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Breitband - Integral - Kraftwerk BeschreibunX
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Das Breitband-Integral-Kraftwerk stellt eine zukunftsgerichtete und
konsequente Weiterentwicklung des technischen Standes aus dem Sonnen-Wind-Wasserstoff-Kombinationskraftwerk
(S-w-W-KK) P 2650 866.7 unter Einbeziehung der Technik der Flügelradturbomaschine
II und all ihrer Versionen und soll mittel- und langfristig dominierend an der Sicherstellung
der Versorgung unserer Volksrirtschaft mit elektrischem Strom und techn. Nutzwärme
beteiligt sein, wobei die konventionelle Energie anlagentechnik als derzeitig unverzichtbar
und mittelfristig ablösbar und die nukleare Energieanlagentechnik als derzeitig
unverzichtbar und langfristig ggf. als Kernfusionstechnik fortschreibbar zu sehen
ist. Die Hauptlast der Gesamtenergieversorgung kann jedoch von meinem Breitband-Integral-Kraftwerk
zukünftig mehr und mehr getragen werden.
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Die Anlage arbeitet, eingebettet in die natürlichen ökologischen Energieflüsse,
unabhängig und völlig umweltneutral, ohne Versorgungs-und Entsorgungsaufgaben zu
stellen, wobei relativ unbegrenzt große Kapazitäten durch ständigen Ausbau des Systems
geboten werden können.
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(Siehe ggf. hierzu auch die Ausarbeitungen zum S-W-W-KK P2650 866.7)
Die einmal erstellte Anlage hat bei ordentlicher und laufender Pfiege und Wartung
eine relativ unbegrenzte Lebensdauer und entbindet die Gesellschaft und deren Volkswirtschaft
von der kostenintensiven und schweren Aufgabe, ständig neue Kraftwerke als Ersatz
für die stillgelegten Blöcke bauen zu müssen. So können dauernd und gesichert ständig
wachsende, preisgünstige Stromlieferungen dargeboten werden.
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Die Anlagenkonzeption des Breitband-Integral-Kraftwerkes schaltet
schädliche Verluste in der wärmetechnischen Energisumsetzung weitgehend aus. Hierbei
kommt uns die neue Technik der Flügelradturbomaschinen und deren Innenverbrennungsprozesse
in zahlreichen Einzelbrennräumen sehr zugute und eröffnet dem Energisanlagenbauer
bisher unerreichbare Möglichkeiten. Das Problem der effektiven Abwärmenutzung wird
auf einfache und recht wirksame sowie wirtschaftliche Weise gelöst. Die Art der
Nutzung der Abgase und der Abluftmengen aus der internen Trockenkühlung wird dem
Turbinenbauer zumindest gleich umfangreiche Arbeit bescheren, wie es derzeitig bei
Dampfkraftwerken der Fall ist. Auch der Bau von Wärmetauschern und Kondensatoren
großen Stils wird dem Kesselbauer und seinen Kollegen weiterhin viel Arbeit liefern.
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Die Auswirkungen einer langfristig gesicherten, eigenständigen, wachsenden
und umweltneutralen Stromversorgung auf die Gesellschaft und deren Volkswirtschaften
sind hinreichend bekannt und mit der Konzeption des Breitband-Integral-Kraftwerkes
gelöst, wobei zukünftig weitere partielle Weiterentwicklungen angestrebt sind. Diese
Weiterentwicklungen werden jedoch nicht bedeuten, daß die einmal erstellte Anlage
mit ihren zahlreichen Systemen einfach wieder abgerissen werden muß. Verbesserungen
werden grundsätzlich in den "Organismus" des Breitband-lntegral-Kraftwerkes vollständig
einzugliedern sein.
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Herkömmliche, bewährte Energieanlagen der konventionellen und der
nuklearen Technik bedienen sich der beim Verbrennungsprozeß freiwerdenden Wärme,
um mit dieser in großen Kesselanlagen und Wärmetauschern Wasser zu kochen und zu
verdampfen. Den anschließend nochmals erhitzten und hochgespannten Wasserdampf leitet
man in großen Mengen und bei anfänglich erheblichen Strömungsgeschwindigkeiten im
Hochdruckteil einer Mehrstufenturbine durch eben diese, um die im Dampf enthaltene
Strömungsenergie und den damit verbundenen Aufprall des geladenen Mediums auf die
modifizierte Oberfläche der Blätter von Laufrädern in kinetische Energie umzusetzen,
wodurch sehr grobe Drehzahlen und entsprechende Kräfte erhalten werden. Srst jetzt
kann der Energieanlagenbauer die Kraft von der Welle der Turbine abgreifen und damit
Generatoren antreiben. Und zwar mit dem aus dem vorbeschriebenen Vorgang verbleibenden
Energieüberschuß.
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Die Abdampfmengen, bei modernen Turbinen bleibt nur noch Kondenswasser
übrig, wird zur Kühlung weitergeleitet und geht entweder in den Kreislauf zurück
oder ab. Insgesamt sind nennenswerte Energieverluste allein im Kühlvorgang zu verzeichnen.
Selbst bei bester Nutzung des Primärenergieträgers bleibt immer noch ein hoher Gesamtverlust
und die Tatsache, daß der Energieträger kostspielig gewonnen und teuer eingekauft
werden muß.
