DE3803570A1 - Floating structure for wave protection and wave-energy conversion - Google Patents

Floating structure for wave protection and wave-energy conversion

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Abstract

Floating structure for use in the offshore area with a combined application as wave protection for floating wind-energy converters positioned on the lee side and for utilising the wave energy for power generation. The structure is composed of a plurality of modules according to the size of the wind-energy converter units to be protected and is anchored on the windward side of the wind-energy converters. For the utilisation of the wave energy, the principle of a narrowing wave channel is used in which the kinetic energy of the deep-water wave is converted into potential energy. This action is intensified by a rising channel base as well as by reflection effects at the end of the closed channel. The floating wave-energy converter can be set to the respective prevailing wave conditions by flooding and pumping out, as a result of which effective utilisation of the annual supply of wave energy at its respective position is achieved. The structure is set up at suitable places at the coast and is subsequently also maintained/overhauled there in order to then be towed in a floating manner to its place of use in the coastal offshore area and anchored there.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein schwimmendes, im Offshore-Bereich verankerbares Bauwerk, daß einerseits eine Wellenschutzfunktion für leeseitig angeordnete, schwimmende Windenergiekonverter übernehmen kann und andererseits dafür ausgebildet ist, aus den Wellen elektrische Energie zu gewinnen.The invention relates to a floating, in Anchored structure offshore that one hand a shaft protection function for the leeward side floating wind energy converter can take over and on the other hand, it is designed for the waves to gain electrical energy.

Es ist ein Vorschlag bekannt, im Offshore-Bereich, z.B. in der Nord- und Ostsee, Windenergieinseln für die Stromgewinnung zu installieren, bei denen jeweils 3 bis 5 große Windenergiekonverter schwimmend und frei ausrichtbar um einen verankerten, zentralen Schwimmkörper herum positioniert werden. (Ref. 1 und 2)A proposal is known to be used in the offshore field e.g. in the North and Baltic Seas, wind energy islands for the Install electricity generation, each with 3 to 5 large wind energy converters floating and free alignable around an anchored, central Floats are positioned around. (Ref. 1 and 2)

Es soll nun die primäre Aufgabe der Erfindung sein, diese schwimmenden Windenergiekonverterinseln vor starkem Seegang, Sturmwellen, Brechern und Eisgang zu schützen und damit ihren Einsatz in diesem Bereich mit hoher Windenergiedichte erst zu ermöglichen, indem auf der, der freien See zugewandten Seite (Hauptwellen­ richtung) ein schwimmender Wellenschutz positioniert wird. Die Breite dieses Wellenschutzbauwerkes wird durch den Durchmesser der Windenergiekonverterinsel, den Abstand zwischen Wellenschutzbauwerk und Windenergie­ konverterinsel sowie durch den Richtungsbereich, in dem ein Schutz gegen anlaufende Wellen sichergestellt werden soll, bestimmt. It should now be the primary object of the invention these floating wind energy converter islands heavy swell, storm waves, breakers and ice drift protect and thus their use in this area to enable high wind energy density only by the side facing the open sea (main waves direction) a floating shaft guard is positioned becomes. The width of this shaft protection structure is determined by the diameter of the wind energy converter island, the Distance between the shaft protection structure and wind energy converter island as well as by the directional area in which protection against incoming waves can be ensured should, determined.  

Die andere Aufgabe der Erfindung ist es, mit dem selben Bauwerk für den Wellenschutz von Windenergiekonvertern elektrische Energie aus den Wellen zu gewinnen.The other object of the invention is with the same Structure for the shaft protection of wind energy converters to gain electrical energy from the waves.

Für eine Nutzung der Wellenenergie sind eine Reihe von Vorschlägen bekannt, die u.a. übersichtlich in einer Studie des BMFT von 1981 (Ref. 3) zusammengestellt wurden. Alle diese Vorschläge weisen einen oder mehrere der nachfolgend aufgeführten Nachteile auf:For a use of wave energy there are a number of Known proposals that include clearly arranged in one Study by the BMFT from 1981 (Ref. 3) compiled were. All of these suggestions have one or more of the disadvantages listed below:

  • - Die mechanischen Bauteile für die Energieumwandlung sind direkt dem Einfluß der Wellen ausgesetzt.
    Nachteil: Störanfälligkeit, hoher Verschleiß und hoher Wartungsaufwand.    - The mechanical components for the energy conversion are directly exposed to the influence of the waves.
    Disadvantage: susceptibility to failure, high wear and tear and high maintenance costs.
  • - Insgesamt hoher mechanischer Aufwand, der für die Energieumwandlung benötigt wird.
    Nachteil: Störanfälligkeit, hoher Wartungsaufwand.    - Overall, high mechanical effort required for energy conversion.
    Disadvantage: susceptibility to failure, high maintenance requirements.
  • - Im Bereich der Anlage wird eine Brandungszone erzeugt, bzw. die Anlage muß in der Brandungszone positioniert werden.
    Nachteil: Hoher Verschleiß durch Erosionseffekte. Verluste durch Vertosung der Wellenenergie und dadurch bedingter schlechter Wirkungsgrad der Eniergiewandlung.    - A surf zone is created in the area of the system, or the system must be positioned in the surf zone.
    Disadvantage: high wear due to erosion effects. Losses due to the absorption of wave energy and the resulting poor efficiency of energy conversion.
  • - Die Wellenenergie kann nur direkt im Rhythmus der ankommenden Wellen entnommen werden.
    Nachteil: Pulsierende Stromgewinnung. Hoher Aufwand bei der Umwandlung in elektrischen Strom und bei einer gleichmäßigen Einspeisung in Verteilernetze.     - The wave energy can only be taken directly in the rhythm of the incoming waves.
    Disadvantage: pulsating electricity generation. High expenditure for the conversion into electrical current and with an even feeding into distribution networks.
  • - Das Prinzip ist nur geeignet für kleine Leistungseinheiten.
    Nachteil: Hohe Kosten pro gewonnene Energieeinheit. Geringer Substitutionseffekt bei einer umweltbelastenden Energieerzeugung.    - The principle is only suitable for small power units.
    Disadvantage: high costs per unit of energy gained. Low substitution effect with environmentally harmful energy generation.
  • - Die Anlage ist nur für ein schmales Wellenspektrum optimal.
    Nachteil: Mäßige Ausnutzung der am Standort vorkommenden jährlichen Wellenenergie.    - The system is only optimal for a narrow wave spectrum.
    Disadvantage: moderate use of the annual wave energy occurring at the location.

