Schiffe und Flugzeuge, zugegeben werden, verursachen große Schäden in der Umwelt und für die Gesundheit der Menschen und Tiere. Bisherige Motoren stoßen an das Limit ihrer Konstruktion, wesentliche Umweltentlastungen sind auch mit deren Innovationen zur weiteren Verbesserung nicht mehr zu gestalten.
Auch hier will die Erfindung Ziele und Aufgaben aufgreifen, die zum Ausschluss dieser Umweltschäden beitragen sollen wie

- weltumspannende Erzeugung von flüssigem Wasserstoff aus Strom von Windkraft und aus entsalztem Meerwasser auf offener See in Off-Shore-Systemen vor Ort,
- Konzentration der Erzeugung des flüssigen Wasserstoffs durch Zusammenschluss von Off-Shore-Systemen in großen Windparks auf hoher See oder auch in küstennahen Gebieten der Meere (außerhalb der Sichtweite des Strandes),
- dabei Betankung von Schiffen der Wirtschaft und des Tourismus auf ihren Weltrouten,
- Lösungen zur Lagerung und Transport von flüssigem Wasserstoff in Behältern in Doppelwand-Konstruktion aus Glas mit höchsten Graden einer hohen konstruktiven Festigkeit durch Abstützung, Verstrebung und Versteifung sowie mit höchster Wärmedämmung durch Anwendung von technisch maximal erreichbarem Vakuum in dicht geschlossenen Hohlräumen, daraus resultierende geringe Boil-Off-Verluste des flüssigen Wasserstoffes,
- Transport des flüssigen Wasserstoffes an Land in Tank-/Container-Schiffen und Transport auf dem Land zu den Verbrauchern mittels gezielt konstruierter Behälter in den Abmessungen und Anschlussmaßen der ISO-Container im internationalen Verkehr,
- Anwendung als Kraftstoff im Verkehrswesen durch die Umsetzung des flüssigen Wasserstoffes (Gasphase über der Flüssigkeit) über Brennstoffzellen in elektrische Energie oder über Verbrennungs-Motoren in mechanische Energie (direkt-mechanischer Antrieb) oder über Generatoren und Elektromotoren für elektrischen Antrieb,
- Anwendung des Wasserstoffes für die Energieversorgung für die Wirtschaft und die Haushalte sowie für das Elektro-Netz, vorteilhaft in dezentraler Anordnung.

Stand der Technik
Allgemein sind in der Literatur Lösungen angegeben, die den Einsatz von Glas zur Erzielung von Effekten bei verfahrenstechnischen Operationen, Verkehrsmitteln oder bei der Lebensmittel-Verarbeitung beinhalten. So wird in US 61 01 844 A eine Vorrichtung und Verfahren zur Verarbeitung von Tee beschrieben, wobei eine Anordnung einer Doppelkammer mit innerer und äußerer Wand Zusammenfluss und Trennung von Stoffströmen organisieren. Die Wände haben hier die Aufgabe der verfahrenstechnischen Trennung von Räumen in kleinen Apparaten. Sie stellen keine Lösung für die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Belastung von Glas bei der Anwendung von hoch beanspruchten Erzeugnissen dar. US 48 17 890 A stellt ein Flugobjekt vor, bei dem ein duales System für verschiedene Kraftstoffe angewendet wird. Dabei ist ein innerer Tank mit einem kryogenen und der ihn umschießende äußere Tank mit einem gekühlten Kraftstoff gefüllt, der einen niedrigen Gefrierpunkt und hohen Verdampfungspunkt aufweist. Letzterer Treibstoff isoliert den kryogenen Kraftstoff im inneren Tank gegen äußeren Wärmeeintrag. Hierbei wird der Boil-Off-Verlust in großen Flughöhen vermindert. Es besteht keine Anwendung von Vakuum als IsolationsMittel.
Diese Anwendung ist für die Aufgaben der Erfindung nicht geeignet, weil hier ausschließlich flüssiger Wasserstoff zum Einsatz kommen soll und eine Anwendung eines weiteren Kraftstoffes, auch als Variante der Wärmeisolation, nicht vorgesehen ist.
DE 20 2004 002 183 U1 zeigt eine Vorrichtung, die als Brems-Schild für ein Weltraum-Fluggerät dient. Seine Hülle besteht aus mindestens einer hart aufblasbaren Doppelwand-Konstruktion. Mindestens eine luftdichte Kammer ist mit einem hohen Luftdruck aufblasbar, wobei dem Brems-Schirm eine Form-Stabilität verliehen wird.
In DE 10 2004 007 014 A1 wird ein Boot vorgestellt, dessen Rumpf in Doppelwand-Ausführung gestaltet ist. Die Hülle und innere Elemente sich aus tropfen-abweisendem Material hergestellt, wobei luftdichte aufblasbare Kammern aufgenommen sind.
Diese Lösung hat keine Referenz zu den in der Erfindung vorliegenden Aufgaben und Ziele. Statische und dynamische Belastungen sind hiermit nicht möglich.
US 57 47 170 A zeigt eine mehrschichtige Scheibe für Fahrzeuge, die einen Schutz gegen Handfeuerwaffen bietet. Die Scheiben sind in Silikat-Glas hergestellt und weisen Zwischenlagen von thermoplastischen Materialien auf. Die Glasscheiben sind ohne Bewehrung ausgeführt. Für die Beanspruchungen, die mit dieser Erfindung erfüllt werden sollen, ist eine Anwendung dieser massiven Bauteilen-Dichte und ohne Bewehrung nicht möglich.
Die Schrift DE 20 2004 002 175 U1 stellt in Fluggerät vor, bei dem die Außenhülle als Doppelwand-Konstruktion aufgebaut ist. Diese Doppelwand wird mit einem sehr hohen Druck aufgeblasen, der dem Gerät eine hohe Stabilität, ähnlich Stahl-Konstruktionen, verleiht.
Die in den Schriften gefundenen Lösungen sind nicht geeignet, die Ziele und Aufgaben dieser Erfindung zu erfüllen.
Ziel und Aufgabe der Erfindung:
Gemäß der Zielstellung:
„Glas als Werkstoff zur Konstruktion, Fertigung und Anwendung kreativer Erzeugnisse als Basis für neue Technologien zum Schutz der Umwelt und zur Abwendung von Naturgewalten“ soll diese Aufgabe gelöst werden.
Hierzu wird aus Quarzsand aus den unermesslichen natürlichen Ressourcen (nach entsprechender Aufbereitung) Glas, ggf. als Quarzglas pur, oder gemäß den konstruktiven und fertigungstechnischen Anforderungen für konstruktive Details oder Elemente unter Zusatz von Beimengungen als weitere gezielte Glas-Sorten erzeugt.
Für notwendige fertigungs- und anwendungstechnische Erfordernisse ist die Integration von anderen Materialien wie Metall oder Plaste in die Erzeugnisse erforderlich.
Sand in Form von SiO₂ liegt in den Wüsten und auch an anderen Orten der Erde in unermesslichen Vorkommen vor. Auch in Deutschland existieren Vorkommen z.B. als Bestandteil in der Abraum-Masse in Braunkohle-Tagebauen und auch anderweitig. Im Zuge des geplanten Ausstieges aus der Braunkohle bei der Energie-Erzeugung könnte mit der dort vorhandenen Technik die Schürfung und Aufbereitung des Abraumes zur Gewinnung von Quarzsand für die Glas-Erzeugung herangezogen werden und somit Arbeitsplätze erhalten bleiben.
Die Energie für die Elektro-Schmelzöfen zur Glasherstellung (Glaswerke) wird als SolarEnergie über Windkraftwerke (ggf. auch Photovoltaik) erzeugt.
Die Verarbeitung des Glases erfolgt durch eine Schmelze-Formung in Gesenken. Die Verarbeitungstemperatur der zu verwendenden Glassorten (Schmelzbereich) muss hierbei in Optimum zur erforderlichen Festigkeit der Glassorten gestellt werden.
Die konstruktiv vorgegebenen Abmessungen und Wölbungen werden im Fall von großflächigen Abmessungen der Komponenten über Segmente geformt, die später per Schmelze-Schweißung zusammengefügt werden. Die Verarbeitung erfolgt bei minimal möglicher FließTemperatur des Glases in Luft-gekühlten Gesenken mittels Luft-gekühlter Stempel oder Walzen.
Mittels des parallel geformten Stempels oder Walze wird per pneumatischem Antrieb in einer oder mehreren Prägungen die Schmelze bei leichtem Druck im Gesenk in Form gepresst, wobei eine gleichmäßige Dicke ausgeführt wird. Nicht-parallele Formteile werden in entsprechend gestalteten Formen erzeugt.
Glas hat eine sehr hohe Druck-Festigkeit von bis zu 900 MPa.
Zur Erhöhung der Belastungs-Festigkeit sowie zur Vermeidung von Zersplitterung im Fall überschrittener Beanspruchungswerte wird Stahl-Bewehrung 1.8 beim Schmelze-Formen eingeschmolzen. Die Einschmelzung erfolgt in die Schicht des Glas-Segmentes. Im Fall von geringen Wanddicken kann die Einlage auch auf der innenliegenden Hohlraum-Seite (s. 3.11) des Erzeugnisses durch Anschmelzen erfolgen. Der Stahl ist in temperaturbeständiger Qualität einzusetzen, so dass durch die hohe Temperatur-Belastung beim Schmelze-Formen seine Festigkeit nicht zu stark gemindert wird.
Die Festigkeit des Glases bzgl. statischer und dynamischer Belastungen wird durch eine ausreichende Dimensionierung und eine effiziente Doppelwand-Konstruktion mit Abstützungen, Verstrebungen und Versteifungen gesichert.
Durch Versteifungen, die durch Anschweißen auf die Flächen oder bei der Schmelze-Formung als Profile ausgebildet werden, kann an größer dimensionierten Flächen eine Biege-Verstärkung erzielt werden.
Damit ist die Minimierung der Wanddicke als effizient dünn ausgeführte Fläche möglich. Die Profile werden dabei an der Oberfläche der Hohlräume 3.11 und an den äußeren Oberflächen der Räume der Erzeugnisse in verschiedenen Konstruktionen angebracht.
Die Erzeugung des Glases kann in der Nähe der Sand-Vorkommen in den Wüsten der Dritten Welt vor Ort erfolgen. Dazu ist ein Habitat (s. DE 10 2016 012 676 ) als Wohngebiet für die Beschäftigten erforderlich.
Ebenso ist die Glas-Erzeugung auch in entfernt von den Vorkommen liegenden Industrieländern möglich. Für die Fertigungs-Orte in den Industrieländern ist eine Küsten-Lage vorteilhaft. Sie bietet an dem nahen Hafen beste Bedingungen für die Anlieferung des Wüstensandes und die Verschiffung der erzeugten Güter. Außerdem besteht hier der große Vorteil der Erzeugung von elektrischem Strom auf Off-Shore-Windanlagen im Ufer-Bereich. Hier übermäßig erzeugter Strom kann auch zur Erzeugung von Wasserstoff aus entsalztem Meerwasser angewendet werden, der verflüssigt und gebunkert beziehungsweise in Rohrleitungen zu Verbrauchern transportiert werden kann (siehe später).
Das Glas soll infolge der rentablen Verarbeitungs-Technologie und in synergetischer Anwendung seiner hervorragenden Eigenschaften mit hohem wirtschaftlichem Ergebnis angewendet werden, um Lösungen für Gebäude z.B. bei nachfolgend aufgeführten NaturKatastrophen zu realisieren:

- Sicherung der Gebäude bei Erdbeben zur Rettung von Menschen und vor der substanziellen Zerstörung, Vermeidung von Unfällen oder Tod, der infolge bisher oft eingetretener Zertrümmerung der Gebäude in Massiv-Bauweise eingetreten ist,
- Schutz der Menschen und der Gebäude vor der Zerstörung bei Hausbränden oder durch die Hitze überraschender Waldbrände, Sicherung des Überlebens in einem dafür ausgelegten Keller für mehrere Tage, bis die Feuerwalze die Wohnstätte überlaufen hat, wenn eine organisierte Flucht nicht mehr möglich ist,
- Gebäude mit einer Abdichtung aller Fugen gegen eindringendes Wasser in potentiellen Überschwemmungs-Gebieten,
- Erzielung einer höchsten Wärme- und Schall-Dämmung für Gebäude und Industriebauten, die bisher erreichte Werte um ein Vielfaches übersteigt,
- Produktion von Gebäuden für Habitate zur Neubesiedlung in Trockengebieten der Dritten Welt,
- weitere Anwendungen.

Diese Lösungen sichern eine hohe Effizienz, vermeiden hohe Schäden und Versicherungs-Leistungen bei Naturkatastrophen und erlauben ein schnelles Helfen, eine schnelle WiederInbetriebnahme und Wieder-Bezug der Gebäude nach den Ereignissen.
Die Herstellung der Erzeugnisse soll erfolgen in

- preiswerten, einfachen und schnellen Verfahren, gekennzeichnet durch das Formen der Komponenten im Schmelze-Zustand des Glases,
- einem hohen Montage-Stand der Gebäude,
- in verminderter Masse gegenüber den bisher vor Ort errichteten Gebäuden aus MassivBaustoffen.

Weiterhin soll das Glas als Werkstoff Verwendung finden für

- die Erzeugung, Transport und Lagerung von flüssigem Wasserstoff als „flüssiger und lagerfähiger Strom“ in neu kreierten Ausrüstungen und Behältern und damit
- die weltweite Umstellung der Energie-Versorgung von fossilen Kraftstoffen auf flüssigen Wasserstoff,
- den Bau von Off-Shore-Systemen,
- den Bau von Kugel-Bunkern und Containern zur Lagerung und für den Transport von flüssigem Wasserstoff sowie den Bau von Tanks für die Verkehrsmittel,
- den Karosseriebau für Flugzeuge, Bahnen, Beplankung und Decks von Schiffen u.a., wobei die Eignung hierfür in Studien, Berechnungen, Versuchen und Tests amtlich nachgewiesen und genehmigt werden muss,
- Ausrüstungen für Vorrichtungen oder zur Schalldämmung im Verkehrswesen und Industrie, zur Abwehr von Küsten-Schäden durch raue See (Ausrüstungen für den Küstenschutz und die Wasser.-Regulierung wie Siele u.a.) oder
- Zum Bau von korrosionsgeschützten Brücken oder Tragkonstruktionen oder
- bei Abstützungen von Erd-Schüttungen und weiteren Anwendungen.

Ausführungsbeispiel mit Darstellungen zur Lösung der Aufgabe
Philosophie über den Einsatz von Glas
Glas wird als Werkstoff für die Statik und ggf. dynamische Belastungen von Bauwerken und technischen Konstruktionen bisher kaum angewendet. In den meisten Fällen wird es als Material zum Licht-Eintrag in Gebäude (Fenster, Türen, großflächige Verglasungen, Glasbausteine zum Lichteintrag in die Wände, Behältnisse u.a.) eingesetzt, wobei die statische und dynamische Belastung des Glases in den Gebäuden in Massiv-Bau-Weise nicht vorgesehen ist.
Die reiche Ressource Quarzsand soll mit Zusatz von geeigneten Beimengungen als Basis für eine Herstellung von geeigneten Glas-Sorten dienen. Dieser Werkstoff soll bei entsprechender Dimensionierung und Einlage von Bewehrungen aus Stahl in die Schmelze sowie geeigneten konstruktiven Lösungen für eine sehr hohe Belastbarkeit in Substitution zu herkömmlichen Bau-Werkstoffen eingesetzt und zur Erzielung der erforderlichen Statik der Erzeugnissen angewendet werden. Im Zuge der Abnahme der Vorkommen von Bau-Sand auf der Welt - im Gegensatz zu den unermesslichen Ressourcen an Quarzsand in der Natur - kommt diesem Ziel eine erhöhte Bedeutung zu.
Mit der Umsetzung von unbegrenzter Solarenergie aus Windkraft (und ggf. Photovoltaik) in elektrischen Strom kann mittels elektrisch betriebener Glas-Schmelz-Öfen die effiziente Herstellung des Glases in entsprechend gestalteten Produktionsanlagen erfolgen.
Sie können als konstruktive Elemente und/oder Baugruppen in Montage zu kreativen Erzeugnissen mit hohen Synergien in weitreichenden Anwendungen aufgebaut und eingesetzt werden. Hierbei würde sich für die Welt ein weites Feld der Anwendungen im Wohnbereich, in der Technik, im Umwelt-Schutz und zur Abwehr von Naturgewalten ergeben wie:
im Bau von Gebäuden wie Hochhäuser, Wohnhäuser, Krankenhäuser, Industriebauten u.a. aus Glas-Elementen,

- die eine hohe Wärmedämmung, Sturm-Festigkeit, Feuerfestigkeit, Dichtheit gegen Hochwasser,
- Festigkeit gegen äußere Kraft-Ausübung,
- Widerstand gegen Abrasion und Korrosion,
- Ausschluss von Kriech-Feuchtigkeit und Schimmelbildungen und
- viele andere Vorteile gewährleisten;

im Bau von Off-Shore-Systemen, zusammengefasst in großen Windparks, zur Gewinnung von flüssigem Wasserstoff aus anliegender Windkraft und Meerwasser bei Ausnutzung der Korrosions-Beständigkeit des Glases und der weiteren positiven Eigenschaften;
im Bau von technischen Ausrüstungen wie Transport-Ausrüstungen und Tanks aus Glas zur Anwendung von flüssigem Wasserstoff als zukünftiger Energieträger sowie weiterer verflüssigter Gase;
im Bau von Konstruktions-Elementen und für Karosserien für Schienenfahrzeuge, im Schiffbau und im Flugzeugbau und
im Bau von Statik-Konstruktionen, Konstruktionen zur Wärme-Speicherung, zur LärmDämmung und als statische Komponenten für Ufer-Befestigungen an stürmischen Küsten, für Brücken, Masten u.a.
Bei Aufbau eines Glaswerkes am Ort seines Vorkommens könnten die sehr kurzen Wege zwischen der Sand-Lagerstätte und der Anlage vorteilhaft ausgenutzt werden.
Die produzierten Güter werden per Luftschiff großer Leistungen an entfernte Versand-Häfen transportiert, von dort geht die Fracht per Schiff an die Bestimmungsorte. Beim Rückflug können erforderliches Material und Versorgungsgüter zum entlegenen Produktions-Ort transportiert werden.
Im Fall der Installation der Glaswerke in vom Sand-Vorkommen entfernt gelegenen Ländern ist der Transport des Sandes mittels großer Containerschiffe vorteilhaft. Die Produktionsstätten sollten hierbei in Küstennähe errichtet werden, um das Anlegen und Löschen der Containerschiffe effizient zu gewährleisten.
Betrachtungen zur Wirtschaftlichkeit, Umwelt und Hilfe für die Dritte Welt
In der Schrift DE 10 2016 012 676 wird der Aufbau und das Betreiben eines Habitats vorgestellt, das als Lösung für komfortable Lebensbedingungen von Menschen in heißen und trockenen Gebieten auf der Welt dienen soll, um die schwindenden Lebensräume infolge fortschreitender Natur-Zerstörung zu kompensieren.
In diesen Habitaten sind Gebäude, Krankenhaus, Gewächshäuser sowie Erholungs-Bereiche erforderlich, um die Wohnbehaglichkeit und die Klimatisierung in den heißen Gebieten zu gewährleisten. Diese Gebäude können aus Glas in der Doppelwand-Konstruktion mit konstruktiven Abstützungen sowie angelegtem Vakuum in den Hohlräumen hergestellt werden.
Bei der Vor-Ort-Nutzung der Sand-Vorkommen in den Wüsten der Dritten Welt bieten sich sehr gut die Möglichkeiten der Schaffung neuer Lebensräume mit wirtschaftlicher Basis:

- Kreditierung von Investitionen der Welt-Gemeinschaft (UNO),
- Planung des Aufbaues von Habitaten in diesen trockenen und heißen Gebieten,
- Installation der Glaswerke,
- Schaffung von Arbeitsplätzen,
- Produktion der Gebäude für das Habitat in diesen Glaswerken,
- Produktion für den Export,
- Wertschöpfung durch die dort lebenden Menschen,
- Grundlage für eine Tilgung der Kredite.

Die erforderliche Sicherheit für ausreichende Ernährung, Wohnung und Lebenswertigkeit kann im Habitat gewährleistet werden.
Von einem solch gesicherten Standort aus kann dann mit günstigeren Bedingungen eine Erweiterung der Lebensräume in größere Umkreise stattfinden.
Der Versand der Erzeugnisse wäre aus Gründen unsicherer Transportwege über Land vorteilhaft mit Luftschiffen mit Wasserstoff-Antrieb durchzuführen. Hierbei wäre auch die Synergie des Versandes der Produkte mit dem Bezug von Produktions- und Bedarfsgütern beim Rückflug gegeben.
Die Produktion von Erzeugnissen mit dem Werkstoff Glas ist allein gekennzeichnet durch die Technologie des Erhitzens des Quarzsandes und der Beimengungen, der Überführung in die Form der Glas-Schmelze und die damit verbundene effiziente Formung von Segmenten oder Komponenten in vorbereiteten Gesenken mit Stempel oder Walze.
Bisher verwendete Werkstoffe wie z.B. Stahl, Aluminium, Zement u.a. sind bei ihrer Herstellung aus ihren Natur-Stoffen mit aufwändigen und energieverbrauchenden Verfahren sowie einer hohen Umwelt-Belastung verbunden. Eine zukünftige Substitution herkömmlicher Werkstoffe kann vorteilhaft vorgenommen werden.
Mit dem Einsatz des Glases können Neuerungen eingeführt werden, die die Gebrauchseigenschaften bisheriger technischer Produkte stark erhöhen und erweitern.
Die Herstellung und der Aufbau von Gebäuden aus Glas erfolgen in Funktions-Teilung für 2 Funktions-Bereiche:

1. Glas als Werkstoff für die Gestaltung des massiven Bau-Körpers in Doppelwand-Konstruktion mit Bewehrung, Stützen, Verstrebungen und Versteifungen und angelegtem höchsten Vakuum in den Hohlräumen zur Aufnahme der statischen und (bei Auftreten von Sturm u.a. auch) dynamischen Kräfte und
2. Glas als Design-Konstruktion in der Ausführung als dünne bewehrte und nicht durchscheinende Platten, sie gewährleisten eine beabsichtigte Wohn-Gemütlichkeit und -Schönheit in verschiedensten Ausstattungen, Formen, Farben, Applikationen und mit verschiedensten Materialien, ggf. eingeschweißt in die Oberfläche. Die Platten werden außerhalb und innerhalb des Bau-Körpers angebracht und überdecken die triste Gestaltung des Bau-Körpers. Die Befestigung der Design-Konstruktion am Bau-Körper kann durch im Bau-Körper eingeschmolzene Verschraubungs-Elemente oder andere Verbindungs-Arten erfolgen.

Durch diese Verkleidungen wird in heißen Gebieten auch die Sonnen-Einstrahlung von außen auf den Bau-Körper abgedeckt, wodurch die Wärme-Emission in der Sonnenzeit und somit Belastung des Innen-Klimas des Gebäudes ausgeschlossen werden würde.
Mit der Herstellung komplett montierter Gebäude am Produktionsort und mit dem Transport dieser mittels Luftschiffe auf die vorbereiteten Fundamente auf der Baustelle ist eine rentable und schnelle Fertigung und früher Bezug möglich,
Die Herstellung von Häusern in Glas in der beschriebenen Weise ist dem bisherigen Aufbau mit Massivbaustoffen gegenüber technologisch sehr zeitsparend und preislich sehr vorteilhaft.
Bei Krankenhäusern und anderen Steril-Anforderungen bieten die glatten Oberflächen von Glas eine hervorragende Möglichkeit zur maximalen Sterilisation und Reinigung der Decken, Wände und Fußböden.
Der Einsatz von Glas kann auch bedeutende und vielseitige Vorteile und Anwendungen hinsichtlich der Ausnutzung der Wetter- und Korrosionsbeständigkeit u.a. Erfordernisse für die Herstellung von Erzeugnissen erbringen.
Eigenschaften des Glases
Glas weist viele hervorragende Eigenschaften auf. Sein Einsatz in einer besonderen Konstruktion, Fertigungs-Technologie und in der Anwendung der Erzeugnisse bildet die Grundlage für diese Erfindung:

- Eine Kosteneinsparung erfolgt durch die Fertigungs-Technologie im Schmelze-FormungsVerfahren. Die Schmelze-Prägung als technologisch schnellste und einfachste Formgebung für verschiedenste gewölbte oder weitere, besonders kompliziert gebildete dreidimensionale Gestaltung ist sehr wirtschaftlich gegenüber den bisherigen Technologien der Erzeugung von solcher Produkten mit herkömmlichen Materialien.
- Die Herstellung von Form-Segmenten oder Komponenten aus der Schmelze ist hervorragend über die Press-Formung mit entsprechend gestalteten Gesenken sowie Stempeln oder Walzen 1.11 nach konstruktiver Vorgabe für die Abmessungen und Wölbungen der Segmente oder Elemente möglich.
- Die bis zu 10-fach höhere Druckfestigkeit von Glas gegenüber den Massivbaustoffen ermöglicht auch den Bau von Hochhäusern.
- Die Chemikalien-Beständigkeit minimiert, verglichen mit Massivbaustoffen, einen Angriff auf die Bausubstanz, die von aggressiven Stoffen aus dem Boden oder der Atmosphäre ausgelöst werden können.
- Kriech-Feuchtigkeit in den Mauern von Gebäuden, wie sie bisher bei Massivbaustoffen auftreten, sind ausgeschlossen. Die Bildung von Schimmel ist abgewehrt.
- Eine hochgradige Wärme- und Schalldämmung erfolgt durch die Doppelwand-Konstruktion in Verbindung mit einem in dem gebildeten Hohlraum angelegten maximalen Vakuum.
- Die Materialien einer bisherig zusätzlichen Wärmedämmung an den Außenwänden bestehender Gebäude sind durch die Witterung einer diffundierenden Feuchtigkeit und somit einem zeitlichen Verschleiß ausgesetzt. Der hieraus resultierende Befall mit Schimmel und Moos und der sukzessiven Verminderung der Wärmedämmung ist beim Einsatz von Glas in dieser Doppelwand-Konstruktion ausgeschlossen.
- Glas in festem Zustand ist elektrisch nichtleitend.
- Das Glas bietet in hohem Maße Festigkeit und Sicherheit gegenüber Feuer, Orkanen. Hochwasser und Erdbeben.
- Die geschlossene porenfreie Oberfläche von Glas bietet bei Anwendung beste Bedingungen für intensiv und gut durchführbare Desinfektionen in Krankenhäusern, z.B. von Wänden, Decken und Fußböden und ggf. Ausrüstungen wie Betten, Tische, Stühle sowie anderen Anwendungen.
- Wetterfestigkeit und Korrosionsfestigkeit erlauben einen Einsatz im Freien ohne erforderliche Pflege- und Erhaltungs-Maßnahmen für den Schutz der Oberflächen.
- Der Einsatz von Glas als Werkstoff im Zusammenhang mit den Off-Shore-Systemen, Schiffswänden und den Containern für flüssigen Wasserstoff stellt sich in Bezug auf die Korrosions-Anfälligkeit im Meerwasser als sehr rentabel gegenüber z.B. Metall heraus (Vermeidung von Korrosions-Schutzmaßnahmen).
- Dickes Glas ist als Werkstoff hoch Druck-belastbar. Es verfügt in der Doppelwand-Konstruktion in Verbindung mit eingeschmolzener Bewehrung, Stützen, Verstrebungen gegen axial wirkende Kräfte und mit den Versteifungen für größere Wandflächen über eine hohe Formstabilität und eine hohe Bruch-Festigkeit und gewährleistet einen hohen Widerstand gegen Schlag- und Stoß-Belastungen sowie Zersplitterung.
- Das Recycling von größeren Glas-Elementen mit Bewehrung kann
- . per Zerkleinerung mittels H₂/O₂ -Brenner,
- . Zerstückelung per Druck zur Trennung von Glas gegen Stahl,
- . Einsatz des Glasbruchs in die Schmelze-Erzeugung,
- . Rückschmelzen des Bewehrungs-Stahls in der Metallurgie zur erneuten Produktion von Bewehrung o.a.

Doppelwand-Konstruktionen mit verschweißtem Glas unter Bildung eines geschlossenen Hohlraumes ermöglichen gegenüber der Massiv-Bauweise eines Gebäudes oder anderer Bauwerke eine Verringerung der Masse und die Bildung von Hohl-Räumen in den Wänden, in denen Vakuum angelegt werden kann.
Die Wärmedämmung kann bei Anlegen von technisch höchstem Vakuum maximiert werden auf Werte < 0,004 W/(m^2*K), das sind ca. 1% der bisher erreichten Best-Werte für zurzeit praktizierte Wärmedämmungen.
Die Möglichkeit der Minimierung der Wärmleitung kann angewendet werden in Gebäude, in wärme- und schallgedämmten Karosserien für Verkehrsmittel sowie in Bunkern, Containern und Tanks für flüssigen Wasserstoff.
Darüber hinaus kann die Schalldämmung durch das angelegte Vakuum angewendet werden z.B. in:

- In geschlossenen Umbauten von Industrie-Anlagen mit Lärm-Emission und WärmeEntwicklung, hierbei Ableitung der Wärme durch Belüftung des Emissions-Ortes,
- Wohngebiete in der Nähe von Bahnanlagen, die von hohen Lärm-Emissionen betroffen sind,
- hoher Verkehrslärm in Innenstädten oder entlang von Wohngebieten und bei anderen Erfordernissen.

Weiterhin können Erzeugnisse kreiert werden zur:

- Uferbefestigungen an Küsten rauer Meere,
- Gestaltung von großen Wandflächen, in die Schriftzüge und Bilder zur Information vorteilhaft und geschützt sind.

Es kann zusammengefasst werden, dass durch die in dieser Erfindung beschriebenen Anwendungen von Glas infolge seiner positiven Eigenschaften und bei geeigneten kreativen Konstruktionen und Technologien gegenüber dem Stand der Technik mit ihren herkömmlichen Werkstoffen und aufwendigen Technologien eine weitreichende Effizienz für die Herstellung und Anwendung der Erzeugnisse erzielt und ein wichtiger Beitrag für den Umwelt-schutz und die Gefahren-Abwehr geleistet werden kann.
Herstellungs-Technologie: (s. FIG. 1 und 2)
Die Herstellung der Glas-Schmelze wird vorteilhaft in elektrisch beheizten Schmelzöfen durchgeführt. Die Herstellung der Segmente, Komponenten und Elemente mit Bewehrungen für die verschiedensten Produkte erfolgt in vorbereiteten Gesenken 1.2. Diese Gesenke 1.2 müssen konstruktiv so aufgebaut sein, dass die geplanten Maße und Formung für die Elemente in geforderter Qualität erzeugt werden können. Mit Rand-Begrenzungen 1.2.1 und 1.2.2 (ggf. weitere), die geteilt oder höhenverstellbar vorgesehen sind, können die einzelnen fertigungstechnischen Schritte mit seitlicher Begrenzung der jeweiligen Gieß-Etappen gebildet werden. Die Gesenke sind über Federn 1.2.3 auf Wagen 1.2.4 aufgesetzt, die auf Schienen 1.2.5 geführt sind.
Die Gesenke 1.2 sowie Stempel oder Walzen 1.11 sollen vorteilhaft dabei im Sinne einer rentablen Massen-Fertigung ausgerüstet sein und verwendet werden.
Die Gesenke 1.2 können aus verschiedenen Materialien aufgebaut sein:

- Stahl-Pfannen, maßgerecht mit Schammotte ausgekleidet (ggf. Erneuerung der Schamotte bei Bedarf),
- Formen aus hochfestem Beton, maßgerecht genau ausgeführt, (ggf. mit hitze-stabilisierter Oberfläche),
- hitzebeständiger Stahl in Doppelmantel-Ausführung mit Luft-Kühlung, wobei ein ausreichender Luftstrom die Wärme der Glas-Schmelze zur Entlastung der Stahloberfläche abführen muss, um örtliche Überhitzungen der Stahlform zu vermeiden (1).

1.1

1.11

2.5

4.2

4.3

3.11

Wegen der hohen Temperaturen bei der Schmelze-Formung sind die Arbeitsbereiche als Kammern mit Glaswänden abzudecken. Die Arbeits-Schritte werden automatisch und ggf. Computer-gesteuert ausgeführt (Roboter-Technik).
Die Herstellung von Segmenten und Komponenten soll am Beispiel der Erzeugung einer ebenen Wand-Platte 2.5/2.8 (2) vorgestellt werden. Die Produktion erfolgt in einer kontinuierlichen Taktstraße mittels Schmelze-Formung in einer Kühl-Straße 1.10 (1).
Eine geschlossene Luftkühlung 1.10 mit einer oberen und seitlichen Abdeckung 1.9 umschließt die Taktstraße, um die Glas-Wärme abzuführen. Die Öffnungen für die Kühlstraße 1.10 werden mit Warmluft-Vorhängen, Rolltoren oder anderen geeigneten automatischen Gebäude-Öffnungen 1.10.1 gebildet und schließen sie wärmetechnisch gegen außen ab.
Die Kühlung erfolgt mit Luft. Sie wird am Ausgang zur technologischen Position 1.4.6.1 eingeblasen. Sie kommt aus dem Heizluft-Kreislauf nach der Vorwärmung des Sandes mit Beimengungen in einem Behälter mit großem Durchmesser (vgl. DE 10 2016 011 896 , in 1 nicht dargestellt).
Entsprechend der konstruktiven Aufgabenstellung ist es notwendig, Bewehrungen, Befestigungs- und Versteifungs-Elemente oder andere Einlagen aus Metallen wie Auflagen 5.1.1, 5.13 u.a. sowie Öffnungen für Glas-Teile wie Tür- oder Fensterfaschen 2.8 und 2.9, Rückschlagventile 5.7 in die Wand-Platte 2.1 (2) einzubinden (s. 1, 2 und 5).
Dies wird wie folgt ausgeführt:

- Das Gesenk besteht aus dem Doppel-Boden 1.2 und dem geteilten Doppel-Rand 1.2.1 und 1.2.2 (ggf. weitere). In den Doppelräumen erfolgt die Kühlung per Luft, um den Stahl der Gesenke (und Stempel oder Walzen) vor zu hoher Temperatur-Belastung aus der Glas-Schmelze zu schützen. Dazu ist die Positionierung des Wagens 1.2 an die Anschlussstellen für die Kühl-Luft einzuhalten (Luft-Eintritte, 1).
- Am Ort 1.4 der Produktionsstätte werden außerhalb der Kühlstrecke 1.10 die erforderlichen Kerne oder Absperrwände 1.5 zur Erzeugung von Aussparungen für Freiflächen (Öffnungen für Fenster, Türen o.a., z.B. 2.2, 2.3, 5.7 gemäß 2 sowie für Stützen 3.3 und ggf. auch weitere) im Gesenk, auf dem Boden 1.2 fixiert (1.5), eingebracht. Dabei sind Gieß-Schrägen an den Kernen vorgesehen, damit nach Abkühlung eine bessere Aushebung des fertigen Teiles 2.5/2.8 aus dem Gesenk 1.2 und unterem 1.2.1 und oberem 1.2.2 Rand sowie den Kernen o.a. ermöglicht wird. Die Kerne und Absperrwände werden dazu, wie der geteilte Rand 1.2.1, 1.2.2, ggf. weitere)
- Im Fall des Einsatzes von Metall-Auflagen als frei ausliegende Montage- und AufnahmeEinrichtungen wie 5.1.1, 5.13 u.a. wird deren Belegungen und Fixierung maßgerecht vorbereitet.
- Es erfolgt die Einfahrt zu Ort 1.4.1.
- Auftragen einer 1. Schmelze-Schicht 2.5 mit optimaler Temperatur und Zähigkeit auf das Gesenk.
- Formung und Pressen der 1. Schmelze-Schicht 2.5 mit Walze oder Stempel 1.11 (für gewölbte Segmente).
- Durchlauf des Wagens 1.2.4 in der technologischen Strecke 1.4.2 oder 1.4.3 oder 1.4.4 (Erzielung einer bestimmten Kühltemperatur) bis zur Position 1.4.5.
- Bei optimaler erzielter Temperatur Auflage des Bewehrungs-Gitters oder -Profils 1.8 auf die erste Glas-Schicht 2.5 (Bewehrung ausgespart im Bereich der Kerne 2.2, 2.3, 5.7 o.a.).
- Einrichten eines seitlichen Überstandes 2.7 für die Bewehrung (aus dem Gesenk herausragend). Der Überstand ist erforderlich zur Verbindung und Heften mit später zu verbindenden Segmenten oder Teilen.
- Aufsetzen des oberen Randes 1.2.2 auf 1.2.1 des Gesenkes 1.2 (ebenso Kerne und Absperrwände).
- Auftrag der zweiten Schmelze-Schicht 2.8 an Position 1.4.1 zur Fertigstellung des Segmentes oder Komponente. Die Formung der Schmelze-Schichten erfolgt mit Walze oder Stempel 1.11.
- Das Auftragen der Schmelze-Schichten kann ggf. in geringeren Dicken bei mehreren Schritten (Wiederholung der Positions-Strecken 1.4.3 oder 1.4.4) vorgenommen werden, so dass eine eventuell zu hohen Temperatur-Belastung für die Bewehrung durch eine ausreichende Zwischenkühlung der Schmelze vermieden wird.
- Der Überstand des Bewehrungs-Materials wird gleichzeitig durch die Kühlluft 1.10 gekühlt, so dass hierdurch eine zu hohe Temperatur beim Schmelze-Formen für den Stahl bis zum Mittelpunkt des Segmentes 2.5/2.8 vermieden wird.
- Fahrt des Wagens 1.2.4 über die Positions-Strecke 1.4.6 zur End-Kühlung des Segmentes oder Komponente.
- Die Wagen 1.2.4 verlassen die Kühl-Strecke 1.10 und fahren an den Verlade-Ort 1.4.6.1. Von hier erfolgt der Transport der Segmente zum Ort der Komplettierung zu Baugruppen oder im Fall der Fertigstellung der Erzeugnisse zum Transport an den Montage-Ort.
- Auflage eines neuen Taktes, beginnend am Ort 1.4 zur Herstellung des nächsten Segmentes (oder Elementes), wie oben beschrieben.