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Weiterhin kann er im allgemeinen nur einmal verwendet werden und ist
nach Verbrennung unwiederbringlich verloren. Auch die Entsorgung stellt weitere
Energieaufwendungen -und somit Verluste- dar. Dies gilt für alle Energie anlagen
(Wårmekraftwerke) heute und zukünftig -auch bei Kernverschmelzungsanlagen, wenn
die Prozeßenergie in Form von Wärmeenergie abgegriffen wird-, wenn der Umweg über
den Wasserdampf genommen wird. Bei Kernverschmelzungsanlagen ist allerdings der
Energieträger Wasserstoff hier im Land und zudem billig zu haben. Die Anlage als
solche kann bei Störungen im Röhrenringmagnetfeld allerdings schnell gefährlich
werden und u.U.
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das gebundene Plasma teilweise oder schlagartig ganz in die Umwelt
mit entsprechender Begleitwirkung entlassen.
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Zusammenfassend festgestellt; die Energiebilanzen herkömmlicher Wärmekraftwerke
inkl. Kernkraftwerke sind bekannt und die Verluste recht erheblich. Die Suche, Förderung,
Aufarbeitung und der Transport sowie die Lagerung der Primärenergieträger Kohle,
Erdöl, Erdgas und Kernbrennstoff verschlingen weitere Riesenmengen Energie, welche
von dem in den Kraftwerken gewonnenen Energieüberschuß abgezogen werden muß. Die
Energie für Umwelt schutzmaßnahmen und Entsorgungsaufgaben (bei Kernbrennstoffe
über erhebliche Zeiträume und besonders defizil) sind weiterhin vom Energieüberschnß
in Abzug zu bringen. Bei Kernkraftwerken ist dann noch der Bnergieaufwand für die
Brennstoffwoederaufbereitung abzurechnen.
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Zu diesen reinen Energieverlusten sollte dann noch der finanzielle
Verlust aus Brennstoffkauf, Baukosten für neue Kraftwerke als Ersatz für die stillzulegenden
Kraftwerke, Kosten für Kraftwerksstillegungen, Kosten für Regulierung von Umwelt
schäden usw. gerechnet werden.
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Berücksichtigt man dann noch, daß die Energieträger nach Nutzung verloren
sind (gewisse Ausnahmen in der Kerntechnik), dann wird die Energie-Kosten-Bilanz
für herkömmliche Kraftwerke (ausgenommen Wasserkraftwerke) auffallend ungünstig.
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Die Anlagen als solche sind zudem ein gesellachaftlich -manchmal übertriebener-
umstrittener Problemkreis geworden und werden mehr und mehr unbeliebter. Ein kräftiges
und ungehemmtes Energiewachstum ist leider unmöglich geworden und legt dem Wirtschaftswachstum
störende Hemmschuhe an.
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Das Breitband-Integral-Kraftwerk ist ein attraktives Lösungsangebot
und integriert auf breitester Basis die natürlichen Energieflüsse in sein System
bei erfreulich guter Energieumsetzung mit Hilfe der Flügelradturbomaschinen. Ich
sehe eine Verpflichtung in der Weitergabe der vorgeschlagenen technischen Konzeption
zur Stromversorgung. Für die Fachwelt und die Volkswirtschaft bietet sich ein Werkzeug
zur Beherrschung der Energieproblematik und eine baldige und volle Einsetzung dieses
Kraftwerkstyp scheint geboten.
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Das Breitband-Integral-Kraftwerk stellt insgesamt ein weitgespanntes
System vieler Untersysteme dar, welche in Primäreinheiten"i", Speicher "5,6,7" und
Sekundäreinheiten"11,12,23" aufgeteilt sind. Als Herzstück und Übergang zwischen
Primäreinheiten, Speicher und Sekundäreinheit ist die Hauptantriebsasohin"12" vom
Typ "Flügelradturbomaschine II zu sehen. Weiterhin entscheidend für den Betrieb
sind die vorgeschalteten Speicher für Wasserstoff"6", Sauerstoff"5" und Druckluft"7".
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Die Flügelradturbomaschine II, egal welche Version, läßt es zu, daß
im Rahmen der gesamten Sekundäreinheiten ein weitgehend verlustloser, zumindest
extrem verlustarmer, Energieumsetzungsbetrieb möglich wird.
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Da die Energieträger im Bereich der Primäreinheiten umsonst einlaufen
und uns nur die Aufgabe der Ableitung in ein technischea System zufällt, können
die Verluste in diesem Bereich unberücksichtigt bleiben.
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Zudem werden die Primärenergieträger nur angezapft und die Träger
in den Speichern werden nur umgesetzt ohne dabei verloren zu gehen. Bs werden primäre
quellen angezapft, die ohnehin ständig und an vielen Orten frei vorhanden sind.
Und die Träger Wasser (Wasserstoff, Sauerstoff) und Luft kehren nach Durchlauf des
Betriebsprozesses wieder neutral in die Ökologie zurück und sind jederzeit neu verwendbar.
Die gleichzeitige Nutzung verschiedenster Primärenergieträger aus dem Ökologieumlauf
und die gesplittete Speicherung, sowie die vielseitige Umsetzung im Sekundärbereich
ergibt eine hervorragend günstige Energie und Kostenbilanz und läßt eine schnelle
Refinanzierung der Anlageninvestitionen zu.
