DE29908897U1 - Floating wind turbine for the generation, storage and consumption of electrical energy - Google Patents
Floating wind turbine for the generation, storage and consumption of electrical energyInfo
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Description
GEBRAUCHSMUSTERANMELDUNGUTILITY MODEL REGISTRATION
Bezeichnung: Schwimmende Windenergieanlage zur Gewinnung, Speicherung und zum Verbrauch elektrischer EnergieDesignation: Floating wind turbine for the generation, storage and consumption of electrical energy
Anmelder: Dipl.-Ing. Kristian KusanApplicant: Dipl.-Ing. Kristian Kusan
Ekerenstrasse 12 D-56626 AndernachEkerenstrasse 12 D-56626 Andernach
Erfinder: gleich AnmelderInventor: same as applicant
Die Erfindung bezieht sich auf eine schwimmende Windenergieanlage zur Gewinnung, Speicherung und zum Verbrauch elektrischer Energie.The invention relates to a floating wind turbine for generating, storing and consuming electrical energy.
Wenn man die Karte der globalen Verteilung der Windgeschwindigkeiten betrachtet, dann sticht ins Auge, daß nahezu alle Küstenregionen der Erde und erst recht die anliegenden Meere mit Wind gut gesegnet sind. Schon mit der Nutzung eines kleinen Bruchteils vorhandener Windenergie wäre es möglich, den Energiebedarf auf der ganzen Welt zu decken. Aber trotzdem wird der Energiebedarf hauptsächlich durch Verbrennung von fossilen Brennstoffen gedeckt.If you look at the map of the global distribution of wind speeds, you will notice that almost all coastal regions of the world, and especially the adjacent seas, are blessed with wind. Using just a small fraction of the available wind energy would be enough to meet the energy needs of the entire world. But despite this, energy needs are still mainly met by burning fossil fuels.
Der Grund, daß man schwimmende Windenergieanlagen weit von der Küste entfernt, wo sie über eine hohe Rentabilität verfugen würden, nicht baut, liegt hauptsächlich an den hohen Wellen, welche schwimmende Anlagen stark belasten wurden. Eine ebenso hohe Rentabilität hätten auch kleine dezentrale, auf Dächern von Häusern aufgestellte Windenergieanlagen. Bei diesen ist das Problem die Geräuschabstrahlung, welche in Wohngebieten 35 dB(A) nicht überschreiten darf.The reason why floating wind turbines are not built far from the coast, where they would be most profitable, is mainly due to the high waves that would put a lot of strain on floating turbines. Small, decentralized wind turbines installed on the roofs of houses would also be just as profitable. The problem with these is the noise emissions, which must not exceed 35 dB(A) in residential areas.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, schwimmende Windenergieanlagen so auszubilden, daß diese durch Wellen nicht beschädigt werden können und daß die Geräuschabstrahlung bei kleinen Windenergieanlagen drastisch minimiert wird.The invention is based on the object of designing floating wind turbines in such a way that they cannot be damaged by waves and that the noise radiation from small wind turbines is drastically minimized.
Diese Aufgaben sind erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß schwimmende Windenergieanlagen, welche für den Einsatz auf dem Meer bestimmt sind, abgesenkte, vorzugsweise zylindrische Auftriebskörper haben, welche parallel oder quer zu den Windrotoren angeordnet werden können und welche sich so weit unter Wasser befinden, daß Wellen keine so großen vertikalen Bewegungen verursachen, welche Windenergieanlagen stark belasten oder beschädigen würden. Die ganze schwimmende Windenergieanlage ist schwenk- und drehbar mit einer künstlichen Insel, wie eine stillgelegte Bohrplattform oder ein ins Seebett eingetriebener Pfeiler, verbunden und positioniert sich automatisch immer optimal zum Wind. Auf die gleiche Weise ist auch eine Verbindung mit einer natürlichen Insel, wie besipielsweise einem Felsen im Meer, möglich.These objects are achieved according to the invention in that floating wind turbines intended for use at sea have lowered, preferably cylindrical buoyancy bodies which can be arranged parallel or transverse to the wind rotors and which are located so far under water that waves do not cause such large vertical movements that would place a great strain on or damage wind turbines. The entire floating wind turbine is pivotably and rotatably connected to an artificial island, such as a disused drilling platform or a pillar driven into the seabed, and automatically always positions itself optimally in relation to the wind. In the same way, a connection to a natural island, such as a rock in the sea, is also possible.