Aus Norwegen ist eine Demonstrationsanlage zur Umwandlung von Wellenenergie in elektrische Energie bekannt, die seit 1985 in Betrieb ist und, bis auf den letzten Punkt, die oben aufgeführten Nachteile vermeidet. (Ref. 4, 5 und 6)A demonstration plant is from Norway Conversion of wave energy into electrical energy known, which has been in operation since 1985 and, except for the last point, the disadvantages listed above avoids. (Ref. 4, 5 and 6)

Es handelt sich hierbei um das Prinzip eines sich stark verengenden Wellenführungskanals (TAPCHAN-Anlage =Tapered Channel). Die Anlage hat eine zur Wellenfront hin gerichtete, breite Öffnung, die in einen sich stark verengenden Wellenführungskanal mündet. Der Kanal ist an seinem Ende verschlossen. Seine Länge soll größer sein als die am Standort vorherrschende Wellenlänge.Die Oberkante der Kanalseitenwände liegt um einen bestimmten Wert über dem mittleren Meereswasserspiegel. Außerdem bilden die Kanalseitenwände gleichzeitig die Begrenzungswände eines den Wellenführungskanal umgebenden Speicherbeckens.It is the principle of being strong narrowing wave guide channel (TAPCHAN system = Tapered channel). The facility has one to the wavefront directed, wide opening that is strong in one narrowing wave guide channel opens. The channel is on closed at its end. Its length is said to be greater than the wavelength prevailing at the location The upper edge of the channel side walls lies around a certain one Value above the mean sea water level. Furthermore the canal sidewalls simultaneously form the Boundary walls of the wave guide channel surrounding reservoir.

Aufgrund der besonderen Formgebung des Welleneinlauftrichters und des anschließenden Wellenkanals sowie der Verengung des Kanals und des Steigungswinkels des Kanalbodens, bildet sich im Kanal eine Welle aus, deren Höhe erheblich größer ist als die der Wellen vor der Anlage. Beim Durchlaufen durch den Wellenführungskanal spült ein Großteil der Wellenmasse seitlich über die Kanalwände in das Speicherbecken, dessen Wasserspiegel hierdurch höher liegen kann als der mittlere Meeresspiegel vor der Anlage. Dieser Überströmeffekt auf ein höheres Niveau tritt am stärksten am Ende des verschlossenen Wellenführungskanals auf, an dem Reflexionseffekte die Wellenhöhe weiter vergrößern.Due to the special shape of the Shaft inlet funnel and the subsequent one Wave channel and the narrowing of the channel and the The slope angle of the channel floor forms in the channel  a wave whose height is considerably greater than that the waves in front of the plant. When going through the Wave guide channel flushes a large part of the wave mass laterally over the canal walls into the storage basin, whose water level can be higher than that average sea level in front of the facility. This Overflow effect to a higher level occurs strongest at the end of the locked Waveguide channel on which reflection effects Increase wave height further.

Die Gefällehöhe zwischen Speicherbecken und mittlerem Meereswasserspiegel wird nun dazu genutzt, mit Hilfe eines angepaßten Turbinen-Generatorsystems elektrische Energie zu erzeugen. Dieses Prinzip weist gegenüber allen anderen bekannten Vorschlägen zur Umwandlung von Wellenenergie in elektrischen Strom folgende Vorteile auf:The gradient between the storage basin and the middle one Sea water level is now used to help of an adapted turbine generator system electrical To generate energy. This principle points out all other known proposals for converting Wave energy in electric power has the following advantages on:

  • - Es besitzt nur wenige mechanische Bauteile, die außerdem geschützt im Speicherbecken angeordnet und damit nicht der zerstörerischen Kraft der Wellen selbst ausgesetzt sind.- It has only a few mechanical components, which also arranged in a protected manner in the storage tank and thus not exposed to the destructive power of the waves themselves are.
  • - Die anzuwendenden mechanischen Bauteile, wie z. B. Wasserturbine und Generator, sind erprobte und ausgereifte Komponenten aus dem Bereich der Wasserkraftnutzung. Eine lange Lebensdauer bei geringem Wartungsaufwand wird mit diesen Komponenten heute erreicht.- The mechanical components to be used, such as. B. Water turbine and generator are tried and tested Components from the field of hydropower use. Long life with little Maintenance work is done with these components today reached.
  • - Die Wellen in dem Wellenführungskanal werden nicht so hoch aufgesteilt, daß sie brechen und dabei einen großen Teil ihrer Energie vertosen. Vielmehr schwappt ein Teil ihrer Wassermasse über den Rand, wodurch auch die erodierenden und kavitierenden Kräfte niedrig gehalten werden können.- The waves in the wave guide channel are not like this divided up so that they break and thereby a big one Part of their energy. Rather, a part sloshes their water mass over the edge, which also causes the  eroding and cavitating forces are kept low can be.
  • - Die Zwischenschaltung eines Speicherbeckens erzeugt eine Vergleichmäßigung der zur Turbine abfließenden Wassermasse. Mit der Wahl der Speicherbeckengröße kann so gezielt ein gewünschter Zeitraum für eine Energiepufferung verwirklicht werden.- The interposition of a storage pool generated an equalization of the flowing out to the turbine Mass of water. With the choice of the reservoir size so targeted a desired period for one Energy buffering can be realized.

Ein verbleibenden Nachteil dieser Anlage ist, daß sie an Uferzonen oder auf Inseln fest gegründet werden muß und damit die Oberkante des Wellenführungskanals in ihrer Höhe nicht verändert werden kann. Die Konstruktion kann somit nur für eine bestimmte Wellengröße, die in erster Linie durch die Parameter "mittlere Wellenhöhe, Wellenlänge und Wellenfrequenz" bestimmt wird, ausgelegt werden. Diese Wellenparameter verändern sich aber bei verschiedenen Windbedingungen erheblich, weshalb diese Konstruktionen nur einen beschränkten Anteil von der jährlich nutzbaren Wellenenergie am jeweiligen Standort umwandeln können. Die vorliegende Erfindung vermeidet diesen Nachteil, in dem das Bauwerk schwimmend ausgeführt wird und über entsprechende Kammern mit dazugehörigen Flut- und Lenzeinrichtungen die Kanalwand bzw. Speicherbeckenhöhe optimal auf die jeweils herrschenden Wellenbedingungen eingestellt werden kann. Durch eine entsprechende Anordnung der Flutkammern und der Befestigungspunkte für die Verankerung kann der Energieaufwand zum Lenzen der Flutkammern minimiert werden, indem das Heben der Kanalwandhöhe durch eine kombinierte Kipp-Hubbewegung des schwimmenden Bauwerkes erfolgt.A remaining disadvantage of this system is that it does Riparian zones or islands must be firmly established and so that the upper edge of the shaft guide channel in their Height cannot be changed. The construction can thus only for a certain wave size, the first Line through the parameters "mean wave height, Wavelength and frequency "is determined will. However, these wave parameters change different wind conditions significantly, which is why this Constructions only a limited part of the annual usable wave energy at the respective location can convert. The present invention avoids this disadvantage in which the structure is floating is executed and with corresponding chambers associated flood and drainage facilities the channel wall or reservoir height optimally to each prevailing wave conditions can be set. By an appropriate arrangement of the flood chambers and the attachment points for the anchoring can Energy expenditure for draining the flood chambers minimized by lifting the duct wall height by a Combined tilting and lifting movement of the floating structure he follows.