Bei diesem Verfahren des Schmelze-Formens der Segmente wird die Kühl-Luft nach dem Austritt aus der Kühl-Straße am Ort 1.4.1 zum Beheizen (ggf. Trocknen) des Gemisches aus frisch geschürftem und aufbereitetem Quarz-Sand mit den erforderlichen Beimengungen verwendet. Die Einleitung der Luft muss wegen der erforderlich großen Kühl-Luftmenge in den unteren Teil eines Behälters mit großem Durchmesser (vgl. DE 10 2016 011 896 ) erfolgen. Beim Einsatz dieser großen Volumenströmen in Behälter mit geringem Durchmesser würde eine Wirbelschicht entstehen. Eine geordnete Aufwärmung des Behälterinhaltes könnte nicht erfolgen.
Nach Austritt der Kühl-Luft aus dem Behälter wird sie im Kreislauf wieder in den Beginn der Kühl-Straße 1.10 eingeleitet, eine Emission von Stoff und Wärme in die Umgebung wird somit vermieden. Vorteilhaft ist die Herstellung des Behälters mit großem Durchmesser aus Glas, um höhere Temperaturen bei der Wärmeübertragung einstellen zu können. Die Wärmedämmung kann dabei maximal wirken und die Fertigungskosten für den Behälter würden minimiert.
Die auf diese Weise erzeugten Segmente oder Komponenten werden nachfolgend zu Baugruppen komplettiert. Dabei werden die herausragenden Bewehrungen miteinander verknüpft oder verschweißt. Danach wird Schmelze in die Schweißfuge eingefüllt und die Schweißnaht geglättet (s. z.B. 10A, Einzelheit „Y“).
Für die Produktion von Segmenten oder Komponenten für verschieden gestaltete Erzeugnisse sind mehrere Taktstraßen in analoger Art erforderlich. Das Wesen der Anwendung von Wagen 1.2.4 und der Kühl-Straßen ist ähnlich. Die größte Änderung bezieht sich dabei auf die Gestaltung der Gesenke und Stempel und Walzen 1.11 für andere Dimensionen bzw. Formen und Wölbungen.
Die Taktstraßen können auch mit mehreren Orten der Schmelze-Formung 1.4.1 ausgestattet werden.
Die feste und dichte Verbindung von verschiedenen Segmenten oder Komponenten zu einer Baugruppe oder Fertigstellung von Konstruktionen erfordert die örtliche Bereitstellung von Schmelze. Dies geschieht hauptsächlich am Produktionsort. Die Arbeiten können bei entsprechender Vorbereitung ggf. aber auch auf der Baustelle erfolgen.
Dieses Verfahren kann, wie z.B. bei der Fertigstellung von Eckwänden nach 5, durch Einfüllen von flüssiger Schmelze in den Freiraum 5.2 ausgeführt werden.
Die Schweißfugen, z.B. bei der Montage von Häusern nach 5, können bei Ausführung von waagerechten Schweißungen an senkrechter Wand 5.10.2 zusätzlich mit einer vorgelegten Glas-Rinne 5, 5.10.3 (ggf. geheftet) vorbereitet und die Schmelze dann in diese Rinne eingetragen werden.
Senkrechte Schweißnähte sind in Handschweißung mit H₂/O₂-Brennern (Erzielung höchster Temperaturen) und Glas-Zusatzmaterial oder ebenfalls mit Schmelze unter Anwendung geeigneter Vorrichtungen ausführbar.
Enganliegende Fugen oder weitere Verbindungsstellen können mit geeignetem Kleber, der den Anforderungen bzgl. Kräfte, Dichtheit u.a. entspricht, zu Baugruppen, Komponenten oder fertigen Erzeugnisse verklebt werden.
Bei Schweiß-Verfahren muss die hinter der Schweißung liegende freie Seite mit einem vorher angehefteten Schweiß-Grundring (z.B. 10.18, 10) vorgelegt sein, um ein unkontrolliertes Durchfallen des Schweißgutes zu vermeiden und eine sichere Schweißung durchführen zu können (alle Verfahren zur Verbindung von Teilen mit Schmelze sollen nachträglich mit dem Begriff „Schweißen“ benannt werden).
Die Kombination von einzelnen Elementen zu einer Baugruppe, wie z.B. zwei ebene Platten zur Fügung einer Hauswand kann wie folgt durchgeführt werden (s. 3):

- Die beiden ebenen Platten 3.1 und 3.2 werden gegen die eingeführten Stützen 3.3 mit einer Vorrichtung 3.4 verspannt. Die Stützen werden mit den Platten zu einem offenen Gebinde verschweißt (3). Die Stützen 3.3 sind vorteilhaft gemäß 3, Einzelheit „X“ gestaltet.
- Rohrleitungen zum Verlegen von Versorgungs-Leitungen (z.B. Schläuche und ElektroKabel) können dabei konstruktiver unter Beachtung der Statik in die Glaswände eingefügt und fixiert werden.
- Das Gebinde wird in ein unten angelegtes Gesenk 3.5 mit eingefüllter Schmelze mit Bewehrung 3.6 eingetaucht.
- Durch das Eintauchen der beiden verbundenen Glasplatten 3.1 und 3.2 in ein Gesenk mit Schmelze [3.5], einmal mit der Form für Feder 3.8 und unter 180° versetzt mit der Form für Nut 3.9, wird im Guss ein maßhaltiger Abschluss für die Doppelwand in den 4 Seiten der Doppel-Platte mit Kombination Nut/Feder für die Montage erarbeitet. Bei diesem Vorgang muss die Temperatur der Platten 3.1 und 3.2 zur Gewährleistung der ausreichenden Verbindung mit den Glas-Teilen [3.8 bzw. 3.9] technologisch optimal eingestellt sein, was im Zuge der Fertigungs-Technologie zeitlich entsprechend organisiert werden muss (technologische Strecken 1.4.2, 1.4.3, 1.4.4). Gegebenenfalls kann hierbei auch eine nachträgliche Erhitzung des Glases durch elektrischen Strom erfolgen, der durch die Bewehrungen der Glaswände geleitet wird.
- Mit diesem „Schmelze-Tauchverfahren“ können die Komponenten bzw. Baugruppen vorteilhaft komplettiert und verschlossen werden.

Schweißungen außerhalb des Fertigungs-Ortes oder auf Baustellen können mit Gasflamme (H₂/O₂) mit Zusatzwerkstoff, durchgeführt werden. Ebenso ist auch eine Schweißung mittels Glas-Mehl und Widerstandsdraht möglich. Dabei wird das Glasmehl in vorbereitete Glas-Kammern eingefüllt und mit dem eingelegten Widerstandsdraht geschmolzen (s. „4. Rohrleitungen“).
Geringfügige Verbindungen ohne hohe Belastungen können mit einem geeigneten Kleber oder per Verschraubung (im Glas eingeschmolzene Bolzen) mit Dichtungen hergestellt werden.
Bei einer nachträglich erforderlichen Einbringung von Löchern oder anders geformten Ausbrüchen ins Glas muss ein Brenner mit einer sehr heißen Flamme (H₂/O₂) und mit einem kleinen Flammen-Durchmesser angewendet werden. Damit kann eine effizient maßliche Trenn-Naht ausgeführt werden.
Nach erfolgter Schweißung des Glases muss der Bereich in erforderlich großer Fläche spannungsfrei geglüht werden.
Ausführungsbeispiele mit Darstellung für die Gestaltung mehrerer Erzeugnisse
Im Folgenden sollen Beispiele für Erzeugnisse aus Glas in Doppelwand-Konstruktion mit Bewehrung und konstruktiven Verstärkungen sowie angelegtem Vakuum in den Hohlräumen vorgestellt werden.
Die aufgeführten Ergebnisse basieren auf groben Annahmen für Ausgangswerte und Berechnungen, die nicht als Werte für die Auslegung oder Konstruktion der Erzeugnisse herangezogen werden.
1. Gebäude
1.1 Beispiel Einfamilien-Haus 9 m × 9 m, 2 Etagen (FIG.3-5):
Gebäude aus Glas können in preiswerten Konstruktionen und Herstellungsverfahren im Glaswerk erzeugt werden. Die Lieferung auf die Baustelle erfolgt in Baugruppen oder komplett montiert oder verschweißt. Der Versand von Baugruppen an Land ist mittels LKW oder Bahn möglich, komplett montierte und gegebenenfalls verschweißte oder geklebte Häuser müssen per Tragevorrichtung 4.22 mit Luftschiff transportiert werden.
Die Fertigung bis zum Endprodukt gestaltet sich in hoher Einfachheit und erfolgt in Fertigungs-Straßen (1) in weitaus kürzerer Zeit als bei den bisher angewendeten Materialien und Technologien für die traditionelle Massiv-Bauweise.
Die Variante des voll verschweißten oder geeignet geklebten Bau-Körpers (4) erlaubt Standorte in permanenten Überschwemmungs- sowie in anderen Katastrophen-Gebieten. Nach schwerwiegenden Natur-Ereignissen kann eine Umsiedlung des Hauses erforderlich werden. Die Demontage des Gebäudes als ortsveränderliche Konstruktion vom Fundament am alten Standort und die Umsetzung in eine andere Gegend auf ein vorher neu erstelltes Fundament ist per Luftschiff möglich.
Mit Glas als Baustoff wird durch Anlegen eines hohen Vakuums in den Hohlräumen ein minimaler U-Wert (k-Zahl) von < 4*10^-3 W/(m^2*K) erreicht, dies sind ca. 1 % des Wertes von bisher erzielten besten U-Werten.
Grundrisse der Häuser können rechteckig, polygen und anders ausgeführt sein. Sie können durch zusätzliches Anbringen von ebenen Wänden erweitert werden. Per Verschraubung oder Schweißen können vielseitige Fassaden-Elemente und -Anbauten kreiert und appliziert werden.
Wie vorher bereits beschrieben, wird für die Gebäude erfinderisch eine Funktions-Teilung zwischen zwei unabhängig voneinander zu erfüllenden Aufgaben und Zielen eingeführt. Hierbei wird die Aufgabe der Erfüllung der reinen Statik von der Ausführung als Bau-Körper getragen und demgegenüber erfüllen die Verkleidungen 4.2.1, 4.2.2, 4.3.1, 4.3.2 die künstlerische und ästhetische äußere Gestaltung und das Flair für das Gebäude:

- Der Bau-Körper (4) dient als Konstrukt zur Aufnahme der Kräfte, die durch die wirkenden Kräfte durch Gewicht, Stürme, Hochwasser oder Erschütterungen bei Erdbeben auf das Gebäude wirken und gewährleisten eine höchste Dichtheit bei Hochwasser. Er ist zielgerichtet in schlichter funktioneller Weise ohne designerhafte Gestaltung aufgebaut. Die Doppelwand-Bauweise in verschweißter Ausführung mit Stützen 3.3 und ggf. Versteifungen im Doppelmantel-Raum erzielt einen hohen Stabilitäts-Faktor und Tragfähigkeit. Hierbei ist ein Optimum aus
- . Wärme-Kontakt-Fläche der Lamellen 3.3.2 der Stützen 3.3 für die Wände 3.1 und 3.2 sowie
- . der erforderlichen Festigkeit der Stützen 3.3 gegen die auf die Wände wirkenden Kräfte zu bilden. Dabei soll die minimal mögliche Wärmeleitung erreicht werden.

Die Stützen 3.3 sind vorteilhaft aus stem-gesetzten und im Mittelpunkt verbundenen Glasplatten 3.3.2 gestaltet. Die Glasplatten 3.3.2 müssen mit einer Gieß-Schräge ausgeführt werden, um das Auslösen aus der Form gewährleisten zu können.
Die Stützen 3.3 können vorteilhaft aus Quarzglas bestehen (hohe Druckfestigkeit).
Die Herstellung kann über eine Press-Formung des Quarzglases bei hohen Verarbeitungs-Temperaturen > 1.600°C, in vorbereiteten Formen mit erforderlicher Form-Teilung (3, Einzelheit „X“) erfolgen. Die geteilten Formen können z.B. aus Keramik hergestellt werden, um den hohen Schmelze-Temperaturen genügen zu können.

- Eine Bewehrung wird wegen der zusätzlichen Wärmeleitung und der hohen Verarbeitungs-Temperaturen zur Erzielung einer optimalen Fließfähigkeit nicht eingesetzt. Am Ende der Stützen sind oben und unten Sockel 3.3.1 geformt.

Beim Einsatz von reinem Quarzglas muss konstruktiv beachtet werden, dass die Verbindung beim Zusammenfügen z.B. mit den Wänden 3.1 und 3.2 durch Schmelze-Schweißung eine ausreichende Schmelz-Verbindung zustande kommt (erf. Temperatur > 1.600 °C). Falls hier Probleme entstehen sollten, muss erforderlichenfalls die Glassorte für die Stützen 3.3 durch Beimengungen zur optimalen Absenkung des Fließ-Bereiches verändert werden.

- Bei der Montage der Stützen in die Wände 3.1 und 3.2 entsteht stirnseitig die Kontakt-Fläche 3.3.4 allein für die 3 Stern-Platten 3.3.2. In geringem Abstand 3.3.3 darüber und ohne Kontakt mit den Wänden 3.1, 3.2 und den weiteren betroffenen Wand-Paarungen ist ein dicker ausgeführter Glas-Mantel 3.3.4 mit Bewehrung 1.8 über den Umfangskreis der Stern-Platten geformt. Dieser Glas-Mantel sorgt für eine hohe Versteifung der Stütze 3.3 gegen Biegung und Knicken.

Die Sockel 3.3.1 werden jeweils in vorbereitete Öffnungen in den Wänden 3.1 und 3.2 eingeführt und verschweißt. Die Kontakt-Fläche wird optimal minimiert, so dass eine geringe Wärmeleitung durch die Glasplatten 3.3.2 bei einer hohen Druckfestigkeit gegen die wirkenden Kräfte erreicht wird. Eine Abschrägung 3.3.5 der Glasplatten 3.3.2 an den Stirnseiten kann ggf. die Kontakt-Fläche optimal verringern. Dabei muss die Auswirkung auf die Druck-Festigkeit der Stütze 3.3 überprüft werden.
Diese Konstruktion für die Stützen 3.3 wird auch bei anderen Erzeugnissen eingesetzt wie z.B. bei Off-Shore-Systemen, ggf. bei Kugel-Bunkern, Containern und Tanks, für Schallschutz- und/oder Wärmeschutz-Wänden für die Industrie, für Ufer-Befestigungen u.a. Durch Anlegen eines technisch höchsten Vakuums im Doppelmantel-Raum (Hohlraum 3.11) wird eine maximale Wärme- und Schall-Isolation erzielt. Zusätzlich werden all die unter „Eigenschaften“ aufgeführten positiven Attributen des Glases in dieser Erfindung in Synergie und hoher Effizienz appliziert und angewendet.

- Verkleidungen 4.2.1, 4.2.2, 4.3.1, 4.3.2, vorteilhaft aufgebaut als dünne Glasplatten, können als Basis zum gezielten Design und zur künstlerischen Gestaltung für die Außen- und Innenseite des Gebäudes eingesetzt werden. Die Befestigung am Bau-Körper erfolgt per Verschraubung, Verkleben, Anhängen oder auf andere Weisen.

Auf den Glasplatten können für die Innenwand und Decke sehr vielseitige künstlerische Gestaltungen und Kreationen in verschiedensten Materialien wie Lehm, Ziegelwand gemörtelt oder als Imitat, im Glas eingefügte Bilder oder Beleuchtungs-Elemente und vieles andere mehr eingebracht werden, mit denen künstlerische Lichteffekte, Lichtzerstreuung u.a. Strukturen erzeugt werden könnten.
Die Innen-Verkleidungen können Versorgungs- und Installations-Leitungen abdecken, die innenseitig direkt am Bau-Körper angebracht sind oder geführt werden.

- Der Zugang zu diesen Leitungen wird jederzeit durch Demontage der Verkleidungen möglich. Die Stöße der Verkleidungen können mit Abdeck-Leisten an den End-Stellen oder Ecken verschraubt, aufgeklebt oder verschweißt werden, so dass die Übergänge optisch abgedichtet sind.

Für die Außenwände sind Mauer-, Kies- oder Putz-Beschichtungen u.a. als wetterbeständige Designs möglich, die beim Schmelze-Formen eingearbeitet werden. Ein geringer Abstand der Verkleidungs-Platten zum Bau-Körper ermöglicht im Sommer die Abwendung von direkter Sonnen-Bestrahlung auf die Außenwand des Bau-Körpers und verhindert eine zusätzliche Wärme-Emission.
Die Herstellung des Bau-Körpers (4) erfolgt durch Montage aus einzelnen Elementen oder Baugruppen, die als Fertigungsteile vorher einzeln in den Gesenken mit Stempeln oder Walze 1.11 aus der Glas-Schmelze unter Einsatz von Bewehrungen 1.8 und Auflagen 5.1.1, 5.13 u.a. geformt werden:
Doppelwände (3), jeweils in den Länge 6 m und 3 m

- teilweise mit vorgesehen Tür- und Fenster-Durchbrüchen 2.2 und 2.3,
- eingeschweißtes Rückschlagventil 5.7 zum Anlegen von Vakuum,
- eingeschweißte Befestigungs-Elemente zur Fixierung von Bauteilen und Gegenständen zur Komplettierung als Eckwände, jeweils an einer Seite mit herausragenden Bewehrung 5.4 (s. 5) oder

3

Die Eckwände 4.2 und 4.3 werden wie folgt komplettiert:

- Auf einer Auflage 5.1 werden die 6 m und 3 m lange Wand im Winkel von 90° zusammengefügt und fixiert. Dieser Winkel gilt für einen quadratischen Grundriss, bei anderen Grundrissen sind entsprechende andere Winkel anzusetzen. Die exakte Maß-Einhaltung ist dabei von hoher Bedeutung für die spätere Montage.
- Im Eck-Raum 5.2 werden die frei liegenden Bewehrungen 5.3 und 5.4 verknüpft und geheftet.
- Auf die obere Seite der beiden Doppelwände werden jeweils eine gleitende Schalung 5.5 und 5.6 angelegt und fixiert. Seitlich erfolgt ebenfalls eine Schalung als Abdeckung (nicht dargestellt).
- Schmelze wird in den Eck-Raum 5.2 eingefüllt. Die beiden Schalungen auf der Oberseite werden je nach Füllgrad nachgerückt, um dem Füllstand der Schmelze im Raum 5.2 zu parieren.
- Das Rückschlagventil 5.7 (Einzelheit „Z“) kann in die dafür vorgesehene Öffnung eingepasst und verschweißt werden.
- Die vorgesehenen Türen- und Fenster-Einsätze 2.9.1 und 2.9.2 sowie andere Einsätze werden in die vorbereiteten Öffnungen eingefügt und mit den Doppel-Wänden verschweißt.
- Die Einsätze wie Tür- und Fenster-Stürze sowie Stützen und Verstrebungen für die Doppel-Wände u.a. Komplettierungen müssen vorab hergestellt werden.

Das Rückschlagventil 5.7 hat folgenden Aufbau:

- die Einschweißhülse 5.8 ist in einer höheren Dicke ausgeführt, um für das spätere Einschweißen mögliche Verformungen des Sitzes 5.9 / 5.10 und somit Undichtheiten zu vermeiden,
- in der Einschweißhülse ist der konische Sitz 5.9 eingeschweißt, der zusammen mit einem konischen Stopfen 5.10 auf höchst dichte Passung eingeschliffen ist.

Das Vakuum im Zwischenraum kann auf zwei Weisen erzeugt und gehalten werden:

1.: Auf das Gewinde 5.11 oder eine anders gestaltete dicht schließende Verbindung wird eine dicht schließende Verschluss-Kappe 5.12 aufgeschraubt, in geeigneter Weise verschlossen und über ein entsprechendes Vakuum-Aggregat höchstes Vakuum gesaugt (Prüfung in der Leitung).
- - In der Kappe ist oben ein Anschluss 5.14 für eine Vakuum-Rohrleitung aufgeschweißt.
- - Wenn das Vakuum erreicht ist, wird das Aggregat abgestellt, der konische Stopfen 5.10 schlägt zurück gegen seinen Sitz 5.9 und dichtet das Vakuum gegen die Atmosphäre ab. Die Sitz-Oberfläche wird vorteilhaft vorher mit einem für Kälte geeigneten und nicht verdampfendem Dichtstoff leicht überzogen, der beim Ende des Vakuum-Ziehens eine hohe und lösbare Abdichtung ermöglicht.
- - Das Aggregat wird vom Anschluss abgenommen.
- - In den oberen Teil der Hülse wird unmittelbar danach ein Schmelze-Pfropfen 5.20 in die Einschweißhülse 5.8 und auf den Stopfen 5.10 aufgebracht, dadurch wird eine endgültige Versiegelung des Vakuums erzielt.
2.: Nach dem Ziehen des Vakuums wird die Verschluss-Kappe 5.12 vom Gewinde 5.11 abgeschraubt.
- - Auf das Gewinde 5.11 wird eine dicht schließende Verschluss-Kappe 5.12 aufgeschraubt, die für eine lange Zeit die zusätzliche Sicherung des angelegten Vakuums gewährleistet. Bei einem eventuellen Verlust an Vakuum (wie z.B. durch eine ggf. Wasserstoff-Leckage durch die Wand des Wasserstoff-Behälters 10.1) kann dieses nach Anlegen des Vakuum-Aggregates wieder neu justiert werden.
3.: Auf dem Gewinde 5.11 bleibt das Vakuum-Aggregat über den Anschluss 5.14 dauerhaft fest und dicht angeschlossen.
- - Das Vakuum kann zu jeder Zeit bei Bedarf geregelt nach-justiert werden.

Das Ventil zum Anlegen von Vakuum wird in weiteren Baugruppen, Komponenten und Erzeugnissen angewendet, die in dieser Erfindung vorgestellt werden (siehe weiter). Es können für das fertig gestellte Gebäude die Ventile aller Hohlräume über eine Vakuum-Leitung verbunden werden, so dass alle Zwischenräume in den Doppelwänden des Gebäudes gleichmäßig mit Vakuum beaufschlagt werden.
Herstellung der Fußböden
Die Fußböden für Parterre, Ober- und Dachgeschoss werden in der Konstruktion als Doppelwände mit Nut und Feder ausgeführt. Die Böden werden als Einlagen-Schübe 5.16 in Abmessungen gestaltet, die ein bequemes Einfügen auf die in den Eckwänden 4.2, 4.3 vorbereiteten Metall-Einlagen 5.13 ermöglichen. Die Tragfähigkeit dieser Böden in der Doppelwand mit einer freien Länge von 9 m muss nachgerechnet werden. Im Fall einer Überbelastung sind Zwischenwände oder waagerechte Deckenträger 4.11 als Stützen zu verwenden. Die Fußböden erhalten Noppen 7.9 zur Installation von Rohren oder Schlauch 7.7 einer Fußboden-Heizung. Nach Abschluss dieser Installation werden die Fußböden mit geeigneten wohnlichen Belägen 7.10 überdeckt.
Herstellung von Zwischen-Wänden (nicht in FIG aufgeführt)
Die Zwischen-Wände zur Bildung der Zimmer im Haus werden ebenfalls in Doppelwand-Konstruktion als Schübe ausgeführt (Nut und Feder). Dies ermöglicht eine Schalldämmung zwischen den Zimmern im Haus, die dem Wohnbehagen dient. Die Wände können dabei in geringerer Dicke ausgeführt werden, um ihre Masse zu minimieren.
Montage des Hauses
Das Fundament wird in einer Punkt-Auflage mit 12 einzelnen Fundament-Blöcken 4.9 für die aufzunehmende Belastung gestaltet. Dazu werden an diesen Stellen Ausschachtung in den Abmessungen L × B × H = 0,5 m × 0,5 m × 1,0 m vorgenommen.
In potentiellen Überschwemmungsgebieten werden in die Gruben 4.9 Rohre 4.8 mit der Länge von > 3 m in den Erdboden eingerammt (Element zum Formschluss für den Beton am Kopf der Rohre). Dabei sollte eine leichte Schräge gegen die Senkrechte erstellt werden, die als zusätzliche Komponente gegen den Widerstand gegen den Auftrieb des Hauses bei höherem Wasserstand wirkt. In den Schacht mit dem oberen Bereich der Rohre wird Beton 5.17 eingefüllt. Mit den oben aufgeführten Abmessungen der Grube 4.9 wird für das Fundament ca. 50 % der zulässigen Boden-Belastung erreicht.
Ein Fundament-Ringanker 4.1.1 mit eingeschmolzener ausreichender Profil-Bewehrung 5.1.3 wird auf die Oberfläche der Fundament-Sockel aufgesetzt und an Bolzen 5.1.2 befestigt, die im Fundament eingegossen sind.
Der Fundament-Ringanker 4.1.1 ist als U-Form jeweils zwei-geteilt ausgeführt. Dabei sind am Ende der U-Formen an der senkrechten Verbindung für die seitliche Führung Nut/Feder-Passungen vorgesehen.
Diese Konstruktion der seitlichen Nut/Feder-Passung und die fest versteifte Ecke der U-Formen verleihen die erforderliche Stabilität und Sicherheit für die durch Belastung entstehenden Umfangkräfte (Ringanker).
Die beiden Hälften der U-Formen des Ringankers 4.1.1 werden nach der Montage der Eckwände 4.2 auf den Ringanker auf der Baustelle über Dichtungen 5.15.1 und/oder 5.15.2 zusammengeschraubt (4.1.4), oder geklebt oder mit Glas-Schmelze verschweißt.
Die Eck-Wände werden mit ihrer Nut 3.8 auf die Feder 5.1.2 des Ringankers 4.1.1 und weiter für das Obergeschoss nach dem Prinzip „Stein auf Fuge“ (s. 4, 4.2 und 4.3) aufgesetzt, wobei durch den Formschluss in der Nut/Feder-Verbindung eine weitere Fixierung und Stabilisierung des gesamten Systems Ringanker - Eckwände erzielt wird.
Zur Dichtung der Eck-Wände 4.2 in den waagerechten Fugen zum Ringanker sowie senkrechten Fugen zwischen den Eckwänden gegen den Außenbereich werden Dichtungen 5.15.1 und/oder 5.15.2 eingelegt, oder die Abdichtung erfolgt durch Klebung oder Schweißung 5.10.2. Zur Gewährleistung einer absoluten Dichtheit gegen eindringendes Wasser ist eine Klebung oder Schweißung aller Fugen des Hauses erforderlich (Überschwemmungsgebiete). Die Schweißung 5.10.2 kann durch Eintrag von Schmelze mit Hilfe einer angehefteten oder anderweitig befestigten Rinne 5.10.3 aus Glas oder in Form der Schweißung mit H₂/O₂ und Zusatzwerkstoff Glas erfolgen.
Nachdem die Eck-Wände für das Erdgeschoss aufgestellt sind, kann die Belegung des Fußbodens mit den Doppelplatten 5.16 erfolgen. Sie werden per Nut und Feder auf die in die Eck-Wände 4.2 eingegossenen Stahl-Auflagen 5.13 und hier auf Dichtungen 5.18 aufgelegt und ggf. verankert oder verschraubt. Für Überschwemmungsgebiete sind die Nähte der Doppelwand-Platten für den Parterre-Fußboden rundum dicht zu verschweißen oder zu verkleben.
Vor der Belegung des Fußbodens ist bei Bedarf unterhalb mindestens ein Querträger 4.11 zur statischen Unterstützung über die Länge der Fußboden-Platten einzuziehen.
Wenn das Erdgeschoss fertig montiert ist, wird die Montage des Obergeschosses mit der Auflage eines weiteren Ringankers 4.1.2 auf die Parterre-Wände begonnen. Darauf werden, wie beim Erdgeschoss, die Eck-Wänden 4.3 montiert, die beiden Hälften des Ringankers verschraubt und der Boden 5.16 des Obergeschosses aufgelegt. Daraufhin erfolgt die Montage des Dachgeschosses. Wenn der Boden für das Dachgeschoss verlegt ist, werden die Seitenwände 4.17 für das Dachgeschoss und das Dach 4.18 auf dem Ringanker montiert. Auf dem Dach ist eine Dachluke 4.20 mit Austrittsfläche und Geländer 4.21 zum Ausstieg von Personen und deren Aufenthalt in Notsituationen angebracht.
Die Gebäude werden vorteilhaft mit einem klimatisierten Belüftungs-System ausgestattet (nicht dargestellt). Dabei sollte die Abluft in Wärmeübertragung mit der Frischluft im Wärmeübergang gegengeschaltet werden, um im Sommer eine Vor-Kühlung und im Winter eine Vor-Beheizung der Außenluft vor dem Eintritt in das Haus zu gewährleisten.
Die Fenster werden vorteilhaft in 3-fach Verglasung mit fester Abdichtung zum Anlegen von Vakuum für eine hohe Wärme- und Schalldämmung ausgeführt. Die verbundenen Scheiben werden als Baugruppe in einem geeigneten Rahmen verschmolzen und in die Aufhängungen in den Faschen als Flügel zur Möglichkeit der Öffnung eingehängt oder als fix eingebaute Fenster in die Faschen abgedichtet (Schweißen, Kleben oder per Verschraubung Abdichten).
Es können auch andere Fenster-Ausführungen kreiert und eingesetzt werden.
Die Rahmen für die Türen für die Gebäude werden als feste Konstruktion gegossen und mit 3-fach-Verglasung mit Vakuum ausgeführt. Sie werden in verstellbare Angeln, die im Türrahmen eingegossen sind, eingehängt. Die Türen sollten mit einer ausgereiften Technik dicht verschließbar sein. Es könnten auch hydraulisch schließende Türen mit guten Dicht-Systemen angewendet werden.
Gerüstkonstruktionen können am Haus befestigt werden (Haltevorrichtungen in DoppelWände einformen). Damit sind architektonische Platz-Erweiterungen und Verschönerungen am Haus möglich (Erweiterung mit Balkonen o.a.). Es könnten z.B. Haltevorrichtungen für Pflanzen-Flächen über die gesamte Hauswand organisiert werden, die im Sommer eine willkommene Schattenbildung und zusätzliche Kühlung ermöglichen. Es bietet sich eine große Breite für individuelle und vielseitige Gestaltung der Fassaden.
Die massiv gestalteten Häuser-Wände weisen wegen der hohen Schlag-Festigkeit eine exponierte Einbruch-Sicherheit auf. Kompakt und sicher schließende Türen und Fenster (automatisch über Hydraulik oder manuell) erweisen eine hohe Gewähr gegen unerlaubten Zugang in die Gebäude. Durch das Vakuum in 3-fach-Verglasung von Türen und Fenstern wird ebenfalls ein hoher Schallschutz und Wärmedämmung erzielt.
Folgende Verfahren zur Fertigstellung und Installation der Gebäude können angewendet werden:

- Montage auf der Baustelle aus Baugruppen:
- Die sichere Auflage der Eckwände nach ihrer Montage stabilisiert das gesamte Gebilde durch das Eigengewicht und dem daraus resultierenden Auflage-Druck auf ihren Untergrund (Fundament-Gruben und Unter-Geschoss) sowie durch die Zentrierungen mit Nut und Feder. Wenn erforderlich, könnten zusätzlich mit Verschraubungen auch höhere Halte-Kräfte im Verbund erzielt werden (dazu eingegossene Metall-Auflagen).
- Die Ringanker auf dem Fundament und auf den oberen Etagen und zur Auflage des Daches sorgen zusätzlich für Sicherheit gegen das Auslenken der Wände über ihre Länge am Umfang des Gebäudes infolge Dach-Last.
- Verschweißen oder wasserdichtes Verkleben der Baugruppen des kompletten Bau-Körpers im Herstellungsbetrieb oder ggf. auf der Baustelle. Letzteres sichert den Bau-Körper gegen Eindringen von Wasser bei Überschwemmungen. Das Aufschwimmen des Bau-Körpers wird durch die in den Boden gerammten Rohre, in Schräg-Lage unter geringem Winkel gegen die Senkrechte verlegt, verhindert.

Der Transport des verschweißten Hauses zur Baustelle müsste mit einem Luftschiff erfolgen, weil die Abmessungen der Gebäude die Grenzen für den Straßenverkehr oder Bahn-Transport überschreiten.
Bei einer ausreichenden Tragkraft des Luftschiffes (in der Literatur wird eine Zielstellungen bis zu ca. 500 Tonnen beschrieben) können auch mehrere Gebäude gleichzeitig transportiert werden.
Der in der Erfindung zugrunde gelegte Inhalt gewährt eine sehr rationelle und kostengünstige Fertigung und Montage der Gebäude. Auf der Baustelle müssen vorher die Vorbereitung und Fertigstellung des geplanten Fundamentes erfolgen.
Der nachfolgende Innenausbau bzw. Ausstattung des Gebäudes mit den Verkleidungen 4.2.1, 4.2.2, 4.3.1, 4.3.2 trägt zur Verschönerung und zur Wohn-Gemütlichkeit bei.
Brände an Fassaden, Dachstuhl u.a., wie bei herkömmlichen Gebäuden möglich, kommen immer wieder vor. Beim Bau der hier vorgestellten Gebäude werden keine brennbaren Materialien eingesetzt. Deshalb sind hier Brände wegen der Voll-Glas-Bauweise ausgeschlossen. Es könnten nur brennbare Teile der Innen-Ausstattung der Wohnräume in Flammen aufgehen. Bei einem solchen Ereignis würde die Bausubstanz vom Brand und vom Löschwasser nicht in Mitleidenschaft gezogen, es erfolgt keine Durchnässung der Wände.
Mit dem Einsatz von Sprinkler-Anlagen mit automatischer Ein- und Abschaltung würden die Ausbreitung und der Schaden eines möglichen Wohnungsbrandes verringert oder verhindert.
Für das Beispiel des 2-geschossigen Wohnhauses könnte in potentiellen Erdbebengebieten der Standort auf ein ausreichend ausgelegtes Ponton (> 10m × 10 m, ca. 2 m hoch) in Doppelwand-Konstruktion aus Glas in eine vorbereitete ca. 2,5 m tiefe Grube mit Wasser (evtl. gegebener automatischer Zu- und Ablauf) oder in ein beruhigtes freies Gewässer verlegt werden und somit schwimmend den Erschütterungen eines Erdbebens frei entgegenwirken. Die Stoßbewegungen lassen sich vorteilhaft mit Gummipuffern (z.B. Altreifen o.a.) gegen den seitlichen Rand der Wassergrube dämpfen. Der Schwerpunkt des Systems Wohnhaus/Ponton liegt für das vorliegende Beispiel bei ca. +3,5 m. Ein Kippen des Systems bei der Fläche von > 10 × 10 m² und einer Höhe des Hauses von ca. 8 Metern wäre somit ausgeschlossen.
Bei einem Erdbeben-Ereignis auf Land kann davon ausgegangen werden, dass die Zerstörung infolge der hohen Bruchfestigkeit des Hauses, abhängig von der Stärke des Bebens, unerheblich bis ausgeschlossen ist. Für den Fall, dass eine Gelände-Verschiebung das Fundament beschädigt, ist ein Abheben des Hauses mit Kran oder Luftschiff und sein Aufsetzen auf ein inzwischen neu erstelltes Fundament möglich. Hierzu müssen Beschläge in Verbindung mit Trage-Gestell 4.22 unter dem unteren Ringanker vorgesehen werden, mit denen das Anhängen und Wieder-Aufsetzen auf ein neues Fundament getätigt werden kann (4). Zerstörte Anschluss-Stutzen für Versorgungen u.a. Elemente am Haus können per Schweißen (z.B. mit H₂/O₂-Brenner und Glas-Zusatzwerkstoff) repariert oder erneuert werden.
In Gebieten mit potentieller Orkan-Gefahr kann davon ausgegangen werden, dass die Konstruktion des Hauses den Zerstörungskräften eines Orkans bei 500 km/h widerstehen kann. Bei dieser Windgeschwindigkeit und 30°C würde ein Staudruck von 0,11 bar auf die senkrecht angeströmte Wand entstehen.
Zur Beeinflussung des Staudruckes könnten z.B. architektonisch konische Verjüngung der Wände des Hauses nach oben die Kraftauswirkung auf die Flächen des Hauses vermindern. Dies würde eine Ablenkung des Sturmes (Vektoren nach oben) zur Verringerung des Staudruckes bewirken.

