DE19615795A1

DE19615795A1 - Wind power electricity generation 250 kW power plant e.g. for installing over roads or railways

Info

Publication number: DE19615795A1
Application number: DE19615795A
Authority: DE
Inventors: Rolf Hoericht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-04-20
Filing date: 1996-04-20
Publication date: 1997-10-23

Abstract

The system uses atmospheric wind for permanent generation of electrical energy with a number of wind-vanes or rotors (9) which provide electric current,via at least one generator, for transfer into a power supply network. The wind rotors are rotatably mounted on supporting structures (4) which span a road or railway track (1) whilst maintaining free space for the road vehicles or railway vehicles (3) with a safe height separation.

Description

Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage zur Erzeugung elektrischer Energie mittels einer Mehrzahl von Windrotoren, die über zumindest einen Generator Strom gewinnen, welcher in ein Stromversorgungsnetz übertragen wird.The invention relates to a wind turbine for generation electrical energy by means of a plurality of wind rotors, which generate electricity via at least one generator, which in a power supply network is transmitted.

Der alternativen Gewinnung von elektrischer Energie durch Windkraft kommt zunehmend wirtschaftliche Bedeutung zu. Ver schiedene Möglichkeiten der Energiegewinnung mittels Wind kraft sind bereits realisiert worden. So sind eine Reihe von Windkraftanlagen bekannt, beispielsweise mit Flügelrädern versehene Masten, die insbesondere in den windreichen Küsten gegenden aufgestellt werden. Eine derartige Windkraftanlage weist ein um eine vertikale Rotationsachse drehbares Windrad auf. Während die Windkraftanlagen mit Horizontalachsenrotoren zur optimalen Windausbeutung mit aufwendigen Regelungsein richtungen permanent in den Wind gedreht werden müssen, um eine optimale Windausbeutung zu erreichen, haben die Wind kraftanlagen mit vertikaler Rotationsachse den Nachteil, daß sie nicht von allein anlaufen können. Sie werden deshalb häu fig mit den relativ leicht anlaufenden Savonius-Rotoren kom biniert, die sich durch eine gewölbte Rotorfläche auszeich nen. Nachteilig ist zudem, daß die gewonnene elektrische Energie über große Entfernungen in einen Freileitungs- Abspannmast an den Verbraucher übertragen werden muß, wobei ein hoher Energieverlust eintritt, so daß die Wirtschaftlich keit dieser Windkraftanlagen nicht genügend hoch ist.The alternative generation of electrical energy through Wind power is of increasing economic importance. Ver different ways of generating energy using wind force have already been realized. So are a number of Known wind turbines, for example with impellers provided masts, particularly in the windy coasts areas. Such a wind turbine has a wind wheel rotatable about a vertical axis of rotation on. While the wind turbines with horizontal axis rotors for optimal wind exploitation with complex regulations directions have to be constantly turned in the wind in order to The wind has to achieve optimal wind exploitation Power plants with a vertical axis of rotation have the disadvantage that they cannot start on their own. Therefore, they become skin fig with the relatively easy starting Savonius rotors biniert, which is characterized by a curved rotor surface nen. Another disadvantage is that the electrical obtained Energy over long distances in an overhead line Anchoring mast must be transferred to the consumer, whereby a high energy loss occurs, so that the economic speed of these wind turbines is not sufficiently high.

Darüber hinaus sind solche Windkraftanlagen durch einen hohen konstruktiven Aufwand gekennzeichnet und erfordern sehr hohe Investitions- und Betriebskosten sowie einen enorm großen Ma terialaufwand. Die Baukonstruktionen bestehen aus einem Fun dament für jeden Mast der Windkraftanlage, der Mastkonstruk tion mit dem dazugehörigen Windrad, einer Transformationssta tion für eine oder mehrere der Windkraftanlagen sowie aus We ge- und Erdkabeltrassen, mit denen die elektrische Energie zur Transformationsstation übertragen und von dort in ein die elektrische Energie benötigendes Gebäude oder in eine von ei nem Abspannmast getragene Freileitung überführt wird.In addition, such wind turbines are characterized by a high design effort and require very high Investment and operating costs as well as an enormous size material expenditure. The building constructions consist of a fun then for each mast of the wind turbine, the mast structure tion with the associated wind turbine, a transformation station tion for one or more of the wind turbines as well as from We and underground cable routes with which the electrical energy transferred to the transformation station and from there to a building requiring electrical energy or in one of egg an overhead cable is carried.

Bei der Neuerrichtung dieser vorgenannten Windkraftanlage sind aufwandsintensive Genehmigungsverfahren von Behörden, Anliegern, Umweltämtern, Energieversorgungsunternehmen usw. notwendig, die eine lange Zeit beanspruchen und oftmals daran scheitern. Dies verkompliziert weiterhin die Errichtung und den Betrieb dieser Windkraftanlagen. Daher ist man auf der Suche nach weiteren Möglichkeiten der Energiegewinnung durch Windkraft, insbesondere im küstenfernen Bereich. So versucht man Brückenbauwerke in die Energiegewinnung durch Windkraft einzubeziehen, da derartige Bauwerke meistens sehr hoch sind und Täler überspannen und somit naturgemäß einem hohen Windaufkommen ausgesetzt sind.When rebuilding this aforementioned wind turbine are time-consuming approval procedures by authorities, Residents, environmental agencies, energy supply companies, etc. necessary that take a long time and often stick to it fail. This continues to complicate construction and the operation of these wind turbines. Therefore one is on the Search for other ways of generating energy through Wind power, especially in the offshore area. So tried bridge structures in the generation of energy by wind power to be included, since such structures are usually very high and spans valleys and thus naturally a high one Are exposed to wind.