Ein weiterer Nachteil bei den bekanntgewordenen Vor­ schlägen sind die hohen Stromerzeugungskosten, die sich aus der verhältnismäßig niedrigen, mittleren jährlichen Energiedichte pro Meter Wellenfront einerseits und dem hohen Bauaufwand andererseits, der für die nur zeit­ weilig auftretenden schweren Umgebungsbedingungen erforderlich ist, ergeben.Another disadvantage with the known before are the high electricity generation costs that are reflected  from the relatively low, middle annual Energy density per meter of wavefront on the one hand and that high construction costs, on the other hand, for the only time severe environmental conditions is necessary.

Dieser Nachteil wird bei der vorliegenden Erfindung vermindert, indem der Aufwand für die elektrische Infrastruktur wie Seekabel, Frequenzumwander und Regel­ trafos an den Einspeisepunkten in die öffentlichen Verteilungsnetze, usw., mit den Windenergiekonvertern geteilt wird.This disadvantage will be present in the present invention reduced by the effort for the electrical Infrastructure such as submarine cables, frequency migrations and rules transformers at the entry points into the public Distribution networks, etc., with the wind energy converters is shared.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber den ange­ führten bekanntgewordenen Vorschlägen zur Wellenenergie­ nutzung, ist, daß die schwimmenden Bauwerke an geeig­ neten Orten an der Küste wie z.B. in entsprechenden Trockendocks von Werften, gefertigt, voll ausgerüstet und geprüft werden können, um erst dann auf dem Seewege zu ihrem Einsatzort geschleppt und dort positioniert zu werden. Das gleiche gilt auch umgekehrt für größere Reparaturen und Überholungen, die in gewissen Zeitab­ ständen erforderlich werden. Hierbei können längere Betriebsunterbrechungen durch einen Austausch des überholungsbedürftigen Bauwerks gegen ein überholtes im Umlaufverfahren, vermieden werden.Another advantage of the invention compared to the made known proposals for wave energy Use, is that the floating structures are appropriate locations on the coast such as in corresponding Shipyard dry docks, manufactured, fully equipped and can be tested only then by sea towed to their location and positioned there will. The same applies vice versa for larger ones Repairs and overhauls in certain times stands become necessary. This can take longer Business interruptions due to an exchange of the building in need of an overhaul against an outdated one Circulation procedures can be avoided.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß die Neuartigkeit dieser Erfindung darauf beruht, daß mit Hilfe dieses kombinierten schwimmenden Wellenschutzes und Wellen­ energiekonvertersIn summary it can be said that the novelty This invention is based on the fact that with the help of this combined floating shaft protection and waves energy converter

  • - Windstrom in dem energiereichen Offshore-Bereich sicher und dabei gleichzeitig preiswerter als gegenüber den bisher bekanntgewordenen Vorschlägen gewonnen werden kann,- Wind power in the high-energy offshore area safe and at the same time cheaper than  compared to the proposals that have become known so far can be won
  • - gleichzeitig Strom aus den Meereswellen gewonnen werden kann, wobei das Umwandlungssystem in einem weiten Bereich optimal auf die jeweils herrschenden Wellenbedingungen eingestellt werden kann,- At the same time, electricity is generated from the ocean waves can be, the conversion system in one wide range optimally to the prevailing Wave conditions can be set
  • - gegenüber bisher bekanntgewordenen Vorschlägen eine Verbilligung bei der Stromgewinnung aus Meereswellen erreicht werden kann,- compared to previously known proposals Reduction in electricity generation from ocean waves can be reached,
  • - das Bauwerk an geeigneten Plätzen an der Küste gefertigt und gewartet werden und zu seinem Einsatzort leicht transportiert werden kann.- the structure in suitable places on the coast manufactured and serviced and to its location can be easily transported.

In den Zeichnungen sind Lösungsvorschläge wie folgt gezeigt:In the drawings, solutions are as follows shown:

Fig. 1 Ein Modul des kombinierten schwimmenden Wellen­ schutzes und Wellenenergiekonverters mit seiner Verankerung. Das gesamte Bauwerk wird je nach erforderlicher Wellenschutzbreite aus mehreren gekoppelten Modulen zusammengesetzt. Fig. 1 A module of the combined floating wave protection and wave energy converter with its anchoring. Depending on the required shaft protection width, the entire structure is composed of several coupled modules.

Fig. 2 Längsschnitt durch einen schwimmenden und ver­ ankerten Modul, an dem der Welleneinlauf, die Wellenverformung und der Bereich der Höhenver­ änderung des Wellenkanals bei unterschiedlichen Wellenbedingungen im Prinzip dargestellt wird (Schnitt A-A von der Draufsicht in Fig. 1), bzw. an dem ein Schnitt durch das Speicherbecken mit dem Turbinen-Generator-System gezeigt wird (Schnitt B-B von der Draufsicht in Fig. 1). Fig. 2 shows a longitudinal section through a floating and anchored module, on which the wave inlet, the wave deformation and the area of the height change of the wave channel is shown in principle in different wave conditions (section AA from the top view in Fig. 1), or on the a section through the reservoir with the turbine generator system is shown (section BB from the top view in Fig. 1).

Fig. 3 Eine Energieinsel, bestehend aus einem aus 3 Modulen zusammengesetzten kombinierten Wellen­ schutz und Wellenenegiekonverter und aus einer Einheit von 3 schwimmenden Windenergiekonver­ tern. Die Baueinheiten für Wellenschutz/Wellen­ energiewandlung und Windenergiewandlung sind getrennt voneinander verankert und dadurch un­ abhängig in ihren, durch Seegang und Strömung verursachten Bewegungen. Fig. 3 An energy island, consisting of a combination of 3 modules combined wave protection and wave energy converter and a unit of 3 floating wind energy converters. The structural units for shaft protection / wave energy conversion and wind energy conversion are anchored separately from one another and are therefore independent in their movements caused by swell and current.

Fig. 4 Eine Energieinsel, bestehend aus einem aus vier Modulen zusammengesetzten kombinierten Wellen­ schutz und Wellenenergiekonverter und aus einer Einheit von 5 schwimmenden Windenergiekonver­ tern. Wie bei Fig. 3 auch, sind die Einheiten für Wellenschutz/Wellenenergiewandlung und Windenergiewandlung getrennt voneinander verankert. Fig. 4 An energy island, consisting of a combination of four modules combined wave protection and wave energy converter and a unit of 5 floating wind energy converters. As with FIG. 3, the units for shaft protection / wave energy conversion and wind energy conversion are anchored separately from one another.

Fig. 5 Eine Ausführungsvariante der Energieinseln von Fig. 3 und 4. Der kombinierte Wellenschutz/Wel­ lenenergiekonverter umschließt halbkreisförmig eine Einheit aus 3 schwimmenden Windenergiekon­ vertern. Der zentrale Ringkörper, durch den die Windenergiekonverter positioniert werden und um den sie frei drehen können, ist hier Bestand­ teil des Wellenschutz/Wellenenergiekonverter- Systems.Es ist über speichenförmig verlaufende Stege/Rippen mit dem Hauptbauwerk fest verbunden. Nur dieses Bauwerk ist verankert. Die Baueinheiten für Wellenschutz/Wellenener­ giewandlung und Windenergiewandlung sind dadurch miteinander verbunden worden und bewegen sich im Seegang und in Meeresströmungen abhängig voneinander. Fig. 5 shows an embodiment of the energy islands of Fig. 3 and 4. The combined shaft protection / Wel lenenergiekonverter encloses a unit of 3 floating wind energy converter. The central ring body, through which the wind energy converters are positioned and around which they can rotate freely, is part of the shaft protection / shaft energy converter system. It is firmly connected to the main structure by means of spokes / ribs. Only this structure is anchored. The units for wave protection / wave energy conversion and wind energy conversion have been connected to each other and move in the sea and in ocean currents depending on each other.

