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Die Erfindung beinhaltet alle Bereiche der Energieanwendung wie:
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Haushalte, Kleingewerbe (Einzelunternehmer), Handwerksbetriebe und Industrie, mit Haussatteldach, Flachdach, sowie alle Dachformen - Arten, selbst auf dem höchsten Gebäude, bis zum Wolkenkratzer.
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Beschreibung:
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Stand der bekannten, heutigen Technik, sind große Windräder, sowie Wasserkraftwerke, früher Mühlen, mit Bach- und Flußanschluß zum Antreiben der Wasserräder. Bekannt sind die erneuerbaren Energien alle, wie Sonne - Wind - und Wasser. Für den Hausgebrauch - Kleingewerbe - oder Handwerker - und Mittelständische - Betriebe haben wir bisher keine derartige Energieanwendungen gefunden. Deshalb befinden wir uns auf Neuland mit unseren Ideen der Erfindung, die eine richtungsweisende Trendwende und den alternativlosen Mammutfortschrift für die Zukunft von Morgen aufzeigt. Das Potenzial wie Strategie und positive Trend der Nachhaltigkeit erneuerbare Energiequellen von Sonne - Wind - und Regenwasser, muß mit der Erneuerbare - Energie - Zeitenwende für:
- Erneuerbare Schadstofffreie, nachhaltige, CO2 freie Ökostromerzeugung sein:
- a) Windgenerator mit Windenergieantriebkraft - Aufbau auf alle Dachformen - Arten und sonstige Aufbaumöglichkeiten.
- b) Regenwasser - Energieantriebkraft für Generatorantrieb, im Fallrohr und Zwischenbehälter.
- Für jeden Bedarf, zum eigenständigen Selbstversorger, ist die Ökostromerzeugung nach dem individuellen Strombedarf entsprechend zu berechnen und auszuführen. Nur mit den absoluten, neuen Erfinder - Ideen können die Energieengpässe, sowie unabhängig von importierten Rohstoffen, von Öl- und Gas, deren hohen Energiekosten auf normal Niveau gebracht werden. So kann auf eine lange Zeitspanne optimistisch die Zeitenwende und Trend zur Nachhaltigkeit der erneuerbaren Energieanwendung mit vorteilhaften, neuen Ideen die Zukunft von Morgen erreicht werden.
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Ein großer Anteil der Energieverbraucher und Stromverbraucher sind die viele Haushalte, von Einfamilien - Zwei- und Mehrfamilien - Häuser, Kleinstbetriebe, Handwerksbetriebe, Mittlere Betriebe - Großbetriebe, Hochhäuser, einschließlich der höchsten Gebäude auch Wolkenkratzer, insbesondere Wohnraum - Heizung, Klimaanlagen, sowie alle Haushalte - Kleingeräte wie z.B. Kaffeemaschine, Quirl, Staubsauger usw., Großgeräte wie Geschirrspüler, Waschmaschine, Wäschetrockner, Kühlschrank, Gefrierschrank - Gefriertruhe ect. Der Vorzug der Erfindung ist, daß ein bis X Windgeneratoren auf einem Satteldach, Flachdach, sowie alle Arten von Dachformen, auch auf Telefonmasten - Stromfreileitungsmasten - Beleuchtungsträger, sowie Verkehrsschilder - Ampelanlagen, Reklame - Litfaßsäule und alle erdenkliche, formstabile und wetterbeständige Träger, die geeignet und standfest sind, für den Generator Aufbau. Die Herkulesaufgabe und die bevorstehende Pionierarbeit muß von jeder einzelnen Person erbracht werden, um von den fossilen, mit hohen Emissionswerte CO2 schädlichen Brennstoffen auf Null - Emission - Zonen zu kommen und dadurch unabhängig zu werden.