Aus der DE 38 32 997 A1 ist eine Anlage zur Gewinnung von Energie mittels einer Vielzahl von Windrädern bekannt, deren Stromerzeugung zusammengefaßt verwertet wird und insbesondere zur Wasserstofferzeugung vorgesehen ist. Hierbei werden trom melförmige Windräder entlang einer Straße in dem von den Kraftfahrzeugen erzeugten und/oder dem unter Brücken vorhan denen Luftzug angeordnet. Eine Vielzahl kleiner trommelförmi ger Windräder wird auch unter dem Brückenüberbau in horizon taler oder vertikaler Weise aufgehängt. Nachteilig hierbei ist, daß die trommelförmigen Windräder, die bautechnisch eine relativ hohe Masse besitzen, nur eine geringe Baugröße auf weisen können, da diese durch die hängende Anbringung an der Unterseite des Brückenüberbaus instabil sind. Sie können da her nur eine sehr begrenzte winddurchströmte Fläche der Brüc kenkonstruktion ausnutzen und demzufolge nur eine relativ ge ringe Energiemenge erzeugen. Für besonders hohe Brücken ist die Anbringung einer Mehrzahl von hängenden Windrädern somit unwirtschaftlich. Hinzu kommt, daß bei einer Vielzahl solcher hängenden Windräder kleiner Baugröße jedem dieser Windräder ein Generator zugeordnet werden muß, so daß die Kosten hier für unverhältnismäßig hoch sind.DE 38 32 997 A1 describes a plant for the extraction of Energy known from a variety of wind turbines, the Electricity generation is used in summary and in particular is provided for hydrogen production. Here trom Melt-shaped wind turbines along a street in which the Motor vehicles generated and / or existing under bridges which draft is arranged. A variety of small drum-shaped ger wind turbines are also in horizon under the bridge superstructure hung taler or vertical way. The disadvantage here is that the drum-shaped wind turbines, which are structurally a have relatively high mass, only a small size can point, because this is due to the hanging attachment to the Underside of the bridge superstructure are unstable. You can be there only a very limited area of the bridge with air flowing through it exploit cone construction and therefore only a relatively ge generate rings of energy. For particularly high bridges the attachment of a plurality of hanging wind turbines uneconomical. In addition, a large number of such hanging wind turbines of small size each of these wind turbines a generator must be assigned so the cost here for are disproportionately high.

Darüber hinaus sind aus der nicht vorveröffentlichten DE 196 11 518 A1 Windkraftanlagen zur Erzeugung elektrischer Energie mit einer Mehrzahl von an Brücken angebrachten Windrotoren bekannt, die über zumindest einen Generator Strom gewinnen, welcher vorzugsweise in Freileitungs-Abspannmasten übertragen wird. Hierzu ist jeder Windrotor mit seiner vertikalen Rotor welle zwischen benachbarten Brückenpfeilern angeordnet, wobei das obere Ende der Rotorwelle im oberen Brückenbereich und das untere Ende der Rotorwelle in Verbindungselementen gela gert ist, die das untere Ende der Rotorwelle an den Brücken pfeilern abstützen. Durch die vorgenannten Lösungen sind die Möglichkeiten der Energiegewinnung mittels Windkraft jedoch noch nicht erschöpft.In addition, from the unpublished DE 196 11 518 A1 wind turbines for generating electrical energy with a plurality of wind rotors attached to bridges known that generate electricity via at least one generator, which is preferably transmitted in overhead pylons becomes. For this purpose, each wind rotor with its vertical rotor wave arranged between adjacent bridge pillars, whereby the upper end of the rotor shaft in the upper bridge area and the lower end of the rotor shaft in fasteners gela is the lower end of the rotor shaft on the bridges support pillars. Through the above solutions Possibilities of generating energy using wind power, however not exhausted yet.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Windkraftanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die Windkraft, gegebenenfalls auch zusätzlich die Sonneneinstrahlung, ent lang einer Fahrbahn, einer Gleisanlage einer Eisenbahnstrecke oder dergleichen genutzt werden kann, um umweltfreundlich zu sätzliche Energie zur Einspeisung in ein Stromversorgungsnetz zu erzeugen.It is therefore an object of the invention to provide a wind turbine to create the kind mentioned at the beginning, with which the wind power, if necessary also additionally the solar radiation, ent long a roadway, a track system of a railway line or the like can be used to be environmentally friendly additional energy for feeding into a power supply network to create.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Mehrzahl von Windrotoren an Stützkonstruktionen rotierbar ge lagert sind, welche eine Fahrbahn bzw. eine Gleisanlage oder dergleichen unter Einhaltung eines Fahrfreiraumes für die Straßenfahrzeuge bzw. Schienenfahrzeuge und eines Höhensi cherheitsabstandes überspannen. Hierdurch werden eine Viel zahl von Windrotoren im Verlauf einer Fahrtrasse für Straßen fahrzeuge oder entlang einer Eisenbahntrasse für Schienen fahrzeuge über eine längere Distanz angeordnet, die in der Regel über große Freiflächen führen. Diese Freiflächen werden besonders von Wind durchströmt, so daß eine große Strommenge erzeugt werden kann. Im Abstand von beispielsweise mindestens 10 Metern zueinander können auf den Stützkonstruktionen eine Vielzahl von Windrotoren montiert werden, um eine möglichst große Windangriffsfläche auszunutzen. Die Windkraftanlage hat weiterhin den besonderen Vorteil, daß z. B. die Eisenbahntra sse bereits durch Gleisanlagen und elektrische Oberleitungen vorbelastet ist, so daß die Windrotoren im wesentlichen nur Höhe in Anspruch nehmen und diese Eisenbahntrasse selbst in der Regel einen Eigentümer gehört.According to the invention the object is achieved in that the A plurality of wind rotors on support structures are rotatable are stored, which a roadway or a track system or the like while maintaining a driving clearance for the Road vehicles or rail vehicles and a Höhensi span safety distance. This will make a lot Number of wind rotors along a route for roads vehicles or along a railroad track for rails vehicles arranged over a longer distance in the Usually run over large open spaces. These open spaces will be particularly through which wind flows, so that a large amount of electricity can be generated. At a distance of at least for example 10 meters to each other can be on the support structures Variety of wind rotors can be mounted to a to use a large area exposed to the wind. The wind turbine has further the special advantage that z. B. the Eisenbahntra already through track systems and electrical overhead lines is preloaded so that the wind rotors essentially only Take up height and this railway line itself in usually owned by an owner.