Als Beispiel für ein Einfamilien-Haus sollen folgende Ansätze aufgeführt werden:

. Grundfläche des Hauses	Länge = 9 m, Breite = 9 m,
. Anzahl der Wohn-Etagen	=	2
. lichte Höhe der Wohn-Etagen	=	2,5 m,
. Dicke der beiden Wand-Platten [3.1 und 3.2]	=	25 mm
. U-Wert (k-Zahl) der Doppelwand	<	0,006 W/(m^2*K)
. Wärmeverlust bei Temperatur-Differenz von 45 K	=	0,2 kW
. Masse des Hauses	≈	80 Tonnen

Die Gebäude können auch mit größeren Querschnitten erstellt werden. Dazu sind neben den 4 Eckwänden zusätzlich ebene Doppelwände verschiedener Längen in die Wandreihe einzusetzen, um somit die Längen der Seitenlinien zu vergrößern. Die Ringanker sind entsprechend länger auszuführen.
Die Gebäude können mit weiteren Funktions-Räumen komplettiert werden:
1.2 Überlebens-Keller (FIG. 6)
In Notsituationen, in denen ein Entkommen aus einer lebensbedrohlichen Lage nicht mehr möglich oder gefährlich ist, kann ein Überlebens-Raum als geschützte Unterkunft Rettung bieten. Dazu wird ein geschlossener Kellerraum in Doppelwand-Konstruktion aus Glas unter dem Fußboden des Hauses eingerichtet. Dies ist in Gebieten mit z.B. wiederkehrenden Gefahrenlagen wie Waldbränden eine Sicherheit zum Überleben.
Die erforderliche Zeitspanne der Unterkunft muss aus der Erfahrung über die örtlich bekannte Gefahren-Lage ermittelt werden.
Die voll verschweißte Doppelwand-Konstruktion 6.1 (analog 3) aus Glas mit Bewehrung, Abstützungen und hohem Vakuum im Hohlraum wird in den Abmessungen z.B. 9 m × 4 m × 2,5 m auf ein verdichtetes Sandbett 6.3 oder Fundamente in einer vorbereiteten Grube unter dem Haus (vor dessen Montage) eingehoben. Die Oberkante der Decke des Kellerraumes liegt unter dem Fußboden 5.16.
Die Doppelplatten 5.16 für den Fußboden des Hauses erhalten eine vorbereitete Öffnung, in die der Einstiegs-Dom 6.4 (mit dicht verschließbarem Deckel) gleitend und dicht gefügt wird. Die Gleit-Möglichkeit ist für evtl. Setzungen des Kellers und/oder Längendehnungen vorgesehen. Über eine Leiter 6.5 wird der Eintritt in den Keller ermöglicht.
Der Keller erhält folgende Ausrüstungen, die zum Überleben für eine begrenzte Zeit erforderlich sind:

. Gasflaschen 6.6 für Druckluft, 200 bar,
. Gasflasche 6.7 für Sauerstoff, 200 bar,
. ein Gebläse 6.8 zum Austrag von Kohlendioxid am Boden sowie zur Ventilation 6.9 der verbrauchten Luft oben aus dem Keller, die Nachfüllung erfolgt mit Druckluft (sparsamer Ansatz für Luftwechsel, 1-mal pro Tag),
. eine Pumpe 6.10 zur Entleerung für den Fall von eventuell eingedrungenem Wasser,
. Versorgung 6.11 mit Trinkwasser, Lebensmitteln und lebenswichtigen Gütern (Medizin u.a.),
. eine abgeschlossene Kabine 6.13 mit Tür 6.14 für Waschraum und WC mit:
. Wasser-Anschlüsse 6.15, WC 6.16, Waschbecken 6.17 (Wasser-Versorgung aus Regentonne, die gesichert in der Erde eingelagert, bevorratet und dicht gegen außen ist),
. WC-Entsorgung mit Anschluss ins Entsorgungsnetz oder in eine zur Aufnahme vorbereitete, außenliegende und geschlossene Grube (nicht dargestellt),
. Geruchs-Filter 6.18 zur Neutralisierung der Luft,
. einen Platten-Wärmeübertrager 6.20 mit Umwälzpumpe 6.21 dient der Abfuhr der Körper- und Transpirationswärme der im Keller befindlichen Personen,
. einen außenliegenden Platten-Wärmeübertrager 6.22, der die Wärme außen in den Untergrund überträgt,
. alternativ eine Beheizung in kalten Jahresszeiten.

6.19

Die Verkleidungen 4.2.1 und 4.3.1 wirken im Brandfall als Abschirmung gegen die Wärmestrahlung auf den Bau-Körper und vermindert durch den bestehenden Zwischenraum bis zur Wand des Bau-Körpers als zusätzliche Wärmedämmung den Wärmedurchgang. Somit wird der Bau-Körper vor zusätzlicher Temperatur-Belastung geschützt, die Aufheizung im Gebäude verzögert.

Als Beispiel für einen Überlebens-Keller sollen folgende Ansätze für einen möglichen Brandfall im Außenbereich aufgeführt sein, bei dem die wirkende Feuerwalze einen Tag lang mit einer Temperatur von 600°C (entsprechende Luft-Temperatur) über das Haus hinwegzieht. Dabei stellt sich infolge Wärmedurchgangs durch die Wände des Bau-Körpers eine Temperatur (Luft) von ca. 140°C im Gebäude oberhalb des Fußbodens ein. Folgende Werte können im Brandfall angesetzt werden:

. Abmessungen des Kellers L × B × H	=	9 m × 4 m × 2,2 m,
. Anzahl Druckluft-Flaschen 50 I und 200 bar	=	36 Stück,
. Anzahl Sauerstoff-Flaschen 50 I und 200 bar	=	1 Stück,
. Kapazität der Atemluft -Menge	=	10 Personen, für 5 Tage,
. mögliche Luftwechsel für den Kellerraum	=	1 × pro Tag, für 5 Tage,
. Temperatur im Keller	=	25 °C,
. erforderlicher Wärme-Austrag über Wärmeübertrager 22	=	ca. 2 kW,
. Platzangebot pro Person	=	3,5 m².

Im Fall einer Störung des elektrischen Strom-Netzes während eines Brandes muss eine selbstständige Entlüftung 4.7 am Dach für das gesamte Haus, bestehend aus einem Aus- und einem Einstrom-Rohr (ø ca. 100 mm), vorhanden sein, deren Austritte in einer kurzen Länge nach unten gebogen gestaltet sein muss. Ein Eindringen von Feuer kann wegen der geringeren Dichte der außen heißeren Luft gegenüber der kälteren Innenluft im Haus (Dichte-Verhältnisse) nicht erfolgen, es besteht eine Sperre gegen den Eintritt der heißen Brandluft durch die Entlüftungs-Rohrleitung in das Haus.
Diese Entlüftung dient dazu, nach Ende der Feuerwalze eine schnelle Kühlung im Haus durch Natur-Zirkulation zu gewährleisten, die für das Verlassen des Kellers dringend erforderlich ist. Die autarke Entlüftung erfolgt derart, dass nach Ende des Brandes die im Haus verbliebene heißere Luft mit ihrer geringeren Dichte eine Strömung nach oben antreibt und wegen Volumenausgleichs die gegenströmende kalte Luft von außen in das Haus einströmen kann (Einzug der äußeren Luft im unteren Teil des Hauses vorsehen). Eine Temperaturmessung im Haus (Erdgeschoss) und Übertragung der Werte in den Keller ist notwendig, um den Ausstieg aus dem Keller bestimmen zu können. Ebenso wäre eine Video-Übertragung aus dem Innenraum des Hauses und ggf. Außenbereich zur Information über die Verhältnisse wichtig (geschützte Anbringung).
Der Überlebens-Keller kann neben dem Brandfall in gleicher Weise auch für weitere Notsituationen Sicherheiten für die Bewohner bieten:

. Bei Erdbeben und Orkanen kann er als letzte Zuflucht dienen. Für Orkan- und Erdbeben-Gebiete ist die Einrichtung eines zweiten Notausstieges aus dem Keller mit einer außenliegenden Treppe vorteilhaft.

. Bei Hochwasser ist in einem dicht geschweißten Haus das Eindringen von Wasser ausgeschlossen. Mögliche Leckagen ggf. durch Tür oder Fenster könnten mit einer Pumpe im Haus nach außen befördert werden (Tauchgrube). Falls unerwartet größere Mengen Wasser im Haus zur Gefahr werden, muss ein Ausstieg und Rettung über das Dach des Hauses 4.21 gewährleistet sein. Ein Aufenthalt im Überlebens-Keller ist zu vermeiden, rechtzeitiger Ausstieg ist dringend erforderlich. Infolge der Abdichtung des Hauses entsteht die Möglichkeit eines Aufschwimmens des Bau-Körpers, wenn der Auftrieb des Systems erreicht ist. Dies wird durch die Verbindung des Bau-Körpers mit den schräg eingetriebenen Grundrohren 4.8 in den Fundamenten verhindert (s. Punkt 1.1). Die Grundrohre sichern ebenso den Halt des Bau-Körpers für den Fall, dass bei hoher Wasserströmung Fundamente ausgespült werden und eine Gefahr für die Fundament-Grube 4.9 und somit den Stand des Hauses bestünde.

1.3 Keller für Energie-Speicherung (FIG. 7):
Zur Bereitstellung von Energie für die Beheizung des Hauses in der kalten Jahreszeit wird vorteilhaft ein hierfür geplanter Keller mit Wasser als Wärme-Speicher angewendet. Sein Bau-Körper entspricht analog dem Überlebens-Keller (Punkt 1.2). Damit kann ein autark arbeitendes Energiehaus erstellt werden, dass dauerhaft völlig unabhängig von externen Energie-Versorgungen ist.
Der Keller wird mit Wasser befüllt, die Sicherung eines Luft-Raumes 7.2 oberhalb des Wassers wird über eine Steuerung LZ kontrolliert.
Die Beheizung des Wassers erfolgt in der Sommerzeit und auch während der Heizungszeit aus Photovoltaik oder Windenergie. Dazu ist im Keller ein elektrisch betriebener Wärmeübertrager 7.3 installiert, der mit dem Solar-Strom betrieben wird. Die Temperatur des Wassers wird auf maximal 80°C begrenzt, um eine Verdampfung einzuschränken. Das ruhende Wasser im Keller schichtet sich gemäß seiner Temperatur (Dichte).
Der Mehr-Strom aus einer privaten Solar-Anlage kann nach Erreichen dieser Temperatur für den häuslichen Bedarf sowie Speicherung verwendet oder in das Netz eingespeist werden. Die Beladung des Heizungswassers mit Solarenergie kann das ganze Jahr über erfolgen. Die Auslegung erfolgt aber für den Fall, dass die Wärmekapazität des Heizungswassers im Sommer geladen und über die Winterzeit verbraucht wird.
In der Heizungszeit wird über die Temperatur-Regelung TC eine Steuerung auf die UmwälzPumpe 7.5 ausgeführt. Ebenso wird von dieser Regelung TC eine Ausführung auf die Regelventile 7.6.1, 7.6.2, 7.6.3 ausgeführt, mit denen der Zufluss des Wassers zum Mischen aus verschieden Höhen und damit Temperatur-Schichten entnommen werden kann. Damit soll die Vorlauf-Temperatur der Heizung gesteuert werden. Der Rücklauf 7.8 aus der Fußbodenheizung 7.7 wird beruhigt in den unteren Teil des Kellers geführt, um die Schichtung von kälterem Wasser beizubehalten. Die Schläuche oder Rohrleitungen der Fußbodenheizung sind in einem System von Nocken 7.9 fixiert, um eventuelle Bewegungen durch die Pumpen-Arbeit zu unterbinden. Die Fußbodenheizung wird auf den Nocken überdeckt von einer tragfähigen Fußboden-Platte 7.10 (mit Design).
Eine Tauchpumpe 7.11 ist vorgesehen, das Wasser aus dem Keller auspumpen zu können.

Als Beispiel eines Kellers für Heizungswasser sollen folgende Werte aufgeführt werden:

. Abmessungen		= 9 m × 4,5 m,
. Höhe des Kellers		= 2,2 m (1,5 m Wasserhöhe),
. Beheizung des Wassers mit Solarstrom
über elektrische Heizplatten 3 im Wasser,
. Temperatur-Spanne des Heizungswassers		= (80 - 25) = 55 K
. U-Wert des Kellers		< 0,01 W/(m²K)
. Wärmeverlust des Kellers		= 8,7 W (= 76 kWh/a)
. Länge der Heizungsperiode im Jahr		= 180 Tage.
. Umlaufmenge Heizungswasser zur Beheizung des Hauses		= 30 kg/h.

Sinnvollerweise sollten die Außenwände des Überlebens-Kellers (Punkt 1.2) und des Heizungs-Kellers (Punkt 1.3) auf der Außenseite gegen das Erdreich mit Bitumen oder Plaste isoliert werden, da langzeitig die Möglichkeit einer schleichenden Verwitterung für das Glas besteht (Glaskorrosion).
1.4 Häuser auf Pontons

Zur Gewinnung von Wohngebieten können Häuser auf Pontons in verschweißter Doppelwand-Konstruktion aus Glas mit Bewehrung, Stützen, Versteifungen und Verstrebungen auf Binnen-Gewässern wie Flüssen, Seen oder an nicht Sturm-gefährdeten Küsten (Buchten) aufgestellt werden. Diese Variante kann einen Zugewinn an Baufläche erbringen und somit dringende Wohnungsprobleme, vor allem in überfüllten Großstädten, lösen. Die Pontons sind hierbei vorteilhaft in einer ausreichenden Fläche vorzusehen, so dass z.B. Auto-Stellplätze, Garagen, Freizeit-Flächen u.a. installiert werden können.
Die Konstruktion aus Glas bietet hier neben der Wärme- und Schalldämmung vor allem die Vorteile der Beständigkeit gegen Korrosion und witterungsbedingtem Verfall und vermeidet Pflege-Aufwand.
Als Beispiel eines Einfamilien-Hauses auf Ponton sollen folgende Werte aufgeführt werden:

. Abmessung Ponton (L × B × H)	= 25 m × 25 m × 1 m,
. Gesamt-Masse Ponton + Beladung	ca.	175 Tonnen,
. Wasserverdrängung Ponton + Beladung	=	175 m³,
. Eintauchtiefe des Pontons	ca.	0,3 m.

1.5 Stationäre Krankenhäuser

Die Vorteile des Werkstoffes Glas in Verbindung mit seinen positiven Eigenschaften eröffnen neue Möglichkeiten für die Gesundheits-Versorgung der Menschen. Die Innenflächen des gesamten Krankenhauses können voll in Glas gestaltet werden. Künstlerische Flächengestaltung kann im Glas eingearbeitet werden. Beim Begehen der Fußböden sind zum Schutz rutschfeste Gummi-Schuhe zu tragen.
Die glatte Oberfläche von Glas ist hervorragend geeignet, Schmutz abzuweisen und ein Eindringen von Fremdpartikeln und Keimen in die Oberfläche auszuschließen. Die Wände, Decken und Fußböden müssen dicht miteinander verschweißt oder geeignet verklebt sein, um eine lückenlose Desinfizierung ermöglichen zu können. Hierbei werden Fugen als Habitat für Keime ausgeschlossen.
Eine Reinigung und Desinfektion kann vorteilhaft und umweltschonend mit Dampf aus einem elektrisch betriebenen Wasser-Druckbehälter (mobil) durchgeführt werden. Der Arbeitsbereich sollte bei 10 bar (Siedepunkt = 180°C) liegen. Der Behälter ist ebenfalls in Doppelwand-Konstruktion aus Glas mit Stützen und Vakuum herzustellen, um Wärmeverluste zu minimieren.
Für die Desinfektion müssen die betroffenen Flächen entsprechend frei geräumt werden, um empfindliches Interieur nicht zu beschädigen.
Folgende Bilanz kann für die Desinfektion mit dem Dampf-Apparat herangezogen werden:

- Füllung Druckbehälter	=	30 kg Wasser,
- gebogene Schlitz-Düse für den Dampf	=	1 mm × 15 mm,
- Geschwindigkeit Dampf in der Düse	=	15 m/s,
- elektrisch erforderliche Leistung	=	2,5 kW,
- Dauer Wasser-Aufwärmung von 20 auf 180°C	=	2 Minuten,
- Zeitdauer Desinfizierung bis zum Verbrauch des Wassers	=	7 h (ohne Zuführung von elektrischem Strom).

In Konsequenz mit einer absoluten Desinfektion wäre es vorteilhaft, die Möbel und Betten aus Glas herzustellen bzw. Teile aus Fremd-Material mit Glas zu überziehen. Die Dampf-Desinfektion erfolgt absolut frei von Chemikalien und kann schnell, effizient und umweltfreundlich durchgeführt werden.
Für bestehende Krankenhäuser können die vorhandenen Flächen aus herkömmlichen Baustoffen mit Einzel-Glasplatten nachträglich dicht abgedeckt und verklebt werden.
Während der Dampf-Desinfektion sind die Räume mit Frischluft in Reinraum-Qualität zu spülen.
In Trockengebieten kann die Abluft, wie im Fall einer Anwendung von DE 10 2016 012 676 , in die dort beschriebene Wasser-Erzeugung (Gefrier-Kondensatoren) zur Rückgewinnung des Dampf-Kondensates aus der Luft geleitet werden.
1.6 Transportable Krankenhäuser (FIG. 8)
Für eine schnelle Hilfe nach Naturkatastrophen und für territoriale Noteinsätze können vorteilhaft mobile Krankenhäuser in Doppelwand-Konstruktion aus Glas mit Bewehrung, Stützen, Verstrebungen und Versteifungen bei in den Hohlräumen angelegtem Vakuum eingesetzt werden.
Sie können mit Luftschiffen eingeflogen werden und sofort zum Einsatz kommen.
Bei dem zu erwartenden unebenen Gelände in den Einsatzorten sind einzeln gesteuerte hydraulische Ständer 8.1 zum waagerechten Justieren an die Grundplatte 8.2 des Krankenhauses 8.3 fest angeordnet. Die Wanddicke ist entsprechend der Optimierung - BelastungsFähigkeit gegen Transport-Masse - ausgeführt, um die Flug-Masse der gesamten Anlage gering zu halten. Die Schall- und Wärmedämmung der Wände des Krankenhauses wird maßgebend durch das Vakuum im Doppelraum gestaltet. Das ist vor allem im Hinblick auf die Versorgung von Katastrophen-Opfern in heißen bzw. kalten Gegenden und bei der Schall-Emission von lärmenden Bergungs-Maschinen u.a. sehr wichtig.
Zur Energieversorgung für den Krankenhaus-Betrieb ist ein Windkraftwerk 8.4 sowie redundant Photovoltaik 8.5 installiert. Die Module 8.5 haben eine Zustell-Vorrichtungen 8.6 zur Einstellung auf den Sonnenstand, um optimale Einstrahlwerte erreichen zu können. Eine Anlage mit Batterien 8.7 mit ausreichender Kapazität zur Not-Speicherung des Stromes aus dem Windkraftwerk 8.4 und der Photovoltaik-Anlage 8.5 ist beigestellt.
Ein Vorraum 8.8 ist vor dem Behandlungsraum 8.9 und dem OP-Saal 8.10 eingerichtet. Hier können die geborgenen Patienten zur Behandlung vorbereitet werden.
Eine Klima-Anlage 8.11 für heiße oder Heiz-Anlage für kalte Gegenden ist vorgesehen. Die Klima-Anlage ist vorteilhaft als Absorptions-Anlage ausgeführt, um die Schall-Emission einer Verdichter-Anlage zu vermeiden.
Eine Steril-Wasser-Aufbereitung 8.12 aus örtlich vorhandenem (ggf. verschmutztem) Wasser als Druck-Verdampfung (ca. 10 bar(a)) und Entspannungs-Kondensation (ggf. Bi-Kondensat) erzeugt das notwendige sterile Betriebswasser für den Krankenhaus-Betrieb und die Versorgung der Menschen (Mineralisierung nachfüllen).
In einem zusätzlich beigestellten Container könnte das Waschen und die Desinfektion des OP-Bestecks und der Kleidung des Personals mit Dampf durchgeführt werden.
Das Windkraftwerk ist an den Punkten 8.4.1 und 8.4.2 auf der Grundplatte 8.2 befestigt. Der Mast 8.4.3 wird bei Transport in abgeknickter Lage und fixierter Position transportiert (s. „6.3 Schiffe“). Am Einsatzort wird der Mast 8.4.3 an seinem Scharnier 8.4.4 von einem Arbeitszylinder 8.14 in die Arbeits-Position aufgerichtet und fixiert.
1.7 Unterwasser-Häuser
Für Forschungszwecke oder weitere Anwendungen können Unterwasser-Häuser in moderaten Tiefen z.B. für Forschungszwecke und andere Vorhaben eingesetzt werden. Der Zugang erfolgt für Taucher über eine Schleuse und ggf. Dekompressionsraum. Die Luft-Versorgung wird aus der Atmosphäre von oben bei Normaldruck gesichert. Hierzu fördert eine Absaugung die CO₂-haltige Luft aus den unten liegenden Bereichen des Unterwasser-Hauses nach oben, die Neu-Luft-Zufuhr von über See für eine lebensfähige und angenehme Atmosphäre im Haus (Klimatisierung) wird im Volumen-Ausgleich nach unten gefördert. Die Unterwasser-Häuser sollten mit durchsichtigen Gläsern ausgeführt werden, so dass die Unterwasser-Umgebung ausreichend beobachtet werden kann.
1.8 Häuser in Extrem- oder Gefährdungs-Gebieten
In Erdbeben-Gebieten kann geplant Vorsorge getroffen werden, um die Auswirkungen der Schäden mindern zu können:

Das Gebäude wird auf einen Ponton in Doppelglas-Konstruktion in eine mit Wasser gefüllte Gruben eingesetzt, dabei sollte ein Zulauf und Ablauf des Wassers vorliegen (keine Wasser-Verluste). Die Grube ist 2,5 m tief, die Schachtbreite beträgt mindestens 12 × 12 m². Das Haus wird auf einen Ponton der Fläche 10 × 10 m² und Höhe 2,3 m aufgesetzt und fixiert. Der Ponton würde mit seiner Gesamt-Last von ca. 157 Tonnen eine Eintauchtiefe von ca. 1,2 m erreichen. Die durch das Beben ausgelösten Dynamik wird vom Wasser ausgeglichen. Das Haus erfährt dabei keine Erschütterungen und bleibt ohne Beschädigungen. Die seitliche Auslenkung, die das Haus in der Dynamik erhält, können vorteilhaft mit Altreifen o.ä. gegen die Wandung der Grube abgefangen werden. Der Schwerpunkt des gesamten Systems liegt bei ca. 3,4 m Höhe. Damit ist ein Kentern des Systems Ponton/Haus (Fläche 10m × 10m) bei den Auswirkungen des Bebens ausgeschlossen.

Die Doppelglas-Konstruktion des Hauses kann in Gebieten mit permanent auftretenden Orkanen möglichen Beschädigungen widerstehen. Bei einer Windgeschwindigkeit von z.B. 500 km/h sind folgende Werte möglich:

. Staudruck auf die wind-gerichtete Wand des Hauses (2 Etagen)	=	0,11 bar
. ausgeübte Kraft auf die Wand (ca. 45 m²)	=	504 kN
. Umlenkung der Kraft und Druck auf Lee-seitigen Ringanker	=	0,4 MPa

Die angeführten Werte liegen weit unter der Belastungs-Grenze von Glas.
In den Polargebieten können die Gebäude in Doppelglas-Konstruktion sehr günstig eingesetzt werden. Die hohe Wärmedämmung ermöglicht geringe Wärme-Verbräuche und somit Einsparung an Solar-Kapazität. Sinnvoll ist die Gestaltung der Haus-Eingänge in Verbindung mit Schleusen, um den Kälte-Eintrag bei hoher Außen-Kälte beim Zugang in die Innenräume zu verringern.
Häuser für unzugängliche heiße Gegenden, die weit entfernt von der Zivilisation liegen (z.B. Australien, Afrika u.a.), können in der Doppelwand-Konstruktion aus Glas in einfacher und schneller Weise für Wohn- und Industrie-Stätten bereitgestellt werden. Dies ist bei gegebenen Transport-Wegen mit LKW oder in unwegsamen Geländen per Transport mit Luftschiffen möglich.
Für den Hausbau für die 3. Welt sind diese Doppelwand-Konstruktionen aus Glas eine sehr gute Möglichkeit, den Umwelt-Belastungen für die Bewohner wie z.B. Hitze, Sandstürme u.a. optimal entgegenzuwirken. Die erfinderischen Vorteile der kostengünstigen Herstellung, auch vor Ort, sowie die Installation und Anwendung können genutzt werden.
Gegenüber Gewittern gewährleisten die Gebäude aus Glas einen höheren Schutz vor Blitzeinschlägen. Die elektrische Leitfähigkeit ist nur auf der Oberfläche des Glases durch evtl. aufliegende Leitstoffe (Stäube u.a.) gegeben.
2. Off-Shore-System (FIG. 9)
Die Anwendung der Doppelwand-Konstruktion aus Glas mit Bewehrung, Stützen, Verstrebungen und Versteifungen und mit im Hohlraum angelegtem höchsten Vakuum sind für die Lagerung und den Transport von flüssigen Gasen sehr gut geeignet.
Dies eröffnet den Weg zur Anwendung des Energieträgers flüssiger Wasserstoff und ermöglicht damit die weltweite Ablösung der bisherigen Technologie der Energieversorgung mit fossilen Brennstoffen wie Benzin, Diesel, Schweröl, Kohle u.a sowie der Atomkraft.
Der Wasserstoff in seiner „unberührten“ Form, kann z.B. auf See unbeschränkt direkt aus Wasser erzeugt werden. Mit seiner Verflüssigung ermöglicht er technisch effizient und kostengünstig die Speicherung von elektrischem Strom. Die Gefahr einer Netz-Überladung, wie derzeit oft gegeben, ist somit nicht mehr notwendig. Die Windkraftwerke können unbeschränkt und kontinuierlich Wind-Energie aus der Natur abschöpfen, die in lagerfähigen flüssigen Wasserstoff umgesetzt werden kann.
Wasserstoff stellt mit 33,33 kWh/kg technisch die optimale und einfach praktikable Form der Energiebereitstellung dar.
Die Bemühungen der chemischen Umsetzung von Wasserstoff z.B. zu synthetischen Kraftstoffen oder die physikalische Bindung des Wasserstoffes als Gas in Trägerstoffen bedeutet kostenaufwändige Verfahren, die durch erforderliche Anlagen und Betriebskosten den Preis des Energieträgers erheblich ansteigen lassen! Außerdem wird dabei der spezifische Energie-Inhalt im Tank durch den Trägerstoff verringert.
Das Betreiben von Windrädern auf Off-Shore-Systemen hat gegenüber dem Betreiben auf dem Land große Vorteile:

• Die Ergiebigkeit von Wind auf See ist höher und beständiger als auf dem Land,
• Die Installation von Windkraftwerken auf dem Land stört die Infrastruktur und die Natur und ist in der Bevölkerung sehr umstritten.

Die Off-Shore-Systeme ermöglichen die komplette Installation der Energie-Erzeugung der Zukunft auf den Meeresflächen. Damit ist die Entlastung der Landflächen gegeben, die schon jetzt auf ihre Grenzen und die Geduld der Menschen stößt. Sie können in Ufernähe (vorteilhaft außerhalb der Sichtweite) mit Fundamentierung im Untergrund erstellt werden. Weiterhin können Off-Shore-Systeme in schwimmenden großen Verbänden, als Windparks vereint, und weltweit verteilt auf hoher See aufgestellt werden. Die Off-Shore-Systeme sind dabei in einer ausreichenden Wassertiefe aufgestellt. Die Kugeln des Schwimmer-Systems 9.6.1 sind miteinander verankert (9.6.7), geringe relative Ausgleichsbewegungen sind möglich.
In diesem Beispiel soll nur auf Off-Shore-Systeme, die schwimmend auf hoher See aufgestellt werden, eingegangen werden.
Die große Bedeutung dieser schwimmenden Off-Shore-Systeme, in großen Windparks mit hoher Leistungsfähigkeit zusammengeführt, liegt in folgender Performance:

1. Betankung von großen Schiffen als Tankschiffe 9.9 mit Tank im Schiffskörper 9.9.1 und zusätzlich auf Deck gestapelten Containern 9.10 zum Transport des flüssigen Wasserstoffes an Land. Dabei ist die geringe Dichte von 71 kg/m³ vorteilhaft. Die hohe Energie-Dichte und die geringe Transport-Masse des Wasserstoffes und erfordert eine geringe Antriebsleitung. Daraus folgt eine positive ökonomische Bilanz. Der Antrieb kann während der Fahrt mit dem Boil-Off-Verlust an Wasserstoff-Gas aus den Tanks erfolgen.
2. Nutzung der Windparks als Mega-Tankstellen im Wirtschafts- und Tourismus-Verkehr entlang den Haupt-Seewegen auf den Ozeanen dieser Welt (siehe auch „7. Schiffe“).

Der Kreislauf der Anwendung von Wasserstoff als Kraftstoff beginnt und endet im Wasser. Bisherige Umweltkatastrophen wie havarierende Öltanker oder Ölplattformen mit entsprechenden vehementen Verseuchungen der Meere und Uferbereiche sowie weitere Katastrophen bleiben somit unterbunden.
Auf den Off-Shore-Systemen wird der mittels eines Windkraftwerkes erzeugte elektrische Strom zur Gewinnung von Wasserstoff (und Sauerstoff) über eine Wasser-Elektrolyse verwendet und durch anschließende Verflüssigung in die Form des flüssigen Wasserstoffes umgeformt.
Es kann dabei auch die Installation der Wasserstoff-Verflüssigung einiger Off-Shore-Systeme auf die Plattform eines gesonderten Off-Shore-Systems organisiert werden. Der gasförmig erzeugte Wasserstoff einzelner Systeme kann dabei über flexible Leitungen auf diese Verflüssigungs-Plattformen überführt werden. Durch Konzentrierung der Anlagen zur Verflüssigung könnten die Investitionskosten verringert werden.
Wasserstoff in seiner flüssigen Form eröffnet die Möglichkeit einer Speicherung und des schnellen Versandes dieser Energieform zum Verbraucher. Die Rohstoffe zu dieser Form der Energie-Gewinnung liegen direkt vor Ort -> Wind und Wasser. Und sie wird in unendlichem Maß von der Natur bereitgestellt. Der flüssige Wasserstoff ist eine hervorragende körperliche Energieform, die mit einer hohen Energie-Dichte im Verhältnis kWh/kg von $33,33 / 11,4 = 2,8$
gegenüber Benzin zum effizienten Einsatz kommt.
Bei der Verflüssigung des Wasserstoffes wird (nach Angaben aus der Fachwelt) ca. 20 bis 30 % der erzeugten elektrischen Energie des Windkraftwerkes als Energiemenge verbraucht, es liegt also ein Wirkungsgrad von ca.70 bis 80% bei der Gewinnung von Wasserstoff in flüssiger Form vor. Ähnliche oder höhere Verluste liegen jetzt bei der bisherigen Aufbereitung der Energie-Bereitstellung auf der Basis der fossilen Brennstoffe vor, z.B. Förderung und Aufbereitung von Kohle bzw. Erdöl und Erdgas sowie der energiewirtschaftlichen Wirkungsgrade der Verfahren dieser Energie-Erzeugung.
Die Anwendung des Flüssig-Wasserstoffes sowie die absolute schadstofffreie Gewinnungs-Technologie bieten einen absolut umweltfreundlichen sehr effizienten Weg der Energie-Erzeugung und -Bereitstellung. Die Amortisation der erforderlichen Installationen ist auf Grund geringer Betriebskosten sehr effizient.
Umwelt-Folgen bei Havarien mit fossilen Energieträgern sind mit einer kostenintensiven Bereinigung und chemischen Aufbereitung verbunden. Diese entfallen bei der Anwendung von Flüssig-Wasserstoff.
Die neue Energieform „flüssiger Wasserstoff“ wird in ihrer Erzeugung aus den natürlichen Ressourcen (entsalztes) Meerwasser und Windenergie geschöpft und erfordert nur einen Bruchteil des Umfangs der Technik, die für die bisherigen Technologien auf Basis von fossilen Brennstoffen und deren Aufbereitung und Transport in Anspruch genommen werden müssen. Damit wird die Wirtschaftlichkeit der Erzeugung und Anwendung enorm erhöht sowie der Reinhaltung der Umwelt absolut gesichert. Dies ist unverzichtbar für die Zukunft.
Es wurde bereits angedeutet, dass sich als der Nachteil die Einbuße von ca. 20 bis 30 % der aus der Windkraft erzeugten elektrischen Energie bei der Erzeugung des flüssigen Wasserstoffes als Aufwand für seine Verflüssigung darstellt.
Dieser „Energie-Verlust“ der Flüssig-Verdichtung hat jedoch bei der „kostenlosen“ und unendlichen Bereitstellung der Sonnen-Energie (= Wind) und des Prozesswassers (= aufbereitetes Meerwasser) keine große Bedeutung. Die notwendigerweise höhere Investition für Windkraftwerke wird von einer hohen Amortisationsrate infolge sehr geringer Betriebskosten beim Betreiben gedeckelt. Dadurch verringert sich der Energiepreis auf ca. 50% gegenüber dem heutigen Preis von Super-Benzin.
Ein wesentlicher Faktor ist auch die Anwendung des flüssigen Wasserstoffes zur Stromerzeugung. Hierbei kann die dezentrale Erzeugung in den ländlichen und städtischen Territorien erfolgen sowie eine disponible Reserve als Grundlage zur Flexibilität für das bestehende Elektro-Netz bevorratet werden.
Mit dem Verfahren der Flüssig-Wasserstoff-Erzeugung ist die ständige Energie-Umwandlung von Windkraft in kontinuierlich lagerfähige und verfügbare Energie möglich. Abschaltungen der Windkraftwerke bei Überlast, wie bisher notwendig und praktiziert, entfallen. Die Energie des Windes kann dauerhaft zu 100% umgesetzt werden. Die Boil-Off-Menge (Verdampfung infolge unvermeidlichen Wärme-Eintrags in den flüssigen Wasserstoff) kann durch eine mit der Erfindung konstruktiv höchst erreichte Wärmedämmung auf einen Wert verringert werden, der bisher technisch verwertbar noch nicht erreicht wurde. Der Betrag des Boil-Off-Verlustes kann verlustlos und effizient zum Antrieb von Transport-Systemen für den Flüssig-Wasserstoff zum Verbraucher angewendet werden. Der Versand des Flüssig-Wasserstoffes zur Sammelstation an Land oder direkt zum Verbraucher wird in ISO-Containern 9.10 durchgeführt. Dadurch können die Stromkabel über See vom Off-Shore-System an Land entfallen. Damit verbundene hohe Aufwände an Kupfer sowie Probleme möglicher Havarien (z.B. Schleppnetze der Fischerei) oder erforderlicher Reparaturen am Boden der Meere sind abgewendet.
Es besteht auch die Möglichkeit des Transportes des flüssigen Wasserstoffes in Rohrleitungen von der Sammelstation an der Küste zum Verbraucher im Inland (s. „4. Rohrleitungen“).
Ein wesentlicher Aspekt der alternativen Energiegewinnung über die Form des flüssigen Wasserstoffes ist der Einsatz als Kraftstoff für die Verkehrsmittel, Industrie, Kommunen und Haushalte. Dies eröffnet eine völlig neue Ära bei der Energiewirtschaft z.B. im Verkehrswesen. Die fossilen Kraftstoffe mit ihrer Emission von Kohlendioxid und Feinstaub können vom flüssigen Wasserstoff abgelöst werden. Das nach der Verbrennung entstandene Wasser kann als Süßwasser differenziell aufgefangen, gesammelt und an öffentlichen Sammelstellen einer Anwendung zugeführt werden, wobei die Wasser-Bilanz im Fall von Trockenheit verbessert wird.
Das Verfahren der Betankung von Verkehrsmitteln mit flüssigem Wasserstoff ist nahezu analog der bisherigen Betankung mit flüssigen Kraftstoffen fossilen Ursprungs.
2.1 Vergleich von Flüssig-Wasserstoff als Kraftstoff mit dem Einsatz von Wasserstoff-Gas und mit der Elektromobilität
2.1.1 Wasserstoff-Gas
Parallel zur Energie-Erzeugung auf dem Weg Wasserstoff über seine flüssige Form besteht auch die Möglichkeit der Verwendung des Wasserstoffes im gasförmigen Zustand, z.B. unmittelbar nach der Wasser-Elektrolyse. Hierbei muss er aber zur effizienten Komprimierung seiner Masse (Transport-Rentabilität) einer Verdichtung unterzogen werden. Derzeit wird hierfür ein Druck von ca. 200 bis 400 bar für die Anwendung beschrieben. Dies würde eine Erhöhung der Dichte auf ca. 18 bis 33 kg/m³ bedeuten. Bei dem flüssigen (drucklosen) Wasserstoff liegt die Dichte bei ca. 71 kg/m³. Dies ist das 4- bis 2,2-fache gegenüber der Druck-gas-Variante. Im Zusammenhang mit dem Transport verlangen diese Gas-Drücke einen hohen apparativen Aufwand bzgl. der notwendigen Transport-Behälter und hohe Sicherheits-Anforderungen.
Ein Transport des komprimierten gasförmigen Wasserstoffes in großen Gebinden, wie dies für flüssigen Wasserstoff in den Containern mit einem Volumen von ca. 50 m³ (Punkt 3) wird, wäre bei solch hohen Drücken absolut unrentabel und schwerfällig.
Es müssten im Vergleich zu dieser Menge flüssigen Wasserstoffes alternativ entsprechend kleinere Druckbehälter (Druckbehälter-Richtlinie!) aus hochwertigem Stahl (und Wanddicke) mit geringen Einzel-Volumina und somit unrationell hohen Tara vorgesehen werden. Außerdem ist zusätzlich eine Verdichtung des Wasserstoffes erforderlich.
Die Masse von 50-Liter-Behältern für den Transport des verdichteten Wasserstoffes beträgt nach öffentlichen Angaben 77 kg, die Masse Wasserstoff liegt für 300 bar bei ca. 1,2 kg. Somit folgt ein Quotient von ca. 1,9 kg/kWh. Der Wert für den flüssigen Wasserstoff in der vorliegenden Erfindung beläuft sich auf ca. 0,09 kg/kWh. Das Tara-Verhältnis von Druck-Gas zu Flüssig liegt somit bei ca. 20/1.
Darüber hinaus beträgt der Druck beim Flüssig-Wasserstoff-Transport nur < 2 bar.
Die Energie zur Verdichtung des Gases auf 200 - 400 bar muss hierbei dem EnergieAufwand zur Verflüssigung von 20 - 30% vom Betrag der Erzeugung gegenüber gestellt werden.
Die Effizienz bei der Gas-Technologie ist wegen der hohen Drücke (und entsprechender Gefahrenlage) sowie des erforderlich hohen Taras geringer. Wasserstoff in Gasform ist nur bei Anwendungen rentabel, wenn das Gas, über Gasometer zwischengelagert und einem unmittelbaren Verbrauch zugeführt werden kann. Die Logistik zwischen Erzeugung und Verbrauch müssen dabei gut aufeinander abgestimmt und entsprechend ausreichend muss die Kapazität des Gasometers gestaltet sein.
2.1.2 Elektromobilität
Bei der Anwendung von flüssigem Wasserstoff besteht im Vergleich zu den geplanten Elektro-Fahrzeugen im Straßenverkehr der große Vorteil, dass die enorm hohen Wartezeiten zum Aufladen der Elektro-Fahrzeuge mit elektrischem Strom vermieden werden. So wird für einen PKW z.B. angeführt, dass die Beladung der Batterie mit der Energie-Kapazität von 100 kWh bei einem Strom von ca. 32 A eine Zeitdauer von 4 Stunden in Anspruch nimmt (Beladungs-Leistung ca. 25 kW). Die Reichweite wird hier mit 400 km angegeben. Die Betankung mit flüssigem Wasserstoff erfordert (It. vorliegender Erfindung) dagegen für die Energiemenge von ca. 900 kWh eine Brutto-Zeitspanne von ca. 8 Minuten (Beladungs-Leistung ca. 7.000 kW). Die Reichweite kann dabei mit > 1.500 km angesetzt werden. Daraus folgt ein Zeit-Verhältnis in der vergleichbaren Energie-Beladung für die Elektro-Fahrzeuge gegenüber der Betankung von Fahrzeugen auf Flüssig-Wasserstoff-Basis von $(240 min ./8 min .) * (1 .500 km/400 km) = 112!$
Damit kann festgehalten werden, dass mit zunehmendem Einsatz von Elektro-Mobilen die Beladung für die Mobile einen erheblich höheren Zeitaufwand erfordert, der der Wirtschaft verloren ginge und zu unbeherrschbaren Staus auf allen Autowegen (z.B. Rückstaus auf Autobahnen) führen würde. Eine positive Bedeutung kann der Einsatz von Elektro-Mobilen für die Umstellung von Fahrzeugen für z.B. innerstädtischen Verkehr, Dienstfahrzeuge oder andere, die im kleineren Umkreis verkehren, bestehen, wenn die Beladungen in den entsprechenden Fahrzeug-Höfen außerhalb einer öffentlichen Betankung und in Zeiten der Ruhe erfolgen kann.
Neben den Problemen des hohen Zeit-Verhältnisses muss die erforderliche Infrastruktur zur Strom-Versorgung für die beschriebenen Varianten neu erstellt werden. Dies bedeutet:

• Für die Flüssig-Wasserstoff Tankstellen ist lediglich eine relativ geringe apparative Umrüstung der bereits bestehenden Tankstellen (für fossile Flüssig-Kraftstoffe) auf flüssigen Wasserstoff erforderlich. Dabei müssen neue Sicherheits-Anforderungen erfüllt und die Infrastruktur ggf. hierfür angepasst werden. Die Anlieferung des flüssigen Wasserstoffes erfolgt mit den ISO-Containern 9.10 ähnlich der derzeitigen Logistik der Versorgung mit fossilen Kraftstoffen per Straße oder Schiene und wird im Punkt 3. beschrieben.
• Für die Elektro-Fahrzeuge müssen gemäß dem oben angeführten Zeit-Verhältnis eine erhebliche Anzahl von Beladungs-Stellen gegenüber den jetzt bestehenden Zapfstellen für Treibstoff aufgebaut werden. Das elektrische Versorgungsnetz muss zusätzlich neu erstellt und umfassend erweitert werden. Nach öffentlichen Angaben kann der derzeitige Treibstoff-Bedarf (fossil) in eine erforderliche Versorgungsleistung von ca. 75 GW umgerechnet werden. Bei einer 100%-igen Umstellung dieser gesamten Leistung auf Elektro-Versorgung müsste das Elektronetz entsprechend intensiv aufgebaut werden. Dazu müssten ca. 15.000 Windkraftwerke (je 8 MW) auf Land aufgestellt und entsprechend Fernleitungen verlegt werden, das entspräche > 50 Stück pro Landkreis (plus E-Verteilung!). Die erforderlichen Ströme von 32 A pro Ladestelle (Ladeleistung ca. 25 kW, nach derzeitigen Angaben) erfordern erhebliche Kabel-Querschnitte für die Zuleitungen sowie dazu erforderliche verlegungstechnische Eingriffe in die Landschaft, Industrie- und Bewohner-Bereiche. Auch die Bereitstellung dieser Elektro-Energie-Menge ist bisher nicht geplant und noch ungeklärt. Bei möglichen inhomogenen Abnahme-Schwankungen aus dem Netz für Beladungs-Vorgänge könnten große Störungen für die Stabilität des Netzes entstehen.