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Die bestehenden, veralteten Gebäude ob Haus, Handwerk- oder Industriebestand, hinterlässt einen großen Fußabdruck und viele Energieeinsparungen offen. Es gibt sehr viele Vorkriegsjahre - Gebäude, sowie nach dem Krieg erbaute mit den zerbombten Gebäuderesten - Stahlresten und sonstigen, wenig zur Verfügung stehende Baumaterialien - Rohstoffen gebaute Häuser und sonstige Gebäude. Die anstehende Sanierungen der Gebäude mit Energieeinsparungspotenzial ist nach den Architekten Verbände fast wie nach dem 2. Weltkrieg, das zu wenige und zu teure Baustoffe mit langen Lieferzeiten in Zukunft nicht wie bisher immer zur Verfügung stehende Baumaterialien verwendet werden, sondern bei einem Hausabriss oder sonstige Gebäude, die Wertstoffe müssen sortiert und zur Wiederverwertung bereit gestellt werden, dadurch die neuen Rohstoffe und zu teure CO2 belastete Herstellungskosten eingespart. Die Energieversorgung ist zu diversifizieren, langfristig mit erneuerbaren Energien z.B. mit Photovoltaik zur Stromerzeugung, Solartherme für Warmwasser für den individuellen Gebrauch - sowie für Warmwasser - Heizungsbedarf. Die Sanierungen müssen über die Dach - Wärmedämmung - Fenster - Fassade - Außenhaut mit Wärmedämmung sinnvoll und effektiv gemacht werden.
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Erst in den letzten Jahren, herkömmlich, gebaute Häuser mit den entsprechenden, Stand der Technik, wie Isolierungen oder niedrig Energie - Effizienzhäuser, jetziger Neubaustandard. Die vorgenannten Bauten können durch Umbau bzw. aufwendige Sanierung nicht auf diesem hohen Neubaustandard ökonomisch gebracht werden. Auch in Zukunft muß z.B. ein Hausbau mit Wohnraum - Beschaffung bezahlbar sein. Ein Altbau - Abriss und nach den neuesten Erkenntnisse - Stand der Technik, neu aufzubauen, ist in den meisten Fällen nicht machbar, weil der Abriss mit den hohen Entsorgungskosten, wie enormen, neuen Rohmaterial - Aufbaukosten die einzelnen Bauvorhaben überfordert, demzufolge die einzelnen Bauvorhaben finanziell nicht durchführbar sind.
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Deshalb ist Zweck - Sinn - und kompromissvoller mit ausgewogenen Sanierungsmaßnahmen wie Gebäude - Wärme - Dämmung usw. Ausführung auf einem Satteldach, Flachdach und sonstige Dachformen - Arten, weiter zeigt der Aufbau , Windgeneratoren 1, mit Flügelrad 2, den einfachsten mit Windenergienutzung zur CO2 freien Ökostromerzeugung mit nur zwei Bauelemente von Generatoren 1, und Flügelrad 2, z.B. mit einer Generatorleistung von 1 kWh. Eine weitere Ausführung zeigt in , bei Regenwetter je nach Regenstärke, je Liter Wasser auf den m2, mit Oberflächen - Dachregenwasser, daß über die Dachrinne 5 zum Fallrohr 6, mit Gewichtangaben - Skala, dem abfallenden Regenwasser direkt keilförmig auf das Wasserrad 2.1, leitet, das gleichzeitig den Generator-Turbine 1, antreibt, damit nachhaltige, erneuerbare Energie zur Ökostromerzeugung dient. Je nach Regenwasserfallhöhe variiert die Energieantriebskraft, die mit der Skala, am Fallrohr 6, beobachtet werden kann. Unabhängiger zeigt , die gleichmäßige Ökostromerzeugung, indem das Dachoberflächen - Regenwasser über die Dachrinne 5, und kurzem Fallrohr 6, mit Gewichtangaben - Skala, das Wasserlastgewicht anzeigt, in einen Zwischenbehälter 7, mit einem bestimmten Inhaltsvolumen aufgestaut wird, damit ist fortlaufend der Generator 1, in Betrieb. Alle drei Ökostromerzeugte - Anwendungssysteme führen den erzeugten Strom mit Zuleitung 3, zur Batteriespeicherung 4. Mit dem Mix. der 3 Stromerzeugungsmethoden z.B. ist ein 1 - 2 - 4 Personen Haushalt unabhängig, sowie eigenständig, kostengünstig, auf lange Zeit und für die Zukunft Maßstab - sowie der Stand der Technik von Morgen. Sollte der Fall einmal auftreten, daß keine Sonne scheint, kein Wind brauchbar weht, zum Generatorantrieb 1, nicht reicht, sowie kein Regen in Sicht ist und gleichzeitig die Batterie 4, Stromspeicherung fast leer ist, kommt die letzte, absolute Reservesicherheit für die Überbrückungstage oder Wochen bis Dauerbetrieb mit dem vorhandenen - vorrätigen Regenwasser, vormals WC - Auffanggrube- oder Mehrkammerauffanggrube - Zisterne 8, mit entsprechenden, ausreichendem Grubeninhalt als Regenwasser Vorratsspeicherung 8, zum Einsatz.