Besonders geeignet für diesen Zweck sind Windrotoren, die je weils eine vertikal ausgerichtete Rotorwelle aufweisen. Dem entsprechend ist jeder der Windrotoren mit dem unteren Ende seiner Rotorwelle rotierbar an den Stützkonstruktionen gela gert.Wind rotors are particularly suitable for this purpose because they have a vertically aligned rotor shaft. The accordingly, each of the wind rotors has the lower end its rotor shaft rotatable on the support structures gela device.

Darüber hinaus ist in weiterer Ausbildung der Erfindung vor gesehen, daß das obere Ende der Rotorwelle jedes Windrotors mittels Halteelementen an den Stützkonstruktionen befestigt und stabilisiert ist. In addition, the invention is further developed seen that the upper end of the rotor shaft of each wind rotor attached to the supporting structures by means of holding elements and is stabilized.

Zweckmäßigerweise bestehen die Halteelemente aus Spannseilen, Streben, Querträgern oder dergleichen, die an den Stützkon struktionen verankert sind. Somit werden die aufrecht ange ordneten Windrotoren beispielsweise über Spannseile derart an den Stützkonstruktionen stabilisiert, daß diese einer hohen Windangriffskraft widerstehen können.The holding elements expediently consist of tension cables, Struts, cross members or the like, which on the Stützkon structures are anchored. Thus, they are displayed upright arranged wind rotors in this way, for example using tensioning cables stabilized the support structures that this a high Can withstand wind attack.

Nach einer anderen Ausbildungsform der Erfindung bestehen die Halteelemente aus Gittermasten zur Halterung von wenigstens jeweils zwei Windrotoren, die an der Stützkonstruktion veran kert sind. Die Gittermasten können vorteilhafterweise nach Art üblicher Stromgittermasten ausgebildet sein und selbst Freileitungen eines Stromversorgungsnetzes tragen. Über Quer traversen werden die oberen Enden der Windrotoren gegenüber den Stützkonstruktionen abgestützt und stabilisiert. Somit können die Stützkonstruktionen als Rahmenbauwerk ausgebildet werden. Dadurch wird eine komplexe Gesamttragekonstruktion gebildet, die einfach zu montieren ist.According to another embodiment of the invention, the Holding elements made of lattice masts for holding at least two wind rotors each, which lead to the support structure are core. The lattice masts can advantageously after Be formed of conventional electricity lattice masts and themselves Carrying overhead lines of a power supply network. Across the upper ends of the wind rotors are traversed supported and stabilized the support structures. Consequently the support structures can be designed as a frame structure will. This creates a complex overall load-bearing structure formed, which is easy to assemble.

