DE4112730C2 - Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischem Strom durch Wasserkraft - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischem Strom unter Ausnutzung der Strömungsenergie eines strömenden Ge­ wässers nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Unter einem strömenden Gewässer im Sinne der vorliegenden Erfindung soll dabei sowohl ein fließendes Gewässer, beispielsweise ein Fluß, als auch ein Gewässer mit reversierender Strömung, beispielsweise ein Meer mit einer Gezeitenströmung, verstanden werden.

Bei derartigen bekannten Vorrichtungen wird Wasser über Turbinen ge­ leitet, die abtriebsseitig mit einem Generator zur Stromerzeugung ver­ bunden sind. Diese bekannten Vorrichtungen sind typischerweise als sogenannte Laufkraftwerke, Speicherkraftwerke oder Gezeitenkraft­ werke ausgeführt.

Bei Laufkraftwerken, typische Vertreter sind die Flußkraftwerke, wird eine annähernd gleichmäßige Wasserführung angestrebt, um eine mög­ lichst gleichbleibende Fallhöhe zum Betrieb der Turbinen zu gewährlei­ sten. Dies wird dadurch erreicht, daß der Fluß abschnittsweise durch Wehre gestaut wird. Die Turbinen sind dabei üblicherweise in die Wehr­ bauten integriert oder in einer Uferverbauung angeordnet.

Speicherkraftwerke weisen typischerweise einen riesigen Wasserspei­ cher in Form eines Stausees auf, der durch einen Damm abgeschlossen wird. Die Turbinen sind entweder im Damm selbst integriert oder sind erheblich tiefer als der Damm angeordnet und über Druckrohrleitungen mit diesem verbunden.

Bei Gezeitenkraftwerken werden unmittelbar vor der Küste riesige Dämme errichtet, in denen eine Vielzahl von Turbinen angeordnet ist, die beim Gezeitenwechsel alternierend seewärts und landwärts durch­ strömt werden.

Derartige Wasserkraftwerke weisen zwar durchaus einen befriedigenden Wirkungsgrad bei der Umsetzung der kinetischen bzw. potentiellen Energie des Wassers in elektrische Energie auf. Nachteilig bei diesen bekannten Wasserkraftwerken ist jedoch, daß sie aufgrund der erforder­ lich umfangreichen Baumaßnahmen überaus massive Eingriffe in die Natur darstellen, die sich negativ auf die Umwelt auswirken und irrepa­ rable Schäden verursachen. So führen die oben beschriebenen Dämme, Wehre, Uferverbauungen, Stauseen, Stauwände oder dgl., oft zu einer empfindlichen Störung des Grundwasserhaushaltes, zur Verödung oder Verkarstung ganzer Landstriche und zur Zerstörung des Landschaftsbil­ des. Hinzu kommt, daß die für bekannte Wasserkraftwerke erforderli­ chen Baumaßnahmen hohe Kosten, in der Regel bis zu mehreren Milli­ arden D-Mark verursachen, wobei außerdem die Baumaßnahmen selbst mehrere Jahre in Anspruch nehmen.

Aus der DE 39 03 412 A1 ist ein schwimmendes Flußkraftwerk bekannt, bestehend im wesentlichen aus zwei mittels Trossen in einem Flußbett zu verankernden miteinander verbundenen Schwimmkörpern, zwischen denen durch die Strömungsenergie des Flusses antreibbare Schaufelrä­ der angeordnet sind. Zur Umwandlung der Strömungsenergie in elektri­ sche Energie sind auf diesem bekannten Flußkraftwerk stromerzeu­ gende sowie stromspeichernde Geräte angeordnet. Ein ähnliches orts­ fest in einem strömenden Gewässer verankerbares Kraftwerk ist auch aus der US 48 72 805 bekannt, wobei jedoch die Schwimmkörper inte­ graler Teil der Schaufelräder sind. Weiter ist aus der US 13 68 454 ein schwimmendes Flußkraftwerk bekannt, bei dem ebenfalls zwischen einer Reihe von parallel angeordneten Schwimmkörpern durch die Strömung antreibbare Schaufelräder angeordnet sind. Obwohl diese bekannten schwimmenden Flußkraftwerke stationäre Bauten zur eigentlichen Stromerzeugung überflüssig machen, sind sie dennoch nur in be­ schränktem Rahmen als völlig selbständige Kraftwerkseinheiten zur Massenstromerzeugung nutzbar, da entweder nur relativ kleine Verbrau­ cher unmittelbar an den Generator angeschlossen werden können oder zur Einspeisung in bestehende Leitungssysteme stationäre Umspann­ stationen am Ufer vorgesehen sein müssen.