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Die einmalige, ausgefeilte noch nie dagewesene, neue Idee der Erfindung ist, nach , das mit dieser Ausführung, wie zuvor ausreichend beschrieben, das Oberflächenwasser vom Dach über die Dachrinne 5, und kurzem Fallrohr 6, zum Zwischenbehälter 7, gelangt, wobei der Zwischenbehälter 7, nach unten trichterförmig zum Schaufelrad 2.1, ausgebildet ist, dadurch gezielt direkt das Regenwasser auf das halbe Schaufelrad 2.1 leitet und mit dem variablen min. - max. Wasserkraft je nach Behältervolumengröße in Liter = kg - Energieantriebkraft zum Antreiben vom Schaufelrad 2.1, der Generator 1, angetrieben wird. Das abfallende Regenwasser vom Schaufelrad 2.1, wird mit dem Gruben - Speicher 8, gespeichert bis zum Überlaufrohr 12, das gleichzeitig das Innenrohr 12, in Sperrstellung mit einer Sperrscheibe 15, beispielweise das Rohr dichtend verschließt, kann manuell - sowie elektronisch geregelt werden, mit Strom von der Batterie oder Hausnetz, das zu viele Regenwasser, wird gleichzeitig mit dem Überlaufrohr 12, je nach Wasserstand beim oberen Wasserpegel geöffnet und das Wasser kann abfließen und bei Tiefstand wird das Rohr 12, mit Sperrscheibe 15, wieder verschlossen, dieser Vorgang wiederholt sich je nach Wasserstand, wird das Wasser direkt oder über einen Schacht in das Ortsnetz - Kanal abgeleitet. Das geniale der Erfindung ist, das mit einer Saug - Druck - Pumpe 10, mit Strom von der Batterie mit Verbindungskabel 4.1, betrieben wird, über das Ansaugrohr 9, zur Pumpe 10, und Druckrohr 11, das Regenwasser in den Zwischenbehälter 7, gepumpt wird. Die CO2 freie Ökostromerzeugung kann je nach Bedarf, Stunden - Tage - sowie dauernd im Kreislauf - unendlich - ewig betrieben werden, demzufolge alternativlos ist. Eine weitere Variante zeigt - Ausführung A, E, u. E1, mit dem Unterschied zu , daß ein Auffangbehälter 8.1, das Regenwasser nach dem Schaufelrad 2.1, mit einem Behälter aufgefangen wird und über das Ansaugrohr 9, zur Pumpe 10, gesaugt und über dem Druckrohr 11, zum Vorratsbehälter 8.2, auf der Bühne bzw. Tenne befindet, gepumpt wird. Mit einer Zuleitung 16, wird zur Absperrvorrichtung 15, der Strom von der Batterie, zur steuernden Absperrvorrichtung 17, weiter mit Rohrleitung 18, zum Zwischenbehälter 7, der Zulauf so gesteuert, daß ein ununterbrochener, fortlaufender Betrieb störungsfrei zur CO2 freien Ökostromerzeugung erfolgen kann.