Von besonderem Vorteil ist, wenn die Stützkonstruktionen aus bogenförmigen, quer zur Fahrbahn bzw. Gleisanlage ausgerich teten Stahlbetonstützen oder Gittermasten bestehen. Darüber hinaus können die bogenförmigen Stützkonstruktionen über zu mindest einen Längsträger miteinander verbunden werden. Hier durch wird eine Vielzahl von Stützkonstruktionen in konstruk tiver Hinsicht über größere Entfernungen stabilisiert, so daß eine große Anzahl von Windrotoren getragen werden können.It is particularly advantageous if the support structures are made of arched, aligned transversely to the carriageway or track system Reinforced concrete columns or lattice masts exist. About that In addition, the arch-shaped support structures can be too at least one side member must be connected to each other. Here through a variety of support structures in construct stabilized over longer distances, so that a large number of wind rotors can be carried.

Unterschiedliche Anordnungen von Windrotoren entlang der Stützkonstruktionen sind realisierbar. So können einerseits die Windrotoren entlang der Fahrbahn bzw. Gleisanlage in de ren Längsrichtung oder Querrichtung hintereinander und neben einander und andererseits sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung zueinander versetzt an den Stützkonstruktionen angeordnet sein. Bei diesen unterschiedlichen Anordnungsmög lichkeiten der Windrotoren wird schon in einem begrenzten Raum die Windangriffsfläche optimal ausgenutzt ohne daß sich die Windrotoren gegenseitig beeinflussen.Different arrangements of wind rotors along the Support structures can be implemented. So on the one hand the wind rotors along the carriageway or track system in de ren longitudinal or transverse direction one behind the other and next to each other and on the other hand both in the longitudinal direction and in Transverse direction offset on the support structures be arranged. With these different arrangement possibilities possibilities of the wind rotors is already limited Space optimally exploited the wind attack area without the wind rotors influence each other.

Um die Windkraft in elektrische Energie umwandeln zu können, ist jedem Windrotor ein Generator zugeordnet. Darüber hinaus ist es zweckmäßig, wenn in bestimmten Abständen entlang der Fahrbahntrasse oder der Eisenbahntrasse ein Sammeltransforma tor für eine Mehrzahl von Windrotoren vorgesehen ist, der den von den Generatoren der Windrotoren abgegebenen Strom auf ei ne Spannung transformiert, die der einem Stromversorgungsnetz entspricht, in die der erzeugte Strom eingespeist werden soll.In order to be able to convert wind power into electrical energy, a generator is assigned to each wind rotor. Furthermore it is useful if at certain intervals along the Roadway or railroad route a collective transforma Tor is provided for a plurality of wind rotors, the current delivered by the generators of the wind rotors to egg ne transforms voltage, that of a power supply network corresponds to which the electricity generated is fed should.

Bevorzugt sind die Windrotoren Savonius-Rotoren und/oder Dar rieus-Rotoren und/oder H-Rotoren und/oder Flügel-Rotoren. Hierbei sind selbstverständlich unterschiedliche Kombinatio nen der einzelnen Rotoren miteinander und über die Länge der Fahrbahntrasse bzw. Eisenbahntrasse oder dergleichen möglich. Darüber hinaus ist es besonders zweckmäßig, wenn die die Windrotoren lagernden bogenförmigen Stützkonstruktionen gleichzeitig auch die Oberleitung einer elektrifizierten Ei senbahnstrecke tragen, was insbesondere beim Neubau von Ei senbahntrassen relevant ist.The wind rotors are preferably Savonius rotors and / or Dar rieus rotors and / or H rotors and / or vane rotors. Of course there are different combinations of the individual rotors with each other and over the length of the Roadway or railway line or the like possible. In addition, it is particularly useful if the Windrotor-bearing arch-shaped support structures at the same time the overhead contact line of an electrified egg senbahnbahn carry what, especially when building new egg Senbahntrassen is relevant.

Von besonderem Vorteil ist es, daß der gewonnene Strom in ein öffentliches Stromversorgungsnetz oder ein Betriebsstromnetz zur Versorgung einer elektrifizierten Eisenbahnstrecke einge speist wird. Dadurch wird zusätzlicher Strom für das öffent liche Stromnetz zur Verfügung gestellt. Des weiteren kann der gewonnene Strom zum Betreiben einer elektrifizierten Eisen bahnstrecke genutzt werden. It is particularly advantageous that the electricity obtained in one public power grid or an operating power grid to supply an electrified railway line is fed. This will generate additional electricity for the public electricity grid provided. Furthermore, the electricity obtained to operate an electrified iron railway line can be used.

In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens sind die Stützkonstruktionen jeweils mit Solarzellenfeldern ausgerü stet. Damit wird zusätzlich die Sonneneinstrahlung zur Erzeu gung daraus gewonnener Energie genutzt, so daß zusätzlicher Strom in Stromversorgungsnetze eingespeist werden kann. Um die Sonneneinstrahlung vollständig ausnutzen zu können, sind nach einer Ausführungsform der Erfindung die Solarzellenfel der in Abhängigkeit von der Sonneneinstrahlung verstellbar. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die Solarzellenfelder längs und/oder quer zur Fahrbahn bzw. Gleisanlage an den Stützkonstruktionen angeordnet sein, so daß immer eine Ausrichtung der Solarzellenfelder auf die ein strahlende Sonne ermöglicht wird.In a further development of the inventive concept are Support structures each equipped with solar cell fields continuous This also turns the sun's radiation into a source The resulting energy is used, so that additional Electricity can be fed into power supply networks. Around to be able to take full advantage of the sun's rays according to one embodiment of the invention, the solar cell panel which is adjustable depending on the sun exposure. According to another embodiment of the invention, the Solar cell fields along and / or across the road or Track system to be arranged on the support structures, so that always align the solar cell fields to the one bright sun is made possible.