Aus der US 39 86 787 ist eine Flußturbine bzw. ein Flußkraftwerk be­ kannt, welches auf Schwimmkörpern in der Flußströmung treibt und un­ ter Ausnutzung der Strömungsenergie des Wassers elektrischen Strom erzeugt. Auf den Schwimmkörpern wird der von den Generatoren er­ zeugte Strom im Hinblick auf die Frequenzhaltung manipuliert. Aus die­ ser Druckschrift ist es auch bekannt, zwei Generatoren bzw. unter­ schiedliche Generatoren auf den Schwimmkörpern anzuordnen, um auf diese Art und Weise unterschiedliche Spannungen erzeugen zu können.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektri­ schem Strom unter Ausnutzung der Strömungsenergie eines strömenden Gewässers zu schaffen, welche die zur Installation in der Natur erfor­ derlichen Baumaßnahmen auf ein Minimum beschränkt und eine di­ rekte Einspeisung in ein bestehendes Netz erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach der Lehre des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Un­ teransprüche.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischem Strom unter Ausnutzung der Strömungsenergie eines strömenden Ge­ wässers weist also mindestens ein vom strömenden Gewässer, sei dies nun ein Fluß oder eine Gezeitenströmung, angetriebenes Schaufel- oder Flügelrad auf, das auf herkömmliche Weise einen Generator zur Strom­ erzeugung antreibt. Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen sind jedoch das Schaufel- oder Flügelrad bzw. die Schaufel- oder Flügelräder und der Generator auf bzw. an einem Schwimmkörper angeordnet, der im wesentlichen ortsfest im strömenden Gewässer verankert ist. Im we­ sentlichen ortsfest soll hierbei bedeuten, daß der Schwimmkörper nicht von der Strömung weggetragen wird, sondern entgegen der Strömungs­ richtung fixiert ist. Eine Dreh- oder Schwenkbewegung des Schwimm­ körpers in Anpassung an sich ändernde Strömungsverhältnisse soll da­ bei jedoch durchaus zugelassen werden.

Es handelt sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung also mit ande­ ren Worten um eine schwimmende im wesentlichen selbständige Kraft­ werkseinheit. Diese Kraftwerkseinheit ist dabei auf einfache und kosten­ günstige Weise beispielsweise in einer entsprechenden Werft vormon­ tierbar, und kann dann, ebenfalls kostengünstig, auf dem Wasserweg an den vorgesehenen Einsatzort gebracht werden. Am Einsatzort selbst sind lediglich im strömenden Gewässer bzw. an dessen Ufern entspre­ chend ausgebildete Verankerungen notwendig, an denen der Schwimm­ körper auf prinzipiell beliebige Art und Weise, vorzugsweise jedoch durch entsprechend dimensionierte Seile, befestigt wird. Mit anderen Worten, am Einsatzort selbst sind, abgesehen von den Verankerungs­ einrichtungen, keinerlei die Natur oder das Landschaftsbild verändern­ den Baumaßnahmen notwendig.