Die Installation der erforderlichen Windkraftwerke kann vorteilhaft als Off-Shore-Systeme auf dem Meer erfolgen. Hierbei ist der Einsatz von Glas als Werkstoff sehr sinnvoll, weil Metalle einer hohen Korrosion unterliegen.
Es wäre eventuell auch eine Beschichtung von Stahl-Oberflächen mit Glas geringen Schmelz-Bereiches für Meerwasser-berührte Flächen möglich.
Aus jetziger Sicht ist eine große Umstellung auf Elektro-Fahrzeuge im Verkehrswesen auf lange Zeit nicht machbar. Die derzeit vorgestellten Ziele für die Elektro-Mobilität müssen mit einer hohen Bereitstellung von Elektro-Energie in Ausrüstung und Menge einhergehen. Dann bleiben immer noch die Probleme des Zeitfaktors für die Beladung von ca. 112 und die Starrheit eines elektrischen Netzes.
Die Lösung für einen flexiblen und ungestörten Betrieb in der Energieversorgung kann effizient nur über den Einsatz von Flüssig-Wasserstoff mit seiner Fähigkeit für die Lagerung und Bevorratung erzielt werden! Die Erzeugung muss auf das Meer verlegt werden, weitere Installationen von Windkraftwerken auf dem Land sind nicht mehr vertretbar.
2.2 Aufbau des Off-Shore-Systems (FIG. 9, 9A):
Das Off-Shore-System ist in jeweils 9 Einzel-Parzellen aufgeteilt und wird von der Schwimmer-Gruppe 9.6 getragen. Jede Parzelle (Plattform ca. 40×40m²) verfügt über eine Schwimmer-Säule 9.6.1. Die Schwimmer-Säulen bestehen aus jeweils einer unten angeordneten Kugel, auf der ein Zylinder aufgebaut und verschweißt ist. Die Plattformen 9.1.1, Kugeln und Zylinder sind in Doppelwand-Konstruktion aus Glas mit Bewehrung, Stützen und Versteifungen ausgebildet (Einzelheit „X“).
Die Länge der Zylinder des Systems sollte so gewählt werden, dass der Tiefgang der Kugeln gleich gestaltet ist.
Im Inneren der Zylinder und Kugeln sind Treppen oder vorteilhaft Aufzüge zum schnellen Befahren eingerichtet. Zwischen den Zylindern und Kugeln sind Absperr-Türen installiert.
In Form dieser Anordnung können die einzelnen Parzellen von ihrem Herstellungs-Ort über Wasserweg an den Montage-Ort gezogen werden. Dabei kann die Kombination Kugel, Zylinder und Plattform in Schwimm-Lage gebracht werden (9A), wenn die Plattform der Parzelle mit zwei lenkbaren Schwimm-Pontons 9.6.1.1 unterlegt wird.
Am Montage-Ort werden die einzelnen Parzellen durch eine kontrollierte Flutung der Kugeln (Einlauf-Armaturen über Fernsteuerung LIZH geöffnet, 9A) in die Senkrechte gebracht. Für diese Aktion ist die Flutung der Kugeln so berechnet, dass die Senkrechte der Parzelle für die Aufnahme der Ausrüstungen, die auf die Plattform installiert werden sollen, gesichert wird.
Entsprechend den jeweiligen Lasten, die auf den Plattformen der Parzellen installiert werden und deren Schwerpunkt-Verteilung nach oben sind die einzelnen Parzellen mit Kugeln verschiedener Durchmesser auszustatten. Die Gesamt-Schwerpunkte der beladenen Parzellen müssen jeweils unter dem NN liegen, um eine Schwimm-Stellung der Parzelle in Aufrecht-Position sichern zu können. Die eingetragene Ballastwasser-Menge darf nicht zum Sinken der Plattform führen. Falls diese Havarie durch Fehlbedienung eintreten sollte, kann über eine (vorher) unbedingt zu sichernde Steuerung die Austragspumpe in der Kugel eingeschaltet werden, wodurch die Wieder-Anhebung der Parzelle ermöglicht wird.
Es ist sinnvoll, dass eine zweite Pumpe als Redundanz eingesetzt wird.
Die Pumpen müssen über einen im Wasser-Bereich kanalisierten Zugang erreichbar sein (Treppe und Aufzug). Eine Belüftung zur Ableitung von CO₂ aus der Tiefe ist dabei erforderlich.
Zur Steuerung der Nivellierung ist eine freie Belüftung des Gasraumes über dem Ballastwasser in den Kugeln zu installieren, die auch im Falle des Absinkens der Parzelle unter NN wirken muss.
Alternativ hierzu ist auch die Steuerung des Ballastwassers über eine Luftdruck-Methode möglich. Hierbei wird der Wasserstand in den Kugeln per Druckluft gegen die Wassersäule des Meeres geregelt. Pumpen entfallen für diesen Fall oder können als Redundanz für Noteingriff installiert werden. Die Kugeln müssen bei dieser Anwendung für den Gegendruck der anliegenden Wassersäule gemäß der Tauchtiefe des Meeres ausgelegt sein.
Die Montage der nachfolgend beschriebenen Technik-Ausrüstungen Windkraftwerk 9.2, Gasometer für Wasserstoff und Sauerstoff 9.11 und 9.12, Wasserstoff-Verflüssigung, Kugelbehälter für Flüssig-Wasserstoff 9.11.1, Container 9.10 auf Lagerfläche 9.4, Gebäude 9.3 u.a. auf der Plattform des Off-Shore-Systems kann mit einem aufgesetzten Baukran oder per Luftschiff erfolgen. Zum besseren Ansatz der Ausrüstungen auf die Fundamente auf der Plattform sind hierfür konische Aufnahme-Zentrierungen eingerichtet.
Die Parzellen werden nach der Montage sukzessive zueinander beigestellt. Danach erfolgt eine restliche Nivellierung der Plattformen der Parzellen über die Steuerung des BallastWasser-Eintrages.
In Abhängigkeit von der aufliegenden Masse wird die Höhe der Plattformen der Parzellen über Normal-Null (NN) differenziell nivelliert (s. 9, „high“ → „low“ → „balance“). Dies erfolgt über ein Regelsystem, das die einzeln erforderlichen Ballastwasser-Mengen für die Kugeln steuert („high“ = Einströmventil, „low“ = Pumpe). Somit wird die Höhe der Plattform über NN eingestellt und eine ausgeglichene Lage der Plattformen 9.1 der einzelnen 9 Parzellen zueinander erreicht.
Die Kupplung der einzelnen Parzellen miteinander erfolgt zum einen über ihre Plattformen 9.1.1, die flexibel in eine enge Verankerung gebracht werden.
Zusätzlich werden die Kugeln 9.6.1 mit starren Stäben 9.6.7 eng miteinander und beweglich zueinander verankert. Die Beweglichkeit soll dabei geringgehalten werden, um zu große Dynamiken zwischen den Parzellen zu vermeiden. Die Flexibilität wird erfordert durch differenzielle Bewegungen der einzelnen Parzellen zueinander infolge Meeres-Dynamik.
Auf der gesamten Plattform müssen wegen geringer restlicher Höhen-Unterschiede und differenzieller Höhenbewegungen zwischen den Parzellen an den Übergängen der einzelnen Plattformen geeignete Brücken für das Personal installiert werden.
Die Rohrleitungen für die Gase (Wasserstoff und Sauerstoff) und für elektrische Leitungen werden flexibel ausgeführt. Die Rohrleitungen für flüssigen Wasserstoff werden im Bereich der Parzellen in Glas-Doppelwand-Konstruktion mit Vakuum ausgeführt (siehe Punkt 4 und 11). An den Übergangsstellen der Parzellen sind die Glas-Rohrleitungen mit flexiblen Kompensatoren aus Glas 11.8.2 oder anderen geeigneten Werkstoffen zu bestücken. Diese sollen einen Ausgleich von Wärme-Dehnung (Kälte-Schrumpfung) oder geringen Bewegungs-Dynamiken infolge der flexiblen Kopplung der Parzellen ermöglichen.
Die Beförderung der Off-Shore-Systeme zum Standort der großen Windparks kann per Schiff oder mittels der installierten Pumpen-betriebenen Wasserstrahl-Düsen 9.6.5 (siehe weiter) erfolgen, die Energie liefert das Windkraftwerk 9.2. Der Kurs kann Computer-gestützt per Satteliten-Steuerung ausgeführt werden. Somit wird eine autarke und unkomplizierte Mobilität der Off-Shore-Systeme erreicht, die auch jegliche Ortveränderungen ermöglicht. Dies erhält Bedeutung, wenn aus Gründen unergiebiger Wind-Ausbeute, Verlagerungen von Schiffsrouten oder aus weiteren Gründen eine Umsetzung der Windparks erforderlich wird.
Die 9 Schwimmer-Säulen werden mit Trägern 9.6.2 gegen Auslenkung und in Verbindung mit einer Fachwerk-Konstruktion 9.6.3 gesichert (in 9 vereinfacht dargestellt). Dies dient der Unterstützung der Plattformen 9.1.1 der einzelnen Parzellen neben weiteren statisch erforderlichen Maßnahmen (in 9 nicht dargestellt). Die Träger können aus Glas in Doppelwand-Konstruktion mit Bewehrung, Stützen, Verstrebungen und Versteifungen ausgeführt sein. Es können aber auch Träger aus hitzebeständigem Stahl mit Glas im Schmelzbereich niedriger Temperaturen ummantelt werden, damit die Korrosion des Meerwassers keine Schäden am Stahl verursacht.
Die Positionierung der Off-Shore-Systeme, die über See mit dem aus der Windenergie gewonnenem Strom vor Ort gefahren werden oder im Wind-Park-Verband als Zusammenschluss vieler Off-Shore-Systeme sich infolge Meeres-Strömungen, Wind u.a. Einflüsse verändern kann, kann durch folgende Maßnahmen korrigiert und fixiert werden:

- mittels Anker 9.7.1, die an Ketten 9.7.2 aus Glas mit Bewehrung (Einzelheit „Y“) an den Kugeln befestigt sind,
- über Pumpen-betriebene Wasserstrahl-Düsen 9.6.5, die jeweils am unteren Teil der Kugeln des Schwimmer-Gruppe 9.6.1, ggf. nur an den 4 Ecken, des Off-Shore-Systems befestigt sind, wobei über Satelliten die Erreichung bzw. Erhaltung der exakten Position und der Ausrichtung zur Himmelsrichtung (damit verbundene Steuerung der Ausstrom-Richtung und des Massestromes für die Düsen) des in diesem Fall frei operierenden Off-Shore-Systems angesteuert wird,
- über Ketten-Verankerung 9.6.4 der einzelnen Systeme gebunden.

9.7.2

9

Bei dem erreichten Tiefgang der Kugeln 9.6.1 beim Betrieb der Off-Shore-Systeme und mit deren Massenträgheit wird erreicht, dass auch bei oben wirkender stürmischer See eine nahezu beruhigte Lage des Off-Shore-Systems gemäß der gering herrschenden Wasser-Turbulenzen in dieser Tiefe unter NN gewährleistet wird.
Es ist anzustreben, dass bei stürmischer See ein zu heftiger Überschlag der Wellen auf die Plattform nicht erfolgen kann. Hierzu muss entsprechend der bekannten Situation in diesen Meeres-Gebieten die Höhe der Plattform 9.1 über NN im Vorhinein konstruktiv mit der entsprechenden Länge der Zylinder 9.6.1 angepasst werden.
Falls die Wasserwellen die Plattformen mit den oberhalb liegenden Aufbauten trotzdem überschlagen sollten, so ist infolge der Bauweise der Gebäude und der Ausrüstungen in Glas und einer absoluten Abdichtung dieser auch in solchen Situationen ein ungestörter (automatischer) Betrieb möglich.
Die integrierte Plattform 9.1 ist für die erforderliche Belegung auf der Grundfläche mit den Abmessungen 120 m × 120 m bemessen. Sie kann auch kleiner oder größer ausgeführt werden.
Die 9 angeordneten Schwimmer-Systeme 9.6.1 im Verbund der 9 Parzellen zum Off-Shore-System bewirken gemäß ihrem Abstand voneinander, dass die Aufrecht-Lage gesichert wird, ein Kippen ist ausgeschlossen. In dieser Konstellation mit den Abmessungen 120 m × 120 m kann auch eine adäquate Anhebung der Höhen der jeweiligen Gesamtschwerpunkte der Parzellen angestrebt und somit die integrierte Plattform 9.1 über die für die einzelnen Parzellen zulässigen Kipp-Punkte erhöht werden (z.B. im Fall hohen Wellen-Schlags).
In den Gebäuden 9.3 sind technische Ausrüstungen und Wohnbereiche untergebracht. Der technische Bereich muss folgende Anlagen enthalten:

• Membrantrenn-Anlage, vorteilhaft ausgeführt mit Schlauch-Modulen, zur Gewinnung von salzfreiem Betriebswasser aus Meerwasser als Vorlage zur Wasser-Elektrolyse sowie weitere technischen Anwendungen und für die Trinkwasser-Aufbereitung, der Antrieb erfolgt mit dem elektrischen Strom des Windkraftwerkes,
• Wasser-Elektrolyse zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff mittels des elektrischen Stromes des Windkraftwerkes aus dem aufbereiteten Wasser,
• Anlage zur Wasserstoff-Verflüssigung, Antrieb mit dem elektrischen Strom des Windkraftwerkes,
• Rohrleitungen aus Glas in Doppelwand-Konstruktion mit Abstützungen und Vakuum im Mantelraum zur Abfüllung des flüssigen Wasserstoffs in die Container 9.10,
• Gas-Pendelleitungen aus Glas in Doppelwand-Konstruktion mit Stützen und Vakuum zur Rückführung des Volumenausgleichs bei den Füll- und Entleerungs-Vorgängen und des Übertrages von Boil-Off-Verlust zum Wasserstoff-Gasometer (Ausführungen zu Glas-Rohrleitungen in „4. Rohrleitungen“), die Leitungen für den Gaspendel können auch flexibel in Doppelwand-Konstruktion mit Vakuum aus anderem geeigneten Material angewendet werden,
• die Anschlüsse der Befüll-Leitungen an die Befüll-Stutzen 10.33.1 der Container 9.10 sowie für die Gaspendel-Leitungen 10.33.2 zum Wasserstoff-Gasometer 9.11 werden als flexible wärmegedämmte Adapter in Vakuum-Ausführung gestaltet. Für den Arbeitsschutz sind zusätzlich Isolationen im Handbereich und entsprechende Arbeitsmittel als Arbeitsschutz vorzusehen.

Auf der Lagerfläche 9.4 werden die Container 9.10 in der Position als Floß-Verbände 9.10.1 angeordnet. Hierzu werden Gestelle 9.10.2 eingesetzt, auf denen die Container fixiert sind.
Diese Gestelle dienen als Vorrichtung für die Standsicherung der Container 9.10 mit ausreichender automatischer Verankerung für den Fall einer rauen See und zum anderen als Hebe-Vorrichtung für die Absenkung der Floß-Verbände auf die See. Nach Erreichung der Schwimmlage der Floß-Verbände werden die Hebe-Vorrichtungen abgesenkt, die Verankerungen für die Container werden automatisch gelöst und der Verband kann frei nach vorn ausfahren.
Im umgekehrten Fall werden die entleerten Floß-Verbände mit den Hebe-Vorrichtungen 9.10.2 von unten aufgeholt und an Deck gehoben.
Ein Kugelbehälter 9.11.1 dient zur kontinuierlichen Aufnahme und Lagerung des auf dem Off-Shore-Systems kontinuierlich verflüssigten Wasserstoffes. Aus dem Kugelbehälter wird die Beladung der Container 9.10 durchgeführt, wenn sie leer aus der „Tankstelle“ des Windparks rückgeführt worden sind (siehe nachfolgende Beschreibung). Der Boil-Off-Verlust (-253°C) wird in den Gasometer für Wasserstoff zurückgeführt, von wo aus er erneut zur Verflüssigung geleitet wird. Der „Verlust“-Aufwand als wiederholt zu verflüssigende Wasserstoffmenge ist gering und liegt bei < 0,05% der Erzeugung des flüssigen Wasserstoffes.
Die Container 9.10 werden in Punkt 3. nachfolgend ausführlich beschrieben.
Der Verladekran 9.5 hat eine Tragkraft von > 100 Tonnen.
Mit ihm sollen folgende Aufgaben durchgeführt werden:

• Beladung von Containern einzeln für den Transport auf Schiffen 9.9 in den „Tankstellen“. Die Reichweite für die Verladung muss sich über die gesamte Breite des Schiffes 9.9 erstrecken. Der Längs-Vorschub des Schiffes bei der Beladung wird durch eine longitudinale Verschiebung des Schiffes senkrecht zur Ladefläche 9.4 ermöglicht.
• Verlegung von Floß-Verbänden von der Ladefläche 9.4 auf das Wasser zum autarken Transport zu computer-angesteuerten Zielen (z.B. Tankstellen) und Rückführung nach der Entleerung der Container (Beibehaltung eines erforderlichen Restes an flüssigem Wasserstoff).

Die Luftschiffe 9.8 zum Transport der Container sollten mit einer optimalen Lade-Kapazität von mindestens 130 t ausgelegt sein. Das Luftschiff kann dann 8 Container 9.10 mit einem möglichen Energie-Inhalt von bis zu 950 MWh zum Verbraucher fahren. Das Verladen der mitgebrachten leeren gegen die abzutransportierenden vollen Container sollte vorteilhaft bei Stand des Luftschiffes in der Luft erfolgen.
Das Luftschiff ist mit Helium gefüllt. Zusätzlich hat es in dem Helium-Raum in den Kammern 9.8.2 zwischen Gerüsten 9.8.3 integriert eingepasste dichte flexible Taschen 9.8.1. Die Taschen 9.8.1 können einzeln und getrennt mit Luft aus der Umgebung aufgepumpt werden (Gebläse nicht dargestellt). Dabei dehnen sich die Taschen 9.8.1 im Helium-Raum aus. Im Betrag der isochoren Verdichtung für den He-Raum erfahren beide Gas-Systeme, sowohl das Helium im Ballon als auch die Luft in den Taschen, einen gleichen Druckanstieg. Durch den zunehmenden Druck steigt die Dichte der beiden Gase. Im Ergebnis erzeugt einmal die anteilige Addition von Luft mit einer Normdichte von 1,29 kg/m³ zur bisherigen Normdichte des Heliums von 0,179 kg/m³ in den Ballon als auch die Summe der beiden erhöhten Dichten infolge Druckanstiegs einen zunehmenden Ballast gegenüber der Dichte in der Atmosphäre. Dieser zunehmende Ballast, oder auch das Gegenteil der Entspannung der Luft aus den Taschen, kann zur Steuerung der Flughöhe als auch für den Lastenausgleich bei der Verladung leerer gegen volle Container 9.10 oder für die Landungen und Starts, leer oder gelastet, eingestellt werden. Somit ist ein optimales Regularium gegeben, das Luftschiff auf einfache Weise für alle Manöver steuern zu können.
Die Lade-Kapazität der Schiffe 9.9 ist nach der Größe und Anordnung der Wind-Parks zu gestalten. Der Transport des erzeugten flüssigen Wasserstoffes kann mit den Schiffen in Funktion als Tank-Schiff oder als Container-Schiff oder vorteilhaft in Verbindung beider Funktionen organisiert werden. Zur Befüllung der Tanks in den Schiffen muss der flüssige Wasserstoff aus beigestellten großen Bunkern auf den Tankstellen erfolgen, um eine effiziente Betankung in großer Leistung und geringer Zeit durchführen zu können. Diese Bunker sind in Tankstellen auf separaten Off-Shore-Systemen im Windpark aufgestellt (siehe nachfolgend).
Das Windkraftwerk 9.2 erzeugt elektrischen Strom. Dieser wird von einer Elektro-Anlage so umgesetzt und formatiert, dass er für die Anwendungen im System bereitet ist. Es verfügt über ein Stütz-Gerüst 9.6.8 zur Verstärkung bei starken Stürmen. Dieses ist vorteilhaft aus Glas-Hohlprofilen mit eingeschmolzener Bewehrung und Stützen hergestellt. Die vier Hohlprofile sind per Verstrebungen gegen den zentral liegenden Schacht mit Aufzug abgestützt. Die Kräfte werden direkt auf die Plattform und von hier auf die darunter angeordneten Verstrebungen 9.6.2 des Schwimmersystems 9.6.1 abgeleitet.
Der elektrische Strom wird für die verschiedenen Systeme wie die Wasser-Elektrolyse, technische Antriebe und Versorgung des Personals verwendet.
Das WKW kann zentral oder an einer Ecke des OSS angeordnet werden. Bei letzterer Anordnung ist eine Spur-Führung beim Verschiffen des OSS gegeben, wobei infolge des für diese Parzelle größer erforderlichen Kugel-Durchmessers eine Schleppwirkung erzielt wird.
Die Wasser-Elektrolyse erzeugt Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser. Sie ist im Gebäude 9.3 untergebracht. Das erforderliche Wasser wird über Meerwasser-Entsalzung durch eine Membrantrenn-Anlage erzeugt. Von diesem entsalzten Wasser wird außerdem die Trinkwasser-Erzeugung und der Sanitär-Bedarf für das Personal versorgt.
Die Gase Wasserstoff und Sauerstoff werden jeweils nach der Wasser-Elektrolyse in den Gasometern 9.11 und 9.12 gespeichert.
Aus dem Gasometer 9.11 wird der Wasserstoff über die Verflüssigungs-Anlage verflüssigt und danach in die ISO-Container eingelagert. Eine zur Verflüssigung des Wasserstoffes erforderliche Kälte-Kapazität wird allgemein mit flüssigem Stickstoff realisiert. Dieser ist von extern an Land installierten Luftzerlegungsanlagen in ISO-Containern 9.10 beizuholen.
Der Sauerstoff aus der Wasser-Elektrolyse wird in Gasform in den Sauerstoff-Gasometer 9.12 eingeleitet und hier gebunkert. Er kann für verschiedenste Anwendungen im System oder auswärts verbraucht werden. Für den Fall einer Überkapazität kann er unter den nötigen Sicherheitsbestimmungen gefahrlos in die Atmosphäre abgelassen werden (Sicherheitsventil, über Kopf).
Nach der Befüllung der Container 9.10 und dem Gaspendel in den Wasserstoff-Gasometer 9.11 ist deren umgehender Versand erforderlich, damit die Boil-Off-Verluste auf dem Transportweg geringgehalten werden können. Hierzu muss eine gute Logistik erarbeitet werden. Im Fall von Stürmen und rauer See muss der Versand der Container im Floß-Verband 9.10.1 ausgesetzt werden. Für diese Fälle sollte die Kapazität der Kugelbehälter 9.11.1 ausreichend ausgelegt sein. Die Boil-Off-Verluste sind in dieser Wartezeit in die Wasserstoff-Gasometer 9.11 zurückzuführen (Druck-Ausgleich) und wieder der Verflüssigung zuzuführen.
Die Kapazität der Flüssig-Wasserstoff-Erzeugung eines Off-Shore-Systems liegt bei ca. 1 Container/d.
Zur optimalen Flüssig-Wasserstoff-Logistik im Windpark müssen ähnlich den Off-Shore-Systemen 9 „Tankstellen“ mit großen Bunkern zentral und in kürzeren Wegen zwischen den Off-Shore-Systemen zur Erzeugung des flüssigen Wasserstoffes eingerichtet werden. Die kontinuierliche Befüllung dieser Bunker muss von den Containern der vielen Off-Shore-Systeme (9) erfolgen, um die erforderlichen Kapazitäten für eine Groß-Betankung vorbereiten. Das Ziel ist ein kurzzeitiges Verweilen des erzeugten flüssigen Wasserstoffes auf den Tankstellen und ein kurzfristiger Transport zum Verbraucher.
Diese Bunker sind als Kugel-Behälter in Doppelwand-Konstruktion mit Stützen, Verstrebungen und Versteifungen ausgerüstet und mit in den Hohlräumen angelegtem Vakuum versehen (ähnlich den Ausführungen in „Punkt 3. Container“).
Die Form der Kugel hat das geringste spezifische Verhältnis aus Oberfläche zum Inhalt und somit den geringsten Boil-Off-Verlust. Dieser muss

• in elektrische Energie umgewandelt werden oder
• in einer auf der Tankstelle installierten Anlage rück-verflüssigt und wieder in den Kugel-Behälter rück-gespeist werden, um den wirtschaftlichen Verlust zu minimieren. Zusätzlich zum Platzbedarf für die Kugelbehälter sind ebenso ausreichend Ladeflächen 9.4 für Container 9.10 einzurichten, um die Sammlung der Container aus dem Windpark (in den Floß-Verbänden) zu gewährleisten, die auf die Containerschiffe übergeben werden sollen.

Diese Tankstellen (Off-Shore-Systeme zur Betankung) sollten vorteilhaft als Reihen in den Windparks („Tankstraßen“) von Schiffen beidseitig bequem angefahren werden können. Die Beladung der Tankstellen mit den Containern auf den Floß-Verbänden kann vorteilhaft auf den um 90° versetzten Seiten der Tankstellen erfolgen.
Der Transport der Container von den Erzeuger-Systemen zu den „Tankstellen“ könnte über Seil-Zug-Systeme getätigt werden, wobei die Container, im Floß-Verband auf dem Wasser schwimmend, von Kettenzügen (im Kreislauf geschaltet) gezogen würden. Volle Container würden zu den Tankstellen transportiert, hier abgelegt und entleert werden. Nach Entleerung würden sie auf dem Rückweg an die Off-Shore-Systeme zur Erzeugung (9) wieder rückgezogen werden. Für die Variante Zugseil ist eine freie geradlinige Bahn mit Kurven an Umlenkungen für den Weg der Container vom Start zum Ziel notwendig.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit ist, wie schon beschrieben, der Transport der Container in (z.B.) 3-reihigen Floß-Verbänden 9.10.1 mit 2 Gliedern auf dem Wasser (in 9 dargestellt). Die Floß-Verbände werden autark von einem Schlepper gezogen, der von der Energie aus dem Boil-Off-Verlust der Container (je ca. 50 kW, vorteilhaft per Brennstoffzelle in Strom umgesetzt, gespeist und angetrieben wird. Diese Schlepper werden computergesteuert nach Satelliten-Koordinierung (und -Ortung) auf die Fahrt zur „Tankstelle“ geschickt. Der Antrieb erfolgt vorteilhaft über zwei drehbar angeordnete Wasserstrahl-Pumpen (Speisung über Wasser-Pumpen).
Für die Kopplung der Floß-Verbände sind Ketten-Geschirre, vorteilhaft aus Glas (korrosionsfest), anzuwenden, um die Container 9.10 für diese Art des Transportes gegen axiales Rollen miteinander zu verketten und einzuhängen (entsprechende Vorrichtungen gestalten, Pufferung zwischen den Containern z.B. mit Alt-Reifen).
Technologisch werden die Floß-Verbände auf den Off-Shore-Systemen auf HebeVorrichtung 9.10.2 (die Container dabei auf Zentrierungs-Bolze aufgesetzt) aufgestellt. Die 6 Container eines Floß-Verbandes fassen eine Energiemenge von ca. 700 MWh. Die Container werden, vorteilhaft parallel, in kurzer Zeit (Minimierung des Boil-Off-Verlustes) aus der Bevorratung im Kugelbehälter 9.11.1 befüllt. Nach Ende der Befüllung eines (oder mehrerer) Floß-Verbände 9.10.1 wird dieser mit dem Kran 9.5 auf das Wasser aufgesetzt (s. oben). Die Floß-Verbände können auch an die Sammel-Orte an Land für die weitere Versendung an die Verbraucher geschickt und entleert wieder zurückgesandt werden (Antrieb aus vorgehaltenem Rest-Flüssig-Wasserstoff).
Zur Verbesserung der strömungstechnischen Werte für die Container bei der Fahrt auf dem Wasser werden Bug-Spoiler mit Schnell-Verschluss, vorteilhaft aus Glas, vor die Container montiert (in 9 nicht dargestellt). Auf eine Fest-Anbringung dieser Spoiler an die Container wird verzichtet, um ihre Eigenschaft als genormtes Transport-Objekt zu erhalten und sie jederzeit in den Transport-Kreislauf rückbeziehen zu können.
Es muss logistisch beachtet werden, dass der Zeitraum nach der Beladung der Container auf dem Off-Shore-System bis zum Zielort kurz gefasst sein muss, so dass neben der Erzeugung von elektrischem Strom und dessen Speicherung im Container (Anordnung von Brennstoffzellen und Batterien im Betriebs-Raum 10.33 des Containers, s. „Punkt 3. Container“, siehe später) die Druckbelastung im Container infolge des Boil-Off-Verlustes während der Fahrt den zulässigen Wert nicht überschreitet. Es sollen damit Wasserstoff-Verluste durch Abblasen über das Sicherheitsventil möglichst vermieden werden.
Der Betrieb des Off-Shore-Systems ist kontinuierlich.
Das Begehen der Plattform für das Personal darf nur bei entsprechender Sicherung und nicht bei rauer See erfolgen, eine ausreichend gestaltete Reling ist eingerichtet.
Der Transport der Container 9.10 kann auch mit Luftschiffen 9.8 erfolgen.
Die Luftschiffe werden vorteilhaft, in Flug-Höhe stehend, beladen. Dazu wäre ein Verzurren des Luftschiffes 9.8 mit der Plattform 9.1 günstig, um die erforderliche Bewegungs-Ruhe zur Beladung zu gewährleisten. Das Windkraftwerk muss hierfür außer Betrieb gesetzt und fixiert werden, damit keine Behinderungen oder Beschädigung beim gesamten Lade-Geschehen erfolgt (in FIG nicht dargestellt).
An Land müssen die gefüllten Container unverzüglich zum nächsten Vertriebsort umgesetzt. und von dort per Bahn, LKW oder Luftschiff zum Verbraucher versandt werden. Boil-Off-Verluste, die im Container den Druck erhöhen würden, können während der Fahrt für den Antrieb der Transport-Mittel verbraucht werden (kontinuierlicher Druckausgleich).
Eine weitere Möglichkeit des Transportes des flüssigen Wasserstoffes bietet sich durch erdverlegte Doppelglas-Rohrleitungen („4. Rohrleitungen“) an.

Folgende Daten wurden für das Ausführungsbeispiel grob ermittelt. Sie dienen nur zur Information und müssen im Falle eines Projektes exakt berechnet werden:

Größe der Plattform 9.1 (Ausführung in Doppelglas-Konstruktion)	=	120 m × 120 m
Leistung des Windkraftwerkes	=	8 MW
Wirkungsgrad der Wind-Ausbeute	=	90 %
Anteil erforderliche Energie für die Wasserstoff -Verflüssigung	=	25 %
Netto-Erzeugung Flüssig-Wasserstoff	=	3.500 kg/d
Kapazität der Gasometer	=	1 Tag
Druck in den Gasometern	=	1,3 bar(a)
Durchmesser Wasserstoff -Gasometer	=	36,5 m
Höhe Wasserstoff -Gasometer	=	41 m
Durchmesser O2-Gasometer	=	30 m
Höhe O2-Gasometer	=	19 m
Kapazität Energie-Erzeugung flüssiger Wasserstoff, netto	=	115 MWh/d

Eine grob betrachtete wirtschaftliche Auswertung der Investition einer Off-Shore-Systems mit 8 MW Leistung des Windkraftwerkes für die Erzeugung von flüssigem Wasserstoff bei ca. 30% Verflüssigungs-Leistung zeigt folgende Ergebnisse:

Effektive Menge flüssiger Wasserstoff	=	3.500 kg/d
Ansatz für Betriebskosten des gesamten Off-Shore-Systems	=	4.000 €/d
Ansatz für Steuer auf den erzeugten Wasserstoff	=	50 %
Ansatz für Gewinn auf den erzeugten Wasserstoff	=	50 %
Ansatz für Amortisationszeit für die Investition	=	10 Jahre
folgender Preis Kraftstoff nach der Amortisationszeit	=	0,08 €/kWh
Vergleich zu Benzin mit einem derzeitigen Preis von 1,50 €/Liter	ca.	51 %

3. Container für flüssigen Wasserstoff und weitere technische Flüssig-Gase
3.1 Beschreibung des ISO-Containers 9.10 (FIG. 10)
Der Container wird in erster Linie für die Logistik der Kraftstoff-Versorgung der Verkehrsmittel an Land, im Wasser und in der Luft mit flüssigem Wasserstoff, für den Wirtschafts- und Privat-Verbrauch eingesetzt. Er wird auf den Off-Shore-Systemen oder in Windkraftanlagen in Ufernähe oder auf hoher See erzeugt. Durch die Möglichkeit, den flüssigen Wasserstoff in hohen Losgrößen erzeugen und mobil transportieren zu können, kann weltweit die Umstellung der Kraftstoff- und Energie-Versorgung von der Art der fossilen Brennstoffe (Kohle, Erdöl und Erdgas) auf flüssigen Wasserstoff geschaffen werden.
Der flüssige Wasserstoff mit seiner Temperatur von -253°C hat (It. offizieller Angaben) eine sehr geringe Reaktionsfähigkeit und bietet somit für das Handling als unerschöpflicher, moderner und absolut umweltfreundlicher Energie-Träger eine hervorragende Eignung. Er ist nicht als brennbare Flüssigkeit eingestuft.
Die Anschluss-Maße sowie äußere Abmessungen für den angewendeten Flüssig-Wasserstoff-Container entsprechen den Dimensionen und Anschlussmaßen der ISO-Container im internationalen Transport-Wesen.
In diesem Beispiel soll der 40-Fuß-Container als Transportbehälter für flüssigen Wasserstoff beschrieben werden, der aus mehrfach ineinander gefügten, quaderförmigen, Hüllen gebildet wird.
Diese Konstruktion des Containers muss ein hohes Maß an Robustheit und Standfestigkeit aufweisen, um bei eventuellen Havarien (Aufprall u.a.) die Dichtheit gegenüber austretendem flüssigem Wasserstoff zu gewährleisten. Der Container wird aus Glas gefertigt und hoch schlagfest konstruiert.
Das Glas bietet mit seiner hohen Druck- und Form-Festigkeit sehr gute Eigenschaften für diese Aufgabe. Eine hohe konstruktive Bruchfestigkeit des Containers wird erzeugt durch einen gezielten Einsatz von Bewehrung, Stützen, Versteifungen und Verstrebungen innerhalb und außerhalb an den Oberflächen des Containers.
In das Glas wird beim Schmelze-Formen in die beanspruchten Teile eine Metall-Bewehrung 1.8 eingegossen. Hierdurch wird eine zusätzliche Stabilität für die Elemente gegen das Brechen bzw. Zersplittern sowie der Möglichkeit der Aufnahme von Dehnungskräften, die durch Biegungsmomente auf das Glas ausgeübt werden, gegeben.
Die quaderförmigen ineinandergefügten Hüllen des Containers sind mit vorgegebenen Abständen passend zu den Abmessungen der äußeren Hülle und parallel zu den Außenwänden 10.21, 10.22 10.27.1/.2 und 10.29.1/.2 zueinander verankert.
Diese Hüllen bilden:

- den innen liegende Wasserstoff-Behälter 10.1 aus Metall, Polymer oder anderen Werkstoffen (gemäß dem Stand der Technik), der zur Aufnahme des flüssigen Wasserstoffes eingesetzt wird,
- den über dem Wasserstoff-Behälter 10.1 angeordnete Glas-Innenbehälter 10.5 mit der Eignung für die an dieser Stelle herrschende Temperatur aus dem flüssigen Wasserstoff, oder mit einer Beschichtung der Innenfläche des Glas-Innenbehälters 10.5 mit hierfür geeignetem Glas versehen wird,
- die Außenhülle aus Glas mit den Positionen Bodenplatte 10.21, Seitenplatten 10.29.1/.2, der Stirn- und Rückenplatte 10.27.1/.2 und der Außenplatte 10.30. Der Raum zwischen der Stirnplatte 10.27.1 und der Außenplatte 10.30 bildet einen Betriebs-Raum 10.33, in dem wichtige Ausrüstungen für den Betrieb des Containers untergebracht sind (siehe weiter).