Im Meer positionierte Windenergieanlagen haben gegenüber diesen an Land viele Vorteile:Wind turbines positioned at sea have many advantages over those on land:
Die Windgeschwindigkeiten sind auf dem Meer weitaus noher al5 arfLand und demnach kann auch der Energieertrag, welcher mit der dritten Potenz der Windgeschwindgkeit steigt, vielfach größer sein.The wind speeds at sea are much higher than on land and therefore the energy yield, which increases with the cube of the wind speed, can be many times higher.
- Der Wind im Meer ist im allgemeinen weniger turbulent als an Land. Deshalb kann man annehmen, daß Windenergieanlagen im Meer eine höhere Lebensdauer aufweisen als Anlagen an Land.- The wind at sea is generally less turbulent than on land. It can therefore be assumed that wind turbines at sea have a longer service life than those on land.
- Aufgrund der geringen Rauhigkeit ist die Windscherung im Meer sehr schwach, d.h. die Windgeschwindigkeit ändert sich nicht sehr stark mit der Nabenhöhe einer Anlage. Deshalb ist es hier sinnvoll, relativ niedrige Türme mit einer Höhe von vielleicht 0.75 mal dem Rotordurchmesser zu verwenden. An Land ist die typische Turmhöhe gleich dem Rotordurchmesser oder noch höher.- Due to the low roughness, wind shear in the sea is very weak, i.e. the wind speed does not change very much with the hub height of a turbine. Therefore, it makes sense to use relatively low towers with a height of perhaps 0.75 times the rotor diameter. On land, the typical tower height is the same as the rotor diameter or even higher.
- Die Beeinflussung von Mensch und Fauna ist geringer, so daß eine gute ökologische Verträglichkeit mit einem vermiedenen Landbedarf im dicht besiedelten Europa einhergeht.- The impact on humans and fauna is less, so that good ecological compatibility goes hand in hand with avoided land requirements in densely populated Europe.
- Die Anbindung von schwimmenden Windenergieanlagen an das elektrische Hauptnetz mittels Unterseekabel ist eine wohlbekannte Technologie.- The connection of floating wind turbines to the main electrical grid via submarine cables is a well-known technology.
Zu diesen allgemeinen Vorteilen kommen noch spezifische Vorteile der schwimmenden Windenergieanlagen gemäß Erfindung.In addition to these general advantages, there are also specific advantages of the floating wind turbines according to the invention.
- Eine stillgelegte Bohrplattform als Standort für die Drehlagerung zu nutzen, ist von großem ökologischen und wirtschaftlichen Vorteil, weil man gleichzeitig hohe Kosten für die ökologisch gerechte Entsorgung von stillgelegten Plattformen und dazu auch hohe Kosten zur Errichtung einer künstlichen Insel spart, um die erfindungsgemäße Schwenk- und Drehlagerung optimal anzuordnen.- Using a disused drilling platform as a location for the rotary bearing is of great ecological and economic advantage because it simultaneously saves high costs for the ecologically sound disposal of disused platforms and also high costs for the construction of an artificial island in order to optimally arrange the swivel and rotary bearing according to the invention.
- Eine modifizierte Plattform kann als Drehpunkt von mindestens drei großen Rotoren dienen. Es ist ein Energieertrag von mehr als 50 MW pro Anlage mit mehreren Windrotoren denkbar.- A modified platform can serve as a pivot point for at least three large rotors. An energy yield of more than 50 MW per turbine with multiple wind rotors is conceivable.