Aufgrund der Anordnung der Vorrichtung auf einem Schwimmkörper entfallen jedoch nicht nur die bei den bekannten Wasserkraftwerken notwendigen stationären Bauwerke, die die Turbine und den Generator beinhalten, sondern es werden auch große Stau- oder Speicherbereiche, wie sie bei den bekannten Kraftwerken zur Sicherstellung einer gleich­ mäßigen Bauweise notwendig sind, überflüssig. Durch die schwimmende Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt notwendiger­ weise eine selbsttätige kontinuierliche Anpassung an den jeweiligen Wasserstand, so daß Schwankungen der Gewässerhöhe keinerlei Ein­ fluß auf das Betriebsverhalten bzw. den Wirkungsgrad der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung haben. Mit anderen Worten, die Anströmverhält­ nisse auf die Schaufel- und/oder Flügelräder und die Eintauchtiefe der Schaufel und/oder Flügel bleiben unter allen Betriebsbedingungen kon­ stant. Dies betrifft jedoch nicht nur Veränderungen im Wasserstand; vielmehr werden auch örtliche und zeitliche Änderungen der Strömungs­ richtungen in einfachster Weise kompensiert, da sich die erfindungsge­ mäße Vorrichtung immer entprechend der jeweiligen Strömungsrichtung ausrichtet.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich im Hinblick auf die Lagerung sämtlicher sich drehender Massen, da sich überraschenderweise gezeigt hat, daß die schwimmende Anordnung notwendigerweise auftretende Vibrationen und Schwingungen im Ver­ gleich zu einer starren Lagerung, wie sie bei den bekannten Kraftwerken vorliegt, relativ elastisch auspendelt. Dies gilt sowohl für Schwingungen in Vertikal- und Horizontalrichtung als auch für Rotationsschwingungen. Durch diese mehr oder weniger elastische Lagerung des Gesamt­ systems können anstelle der üblichen konstruktiv aufwendigen teuren und schweren Lagerungen relativ einfache und kleindimensionierte La­ ger verwendet werden, wobei gleichzeitig ein ruhiger und runder Lauf der Vorrichtung ermöglicht wird.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil schließlich ist die leichte Anpaßbarkeit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung an die jeweiligen Anforderungen. So läßt sich beispielsweise eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Vor­ richtungen in Abhängigkeit von der gewünschten Leistung und von den jeweiligen Umgebungsbedingungen zu einem Verband aneinanderkop­ peln, wobei die Vorrichtungen nebeneinander oder nach Art eines Tau­ sendfüsslersystems hintereinander, bezogen auf die Strömungsrichtung des Gewässers, angeordnet sein können. Die Aneinanderkopplung kann dabei elektrisch und/oder mechanisch erfolgen. Mit anderen Worten, die erfindungsgemäßen Vorrichtungen lassen sich elektrisch nach Art einer Reihen- oder Parallelschaltung zusammenkoppeln und/oder können über geeignete mechanische Kraftübertragungseinrichtungen beispielsweise einen gemeinsamen Generator und/oder Dynamo antreiben. Somit läßt sich auf einfache Weise ein modularer Aufbau eines Wasserkraftwerks realisieren, wobei, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, in prinzipiell gleicher Weise sowohl relativ kleine Kraftwerks­ einheiten, beispielsweise in kleineren Flußläufen zur Versorgung einzel­ ner Gehöfte, als auch größere Kraftwerkseinheiten bis hin zu Großkraft­ werken, beispielsweise zur Versorgung ganzer Städte, realisierbar sind.

In einfachster Weise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen ein­ rümpfigen Schwimmkörper auf, der nach Art eines Schiffes, eines Floßes oder eines Pontons gestaltet sein kann. An diesem Schwimm­ körper kann dann ein Schaufel- oder Flügelrad, insbesondere ein Flügel­ rad nach Art eines Propellers, auf prinzipiell beliebige Art und Weise drehbar angebracht sein, wobei lediglich darauf zu achten ist, daß das Schaufel- oder Flügelrad frei der Strömung des Gewässers ausgesetzt ist.