Der Wasserstoff-Behälter 10.1 kann auch direkt auf die Innenfläche des Glasbehälters 10.5 aufgelegt werden (keine Abstützung über 10.2.1, 10.2.2), wenn der Glas-Innenbehälter 10.5 für die anliegende Temperatur geeignet ist. Im Falle dieser Eignung kann auch auf den Wasserstoff-Behälter 10.1 verzichtet werden, der Glas-Innenbehälter 10.5 wird dann direkt mit dem flüssigen Wasserstoff befüllt (Erhöhung des Fassungsvermögens). Dabei muss die Bohrung 10.19 entfallen!
Der Raum für den flüssigen Wasserstoff ist vorteilhaft durch Schotts in einzelne Räume mit Verbindungen untereinander (unten geführte Bohrungen) zu unterteilen. Hierbei soll die gesamte Flüssigkeitsmenge des Wasserstoffes im Container formschlüssig in geringere Räume getrennt werden (in 10 nicht dargestellt), um bei eventuellen Beschleunigungen des flüssigen Wasserstoffes beim Transport (Trägheit) zu starke Flüssigkeits-Bewegungen und entsprechende zusätzliche Impulse zu vermeiden.
Im Innenraum des Wasserstoff-Behälters 10.1 können mit einem System von Versteifungen 10.1.4, ggf. in der Konstruktion als räumlich versteiftes Fachwerk, die Kräfte bei einem eventuellen Aufprall des Containers über die Trag-Systeme 10.2.1, 10.2.2, 10.2.3 sowie die zwischen gelagerten Stützen 10.8, von der Außenhülle übertragen, abgefangen und somit eine hohe Stabilität des Containers erzielt werden.
Die Stützen 10.8 könnten aus Quarzglas gezogen werden, um die höchsten Werte für die Druckfestigkeit zu erzielen. Aus Sicht von hohen dynamischen Belastungen bei möglichen Havarien muss jedoch die Gefahr des Brechens und somit Zerfall der Stützen 10.8 auf ihren Längen angenommen werden. Deshalb soll hier eine Bewehrung in die Stütze 10.8 aus Glas mit Beimengungen eingesetzt werden. Dabei ist das Optimum aus Schmelze-Temperatur und höchst möglicher Beständigkeit eines hochwertigen Bewehrungs-Stahles zu wählen, das die beste Kombination für die Glas-Festigkeit gegen dynamische Belastungen erzielen lässt.
Das Trage-System 10.2.2 und 10.2.3 kann aus Quarzglas gebildet werden und wird in einem T-Profil pressgeformt (10, Einzelheit „X1“). Die Federn 10.2.2 und 10.2.3 sind in die Profilplatte 10.2.2.1 und 10.2.3.1 des Profils eingegossen (ggf. Keramik-Formen). Dabei sind die seitlichen Ränder der Profilplatten gezahnt oder anderweitig geformt, um einen guten Formschluss in die Verbindungen mit den jeweiligen Wänden zu erzielen.
Im Punkt 1.1 unter „Bau-Körper“ wurde bereits auf den Sachverhalt der Schweiß-Verbindung von Quarzglas mit anderen Glassorten (z.B. Wände 3.1 und 3.2 u.a.) hingewiesen. Falls die Güte der Verbindung auch hier keine eindeutige Sicherheit für die Stabilität der Konstruktion gewährleistet werden kann, muss die Fließtemperatur des Glas-Materials für die Trage-Systeme 10.22, 10.23, 10.2.2.1 (und ggf. andere) mit Beimengungen herabgesetzt, um die Profile 10.2.2 oder 10.2.3 beim Schmelze-Formen ausbilden zu können. In diesem Fall muss auf den Einsatz von purem Quarzglas verzichtet werden.
Das Profil 10.2.2.1 wird bei der Schmelze-Formung der Wände 10.21, 10.22, 10.27.1/2, 10.29.1/2 sowie 10.5 beidseitig zur Einschmelzung eingelegt.
Die Versteifungen 10.1.4 dienen auch der Aufnahme von Kräften, die aus einer Erhöhung des Innendruckes im Wasserstoff-Behälter 10.1 entstehen.
Alternativ können die Federn 10.2.2 und 10.2.3 auch bei der Schmelze-Formung der Wände 10.21, 10.22, 10.27.1/2, 10.29.1/2 sowie 10.5 erzeugt werden.
Neben der Gestaltung des Wasserstoff-Behälters 10.1 und des Glas-Innenbehälters 10.5 in der Form als Quader ist auch die Ausführung in zylindrischer Form möglich. Hier sind die Befestigungs-Konstruktionen entsprechend umzuformen. Hierbei liegt jedoch ein geringeres Fassungsvermögen für den flüssigen Wasserstoff vor.
In den Räumen 10.2.1 zwischen dem Wasserstoff-Behälter 10.1 und dem Glas-Innenbehälter, sowie 10.5.1 zwischen dem Glas-Innenbehälter 10.5 und der Außenhülle 10.21, 10.22, 10.27.1/.2, 10.29.1/.2 wird durch das Rückschlagventil 5.7 (und Bohrung 10.19) Vakuum gesaugt, das einen möglichst hohen Wert erreichen muss, um den Wärmedurchgang durch diese Räume zu minimieren. Für das Anlegen des Vakuums wird verwiesen auf die Beschreibung im Punkt 1.1 „Einfamilienhaus“. Der Verschluss des Rückschlagventils kann durch Verschweißen fixiert oder auch mittels einer angeschlossenen Vakuum-Pumpe zur Nach-Justierung des Vakuums erfolgen.
3.3 Technologie beim Fertigen der Container 9.10
Vorbereitung und Montage des Wasserstoff-Behälters 10.1
Der Wasserstoff-Behälter 10.1 wird aus ebenen Umfangs- und Stirn-Wänden geschweißt. Die Wände erhalten für den Fall der Anwendung von Plast-Werkstoffen am Umfang aufgesetzte Bänder aus Stahl mit oben aufgesetzten Federn 10.2.1. Für den Fall der Anwendung von Stahl als Werkstoff für die Wandungen können diese Federn auf die Wände geheftet werden.
In diese Federn sind Nuten eingearbeitet. Unter 90°, quer zu den Federn, sind Stütz-Schienen 10.8 aus Glas mit Bewehrung 1.8 eingefügt und geeignet gegen die anliegenden Wände 10.21, 10.22, 10.27.1/2, 10.29.1/2 gehaltert. Somit kommt es zu Auflagen-Kontakten 10.8.2 (siehe 10, Einzelheit „X“ und „X1“), die als minimiert ausgeführte Kontakt-Flächen optimal die Wärmeleitung von der Umgebung in den flüssigen Wasserstoff minimieren bei entsprechend maximal möglicher Druckbelastung. Diese Ausführung Stütz-Schienen 10.8 dienen auch zur Fixierung des Wasserstoff-Behälters 10.1 und seines definierten Abstandes gegen den nachfolgend zu montierenden Glas-Innenbehälter 10.5. Dieser umschließt den Wasserstoff-Behälter 10.1. Die Nuten liegen im Kreuzschlitz 10.8.2.1 an (Formschluss). Hierdurch wird auch die Kälte-Schrumpfung ausgeglichen, von der Temperatur der Montage bis zum Betrieb mit Flüssig-Wasserstoff. In die Stirnwand 10.27.1 des Wasserstoff-Behälters 10.1 sind Durchbrüche 10.27.3 für die Glas-Rohrleitungen 10.1.1 und 10.1.2 eingearbeitet. Die Rohrleitungen 10.1.1 und 10.1.2 werden in einer höheren Wanddicke ausgeführt und erhalten eingegossene Bewehrungen 1.8 (in 10 nicht dargestellt).
Die Durchbrüche müssen in geeigneter Weise konstruktiv gelöst werden, so dass die absolute Dichtheit gewährleistet wird.
Dies könnte beim Werkstoff Stahl für den Wasserstoff-Behälter 10.1 z.B. erfolgen (10A, Einzelheit „W“) durch:

- Erzeugung eines Glas-Rohrstückes mit einem verstärkten Glas-Bord, in das ein StahlForm-Ring (Feder-Ring, aufgeraut) eingeschmolzen ist,
- Verschweißen des Feder-Ringes an der inneren Stahlwand des Wasserstoff-Behälters 10.1 mit einer Verstärkung 10.1.6,
- Anschweißen der jeweils anführenden und ableitenden Rohrleitungsstücke für die Glas-Rohrleitungen 10.1.1 und 10.1.2 mit einer Einsteckhülse 10.1.5.

10.1.2

10.1.1.6

10.1.2

10.1.1.6

4

10.1.1.7

10.1.1.6

10.1.2

10.33.2

10.33.3

10.1.1.7

10.1.1.6

10.1.2

10.1.1.1

10.21

10.25

10.1.1.1

10.1.1.2

10.1.1

9.10

10

10.1.2

Montage des Glas-Innenbehälters 10.5
Nach Fertigstellung des Wasserstoff-Behälters 10.1 wird dieser auf der Glas-Grundplatte des Glas-Innenbehälters 10.5 auf Stütz-Schienen 10.8 aus Glas mit Bewehrung 1.8 angepasst aufgesetzt. Alle Wände des Glas-Innenbehälters 10.5 verfügen hierzu innenseitig und außenseitig (analog den maßlichen Verläufen der Federn 10.2.1 der Stahlbänder um den Wasserstoff-Behälter 10.1) ebenso über Federn mit quer angelegten Nuten 10.2.2, die beim Schmelze-Formen des Glases eingearbeitet werden (10, Einzelheit „X“ und „X1“).
Bei der Montage sind vorher die Stütz-Schienen 10.8 in die Nuten der Federn 10.2.1 des Wasserstoff-Behälters 10.1 eingelegt.
Im Weiteren werden die Seiten, Stirn- und Rückwand sowie die Decke des Glas-Innenbehälters 10.5 in dieser Weise montiert und der Glas-Innenbehälter verschweißt. Dazu können die Wände in Segmenten oder als fertig montierte Wand-Baugruppe montiert werden.
Bei der Glas-Schweißung sind unterhalb der Schweißnähte generell Schweiß-Grundplatten 10.18 anzubringen (s. 10, Einzelheit „Y“).
Die Stirnplatte 10.27.1 wird zweigeteilt ausgeführt. Sie erhält bei ihrer Formung im oberen Teil Durchbrüche 10.5.2 zur Durchführung der Rohrleitungen 10.1.1 und 10.1.2 für den Wasserstoff (nachfolgende Ausführungen).
Eine Bohrung für Vakuum 10.19 ist eingefügt, um über das Rückschlagventil 5.7 in den Hohlräumen 10.2.1 und 10.5.1 zwischen der Innen- und Außen-Hülle im Container Vakuum ziehen zu können.
Zur Verstärkung der ebenen Flächen der Außenhülle (und ggf. Innenbehälter 10.5) werden Versteifungen 10.23 auf den Platten längs, quer und schräg angeordnet, bei der Formung gegossen oder bei Montage verschweißt.
Montage der Außenhülle
Nach Ende der Montage und Verschweißen des Glas-Innenbehälters 10.5 wird das System Glas-Innenbehälter 10.5 mit integriertem Wasserstoff-Behälter 10.1 auf die Grundplatte 10.21 (mit gegossenen Federn 10.2.3 auf der inneren Seite der Bodenplatte 10.21) gesetzt, die mit den Stütz-Schienen 10.8 positioniert ist.
Die weitere Außenhülle, bestehend aus den Seiten-Wänden 10.29.1/.2, Stirn- und Rückwand 10.27.1/.2 und der Decke 10.22, wird mit den Nuten in den angegossenen Federn 10.2.3 auf die entsprechenden Stütz-Schienen 10.8 aus Glas mit Bewehrung 1.8, wie oben beschrieben, eingepasst und die Wände miteinander verschweißt.
Die Stirnwand 10.27.1 ist verkürzt eingepasst, um den Betriebsraum 10.33 zu kreieren. Dieser wird von der Außenwand 10.30 abgeschlossen. Die Außenwand erhält eine Tür 10.32, die den Betriebsraum absolut dicht verschließt.
Im Betriebsraum sind folgende Ausrüstungen und Installationen untergebracht:

- Armaturengruppe 10.33.1 mit elektrischer Beheizung und Isolation 10.33.20 zum Befüllen und Entleeren des flüssigen Wasserstoffes,
- Armaturengruppe 10.33.2 mit elektrischer Beheizung und Isolation 10.33.20 als Rohrleitung zum Gaspendel beim Befüllen mit flüssigem Wasserstoff,
- Armaturengruppe 10.33.3 mit elektrischer Beheizung und Isolation 10.33.20 als Rohrleitung zur Abführung des Boil-Off-Verlustes in die Brennstoffzelle zur Stromerzeugung und Speicherung in dem Batterie-Satz (in 10A nicht dargestellt),
- Armaturengruppe 10.33.4 mit elektrischer Beheizung und Isolation 10.33.20 als Sicherheitsventil mit Ausblasung (> technologischer Wert) durch die Außenwand 10.30 ins Freie,
- Ventilator 10.33.5 zur Belüftung des Betriebsraumes 10.33 und Versorgung mit Verbrennungsluft für die Brennstoffzelle,
- Luft/Wasser-Abscheidekammer 10.33.10, 10.33.11 und 10.33.12,
- Boil-Off-Kammer 10.33.9, 10.33.10, 10.33.11 mit elektrischer Beheizung 10.33.6 für das Wasserstoffgas,
- Brennstoffzelle zur Erzeugung von elektrischem Strom aus den Boil-Off-Verlusten,
- Batterie-Satz zur Speicherung des elektrischen Stromes,
- Vakuumpumpe zur kontinuierlichen oder periodischen Nachjustierung des Vakuums in den Hohlräumen 10.2.1 und 10.5.1. und
- ggf. weitere Ausrüstungen.

Zur Führung des Wasserstoffes sind zwei Rohrleitungen in den Wasserstoff-Behälter 10.1 installiert. Die Rohrleitung 10.1.1 ist für die Befüllung und Entleerung des flüssigen Wasserstoffes eingerichtet. Die Rohrleitung 10.1.2 versorgt die Ableitung des Boil-Off-Stromes sowie das Gaspendel als Volumen-Ausgleich beim Befüllen und Entleeren des Wasserstoff-Behälters 10.1 mit flüssigem Wasserstoff. Diese Rohrleitungen sind mit Dehnungs-Kompensationen 10.1.3 für relative Wärmedehnung ausgerüstet. Die Anordnung dieser Kompensatoren kann z.B. nach 10A, Einzelheit „W“, erfolgen.
Die Stutzen für diese Rohrleitungen werden in Doppelrohr-Ausführung in den oberen Teil der inneren Stirnwand 10.27 eingeschweißt (10, Einzelheit „Z“).
Die innere Stirnwand erhält ein Rückschlagventil 5.7 zur Erzeugung von Vakuum für die Räume 10.2.1 und 10.5.1.
Zur Verstärkung der ebenen Flächen der Außenhülle werden Versteifungen 10.25 auf den Platten 10.21, 10.23, 10.22, 10.27.1/.2 und 10.29.1/.2, längs, quer und schräg angeordnet, bei der Formung gegossen oder bei Montage verschweißt. Die ISO-Füße 10.24 und 10.26 der Außenhülle können auch mit Metall-Verstärkung (Stahl) ausgeführt und in die Glas-Außenhülle eingeschmolzen werden (Vermeidung von Kontakt zum Meerwasser).
Die Grundplatte 10.21, die Deckplatte 10.22, die beiden Seitenwände 10.29.1 und 10.29.2, die äußere Stirnwand 10.27.1 sowie die Rückenplatte 10.27.2 werden mit einer Folie 10.31.1 zur Reflexion von Wärmestrahlung gegen außen versehen. Dazu sind die Wände jeweils als Dopplung, z.B. 10.21.2 und 10.21.1, aufgebaut, wobei die Folien 10.31.1 zwischengelegt werden. Die Dopplungen werden mit schmalen Glas-Streifen 10.21.3, 10.22.3, 10.29.3, 10.30.3 am Rand belegt und verschweißt (s. 10A, Einzelheit „X“). Die Glas-Streifen sollen die Abdichtung gegen die Atmosphäre (Meerwasser) gewährleisten.
Die relativen Längen-Dehnungen infolge Temperaturschwankungen der Hüllen im Container zwischen Umgebungstemperatur und flüssigem Wasserstoff von -253°C können sich in den einzelnen Wänden über Gleit-Bereiche in dem System Nut (in den Federn 10.2.1, 10.2.2, 10.2.3) und Stützen 10.8 ausgleichen. Fest eingeschweißte Stützen z.B. entsprechend 3.3 würden bei Wärmedehnung (von ca. 20°C auf-253 °C) auf Biegung, Zug und Abscheren beansprucht. Es obliegt der Konstruktion, zu ermitteln, ob diese Spannungen in der festen Verankerung der Stützen 3.3 innerhalb der zulässigen Werte liegen, um auch diese Variante erfolgreich anwenden zu können.
Der Wasserstoff-Behälter 10.1 soll für einen Druck von ca. 2 bar (a) ausgelegt sein.
Im Innenraum des Behälters 10.1 sind Versteifungen 10.1.4, vorteilhaft in einem räumlich ausgeführten Fachwerk konstruktiv fest verbunden, eingesetzt, die die hohen dynamischen Belastungen (z.B. bei Aufprall) gegen eine Verformung oder Beschädigung des Wasserstoff-Behälters 10.1 abfangen sollen.
An der Außenwandung des Wasserstoff-Behälters 10.1 werden Folien 10.31.2 zur Sperrung von Wärmestrahlung befestigt.
Die Kontakt-Flächen 10.8.2 (10, Einzelheit „X“, eingebrachte Nuten in den Ringen 10.2.2 nicht dargestellt) sind bei Optimierung der Kontaktfläche für die Wärmeleitung gegen erforderliche Druckfestigkeit. Sie gewährleisten, dass die Wärmeleitung über den Weg der Baugruppen Wasserstoff-Behälter, Glas-Innenbehälter und Außenwände minimiert wird, um die Boil-Off-Rate gering zu halten.
Bei Normal-Betrieb (ruhige Lage des Containers) erfolgt die Auflage des Innenbehälters auf den Stützen 10.8 gegen den Boden 10.21 über die Kontakt-Flächen. Diese betragen dabei nur 25% der gesamt installierten Querschnitte der Kontakt-Flächen 10.8.2.

Hieraus können nach grob angenommenen Werten folgende Einschätzungen aufgeführt werden:

- Maximale Druckfestigkeit des Glases für die Stützen 10.8	=	900 MPa
- Bemessung einer Auflage	=	15 × 15 mm²
- resultierender Koeffizient des Wärmeüberganges (+ Vakuum)	<	0,004 W/(m^2*K)
- Anzahl der Kontaktflächen 10.8.2	=	2 Stück / m²
- Gesamt-Anzahl der Kontaktflächen am Container pro Hülle	=	270 Stück
- reale wirkende Kontakt-Flächen (auf Boden 10.21)	=	25 %
- resultierender Druck aus dem auflastenden Gewicht	ca.	7,2 MPa
- mögl. Faktor an Erdbeschleunigung bis zum Bruch des Glases	=	125-fach

3.3 Betreiben des ISO-Containers 9.10
Zur Bedienung des Containers beim Befüllen oder Entleeren sowie für die geregelte DruckSteuerung während des Transportes ist der Betriebs-Raum 10.33 eingerichtet. Hier sind die Armaturen und Ausrüstungen vor einer Beschädigung beim Transport gesichert und dicht gegen das Eindringen von Meerwasser eingeschlossen.
Die Armaturen-Gruppen 10.33.1, 10.33.2, 10.33.3, 10.33.4 sind jeweils mit einer vorgeschalteten Abstell-Armatur (10 und Einzelheit „Z“). Die Abstell-Armaturen bleiben generell geöffnet und werden nur bei Bedarf zum Wechsel der zugehörigen Betriebs-Armatur geschlossen. Dies gewährleistet, dass der Inhalt des Wasserstoff-Behälters 10.1 während des Wechsels gesichert verbleiben kann. Die Abstell-Armatur für das Sicherheits-Ventil 10.33.4 (in 10, nicht dargestellt) muss für den sehr seltenen Fall einer Störung und damit verbundenen Wechsels eine Alarm-Meldung geschaltet sein, dass nach Ende des Armaturen-Wechsels die Signalisierung „Ventil AUF“ meldet, damit die Abstell-Armatur wieder geöffnet wird.
Die Armaturen-Gruppen 10.33.1 und 10.33.2 erhalten elektrische Heizungen, die aus den Batterien im Betriebs-Raum gespeist werden. Damit soll die Temperatur über dem Gefrierpunkt gesichert und eine Kondenswasser-Vereisung vermieden werden. Der Eintrag von Wärme in den Wasserstoff-Behälter 10.1 über die Rohrleitungen 10.1.1 und 10.1.2 ist hierbei sehr gering.
Während des Befüllens oder der Entleerung von flüssigem Wasserstoff wird die Beheizung unterbrochen, die Anschluss-Adapter der Schläuche sind dabei von ausreichend dimensionierten Isolations-Manschetten gegen die Umgebung zu schützen.
Die Armaturen-Gruppe 10.33.1 ist frei an der Stirnwand 10.27.1 mit Doppelrohr an die Rohrleitung 10.1.1 angeschlossen. Über diesen Weg werden die Befüllung und Entleerung von flüssigem Wasserstoff ausgeführt. Über die Armaturen-Gruppe 10.33.2 (Rohrleitung 10.1.2) erfolgt der Volumenausgleich (Gaspendel) für den Gasraum im Wasserstoff-Behälter 10.1 bei der Befüllung bzw. Entleerung. Die Ausgasung wird in den Gasraum des Spender-Behälters zurückgeführt 10.33.17. Die Begasung zur Entleerung des flüssigen Wasserstoffes kann einmal

- durch Druck-Auflage von einem dritten Geber über die Armaturen-Gruppe 10.33.2 oder
- bei geschlossener Armaturen-Gruppe 10.33.2 durch Wärme-Eintrag über die elektrisch beheizte Platte 10.1.5 (Verdampfung von Flüssigkeit) zunehmender Gasdruck im Gasraum des Wasserstoff-Behälters 10.1 erzeugt wird, der als Antrieb für den Austrag des flüssigen Wasserstoffes dient.

Während der Befüll- und Entleerungszeiten bleibt die Armaturen-Gruppe 10.33.3 (Regelventil 10.33.8) geschlossen.
Der Boil-Off-Verlust, der durch den Eintrag von Wärme aus der Umgebung des Containers in die Flüssigkeit ständig anliegt, wird über die Rohrleitung 10.1.2 in eine Beheizungs-Kammer 10.33.5 geleitet. Hier erfolgt über eine Temperatur-Regelung die Beheizung des Gasstromes mittels einer elektrisch beheizten Glasplatte 10.33.6. Der Gasstrom wird dabei auf eine Temperatur von ca. 20°C beheizt und durch die Rohrleitung 10.33.7 zur Armaturen-Gruppe 10.33.3 geführt. Hier erfolgt durch das Regelventil 10.33.8 die Druckregelung für den Gasraum im Wasserstoff-Behälter 10.1 außerhalb der Befüll- und Entleerungszeiten. Der erwärmte Boil-Off-Gasstrom 10.33.18 wird der Brennstoffzelle zugeleitet und in elektrischen Strom umgewandelt, der in Batterien gespeichert wird (beide Ausrüstungen in 10 nicht dargestellt).
Die für die Umwandlung von Wasserstoff in elektrischen Strom und Versorgung des Raumes erforderlich Luft wird von dem Ventilator 10.33.9 über einen Schlitz 10.33.12 in die Luft/Wasser-Abscheidekammer angesaugt. Diese ist von der Deckplatte 10.21, der Außenwand 10.30, den Seitenwänden 10.27.1/.2 und den inneren Wänden 10.33.10 und 10.33.11 eingeschlossen. Eine Platte 10.33.12 dient zur Prall-Abscheidung von mitgerissenem Meerwasser, indem die aus dem Schlitz 10.33.13 angesaugte Luft über die Umlenkung um die Platte 10.33.12 geführt wird. Das abgeschiedene Wasser fließt unten aus dem Schlitz 10.33.14 aus. Die Luft wird über die Rohleitung 10.33.15 zum Ventilator 10.33.9 geführt und in den Betriebs-Raum 10.33 geblasen. Es wird dabei ein ausreichender Luftwechsel eingestellt, der sowohl die Abluft der Wasserstoff-Verbrennung und eine mögliche Wasserstoff-Immission über den oben liegenden Schlitz 10.33.16 abführt. Dadurch wird die Belüftung des Raumes gewährleistet (Wärme-Ableitung). Über eine Analysen-Messung für Wasserstoff [QA+] mit einer Signal-Anzeige durch Außenlampe kann die Kontrolle zum Wasserstoff-Verhältnis im Betriebs-Raum 10.33 für die optische Erfassung von außen erfolgen.
Beim Erst-Befüllen nach der Fertigstellung muss der Wasserstoff-Behälter 10.1 mit Stickstoff inertisiert werden, damit Luft-Sauerstoff absolut ausgeschaltet ist. Nach der StickstoffSpülung muss der Wasserstoff-Behälter 10.1 evakuiert werden und danach mit Wasserstoff-Gas auf Normaldruck begast werden, wobei der Stickstoff am Behälter unten abgesaugt werden muss (z.B. Schlauch durch Rohrleitung 10.1.1 oder 10.1.2 oder andere konstruktive Lösung).
Bei dem nachfolgenden Betrieb des Wechsels aus Beladung und Entladung von flüssigem Wasserstoff bleibt die Wasserstoff-Sphäre erhalten, Luft kann beim normalen Betrieb nicht in diesen Raum eintreten, weil die Armaturen 10.33.1, 10.33.2, 10.33.3 senkrecht nach unten weisen. Eine eventuell geringe Immission von Luft in den Behälter beim lang zeitigen Betreiben würde zur Eisbildung im Innenraum des Wasserstoff-Behälters führen, das Eis legt sich am Grund des Behälters 10.1 ab. Eine Entfernung dieser Luft aus dem Behälter kann nur über eine routinemäßige Außerbetriebnahme (Entleerung der Flüssigkeit) erfolgen. Der Wasserstoff-Behälter 10.1 muss dann gemäß der Erst-Inbetriebnahme neu einer Wasserstoff-Inertisierung unterzogen werden. Die Gefahr einer Explosion bei Gegenwart von vereister Luft im Wasserstoff-Behälter 10.1 ist nicht gegeben, weil einmal die niedrige Temperatur von -253°C, weiterhin der Aggregatzustand der Luft in Form von Eis, als auch der sehr geringe Volumenanteil von Luft eine Explosions-Gefahr total ausschließen.
Die Vakuum-Hohlräume 10.2.1 und 10.5.1 sowie 11.6, 12.1.5, 12.22, 13.3.3, 14.11.3 (siehe nachfolgende Beschreibung) sind ebenfalls vor der Evakuierung mit Wasserstoff zu spülen, um die Luft aus diesen Räumen zu entfernen. Hierzu sind absolut dicht verschleißbare Verschraubungen an den äußeren Wänden für Wasserstoff-Eintritt (oben) und Gas-Austritt (unten) anzubringen, durch die diese Spülung erfolgen kann (in 10 u.a. nicht dargestellt, ggf. auch andere konstruktive Lösungen).
Mit der Spülung der Hohlräume wird eine Vereisung durch restliche Luft nach dem Anlegen des Vakuums und der Inbetriebsetzung der Container oder der weiteren nachfolgend benannten Tanks oder Vorlagen mit Flüssig-Wasserstoff vermieden. Diese Spülungen können bei Bedarf jederzeit wiederholt werden. Dies kann jedoch nur in der Anordnung der Rückschlagventile 5.7 als Verschraubung mit geeigneter Vakuum-Pumpe erfolgen. Die Variante der Verschweißung von Rückschlagventil (und Belüftungs-Öffnungen) in den Hohlräumen (Vakuum) ist hierfür nicht geeignet. Sie eröffnet sich vielmehr für die Anwendung beim Bau von Gebäuden u.a.
Die Technologie der Befüllung des Wasserstoff-Behälters 10.1 ist entsprechend folgendem Regime vorgesehen:

- Wasserstoff-Raum drucklos fahren,
- Schließen der Armaturen-Gruppe 10.33.3,
- Anlegen des Geber-Schlauches an Armaturen-Gruppe 10.33.1, Abstellen der elektrischen Heizung,
- Anlegen des Schlauches für den Gaspendel an Armaturen-Gruppe 10.33.2, Abstellen der elektrischen Heizung,
- Öffnen der Armaturen-Gruppe10.33.2,
- Öffnen der Armaturen-Gruppe10.33.1,
- Automatisch Abschaltung der Flüssig-Betankung durch den Stand-Eingriff [LAZ+],
- Schließen der Armaturen-Gruppe 10.33.1,
- Schließen der Armaturen-Gruppe 10.33. 2,
- Öffnen der Armaturen-Gruppe 10.33. 3,
- Einschalten der elektrischen Heizungen für die Armaturen-Gruppen 10.33.1 und 10.33.2, die restliche Flüssigkeit in dem nach unten gerichteten Rohrleitungs-Stück 10.1.1 im Betriebs-Raum wird von der eingetragenen Wärme verdampft.

10.1

10.1.2

10.33.3

10.1.1

10.33.20

10.33.1

10.33.2

Die Technologie der Entleerung des Wasserstoff-Behälters 10.1 folgt entsprechend dem Regime:

- Schließen der Armaturen-Gruppe 10.33.3,
- Anlegen des Nehmer-Schlauches an Armaturen-Gruppe 10.33.1, Abstellen der elektrischen Heizung,
- Anlegen des Schlauches für Druck-Gas von Dritten an Armaturen-Gruppe 10.33.2, Abstellen der elektrischen Heizung,
- Öffnen der Armaturen-Gruppe10.33.1,
- Öffnen der Armaturen-Gruppe10332 - Druck-Aufbau im Gasraum 10.1,
- Automatisch Abschaltung der Flüssig-Entleerung durch den Stand-Eingriff [LAZ-],
- Schließen der Armaturen-Gruppe 10.33.1, Ablegen des Schlauches,
- Schließen der Armaturen-Gruppe 10.33.2, Ablegen des Schlauches,
- Öffnen der Armaturen-Gruppe 10.33.3,
- Einschalten der elektrischen Heizungen für die Armaturen-Gruppen 10.33.1 und 10.33.2.
- Alternative Technologie für Druck-Aufbau:
- . Armaturen-Gruppe 10.33.2 geschlossen,
- . Einschalten der Beheizung 10.1.5,
- . Druck-Aufbau im Gasraum 10.1.

Beim Betreiben des Containers mit Wasserstoff sind die vorgeschriebenen SicherheitsMaßnahmen einzuhalten.
Die Container sind infolge ihrer Dichtheit (Tür 10.32) schwimmfähig. Das bedeutet, dass sie nach einem Über-Bord-Gehen leicht wieder eingefangen werden können. Die Wärme reflektierende Folie 10.31.1 sorgt, ähnlich einem Spiegel, für ein sehr gutes Erkennen der Container im Wasser bei der Luft-Ortung.
Für den Fall des moderaten Seeganges können die Container im Floß-Verband 9.13 über das Wasser gezogen werden. Dabei müssen die Container mit Stoß-Puffern ausgerüstet sein, die ein direktes und zu starkes Glas-Anstoßen gegeneinander vermeiden (Auto-Altreifen o.ä.). Weiterhin sind Spann-Systeme zur Verankerung mehrerer Container im Floß-Verband 9.13 anzulegen (Längs- und seitliche Spannseile sowie Joche zur parallelen Anordnung von Container-Reihen), womit der Verband eingeschirrt und verzurrt werden kann. Ein Rollen der Container (Drehung um die Längsachse) wird somit vermieden.
Die Container könnten bei Bedarf auch auf See gelagert und später aufgenommen werden.
Die Wasserstoff-Container 9.10 eignen sich neben dem normalen Betrieb auch sehr gut als strategisch mobile Tankstellen für Notfälle oder als Ersatzlösung bei Havarie-Situationen.
3.5 Aufstellung der Daten für den ISO-40-Fuß-Container für das Ausführungs-Beispiel

Folgende grob ermittelte Angaben sollen als Beispiel für einen Container für flüssige Gase analog dem ISO-40-Fuß-Container aufgeführt werden: Die Angaben sind nicht relevant als Daten für die Auslegung und sollen nur eine Übersicht ergeben:

Dicke des Glases für die Außenhülle	=	15 mm
Dicke des Glases für den Glas-Innenbehälter	=	15 mm
Dicke des Wasserstoff-Behälters	=	2 mm
Abstand zwischen dem Wasserstoff-Behälter und Glas-Innenbehälter	=	50 mm
Abstand zwischen dem Glas-Innenbehälter und der Außenhülle	=	50 mm
Leermasse des Containers	ca.	11,5 t
Befüllung mit flüssigem Wasserstoff	ca.	3.700 kg
Energie-Inhalt flüssiger Wasserstoff	=	124 MWh
k-Wert (von der Umgebung in den Tank bei Vakuum 0,1%)	ca.	0,004 W/(m^2*K)
Wärmeintrag in den Container (Vakuum)	ca.	190 W
Boil-Off-Verlust	ca.	36 kg/d = 1%/d = 50 kW
Druckanstieg im Gasraum des Wasserstoff-Tanks	ca.	0,25 bar/h
Gesamtmasse des Containers	ca.	15 t
Wasserverdrängung des gesamten Containers	ca.	76 t

Tiefgang des schwimmfähigen Containers

ca.

500 mm

4. Rohrleitungen, FIG. 11
Rohrleitungen aus Glas in Doppelwand-Konstruktion mit eingegossener Bewehrung 1.8, können zu Versorgungzwecken für die verschiedensten Anwendungsfälle in der Industrie und für kommunale Bedürfnisse, für die vorliegende Erfindung aber für den Fern-Transport von flüssigem Wasserstoff über Land eingesetzt werden. Die Vorteile hierbei sind:

- kostengünstige Herstellung und Verlegung,
- frei von Korrosion gegen fast alle Einflüsse, glatte Oberfläche und damit geringerer Druckverlust bei Strömungen,
- sehr geringe Neigung zu Anbackungen oder Ausfällungen aus den strömenden oder ruhenden Medien,
- geringe Wärmeleitung,
- hohe Form-Stabilität.