Durch diese Erfindung wird eine Windkraftanlage zur Verfügung gestellt, die auf wirtschaftliche Weise und umweltfreundlich eine hohe Energiemenge zur Stromversorgung zur Verfügung stellt.A wind turbine is available through this invention put that in an economical and environmentally friendly way a large amount of energy is available for power supply poses.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachste hend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinatio nen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and next Features to be explained not only in the respective specified combination, but also in other combinations can be used alone or without the frame to leave the present invention.

Die Erfindung wird im folgenden an mehreren Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen wei ter beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:The invention is illustrated below in several embodiments play white with reference to the accompanying drawings ter described. In the drawings:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausfüh rungsform der Windkraftanlage an einer Eisenbahntra sse; Fig. 1 is a side view of an inventive exporting approximate shape of the wind turbine at a Eisenbahntra sse;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Windkraftanlage gemäß Fig. 1; FIG. 2 shows a top view of the wind turbine according to FIG. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht an einer beliebigen Stelle der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2; Fig. 3 is a sectional view at any point of the embodiment according to FIGS. 1 and 2;

Fig. 4 eine Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungs form nach den Fig. 1; Fig. 4 is a sectional view of a modified form of execution according to Fig. 1;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 4; Fig. 5 is a plan view of the embodiment of Fig. 4;

Fig. 6 eine Schnittansicht an einer beliebigen Stelle einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der Wind kraftanlage an einer Eisenbahntrasse; Fig. 6 is a sectional view at any point of a further embodiment of the wind turbine according to the invention on a railway line;

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 6; Fig. 7 is a plan view of the embodiment of Fig. 6;

Fig. 8 eine Seitenansicht einer weiteren abgewandelten Aus führungsform der Windkraftanlage nach Fig. 1 an einer Eisenbahntrasse; Fig. 8 is a side view of another modified form of management of the wind turbine of Figure 1 on a railway line.

Fig. 9 eine Draufsicht auf die abgewandelte Ausführungsform nach Fig. 8; FIG. 9 is a plan view of the modified embodiment according to FIG. 8;

Fig. 10 eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungs form nach Fig. 8 an einer Fahrbahntrasse; Fig. 10 is a side view of a modified embodiment form of Figure 8 on a carriageway.

Fig. 11 eine Draufsicht auf die abgewandelte Ausführungsform nach Fig. 10; FIG. 11 shows a plan view of the modified embodiment according to FIG. 10;

Fig. 12 bis 14 Queransichten an einer Fahrbahntrasse mit jeweils un terschiedlichen Arten von Windrotoren nach einer wei teren erfindungsgemäßen Ausführungsform; und Fig. 12 to 14 transverse views on a roadway, each with un different types of wind rotors according to a white direct embodiment of the invention; and

Fig. 15 eine kombinierte Quer- und Draufsicht auf eine Fahr bahntrasse mit jeweils unterschiedlichen Arten von Windrotoren nach den Fig. 12 bis 14. Fig. 15 is a combined lateral and plan view of a traveling railway line, each with different types of wind rotors of FIGS. 12 to 14.

Die erfindungsgemäße Ausführungsform der Windkraftanlage nach den Fig. 1 bis 3 ist an einer Gleisanlage 1 einer Eisenbahn trasse angeordnet. Die Gleisanlage 1 umfaßt mehrere Gleise 2, auf denen ein Eisenbahnzug 3 verkehrt.The embodiment of the wind power plant according to FIGS. 1 to 3 is arranged on a track system 1 of a railway line. The track system 1 comprises several tracks 2 on which a train 3 runs.

Über die Gleisanlage 1 erstreckt sich in deren Längsrichtung eine Stützkonstruktion 4. Die Stützkonstruktion 4 besteht im wesentlichen aus einer Vielzahl von in Längsrichtung der Gleisanlage 1 beabstandeten bogenförmigen Stützen 5, die je weils in ein Fundament 6 im Boden der Gleisanlage 1 einge bracht sind. An diesen Stützen 5 ist die Oberleitung 7 der elektrifizierten Eisenbahntrasse aufgehängt. Die beispiels weise aus Stahlbeton-, Stahlrohr-, Gittermasten oder derglei chen bestehenden Stützen 5 sind jeweils durch eine Traverse 8 miteinander verbunden, um die Bogenform zu bilden.A support structure 4 extends over the track system 1 in its longitudinal direction. The support structure 4 consists essentially of a plurality of in the longitudinal direction of the track system 1 spaced arcuate supports 5 , each Weil in a foundation 6 in the bottom of the track system 1 is introduced. The overhead line 7 of the electrified railway line is suspended from these supports 5 . The example of reinforced concrete, tubular steel, lattice masts or the like existing supports 5 are each connected by a crossbar 8 to form the arch shape.