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Zudem entfällt der Abriss und der Ersatzneubau ganzer Anlagen.
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Die beim Betrieb der Hauptantriebsmaschinen"12" frei werdenden Abgase
(hochgespannter Wasserdampf) und die abfließende Kühlluft werden in nachgeschalteten
Vorrichtungen optimal zur weiteren Verstromung genutzt und bis auf die letzte Energieeinheit
ausgewertet. Dies wird möglich, da insbesondere Luft der Träger der "Abfallenergie"
ist. Wasserlttnipt st nur in relativ geringen Mengen zu "verarbeiten". Der Anfall
von Kondensat sehr gering.
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Für den Kraftrerksbetrieb habe ich die Flügelradturbomaschine II "Mehrbereichsversion"
(P 27 41 570.9) entwickelt. Sie läßt alle Betriebsarten (el. Zündung, Selbstzündung,
Betrieb mit eingepreßten Medien von außen; insbes. Preßluft) zu. Die jeweils gewünschte
Betriebsart kann durch eine einfache Umschaltung von außen eingestellt werden. Entscheidend
ist die nach dem abverlangten Strombedarf gerade wirtschaftlichste Betriebsart.
Diese Umschaltungen können entweder manuell (bei Entscheidungshilfe mittels Rechner)
oder vollautomatisch geschehen. Dies läßt u.a. auch sekundenschnelles Anfahren oder
schlagartigen Vollastbetrieb zu oder aber die kurzfristige Abschaltung ganzer Blöcke
ohne merklichen Verlust.
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Selbstverständlich kann der Betreiber sich auch für eine bestimmte
Betrieb art entscheiden und nur für diese eine Betriebsart gebaute Maschinen anschaffen.
Es sind hier ganz enorme Möglichkeiten bei hohen wirtschaftliche Erfolgten (positiv)
abzusehen.
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Über zusätzliche Einspri t zvorriohtuneen kann bei der Mehrbereichsversion
das Kraftstoffluftgemisch bzw. die Betriebaluft (Je nach laufendem Zilndungabetrieb)
mit Sauerstoff aus den Sauerstoffbodentanks angereichert werden und zur Nutzung
von unverbrauchter Betriehsluft und Restsauerstoff sogar noch ein Nachbrennvorgang
zugeschaltet werden. Diese Maschine ist selbst ungewöhnlichsten Strombedarfsituationen
gewachsen und läßt auch bisher utopische Kraftwerkskcnzeptionen zu. Auch für diese
zus. Einspritzvorrichtungen gilt die Anwendung bei Flügelradturbomaschinen mit festgeschriebener
Betriebsweise.
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Zum System des Breitband-Integral-Rraftterkes und dessen gesamter
Aufbaus.
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Zahlreiche Primärstationen an geographisch günstigen Punkten zapfen
die natürlichen Energiequellen Sonne, Wind, Meeresströmungen, Wellenbewegung, Tidenhübe
u.v.a. an und betreiben zur Erzeugung von elektrischem Strom Generatoren. Je nach
Aufkommen und Anfall der am Standort durchsohnittlich einlaufenden Primärenergieträger
werden die Stationen ausgelegt. So können große Gärten mit vielen Kassettenbündelglas-Sonnenzellenspiegel
(GM 76 37 323.4), den Lauf der Sonne verfolgend, hier stehen und an anderer Stelle
lediglich ein großer einzelner solcher Spiegel. Der besondere Vorteil des vorbezeichneten
Spiegels liegt in der Tatsache, daß nur etwa 10% seiner Oberfläche mit kostspieligen
Sonnenzellen auf Siliziumbasis oder Polykristalinbasis belegt werden müssen, wodurch
diese Anlagen der Priiärenergietechnik nur noch ca 10 bis 20% herkömmlicher Spiegel
kosten.
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An den windreichen Küsten, an Berghängen, in Taischluchten und auf
offener See schwimmend (oder auf Pfeilern) können große Windturbinen mit radialen
oder axialen Ein-und Mehratufenturbinen in ganzen Blockreihen stehen. An besonders
exponierten Stellen auf Berggraten (Wetterscheiden, Föngefälle) stehen Reihen flacher,
langgestreckter Tunnelturbinen.
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An den Küste, weit ins Watt vorgelegt, stehen, mit großen Bücketaubecken
kombiniert, Zweivegwasserturbinen in Reihe und Glied zur Ausnutzung des durchfließenden
Wassers bei Flut in die Staubecken und bei Ebbe aus diesen heraus. Weiterhin sind
Anlagen zur Umsetzung der Wellenbevegungen hinsuzusetzen und auf den Da@mkronen
der Staubecken sind Reihen von Windturbinen in Tunnelbauweise aufgebaut. Die schweren
Brandungswellen und deren anbrandende Druckwassermengen werden in langen Zick-Zack-Reildämmen
eingefangen und durchlaufen große Zweiwegturbinen. Das hinter diesen ansammelnde
Stauwasser fließt wärend der Brandungstäler teilweise zurück und insgesamt bei Ebbe.
Auf offener See schwimmen große künstliche
Inseln. Diese stehen
mitten in den Straßen der großen Meeresströmungen und senken tief ins Wasser große,
langsamlaufende Strömungslaufräder.