Vorzugsweise jedoch besteht der Schwimmkörper im Hinblick auf seine stabile Gleichgewichtslage aus mindestens zwei, vorzugsweise aus drei Rümpfen, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Da­ bei können die Aggregate oder Elemente der Vorrichtung auf die ver­ schiedenen Rümpfe verteilt werden; vorzugsweise jedoch ist ein Rumpf als sogenannter Hauptrumpf ausgebildet, auf dem sämtlichen notwendi­ gen Aggregate angeordnet sind, wobei der oder die anderen Rümpfe primär mehr oder weniger der Stabilisierung der gesamten Vorrichtung dienen. Bei einer mehrrümpfigen Ausgestaltung des Schwimmkörpers erfolgt außerdem die Anordnung des Schaufel- oder Flügelrades vor­ zugsweise im Bereich bzw. in den Bereichen zwischen zwei benach­ barten Rümpfen, wodurch zum einen eine zweiseitige stabile Lagerung gewährleistet ist und zum anderen optimale Anströmverhältnisse ermög­ licht werden. Diese Anordnung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn es sich bei dem Antriebsrad um ein Schaufelrad handelt, wobei in die­ sem Fall die Drehachse des Schaufelrades vorzugsweise im wesentli­ chen quer zur Längsachse des Schwimmkörpers bzw. der Rümpfe des Schwimmkörpers und damit auch quer zur Strömungsrichtung verläuft. Durch diese Anordnung wird insbesondere erreicht, daß das Schaufelrad immer quer zu seiner Längsachse angeströmt wird, wobei sich für die angeströmte Fläche ein Optimum ergibt. Ein weiterer Vorteil der Anord­ nung eines Schaufelrades zwischen zwei parallelen Rümpfen ergibt sich dadurch, daß aufgrund der zweiseitigen Lagerung Schaufelräder größe­ rer Breite bzw. größerer axialer Länge und/oder größeren Durchmessers verwendet werden können, wodurch sich die angeströmte Fläche und damit die übertragene Kraft signifikant vergrößern läßt.

Im Gegensatz zu den bekannten Wasserkraftwerken, bei denen die Tur­ binen mit einer relativ hohen Geschwindigkeit durchströmt werden, ist die Drehgeschwindigkeit des Schaufel- oder Flügelrades entsprechend der Strömungsgeschwindigkeit des Gewässers relativ gering. Vorzugs­ weise ist daher bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Getriebe vorgesehen, das zwischen die Drehachse des Schaufel- oder Flügelra­ des und den Generator eingeschaltet ist. Primär dient ein solches Ge­ triebe dazu, die relativ niedrigen Drehzahlen des Schaufel- oder Flügel­ rades in die für den Generator benötigten relativ hohen Drehzahlen um­ zusetzen. Vorzugsweise weist dieses Getriebe eine im wesentlichen stufenlose Übersetzungsregelung auf, um länger anhaltende Änderun­ gen der Strömungsgeschwindigkeit des Gewässers zu kompensieren, d. h., letztendlich den Generator mit einer gleichbleibenden Drehfre­ quenz anzutreiben. Zur Kompensation kurzfristiger momentaner Ände­ rungen der Strömungsgeschwindigkeit kann bei einer erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung mindestens ein Schwungrad als Energiespeicher vorge­ sehen sein, wobei das Schwungrad beispielsweise direkt auf der Dreh­ achse des Schaufel- oder Flügelrades angeordnet sein kann. Vorzugs­ weise jedoch befindet sich das Schwungrad im Abtriebsstrang des Ge­ triebes, d. h. auf einer Achse, die im Vergleich zur Drehachse des Schaufel- oder Flügelrades eine relativ hohe Drehzahl aufweist. Insbe­ sondere bei dieser Anordnung wird durch die hohe Drehzahl und damit durch die hohe Energiespeicherung des Schwungrades eine wirksame Stabilisierung der Drehfrequenz der Generatorachse ermöglicht.