Windenergieanlagen gemäß Erfindung können komplett, einschließlich Anlagen zur Erzeugung von Wasserstoff, Transformatoren und einer Hubschrauber-Plattform auf einer Schiffswerft gebaut, zum Einsatzort per Schiff geschleppt und am Einsatzort mit Drehbolzen verbunden werden.Wind turbines according to the invention can be built completely, including plants for generating hydrogen, transformers and a helicopter platform, at a shipyard, towed to the site of use by ship and connected at the site of use with pivot pins.
- Erfindungsgemäße Windenergieanlagen sind hochrentabel; die spezifischen Kosten der Anlage pro kW erzeugter elektrischer Energie sind jedenfalls niedriger als bei herkömmlichen Windenergieanlagen.- Wind turbines according to the invention are highly profitable; the specific costs of the system per kW of electrical energy generated are in any case lower than for conventional wind turbines.
Hohe Rentabilität würden auch kleine Windenergieanlagen Tür *deh Hausgebrauch haben, welche in Kombination mit Photovoltaik, Solarkollektoren und Brennstoffzellen nicht nur den ganzen Haushalt mit Energie versorgen, sondern noch dazu Wasserstoff für ein Stadtauto oder Sportboot herstellen könnten. Bei diesen Windenergieanlagen steht eine möglichst niedrige Geräuschentwicklung im Vordergrund, da es sich um einen Einsatz im Wohn- oder Mischgebiet handelt. Dieser niedrige Geräuschpegel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man die Maschinengeräusche durch den Einsatz von zweistufigen Zahnriemengetrieben und durch elastische Lagerung des Triebstranges stark vermindert. Die aerodynamisch bedingte Geräuschabstrahlung in die Richtung von Wohnhäusern wird durch das Dach und die beiderseitige Anordnung von Windfahnen neben den Windrotoren verhindert. Im Wasser drehbar gelagerte Häuser mit Windenergie- und Photovoltaikanlagen auf dem Dach gemäß Erfindung lassen sich industriell preiswert komplett herstellen, als eine bezugsfertige Einheit per Schiff bis in die Nähe des Standortes transportieren und mit Hilfe eines Kranes oder eines Schwerlast-Hubschraubers auf dem schon mit dem Wasserbecken verbundenen Zentralrohr anordnen.Small wind turbines for domestic use would also be highly profitable. In combination with photovoltaics, solar collectors and fuel cells, these turbines could not only supply the entire household with energy, but also produce hydrogen for a city car or sports boat. The main focus of these wind turbines is to generate as little noise as possible, since they are used in residential or mixed areas. This low noise level is achieved according to the invention by greatly reducing the machine noise through the use of two-stage toothed belt drives and by elastic mounting of the drive train. The aerodynamically caused noise radiation in the direction of residential buildings is prevented by the roof and the arrangement of wind vanes on both sides next to the wind rotors. Houses that can rotate in the water with wind energy and photovoltaic systems on the roof according to the invention can be manufactured industrially at low cost, transported as a ready-to-move-in unit by ship to the vicinity of the site and arranged on the central pipe already connected to the water basin using a crane or a heavy-duty helicopter.