Auf den Traversen 8 der bogenförmigen Stützen 5 ist jeweils ein Windrotor 9 montiert, der eine vertikale Rotorwelle 10 aufweist. Nach dieser Ausführungsform ist jeder Windrotor 9 als Darrieus-Rotor 11 ausgebildet, der um seine Rotorwelle 10 einen Savonius-Rotor 12 als Anlaufhilfe für den Windrotor 9 umfaßt. Das untere Ende der Rotorwelle 10 ist rotierbar in der Traverse 8 der Stütze 5 gelagert, wobei jeweils ein Gene rator 13 zur Umwandlung der Windkraft in elektrische Energie zwischengeschaltet ist. Über eine Leitung 14 sind die Genera toren 13 mit einem Sammeltransformator 15 verbunden, der den von den Generatoren 13 erzeugten Strom auf eine Spannung transformiert, die der in einem Stromversorgungsnetz ent spricht, in das der gewonnene Strom eingespeist werden soll. A wind rotor 9 , which has a vertical rotor shaft 10 , is mounted on the crossbeams 8 of the arched supports 5 . According to this embodiment, each wind rotor 9 is designed as a Darrieus rotor 11 , which comprises a Savonius rotor 12 around its rotor shaft 10 as a starting aid for the wind rotor 9 . The lower end of the rotor shaft 10 is rotatably supported in the crossbeam 8 of the support 5 , wherein a generator 13 is interposed for converting the wind power into electrical energy. Via a line 14 the genera tors 13 are connected with a collecting transformer 15, which transforms the current produced by the generators 13 to a voltage, which is what the ent in a power supply network into which the power recovered to be fed.

Der aufrecht angeordnete Windrotor 9 ist mit dem oberen Ende seiner Rotorwelle 10 über Spannseile 16 mit der jeweils zuge hörigen Stütze 5 in stabilisierender Weise verbunden. Dadurch wird der Windrotor 9 in seiner aufrechten Stellung gehalten und gegen die Wandangriffslast gesichert.The upright wind rotor 9 is connected to the upper end of its rotor shaft 10 via tensioning cables 16 with the respective associated support 5 in a stabilizing manner. As a result, the wind rotor 9 is held in its upright position and secured against the load on the wall.

Wie insbesondere aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, sind die bogenförmigen Stützen 5 über Längsträger 17 miteinander verbunden, so daß sich eine Gesamttragekonstruktion in Form eines Rahmenbauwerks ergibt, das zweckmäßigerweise aus Monta ge-Fertigteilen besteht.As can be seen in particular from FIGS. 1 and 2, the arcuate supports 5 are connected to one another via longitudinal beams 17 , so that there is an overall support structure in the form of a frame structure, which expediently consists of prefabricated parts.

Bei der abgewandelten Ausführungsform der Windkraftanlage nach den Fig. 4 und 5 ist als Halteelement 18 für die Windro toren 9 ein Gittermast 19 vorgesehen, der an den Enden seiner Quertraverse 20 jeweils das obere Ende der Rotorwelle 10 des Windrotors 9 aufnimmt. Hierbei ist der Gittermast 19 selbst an der Traverse 8 der jeweiligen Stütze 5 der Stützkonstruk tion 4 befestigt. Vorteilhaft bei dieser Lösung ist, daß mit tels des Gittermastes 19 mehrere Windrotoren 9 an einer Stüt ze 5 angeordnet werden können. In Fig. 5 sind die Windrotor 9 als H-Rotoren 21 ausgebildet, die gleichfalls einen Savonius- Rotor 12 als Anlaufhilfe umfassen.In the modified embodiment of the wind turbine according to FIGS. 4 and 5, a lattice mast 19 is provided as a holding element 18 for the Windro gates 9 , each of which receives the upper end of the rotor shaft 10 of the wind rotor 9 at the ends of its crossmember 20 . Here, the lattice mast 19 is attached to the cross member 8 of the respective support 5 of the support construction 4 . This solution has the advantage that with means of the lattice mast 19 several wind rotors 9 can be arranged on a support 5 . In Fig. 5, the wind rotor 9 are designed as H-rotors 21 , which also include a Savonius rotor 12 as a starting aid.

Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Windkraftanlage nach den Fig. 6 und 7 unterscheidet sich hinsichtlich der Ei senbahntrasse und der Stützkonstruktion 4 nicht von der Aus führungsform gemäß den vorangegangenen Fig. 1 bis 5. Jedoch sind hierbei die üblichen Flügelräder 22 als Windrotoren 9 ausgebildet. Diese Flügelräder 22 sind auf einer vertikalen Rotorwelle 10 verschwenkbar. Das Flügelrad 22 selbst rotiert um eine horizontale Welle, die in ein Gehäuse mündet, das als Generator 13 ausgebildet ist. Während der Windrotor 9 insge samt durch die vertikale Rotorwelle 10 in einer horizontalen Ebene rotiert, drehen die Flügelräder 22 in einer vertikalen Ebene.The embodiment of the wind turbine according to the invention according to FIGS. 6 and 7 does not differ with respect to the egg senbahntrasse and the support structure 4 from the imple mentation form according to the preceding FIGS. 1 to 5. However, the usual impellers 22 are designed as wind rotors 9 . These impellers 22 are pivotable on a vertical rotor shaft 10 . The impeller 22 itself rotates about a horizontal shaft which opens into a housing which is designed as a generator 13 . While the wind rotor 9 rotates overall through the vertical rotor shaft 10 in a horizontal plane, the impellers 22 rotate in a vertical plane.