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Speziell zeigen die , Satteldach und auf einem Flachdach einen Windpark mit versetzten Anordnungen von Generatoren 1, mit Windrad 2, zur CO2 freien Ökostromerzeugungsanlage. Ein Rechenbeispiel mit 6 Windgeneratoren mit je 2kWh - Stromerzeugungsleistung erzeugen in einer Stunde 12 kW = 288 kW in einem Tag, hochgerechnet auf die ganze Welt erhalten wir eine unvorstellbare Stromerzeugungssumme. Weiter zeigt , zwischen den Generatoren 1, zusätzlich ein Solardach das übertragbar auf alle Flachdächer ist. Allein mit den unvorstellbaren, bestehenden Flach - Dachflächen, weltweit, kann fast der ganze Strombedarf gedeckt werden. Es ist höchste Zeit, daß die bisher ungenutzten, riesigen Gebäudeflächen, schnellstens mit Windparks aufzubauen, damit können X - Megawattstrom CO2 frei erzeugt werden, und die Pionierfunktion für die Menschheit und auch für die Zukunft für jedermann bezahlbar ist. Der Flächenverbrauch ist durch Siedlung- und Infrastrukturbau schon jetzt viel zu hoch und muß deshalb verhindert werden, die wertvollen landwirtschaftlichen Flächen nicht für Solaranlagen zusätzlich zu verbrauchen und somit Konversionsflächen - Ackerland verloren gehen. Der größte Vorteil ist, daß kein zusätzlicher, wertvoller Flächenverbrauch benötigt wird, weil die Erfindung den Fortschritt für Morgen vorgibt. Auch der große Flächenverbrauch für die vorgesehenen Windräder mit allen bestehenden, bekannten Nachteilen sind, somit passe. Weiter brauchen die Stromtrassen von den Windshore Anlagen von Norden nach Süden nicht gebaut werden, dadurch enorme Kosteneinsparungen. Eine weiterer Vorteil ist, daß der Strom überall, dezentral erzeugt wird, und an Ort und Stelle, zum Verbraucher, ohne große wie weite Netze direkt verbraucht wird, somit auch wenig Leitungsstromverluste. Die + 7, zeigt A, die Windparkanlage, sowie die Ausführungen E, mit Flachdachhöhe entsprechend der Wasserabfallhöhe und dem daraus resultierenden Wasserlastgewicht in Liter bzw. kg, Funktion beschrieben in .
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Mit den witterungsbedingten außergewöhnlichen Umständen wird zur Überbrückung, Ausführung nach und . E1, Regenwasser vom Vorratsspeicher 8, entnommen, mit dem Ansaugrohr 9, zur Pumpe 10, gesaugt, danach mit dem Druckrohr 11, zum Zwischenbehälter 7, gepumpt, weiter gezielt vom Zwischenbehälter 7, der nach unten zum Schaufelrad 2.1, trichterförmig ausgebildet ist, gezielt mit der Wasserkraft von min. 5 kg bis max. 100 kg, reguliert das Wasserrad 2.1, die Turbine 1, antreibt und somit CO2 freie, erneuerbare Ökostromerzeugung erfolgt. Das im Kreislauf gepumpte Regenwasser funktioniert einfach immer zuverlässig, ohne Wettereinflüsse und kann jeder Zeit unbegrenzt - dauernd - ewig - betrieben werden. Außerdem kann das bevorratete Regenwasser in den Sommer - Monaten zum Gießen verwendet werden.