Die Nachfrage nach „grünem Strom", welche schon heute groß ist, wird durch die Serienherstellung von mit Wasserstoff angetriebenen Autos in fünf Jahren noch weiter drastisch steigen,. Um zu verhindern, daß man durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen notwendigen Wasserstoff erzeugt, ist eine rasche Verbreitung von Hochleistungs-Windenergieanlagen unerläßlich.The demand for "green electricity", which is already high today, will increase even more dramatically in five years due to the mass production of hydrogen-powered cars. In order to prevent the necessary hydrogen from being produced by burning fossil fuels, a rapid spread of high-performance wind turbines is essential.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind anhand von Ausführungsbeispielen der Erfindung in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Vorteile näher erläutert. Es zeigenFurther advantageous embodiments of the invention are shown in the figures using exemplary embodiments of the invention and are explained in more detail in the following description, indicating further advantages. They show
Fig. 1 eine schematische Darstellung der schwimmenden Windenergieanlage zur Gewinnung und Speicherung elektrischer Energie im Querschnitt;Fig. 1 is a schematic representation of the floating wind turbine for generating and storing electrical energy in cross section;
Fig. 2 eine Seitenansicht auf die Darstellung von Fig. 1;Fig. 2 is a side view of the illustration in Fig. 1;
Fig. 3 eine Grundrißansicht auf die Darstellung von Fig. 1;Fig. 3 is a plan view of the representation of Fig. 1;
Fig. 4 eine Ausführungsvariante der Windenergieanlage, ausgestattet mit Anlagen zum Destillieren von Meerwasser, Erzeugen von Wasserstoff und mit einer Hubschrauber-Plattform; Fig. 4 a variant of the wind turbine, equipped with systems for distilling sea water, producing hydrogen and with a helicopter platform;
Fig. 5 eine Ausführungsvariante der Windenergieanlage, bei welcher das Drehlager mit einem Pfeiler, welchen man bei Offshore-Windenergieanlagen verwendet, verbunden ist;Fig. 5 shows a variant of the wind turbine in which the pivot bearing is connected to a pillar which is used in offshore wind turbines;
Fig. 6 eine Ausführungsvariante der Windenergieanlage, oei welcher*äas Orehlager mit einem im Meer befindlichen Felsen verbunden ist;Fig. 6 shows a variant of the wind turbine in which the bearing is connected to a rock in the sea;
Fig. 7 eine Ausführungs van ante der Windenergieanlage, bei welcher die Drehlagerung mit Hilfe eines geteilten Ringes, welcher eine Plattform umschließt, erreichbar ist;Fig. 7 shows a van ante embodiment of the wind turbine in which the pivot bearing can be achieved by means of a split ring which encloses a platform;
Fig. 8 eine Ausführungsvariante der Windenergieanlage für den Einsatz im Binnenland;Fig. 8 a variant of the wind turbine for inland use;
Fig. 9 eine Ausführungsvariante der Windenergieanlage mit Auftriebskörpern quer zu den Windrotoren;Fig. 9 a variant of the wind turbine with buoyancy bodies transverse to the wind rotors;
Fig. 10 eine schematische Darstellung des Transportwasserfahrzeugs mit zwei schwimmenden Windenergieanlagen gemäß Erfindung im Querschnitt;Fig. 10 is a schematic representation of the transport watercraft with two floating wind turbines according to the invention in cross section;
Fig. 11 eine schematische Darstellung des schwimmenden Gebäudes mit Windenergieanlage auf dem Dach im Längsschnitt;Fig. 11 is a schematic representation of the floating building with wind turbine on the roof in longitudinal section;
Fig. 12 eine Vorderansicht auf die Darstellung von Fig. 9;Fig. 12 is a front view of the illustration in Fig. 9;
Fig. 13 schematische Darstellung der elastischen Lagerung des Triebstranges mit Zahnriemengetriebe. Fig. 13 schematic representation of the elastic bearing of the drive train with toothed belt transmission.