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Auf der Plattform stehen die Generatoren.
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Aus vorbezeichneter Aufzählung ergibt sich eine gewaltige Fülle von
ständig fließenden Primärenergiequellen innerhalb der Okologieprozesse in unserer
Umwelt. Alle diese Erscheinungsformen werden gleichzeitig und gebündelt im Betriebssystem
des Breitband-Integral-Kraftwerkes genutzt. So wird eine großtechnische und wirtschaftliche
Energiegewinnung in Form von hauptsächlich Stromlieferungen,als vollwertige Alternative
zu herkömmlichen Kraftwerken, mittels latenter Kraftflüsse möglich.
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Es ist hingegen wenig wirtschaftlich und wirkungsvoll, nur eine der
zuvor aufgezählten Primärenergiequellen anzuzapfen. Es sind solchen Mono-Kraftwerken,
wie z.B. Windkraftwerken, Sonnenkraftwerken usw.
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natürliche Grenzen gesetzt und es können in solchen Kraftwerken keine
Kapazitäten von mehreren zigtausend MW konzentriert werden. Diese Beschränkung mußte
bisher die Konkurrenzfähigkeit zu Fossil- und Buklearkraftwerken nehmen. Mit dem
"Sonnen-Wind-Wasserstoff-Kombinationskraftwerk" wurde auf dem Gebiet der "Naturkraftwerke"
ein bedeutender Schritt nach Vorn getan. Der entscheidende technologische Durchbruch
ist nun mit dem Breitband-Integral-Kraftwerk geschehen und sollte zur technischen
Realisation gebracht werden.
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Nun weiter mit dem Kraftwerk selbst. Die Primärstationen liefern alle
elektrischen Strom. Ständiger Ausbau des Primärnetzes läßt bald die 100.000 MW-Grenze
erreichen und weit überschreiten. Die Lieferungen schranken allerdings naturgemäß
durch Tag-Nacht-Wechsel, durch Bbbe- und Flutumschaltzeitpunkt, durch Windflauten
und sonstige Prozeßschwingungen.
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Diese Schwankungen kommen allerdings im Kraftwerkszentrum bei den
Maschinenblöcken nicht durch.
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Die zahlreichen, verschiedenen Primäreinheiten liefern ihren Strom
über Bodenkabel oder das vorhandene Netz, mehr oder weniger schwankend, an die zentrale
Stromsammelstelle"2" des Kraftwerkszentrum. Hier befinden sich die Sekundärbereiche.
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Das "Stromgemisch" wird sofort von hier zur Speicherung weiterverteilt
und gelangt zur Blektrolysestation"3" und den Luftpumpenstationen"4".
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Die Elektrolysestationen zerlegen reines Wasser in die beiden Bestandteile
Wasserstoff und Sauerstoff und leiten mittels Pumpen die Gase getrennt voneinander
reiter zur Speicherung in zahlreiche separate Bodendrucktanks"5,6". Die Luftpumpenstationen"4",
die einen kleineren Anteil der Stromeingänge erhalten, drücken mittels elektrisch
betriebenen
Luftpressern große Luft mengen in viele Drucktanks oder Bodendrucktanks"7". DieEnergielieferungen
der Primäreinheiten wird so in riesigen Mengen zwischengespeichert. Die Speicherungsart
ist relativ einfach und billig und birgt keine Gefahren oder Risiken für die Umwelt
und die Menschen.
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Zur sekundären Abgabe von bedarfsgemäßen und kontinuierlichen Strom
lieferungen wird eine entsprechende Maschinenuilage benötigt. Herkömmliche Techniken
helfen hier nicht weiter.
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Ich habe für den Kraftwerksbetrieb die Mehrbereichsversion der FlügelradturbomaschineII
entwickelt. Andere Versionen dieser Maschine sind grundsätzlich auch als Hauptantriebsmaschine"12"
einsetzbar.
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Mittels des Wasserstoff wird die Hauptantriebsmaschie"12" betrieben.
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Die notwendige Luft zur Gemischbildung holt sich die Maschine mit
ihren Ladevorrichtungen, den Turboladern"13", selbst. Durch zusätzliche Einspritzvorrichtungen"12c"
wird dieses Gemisch intensiv mit Sauerstoff angereichert. Zudem sind zur Auswertung
des unverbrauchten Sauerstoff, insbesondere aus der Ladeluft, Nachbrennprozesse
über die entsprechende Einspritzvorrichtung"12f" zuschaltbar. An dieser Stelle mache
ich besonders auf die Ausarbeitungen zur Flügelradturbomaschine II Mehrbereichsversion
(P 27 41 570.9) aufmerksam. Weiterhin kann die Maschine an die Preßlufttanks angeschlossen
werden und wird über die Einlaßvorrichtungs"12g" mit Preßluft angelassen und ggf.
betrieben.
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Auf die Achse"14" der Flügelradturbomaschine II sind Generatoren"11"
zur "18" Erzeugung und Lieferung von elektrischem Strom in das Netz"36" geschaltet.