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Nach , Ausführung C, zeigt einen Zwischenbehälter 7, der über die Dachrinne 5, mit Oberflächen - Regenwasser und Fallrohr 6, den Zwischenbehälter 7, mit Regenwasser laufend füllt, je nach Regenstärke, das wiederum direkt auf das halbe Schaufelrad 2.1, trichterförmig geleitet wird und mit der abfallenden Regenwasserkraft die Turbine 1, mit Schaufelrad 2.1, antreibt. Das verbrauchte Wasser wird weiter über ein Abfallrohr 12, das gleiche Rohr 12, mit Sperrscheibe 15, in Durchflußstellung zeigt, wobei das Regenwasser direkt in das Ortskanalnetz, oder über einem Kontrollschacht ableitet. Je nach Regenmenge und Dauer wird die Turbine 1, mit Wasserrad 2.1, fortlaufend angetrieben zur Ökostromerzeugung. Mit diesem Vorgang vom Regenwasser - Zulauf zum Zwischenbehälter 7, ist die Wasserenergie - Antriebkraft nahezu konstant und kann bis zum Regenende genutzt werden.
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Je nach Grubeninhaltgröße, variabel, von 1000 Liter Regenwasser - Speichergröße bis X Liter, kann unbegrenzt, unabhängig von jedem Wetter, ohne Einschränkungen auf Dauer, erneuerbare CO2 freie Ökostromerzeugung erfolgen. Mit den zwei, einzigartigen - genialen Ideen der Erfindung, ist ein Megafortschritt für die erneuerbare, CO2 frei Ökologie - Energiezeitenwende „in absehbarer vorrausschauender Zeit machbar, ohne zusätzliche Rohstoff - Ressource Verbrauch.“
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Ein Riesenbeitrag zur Ökologie - Klimaneutral - erneuerbare - Energie - Zeitenwende wird erreicht mit: Eine absolute, unabhängige - eigenständige - Energieversorgung, z.B. für einen 1- 2-4 - Personen - Haushalt: Bekannte Solarmodule - Sonnenstromerzeugung an 75 Tagen mit 1.800 Sonnenstunden im Jahr. Ebenfalls bekannte Solartherme für Brauch - Warmwasser - sowie Warmwasser - Heizung an 75 Tagen mit 1.800 Sonnenstunden im Jahr. Der einmalige Energiekreislauf wird geschlossen mit den alternativlosen Erfinder - Ideen:
- a) Mit Generator 1, mit Windrad 2, zum Generatorantrieb aufgebaut auf einem Hausdach zur CO2 freien, erneuerbaren Ökostromerzeugung.
- b) Mit dem Dach - Oberflächen - Regenwasser über eine Dachrinne 5, mit Fallrohr 6, zum Generator 1, mit Schaufelradantrieb 2.1, zur eigenen Energieversorgung, genau individuell berechnet, je nach Haushaltsgröße für den jeweiligen Energiebedarf.
- Heizperioden - Jahres - Verlauf - „von Januar - Dezember“: Von Januar - Mai, starke Heizung - Phase, anteilig im Mai- und Juni, Stunden - bzw. tageweise, in abgeschwächtem Heizungsbedarf, für eine Wohlfühltemperatur von 20 - 25°C, je nach Mentalität. Sommermonate Juli und August, mit wenig Heizungsbedarf bis gar keine. Von September - Dezember, anfänglich ist der Heizungsbedarf gering, jedoch bis Dezember stark ansteigend, bis Volllast.
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Es gibt mehrere Möglichkeiten wie ein gut ausgetüftelter Haushalt, energetisch - effizient und klimaneutral mit erneuerbaren Energiegewinnung ausgestattet werden kann. „Standard für die Zukunft von Morgen ausgerichtet.“
- 1. Durch die Sonnen - Einstrahlung zum Solar - Energiedach CO2 schadstofffreie, nachhaltige Ökostromerzeugung für 70 % Energieverbrauch im Jahr, ohne jeglichen Energieeinsatz, somit kostenlos erzeugt wird.
- 2. Solartherme für Warmwasser, der individuellen täglichen Warmwasser - Gebrauch, z.B. Körperpflege, Duschen, Baden, sowie für Geschirrspüler und Waschmaschine, Zeitraum wie Punkt 1.