Schnelldrehende Achsen, insbesondere schnelldrehende Achsen mit ei­ ner großen Masse, wie beispielsweise das Schwungrad, der Rotor des Generators und der Anker eines gegebenenfalls vorhandenen Dynamos erzeugen bekannterweise nicht unerhebliche Kreiselkräfte. Derartige Kreiselkräfte müssen bei den bekannten Vorrichtungen mit ihren starren Fundamenten und Bauwerken vollständig von den Lagerungen aufge­ nommen werden, wodurch diese sehr aufwendig konstruiert und schwer dimensioniert sein müssen. Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung hingegen bewirken die Kreiselkräfte dieser schnell laufenden Achsen bzw. Massen eine direkte Deviation des gesamten Schwimmkrpers be­ züglich dessen Metazentrums, wobei sich nach dem Anlaufen der Vor­ richtung eine stabile Schwimmlage einbalanciert. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Achsrichtungen aller schnell laufenden Achsen in ein bestimmtes Verhältnis zueinander gebracht werden, wobei sich die be­ sten Eigenstabilisationseffekte dann ergeben, wenn die Achsrichtungen zueinander im wesentlichen parallel und/oder alternierend orthogonal verlaufen.

Der vom Generator bzw. gegebenenfalls von einer Dynamomaschine abgegebene Strom wird üblicherweise durch eine Transformatorensta­ tion als Umspanneinrichtung auf die erforderliche Netzspannung umge­ formt. Eine derartige Transformatorenstation kann dabei am Ufer des Gewässers angeordnet sein. Vorzugsweise jedoch befindet sich die Transformatorenstation ebenfalls auf dem Schwimmkörper, da dann die so erhaltene erfindungsgemäße Vorrichtung als völlig selbständige Kraftwerkseinheit fungiert, wodurch sich die Mobilität und Variabilität nochmals entscheidend vergrößert. Zudem werden die bei der Energie­ übertragung an die Transformatorenstation hinzunehmenden Verluste gering gehalten.

Wie vorstehend beschrieben, kann das die Wasserkraft umsetzende An­ triebsrad in prinzipiell beliebiger Weise als Schaufelrad oder als Flügel­ rad nach Art eines Propellers oder einer Schraube ausgebildet sein. Vorzugsweise wird jedoch, insbesondere bei relativ niedrigen Strö­ mungsgeschwindigkeiten des Gewässers, ein Schaufelrad verwendet, da hierbei die angeströmten wirksamen Flächen bei einer gegebenen Bau­ größe gegenüber einem Flügelrad signifikant vergrößert werden können. Ein weiterer ökologischer Vorteil bei Verwendung eines Schaufelrades ergibt sich dadurch, daß durch den häufigen Luft-Wasser-Wechsel der Schaufeln eine Anreicherung des Gewässers mit Sauerstoff erfolgt, so daß insbesondere in Gebieten mit intensiver landwirtschaftlicher und in­ dustrieller Nutzung die Wasserqualität deutlich verbessert wird.

Ein derartiges Schaufelrad besteht aus einem eigentlichen, im wesentli­ chen zylinderförmigen Radkörper bzw. Radgestell, an dessen Umfangs­ fläche Anströmflächen in Form von Schaufeln angeordnet sind. Die Schaufeln können dabei in Achsrichtung des Schaufelrades einstückig ausgebildet sein; vorzugsweise jedoch sind die Schaufelflächen eines Schaufelrades in Achsrichtung in eine Vielzahl von einzelnen Schaufeln mit dazwischenliegenden Ausnehmungen aufgelöst, wobei die in Um­ fangsrichtung des Schaufelrades aufeinanderfolgenden Schaufeln, be­ zogen auf die Hauptebene des Schaufelrades, seitlich gegeneinander versetzt sind. Durch diese Versetzung der Schaufeln wird bewirkt, daß jede einzelne Schaufel auf ihrer Gesamtfläche gleichmäßig angeströmt wird. Die Schaufeln können weiter in an sich bekannter Weise gekrümmt ausgeführt sein. Durch diese Gestaltung bzw. Anordnung der Schaufeln wird insgesamt der Wirkungsgrad des Schaufelrades erhöht.