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Die aus der Hauptantriebssaschinenl2" austretenden gespannten, heißen
Abgase und die abgeblasenen, aufgeheizten Kühlluftmengen werden in sepsraten Rohrleitungen"19,22"
eingefangen und weitergeleitet. Dabei werden die Abgase (Produkt der H2-O2-Verbrennung/-Wasserdampf-Heißluft-Gemisch)
und ein großer Teil der abgeleiteten Kühlluft in einem Mischbereich"20" in der Art
eines Strahlapparates miteinander zu eine heißen, gespannten Gesamtgemisoh innig
vermengt.
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Dieses energiegeladene Medium durchläuft ein. mehrstufige Gasturbine"23"
(beginnend mit dem ungehemmten Bingangsdruck, dann stark abfallend), in der ein
wesentlicher Energteanteil dem Medium abgegriffen wird und in Drehbewegung umgestzt
wird. Auf der Achse"24" der Gasturbine liegen Generatoren"11" zur Netzstromerzeugung"18,36".
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Das zum großen Teil entladene, abgespannte Medium verläßt die Turbine
und strömt durch eine Miederdruckrohrleitnng"25" zu einem Warsetauscher "26,27".
Hier wird ein großer Teil der restlichen Energie in Form von
Warme
abgegriffen und für technische Nutzanwendung (Fernheizung, Straßen- und Feldbeheizung
usw.) abgeleitet. Das sehr schwach gewordene Medium, aus dem bereits große Wasserdampfanteile
herauskondensiert sind, ist nun für weitere Nutzung ungeeignet. Für die Ableitung
in die Atmosphäre aber noch zu aktiv. Die Aktivität wird vermieden, indem das Medium
durch eine großkalibrige Rohrleitung"25" zu einer Niederdruckturbine"29" geleitet
wird und diese durchläuft.
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Auf der Achse der vorgenannten Turbine sitzt ein Propeller"29". Dieser
bläst Luft durch einen Freiluftkondensatorblock"31" (Rippenkühlung).
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Dieser Freiluftkondensator ist mit dem Ausgang der Niederdruckturbine"29"
durch eine Rohrleitung"30" direkt verbunden. Das die Niederdruckturbine verlassende,
träge Medium durchläuft nun den Kondensatorblock"31" mit Luftkühlung und wird endgültig
entschärft. Es geht dabei um die Beseitigung von Wärme- und Wasserdampfresten. Das
verbleibende Medium ist nun Luft ohne nennenswerte Feuchtigkeitsladung und ohne
nennenswerte thermische Aufladung. Das Medium gelangt durch einen Rohrschacht"32"
in einen Abzugssohlot"33" und steigt in diesem auf. Der Schlot, ggf.
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aßen noch mit Kühlrippen versehen, dient gleichzeitig zur Restkühlung.
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Diese kann bei Vollastbetrieb in den Verbrennungskraftmasohinen vorübergehend
notwendig werden. Das Medium verläst den Schlot und wird in die Atmosphäre entlassen.
Eine Umweltbelastung entfällt, da das austretende Medium der Zusammensetzung der
Atmosphäre in deren Temperatur entspricht. Das wenige laufend anfallende Kondenswasser
(insbes. in der mehrstufigen Gasturbine,Bndstufe, in dem Xårmetauscher, dem Kondensator
und ggf. im Abzugsschlot wird abgeleitet und gesammelt. Eine Wiederverwendung in
der Blektrolysestation"3" in Form von reinem Wasser ist denkbar. Zugabe von neuem
Wasser ist nötig, da auf dem Weg durch das System Wasserverluste eintreten durch
Verdunstung, Diffusion und Verlusten beim Reinigungsvorgang in den Ionenaustauschern.
Die insgesamt umzusetzenden Wassermengen lassen sich pro Teg in Litern bemessen
und sind als sehr gering einzustufen. Die umgesetzten Luftmengen sind erheblich.
Sie stellen allerdings keine Umweltbelastung dar. Die bei den trockenen Luftkühlungsvorgängen
ablaufende Kühlungswärme bei den Kondensatorblöcken ist relativ gering und kann
schadlos von der Umluft aufgenommen werden. Der aggressive Wärmeanteil in den Abgasen
und den Kühlluftmengen wird bereite von der mehrstufigen Gasturbine"23" abgenutzt.
EntsorgungsMßnehmen entfallen. Schädliche Ausscheidungen, Nachkühlproble.s und sonstige
Abfälle entfallen.
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Der für die Betreibung benötigte Sauerstoff -bei der Innenverbrennunggeht
nicht verloren. Dieser wird bei der Elektrolyse vereinnahmt und
bei
der Verbrennung zu gleichen Teilen wieder mit dem Wasserstoff vereinigt. Die zus.
von der Flügelradturbomaschine II eingenommene Betriebsluft wird in den Verbrennungeräumen
als Träger der Detonationsgasgemisches H2-02 verwendet und zudem als Ausdehnungsmedium
zur Verstärkung der mechanischen Kräfteentfaltung. Die bei der chem. Fusion freiwerdende
Hitze wird nicht nur vom entstehenden Wasserdampf allein in eine Stoßwelle umgesetzt.