Die Doppelmantel-Leitungen haben z.B. in der Chemie-Industrie Bedeutung bei der Förderung von Gefahrgütern mit toxischen, brennbaren oder chemisch aggressiven Stoffen Bedeutung. In Gefahrenlagen (mögliche mechanische Havarien der Innen-Rohrleitung) wird eine Sicherheit gegen den Austritt dieser Stoffe aus dem Rohr-Raum 11.5 unmittelbar in die Umgebung vermieden. Der Doppelmantel-Raum 11.6 fängt in diesen Situationen die Gefahrstoffe auf und verhindert das direkte Austreten in die Umgebung. Mit Stutzen (in FIG nicht dargestellt) können diese Stoffe dann gezielt aus dem Doppelmantel-Raum 11.6 ausgetragen werden.
Glas bietet für diese Anwendung vorteilhaft seine Eigenschaft der vielseitigen Resistenz gegen chemische Einflüsse an. Als Ausnahmen hierbei gelten jedoch z.B. die Flusssäure (HF) u.a.
Für die hier beschriebene Anwendung für flüssigen Wasserstoff und weitere flüssige Gase ist zur Minimierung des Wärme-Eintrages die Ausführung als Doppelmantel-Leitung mit Bewehrung 1.8 und Abstützung 10.2.3 (vgl. 10) sowie angelegtem höchsten Vakuum erforderlich.
Beim Transport durch Strömung im Rohr muss der kritische Punkt für den Wasserstoff (ca. 13 bar, -239°C) vermieden werden! Dazu sind Gas-Entnahme-Stellen an erhöhten Stellen der Rohrleitung einzurichten, an denen der Gasdruck aus dem Boil-Off-Aufkommen zielgerichtet unter diesem Wert gehalten werden kann.
Die Flansche 11.1 mit geschliffenen Dichtflächen 11.2 werden aus Glas-Schmelze als maßhaltige Formstücke geformt. Zur Erzeugung einer höheren Festigkeit der Formteile wird Bewehrung 1.8 in die Formteile eingegossen.
Für den Aufbau einer Rohrleitung werden die Flansche 11.1 (11.9.1) mit den Rohr-Ansätzen 11.4.1 für das Innen-Rohr und 11.4.2 für das Außen-Rohr verschweißt. Danach werden sie ohne Dichtungen miteinander verschraubt.
Die Kraft-Ausübung bei der Verschraubung der Flanschverbindung darf nicht über die zulässige Spannung erfolgen (Drehmomenten-Schlüssel).
An einer Seite der Rohrleitung wird das Innenrohr 11.7 auf den inneren Rohr-Ansatz 11.4.1 aufgesteckt und verschweißt.
Danach wird das Außenrohr 11.8 über das Innenrohr 11.7 geführt.
Das Außenrohr 11.8 weist drei Noppen 10.2.3 auf, die beim Schmelze-Formen des Rohres geprägt werden (vgl. 10 und 10A, Position 10.2.2 und 10.8). Sie haben gemäß der Belastung geringe Kontakt-Flächen, um den Wärmedurchgang vom Außenrohr 11.8 auf das Innenrohr 11.7 zu minimieren. Die Noppen sind unter jeweils ca. 60° in der unteren Hälfte des Außenrohres 11.8 angeordnet (11, Schnitt „A - A“).
Die Anzahl der Noppen auf der Länge der Rohrleitung wird entsprechend der Durchbiegung der Doppel-Rohrleitung gewählt.
Das Außenrohr 11.8 wird bis an die vorher geschweißte Flanschverbindung 11.1 rangeschoben, so dass der Rohr-Ansatz 11.4.1 der gegenüberliegenden Flanschverbindung 11.1 frei an das Innenrohr 11.7 angelegt und angeschweißt werden kann. Die Rohr-Ansätze müssen dazu in der Länge entsprechend ausgeführt werden.
Danach wird auf der anderen Innenrohr-Seite 11.4.1 das Innenrohr per Überlappung verschweißt (11.9.1). Das Außenrohr 11.8 wird zwischen den beiden Flanschverbindungen vermittelt und an die beiden Überlappungen 11.4.2 der Rohr-Ansätze angeschweißt (11.9.2). Das Außenrohr 11.8 erhält dabei eine passende Länge, die gewährleistet, dass ein Auflegen auf die beiden gegenüberliegenden Rohr-Ansätze 11.4.2 des zu verbindenden RohrleitungsAbschnittes per Verschieben möglich ist um eine Einfädelung ermöglicht und verschweißt (11.9.2) werden kann.
Bei den Zuordnungen der Innenrohre 11.7 und Außenrohre 11.8 sind jeweils ausreichend große Spalte zu den Rohr-Ansätzen 11.7 gegen 11.8 vorgelegt, so dass für die Verlegung der Rohrleitung auch eine begrenzte axiale Auslenkung sowie die Gestaltung von großen Gelände-Bögen bei der Rohrleitungs-Verlegung erfolgen kann.
Andernfalls können die Rohre 11.7 und 11.8 im Verlauf des Rohrleitungsabschnittes zur Erzielung von Bögen mehrfach in kürzeren Längen gekoppelt werden.
Hierzu werden die Innenrohre 11.7 und Außenrohre 11.8 nicht in einem Stück, sondern in mehreren Stücken angesetzt und die Innenrohre 11.7 sowie die Außenrohre 11.8 mit kurzen Überschiebe-Hülsen überbrückt und verschweißt (in 11 nicht dargestellt).
Die Überschiebe-Hülsen wirken hierbei mit ihren Überlappungen als zusätzliche Versteifung gegen äußeren Überdruck im Raum 11.6, wenn in ihm Vakuum angelegt wird.
Dies erhält dort Bedeutung, wo seitliche oder Höhen-Ausgleiche im Gelände (oder in Anlagen befolgt werden müssen. Einem erhöhten Bedarf an axialem Ausgleich im Gelände bei der Verlegung der Rohrleitung kann hierdurch pariert werden.
Wegen der unterschiedlichen Temperaturen der Medien in den Räumen 11.5 und 11.6 oder außerhalb 11.8 sind Dehnungskompensatoren 11.8.2 aus Glas mit Bewehrung auf die Außenrohre 11.8 aufzuschieben (11.8.1) und zu verschweißen.
Die ausgeführte Wanddicke mit eingeschmolzener Bewehrung bestimmt die Auslegung der Rohrleitung gegen Druck.
Das Schweißen der Rundnähte 11.9.2 auf entfernten Baustellen kann wie folgt ausgeführt werden:
Eine vorgeformte Kammer 11.10 aus Glas, die unten sowie seitlich die Rohrleitung umschließt, wird um den Bereich der Schweißung angelegt (fixieren).
Die Schweißung kann auf 2 Arten durchgeführt werden:

1. Glas-Schmelze 11.12 wird in den Schweißbereich auf einer Seite per Druck eingefüllt, so dass sie auf der anderen Seite aufsteigen kann (Kontrolle der Schweißung).
2. ein oder mehrere Widerstandsdrähte 11.11 werden in den Schweißbereich 11.12 eingelegt,

11.13

₂

Gemäß der in DD 230 915 A beschriebene Doppelmantel-Rohleitungen zur Förderung von verflüssigten Gasen ist auch für den Transport von flüssigem Wasserstoff der Einsatz von Glas als Werkstoff für die Rohrleitung von Bedeutung. Es ist aber erforderlich, die Rohrleitung in Doppelmantel-Konstruktion mit Bewehrung anzuwenden.
Im Zwischenmantel-Raum 11.6 wird über ein Rückschlagventil 5.7 Vakuum angelegt, um höchste Wärme-Dämmung zu erzielen.
Für den Fall, dass das Glas des Innenrohres 11.7 für -253°C nicht geeignet ist, muss eine Verkleidung oder ein Rohr aus Plaste oder Metall (gemäß dem Stand der Technik) im Innenrohr eingesetzt werden (vgl. 10 und „Punkt 3. Container“).
Der Korb ist konisch nach oben erweitert ausgeführt, damit Eis sich nach oben ausbreiten kann (kein Druck-Aufbau bei Vereisung).
Nach Ende der gesamten Montage wird ein Korb 11.15 aus einfachem Glas mit Bewehrung wird parallel mit der Flansch- und Rohrleitungs-Montage angebracht.
Der Korb wird mit Wasser gefüllt. Bei Inbetriebsetzung der Rohrleitung mit flüssigem Wasserstoff vereist das Wasser infolge der Kälte, die vom flüssigen Wasserstoff ausgeht. Infolge des direkten Kontaktes des Wassers mit dem vom flüssigen Wasserstoff gekühlten Flansch (ohne Isolation) gefriert es zu Eis. Dabei wirkt der das umhüllende Eis als großräumige Körper-Dichtung gegen den Austritt von Wasserstoff. Die Wärme-Isolation kann über die Mächtigkeit der Eisbildung (Größe des Korbes 11.15) beeinflusst werden.
5. Kraftstoff-Tanks für flüssigen Wasserstoff (FIG. 12)
Die Ausführungen in „Punkt 3. Container“ bezüglich der Anwendung der Doppelglas-Konstruktion aus Glas mit Bewehrung, Verstrebungen, Versteifungen und Stützen in einer höchst stabilen und schlagfesten Konstruktion sowie dem Anlegen von höchstem Vakuum nach einer Spülung mit Wasserstoff (s. Punkt 3) im Zwischenraum als Konstruktion für Behälter zur Lagerung und für den Transport von flüssigem Wasserstoff treffen auch für Tanks als Betriebsbehälter für mobile Verkehrsmittel und weitere Versorgungs-Systeme zu.
Die Tanks für flüssigen Wasserstoff können angewendet werden für

- alle Verkehrsmittel wie PKWs, Motorräder, LKWs, Lokomotiven, Flugzeuge, Schiffe, technische Arbeitsmaschinen u.a., deren Antrieb den Weg der chemischen Umsetzung des flüssigen Wasserstoffes in Wasser anwenden,
- Energiespeicher für Stromerzeugung, technische Arbeits-Prozesse in der Industrie, Kommunal-Wirtschaft oder im Haushalt.

• für die Lagerung in großen Kugelbehältern,
• für den Transport mittels der ISO-Container 9.10 (10, 10A) oder in Rohrleitungen (s.

„Punkt 4“).
Mit dem Einsatz von flüssigem Wasserstoff als Energie-Basis kann in effizienter und rentabler Weise die bisherige Technologie des Antriebes von Verkehrsmitteln oder anderen Antriebssystemen über fossile Brennstoffe abgelöst werden.
Die Reichweiten für die Verkehrsmittel auf dem Land übersteigen dabei die bisherigen Werte bei den fossilen Kraftstoffen und bei der zukünftigen E-Mobilität (nach bisherigem Stand). Die zurzeit praktizierte Aufladung von Verkehrsmitteln mit rein elektrischen Antrieben über die Steckdose an den öffentlichen Versorgungsstellen hat derzeit hohe Defizite und Nachteile:

- Die bisherigen Batterie-Kapazitäten und die Reichweiten in den Verkehrsmitteln sind noch zu gering, so dass sich der Absatz entsprechender Fahrzeuge verzögert.
- Die Aufladung erfordert in bisher großen Zeiträumen gegenüber der bisherigen Befüllung mit flüssigem oder gasförmigem Kraftstoff (fossilen Ursprungs) sowie auch der äquivalenten Betankung mit flüssigem Wasserstoff.
- Die notwendige Beladung aller zukünftig geplant in Betrieb zusetzenden Verkehrsmittel mit elektrischem Strom würde eine sehr hohe Wartezeit an den Versorgungsstellen nach sich ziehen. Die Versorgung mit Elektro-Energie würde für den jetzigen Fahrzeug-Bestand im Straßenverkehr für Deutschland einen Wert von ca. 75 GW betragen. Diese Vorkehrungen sind bisher ungelöst.
- Für Flugzeuge ist ein rein elektrischer Antrieb ausgeschlossen, da sie auf dem Prinzip des Impulses ausgestoßener Massen mit hoher Geschwindigkeit wirken.
- Für Schiffe ist ein rein elektrischer Antrieb auf der Basis Batterie ebenfalls ausgeschlossen, weil die spezifische Masse Batterie / Energie-Inhalt viel zu hoch und kostenintensiv ist. Der Einsatz von Brennstoffzellen für die Schiffe würde einen hohen Einsatz an seltenen Erden und hohe Kosten nach sich ziehen.

In Punkt 2. auf den Seiten 31 und 32 wurde bereits auf die Problematik der Beladung von Elektro-Mobilen im Land-Verkehr bezüglich des sehr hohen Zeitbedarfs und der dazu erforderlichen Umrüstung der Elektro-Versorgung in der Infrastruktur sowie der erforderlichen Erzeugung der Energie-Menge und -Bereitstellung hingewiesen. Diese Rekonstruktion könnte nur bedingt und langsam erbracht werden, der Makel der hohen Beladungszeit bleibt erhalten!
Der neuen Technologie mit reinem Elektro-Antrieb stehen noch für lange Zeit große Probleme entgegen. Ein umfangreicher Betrieb von Elektro-Mobilen für die Zukunft wird aus diesen Gründen nicht möglich sein.
Der Antrieb von Verkehrsmitteln, Arbeitsmaschinen u.a. Systemen mit flüssigem Wasserstoff kann über den Weg der Brennstoffzelle oder über Verbrennungsmotor erfolgen.
In den beiden beschriebenen Verfahren entsteht Wasser als Abprodukt. Dieses Wasser kann für alle Anwendungen als Kondensat vorteilhaft gesammelt werden und Verwendung finden für die Wasserversorgung z.B. auf Schiffen und in anderen Bereichen. Das hat vor allem in Zeiten oder Gegenden mit unterversorgter Wasser-Bereitstellung Bedeutung z.B. für die Trinkwasser-Versorgung (Erzeugung ca. 1 Liter pro 5 km Fahrt bei nominaler Fahrtleistung von ca. 50 kW).
Mit der Einrichtung von großen Kugel-Bunkern (in Doppelwand-Konstruktion aus Glas mit Bewehrungen, Stützen, Versteifungen und Verstärkungen) für flüssigen Wasserstoff als Kraftstoff könnten zentrale Sammel-Lager an Land zum Kraftstoff-Vertrieb von flüssigem Wasserstoff aufgebaut werden. Der Boil-Off-Verlust würde sich hierbei spezifisch verringern und kann zur Erzeugung von elektrischem Strom für den örtlichen Bedarf eingesetzt werden.
Für das Beispiel eines PKW soll die Anwendung des Wasserstoff-Tanks als Lösung für ein erläutert werden (12). Der Aufbau basiert auf den Ausführungen in „Punkt 3. Container“:

- Der Tank 12.1 ist in Doppelglas-Konstruktion mit Bewehrung [12.2.1 und 12.3.1] aufgebaut.
- Im Inneren ist zusätzlich der Wasserstoff-Behälter 12.1 aus geeignetem Material zur Lagerung von flüssigem Wasserstoff bei einer Temperatur von -253°C angeordnet. Dieser kann im Abstand 12.1.2, (analog 10.2.1/10.2.2 und 10.8) am Glas-Innenbehälter 12.2 abgestützt oder direkt auf dessen Innenwand als Beschichtung aufgelegt sein (12.1.3).
- Der Einsatz des Wasserstoff-Behälters aus geeignetem Material ist notwendig, wenn das Glas für flüssigen Wasserstoff nicht in direktem Kontakt eingesetzt werden kann. Es kann aber auch eine Kombination des Einsatzes von für flüssigen Wasserstoff geeignetem modifiziertem Glas bei der Konstruktion herangezogen werden.
- Über den Glas-Innenbehälter 12.2 wird ein Glas-Außenbehälter 12.3 angeordnet, der mittels der Abstützungen 12.1.4 (analog 10.2.2/10.2.3 und 10.8) den Glas-Innenbehälter fixiert. Über diese Abstützungen werden die statischen und dynamischen Kräfte beim Fahren des Fahrzeuges aufgenommen und an seine Befestigung im Fahrzeug weitergeleitet.
- Der Tank sollte vorteilhaft überall abgerundet sein, um Stöße bei Unfällen besser ableiten zu können.
- Der Wasserstoff-Behälter 12.1 erhält je einen Flüssig-Einfüll-Stutzen 12.13. (Einzelheit „Y“) und Gas-Austritts-Stutzen für den Wasserstoff zur Brennstoffzelle oder Motor. Der komplett gefertigte und nach unten gebogene Flüssig-Einfüll-Stutzen in Doppelglas-Konstruktion wird analog den Ausführungen in Punkt „3. Container“ ausgeführt und am Wasserstoff-Behälter 10.1.1 (10A, Einzelheit „W“) über einen Dehnungs-Kompensator (s. 10.1.3) eingedichtet (in 12 nicht dargestellt).

12.8

10.1.1

- Der Glas-Innenbehälter 12.2 wird vorteilhaft in 4 Viertel-Schalen mit geeigneten Abrundungen gegossen. Der Ein- und Ausfüll-Stutzen 12.13 wird per Doppelrohr an die Öffnungen der Viertelteile des Glas-Innenbehälters 12.2 angesetzt und verschweißt. Die Führung der Ein- und Ausfüll-Stutzen durch den Glas-Innenbehälter 12.2 und der Anschluss an den Wasserstoff-Behälter 12.1 erfolgt analog den Ausführungen in „Punkt 3. Container“.
- Die Ein- und Ausfüllstutzen 12.13 werden mit Versteifungen 12.13.1 und 12.13.2 am Glas-Außenbehälter 12.3 verschweißt, um im Fall eines mechanischen Schlages ein Abbrechen der Stutzen von ihren Schweißungen am Glas-Außenbehälter zu vermeiden.
- Der Tank muss eine absolute Bruch-Festigkeit gewährleisten ähnlich den Bestimmungen für Black Boxen im Flugwesen.
- Verstrebungen 12.14 im Wasserstoff-Behälter 12.1 versteifen den Innenraum gegen Stöße von außen. Die Ableitung dieser Kräfte gegen den Glas-Innenbehälter 12.2 und weiterhin den Außen-Behälter 12.3 erfolgt über die Federn und Stützen analog 10.2.1, 10.2.2, 10.2.3 und 10.8 (10 und 10A).
- Der Wasserstoff-Behälter 12.1 kann entfallen, wenn der flüssige Wasserstoff bei Eignung des Glases in direktem Kontakt (Bemerkungen in Punkt „3. Container“) im Glas-Innenbehälter 12.2 gelagert werden kann.
- Der Tank ist in optimal flacher Ausführung zu gestalten. Er wird in einem unter und außerhalb des Fahrgastraumes befestigtem Kasten 12.15 formschlüssig eingelagert und per eingegossenen Schrauben 12.21 festgeschraubt.
- Die Schrauben 12.21 werden dabei vor dem Schmelze-Formen des Glas-Außenbehälters 12.3 eingebracht und vorher mit der Bewehrung fix verbunden (in FIG. nicht dargestellt).
- Der Kasten 12.15 ist am Rahmen absolut fest verstrebt (12.15). Er wird dabei gegen äußere Einwirkungen gesichert. Bei einem möglichen Unfall muss ein Losreißen von der Verankerung am Fahrgestell verhindert sein. Damit soll die Gefahr eines Austrittes von Wasserstoff bei einem schweren Unfall mit Zerstörungen vermieden werden. Ein darüber hinaus evtl. möglicher Abriss des Tankes aus seiner Verankerung wird von einem Schnellschluss-Ventil 12.16 zum Schnell-Absperren des Wasserstoff-Stromes ausgeführt.
- Der Kasten 12.15 kann in seiner Höhe leicht in den Fußraum des Fahrgastraumes reichen, wodurch eine Erhöhung des Tank-Inhaltes erreicht werden kann.
- Weitere Sicherheits-Maßnahmen müssen vom Konstrukteur bzw. den Verkehrs-Behörden getroffen werden.
- Die Wärmestrahlung von außen wird verhindert mit Aluminium-Folie 12.5.1 und 12.5.2, die auf den Glas-Innenbehälter und Glas-Außenbehälter aufgebracht wird. Eine Isolation 12.6 aus Wärmedämm-Material wird über den Glas-Außenbehälter 12.3 verlegt, damit restliche Kälte nicht in den Fahrgastraum gelangen kann.
- Der Arbeitsdruck im Tank muss in geringem Betrag höher sein als der Druckverlust der Gas-Strömung bis zur Rektion in der Brennstoffzelle oder in die Ansaugung im Wasserstoff-Motor.
- Eine Heizung 12.20 in der Form von Heizdraht, der in Glas eingegossen ist, wird von der Batterie angesteuert, wenn der Förderdruck im Tank abfällt. Die eintretende Beheizung verdampft flüssigen Wasserstoff, wobei der Druck im Tank steigt.
- Der Wärmeübertrager 12.19 mit elektrisch beheizten Platten aus Glas (eingeschmolzene Heizdrähte) heizt das tiefkalte Gas aus dem Tank vor dem Eintritt in die Verbrennung vor. Er ist in ein Gehäuse aus Glas fixiert, das dicht und fest am Tank verschweißt ist (12.13.2). Der Anschluss als Doppelwand für den Wasserstoff zum Wärmeübertrager 12.19 ist am Glas-Außenbehälter 12.3 angeschweißt (Verstärkung 12.13.2). Ein Dehnungs-Kompensator am Wasserstoff-Behälter 12.1 (analog 10A, Pos 10.1.3) sorgt für den Ausgleich der Temperatur-Schwankungen zwischen Außentemperatur und -253°C im Wasserstoff-Behälter 12.1 gegenüber der Temperatur unter den HerstellungsBedingungen.
- Der Boil-Off-Verlust im Tank muss zur Brennstoffzelle geleitet werden. Hier wird aus ihm Strom erzeugt, der in dem Batterie-Satz gespeichert wird. Die erforderliche Frei-Kapazität der Batterien vor Beginn des Transportes muss dabei logistisch eingeplant werden. Für den Fall, dass ein Überdruck im Wasserstoff-Behälter entstehen sollte, kann dieser nach seiner Erwärmung im Wärmeübertrager 12.19 über ein Überdruckventil 12.17 gesichert ins Freie abgeleitet werden (konstruktive Vermeidung des Einströmens in den Fahrgastraum, Sicherheits-Vorschriften beachten!).
- Der Einfüll-Stutzen erhält einen Verschluss 12.18 aus wärmedämmendem Material, der den Einfüllkanal dicht verschließt. Eine Isolations-Manschette (in 12 nicht dargestellt), die nach der Betankung über den Einfüll-Stutzen gestülpt wird, verringert den Wärme-Eintrag während der Fahrt.
- Der Wasserstoff wird über eine Doppelrohr-Leitung als Gas durch die Glas-Gehäuse des Innen- und Außen-Behälters in den Wärmeübertrager der Verbrennung geführt.
- Für den Sommer-Betrieb kann das kalte Wasserstoff-Gas aus dem Wasserstoff-Behälter auch für die Klimatisierung des Fahrgast-Raumes eingesetzt werden. Dazu ist eine entsprechende Wärme-Übertragung der angesaugten Außenluft am kalten Wasserstoff-Gas einzusetzen.
- Beim Tanken wird die Tank-Pistole von unten an den Einfüll-Stutzen angelegt. Der Grund für diese Ablenkung nach unten liegt in der Absicht, ein Einströmen von Luft in den Tank unbedingt zu vermeiden.
- Der Sitz des Stutzens mit dem Ausfluss-Stutzen des Befüll-Schlauches hat eine konische Passung, so dass eine dichte Verbindung vorliegt. Damit kann ein Ausströmen von Wasserstoff beim Betanken und zusätzlich eine Kondensation von Luft-Wasser an der Pistolen-Mündung stark reduziert werden.
- Der Befüll-Schlauch ist in Doppelmantel-Ausführung aus geeignetem flexiblem Material anzuwenden. Das Material muss eine Verträglichkeit für die Temperatur von -253°C aufweisen. Im Doppelmantel-Raum ist ein möglichst hohes Vakuum anzulegen. Die äußere Oberfläche wird mit einer elektrischen Beheizung belegt, wobei auf der äußeren Oberfläche und am konischen Ausfluss-Stutzen des Schlauches stets eine Temperatur oberhalb der Kondensation der Luftfeuchtigkeit gewährleistet wird.
- Beim Tanken sorgt eine Standmessung [LAZ+] für das Abschalten der Kraftstoff -Zufuhr, wie das bereits bei den Vorrichtungen für flüssige Treibstoffe im Stand der Technik praktiziert wird.
- Beim Tanken mit flüssigem Wasserstoff kann gemäß Literatur-Angaben davon ausgegangen werden, dass entstehende Lachen sich sehr schnell in der Umgebung verteilen. Die tiefe Temperatur des entweichenden Wasserstoffes hat eine sehr geringe Reaktionsfreudigkeit. Die Risiken bei der Handhabung sind allgemein bekannt. Sie werden als gering eingestuft. Trotzdem müssen die Sicherheits-Vorschriften eingehalten werden.
- Die Tankstellen werden vorteilhaft in 40-Fuß-Containern mit flüssigem Wasserstoff beliefert.
- Eine weitere Möglichkeit ist die direkte Nutzung von Containern 9.10 als operative Tankstelle nach Anlieferung im Tausch gegen die entleerten Container.
- Beim Betrieb des Containers als Tankstelle sind die entstehenden Boil-Off-Verluste, die im Betriebs-Raum des Containers in elektrischen Strom umgesetzt werden, einer Verwendung zuzuführen.
- Für die Versorgung einer Tankstelle mit flüssigem Wasserstoff per 40-Fuß-Container können überschlägig folgende Werte vorgestellt werden:

. Betankung von	=	150 PKW pro Tag
. maximale Leistung der PKW	=	150 kW
. mittlere reale Leistungsaufnahme bei 110 km/h	ca.	30 % (ca.50 kW). hierfür er-
forderliche Versorgung für die Tankstelle	ca.	0,5 Container pro Tag

- Die Ausführung eines Tanks für flüssigen Wasserstoff soll, stellvertretend und analog für alle oben genannten Anwendungsfälle, am Beispiel eines PKW vorgestellt werden. Folgende Daten können herangeführt werden:

. äußere Länge des Tanks		= 2.200 mm,
. äußere Breite des Tanks		= 1.150 mm,
. äußere Höhe des Tanks		= 250 mm,
. Dicke des Vakuum-Raumes	=	30 mm,
. Füll-Volumen des flüssigen Wasserstoffes im Tank	=	430 Liter,
. max. Leistung des PKW laut Konstruktion	=	150 kW,
. Verbrauch bei mittlerer Leistung des PKW von 70 kW	ca.	28 Liter/100km,
. Fahrleistung des PKW mit dem Tankinhalt	> 1.500 km.

Dieses Ergebnis stellt eine absolut emissionsfreie und kostengünstige Alternative zu den bisherigen Treibstoff-Antrieben für die PKW auf fossiler Basis dar und überbietet die Effizienz gegenüber den E-Mobilen.
Die Betankung kann verglichen mit dem Stand der Technik in der gleichen Zeit an den bestehenden Wasserstoff-Tankstellen erfolgen. Die erforderliche Umrüstung dieser Tankstellen beträgt eine moderate Umstellung von bisher fossilen Kraftstoffen auf den Flüssig-Wasserstoff.
Die Verkehrsmittel sollten mit einem Brems-Generator zur Erzeugung und Rückgewinnung von elektrischem Strom für den Batterie-Satz beim Abbremsen und Bergabfahren ausgerüstet sein.
Der Antrieb der Fahrzeuge mit flüssigem Wasserstoff kann über folgende Wege ausgeführt werden:

• Flüssig-Wasserstoff im Tank → Vergasung im Gasraum → Erwärmung des Gases im WÜ 12.19 → Brennstoffzelle → Strom-Erzeugung (ggf. Batterie) → Elektromotor → Antrieb,
• Flüssig-Wasserstoff im Tank → Vergasung im Gasraum -> Erwärmung des Gases im WÜ 12.19 → Kolben-Motor → Pleuel und Getriebe → mechanischer Antrieb,
• Flüssig-Wasserstoff im Tank → Vergasung im Gasraum → Erwärmung des Gases im WÜ 12.19 → Wankel-Motor oder andere Kreislauf-Motoren → Generator → elektrischer Strom → Elektro-Motor für Antrieb,
• Flüssig-Wasserstoff im Tank → Vergasung im Gasraum → Erwärmung des Gases im WÜ 12.19 -> Wankel-Motor (o.a.) → Getriebe → mechanischer Antrieb.

Bei dem Einsatz von Verbrennungsmotoren werden die erhöhten Kosten und der Einsatz von seltenen Erden für die Brennstoffzellen eingespart. In Abhängigkeit der Verbrennungstemperaturen in den Motoren kann der Einsatz von Keramik in den Verbrennungs-Motoren geplant werden (Kolben und Wankel o.a.). Die Verringerung der Verbrennungstemperatur muss dabei als zukünftiges Thema noch weiterbearbeitet werden.
6. Karosserie-Bau
Die Möglichkeit einer Anwendung der Doppelwand-Konstruktion aus Glas mit Bewehrung, Stützen, Verstrebungen und Versteifungen unter Hinzuziehung des Vakuums kann für das große Gebiet des Karosseriebaus in Augenschein genommen werden und würde ökonomische Vorteile gegenüber der bisherigen Bauweise erbringen. Diese Möglichkeit sollte recherchiert, überprüft und darüber entschieden werden.
Hierbei können folgende Anwendungs-Bereiche angeführt werden:

- Schienenfahrzeuge für den Personentransport (ggf. auch Gütertransport) . Brände sind gegenüber den bisher angewendeten Materialien und Wärmedämmung in hohem Maße gehindert,
- . die Vorteile der Wärme- und Schalldämmung bieten einen höheren Komfort für die Fahrgäste,
- . die Fertigung der Karosserien kann per Schmelze-Formen in Gesenken sehr preiswert erfolgen,

- Flugzeuge
- . Die Haupt-Elemente des Flugzeuges wie Flugzeugrumpf, Flügel und das Trägersystem wären geeignete Objekte, eine Substitution der bisherigen Lösungen durch den Einsatz von bewehrtem Glas in Doppelwand-Konstruktion durchzuführen.
- . Die Synergie bei der Einbeziehung der Eigenschaften des Glases würden zum Tragen kommen,
- . die Anwendung von Glas in seiner Doppel-Konstruktion kann neue Effekte auslösen, die einen Gewinn beim Flugbetrieb erbringen (s. nachfolgende Ausführungen).
- Schiffe
- . Bei Schiffen sind ebenfalls mehrere Möglichkeiten gegeben, eine Anwendung der vorgestellten Lösung einzuführen (s. nachfolgende Ausführungen).

6.1 Flugzeuge
Der Einsatz von Glas in Doppelwand-Konstruktion mit eingeschmolzener Bewehrung und Abstützungen kann im Wesentlichen für die einzelnen Elemente der Flugzeug-Konstruktion angesetzt werden (13):

- Trägersystem 13.1, bestehend aus
- . den Längs-Trägern 13.1.1, die in Doppelwand-Konstruktion analog 3, Pos. 3.3 (in veränderten Abmessungen) aufgebaut sind und als Skelett für das gesamte Flugzeug dienen,
- . Ring-Trägern 13.2, über die Länge verteilt, ausgeführt als Doppelwand-Rippen, die senkrecht zur Längsachse an die Längs-Träger 13.1.1 angeordnet und verschweißt werden,
- . Quer-Trägern 13.1.2, verbunden mit dem Trag-System 13.1, 13.2, die zur Aufnahme der vorderen und hinteren Flügel 13.3 angeordnet werden, wobei am vorderen Aufnahme-Träger 13.1.3 das Fahrwerk des Flugzeuges und an den vorderen und hinteren Quer-Trägern 13.1.2 die Flügel 13.3 befestigt werden.
- Rumpf 13.4
- . als Doppel-Rohr 13.4.1 und 13.4.2 ausgebildet und mit Bewehrungen 13.4.3 belegt,
- . aus Zargen aus mehreren einzelnen Segmenten im Umfang addiert und zusammengeschweißt,
- . bei der Montage der Zargen als Schüsse zur Bildung des Rumpfes verschweißt,
- . dabei die einzelnen Schüsse, jeweils für das Außenrohr 13.4.1 und das Innenrohr 13.4.2, bei versetzten Längsnähten (gemäß Behälterbau, mit angefügten Grundringen analog 10A, Einzelheit „Y“) verschweißt (13.5),
- . Stützen 3.3 (3, Einzelheit „X“) zwischen dem Außen- und Innen-Rohr, die die Verbindung und Breite des Raumes 13.4.3 für das Doppel-Rohr 13.4.1 und 13.4.2 bilden,
- . Arbeitsöffnungen 13.7 mit Tür, die einen Zugriff für den Zwischenraum 13.4.3 im Doppel-Rohr ermöglichen,
- . ggf. Stutzen 13.8 in Außenrohr (unten) zum Vakuum-Saugen während des Fluges.

Das Vakuum kann während des Fluges über einen Saugstrahler, am Stutzen 13.8 angeschlossen (in 13 nicht dargestellt), erzeugt werden, indem die außen wirkende Flug-Strömung als Treibstrahl den Doppel-Raume evakuiert. Bei einer Fluggeschwindigkeit von 950 km/h in 10.000 m Höhe wird ein Vakuum von ca. 90 % erzielt (0,13 bar(a)). Alle Zwischenräume im Doppel-Raum-System können für das Vakuum miteinander verbunden werden.

Es besteht auch die Möglichkeit, hohes Vakuum per Pumpe anzulegen und über ein Rückschlag-Ventil 5.7 eine gesteuerte Evakuierung zu betreiben.
Bei der Auswahl der Varianten ist zu beachten, dass vor Zugang zum Doppel-Raum 13.4.3 im Rumpf die Druckentlastung erfolgen muss.
Im Doppel-Raum 13.4.3 können Versorgungsleitungen 13.9 durch verschließbare Durchbrüche 13.10 verlegt werden. Ein Zugang zu den Versorgungsleitungen erfolgt über eine Tür 13.7.
Befestigungs-Sockel 13.11 werden vorteilhaft in Verbindung mit den Stützen verschweißt. Sie dienen, ggf. mit angeschlossenen Brücken, zur Befestigung von Ausrüstungen für die Ausstattung des Flugzeuges.
Fenster und Türen 13.12 werden als kompakte Systeme mit Faschen 13.13 in die Doppel-Rohr-Konstruktion eingeschweißt, in die Zwischenräume der Scheiben wird Vakuum angelegt.
Die Profilierung des Rumpfes als Doppel-Rohr-Konstruktion mit Bewehrung Abstützung und ggf. Versteifungen sowie die geschlossene Schweiß-Verbindung des Rumpfes gewährleisten eine sehr hohe Festigkeit und Formstabilität sowie absolute Sicherheit vor möglichem außenliegenden Feuer (z.B. Triebwerke), die Gefährdung im Fahrgastraum kann lediglich durch einen Brand intern vorliegender Materialien ausgehen.
Infolge des dicht geschweißten Rumpfes und der Flügel und mit deren Formstabilität besteht eine Schwimm-Fähigkeit des Flugzeuges bei einer Wasserung auf hoher See nach einer möglichen Havarie. Ein Abtauchen des Flugzeuges bei Unversehrtheit des Rumpfes und der Flügel ist ausgeschlossen, ein Eindringen von Wasser in die Kabine ist bei dicht geschlossenen Türen unmöglich.
Im Fahrgastraum wirkt eine hohe Verringerung des Lärms infolge des Vakuums im Doppel-Raum 13.4.3 des Rumpfes, der Lärm von den außen liegenden Triebwerken wird gedämpft.

- Flügel 3
- . Sie werden in 2 parallel gebogen ausgeführten Glas-Flächen 13.3.1 für die obere und 13.3.2 für die untere Flügelfläche mit eingeschmolzener Bewehrung aus Segmenten komplettiert und mit den Abstützungen 13.6.2, gemäß den Ausführungen 10.2.2, 10.2.3 sowie 10.8 (siehe 10 und „Punkt 3. Container“) verankert, wodurch das Profil des Flügels ausgebildet wird.
- . Das System der oberen und unteren Flügel-Decken 13.3.1 und 13.3.2 wird abgestützt mittels Stützen analog der Ausführung in 3, Pos. 3.3.
- . In die jeweils oben liegenden Flächen 13.3.1 der Flügel und ggf. des Rumpfes 13.4 werden beim Schmelze-Formen, kurz unter der Glas-Oberfläche liegend und zur Atmosphäre gerichtet (13, Einzelheit „Y“), Heizdrähten 13.17 eingelegt. Sie dienen zur Oberflächen-Beheizung zum Abtauen von Eis und Schnee im Winter vor dem Start. Die Heizdrähte 13.17 sind radial von der vorderen Flügel-Kante zur hinteren über die oben liegende Flügel-Fläche angebracht, dabei werden die Versorgungsleitungen 13.18 für den elektrischen Strom als parallele Verteilerschienen an den jeweiligen Kanten der Flügel verlegt. Die Verlegung der Heizdrähte kann auch längs der Flügel oder auf andere Weise erfolgen und elektrisch geschaltet werden.
- . Die Heizdrähte 13.17 wirken als Beheizung der Tragflächen bei starken Winter-Einflüssen. Sie ermöglichen an jedem Flughafen das automatische Abschmelzen von Schnee und Eis ohne weiter erforderliche Ausrüstungen, das Abtauen wird aus der Energie des Wasserstoffes über eine Brennstoffzelle (Batterie-Satz) ermöglicht, Die eingetragene Wärme erzeugt eine geschmolzene Schicht (Wasser). Darauf kann durch Hangabtriebskräfte infolge der gekrümmten Oberfläche die darüber liegende Schicht Eis und Schnee nach unten rutschen (ggf. mechanisch abstoßen).
- . Die Doppel-Flächen 13.3.1 und 13.3.2 der Flügel 13.3 werden beidseitig mit End-Stößen 13.13 verschweißt, dabei eine Füllung 13.15 aus Glas-Schmelze mit Bewehrungs-Armierung 13.15.1 wird eingegossen.
- . Die Flügel werden komplettiert und mit einer Decklage 13.16 aus Schmelze an der vorderen und hinteren End-Kante der Flügel verfüllt (Einlage der Verteilerschiene 13.18 für die Oberflächen-Beheizung 13.17).
- . Schweißnähte auf den Flügel-Oberseiten müssen beim Auftragen geglättet werden,
- . In die Zwischenräume 13.3 der Flügel wird mittels Rückschlagventilen 5.7 höchstes Vakuum angelegt, das Vakuum minimiert die Wärmeleitung von der Atmosphäre in den flüssigen Wasserstoff im Raum 13.3.
- . Die Flügel werden an die Aufnahme-Träger 13.1.3 angeflanscht.
Die konstruktiv ausgeführte Profilierung der Flügel im Zusammenhang mit den geschlossenen Schweiß-Verbindungen gewährleisten eine sehr hohe Festigkeit und Stabilität der Flügel.
- Tanks für flüssigen Wasserstoff Der Aufbau der Tanks ist analog den Ausführungen in „Punkt 3. Container“ gestaltet (in 13 nur vereinfacht dargestellt). Sie sind einmal unter dem Boden der Passagier-Kabine 13.19.1 und zum anderen in den Flügeln 13.19.2 untergebracht und ggf. in mehreren Einzeltanks aufgeteilt, die miteinander verbunden sind. Der verdampfende Wasserstoff (Boil-Off-Verlust) sammelt sich als Gas über der Flüssigkeit und kann nach Erwärmung zu den Triebwerken geleitet bzw. über Brennstoffzellen zu elektrischem Strom umgewandelt werden. Der Wasserstoff-Gasbedarf für den Antrieb im Tank kann mittels einer elektrischen Beheizung mit Regelung (analog 10.1.5, in 13 nicht dargestellt) gezielt verdampft werden. Der Gasdruck im Tank überwindet die Strömungsverluste in der Rohrleitung zu den Antriebs-Maschinen oder Brennstoffzellen.