In den Figuren 1 bis 3 ist die Windenergieanlage gemäß Erfindung dargestellt, wobei der Triebstrang 3 mit Windrotor 2 über Turm 4 und auftriebsfähige Trägerkonstruktion 5 mit dem abgesenkten, vorzugsweise zylindrischen Auftriebskörper 6 verbunden ist. Die andere Seite des schwimmenden Teils der Anlage ist durch Schwenklager 9 mit Drehlager 10 über Plattform 11 und Bolzen mit dem Seebett verbunden. Wellen, welche in der Nordsee bis zu 20 m hoch werden können, erzeugen beim abgesenkten, vorzugsweise zylindrischen Auftriebskörper 6 im Verhältnis zur Wellenhöhe wenig an vertikalen Bewegungen. Durch Fluten des Doppelbodens 12 des Auftriebskörpers 6 können der Auftrieb und die Trägheitsmassse an den Wellengang angepaßt und dadurch noch zusätzlich vertikale Bewegungen gedämpft werden. Das ganze System mit Windrotoren dreht sich automatisch immer optimal zum Wind. Die Größe von schwimmenden Windenergieanlagen gemäß Erfindung ist nicht wie bei konventionellen Windenergieanlagen durch Transport- und Montagemöglichkeiten begrenzt, sondern durch Generatoren- und Getriebegrößen. Deswegen ist es auf diese Weise möglich, weitaus größere Windenergieanlagen als bis jetzt zu bauen.Figures 1 to 3 show the wind energy plant according to the invention, with the drive train 3 with wind rotor 2 being connected to the lowered, preferably cylindrical buoyancy body 6 via tower 4 and buoyant support structure 5. The other side of the floating part of the plant is connected to the seabed by pivot bearings 9 with rotary bearings 10 via platform 11 and bolts. Waves, which can be up to 20 m high in the North Sea, generate little vertical movement in the lowered, preferably cylindrical buoyancy body 6 in relation to the wave height. By flooding the double bottom 12 of the buoyancy body 6, the buoyancy and the inertia mass can be adapted to the wave state and vertical movements can thus be additionally dampened. The entire system with wind rotors always automatically rotates optimally to the wind. The size of floating wind turbines according to the invention is not limited by transport and assembly options as with conventional wind turbines, but by generator and gearbox sizes. This makes it possible to build much larger wind turbines than before.
Fig. 4 zeigt die gleiche Windenergieanlage, aber ausgestattet mit Gebäude 13 mit Photovoltaikanlage, Solarkollektoren und Solardestillationsanlage auf dem Dach 14. Im Gebäude sind Anlagen zum Erzeugen von Wasserstoff, Transformatoren und Wohnräume für die Besatzung angeordnet. Neben dem Gebäude befindet sich eine Hubschrauber-Plattform 15.Fig. 4 shows the same wind turbine, but equipped with building 13 with photovoltaic system, solar collectors and solar distillation system on the roof 14. The building contains facilities for generating hydrogen, transformers and living quarters for the crew. Next to the building is a helicopter platform 15.
Fig. 5 zeigt eine schwimmende Windenergieanlage, drehbar um Pfeiler 16 gelagert. Im Unterschied zu in flachen Meergewässern mit dem Seebett fest verbundenen Offshore-Windenergieanlagen belasten schwimmende Windenergieanlagen weniger mit dem Seebett verbundene Fundamente, so daß ein Pfeiler durch den viel niedrigeren Angriffspunkt mit mindestens drei Windrotoren der schwimmenden Windenergieanlage belastet werden kann. Außerdem begrenzt sich im Gegensatz zu konventionellen Offshore-Anlagen, wo die Montage mehrere Wochen dauert, der Montageaufwand nur auf das Aufsetzen des Drehlagers.Fig. 5 shows a floating wind turbine, mounted so that it can rotate around pillar 16. In contrast to offshore wind turbines that are firmly connected to the seabed in shallow sea waters, floating wind turbines place less strain on foundations that are connected to the seabed, so that a pillar can be loaded with at least three wind rotors of the floating wind turbine due to the much lower point of attack. In addition, in contrast to conventional offshore turbines, where assembly takes several weeks, the assembly effort is limited to just fitting the pivot bearing.
Fig. 6: Zahlreiche Felsen, welche sich weltweit beispielsweise auch in der windreichen kroatischen Adria oder Ägäis befinden, eignen sich optimal als Drehpunkt für die schwimmende Windenergieanlage gemäß Erfindung. Lagerhalter 17 mit Drehbolzen 18 wird durch Beton 19 mit dem Felsen fest verbunden.Fig. 6: Numerous rocks, which can be found worldwide, for example in the windy Croatian Adriatic or Aegean, are ideally suited as a pivot point for the floating wind energy plant according to the invention. Bearing holder 17 with pivot pin 18 is firmly connected to the rock by concrete 19.