Der vom Wellenschutz/Wellenenergiekonverter um­ schlossene Innenraum, in dem die Windenergie­ konvertereinheit positioniert ist, kann durch aufklappbare Ringschwimmkörper vollständig geschlossen werden.The one from the shaft protection / wave energy converter enclosed interior in which the wind energy converter unit can be positioned by hinged ring float completely getting closed.

Zunächst wird anhand der Fig. 1 und 2 ein Modul des kombinierten Wellenschutz/Wellenenergiekonverters in seinem prinzipiellen Aufbau beschrieben:First, 1 and 2, a module of the combined wave protection / wave energy converter is described with reference to Figure in its basic structure.:

Das aus seewasserfestem Stahlbeton aufgebaute Bauwerk besteht aus mehreren, nebeneinander angeordneten Wellen­ einlauf-Öffnungen 1, die in, sich stark verengende, Wellenführungskanäle 2 münden. Diese Wellenführungska­ näle sind an ihrem Ende 3 verschlossen. Die Oberkanten der seitlichen Führungswände 4 von den Wellenführungs­ kanälen 2 liegen oberhalb des mittleren Wasserspiegels 5. Diese seitlichen Führungswände 4 bilden gleichzeitig die seitlichen Begrenzungswände von Speicherbecken 6.The structure made of seawater-resistant reinforced concrete consists of several, side by side arranged shaft inlet openings 1 , which open into, narrowed, wave guide channels 2 . These Wellenführungska channels are closed at the end 3 . The upper edges of the lateral guide walls 4 of the wave guide channels 2 lie above the middle water level 5 . These lateral guide walls 4 simultaneously form the lateral boundary walls of storage basins 6 .

Der hintere Teil der Wellenführungskanäle 2 ist mit einer bestimmten Formgebung überdacht. Diese Überdachung 7 ist nach hinten abgeschlossen. Unterhalb der Speicher­ becken 6 sind Flut- und Trimmtanks 8 angeordnet, die durch perforierte Zwischenwände ausgesteift sind. Die Verbindungslöcher in den Zwischenwänden (Perforierung) sind dabei so angeordnet und dimensioniert, daß ein Schwappen der Seewasserfüllung bei Seegang gedämpft wird.The rear part of the wave guide channels 2 is covered with a specific shape. This canopy 7 is closed to the rear. Below the storage tank 6 flood and trim tanks 8 are arranged, which are stiffened by perforated partitions. The connecting holes in the partition walls (perforation) are arranged and dimensioned so that sloshing of the seawater filling is dampened when the sea is rough.

Über eine entsprechende Flut- und Lenzeinrichtung 10 kann das schwimmende und über die an den Fundamenten 11 befestigten Ankerketten 12 flexibel positionierte Bauwerk zum optimalen Einstellen auf die jeweils herrschenden Wellenbedingungen abgesenkt oder angehoben werden. Diese Höheneinstellung "h" des Speicherbeckens kann durch ein kombiniertes Heben/Senken und Kippen erfolgen, wodurch einerseits der Energieaufwand für das Lenzen gering und andererseits die Lage des Bauwerkes auch bei Sturmwellen noch ruhig gehalten werden kann.The floating structure, which is flexibly positioned via the anchor chains 12 fastened to the foundations 11 , can be lowered or raised for optimal adjustment to the prevailing wave conditions by means of a corresponding flood and drainage device 10 . This height adjustment "h" of the storage tank can be carried out by a combined lifting / lowering and tipping, which on the one hand means that the energy expenditure for draining is low and on the other hand the position of the building can still be kept calm even in storm waves.

Das Rohr 9 dient zur Belüftung der Flut- und Trimmtanks 8, die unter dem Wasserspiegel liegen.The tube 9 serves to vent the flood and trim tanks 8 , which are below the water level.

Die Höhendifferenz "H G " (Höhe des Gefälles) zwischen dem Wasserstand im Speicherbecken 6 und dem Ruhewasser­ spiegel 5 wird durch eine geeignete Kaplan- oder Rohrturbine 13 zur Stromgewinnung abgearbeitet. Über flexible Kabel - hier nicht weiter dargestellt - wird der elektrische Strom zu den im Seegangsluv positio­ nierten Windenergiekonvertern geleitet und über die dort installierte elektrische Infrastruktur dem Küstennetz zugeführt.The height difference " H G " (height of the gradient) between the water level in the reservoir 6 and the still water mirror 5 is processed by a suitable Kaplan or tubular turbine 13 for power generation. The electrical current is routed via flexible cables - not shown here - to the wind energy converters positioned in the sea state wind and fed to the coastal network via the electrical infrastructure installed there.

Mehrere dieser Module werden zu einem Wellenschutzsystem verbunden und können so die dahinter positionierten schwimmenden Windenergiekonverter gegen Wellen aus dem Seebereich sicher abschirmen (Fig. 3 und 4). Die gekrümmte Formgebung der Module ist einfach aufgebaut und ermöglicht eine steife Bauweise. Die Herstellung kann günstig in einem Trockendock mit Seezugang erfol­ gen. Zum Aufstellort wird das fertig ausgerüstete Bauwerk ausschließlich auf dem Seewege geschleppt.Several of these modules are connected to form a shaft protection system and can thus safely shield the floating wind energy converters positioned behind them against waves from the sea area ( Fig. 3 and 4). The curved shape of the modules is simple and enables a rigid construction. Manufacture can be carried out cheaply in a dry dock with sea access. The fully equipped building is towed to the installation site only by sea.

Der Längsschnitt A-A in der Fig. 2 macht deutlich, wie die in die Welleneinlauföffnung 1 einlaufende Tief­ wasserwelle sich mehr und mehr aufsteilt und ihre kinetische Energie in potentielle Energie umwandelt. Dieser Effekt wird insbesondere durch die stark konver­ gierenden seitlichen Kanalwände erreicht, aber auch der ansteigende Kanalboden sowie die Reflexion am verschlossenen Ende 3 des Wellenführungskanals 2 tragen hierzu bei.The longitudinal section AA in FIG. 2 shows how the deep water wave entering the shaft inlet opening 1 is more and more divided and converts its kinetic energy into potential energy. This effect is achieved in particular by the strongly converging side channel walls, but the rising channel floor and the reflection at the closed end 3 of the wave guide channel 2 also contribute to this.