Bei der Expansion der Brennkammer würde der Quencheffekt zu stark werden und das
Explosionsgemisch zu sehr abkühlen und die Kammer nicht bis zum Auslaß hin mit einem
starken Druckmediuu ausfüllen. Erst die bei der Detonation hocherhitzte Luft, die
mit in Brennraun ist, kann eine ausreichende Ausfüllung der Brennkammer mit Druckmedium
bis zum Auslaß erreicht werden. Zudem ist die Wärmeumsetzung effektiver und das
Brenngasgemisch R2-02 kann sich noch wuchtiger bei der Verbrennung vereinigen. Es
wird Detonationsstoßwelle und Höchstdruckzustand gleichzeitig frei und kann gemeinsam
ausgenutzt werden. Die vereinnahmte Betriebsluft verliert dabei den Sauerstoffanteil
nicht- bzw. der von ihr verbrannte Sauerstoff wird dann von nichtverbrannten Anteilen
des eingespritzten Sauerstoffes ausgeglichen.
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Somit rigd der Umwelt kein Sauerstoff entzogen. Die Luft geht wieder
so in die Umwelt ab, wie sie vereinnahmt wurde und das vereinnahmte Wasser aus dem
Elektrolysebereich wird vollständig (von Diffusionsverlusten abgesehen) als Kondensat
wieder an die Umwelt (bzw. zur Wiederverwendung) abgegeben.
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Die Kraftwerkszentrale"34" steuert, mißt und regelt alle Vorgänge
im System über die Systemkommunikation1'35" und veranlaßt die notwendigen Stromlieferungen
intern"18" und weiter ins Netz"36". Umspannwerke und Übertragungseinrichtungen entsprechen
-vorerst- dem Stand der Technik.
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Wichtiger Machtrag S Zur weiteren Rationalisierung des Kraftwerksbetriebes
und zum Zwecke der direkten (und dennoch schwankungsfreien) Weitergabe eines Teiles
des stelle Gesamtstromeinkommens der Stromsammel/in das Netz, sollte die Stromsammelstelle
und das Maschinenhaus mit einer zusätzlichen Einrichtung ausgerüstet werden. Durch
sie wird es unnötig, den gesamten Prisärstrom zuerst als H2, 02 od. Preßluft abzuspeichern
und dann mit Hilfe der Hauptantriebsmaschine in Elektrizität umzusetzen.
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Es gehen in der Stromsammelstelle Cleichstrom von den Sonnenzellenspiegel
(direkte Lichtumwandlung in ei. Strom) ein und Wechselstrom von allen sonstigen
Priareinheiten (diese betreiben alle Generatoren auf mechan. Wege und sind in diesem
Falle mit Wechselstromgeneratoren ausgerüstet). Der Gleichstrom wird leitergebunden
zusammengefaßt und direkt zur Speicherung als H2, 02 und Preßluft abgeführt. Die
Wechselstromeingänge werden in großen Transformatoranlagen, bei denen jeder Primärlieferer
an den Primärkreis der Trafos angeschlossen ist, zusammengefaßt. Aus dem Sekundärkreisen
der Großtrafos wird der unterste errechnete oder gemessene Stromlieferungsschnitt
abgegriffen. Dieser wird ständig und in gleicher Höhe vom Gesamtleistungseingang
abgezweigt und ohne Umweg el. Arbeitsmaschinen zur Betreibung von Wechselstromgeneratoren
zur Erzeugung von Netz8tromlieferungen"18,36" zugeführt.
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Diese liefern eine kontinuierliche Leistung unabhängig von den Schwankungen
in den Primärstromlieferungen. Die verbleibenden Wechselstromeingänge enthalten
die Schwankungen und Spitzen. Sie werden zur Speicherung als H2, 02 od. Preßluft
weitergeleitet.
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Entscheidet man sich ausschließlich für Gleichstromlieferungen aus
dem Primärbereich, - alle Primareinheiten mit mechanischer Umsetzung sind dann mit
Gleichstromgeneratoren ausgerästet - , dann wird daraus der errechnete oder gemessene
unterste Durchschnitt aus den lfd. Gleichstromeingängen zur Betreibung von el. Arbeitsmaschinen"57"
abgezweigt. Diese betreiben Wechseistromgeneratoren zur Netzstromerzeugung"18,36".
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Die verbleibenden Primärstromlieferungen mit samt den Schwankungen
werden zur Speicherung als H2, 02 und Preßluft weitergeleitet.
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Ks muß bei Projektierung eines Breitband-Integral-Kraftwerkes ermittelt
werden, ob ein reiner Zwischenspeicherbetrieb oder ein gemischter Betrieb in der
ersten Baustufe angeraten ist, ob er später ergänzt wird oder ob grundsätzlich von
Gründung an bis in alle Ausbaustufen hinein die gemischte Betriebsweise auf breitester
Basis angewendet wird. Zudem sollte zukünftige Fortschritte bei diesem Kraftwerkstyp
nachträglich in das System eingefügt werden, ohne dem umweltneutralen und kräftenatürlichen
Prinzip zu widersprechen.