Fig. 7 zeigt eine schwimmende Windenergieanlage, welche mit Hilfe eines Auftriebskörpers in Form eines geteilten und absenkbaren Ringes 20 die Plattformstützen 21 einer in Betrieb befindlichen Bohrplattform umfaßt, wodurch auch eine Drehlagerung entsteht. Türme 22 dienen als Reserveauftrieb zur Stabilisierung bei hohen Wellen. Bei ausgepumptem Ballastwasser kann der ringförmige Auftriebskörper 20, welcher die Stützen 21 der Bohrplattform umfaßt, verhindern, daß sich durch Bohrarbeiten ausgetretenes Öl weiter ausbreitet. Dieses kann so auf einfache Weise abgepumpt werden. Der zylindrische Auftriebskörper 6 und der geteilte ringförmige Auftriebskörper 20 sind mit dem Träger 1 fest verbunden.Fig. 7 shows a floating wind turbine which, with the aid of a buoyancy body in the form of a split and lowerable ring 20, surrounds the platform supports 21 of an operating drilling platform, which also creates a pivot bearing. Towers 22 serve as reserve buoyancy for stabilization in high waves. When the ballast water is pumped out, the ring-shaped buoyancy body 20, which surrounds the supports 21 of the drilling platform, can prevent oil leaked out during drilling work from spreading further. This can then be pumped out in a simple manner. The cylindrical buoyancy body 6 and the split ring-shaped buoyancy body 20 are firmly connected to the carrier 1.
Fig. 8: Große Windenergieanlagen sind auch im Binnenland möglich, wenn man diese erfindungsgemäß gestaltet. Als Wasserlagerung genügt ein runder Kanal 23, in welchem ein einfacher Auftriebskörper 24 schwimmt, da sich auf dieser kleinen Wasserfläche kein Seegang entwickeln kann. Mehrere runde Kanäle können mit geradlinigen Kanälen verbunden werden, wodurch ein Windpark mit einer Werft für den Bau von schwimmenden Windenergieanlagen vor Ort in windreichen Gegenden im Binnenland errichtet werden kann und schwimmende Windenergieanlagen transportiert werden können. Auf die gleiche Weise ausgebildete Anlagen können auch in Poldern, welche sich in windreichen Gebieten befinden, angeordnet werden.Fig. 8: Large wind turbines are also possible inland if they are designed in accordance with the invention. A round channel 23 in which a simple buoyancy body 24 floats is sufficient for water storage, since no waves can develop on this small area of water. Several round channels can be connected to straight channels, which means that a wind farm with a shipyard for the construction of floating wind turbines can be set up on site in windy areas inland and floating wind turbines can be transported. Systems designed in the same way can also be arranged in polders located in windy areas.
Fig. 9 zeigt eine Windenergieanlage gemäß Erfindung, bei welcher Auftriebskörper 25 quer zu Windrotoren angeordnet sind.Fig. 9 shows a wind energy plant according to the invention, in which buoyancy bodies 25 are arranged transversely to wind rotors.
Fig. 10: Mit einem Wasserfahrzeug mit zwei Drehbolzen 18, welche am Deck angeordnet sind, können zwei schwimmende Windenergieanlagen gemäß Erfindung zu Standorten transportiert werden und dort mit dem Schiffskran das Drehlager der jeweiligen Windenergieanlage mitsamt dieser mit dem Bolzen 18 der Plattform oder des Pfeilers verbunden werden.Fig. 10: Using a watercraft with two pivot pins 18 arranged on the deck, two floating wind turbines according to the invention can be transported to locations, where the pivot bearing of the respective wind turbine can be connected together with the pin 18 of the platform or pillar using the ship's crane.