Die spez. Wellenenergie pro Meter Wellenbreite vergrös­ sert sich hierbei etwa proportional zur geometrischen Verengung. Die oberen Wellenanteile, die im Wellenkanal jeweils die Höhe der Seitenwände 4 überschreiten, fließen dann seitlich über die Stirnkanten in das Speicherbecken 6. Der größte Teil der Wellenmasse wird jedoch am Ende 3 des Wellenführungskanals 2 in das Speicherbecken 6 überschwappen.The spec. Wave energy per meter wave width increases approximately proportional to the geometric constriction. The upper wave components, which each exceed the height of the side walls 4 in the wave channel, then flow laterally over the end edges into the storage basin 6 . Most of the wave mass, however, will spill into the reservoir 6 at the end 3 of the wave guide channel 2 .

Damit dieser hochschwappende Wasserschwall nicht vom Wind in Richtung der schwimmenden Windenergiekonverter mitgerissen wird, ist der hintere Bereich des Wellenführungskanals 2 mit einer nach hinten abgeschlossenen Überdachung 7 versehen. Die besondere Formgebung dieser Überdachung 7 soll das hochschwappende Wasser nach beiden Seiten zum Speicherbecken 6 hin umlenken.The rear area of the wave guide channel 2 is provided with a roof 7 which is closed off to the rear so that this flood of water is not carried away by the wind in the direction of the floating wind energy converters. The special shape of this canopy 7 is intended to deflect the sloshing water towards the storage basin 6 on both sides.

Das Gefälle zwischen dem Wasserspiegel im Speicherbecken 6 und dem niedrigeren mittleren Meereswasserspiegel 5 wird durch ein Turbinen-Generatorsystem 13/14 zur Stromerzeugung genutzt. The gradient between the water level in the storage basin 6 and the lower mean sea water level 5 is used by a turbine generator system 13/14 to generate electricity.

Die vorstehende, gerundete Zunge 15 des Kanalbodens im Bereich der Welleneinlauföffnung 1 bewirkt auf schräg auftreffende Wellen eine Beugung ihrer Richtung auf den Wellenkanal hin.The protruding, rounded tongue 15 of the channel bottom in the area of the shaft inlet opening 1 causes waves which are at an angle to deflect their direction towards the wave channel.

Anhand der Fig. 3 wird der Aufbau einer im Offshore- Bereich positionierten Energieinsel deutlich. Sie besteht aus den schwimmenden Einheiten Wellenschutz/Wellenener­ giekonverter 16 und den Windenergiekonvertern 17. Beide schwimmenden Einheiten sind getrennt und unabhängig voneinander in einem ausreichenden Sicherheitsabstand durch Ankerketten 12 elastisch positioniert. Die einzelnen Ankerketten 12 sind dabei an gerammten Verankerungsfundamenten 11 lösbar befestigt (siehe auch Fig. 1 und 2).The structure of a device positioned in the offshore energy island is clear from the FIG. 3. It consists of the floating units wave protection / wave energy converter 16 and the wind energy converter 17th Both floating units are separately and elastically positioned independently of one another at a sufficient safety distance by anchor chains 12 . The individual anchor chains 12 are detachably attached to rammed anchoring foundations 11 (see also FIGS. 1 and 2).

Der Wellenschutzbereich für die Windenergiekonverter beträgt in dieser Fig. 90° in der Hauptwellenrichtung. Bei extremen Wellensituationen, in denen die Windener­ giekonverter nicht mehr ausreichend ruhig schwimmen, wird der Betrieb durch Stillsetzen der Rotoren abgeschaltet.The shaft protection area for the wind energy converter is 90 ° in the main shaft direction in this FIG . In extreme wave situations in which the wind energy converters are no longer swimming calmly enough, operation is switched off by stopping the rotors.

Durch Ankoppeln von weiteren Modulen kann der Wellen­ schutzbereich vergrößert werden.The shaft can be connected by coupling further modules protected area can be enlarged.

Die Fig. 5 zeigt eine andere Anordnung von Wellen­ schutz/Wellenenergiekonverter und Windenergiekonvertern (Variante II). Fig. 5 shows another arrangement of wave protection / wave energy converter and wind energy converter (variant II).

Der zentrale Schwimmkörper 18 in den Fig. 3 und 4 wird hier durch einen zentralen Ringkörper 19 ersetzt, der über Stege/Rippen 20 speichenförmig mit dem kreisrunden Wellenschutz/Wellenenergiekonverter 21 fest verbunden ist. Über diese Elemente werden die Positio­ nierungskräfte der Windenergiekonverter 17 in den schwimmenden Wellenschutz 21 eingeleitet und von dort über die Ankerketten 12 in das Verankerungssystem 11 abgeführt.The central floating body 18 in FIGS. 3 and 4 is replaced here by a central ring body 19 which is fixedly connected to the circular shaft protection / wave energy converter 21 via webs / ribs 20 . The positioning forces of the wind energy converter 17 are introduced into the floating shaft guard 21 via these elements and from there via the anchor chains 12 into the anchoring system 11 .

Damit in dem von Wellenschutz 21 halbkreisförmig umschlossenen Drehbereich der Windenergiekonverter 17 von der dem Land zugekehrten Seite keine Wellen einlaufen und dadurch unerwünschte Spitz- und Reflek­ tionswellen entstehen können, kann dieser Bereich durch einen schwimmfähigen, durch Gelenke verbundenen und aufklappbaren leichten Wellenschutz 22 abgeschlossen werden.Can thus on the side facing the land side arrive no waves in the wave guard 21 semicircular enclosed rotating field of wind energy converters 17 and arise tion waves unwanted pointed and reflectors, this area can be completed 22 by a buoyant, connected by hinges and folding lightweight shaft protection.

Für den Zusammenbau der einzelnen Elemente der Wind­ energiekonverter-Einheit am Aufstellort ist es bei der Alternativlösung II erforderlich, daß der Ringschwimm­ körper 23, an dem über die elastischen Brückenelemente 24 die einzelnen schwimmenden Windenergiekonverter 17 angekoppelt sind, aus 2 bis 3 Einzelelementen besteht, die um den fest installierten zentralen Ringkörper 19 herum eingeschwommenen und dann miteinander kraft­ schlüssig verbunden werden. For the assembly of the individual elements of the wind energy converter unit at the installation site, it is necessary in the alternative solution II that the ring floating body 23 , to which the individual floating wind energy converter 17 are coupled via the elastic bridge elements 24 , consists of 2 to 3 individual elements floated around the permanently installed central ring body 19 and are then connected to one another in a force-fitting manner.