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Zeichenerklärung zu Zeichnung Breitband-Integral-Kraftwerk 1. Verschiedene
Primärenergielieferer (Anzapfung natürlicher Energievorkommen in Sonnenlicht klar
od. diffus, Wärmestrahlung der Sonne, Wind zu Land in windreichen Gebieten,-Küstenstrichen,-Berg-und
Gebirgsraten,-Tälern und Schluchten,-windreiches Flachland, Windkraftrandler zur
ee und auf großen Binnenseen, Wasserkraftanlagen in Flüssen u.del., Meeresströmungswandler
zur See, Kollektoren, Windkraftwandler, Polycristalinspiegel zusammenCeschaltet
zu Kassettenbündelelas-Sonnenzllenspiegel und weitere Eeuentwicklungen, die jederzeit
dem Netz der Primärenergielieferer zugeschaltet werden können 2. Stromsammelstelle
(sämtliche Stromlieferungen aus den einzelnen, voneinander unabhängigen Primärenerielieferern,
die ausschl. el. Strom ausliefern, laufen hier ein und werden von hier zur gewandelten
Speicherung weitergeleitet. Eatürliche Lieferschwankungen sind normal und üben auf
den eigentlichen Kraftwerkbetrieb keinen Einfluß aus).
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3. Elektrolysestation(en)(hier wird mittels Strom nus "2" reingefiltertes
Wasser in seine beiden Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt und an separate
Bodentanks zur getrennten Speicherung weiterge)umpt).
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4. Luftpumpen (hier wird mit elektrisch betriebenen Luftpumpen/Kompressoren
mittels Strom aus "2" normale Luft angesaugt und an Bodentanks zur Speicherung weitergeleitet).
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5. odendrucktanks fUr die Speicherung des gasförmigen Sauerstoffes.
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6. Bodendrucktanks für die Speicherung des gasförmigen Trasserstoffes.
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7. Bodendrucktanks für die Speicherung der gepreßten Luft.
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8. Zuleitungen für Sauerstoff.
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9. Zuleitungen für Vasserstoff.
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10.Zuleitungen für Preßluft.
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11.Generatoren zur Erzeugung von elektrischen Strom.
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12.Hauptantriebsmaschine vom Typ Flügelradturbomaschine II ( ...das
Herz des Breitband-Integral-Kraftwerkes. Folgende Versionen sind denkbar.
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Sämtliche Typen in einfacher und mehrfacher Ausführung je nach Leistungsanforderung.
Zur ginsetzune können el. gezündete oder selbstzündende FlliCelradturbomnschinen
sowie insbesondere Mehrbereichsversionen kommen. Die Anzahl und Lage zu,'. ginspritzvorrichtuben
und zus. Einlässe u. Auslässe wird von der gewünschten Vielseitigkeit, der Leistungskonzentration,
den Leistungszusatzreserven, der dominierenden Betriebsart und nichtzuletzt von
den Betreibern
und deren Ltd.Konstrukteuren bestimmt werden. Weiterentwicklungen sind noch nicht
abzusehen.)
12a. Einlaß fiir Luft und/oder Luft-Kraftstoffgem(Anschluß
für die Zuleitung vom Turbolader"13",ggf. mit zwischengeschaltetem Gemischbilder
für reinen el. Zündungsbetrieb mit Verdichtung bis 1:10, Eintreten der gepreßten
und vorverdichteten sowie thermisch vorgeladenen Ludeluft für Kammerladespültakt).
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12b. Einspritzvorrichtung für Kraftstoff (hier Wasserstoffgas) bei
elektrischem Zündungsbetrieb.
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12c. Einspritzvorrichtung für Sauerstoffgas zur Medienanreicherung.
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12d. Eineprit zvorrichtung für Kraftstoff (hier Wasserstoff) bei Selbtszündungsbetrieb.
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12e. s Zündung für el. Zündungsbetrieb und separate Ziindhilfe für
den Start des Selbstzündungsbetriebes.
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12f. Nachbrenner (Einspritzvorrichtung für Kraftstoff -hier Wasserstoffzur
zus. Leistungserweiterung und Auswertung des unverbraucten Luftsauerstoff und des
ggf. vorhandenen Reetsauerstoffanteiles aus der Sauerstoffanreicherung "12c").
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12g. Preßlufteingabe (Anwerfen/Andrehen und Hochtouren der Hauptantriebsmaschine"12"
mittels Preßluft aus den Bodentanks"7" bis zur Aufnahme des Eigenbetriebes. Kurzfristiger
Betrieb der Haupt antriebsmaschine mit Preßluft möglich.).
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12h. Auspuff (Auslaß).
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12a/I. Zusätzlicher Einlaß für Luft bei el. Zündungsbetrieb der sehr
bereichsversion der Flügelradturbomaschine II.
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12h/I. Zusätzlicher Auspuff/Auslaß für Abgas/Abluft bei el. Zündungsbetrieb
der Mehrbereichsversion der Flügelradturbomaschine II.
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12i. Arbeitsweg (zur weiteren Leistungserhöhung ist der Weg von der
Zündung im Verdichtungszenit bis zum auspuff, der Arbeiteweg, durch Verlegung des
Auslasses in Drehrichtung verlängert worden.
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Zugleich tritt eine bessere Kraftstoffnutzung und eine höhere Auslastung
der Maschine bis zu 60% ständig arbeitender Brennraumkapazität-bei einfachetr Maschine,
bei Mehrfachmaschine weit mehrein. Der allen Bauversionen eigene, thermisch völlig
ausgeglichene, vibrations-ruck-beschleunigungsstoßfreie und materialschonende Betrieb
bleibt und iibertrifft jede noch so ausgewogene Gasturbine).