Im Rumpf wird unten über den Tanks 13.19.1 zusätzlich eine Doppelwand-Decke 13.20 aus Glas (analog 3, Pos. 3.3) als Boden für den Passagier-Raum aufgelegt, um die Wärmedämmung zum Innenraum zu gewährleisten.
Ein Brand der Turbinen kann sich nicht in den Passagier-Kabine übertragen.
Bei Einsatz von flüssigem Wasserstoff beträgt bezüglich des Energie-Inhaltes die erforderliche Masse ca. 30% der vergleichbaren Masse des Kerosins. Dies erlaubt eine entsprechend höhere Nutzlast für den Flug.
Beim erforderlichen Ablassen von Kraftstoff während des Fluges entstehen keine Umwelt-Probleme.
Bei der Verbrennung entstehen kein CO₂ und Feinstaub und es werden keine toxischen Stoffe ausgestoßen (entgegen der Anwendung von Kerosin).
Alle Ausführungen in diesem Kapitel „Flugzeuge“ sind Vorschläge für die Gestaltung und Fertigungstechnologie bei Anwendung der erfinderischen Lösung. Sie sollen hier die Machbarkeit der Idee und der Konstruktion aus der Sicht des Erfinders vorstellen.
Eine technische Realisierung muss von Konstrukteuren erarbeitet und von Behörden genehmigt werden.
Die Fertigung der Flugzeuge ist mit dem Verfahren der Schmelz-Formung und dem Schmelz-Schweißen sehr rationell und bewirkt eine schnelle und kostengünstige Herstellung der Flugzeuge. Der manuelle Arbeitsaufwand verringert sich in erheblichem Maß gegenüber den bisherigen Technologien. Mit der Erarbeitung äußerst maßgerechter Gesenke und Stempel für die Segmente der Elemente und Baugruppen können die aerodynamischen Notwendigkeiten und Eigenschaften gut realisiert werden. Die Anwendung der Schmelz-Formung ist für die Serienproduktion für gleiche Flugzeug-Typen sehr rationell.
Das Glas kann als sehr biegefestes Material und in der hier vorgestellten Konstruktion, bei höherer Dicke gegenüber den Metall-Flügeln, eine erhöhte Stoß- und Bruch-Sicherheit gewährleisten. Aktuelle Meldungen über vergangen aufgetretene Risse in den Flügeln können so bei der Glas-Doppelwand-Konstruktion in Verbindung mit Bewehrung und Stützen nicht auftreten.
Für erhöhte Anforderungen ist der Einsatz von modifizierten Glassorten zu prüfen.
Es ist zu untersuchen, ob durch eine Aufrauhung der Flügel- und Rumpf-Oberfläche (Haifisch-Haut) bei der Schmelze-Formung der Luftwiderstand verringert und somit eine Einsparung von Kraftstoff erzielt werden kann.
Zur Erfassung des Flugzeuges mit Radar muss nachgeprüft werden, ob Metall-Einlagen für eine exakte Messung erforderlich werden.
Folgende überschlägige Daten können nachfolgend für die Ausführung eines Flugzeuges in Anwendung der erfinderischen konstruktiven Lösung als Doppelwand-Konstruktion aus Glas mit Bewehrung, Stützen, Verstrebungen und Abstützungen und Anlagen von Vakuum sowie in Verbindung mit der Anwendung des Treibstoffes Flüssig-Wasserstoff herangeführt werden.
Im Vergleich mit dem Passagier-Flugzeug A 380 und bei Ansatz von veröffentlichten Daten für A 380 könnten folgende Ergebnisse aufgeführt werden:

Für das Flugzeug in dem vorgestellten Konzept in Glas-Doppelwand-Konstruktion mit:

. Dicke des Glas-Außenrohres für den Rumpf 13.4	= 8 mm
. Dicke des Glas-Innenrohres für den Rumpf 13.4	= 6 mm
. Dicke der Glas-Platten für die Flügel 13.3	= 6 mm
. Heizleistung für die elektrische Tragflächenbeheizung	ca. 300 kW für ca. 10 min.
. Basis Flug-Strecke	= 15.000 km

resultieren zu A 380 (Daten aus dem Internet) folgende Werte für Wasserstoff im Vergleich zu Kerosin bei gleichem Energie-Inhalt von ca. 3 GWh:

. Leergewicht	ca. gleich hoch
. Verringerung der stöchiometr. Ansaug-Luftmenge auf	ca. 82 %
. Einsparung Kraftstoff (Wasserstoff) bei gleichem Schub auf	ca. 40 % (gleicher Impuls!)
. Verringerung bei Einsatz Wasserstoff gegen Kerosin um	ca. 164 Tonnen
. Eintauchtiefe des Flugzeuges bei Wasserung	ca. 1 m

6.2 Schiffe FIG. 14 + 15
Der Antrieb im Schiffsverkehr erfolgt in der heutigen Zeit fast ausschließlich mit Schweröl als Treibstoff. Dieses ist häufig mit toxischen Aditiven belastet und bewirkt den Ausstoß von Abgasen mit Kohlendioxid und hoch belastenden Schadstoffen.
Um die Substitution dieser fossilen Brennstoffe durch flüssigen Wasserstoff zu ermöglichen, müssen für Schiffe, wie bereits im „Punkt 6.1, Flugzeuge“ beschrieben, Tanks, den Ausführungen in „Punkt 3. Container“ entsprechend, angewendet werden.
Die Betankung der Schiffe als Tank- sowie Fracht-Schiffe oder Schiffe im Tourismus-Verkehr mit flüssigem Wasserstoff muss in den Windparks auf den weltweiten Routen erfolgen (s. „Punkt 2. Off-Shore-System“).
Die Betankung kann dabei aus Lager-Tanks in Form von großen Kugel-Bunkern erfolgen, gestaltet in Doppelwand-Konstruktion aus Glas mit Bewehrung, Abstützungen, Versteifungen und Vakuum im Hohlraum (analog „Punkt 2. Off-Shore-System“ und „Punkt 3. Container“).
Alternativ kann das Betanken mit flüssigem Wasserstoff auf der Fahrt auch über Container 9.10 erfolgen, die per Kran an Bord gehievt, und dann an die Übergabe-Rohrleitung auf dem Schiff angeschlossen werden. Die entleerten Container werden von den Tankstellen auf See zurückgenommen.
Die Außen-Wände 14.1 und Innen-Wände 14.2 werden in Doppelglas-Konstruktion mit eingeschmolzenen Bewehrungen, verbunden mit Stützen 14.3 (analog 3, Pos. 3.3), Verstrebungen und Versteifungen, ausgeführt.
Hierbei kommen die positiven Eigenschaften des Glases vorteilhaft zur Anwendung:

- Die Stoß-, Riss- und Formfestigkeit des Glases mit Bewehrung sind in Verbindung mit hoher Wanddicke sehr vorteilhaft gegen Bruch bei Stoß-Belastungen (z.B. Havarien auf See). Ein hier angesetzter Vergleich der Einsatz-Masse von Stahl zu Glas würde sich bei einem Ansatz für die Wanddicke von Stahl von 15 mm eine äquivalente Dicke des Glases von 45 mm ergeben (Masse-Verhältnis = 1/3). Mit diesem Ergebnis könnte die Schiffswand aus Glas in Doppelwand-Konstruktion ungefähr in die Splittung von 2 mal 22 mm Wanddicke aufgelöst werden. Ohne eine sorgfältige Berechnung für diese Auslegung in Glas anstellen zu wollen, erscheint eine solche Dimensionierung durchaus real. Das Verhältnis der Material- und Herstellungs-Preise sowie die fertigungstechnischen Vorteile neigen sich zugunsten der Variante Glas-Doppelwand-Konstruktion.
- Die Wasser- und Wetter-Beständigkeit des Glases minimieren die Wartungsarbeiten bei der Vermeidung von Korrosion durch das Meereswasser. Notwendig wiederholte Lackierungen können entfallen.
- Anbackungen von Meerestieren (Muscheln u.a.) an der Unterwasser-Wandung 14.1 sind wegen der glatten Oberfläche sehr eingeschränkt, entsprechende notwendige Abreinigungen somit gering.
- Bei einer möglichen Verletzung der Außenwand 14.1 kann die Innenwand 14.2 die Schwimmfähigkeit des Schiffes sichern.
- Deckaufbauten können in Glas ausgeführt oder damit umhüllt werden. Für diese Oberflächen entfallen ebenfalls Wartungsarbeiten.

Alle großflächigen Elemente aus Glas müssen in Segmenten gegossen und nach dem Heften der Bewehrungen maßhaltig zu den Baugruppen verschweißt werden. Die Außen- und Innen-Wände 14.1 und 14.2 können in Bezug auf ihre ggf. komplizierten Profilierungen im Bug- und Heck-Bereich als Wiederhol-Teile und für die Serien-Produktion sehr rationell in Form der Schmelze in den Gesenken mit Stempeln oder Walzen 1.11 hergestellt werden.
Ein Träger-System für das Schiff, das auf dem Kiel 14.4 aufgelegt wird, kann aus ProfilElementen aus Glas in Doppelwand-Konstruktion mit Bewehrung und Stützen erstellt werden (in FIG nicht dargestellt).
Wind-Räder 14.5, z.B. in der Ausführung als Savonius-Rotoren oder Darrieus-Rotoren mit Flügeln 14.6 oder in deren Kombination, werden seitlich an der Schiffswandung an Halterungen 14.7 angebracht. Sie dienen zur Erzeugung von Strom direkt zum Antrieb oder werden als Reserve für die Batterie-Sätze geschaltet, um die Versorgung des Antriebes oder der erforderlichen Schiffselektrik zu unterstützen. Die Wind-Räder 14.5 werden seitlich an den senkrechten Planken (Außenwand 14.1) angebracht. Eine Verdichtung des Wind-Stromes, gebildet an der Außenwand 14.1, die aus der verdichteten Kanal-Strömung und deren Reflexion 14.8 entsteht, kann dabei als Verstärkung der Wind-Energie ausgenutzt werden. Die Halterungen 14.7 und die Flügel 14.6 sowie ggf. Deckscheiben der Wind-Räder 14.5 können aus Glas hergestellt und somit gegen Korrosion geschützt werden. Eine Erweiterung 14.9.2 des Bereiches über die Breite der Deck-Platte 14.9.1 für die Wind-Räder bildet vorteilhaft eine Ladebrücke am Kai und kann als zusätzlicher Platz für die Belegung des Schiffes genutzt werden (z.B. Beiboote, s. 14). Eine ggf. außen liegende Verstärkung 14.10 kann eine Beschädigung der Wind-Räder beim Anlegen des Schiffes (infolge möglicher unkontrollierter Manöver) verringern. Seitlich angebrachte Segel können eine zusätzliche Antriebs-Komponente für das Schiff erzielen.
Der Antrieb der Schiffe erfolgt:

- durch die Verbrennung des flüssig getankten Wasserstoffes (Gasform über der Flüssigkeit) in Wasserstoff-Motoren, wobei
- die Motoren in der Ausführung als normale Verbrennungs-Motoren, als Knallgas- oder ggf. als Wankel-Motoren (oder andere Kreis-Motoren) ausgeführt sind,
- die Motoren Generatoren antreiben, in denen elektrischer Strom erzeugt wird und
- der elektrische Strom über Elektro-Motoren die Schiffswellen antreibt.

Der Antrieb der Schiffe kann dabei von Boil-Off-Verlusten aus den Tanks unterstützend oder redundant erfolgen, indem:

- der Wasserstoff den Verbrennungsmotoren(/Generatoren) zugeführt oder über Brennstoffzellen in elektrischen Strom umgewandelt wird und diese Energie zum Antrieb beigesteuert wird. Eine Sammlung und Speicherung der erzeugten elektrischen Energie in entsprechenden Batterie-Sätzen ist dabei vorzusehen.

Im unteren Kielraum kann zur Lagerung des flüssigen Wasserstoffes, in der Funktion als Tankschiff oder als Bevorratung von Treibstoff für die Fahrt, ein entsprechend ausgelegter Tank 14.11, ggf. gestaffelt in mehrere Einzeltanks, mit der Außenwand 14.11.1, Innenwand 14.11.2 und Abstützung 3.3 (analog 3.3) gegen die Außenwand14.1/14.2 untergebracht werden (Aufbau analog „Punkt 3. Container“, in 14 vereinfacht dargestellt). Der verdampfende Wasserstoff (Boil-Off-Verlust) sammelt sich als Gas über der Flüssigkeit. Bei erforderlich höherem Wasserstoff-Gasbedarf für den Antrieb kann mittels einer elektrischen Beheizung (analog 10.1.5) eine zusätzliche Verdampfung erzeugt werden. Ein gezielt eingestellter Gasdruck überwindet die Strömungsverluste in der Rohrleitung zu den AntriebsMaschinen oder Brennstoffzellen.
Eine weitere effiziente Möglichkeit der Energie-Einsparung ist die Installation von Windkraft-Anlagen 15.13 höchster Leistungen auf vorwiegend großen Fracht-, Container-, Tourismus-Schiffen und ggf. auch auf anderen Kategorien (15). Dabei sind die GrößenVerhältnisse der Windkraft-Anlagen zu den erforderlichen Freiräumen auf dem Schiff zu beachten. Diese Verhältnisse sind in 15 annähernd verhältnismäßig dargestellt. So könnten bei einer Länge des Schiffes von z.B. ca. 400 Metern am Bug und am Heck jeweils eine Windkraft-Anlage von 8 MW aufgebaut werden (Maße entnommen aus öffentlichen Daten). Die Masten müssen ca. in der Mitte über ein ausreichend dimensioniertes und 3-fach (15.13.3) abgestütztes Klapp-Scharnier 15.13.1 verfügen, das über einen Faltenbalg (in 15 nicht dargestellt) den Innenraum des abgeklappten Mastes verschließen kann. Die Versorgungs-Leitungen zwischen Fuß und Kopf der Windkraftwerke müssen dazu in geeigneter Weise flexibel gestaltet sein.
Mittels Arbeitszylinder 15.13.2 und Abstützungen 15.13.4 werden die oberen Teile des Windkraftwerkes (nach dessen Betriebsende und Fixierung) abgeklappt. Diese Maßnahme sind für Brücken-Durchfahrten oder zur Vermeidung von Beschädigungen für die Windkraft-Anlage bei zu starken Stürmen eingerichtet.
Das Abklappen muss in Verbindung mit der Flügelstellung erfolgen, wie in 15, „Draufsicht“, dargestellt. Beim Absenken werden die Flügel der Windkraft-Anlage auf jeweils 3 Ablagen 15.13.4 in dem Schwerpunkt-Kreis 15.13.5 der Wind-Flügel aufgelegt und fixiert. Dabei sind zwei Flügel seitlich und eines in der Mittellinie des Schiffs angeordnet. Diese Unterstützungen 15.13.4 heben die Schwerkraft des abgeklappten oberen Teils der Windkraft-Anlage auf. Dazu werden die Hydraulik-Leitungen der 3 Arbeitszylinder miteinander verbunden, um die Öl-Drücke gegeneinander auszugleichen und die Gegendrücke für die 3 Flügel gegen die Schwerkraft zu egalisieren. Somit ist die Gewährleistung einer sicheren und entspannten Auflage gegeben.
Die Auflageflächen müssen mit geeigneten Materialien polsternd ausgestattet sein, damit Beschädigungen an den Oberflächen der Flügel vermieden werden. Eine ausreichende Fixierung der Flügel auf den Auflagen 15.13.4 per geeigneter Spann-Vorrichtungen und umfassenden Spann-Klammern (wie üblich beim Transport der Flügel auf der Straße) soll die Dynamik des abgelegten Systems der Windkraft-Anlagen infolge eines hohen Seegangs auffangen und das System sichern. Diese Fixierung muss wegen der Unzugänglichkeit in der Schiff-Höhe (und bei schwerer See) in einem automatischen Betrieb erfolgen.
Bei einem mittleren Wind-Aufkommen von 80% der maximalen Leistung der beiden Windkraftwerke 15.13 könnte ein Energie-Gewinn von ca. 15% der erforderlichen mittleren Antriebs-Energie für das Schiff gedeckt werden. Dies würde eine erhebliche Einsparung an Treibstoff erbringen. Eine weitere Einsparung für Kraftstoff wird infolge geringerer Reibung des Wassers am Glas der Schiffswand 14.1 erzielt.
Mit der Kapazität der elektrischen Leistung der an der Außenwand 14.1 installierten Windräder 14.5 wird die Energie-Bilanz des Schiffes zusätzlich verbessert.
Während der Fahrt kann der Betrag des erzeugten Wind-Stromes aus den Windkraft-Anlagen 15.13 und den Wind-Rädern 14.5 unmittelbar zum Betrieb der Elektro-Motoren für den Schiffs-Antrieb verbraucht werden. Auch kann zeitweilig überschüssiger Strom in einer Wasser-Elektrolyse (entsprechende Anlage an Bord installiert) zur Gewinnung von gasförmigem Wasserstoff (parallel auch Sauerstoff) verwendet werden. Diese Gase sind in den Gasometern 15.14.1 (Wasserstoff) und 15.14.2 (Sauerstoff) bei einem geringen Überdruck zwischen zu lagern. Der Wasserstoff kann in Gasform dann bei erhöhtem Bedarf als Treibstoff für das Schiff verwendet werden.
Für den Fall, dass die Menge der Wasserstoff-Erzeugung die Lagerkapazität der Gasometer 15.14.1 übertrifft, kann auch die Möglichkeit der Erzeugung von flüssigem Wasserstoff in Erwägung gezogen werden. Dazu müssen die entsprechenden Ausrüstungen und Mittel an Bord vorhanden sein. Die erzeugte Menge an flüssigem Wasserstoff würde hierbei jedoch gegenüber dem erzeugten Gas um einen Energie-Inhalt von ca. 20 bis 30% verringert (Verlust bei der Verflüssigung).
Die Amortisation der Windkraft-Anlagen auf dem Schiff stellt sich als sehr positiv heraus: Gerechnet mit einer Voll-Betankung mit Schweröl im Wert von ca. 5 Millionen € (öffentliche Daten) und einer Investition der beiden Windkraft-Anlage von ca. 6 Millionen € (Annahme) wäre die Investition mit einem Gewinn von $5 Mio . € f ü r S c h w e r ö l / F A h r t \times 15 % Einsparung = 750.000, - € pro Fahrt$
auf ca. 8 Welt-Fahrten des Schiffes amortisiert. Zusätzlich ist die Vermeidung von umweltschädigenden Abgasen zu verzeichnen.
Diese Performance rechtfertigt absolut den aufwändig anmutenden Umfang der Installation und der Positionen Windräder 14.5 und Windkraftwerke 15.13 auf dem Schiff.
Die Schiffe können in der Ausführung als Tanker, Containerschiffe, Frachter, Fahrgastschiffe, U-Boote, Hausboote u.a. für den Antrieb mit flüssigem Wasserstoff gestaltet werden.
Für die U-Boote kann der Schiffs-Körper analog den Ausführungen für den Flugzeug-Rumpf aufgebaut sein. Im Schiffsrumpf können mehrere hermetisch verschließbare Räume (Türen) gestaltet werden, die mit eigenen Ausstiegen als Sicherheit versehen sind. Bei Gefahrenlagen (auftretende Leckagen) können Pumpen zum Auspumpen des Wassers sowie Luft- und Sauerstoff-Druck-Flaschen oder -Tanks für Beatmung der Mannschaft und die Wasserstoff-Verbrennung eingesetzt werden.
Eine oben als geschlossene Glas-Hohlkugel schwimmende (ca. 200 mm Durchmesser bei einer Tauchtiefe des U-Bootes von 400 m) kann als Antenne zur Sendung von Notsignalen für die Ortung verwendet werden (Kabeltrommel).
7. Ausrüstungen für die chemische, Lebensmittel- und Lager-Industrie
7.1 Reaktions- und Lager-Behälter für chemische Anlagen
Auch in diesen technischen Bereichen ist die Anwendung der Erfindung vorteilhaft. Die Eigenschaften des Glases wie

- chemischen Resistenz gegen aggressive oder oxidierende Stoffe
- glatte Oberfläche zur Abwendung von Anbackungen
- hohen Wärmedämmung
- statischen Festigkeit
- dauerhaften Dichtheit der Ausrüstungen
- u.a.

3

7.2 Behälter für die Lebensmittel-Industrie
Für flüssige Lebensmittel wie Milch, Öle, Gemüse- und Obstsäfte, Wein, Bier u.a. kann das Glas mit Bewehrung in Doppelwand-Konstruktion für Verfahren oder zur Lagerung eingesetzt werden bei Anforderung einer hohen Wärmedämmung.
Hierbei können die dafür positiven wirkenden Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit, glatte und geschlossene Oberfläche, geringer Wärme- und Schall-Durchgang (Vakuum), geringe Neigung zur Anbackung von Produkt u.a. vorteilhaft zur Nutzung kommen.
Es kann eine hygienisch einwandfreie Prozess-Führung mit dem Ergebnis hoher Qualität für die Produkte erfolgen. Die Kosten für Material und Fertigung werden gegenüber Stahl oder anderen Metallen verringert.
7.3 Schallschutz-Gehäuse mit Wärmedämmung
In vielen Prozessen der Industrie, Verkehrswesen und Kommunal-Wirtschaft treten Emissionen von Lärm- und Wärme auf, die häufig eine hohe Belastung für Beschäftigte und Anwohner darstellen. Zur Abwendung dieser Belastungen bzw. zur Verringerung von Wärmeverlusten können die Glas-Doppelwand-Konstruktionen mit Abstützungen, Versteifungen und angelegtem hohen Vakuum effizient angewendet werden.
Folgende Einsatzfälle sind gegeben:

- Schallschutz-Wände an Bahnanlagen, Verkehrswegen und Industriebetrieben usw. mit anliegenden Wohnbereichen; Entlang dem Wohnbereich durchgehend aufgestellte Schallwände (Nut und Feder, s. „Punkt 1. Gebäude“,) können die Lärmemission von Bahnanlagen, Straßenverkehr oder Industrie absorbieren. Direkter Schall dringt aus waagerechter Höhe nur schwach auf die betroffenen Häuser. Durch leichte Krümmung der Wände nach innen wird die Schallemission zusätzlich nach oben (innen) und vom Wohnbereich abgelenkt.
- Dämmung von Lärmemissionen in Industriebetrieben Lärm-emittierende Ausrüstungen in Industriegebäuden wie Motoren, Gebläse, Pumpen u.a. können mit Schallschutz-Kammern umbaut werden. Dabei wird durch die Doppelwand-Konstruktion mit Vakuum der Schall absorbiert und der Außenbereich bleibt beruhigt. Wärmeemissionen müssen mit einem zusätzlichen System von Be- und Entlüftung (Luftkühlung) ausgetragen werden. Dabei sind in den Ein- und Austritten für die Belüftung Schalldämpfer, ähnlich der Konstruktion wie bei Auspuff eines Autos, zu installieren, um den im Be- und Entlüftungs-Strom sich ausbreitenden Schall zu absorbieren.

7.4 Weitere Ausrüstungen
Einsatz der Konstruktionen aus Glas in Doppelwand-Konstruktion mit Bewehrung können ausgeführt werden als:

- Erzeugnisse mit erforderlicher Statik wie
- . Systeme aus Wehren und Ausrüstungen zur Rückhaltung des Meeres-Spiegels sowie zur Regulierung des Meerwassers gegen Eindringen in das Hinterland bei Flut (Siele) Die Doppelwand-Konstruktion aus Glas leichtert den Auftrieb dieser Systeme, die Korrosion ist unterbunden, die Zerstörung des Systems ist verringert.
- . verschraubte oder verschweißte Dämme zur Abwehr von Wellenbrechern bei starken Stürmen und zum Schutz gegen Zerstörung der Ufer an den Küsten und zur LandGewinnung, Durch eine zick-zack- oder mäander-geführte Verlegung der Dämme ist ein Formschluss für das gesamte System erzeugt, der eine hohe Standfestigkeit des Systems erzielt.
- . Pontons in Doppelwand-Konstruktion mit Bewehrung als schwimmende Überführungen über Gewässer für Personen und Güter,
- . Brückenbauten, Tunnel-Unterführungen bei Bahngleisen u.a.,
- . Laternen- und Fahnenmasten u.a.,
- Schwimmplatten zum Transport von Gütern auf Gewässern mit Auftrieb durch die Doppelwand-Konstruktion,
- Ausrüstungen und Anlagen mit hoher Wichtigkeit zur Reinigung und Sterilisierung nach dem Einsatz wie z.B.
- . Schmutz-Container für Essensreste, Müll, Fäkalien, Mist,
- . Behälter für Müllautos
- Fußböden mit effizienter Möglichkeit zur Reinigung von Exkrementen wie in . Nutzviehställen, Zoos, Tierbehausungen u.a.

Wirtschaftliche Darstellung

Die Effizienz des Einsatzes von Glas bei der Herstellung und Anwendung von Erzeugnissen zieht sich über weite Bereiche.
Es kann am Beispiel der Herstellung eines Einfamilienhauses vorgestellt werden.
Daten für das Haus in Doppelwand-Konstruktion mit Stützen, Verstärkungen, Versteifungen und angelegtem Vakuum:

. Grundfläche des Hauses	Länge = 9 m, Breite = 9 m,
. Anzahl der Wohn-Etagen	=	2 Etagen
. lichte Höhe der Wohn-Etagen	=	2,5 m,
. U-Wert (k-Zahl) der Wände	<	0,004 W/(m²*K)
. Dicke der beiden Wand-Platten für die Doppelwand	=	je 25 mm
. Wohnfläche	=	150 m²
. Wärmeverlust des Hauses bei Δt = 45 K	=	5,5 kWh pro Tag
. Masse des Hauses (Glas)	≈	85 t

Ansätze für Aufwand:

. Kosten für Sand und Transport	=	100 €/t
. Energieaufwand für Glasherstellung	=	27,5 MWh (Solar)
. Wärmerückgewinnung durch Vorheizen von Sand	=	95 %
. Energiepreis	=	0,25 €/kWh
. Arbeitszeit	=	200 Stunden
. Aufwand für Arbeitsstunden	=	30 €/h
. Zuschlag für Betriebsmittel und Übriges auf die Summe	=	20 %
Summe der Aufwände für den Bau-Körper	<	90.000 €

Als Ergebnis kann dargestellt werden, dass die Aufwände für die Herstellung des BauKörpers für das vorgestellte Haus (4) erheblich geringer liegen verglichen mit den Kosten für einen vergleichbaren Bau-Körper nach bisheriger Massiv-Bau-Technologie und entsprechenden Materialien auf der Baustelle.
Das Thema Ablösung der fossilen Kraftstoffe für die allgemeine Energieversorgung und die Einführung des flüssigen Wasserstoffes ist die Herausforderung für die Zukunft. Diese Energieform zeichnet sich bezüglich der Erzeugung und Anwendung als hoch flexibel aus und ist frei von Beschränkungen in der Erzeugung und Bevorratung. Sie stellt die Energieform dar, welche in der Erzeugung und Anwendung Umweltschädigungen absolut ausschließt.
Die in der Erfindung vorgestellte Verlagerung der Windkraftwerke als Zusammenfassung von vielen Anlagen in Mega-Windparks auf das Gebiet der Meere ist von großem Vorteil

- wegen der sich dort anbietenden unerschöpflich anliegenden Wind-Energie und Wasser,
- aus dem Umstand, dass vor allem in den Industrieländern schon jetzt eine hohe Verdichtung von Windkraft-Anlagen auf dem Festland vorherrscht und
- die Agrarflächen und Wohngebiete eingeschränkt werden und die Bevölkerung zunehmend gegen weitere Installationen protestiert.

Die Energieform des elektrischen Stromes im Netz ist starr zu führen und kann selbst mit erheblichem Aufwand von Depot-Kapazitäten nur begrenzt gespeichert werden.
Zurzeit besteht noch die Notwendigkeit, wegen Überlastung der Netze Abschaltungen der installierten Windkraftwerke und somit teure Einbußen für die Amortisation mit Blick auf die hohen Investitionen vornehmen zu müssen, weil keine geeigneten Speichermöglichkeiten bestehen.
Der Transport der elektrischen Energie vom Meer zu den Verbrauchern muss bisher über Kupferkabel erfolgen, wobei enorme Mengen von Kupfer erforderlich sind.
Es soll nochmals herausgearbeitet werden, dass mit der Anwendung der erfindungsgemäß konstruierten und angewendeten Container und Tanks aus Glas, in Doppelwand- Konstruktion mit Bewehrung, Stützen und Versteifungen sowie dem Anlegen von Vakuum in den Hohlräumen, ein Weg für die Energie-Erzeugung, Lagerung und Transport und ihrer flexiblen Verwertung für die Zukunft eröffnet wird.
Schlussbemerkungen
Die Lösungen, die in der vorliegenden Erfindung als Zielstellung vorgestellt werden, haben das Potential, wirtschaftlich erfolgreich umgesetzt werden zu können:

- Die Erzeugung von Wasserstoff, seine Verflüssigung und die erfindungsgemäße Lagerung und Transport in hoch wärmegedämmten Bunkern, Containern und Tanks ermöglicht neue Wege der Energieversorgung und die Ablösung fossiler Energieträger.
- Der Flüssig-Wasserstoff ist hauptsächlich gekennzeichnet durch seine
- . absolut schadstofffreie Herstellungs- und Anwendungs-Technologie,
- . die bequeme Erzeugung aus unerschöpflicher Wassermenge und Windenergie auf Off-Shore (keine Inanspruchnahme von Aufstellungs-Territorien an Land),
- . Möglichkeit der kontinuierlichen Speicherung und Anwendung sowie des praktischen Transportes und
- . die Gewinnung von Süßwasser (bei entsprechender Sammlung).
- Die Betriebskosten für die Erzeugung, Vertrieb und Lagerung des Wasserstoffes liegen weit unter denen von bisherigen Kraftstoffen auf fossiler Basis. Seine Anwendung in Substitution der fossilen Energie-Medien erfüllt das Ziel, die Welt ein großes Stück auf dem Weg zur Verringerung der Emissionen von CO₂ und weiteren Schadstoffen voran zu bringen.
- Erzeugung von Wasserstoff in großen Windparks aus Off-Shore-Systemen und seines Vertriebs eröffnen eine weitverzweigte Versorgung auf dem Land sowie für eine Tankstellen-Logistik auf hoher See entlang vielbefahrener Seewege.
- Die Herstellung von Gebäuden aus Glas in Doppelwand-Konstruktion führt zu hohen HeizEnergie-Einsparungen und begründet neue Möglichkeiten für Bewohner von Gegenden mit permanent bedrohten Gefahrenlagen durch zerstörende Naturereignisse. Der Schutz vor Schäden für Menschen und Gut in Gefahrenlage wird in hohem Maße gewährleistet.
- Die Herstellung der in der Erfindung beschriebenen Erzeugnisse ist gut geeignet für Gebiete der 3. Welt. Dort herrschende extreme Trockenheit und Hitze in Zusammenhang mit vorliegendem geringstem Wirtschaftspotential bedürfen einer Hilfe und Lösung für die Länder und Menschen. Die Errichtung von Habitaten mit hoher Lebenssicherheit und Wohlbefinden, wie z.B. in DE 10 2016 012 676 vorgestellt, könnte dabei die Basis für die Ansiedlung von neuen Lebensbereichen bilden. Kredite für die entsprechenden Investitionen könnten in Wertschöpfung aus organisierter eigener Arbeit und somit aus den Gewinnen rückgezahlt werden.
- Quarzsand als Basis zur Herstellung der Erzeugnisse ist in ausreichender Menge vorhanden. Die notwendigen Ressourcen für die Beimengungen müssen erkundet werden und sind in Forschungsarbeiten zusätzlich zu kreieren.
- Mit Blick auf die Abräumung der Sand-Dünen, die sich unaufhaltbar auf Weltstädte hinzubewegen, könnte sukzessive Landgewinnung eingeleitet, dabei die Wüsten eingedämmt und die Existenzgrundlage in diesen Gebieten gesichert werden.

Falls die Meinung vertreten wird, dass die in dieser Erfindung aufgestellten Herstellungs-Technologien und Anwendungen durch sehr hohe Aufwände belastet sind, sollte beachtet werden:

1. Die Forderung nach dem Übergang von der bisherigen Energie-Versorgung in eine Feinstoff- und CO₂-freie ist unabwendbar und stellt sich nicht mehr als Frage der Kosten, sondern als Frage der Zeit!
2. Die Bedingungen und Vorbereitung für die Basis Flüssig-Wasserstoff bieten eine einfache Fertigung der erforderlichen Ausrüstungen mit geringen Kosten, ihre bequeme Anwendung-Technologie und effizienten Betrieb sowie geringe Betriebskosten. Die Amortisation gestaltet sich sehr gut.
3. Der Schutz der Menschen und die Wert-Erhaltung der Gebäude bei Naturgewalten ist nahezu gesichert. Große Schäden, wie bisher erlebt, bleiben vermieden.