  • Referenzen: 1. "Windenergiekonverter im Offshore-Bereich" Patentanmeldung Nr. P 32 24 976.4 vom 3. 7. 1982
    Anmelder: Gerd Zelck, 2105 Seevetal 32. "Vorschlag über eine kombinierte Nutzung von Wind- und Wellenenergie in den Tiefwasserbereichen der deutschen Nord- und Ostsee und
    Darstellung einer Maximumlösung zur Nutzung dieser Energien für die Stromerzeugung in der Bundesrepublik Deutschland"
    Privatstudie vom Juni 1987 (veröffentlicht erst nach der Patentanmeldung)
    Verfasser: Gerd Zelck, 2105 Seevetal 33. "Technologie und Nutzung der Wellenenergie" (Systemuntersuchung)
    Verfasser: U. Echener und T. Kröger von Dornier System GmbH und W. Dursthoff vom Franzius-Institut für Wasserbau und Küsteningenieurwesen Hannover.
    Studie vom Juli 1981 (BMFT-Forschungsbericht T81-117)4. "The troughs and crests of wave energy" by Dr. Michael Flood.
    Chartered Mechanical Engineer (CME)
    Britisches Journal von "The Institution of Mechanical Engineers"
    Ausgabe vom September 19845. "Brandungskraftwerke aus Norwegen"
    Blick durch die Wirtschaft (Beilage der FAZ) vom 28. 3. 19856. TAPCHAN - The Norwave Power Converter by
    E. Mehlum, T. Hysing, and J. J. Stammes
    Norwave A. S. Forskningsveien 1 0371 Oslo 3, Norway and
    O. Eriksen and F. Serck-Hanssen
    Center for Industrial Research P. O. Box 350, Blindern 0314 Oslo 3, Norway    References: 1. "Wind energy converter in the offshore sector" Patent application No. P 32 24 976.4 dated July 3, 1982
    Applicant: Gerd Zelck, 2105 Seevetal 32. "Proposal for a combined use of wind and wave energy in the deep water areas of the German North and Baltic Seas and
    Presentation of a maximum solution for the use of these energies for power generation in the Federal Republic of Germany "
    Private study from June 1987 (published only after the patent application)
    Author: Gerd Zelck, 2105 Seevetal 33. "Technology and use of wave energy" (system investigation)
    Authors: U. Echener and T. Kröger from Dornier System GmbH and W. Dursthoff from the Franzius Institute for Hydraulic and Coastal Engineering Hanover.
    Study from July 1981 (BMFT research report T81-117) 4. "The troughs and crests of wave energy" by Dr. Michael Flood.
    Chartered Mechanical Engineer (CME)
    British Journal of "The Institution of Mechanical Engineers"
    Edition from September 19845. "Surf power plants from Norway"
    View through the economy (FAZ supplement) from March 28, 19856. TAPCHAN - The Norwave Power Converter by
    E. Mehlum, T. Hysing, and JJ Stammes
    Norwave AS Forskningsveien 1 0371 Oslo 3, Norway and
    O. Eriksen and F. Serck-Hanssen
    Center for Industrial Research PO Box 350, Blinden 0314 Oslo 3, Norway

Claims (12)

1. Schwimmendes und im Offshore-Bereich verankerbares Bauwerk, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauwerk eine Schutzvorrichtung gegen starken Seegang, Sturmwellen und Eisgang gegenüber leeseitig positionierten schwimmenden Windenergiekonverter­ einheiten besitzt und gleichzeitig Wellenenergie in elektrischen Strom umwandelt.1. Floating and anchored structure in the offshore area, characterized in that the structure has a protective device against strong swell, storm waves and ice drift units positioned on the leeward side floating wind energy converter and at the same time converts wave energy into electrical current. 2. Schwimmendes Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauwerk aus Modulen besteht und zu einem Bauwerk mit bestimmter Mindestlänge oder zu einem bestimmten Mindestdurch­ messer zusammensetzbar ist. 2. Floating structure according to claim 1, characterized characterized in that the building Modules exist and to a building with certain Minimum length or to a certain minimum through knife can be assembled.   3. Schwimmendes Bauwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bau­ werk nebeneinander angeordnete Welleneinlauföffnungen mit anschließenden, stark konvergierenden Wellen­ führungskanälen enthält, die an ihrem Ende verschlos­ sen sind und deren seitliche Führungswände gleich­ zeitig die seitlichen Begrenzungswände von Wellen­ auffangbecken bilden, deren oberer Rand gegenüber dem mittleren Meereswasserspiegel durch Fluten und Lenzen von bestimmten, im Bauwerk untergebrachten Kammern, Ventilen und Pumpen, gezielt veränderbar ist.3. Floating structure according to claim 1 and 2, characterized in that the construction factory arranged shaft inlet openings with subsequent, strongly converging waves contains guide channels that are locked at their end sen and their side guide walls are the same the lateral boundary walls of waves form a catchment basin, the upper edge of which is opposite the mean sea water level due to flooding and draining of certain chambers housed in the building, Valves and pumps, can be specifically changed. 4. Schwimmendes Bauwerk nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Teil der Wellenführungskanäle mit einer nach hinten abgeschlossenen Überdachung versehen ist.4. Floating structure according to claims 1 to 3, characterized in that the rear part of the wave guide channels with one after rear roof is provided. 5. Schwimmendes Bauwerk nach Ansprüchen 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Überda­ chung der Wellenführungskanäle eine geeignete Formge­ bung für ein seitliches Umlenken der hochschwappenden Wellen aufweist.5. Floating structure according to claims 1 to 4, there characterized in that the overd a suitable shape exercise for a lateral deflection of the sloshing up Has waves. 6. Schwimmendes Bauwerk nach Ansprüchen 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß es mit Ein­ richtungen zur Umwandlung der in den Wasserspeicher­ becken enthaltenen Gefälleenergie in elektrische Energie versehen ist. 6. Floating structure according to claims 1 to 5, there characterized by that it with a directions for converting the into the water reservoir basin contained gradient energy in electrical Energy is provided.   7. Schwimmendes Bauwerk nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ableiten der erzeugten elektrischen Energie, die Umwandlung und Einspeisung in Verteilungsnetze sowie die Übertragung der Steuerungs- und Überwachungssig­ nale mit denen der Windenergiekonvertereinheiten kombiniert ist.7. Floating structure according to claims 1 to 6, characterized in that the Deriving the generated electrical energy Conversion and feeding into distribution networks as well the transmission of the control and monitoring sig with those of the wind energy converter units is combined. 8. Schwimmendes Bauwerk nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauwerk an geeigneten Plätzen an der Küste errichtet, gewar­ tet und überholt werden kann und zu Einsatzorten schwimmend geschleppt und verankerbar ist.8. Floating structure according to claims 1 to 7, characterized in that the building built in suitable places on the coast can be serviced and overhauled and to locations is floated and anchored. 9. Schwimmendes Bauwerk nach den Ansprüchen aus 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauwerk die zu schützenden, schwimmenden Wind­ energiekonverter halbkreisförmig umschließt und über einen, auf speichenförmig angeordneten Stegen sitzen­ den Ringkörper, mit Windkonvertern elastisch verbun­ den ist.9. Floating structure according to the claims 1 to 8, characterized in that the structure the floating wind to be protected encloses energy converter semicircular and over one, sitting on spokes arranged in the form of spokes the ring body, elastically connected with wind converters that is. 10. Schwimmendes Bauwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauwerk die horizontalen Positionierungskräfte der Windenergie­ konverter aufnimmt und über sein Verankerungssystem in den Meeresboden einleitet. 10. Floating structure according to claim 8, characterized characterized in that the building the horizontal positioning forces of wind energy converter and via its anchoring system initiates into the seabed.   11. Schwimmendes Bauwerk nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht umschlossene Halbkreis des gegen Wellen zu schützenden Innenraumes durch gelenkig miteinander verbundene, kreisförmig ausgebildete Ringschwimm­ körper verschlossen ist.11. Floating structure according to claims 9 and 10, characterized in that the not enclosed semicircle of against waves protective interior by articulated with each other connected, circular ring swim body is closed. 12. Schwimmendes Bauwerk nach den Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die gelenkig miteinander verbundenen Ringschwimmkörper zum Aus- und Einschwimmen der Windenergiekonverter aufklappbar sind.12. Floating structure according to claims 8 to 11, characterized in that the articulated ring float for floating and floating the wind energy converter can be opened.
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3922724A1 (en) * 1989-07-11 1991-01-24 Herbert Zemann Wave-powered electrical energy generation plant - uses angled guide surfaces directing waves to propeller turbines driving respective generators
DE4025002C1 (en) * 1990-08-07 1991-09-26 Rudolf-Manfred 2083 Halstenbek De Segler Floating breakwater anchored to ground - has contact surface angled to incoming wave to catch and remove overflow wave
WO1994009272A1 (en) * 1992-10-19 1994-04-28 Applied Research & Technology Limited Combined wind and wave power generator
WO2001065112A1 (en) * 2000-03-02 2001-09-07 John Frederick Kemp Apparatus for deriving energy from waves
WO2002044557A1 (en) * 2000-11-28 2002-06-06 Albert Blum Hydraulic power plant
FR2856375A1 (en) * 2003-06-20 2004-12-24 Yann Christian Roger Dabbadie Artificial floating island e.g. offshore oil rig, forming structure, has artificial floating break-water barrier dissipating energy of short waves and comprising sufficient inertia so that it does not oscillate with waves
WO2007141363A1 (en) * 2006-06-07 2007-12-13 Universidade De Santiago De Compostela Floating device for harnessing swell energy by lateral overflow
DE102006039144A1 (en) * 2006-08-16 2008-02-21 Lodahl, Manfred, Dipl.-Ing. Floating wave energy converter
EP2077392A1 (en) * 2008-01-03 2009-07-08 Padraig Molloy A power generation system
EP2077393A1 (en) * 2008-01-03 2009-07-08 Padraig Molloy Planing power generator
ITMI20090446A1 (en) * 2009-03-23 2010-09-24 Nav Tek S R L ENERGY TRANSFORMATION SYSTEM DERIVING FROM THE WAVE MOTORCYCLE.
ITTV20090141A1 (en) * 2009-07-09 2011-01-10 Fabrizio Maria Spanu PLANT FOR THE PRODUCTION OF ENERGY BY MEANS OF A CONVEYANCE TANK OF A FLUID IN A IMPELLER.
WO2010080043A3 (en) * 2009-01-12 2011-05-05 Sirseth Thorbjoem Combined wind and wave power plant
EP2365135A1 (en) * 2010-03-05 2011-09-14 Ernesto Rodolfo Wagner Fonseca Method, system and device for harnessing hydraulic head in large bodies of water
WO2011114072A1 (en) 2010-03-18 2011-09-22 Sogreah Consultants Device for recovering wave energy, corresponding energy recovery assembly and corresponding method