- 3. Solartherme für Warmwasser - Heizung mit den vorhandenen Flachheizkörper. Der Kreislauf wird mit den neuen Erfinder - Ideen, mit den im Haushalt vorhandenen Warmwasser - Flachheizkörpern, auch weiterhin dieselben zu verwenden, ohne Neubeschaffung, dadurch entstehen keine zusätzliche Kosten, in Bezug auf Rohstoffe - Ressourcen - und somit keine Herstellung wie Energieverbrauchkosten entstehen.
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Je nach Sonnen - Einstrahlung der Solartherme, pro Tag, wird das Heizungswasser unkontrolliert erwärmt, danach entstehen die Warm - Wasser - Erwärmungsgrade von z.B. 20 - 30 - 40 oder 50°C usw., muß die Wohlfühlraumtemperatur mehr- oder weniger mit Strom direkt oder mit einem Durchlauferhitzer zur gewünschten Temperatur im geschlossenen Heizungssystem um die jeweilige Temperatur - Differenz aufgeheizt werden, somit wird eine 100 % Effizienz und Wirkungsgrad erreicht. Für die Brauchwasser- wie Warmwasser - Heizung Aufbereitung wird am meisten Energie verbraucht. Um den Wirkungsgrad zu optimieren ist es von Vorteil mit einem jeweiligen Warm - Wasser - Speicher - Behälter je nach Haushalt - Bedarfsgröße, getrennt 1x für Brauchwasser und 1x für Warmwasser - Heizung im geschlossenem Leitungssystem mit wahlweisen Umpumpsystem, elektrisch gesteuert, je nach Solartherme - Aufheizungsgrad, damit die Sonnenenergie - Hauptträger ist und nur nach Bedarf mit Strom oder dem Durchlauferhitzer auf die gewünschte Wohlfühlraumtemperatur nachgeheizt wird, auf 20 - 25 °C.
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„Die Anforderung der erneuerbaren Energie - Zeitenwende ist": das z.B. ein Ein- Zwei - bzw. Mehrfamilien - Hausbesitzer mit einem einfachen, älteren Hausbestand, mit verhältnismäßigen, überschaubaren Mittel, eigenständig wie unabhängig, von den bisherigen Energieträgern werden, kann ohne auf irgendwelche Annehmlichkeiten verzichten zu müssen, zum Selbstversorger wird, siehe + 5, Windparks mit Generatoren 1, mit Windrad 2, auf alle Flachdächern, ob Einfamilienhaus - Garagen, Handwerker, Industriegebäude und sonstige Gebäude, Hochhäuser, einschließlich der höchsten Gebäude bis zum Wolkenkratzer, wie versetzt so angeordnet, das eine wirkungsvolle, 100 % effiziente - optimale - Ökostromerzeugung erreicht wird, diese große nachhaltige - alternativlose Stromgewinnung ist auf alle Zukunft gerichtet und bisher beispiellos.
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Umso höher die Gebäude sind, desto wirkungsvoller - effizienter ist die Ökostromerzeugung in der Windparkanlage, in Megawatt Leistung. Die mittlere Windgeschwindigkeit ist bei uns in m/s = 3 nach Quelle - DIN 4710.
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Berechnungs-Beispiel: von einem Flachbau - Einfamilienhaus mit 6 Windgeneratoren 1, Aufbauten mit je 2 kWh - Stromerzeugung / Tag 24 h = 288 kWh, Ertrag x 1 Woche - 7 - Tage = 2.016 kWh.
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Die wetterunabhängige und alternativlose Berechnungsgrundlage ist: von einem Einfamilienhaus - Jahresstromverbrauch von ca. 5.000 kWh, mit Stromspeicherkapazität von 7.000 kWh, so ist primär mit dem Regenwasser- Umpumpsystem bei 5h / Tag - Betrieb eine Stromerzeugung mit einer Turbine 1, mit 2 kWh, Leistung = 10 kWh, der Tagesbedarf abgedeckt.