Fig. 11 und 12 zeigen ein energieaurtarkes Wohngebäude, ausgestattet mit Windenergieanlage gemäß Erfindung. Das Wohngebäude 27, am auftriebsfahigen Fundament 28 angeordnet, ist schwimmbar und drehbar mit Hilfe des Zentralrohres 33, durch welches Versorgungs- und Entsorgungsleitungen verlaufen, gelagert. Am flachverlaufenden Teil des Daches 29 sind eine oder mehrere Windenergieanlagen 30 angeordnet. Parallel mit Seitenwänden 31 des Gebäudes befinden sich beiderseitig des Windrotors Windfahnen 32, mit deren Hilfe das Wohngebäude immer optimal zum Wind gedreht wird und welche zusammen mit dem Dach 29 die Abstrahlung von Geräuschen vermindern. An der Rückseite des Wohngebäudes bzw. parallel zu den Windrotoren befindet sich die fenster- und türlose gut gedämmte Rückwand, welche, obwohl durch den kalten Wind beaufschlagt, wenig Wärme nach draußen abstrahlt. Am schrägen Teil des Daches 29 ist die Photovoltaik- und Solarkollektorenanlage 34 angeordnet. Der Überschuß an gewonnener Energie aus Wind und Sonne wird in Wasserstoff umgewandelt und bei Bedarf mit Hilfe der Brennstoffzelle wieder in Wärme oder elektrischen Strom verwandelt. Mit 35 ist ein BBKW-Blockbrennstoffzellenkraftwerk bezeichnet, welches neben einer Brennstoffzelle auch alle notwendigen Peripheriegeräte zur Erzeugung und Speicherung des Wasserstoffs beinhaltet. Auf die gleiche Weise können Wohngebäude jeder Größe, insbesondere attraktive Hotels, gebaut werden. Mit Hilfe eines elektrisch angetriebenen Schaufelrades kann das drehbare Haus bei windstillen Tagen mit Photovoltaikanlagen optimal zur Sonne positioniert werden oder, um eine Überhitzung von Innenräumen zu verhindern, mit der Glaswand nach Norden gedreht werden. Auf diese Weise ist eine bessere Wohnklimaregulierung möglich als mit kostenaufwendigen Klimaanlagen und Beschattungssystemen. Bei starkem Sturm wird durch Öffnen der Klappe 36 an der Seitenwand das drehbare Haus um ca. 45° zur Windrichtung gedreht. In dieser Position hat das drehbare Gebäude höchste Standsicherheit und die Windenergieanlage kann nicht beschädigt werden. Das Wohngebäude gemäß Erfindung hat auch eine hohe Resistenz gegen Naturkatastrophen, insbesondere gegen Überschwemmungen, weil es sich mit dem Hochwasser hebt.Fig. 11 and 12 show an energy self-sufficient residential building equipped with a wind turbine according to the invention. The residential building 27, arranged on the buoyant foundation 28, is mounted so that it can float and rotate with the help of the central tube 33, through which supply and disposal lines run. One or more wind turbines 30 are arranged on the flat part of the roof 29. Parallel to the side walls 31 of the building, on both sides of the wind rotor, there are wind vanes 32, with the help of which the residential building is always optimally turned towards the wind and which, together with the roof 29, reduce the radiation of noise. At the rear of the residential building, or parallel to the wind rotors, is the windowless and doorless, well-insulated rear wall, which, although exposed to the cold wind, radiates little heat to the outside. The photovoltaic and solar collector system 34 is arranged on the sloping part of the roof 29. The surplus energy generated from wind and sun is converted into hydrogen and, when required, converted back into heat or electricity with the help of the fuel cell. 35 designates a BBKW block fuel cell power plant, which in addition to a fuel cell also includes all the necessary peripheral devices for generating and storing the hydrogen. Residential buildings of any size, especially attractive hotels, can be built in the same way. With the help of an electrically driven paddle wheel, the rotating house with photovoltaic systems can be optimally positioned towards the sun on windless days or, to prevent interior rooms from overheating, the glass wall can be turned to the north. This allows better climate control in the home than with expensive air conditioning and shading systems. In the event of a strong storm, the rotating house can be rotated by approx. 45° to the direction of the wind by opening the flap 36 on the side wall. In this position, the rotating building has the highest level of stability and the wind turbine cannot be damaged. The residential building according to the invention also has a high resistance to natural disasters, especially floods, because it rises with the flood.
Fig. 13 zeigt die Windenergieanlage gemäß Erfindung mit Zahnriemengetriebe 38 und elastischer Lagerung 39 des Triebstranges 40.Fig. 13 shows the wind turbine according to the invention with toothed belt transmission 38 and elastic bearing 39 of the drive train 40.
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