Es gibt keinen Anlass mehr, jegliche Ideen und Neuerungen (wie die hier vorgestellte Erfindung) mit dem Ziel der Rettung unseres Planeten auf das Abstellgleis zu schieben, wenn wir nicht verlieren wollen. Man sollte alles annehmen, auf Realität bewerten und sofort die notwendigen Schritte einleiten.
Die Zeit arbeitet gegen uns, wie lange soll sie das noch tun dürfen?!
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

US 6101844 A [0009]
US 4817890 A [0009]
DE 202004002183 U1 [0009]
DE 102004007014 A1 [0009]
US 5747170 A [0009]
DE 202004002175 U1 [0009]
DE 102016012676 [0017, 0025, 0098, 0250]
DE 102016011896 [0042, 0044]
DD 230915 A [0199]

Claims

Vorrichtung in der Gestaltung als Erzeugnisse, die mit geschlossener Doppelwand-Konstruktion ausgeführt sind und bei denen im Doppelmantelraum Vakuum angelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zu ihrem Einsatz als Basis für neue Technologien zum Schutz der Umwelt, zur Abwendung von Naturgewalten, in der maritimen Wirtschaft, in der Industrie, im Verkehrswesen, in Steril-Bereichen sowie für weitere technische Anwendungen in neuer Kreativität Glas als Werkstoff auf der Basis Quarzsand aus territorialen sowie aus den Vorkommen in den Wüsten, - für ausgewählte konstruktive Teile oder Elemente als Quarzglas pur und/oder - zur Gewährleistung fertigungstechnologischer und konstruktiver Anforderungen mit Beimengungen als verschiedene Glas-Sorten erzeugt und eingesetzt ist zur Aufnahme aller statischen und dynamischen Kräfte, die auf die Erzeugnisse wirken, - aus den Glas-Sorten mit Beimengungen dabei eine Doppelwand-Konstruktion in ebener oder gewölbter Ausführung aus den Komponenten wie [3.1, 3.2, 3.6 und weitere] erstellt ist, die einen geschlossenen und dichten Hohlraum wie [3.11, 10.2.1, 10.5.1, 11.6, 12.1.5, 12.22, 13.3.3, 14.11.3, 14.12.3, 14.12.4] einschließt, wobei - der Hohlraum mit Stützen in der Ausführung wie [3.3] oder in einer Kombination aus Federn in ebener oder gewölbter Ausdehnung mit Nut wie [10.2.1, 10.2.2, 10.2.3 und weitere], die jeweils auf eine zwischengelegte Stütze wie [10.8] oder in anderer analoger Weise gegeneinander abgestützt sind wie [12.1.2, 12.1.4, 13.6.2, 14.11.4], wobei ein Optimum der hierbei entstehenden Auflageflächen [3.3.4, 10.8.2 und 10.8.2.1 und weitere] angestrebt wird aus Wärmeleitung und Druckfestigkeit oder, - der Hohlraum auch in paralleler Anwendung beider Ausführungen abgestützt wird, - bei den vornehmlich dynamisch belasteten Erzeugnissen wie Container [9.10], Tanks [12.1/2/3, 13.19.1/2, 14.11] äußere Kräfte, die auf die Vorrichtung einwirken, über diese Abstützungen abgeführt und allseitig ausgeglichen werden, - in diesen Hohlräumen wie [3.11, 10.2.1, 10.5.1, 11.6, 12.1.5, 12.22, 13.3.3, 14.11.3, ggf. 14.12.3, 14.12.4] technisch höchstes Vakuum angelegt ist, das zur Minimierung der Wärme- und Schall-Leitung durch die Doppelwand-Konstruktion dient, eingesetzt wird und die positiven Eigenschaften des Glases in Synergie integriert werden zu einer umfangreichen Kreation und Anwendung der Erzeugnisse, wobei - die Wände dieser Erzeugnisse wie [3.1, 3.2 und weitere] mit einer Glas-Dicke von 1 mm bis 1500 mm ausgeführt sind, - die Komponenten der Erzeugnisse bei größeren Abmessungen in Segmenten [2.1] vorgefertigt werden, beim Schmelze-Formen Bewehrungen [1.8] aus Metall, vorteilhaft aus hitzebeständigem Stahl, in verschiedener Ausführung in die Schmelze eingearbeitet werden, die Bewehrung [1.8] dabei aus dem Segment [2.1] herausragt und - frei nach außen ragende Metall-Auflagen wie [5.1.1, 5.13] oder Fixierungselemente wie [5.15.4] zur späteren Aufnahme von Trägern oder weiteren Teilen bei der Montage in die Glas-Segmente [2.1] eingegossen sind, wobei diese Einlagen vorher miteinander verbunden oder verschweißt sein können, - beim Schmelze-Formen der Segmente Öffnungen wie [2.2, 2.3, 3.10, 5.7] und weitere, durch Kerne oder Abgrenzungen [1.5] gebildet, eingearbeitet sind, in die später Elemente wie Türen- oder Fenster-Faschen [2.2, 2.3] oder andere eingesetzt und dicht verschweißt werden, - diese Segmente maßhaltig zusammengefügt und durch Heften oder Verknüpfen der Bewehrungen [1.8] miteinander und nachfolgendes Verfüllen der freien Verbindungsstellen [5, 5.2, 10A, Einzelheit „Y“] mit Glas-Schmelze zu Komponenten und/oder Baugruppen wie [3.1, 3.2, 4.1, 4.2, 4.3, 4.17, 4.18, 5.16, 6.1, 8.3, 9.1, 9.6.1, 9.6.2, 9.6.3, 9.6.4, 9.11, 9.12, 13.1.1, 13.2, 13.3, 13.4, 13.19.1, 14.4, 14.5, 14.9.1, 14.11] und weitere verschweißt und somit zusammengebaut werden unter Ebnung und Glättung der Naht-Oberflächen, - die Konstruktions-Elemente [3.1, 3.2 u.a.] gemäß [3.6], ggf. unter Einsatz von Bewehrung [1.8], in allseitig geschlossenen und dichten Doppelwand-Konstruktionen mit eingeschlossenem Hohlraum zusammengefügt sind, über ein eingeschweißtes Rückschlagventil 5.7 auf verschiedene Weise technisch höchstes Vakuum in den Hohlräumen wie [3.11, 11.6, 12.22, 13.3, 14.11.3, ggf. 14.12.3] angelegt und gesichert ist, - an die Elemente oder Baugruppen außen und/oder innen Profile wie [10.23, 10.25, 12.15 und weitere] als Versteifungen auf die Flächen der Erzeugnisse geschweißt oder angegossen sind, - somit Baugruppen gebildet sind, die zur Kombination wie Eck-Wände [4.2, 4.3, 5.2] für Gebäude oder als geschlossene Gebilde in Form von gewölbten Karosserie-Konstruktionen [13, 14] oder für weitere Erzeugnisse zusammengebaut werden, - in Funktionsteilung zusätzlich Design-Elemente wie [4.2.2, 4.3.2] als externe Accessoires und Dekoration sowie Ornamente arrangiert und angebracht sind für eine elegante Gestaltung von Gebäuden oder weiteren Erzeugnissen, und dadurch Konstruktionen ermöglicht werden, die insgesamt eine vielseitige Anwendung bei hoher Synergie und Effizienz unter Nutzung der positiven Eigenschaften des Glases gewährleisten.
Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen aus Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung der Segmente oder Bauteile die Schmelze als Glas-Sorten mit Beimengungen zur plastischen Verformbarkeit - in einer ersten Schicht in das Gesenk [1.2] bei gleitend einstellbarer oder mehrfach geteilter Rand-Höhe wie [1.3.1, 1.3.2] eingefüllt und mittels eines kompatibel geformten Stempels oder Walze [1.11] in die geplante Form, wenn erforderlich, mit gleichmäßiger Dicke einer ersten Schicht gepresst wird, - nach einer fertigungstechnisch optimalen Kühlung der Schmelze die vorgeformte Bewehrungs-Matte oder -Profile [1.8] eingelegt werden, wobei die Ränder der Bewehrung [1.8] das Gesenk [1.3.1, 1.3.2] überragen [2.7], sowie frei nach außen führende Metall-Auflagen wie [5.1.1, 5.13], oder Fixierungselemente wie [4.2.2, 4.3.2] eingelegt und geeignet fixiert werden, - in einer zweiten Schicht die Schmelze eingetragen und vom Stempel oder Walze [1.11] bei entsprechend hochgestellter Rand-Höhe [1.3.1, 1.3.2] gepresst und gegebenenfalls weitere Schichten von Schmelze auf diese Weise eingetragen werden, wobei die Dicke der aufgelegten Schichten und die zwischenliegenden Abkühlzeiten der Schmelze so gewählt wird, dass keine schädigende Überhitzung des Bewehrungsmaterials [1.8] oder Metall-Auflagen wie [5.1.1, 5.13] entsteht, die Segmente in einer Kühl-Straße geführt und hier im Gegenstrom mittels Luft [1.10] kontinuierlich und technologisch gezielt gekühlt werden, die erhitzte Luft im Kreislauf danach zur Wärmerückgewinnung für die Vorheizung des für die Glas-Erzeugung verwendeten Quarzsandes mit den Beimengungen eingesetzt und die Luft somit rückgekühlt wird, die Segmente [2.1] nach ihrer Fertigstellung - im vorgegebenen Maß, zusammengefügt und die entsprechenden Bewehrungen [1.8] geheftet werden, danach die Schweißfugen mit Schmelze vergossen und die Naht-Oberfläche im Schmelze-Zustand geebnet und geglättet wird [10A, Einzelheit „Y“], - Abstützungen wie [3.3, 13.6.1, 14.1.3] und/oder [10.2.1, 10.2.2, 10.2.3, 12.1.2, 12.1.4, 13.6.2, 14.12] angelegt werden, die den Abstand der parallelen ebenen Platten wie [3.1, 3.2] oder gewölbten Platten wie [12.2, 12.3, 13.3.1, 13.3.2, 14.1, 14.2, 14.11.1, 14.11.2] voneinander wahren, - die Doppelwände [3.1, 3.2] für die Gebäude an ihren vier offenen Stirn-Seiten mit technologisch erforderlich vorgehaltener Temperatur in eine Schmelze-Grube [3.5] maßgerecht eingetaucht werden, wobei Profile wie z.B. Nut [3.9] und Feder [3.8] mittels eingelegter Abdeckungen [3.6] ausgebildet werden, die Doppelwand [3] somit zu einem Element mit abgeschlossenem und dichtem Hohlraum [3.11] komplettiert wird, das die statischen und dynamischen Kräfte, aufnehmen kann, - im Fall der Gebäude geschlossene Doppelwände [3] zu vorgefertigten Baugruppen, wie den Eckwänden [5, 4.2 und 4.3] vereint werden, - für andere Erzeugnisse analog die gemäß der Konstruktion erforderlichen FertigungsSchritte ausgeführt werden, bei Schweißungen ein Gas-Gemisch in der Kombination aus Wasserstoff und Sauerstoff und Glas-Zusatzwerkstoff angewendet wird, - bei Schweißnähten in senkrechter Lage Glas-Rinnen [5.10.3] eingesetzt werden, - bei Schweißung von Rohrleitungen Schweiß-Gruben [11.10] mit vorher angelegten Glas-Kammern im Bereich der Rundnaht wie [11.9.1, 11.9.2] dicht angepasst werden und - Glas als Schmelze [11.12] bis zum oberen Rand eingefüllt und in der Form gepresst oder - Heizdrähte [11.11] eingelegt, Glas als Mehl [11.13] eingefüllt und per elektrischem Strom das Glasmehl geschmolzen wird, die Abdichtung der Elemente oder Baugruppen gegen Hochwasser mittels Schweißung wie [5.10.2], geeignetem Klebemittel oder Dichtungsmaterialien wie [5.15.1, 5.15.2] durchgeführt wird.
Anwendung von Glas für Erzeugnisse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die statisch und dynamisch belastbaren ebenen oder gewölbten Doppelwand-Konstruktionen mit Bewehrung, Stützen, Verstrebungen und Versteifungen aus Glas in Verbindung mit angelegtem technisch höchstem Vakuum [3 bis 14] zur Gewährleistung höchster Wärme- und Schalldämmung und in Synergie mit seinen positiven Material-Eigenschaften eingesetzt werden zum Bau von - Gebäuden mit hoher Wärme- und Schall-Dämmung sowie Abdichtung gegen Wasser und der Gewährleistung hoher Unversehrtheit der Bausubstanz infolge Kräfte-Einwirkung bei Erdbeben, Feuer, Überschwemmungen, Orkanen und weiteren Ereignissen, - stationären oder mobilen Krankenhäusern oder Reinst-Räumen für die Biologie, Medizin sowie technische Verfahren mit Erfordernis zur Gewährleistung einer höchsten Sterilisierung oder zur dichten Verkleidung der vorhandenen Innenwände in bestehenden Krankenhäusern, - Off-Shore-Systemen zur Erzeugung von flüssigem Wasserstoff, zusammengefasst in großen Windparks in Verbindung mit der Einrichtung von Groß-Tankstellen auf hoher See, - Bunkern und Containern in ISO-Abmessung zur Lagerung, Transport und als Betriebs-Vorlage von flüssigem Wasserstoff sowie zur Anwendung für weitere verflüssigte Gase, - Kraftstofftanks für flüssigen Wasserstoff oder andere flüssige Kraftstoffe zum Antrieb von Verkehrsmitteln auf dem Land, zu Wasser und in der Luft, - Schallschutz-Wänden in der Industrie, Verkehr und Wohngebieten sowie Wälle für Erd-Dämme, - Ausrüstungen für das Verkehrswesen wie Brücken, Tunnel-Unterführungen u.a., - Karosserien für Verkehrsmittel auf dem Land, zu Wasser und in der Luft, - Behältern, Reaktoren und allgemeine Ausrüstungen für die Chemie- und Lebensmittel-Industrie, - Ausrüstungen für die Viehwirtschaft und Abfallwirtschaft, - Pontons als Schwimmkörper für Häuser, Schwimmbrücken und anderen Funktionen auf und im Wasser, - Erzeugnissen zu Uferbefestigungen und für den Wasserschutz zur Rückhaltung des Meeres-Spiegels wie Systeme der Wasser-Regulierungen zum Schutz bei Gebieten von Land unter Normal-Null gegen das höher anstehende Meer sowie Siele zur Sicherung des Einlaufes von Niederschlägen in das Meer, - und Erzeugnissen von weitere Einsatzfälle angewendet werden und Glas im Schmelzbereich niedriger Temperaturen zur Umkleidung von Stahlbau-Trägern in einer Dicke von 0,1 bis 500 mm mit dem Ziel einer langzeitigen Korrosionsbeständigkeit und Wetterfestigkeit eingesetzt wird.
Konstruktion und Anwendung von Glas bei der Herstellung von Erzeugnissen nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass entsprechend den besonderen Anforderungen an die Verarbeitungs-Temperatur bei der Schmelz-Formung, bei der Dimensionierung und Auslegung der Komponenten, bei der geplanten statischen und dynamischen Belastung und für die Anwendung der Erzeugnisse das Glas durch geeignete Beimengungen modifiziert wird zur Erzielung der erforderlichen fertigungstechnologischen und technischen Eigenschaften, die Abstützungen wie [3.3] und/oder [10.2.1, 10.2.2, 10.2.3, 12.1.2, 12.1.4, 13.6.2, 14.11.4] für die Hohlräume wie [3.11, 10.2.1, 10.5.1, 11.6, 12.22, 13.3.3, 14.11.3, 14.12.3, 12.4.4] mit minimierten Kontaktflächen wie [3.3.4, 10.8.2] ausgeführt werden und dabei das Optimum aus geringster Wärmeleitung und höchster erforderlicher Druckbelastung erzielt wird, bei den Erzeugnissen wie Container [9.10], Tanks [12.1/2/3, 13.19.1/2, 14.11] äußere Kräfte, die auf die Vorrichtung einwirken, über die Stützen wie [3.3, 10.2.1, 10.2.2, 10.2.3] gegen die im inneren Behälter [10.1, 12.1 und weitere] angelegten Verstrebungen wie [10.1.4, 12.14 und weitere], die diagonal oder in Form eines Tragwerkes verschweißt sein können, abgeführt und dort allseitig ausgeglichen werden, wobei die Kräfte von außen über die anliegenden mit Stützen wie [3.3] oder in der Kombination Federn oder Ringe, wie [10.2.1, 10.2.2, 10.2.3] sowie in den Anwendungen [12.1.2, 12.1.4, 13.6.2, 14.12], gegen die Stützen 10.8 aufgefangen und eliminiert werden und somit eine Zerstörung in hohem Maße ausgeschlossen wird, die Profile wie [10.23, 10.25, ggf. 12.15 und weitere] außen und/oder innen auf die Flächen der Elemente, Baugruppen oder Erzeugnisse als Versteifungen für die Wände zur Erhöhung der Belastungsfähigkeit und Biegefestigkeit sowie auch zur Optimierung der Wanddicke geschweißt oder angegossen sind, wobei die Lage der Profile in paralleler oder diagonaler Richtung verlaufen kann, die Abschlüsse von Doppelwänden [3, 3.6] für Gebäude glatt oder mit der Ausbildung von Nut [3.8] und Feder [3.9] oder weiteren Formen ausgeführt und in erforderlichen Anwendungsfällen, wie z.B. für den Wasserstoff-Behälter [10.1, 12.1 und weitere] auch andere Werkstoffe zusätzlich im Erzeugnis eingesetzt werden.
Vorrichtung und Montage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau der Gebäude - aus Eckwänden [4.2, 4.3] erfolgt, die aus Doppelwänden [3] durch Verknüpfung oder Verschweißung der Bewehrung [5.4] und den Eintrag von Schmelze in die freien Ecken [5.2] verbunden sind und mit eingeschweißten Tür- und Fenster-Faschen [2.9.1, 2.9.2] sowie anderen Einsätzen wie [5.7], Auflagen wie [5.1.1, 5.13] oder Befestigungen wie [5.15.4] komplettiert sind, - ein geteilter Ringanker [4.1.1] auf Fundament-Punkte [4.9] aufgesetzt ist, welche in Überschwemmungsgebieten mit tiefer Gründung mittels in den Boden getriebener Rohre oder anderen Profilen [4.8] und mit dem Beton in der Fundament-Grube [4.9] vergossen, verstärkt verankert sind, - für die Montage die Eckwände [4.2, 4.3] mit Nut [3.8] auf einem Ringanker [4.1.1] aus Glas mit Bewehrung [5.1.3] und mit oben liegender Feder [5.1.2] aufgesetzt werden, - die Eckwände [4.2, 4.3] bei der Montage seitlich mit Nut-/Feder-Verbindung [5: Einzelheit „B“] aneinandergefügt und der zweigeteilte Ringanker [4.1.1] nach erfolgter Montage der Eckwände [4.2, 4.3] verschraubt wird [4.1.4], - die Eckwände [4.2, 4.3] ggf. auch in Kombination mit hinzugefügten ebenen Doppelwänden [3] zur Vergrößerung der Grundfläche des Gebäudes angewendet werden, wobei der Ringanker entsprechend dieser Erweiterung angepasst ist, - der Parterre-Boden aus einzelnen Platten [5.16] gebildet wird, die auf frei in den Raum weisende Metall-Auflagen wie [5.1.1], die im Ringanker [4.1.1] eingegossen sind, aufgelegt und abgedichtet werden, wobei die einzelnen Platten in der Mitte ihrer Länge auf mindestens einmal [4.11] abgestützt sind, - auf die Wände [4.2] des Untergeschosses wiederum ein Ringanker [4.1.2], mit einer unten angebrachten Nut auf die oberen Federn der Eckwände [4.2] und ggf. Doppelwände [ 3] aufgelegt wird, - danach die Wände des Obergeschosses mit ihrer Nut auf die Feder des Ringankers aufgesetzt werden, - der Boden für das Obergeschoss wie beim Parterre-Boden montiert wird, - wiederum ein Ringanker [4.1.3] auf die Wände der oberen Etage aufgesetzt und das Dachgeschoss mit den Seitenwänden [4.17] und dem Dach [4.18] als Einzelelemente oder komplett verklebt oder verschweißt aufgesetzt wird, - für Überschwemmungsgebiete alle Fugen und weitere nach außen nicht wasserdichte, Schlitze wie [5.10.2] voll verschweißt oder mit ausreichend beständigem Kleber oder Dichtungsmaterial [5.15.1, 5.15.2] abgedichtet werden, - eine Dach-Entlüftungen [4.7] für das Gebäude und Dach-Ausstiege [4.21] aufweisen, über die die Gebäude in Notsituationen verlassen werden können.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hohlräumen der Doppelwände wie [3.11, 10.2.1, 10.5.1, 11.6, 12.1.4, 12.22, 13.3.3, 14.11.3, 12.22, 14.11.3, 14.12.3, 14.12.4] das Vakuum über ein Rückschlagventil [5.7] gesaugt wird, das in einer Außenwand wie [3.2] oder anderen Flächen eingeschweißt ist und das aus einem Glaszylinder [5.8] besteht, in dem ein konischer Sitz [5.9] eingeschweißt ist, der einen beweglichen Stopfen [5.10] beinhaltet, welcher sich in den Sitz [5.9] drückt, wenn ein Unterdruck unterhalb des Sitzes [5.9] entsteht und aus seinem Sitz wieder gelöst wird, wenn das Vakuum erneut gesaugt wird und der Sitz [5.9] in Verbindung mit dem Stopfen [5.10] zusammen eingeschliffen sind, so dass eine maximale Abdichtung, vorteilhaft von einem geeigneten Dichtungsmittel für den Sitz [5.9] unterstützt, hergestellt werden kann, das Rückschlagventil [5.7] unmittelbar nach Ende des Vakuum-Saugens - am Glaszylinder mit flüssigem Glas [5.20] verschmolzen und damit permanent abgeschlossen wird oder - eine dicht schließende Vakuum-Saugleitung [5.14] dauerhaft angeschlossen bleibt, um mögliche Verluste an Vakuum durch Gas-Diffusion durch die Wand kontinuierlich korrigieren zu können oder - eine dicht schließende Verschraubung [5.12] auf das Gewinde [5.14] zu Möglichkeit einer nachträglichen Nachstellung des Vakuums aufgebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Gebäude [4] ein Überlebens-Keller [6] in Doppelwand-Konstruktion aus Glas [6.1] mit Bewehrung, Stützen, Verstrebungen und Versteifungen sowie in den Hohlräumen angelegtem Vakuum installiert ist und mit dem Erdgeschoss des Gebäudes über einen absperrbaren Zugang [6.4] dicht und gleitend verbunden ist, der Keller ausgerüstet ist mit - Medien- und Video-Verbindung zur Kommunikation mit der Außenwelt sowie Messung von Temperaturen und Luftanalysen außen und im Erdgeschoss des Hauses und Übertragung der Messwerte in den Keller, - einer Toilette [6.16] und Waschbecken [6.17] mit Entsorgung nach außen, die mit einer Einhausung [6.13] sowie Tür [6.14] separat abgetrennt sind, - Brauchwasser-Anschluss [6.15] aus einer bei Notsituationen sicheren, ergiebigen und unabhängigen Versorgungs-Quelle wie geschlossene Regentonne o.ä., - ausreichende Versorgung mit Druckluft- und Sauerstoff-Flaschen [6.6, 6.7] für mehrere Tage, - ausreichende Versorgung mit Nahrung, Trinkwasser [6.11] und weiteren notwendigen Bedarfs-Mitteln für mehrere Tage, - einer Abzugseinrichtung für Kohlendioxid am Boden [6.8] und für eine Ventilation zum Luftwechsel an der Decke [6.9], - einer Tauchpumpe [6.10] zur Abführung von eventuellen Leckagen nach außen - einem Wärmeübertrager [6.20] und zugehörigem Wärmeübertrager-Kreislauf [6.21, 6.22] zur Abführung von emittierter Körperwärme und von außen eingetragener Wärme nach außen oder im Gegenfall zur Beheizung des Kellers, wobei für den Fall eines Waldbrandes eine autark wirkende Be- und Entlüftung [4.7] im Dichte-Umlauf zur Entgasung des Innenraumes des Gebäudes installiert ist, die nach Ende des Brandes zur selbständigen Abführung der Innen-Luft aus dem Haus dient.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Gebäude [4] ein Heißwasser-Keller [7] in Doppelwand-Konstruktion aus Glas [6.1] mit Bewehrung, Stützen, Verstrebungen und Versteifungen sowie in den Hohlräumen angelegtem Vakuum [7.1] zur Wärmeversorgung des Hauses installiert ist und der mit dem Erdgeschoss über einen absperrbaren Zugang [7.4] dicht und gleitend verbunden ist, der Kellerraum mit Wasser gefüllt ist, in das über elektrische Heizplatten [7.3] oder andere Heiz-Einrichtungen Wärme, vorteilhaft aus eigen erzeugtem Strom aus Photovoltaik oder Windstrom oder Wärme aus Solarthermie, kontinuierlich in das Wasser eingetragen wird, wobei durch die sehr hohe Wärmedämmung der Doppelwände aus Glas [7.1] ein minimaler Wärmeverlust besteht, die Wärme-Kapazität des Wassers für die Heizdauer des Hauses über die Heizperiode ausreichend ausgelegt ist oder dabei stetig hinzugefügte Solar-Energie kalkuliert werden kann, eine Rohrschlange [7.12] als Wärmeübertrager zum Beheizen von Brauchwasser, eine Umwälzpumpe [7.5] das beheizte Wasser über mehrere temperatur-geschichtete Höhen [7.6.1, 7.6.2, 7.6.3], von einer Temperatur-Regelung gesteuert, abgezogen und in die Beheizungsrohre [7.7] der Fußbodenheizungen der Etagen im Gebäude gepumpt und nach der Wärmeübertragung beruhigt in die unterste Wasserschicht zurückgeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mobile Krankenhäuser [8], medizinische Einrichtungen und komplexe Operations-Säle als allgemeine Container-Einheiten in dicht verschweißten, verklebten oder mittels geeigneter Dichtungsmaterialien verschraubten Doppelwand-Konstruktionen aus Glas [6.1] mit Bewehrung, Stützen, Verstrebungen und Versteifungen sowie in den Hohlräumen angelegtem Vakuum hergestellt und angewendet werden, oder die Oberflächen bestehender stationärer Krankenhäuser bei ihrer vorhandenen Bausubstanz nachträglich mit Wänden in Doppelwand-Konstruktion aus Glas und angelegtem Vakuum verkleidet und diese miteinander dicht verschweißt oder verklebt werden, wobei die Nutzung der Eigenschaften wie - der höchsten Wärme-Dämmung zur Verringerung des Wärmeeintrages in heißen und des Wärmeverlustes in kalten Gebieten, - der hohen Schall-Dämmung gegen außen anliegenden Lärm sowie - die glatte und dichte Oberfläche erfolgt, - die Reinigung und Sterilisierung der inneren Oberflächen des Krankenhauses mit Wasserdampf durchgeführt wird, der aus einem mobilen Druckbehälter in Doppelwand-Konstruktion aus Glas mit überhitztem Wasser in einem Bereich von 1,1 bis 150 bar entnommen wird.
Vorrichtung und Anwendung nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Off-Shore-Systeme mit den erforderlichen Aufbauten in Doppelwand-Konstruktion aus Glas [6.1] mit Bewehrung, Stützen, Verstrebungen und Versteifungen sowie in den Hohlräumen angelegtem Vakuum, beinhaltend - Plattform [9.1] zur Aufnahme aller Aufbauten, aus 9 Parzellen kombiniert und gekoppelt, - Schwimmer-System [9.6] mit Fachwerk wie [9.6.2, 9.6.3] zum Stabilisieren der Parzellen des Off-Shore-Systems, - Anker [9.7.1] mit Ketten [9.7.2] aus massivem Glas mit Bewehrung [1.8], deren Glieder mit fixierbaren Schiebehülsen nach 9, Einzelheit „Y“ zum Einfügen weiterer Glieder ausgestattet sind sowie - Pumpen-betriebene Wasserstrahl-Düsen [9.6.5], die unter den Kugeln der Schwimmer [9.6.1] im Bereich des Schwerpunktes des Off-Shore-Systems angebracht sind und zur autarken Fahrt des Off-Shore-Systems an seine Position und dessen exakten Standort-Regulierung und -Fixierung dienen, - Ketten [9.6.4], analog [9.7.2], in schwebe- oder schwimmfähiger Konstruktion als HohlKörper zur Verknüpfung vieler Off-Shore-Systeme zu einem großen Windpark, - Windkraftwerk [9.2] mit einer elektrischen Leistung von 8 MW und mit Abstützungen 9.6.8 zur Sturmsicherung, - Membrantrennanlage für Meerwasser zur Erzeugung von Prozesswasser und Süßwasser zur Versorgung des Personals, - Anlage zur Wasser-Elektrolyse für die Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff aus dem aufbereiteten Meerwasser und der gewonnenen elektrischen Energie aus Windkraft, - Gasometer zur Pufferung von Wasserstoff [9.11] und Sauerstoff [9.12], - Anlage zur Verflüssigung des erzeugten Wasserstoffes, - Kugelbehälter 9.11.1 zur Lagerung des erzeugten flüssigen Wasserstoffes, - Gebäude [9.3] für Personal und Technik in Doppelwand-Konstruktion aus Glas mit Bewehrung, Stützen, Verstrebungen und Versteifungen sowie in den Hohlräumen angelegtem Vakuum, - Container [9.10] für flüssigen Wasserstoff, die als Floß-Verband 9.10.1 gebunden sind und auf dem Wasser, vom Boil-Off-Verlust des Wasserstoffes, in elektrische Energie umgesetzt, gespeist, autark den Antrieb der Floß-Verbände bewirken, um diese über Satelliten-Koordination und computer-gesteuert an vorgegebene Ziele zu senden, - Lagerplatz [9.4] und Kran [9.5] zum Verladen der Floß-Verbände 9.10.1 und ggf. der Container [9.10] separat, aufgebaut und angewendet werden zur Erzeugung, Lagerung und Bereitstellung von flüssigem Wasserstoff als Kraftstoff für Verkehrsmittel aller Art sowie andere wirtschaftlichen und Haushalts-Anwendungen und die Off-Shore-Systeme [9] als Verbund zu großen Windparks auf den Weltmeeren zusammengeschaltet und darin Off-Shore-Systeme angeordnet sind, die große Kugelbehälter tragen und in Tankstraßen angeordnet als Groß-Tankstellen fungieren und Schiffe auf ihren festen Routen diese Tankstellen anlaufen und der flüssige Wasserstoff von hier - zur Betankung der Schiffe angewendet wird oder - mit Schiffen, vorteilhaft in Kombination als Tank- und Container-Schiffe [9.9], oder - mit Luftschiffen [9.8] oder - über weitere Transport-Möglichkeiten an Land geschafft und per Rohrleitungen, LKW, Güterzügen oder Luftschiffen zu den Verbrauchern verteilt wird.
Vorrichtung und Anwendung nach Anspruch 1 bis 7 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass große Bunker in der Ausführung als Kugelbehälter, Transport-Container [10] und Kraftstofftanks [12] in Doppelwand-Konstruktion aus Glas mit Bewehrung [1.8], Stützen, Verstrebungen und Versteifungen zur Lagerung, zum Transport von flüssigem Wasserstoff oder anderen flüssigen Gasen sowie als Betriebsbehälter für das Betreiben von Verkehrsmitteln oder Antrieben für stationäre Anlagen aus der Gas-Phase über flüssigem Wasserstoff angewendet werden, wobei diese analog dem Aufbau des Containers 9.10 bestehen aus - dem Wasserstoff-Behälter wie [10.1, 12.1, 13.19.1, 13.19.2, 14.11.5 und weitere], bestehend aus einem für flüssigen Wasserstoff geeignetem Material, der unter Bildung des Hohlraumes wie [10.2.1, 12.1.5 und weitere] in den Glas-Innenbehälter wie [10.5, 12.2 und weitere] eingesetzt ist, oder auf die Innenfläche des Glas-Innenbehälters wie [10.5, 12.2 und weitere] aufgelegt wird, oder in einer Beschichtung eines für flüssigen Wasserstoff geeignetem Materials auf die innere Oberfläche des Glas-Innenbehälters wie [10.5, 12.2 und weitere] aufgebracht wird oder in einer Beschichtung aus modifiziertem Glas auf die Innenfläche des Glas-Innenbehälters wie [10.5, 12.2] aufgeschmolzen wird, oder der Glas-Innenbehälters wie [10.5, 12.2 und weitere] aus modifiziertem Glas mit Eignung für den flüssigen Wasserstoff ausgeführt ist und somit der Wasserstoff-Behälter wie [10.1, 12.1 und weitere] entfallen kann, wobei auf die Bohrung 10.19 verzichtet werden muss, - dem Glas-Innenbehälter wie [10.5, 12.2 und weitere], der unter Bildung der Hohlräume wie [10.5.1] über dem Wasserstoff-Behälter wie [10.1, 12.1, und weitere] angeordnet ist, - der Außenhülle wie [10.21, 10.22, 10.27.1/.2, 10.29.1/.2], die unter Bildung des Hohlraumes wie 10.5.1 über dem Glas-Innenbehälter wie [10.5, 12.2 und weitere] angeordnet ist, - Verstrebungen und Versteifungen wie [10.1.4, 10.23, 10.25 und weitere], die das System der ineinander gefügten Behälter gegen äußere Kräfte absichern, - wobei Vakuum in den Hohlräumen wie [10.5.1, ggf. 10.2.1, 12.22, ggf. 12.1.4 und weitere], angelegt wird, die Transport-Container [9.10] in den äußeren Abmessungen, Anschlussmaßen und Gestaltung gleich denen der ISO-Container für den internationalen Transport ausgeführt sind, wobei die eingefügten Behälter [10.1, 10.5] in Form als Quader parallel zu den Außenwänden des Containers oder alternativ auch in zylindrischer Form angeordnet sind, die Boil-Off-Menge des Wasserstoffes bei Überschreitung des maximalen Gas-Druckes im Container [9.10] in den Betriebs-Raum [10.33] über Brennstoffzelle zur Erzeugung von elektrischem Strom übergeben und in Batterien gespeichert, und dieser Strom zum autarken Antrieb des Transport-Fahrzeuges genutzt wird, der Einsatz von Kraftstoff-Tanks vorgesehen ist - für Verkehrsmittel zu Land, auf dem Wasser und in der Luft [12, 13, 14] sowie - als Lagerbehälter für Antriebssysteme und Arbeitsmaschinen oder - als Betriebsbehälter bei Versorgung von vorteilhaft dezentraler Elektro-Netze oder - für andere Verwendungen, die Kraftstoff-Tanks für Verkehrsmittel, insbesondere für Personenkraftwagen wie [12], als flache Konstruktion, mit inneren und äußeren Verstrebungen wie [12.14] ausgestattet, formschlüssig in einem Kasten wie [12.15] mit Verstrebungen wie [12.15] zur höchstmöglichen Sicherung gegen Bersten und Abreißen bei starkem Aufschlag fixiert sind, das über der Flüssigkeit liegende Gas per geringem Überdruck, der durch den Boil-Off-Verlust entsteht oder geregelt über eine Heizung wie [12.20] im Tank aus der Flüssigkeit verdampft wird, in einem am Tank wie [12.1] fest verschweißten Wärmeübertrager wie [12.19] vorgeheizt und in die Brennstoffzelle oder zum Verbrennungsmotor gefördert wird, der Ein- und Ausfüllstutzen wie [12.13.1, 12.13.2] für den Kraftstofftank wie [12.1] des Verkehrsmittels und die Stutzen für die Armaturen-Gruppen wie [10.33.1, 10.33.2, 10.33.3] des Containers [9.10] und nach unten geneigt sind, Wärme-Reflexions-Schichten oder -Folien wie [10.31.1, 10.31.2, 12.5.1, 12.5.2] eingefügt sind und elektrische Heizungen wie [10.1.1.1, 10.1.1.2, 12.8] an den Armaturen-Gruppen wie [10.33.1, 10.33.2] und Einfüll-Stutzen wie [12.13] angebracht sind, vor Beginn des Anlegens von Vakuum die Hohlräume wie [10.5.1, ggf. 10.2.1, 12.22, ggf. 12.1.4 und weitere] mit Wasserstoff gespült werden, um die Gegenwart von Luft und deren Eis-Bildung absolut auszuschließen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass für Schiffe die Seitenwände [14.1, 14.2], das Deck [14.9.1, 14.9.2], sowie Teile der Decks-Aufbauten und weitere in einer Doppelwand-Konstruktion aus Glas mit Bewehrung [1.8], Stützen, Verstrebungen und Versteifungen [14.1.3] angewendet sind, wobei in den Hohlräumen der Doppelwände wie [14.1, 14.2] hohes Vakuum angelegt werden kann, das Schiff mit Tanks wie [14.11] in Doppelwand-Konstruktion mit Bewehrung, [1.8], Stützen, Verstrebungen und Versteifungen für das Betreiben oder für den Transport des flüssigen Wasserstoffes ausgestattet ist, das Gas aus dem Boil-Off-Verlust und/oder aktiv zur Erzeugung von elektrischem Strom für den Antrieb des Schiffes über Elektro-Motoren angewendet wird, auf Deck zwei Windkraftwerke [15.13] höchster Leistung, je einmal am Bug und einmal am Heck, installiert sind, die über ein Scharnier [15.13.1] verfügen und mittels Arbeitszylinder [15.13.2] in die Waagerechte abgeklappt werden können, wobei die Auflage der abgeklappten Flügel der Windkraftwerke auf einer fest angeordneten Vorrichtung [15.13.4] mit 3 Auflagen [15.13.4] erfolgt, entsprechend wirksame Hydrauliksysteme die Schwerkraft des abgeknickten Teils der Windkraftwerke über verbundene Öldruck-Leitungen gleichmäßig abfangen und die Einzellast der Flügel damit gegeneinander ausgeglichen wird, automatisch zu steuernde Fixierungs-Vorrichtungen für die Flügel angebracht sind, die bei schwerer See die Flügel fixieren und nahe den Seitenwänden des Schiffes Windräder [14.5] an Haltevorrichtungen [14.7, 14.10] angebracht sind, deren Flügel sowie Ebenen [14.7] vorteilhaft aus Glas mit Bewehrung hergestellt sind, die Verdichtung des Windes durch Kanalisierung und Reflexion an den Seitenwänden [14.1, 14.2] und Ebenen [14.7] als verstärkende Komponente bei der Stromerzeugung ausgenutzt wird und der von den Windkraftwerken [15.13] und Windrädern [14.5] erzeugte elektrische Strom zusätzlich für den Antrieb des Schiffes oder über die Wasser-Elektrolyse zu Wasserstoff und Sauerstoff umgesetzt wird, die in entsprechenden Gasometern [15.14.1] und [15.14.2] gelagert und bei Bedarf entnommen und zum Antrieb des Schiffes oder für weitere Zwecke verwendet werden, das Deck über der projizierten Fläche [14.9.2] der Windräder erweitert ist und vorteilhaft für verschieden Anwendungen dient.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpf [13.4] von Flugzeugen in einer zugänglichen Doppelwand-Konstruktion aus Glas mit Bewehrung [1.8], Stützen [13.14.1, 13.14.2] und Verstrebungen [13.6] aufgebaut ist und im zugänglichen Zwischenraum des Rumpfes [13.4] die Kabel und Leitungen [13.9] für die Versorgung des Betriebs des Flugzeuges verlegt sind, der Rumpf in ein Gerüst [13.1.1] und in ein Tragsystem [13.1.2, 13.1.3], die miteinander verschweißt sind, eingebettet und verschweißt ist, wobei das Fahrwerk [13.1.4] und die Flügel [13.3] am Tragsystem [13.1.3] befestigt sind, ein Tank für den flüssigen Wasserstoff [13.19.1 und 13.19.2] nach Anspruch 11, aus statischen Gründen gegebenenfalls vorteilhaft in mehrere, fixierte, einzelne, miteinander verbundene Tanks gegliedert, sowohl am unteren Boden im Rumpf [13.4] als auch in den Flügeln [13.3] untergebracht sind, im Zwischenraum [13.4.3] im Rumpf über einen Strahlsauger [13.8] während des Fluges gemäß der Fluggeschwindigkeit Vakuum gesaugt wird, das nach Landung wieder aufgehoben ist, auf den Flügeln [13.3] und ggf. am Rumpf an ihren Oberseiten Heizdrähte [13.17] im Glas unmittelbar unter der Oberfläche eingeschmolzen sind und zum autarken Abtauen von Eis und Schnee dienen, die Karosserien für Lokomotiven und Waggons von Personenzügen oder anderen Verkehrsmitteln in Doppelwand-Konstruktion aus Glas mit Bewehrung [1.8], Stützen wie [13.14.1, 13.14.2] und Verstrebungen wie [13.6] hergestellt und im Zwischenraum Versorgungsleitungen für die Verkehrsmittel verlegt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass Luftschiffe [10.8] zum Transport von Containern 9.10 mit flüssigem Wasserstoff oder zur Montage der Off-Shore-Systeme angewendet werden, die mit Helium gefüllt sind, zusätzlich im Helium-Raum flexible und dicht abgeschlossene Taschen [9.8.1] in den Kammern [9.8.2] des Luftschiffes eingesetzt sind, die einzeln mit Luft aus der Umgebung aufgepumpt werden können, wobei in der Gashülle des Luftschiffes zusätzlich zur Addition der Luft-Dichte in einer isochoren Verdichtung sich die Dichten der beiden Gase erhöhen und somit ein Ballast gegenüber der Dichte in der Atmosphäre erzeugt wird, und im Gegenfall die Entspannung der Luft aus den Taschen 9.8.1 den Druck und die Dichten der beiden Systeme abbaut, somit der Ballast verringert wird und damit ein optimales Regularium zur Steuerung für die Flughöhe, den Lastenausgleich, Flug-Operationen des Luftschiffes als auch für die Landungen und Starts ermöglicht wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den Rohrleitungen die nicht isolierten Flanschverbindungen [11.1] für flüssigen Wasserstoff oder weitere flüssige Gase vorteilhaft ohne Einlage von Dichtungen verschraubt werden, die Flanschverbindungen mit Schott-Kammern [11.15] umfasst werden, in die Schott-Kammern [11.15] Wasser [11.15.1] eingefüllt wird, das eingefüllte Wasser nach Befahren der Rohrleitung mit flüssigem Wasserstoff infolge seiner tiefen Temperatur dauerhaft gefriert, somit ein kompakter Dichtungsblock aus Eis außerhalb der Flansch-Verbindung entsteht, der eine mögliche Leckage diffundierenden Wasserstoffes oder anderer flüssiger oder gekühlter Gase verhindert, auf das Eis eine Wärmedämmung aufgeschichtet wird, mittels vorher eingelegter Heizdrähte [11.11] bei Anlegen einer elektrischen Spannung in Betriebsruhe das Eis geschmolzen werden kann und der Zugang zur Flanschverbindung wieder gewährleistet wird, die Doppelwand-Konstruktion der Rohr-Abschnitte durch eingesetzte Stützen [10.2.3] ( 11, Schnitt „A-A“) und gegebenenfalls zusätzliche Versteifungen fixiert werden und zum Dehnungsausgleich zwischen der inneren [11.7] und äußeren Rohrleitung [11.8], ausreichend dimensionierte Kompensatoren [11.8.2] aus Glas mit Bewehrung in erforderlichen Abständen in die äußere Rohrleitung [11.8] eingeschweißt werden.