Fig. 8 und 9 zeigen eine erfindungsgemäße Ausführungsform, die im wesentlichen der nach den Fig. 1 bis 3 entspricht. Zu sätzlich sind hierbei Solarzellenfelder 23 quer zum Verlauf der Gleisanlage 1 auf der Stützkonstruktion 4 angeordnet, um zusätzliche Sonnenenergie zu erzeugen und in elektrische Energie umzuwandeln. Die Sonneneinstrahlung ist durch die Pfeile schematisch dargestellt. Die durch die Solarzellenfel der 23 gewonnene elektrische Energie wird gleichfalls über einen Sammeltransformator 15 in ein Stromversorgungsnetz zu sätzlich eingespeist. Zur Energiegewinnung können auch eine Mehrzahl von Photovoltaiks in gleicher Weise angeordnet wer den, wie die Solarzellenfelder. FIGS. 8 and 9 show an embodiment of the present invention, which corresponds essentially to that according to FIGS. 1 to 3. In addition, solar cell fields 23 are arranged transversely to the course of the track system 1 on the support structure 4 in order to generate additional solar energy and convert it into electrical energy. The sunlight is shown schematically by the arrows. The electrical energy obtained by the solar cell array of FIG. 23 is also additionally fed into a power supply network via a collective transformer 15 . To generate energy, a plurality of photovoltaics can be arranged in the same way as the solar cell fields.

Die Fig. 10 und 11 zeigen eine ähnliche Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9, jedoch bezogen auf eine Fahrbahntrasse 24 für Straßenfahrzeuge 25. Auch hier sind auf der Stützkon struktion 4 eine Vielzahl von Solarzellenfeldern 23 zusätz lich zu den Windrotoren 9 angebracht. FIGS. 10 and 11 show a similar embodiment of Figs. 8 and 9, but with respect to a lane line 24 for street cars 25. Here too, a large number of solar cell fields 23 are attached to the wind rotors 9 on the support structure 4 .

Die Fig. 12 bis 15 zeigen eine Fahrbahntrasse 24 für Straßen fahrzeuge 25, die von einer Stützkonstruktion 4 umgeben ist. Die Stützkonstruktion 4 ist im wesentlichen derart ausgebil det, wie dies in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen beschrieben wurde. Die Fahrbahntrasse 24 weist in ihrer Mitte in Längsrichtung einen Grünstreifen 26 auf. Im Grünstreifen 26 ist über ein Fundament 6 eine weitere Tragstütze 27 einge bracht, auf der das untere Ende der Rotorwelle 10 des Windro tors 9 drehbar ist. An der Tragstütze 27 sind weiterhin die Leitplanken 28 der Fahrbahntrasse 24 befestigt. Die Stützen 5 der Stützkonstruktion 4 sind durch ein Halteelement 18 mit einander verbunden, die das obere Ende der Rotorwelle 10 des Windrotors 9 drehbar aufnimmt, um den Windrotor 9 zu stabili sieren. Figs. 12 to 15 show a lane route for road vehicles 24 25, which is surrounded by a support structure 4. The support structure 4 is substantially ausgebil det, as described in the previous embodiments. The roadway 24 has a green strip 26 in the middle in the longitudinal direction. In the green area 26 , a further support bracket 27 is introduced on a foundation 6 , on which the lower end of the rotor shaft 10 of the Windro gate 9 is rotatable. The crash barriers 28 of the carriageway route 24 are also fastened to the support bracket 27 . The supports 5 of the support structure 4 are connected to each other by a holding element 18 which rotatably receives the upper end of the rotor shaft 10 of the wind rotor 9 in order to stabilize the wind rotor 9 .

Gemäß Fig. 12 ist der Windrotor 9 als Flügelrotor 22 ausge bildet, der um seine Rotorwelle 10 drehbar und in Windan griffsrichtung verschwenkbar ist. In Fig. 13 wird der Windro tor 9 durch einen H-Rotor gebildet, während in Fig. 14 der Windrotor 9 ein mit Savonius-Rotor 12 als Anlaufhilfe verse hener Darrieus-Rotor 11 ist. Der H-Rotor 21 weist umfangssei tig wenigstens drei Rotorblätter 29 auf, die über Streben 30 mit der Rotorwelle 10 stabilisierend verbunden sind.Referring to FIG. 12 of the wind rotor is formed out as a vane rotor 22 9 which is rotatable about its rotor shaft 10 and handle direction in Windan pivotable. In Fig. 13 the Windro gate 9 is formed by an H-rotor, while in Fig. 14 the wind rotor 9 is a Savieius rotor 12 as a start-up aid Darrieus rotor 11 . The H-rotor 21 has circumferentially at least three rotor blades 29 which are connected to the rotor shaft 10 in a stabilizing manner via struts 30 .