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13. Turbolader (Schtlltung wie bei der Standard-Flügelradturbomaschine
II direkt euf die Hauptachse mit sehr großem Fördervolumen und Aufbau eines erheblichen
Druckstaues vor den Einlessen).
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14. Hauptachse (diese ist durchgehend und treibt die Lader-Kühler-Einrichtung
auf dem einen Ende und die Generatoren auf dem anderen Ende mit der Kraft der zwischenliegenden
Maschine"12" an).
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15. Ringkühler für Wasserkühlung und Ölkühlung im Schnellumlauf bei
Rippendurchlaß großer und schnell strömender Luftmengen.
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16. Turboventilatoren zur Annahme und Einpressung großer Luftmengen,
welche die Kühler schnell durchlaufen, die erhebliche Betriebstemperaturen abgreifen
und zudem gut vorverdichtete und thermisch vorgeladene Ladeluft für den/die Turbolader
anliefern.
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17. Zuleitung/en für Zündstrom (zur el. Zündvorrichtung, zur Starthilfe
des Selbstzündungsprozesses).
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18. Ableitungen/Zuleitungen für die Generatoren und deren Stromlieferung
über Zentrale und an Umspannwerk.
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19. Röhrenleitungen für heiße Auspuffgase aus der/den arbeitenden
Hauptantriebsmaschine/n (heißes und eespanntes Produkt aus der wassorstoff-3allerstoff-Luftsnuerstoff-Verbrennung;
Wasserdampf-Luftgemisch).
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20. Mischbereich (hier tritt das heiße, gespannte "Abgas" in den Abfluß
der heißen Abluftmengen aus den Kühlerbereichen ein und verwischt sich materiell
und thermisch in der Art des Betriebes in einem Strahlapparat, wobei zus. die Abgasungsunterstützt
wird und die Leistung der Hauptantriebsma£shine/n weiter begünstigt wird, Verstärkung
des Lade-Spül-Taktes).
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21. Abgangsöffnung für aufgeheizte, abgehende Kühlluftmeneen unter
Spannung.
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22. Druckleitungen (großkalibrig) für den Transport von Abluft-Abgasmengen
und deren Wärme-Druck- und Strömungsenergie.
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23. Mehrstufige Gasturbine (setzt die Energie der durchlaufenden Abgase
Abluftwengen in Arbeit/Drehbevegung um und gibt diese über eine Achse an einen Generator
zur Stromerzeugung weiter).
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24. Achse (gemeinsame Achse für Gasturbine und angeschl. Generator/en).
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25. Ableitung des teilweise entspannten und teilweise abgekühlten
Abgas-Abluftgemisches.
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26. Wärmetauscher (greift vom durchfließenden Medium Wärme ab und
leitet diese weiter zur Nutzung oder zur Speicherung und späterer Nutzung).
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27. Zu- und Ablcitungsn des Mediums zum Wärmeabtransport aus dem Wärmetauscher.
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28. Ableitung für das stark entspannte und abgekühlte Abgas-Abluftgemisch
29. Hiederdruckturbine mit Propellergebläse auf gemeinsamer Achse (nimmt dem durchlaufenden
Medium die Restenergie fast ganz und bläst mit der abgegriffenen Arbeit mittels
des Propellers Kühlluft
durch einen nachgeschalteten greifen Kondensatorfreiluftblock).
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30. Zuleitung des abgespannten und nur noch mßig warmen Abgas-Abluftgemisches
in den Kondensatorfreiluftblock.
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31. Kondensatorfreilufblock (hier wird das relativ träge und nur noch
mäßig warme Abgas-Abluftgemisch stark heruntergekühlt, der Wasserdampfanteil herauskondensiert
und als Kondenswasser abgeleitet, die Luftanteile abgekühlt durch einen Rohrschacht,
der auch noch kühlend und kondensierend wirkt, abgeleitet).
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32. Ableitung der relativ unweltneutralen Abluft mit geringen Restanteilen
Wasserdampfschwaden.
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33. Abzugschlot (Abgang der relativ neutralen Abluft, der Restwasserdampf
schlagt sich auf dem langen Weg durch den Abzugschlot, der zus. mit Rippen an den
Außenwandungen verseeen sein kann, an den Innenwänden nieder und fließt als Kondenswasser
nach unten ab. Das aus dem Ausgang des Abzugachlotes entweichende Medium stellt
keine Belastung für die Umwelt dar und entspricht dan natiirlichen Luftvorkommen).
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34. Kraftwerkzentrale (steuert alle Funktionen und Vorgänge in allen
Bereichen und Abteilungen. Verteilt intern und extern die Strom- und Wärmelieferi'ngen.
I'ontinuierlicher Betrieb zu allen Jahreszeiten und Tageszeiten, bei jedem Wetter
und jeden Klima gewährleistet.
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Natürliche Schwankungen in den Pri;närener-iebereichen schlagen nie
in die Sekundärbereiche durch. Von hier können ggf. einige zigtausend E pro Block
kommandiert und verteilt werden.).
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35. Systemkommunikation für Steuerung, Meßtechnik, Regelung, Sicherung
usw..
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36. Stromlieferungen in das Netz.
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37. Elektrische Antriebsmaschine zur Betreibung von Generatoren zur
Erzeugung von el. Strom (Lieferung in das
L e e r s e i t e