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4322980C2 (en) * 1993-04-02 1999-11-11 Ludwig Happ Power plant, prefabricated unit of the power plant and process for its production
DE4431081C1 (en) * 1994-09-01 1996-04-25 Awu Consult Ingenieurgesellsch Buoyant, anchored breakwater element
DE19726504A1 (en) * 1997-06-23 1999-01-28 Uwe Dr Wandrey Wave-breaking sea swell converter
DE19846796A1 (en) * 1998-10-10 2000-04-13 Dieter Kolbert Floating wind power system, has electricity generating wind power devices attached to floating system to be as close as possible above sea surface, and symmetrical about floating system center
DE10117109B4 (en) * 2001-04-06 2006-02-16 Joachim Falkenhagen Protective corrugated ring
CN108385608B (en) * 2018-02-12 2020-03-27 浙江大学宁波理工学院 Bent pipe type breakwater system

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE87478C (en) *
GB612175A (en) * 1946-05-15 1948-11-09 Alphonse Gay System utilising the energy of the waves
GB613160A (en) * 1945-06-20 1948-11-23 Neyret Beylier And Piccard Pic Water admission device for installations converting the energy of sea waves
US3785159A (en) * 1972-11-21 1974-01-15 Fmc Corp Attenuation of water waves and control and utilization of wave-induced water movements
US3794849A (en) * 1972-08-18 1974-02-26 Ite Imperial Corp Power transmission system for connecting floating power plant to stationary conductors
DE2324994A1 (en) * 1973-05-15 1974-11-28 Gottfried Weiss HYDROPOWER PLANT
DE2617823A1 (en) * 1975-04-25 1976-11-04 Us Energy STABILIZED SWIMMING PLATFORM
DE2746162A1 (en) * 1977-10-14 1979-04-19 Martin Schatta Wind and wave operated power generator - is moved into sheltered water by excessive wave forces acting against spring-loaded mooring cables trained around rollers
DE2751385A1 (en) * 1977-11-17 1979-05-23 Johannes Jankowski Demountable floating boom - stabilised by submerged buoy and array of cables, used e.g. to contain oil slicks
US4206601A (en) * 1978-06-26 1980-06-10 Benasutti Asst., Ltd. Compressed air producing, tidal and wave-power collection apparatus for installation in large bodies of water
GB1581351A (en) * 1977-06-09 1980-12-10 Insituform Pipes & Structures Buoyantly supportable structures
DE2923212A1 (en) * 1979-06-08 1980-12-11 Josef Marx Sea tide, wind and wave power energy generator - uses high and low tidal power acting on immersed body and wind acting on windmill(s)
DE2922715A1 (en) * 1979-06-05 1981-04-02 Franz 2121 Deutsch Evern Anker Combined wind and steam operated power station - formed on six-sided artificial island on sand-bank in open sea
US4288986A (en) * 1978-12-21 1981-09-15 Watson J G O Wave powered generator
EP0064186A1 (en) * 1981-04-16 1982-11-10 Bernhard Jöst Compound wind and wave energy harnessing device
DE2648318C2 (en) * 1976-10-26 1983-02-10 Göppner, Ulrich W., Dipl.-Ing., 6750 Kaiserslautern Hydropower plant
DD202326A5 (en) * 1980-07-31 1983-09-07 Jose M Parra DEVICE FOR GENERATING ELECTRICAL ENERGY THROUGH THE USE OF SEA WATER MOTOR ENERGY
DD202325A5 (en) * 1980-10-17 1983-09-07 Jose M Parra DEVICE FOR GENERATING ELECTRICAL ENERGY BY USING AND CONTROLLING THE POTENTIAL ENERGY OF THE SEAWATER
DE3224976A1 (en) * 1982-07-03 1984-01-05 Erno Raumfahrttechnik Gmbh, 2800 Bremen Wind-energy converter in the offshore sector
DE8438376U1 (en) * 1984-02-11 1986-06-05 Schatta, Martin, 4790 Paderborn Buoyant body