Fig. 15 verdeutlicht, daß innerhalb einer bestimmten, in der Regel definierten Strecke unterschiedliche Arten von Windro toren 9 entlang der Stützkonstruktion 4 angeordnet werden können. Fig. 15 illustrates that within a certain, usually defined route different types of Windro gates 9 can be arranged along the support structure 4 .

BezugszeichenlisteReference list

1 Gleisanlage
2 Gleis
3 Eisenbahnzug
4 Stützkonstruktion
5 Stütze
6 Fundament
7 Oberleitung
8 Traverse
9 Windrotor
10 Rotorwelle
11 Darrieus-Rotor
12 Savonius-Rotor
13 Generator
14 Leitung
15 Sammeltransformator
16 Spannseil
17 Längsträger
18 Halteelement
19 Gittermast
20 Quertraverse
21 H-Rotor
22 Flügelrad
23 Solarzellenfeld
24 Fahrbahnstraße
25 Straßenfahrzeug
26 Grünstreifen
27 Tragstütze
28 Leitplanke
29 Rotorblatt
30 Strebe 1 track system
2 tracks
3 train
4 support structure
5 support
6 foundation
7 overhead line
8 traverse
9 wind rotor
10 rotor shaft
11 Darrieus rotor
12 Savonius rotor
13 generator
14 line
15 collective transformer
16 tension rope
17 side members
18 holding element
19 lattice tower
20 crossbar
21 H rotor
22 impeller
23 solar cell array
24 carriageway
25 road vehicle
26 grass strips
27 support
28 Guardrail
29 rotor blade
30 strut

Claims

1. Wind power plant for generating electrical energy by means of a plurality of wind rotors, which generate electricity via at least one generator, which is transmitted into a power supply network, characterized in that the plurality of wind rotors ( 9 ) are rotatably supported on support structures ( 4 ) , which span a roadway ( 24 ) or a track system ( 1 ) or the like while maintaining a driving clearance for the road vehicles ( 25 ) or rail vehicles ( 3 ) and a height safety distance.

2. Wind power plant according to claim 1, characterized in that each of the wind rotors ( 9 ) has a vertically aligned te rotor shaft ( 10 ).

3. Wind turbine according to claim 1 or 2, characterized in that each of the wind rotors ( 9 ) with the lower end of its rotor shaft ( 10 ) is rotatably mounted on the support constructions ( 4 ).

4. Wind power plant according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the upper end of the rotor shaft ( 10 ) of each wind rotor ( 9 ) by means of holding elements ( 18 ) on the support structures ( 4 ) is fixed and stabilized.

5. Wind turbine according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the holding elements ( 18 ) consist of tension cables ( 16 ), struts, cross members or the like, which are anchored to the support structures ( 4 ).

6. Wind power plant according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the holding elements ( 18 ) from lattice masts ( 19 ) for holding at least two wind rotors ( 9 ), which are anchored to the support structure ( 4 ).

7. Wind power plant according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the support structures NEN ( 4 ) are designed as a frame structure.

8. Wind power plant according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the support structures ( 4 ) consist of arcuate, transverse to the carriageway ( 24 ) or track system ( 1 ) aligned reinforced concrete columns or lattice masts.

9. Wind power plant according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the arc-shaped support structures ( 4 ) are connected to one another via at least one longitudinal member ( 17 ).

10. Wind power plant according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the wind rotors ( 9 ) along the roadway ( 24 ) or track system ( 1 ) in the longitudinal direction or transverse direction one behind the other or ne next to each other or both in the longitudinal direction and offset in the transverse direction to one another on the support structures ( 4 ).

11. Wind power plant according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that each wind rotor ( 9 ) is assigned a generator ( 13 ).

12. Wind power plant according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that a collective transformer ( 15 ) for a plurality of wind rotors ( 9 ) is provided.

13. Wind power plant at least one of claims 1 to 12, characterized in that the wind rotors ( 9 ) Savoni us rotors ( 12 ) and / or Darrieus rotors ( 11 ) and / or H rotors ( 21 ) and / or vane Rotors ( 22 ) are.

14. Wind power plant according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the wind rotors ( 9 ) bearing arcuate support structures ( 4 ) carry the overhead line ( 7 ) of an electrified railway line.

15. Wind turbine according to at least one of claims 1 to 14, characterized in that the electricity obtained into a public power grid or a Be power grid to supply an electrified Railroad line is feedable.

16. Wind power plant according to at least one of claims 1 to 15, characterized in that the support structures ( 4 ) are each equipped with solar cell fields ( 23 ).

17. Wind power plant according to at least one of claims 1 to 16, characterized in that the solar cell field ( 23 ) are adjustable in dependence on the solar radiation.

18. Wind power plant according to at least one of claims 1 to 17, characterized in that the solar cell field ( 23 ) along and / or transversely to the roadway ( 24 ) or track system ( 1 ) on the support structures ( 4 ) are net angeord.