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE87478C (en) *
GB613160A (en) * 1945-06-20 1948-11-23 Neyret Beylier And Piccard Pic Water admission device for installations converting the energy of sea waves
GB612175A (en) * 1946-05-15 1948-11-09 Alphonse Gay System utilising the energy of the waves
US3794849A (en) * 1972-08-18 1974-02-26 Ite Imperial Corp Power transmission system for connecting floating power plant to stationary conductors
US3785159A (en) * 1972-11-21 1974-01-15 Fmc Corp Attenuation of water waves and control and utilization of wave-induced water movements
DE2324994A1 (en) * 1973-05-15 1974-11-28 Gottfried Weiss HYDROPOWER PLANT
DE2617823A1 (en) * 1975-04-25 1976-11-04 Us Energy STABILIZED SWIMMING PLATFORM
DE2648318C2 (en) * 1976-10-26 1983-02-10 Göppner, Ulrich W., Dipl.-Ing., 6750 Kaiserslautern Hydropower plant
GB1581351A (en) * 1977-06-09 1980-12-10 Insituform Pipes & Structures Buoyantly supportable structures
DE2746162A1 (en) * 1977-10-14 1979-04-19 Martin Schatta Wind and wave operated power generator - is moved into sheltered water by excessive wave forces acting against spring-loaded mooring cables trained around rollers
DE2751385A1 (en) * 1977-11-17 1979-05-23 Johannes Jankowski Demountable floating boom - stabilised by submerged buoy and array of cables, used e.g. to contain oil slicks
US4206601A (en) * 1978-06-26 1980-06-10 Benasutti Asst., Ltd. Compressed air producing, tidal and wave-power collection apparatus for installation in large bodies of water
US4288986A (en) * 1978-12-21 1981-09-15 Watson J G O Wave powered generator
DE2922715A1 (en) * 1979-06-05 1981-04-02 Franz 2121 Deutsch Evern Anker Combined wind and steam operated power station - formed on six-sided artificial island on sand-bank in open sea
DE2923212A1 (en) * 1979-06-08 1980-12-11 Josef Marx Sea tide, wind and wave power energy generator - uses high and low tidal power acting on immersed body and wind acting on windmill(s)
DD202326A5 (en) * 1980-07-31 1983-09-07 Jose M Parra DEVICE FOR GENERATING ELECTRICAL ENERGY THROUGH THE USE OF SEA WATER MOTOR ENERGY
DD202325A5 (en) * 1980-10-17 1983-09-07 Jose M Parra DEVICE FOR GENERATING ELECTRICAL ENERGY BY USING AND CONTROLLING THE POTENTIAL ENERGY OF THE SEAWATER
EP0064186A1 (en) * 1981-04-16 1982-11-10 Bernhard Jöst Compound wind and wave energy harnessing device
DE3224976A1 (en) * 1982-07-03 1984-01-05 Erno Raumfahrttechnik Gmbh, 2800 Bremen Wind-energy converter in the offshore sector
DE8438376U1 (en) * 1984-02-11 1986-06-05 Schatta, Martin, 4790 Paderborn Buoyant body

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z: Hansa, 1981, Nr. 17, S.1246 - 1247 *
DE-Z: Wasserwirtschaft, 75, 1985, Nr.10, S.440 - 447 *
GB-Z.: Britishes Journal von CME "The Institution of Mechanical Engineers", Nr. 9, 1984, The troughs and crests of wave energy *
JP 59 75 891 A. In: Patents Abstracts of Japan, Sect.M, Vol.8, 1984, Nr.182, (M-319) *

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3922724A1 (en) * 1989-07-11 1991-01-24 Herbert Zemann Wave-powered electrical energy generation plant - uses angled guide surfaces directing waves to propeller turbines driving respective generators
DE4025002C1 (en) * 1990-08-07 1991-09-26 Rudolf-Manfred 2083 Halstenbek De Segler Floating breakwater anchored to ground - has contact surface angled to incoming wave to catch and remove overflow wave
WO1994009272A1 (en) * 1992-10-19 1994-04-28 Applied Research & Technology Limited Combined wind and wave power generator
WO2001065112A1 (en) * 2000-03-02 2001-09-07 John Frederick Kemp Apparatus for deriving energy from waves
US6922993B2 (en) 2000-03-02 2005-08-02 John Frederick Kemp Apparatus for deriving energy from waves
WO2002044557A1 (en) * 2000-11-28 2002-06-06 Albert Blum Hydraulic power plant
FR2856375A1 (en) * 2003-06-20 2004-12-24 Yann Christian Roger Dabbadie Artificial floating island e.g. offshore oil rig, forming structure, has artificial floating break-water barrier dissipating energy of short waves and comprising sufficient inertia so that it does not oscillate with waves
ES2302619B2 (en) * 2006-06-07 2009-05-01 Universidade De Santiago De Compostela FLOATING DEVICE FOR THE SURGERY OF WAVES ENERGY FOR LATERAL BLOW.
ES2302619A1 (en) * 2006-06-07 2008-07-16 Universidade De Santiago De Compostela Floating device for harnessing swell energy by lateral overflow
WO2007141363A1 (en) * 2006-06-07 2007-12-13 Universidade De Santiago De Compostela Floating device for harnessing swell energy by lateral overflow
US8471397B2 (en) 2006-06-07 2013-06-25 Universidade De Santiago De Compostela Floating device for harnessing swell energy by lateral overflow
DE102006039144A1 (en) * 2006-08-16 2008-02-21 Lodahl, Manfred, Dipl.-Ing. Floating wave energy converter
EP2077392A1 (en) * 2008-01-03 2009-07-08 Padraig Molloy A power generation system
EP2077393A1 (en) * 2008-01-03 2009-07-08 Padraig Molloy Planing power generator
WO2010080043A3 (en) * 2009-01-12 2011-05-05 Sirseth Thorbjoem Combined wind and wave power plant
WO2010108828A1 (en) * 2009-03-23 2010-09-30 Nav Tek S.R.L. System for converting energy derived from wave motion
ITMI20090446A1 (en) * 2009-03-23 2010-09-24 Nav Tek S R L ENERGY TRANSFORMATION SYSTEM DERIVING FROM THE WAVE MOTORCYCLE.
ITTV20090141A1 (en) * 2009-07-09 2011-01-10 Fabrizio Maria Spanu PLANT FOR THE PRODUCTION OF ENERGY BY MEANS OF A CONVEYANCE TANK OF A FLUID IN A IMPELLER.
EP2365135A1 (en) * 2010-03-05 2011-09-14 Ernesto Rodolfo Wagner Fonseca Method, system and device for harnessing hydraulic head in large bodies of water
WO2011114072A1 (en) 2010-03-18 2011-09-22 Sogreah Consultants Device for recovering wave energy, corresponding energy recovery assembly and corresponding method
FR2957640A1 (en) * 2010-03-18 2011-09-23 Sogreah Consultants WAVE ENERGY RECOVERY DEVICE AND CORRESPONDING ENERGY RECOVERY ASSEMBLY

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