Vorzugsweise sind die Schaufeln an der Umfangsfläche des Schaufelra­ des um eine Achse, die parallel zur Schaufelradachse verläuft, drehbar oder klappbar angeordnet. Durch diese Anordnung ist es möglich, die Anstellung der einzelnen Schaufeln in Abhängigkeit von der Eintauch­ phase immer so zu wählen, daß die Schaufeln während der gesamten Eintauchphase im rechten Winkel angeströmt werden, so daß sich keine Leistungsverluste aufgrund einer sonst zwangsläufig verringerten wirk­ samen Anströmfläche ergeben.

Die Schaufeln können in einfachster Weise vollflächig ausgeführt sein. Vorzugsweise jedoch kann der Wirkungsgrad der Schaufeln dadurch er­ höht werden, daß diese mit Ausnehmungen versehen, vorzugsweise perforiert und/oder feingeschlitzt sind. Durch diese Ausgestaltung wer­ den die hydrodynamischen Eigenschaften der Schaufeln verbessert.

Das Schaufelrad einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann in einfach­ ster Weise offenliegend angeordnet sein. Vorzugsweise jedoch verläuft das Schaufelrad in einem kastenartigen Gehäuse, das im wesentlichen das Schaufelrad gegenüber der Umgebung abschließt, wobei selbstver­ ständlich das Gehäuse zum Wasser hin offen sein muß, damit die ein­ getauchten Schaufeln des Schaufelrades der Strömung des Gewässers frei ausgesetzt sind. Durch ein derartiges Gehäuse wird insbesondere im Winter, wenn die Lufttemperaturen deutlich unter dem Gefrierpunkt lie­ gen, die Gefahr der Vereisung der Schaufeln dadurch verringert, daß die Wärme des Wassers in das Gehäuse abgegeben wird, wodurch im Ge­ häuse Temperaturen deutlich oberhalb der Außentemperatur herrschen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Schaufeln des Schaufelrades und/oder das Gehäuse beheizbar ausgestaltet sein, wodurch der Gefahr einer Vereisung weiter vorgebeugt werden kann. Die Heizung der Schaufeln bzw. des Gehäuses kann dabei in einfach­ ster Weise durch die Abwärme insbesondere der auf dem Schwimmkör­ per befindlichen Aggregate erfolgen. Durch die Kombination der mit Ab­ wärme geheizten Schaufeln mit einem wie vorstehend beschriebenen Gehäuse verringert sich der Energieaufwand zur Beheizung und damit zur Aufrechterhaltung eines optimalen Wirkungsgrades erheblich.

Am Bug einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere am Bug des Hauptrumpfes, sind vorzugsweise Wasserleiteinrichtungen vorgese­ hen, die dazu dienen, Schwemm- oder Treibgut und insbesondere Treibeis, das durch die Strömung an die erfindungsgemäße Vorrichtung herangetragen wird, von den Schaufel- oder Flügelrädern fernzuhalten, so daß ein ungestörter Betrieb gewährleistet ist.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel ei­ ner Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus ei­ nem drei-rümpfigen Schwimmkörper mit einem Hauptrumpf 1 und zwei parallel dazu angeordneten Nebenrümpfen 2 und 3. Die Nebenrümpfe 2 und 3 sind dabei über Verbindungsträger 18, 19, 20, 21 mit dem Hauptrumpf 1 verbunden. Zwischen dem Nebenrumpf 2 und dem Hauptrumpf 1 bzw. dem Nebenrumpf 3 und dem Hauptrumpf 1 ist jeweils ein Schaufelrad 8 bzw. 9 so angeordnet, daß die Drehachse 10 des Schaufelrades 8 bzw. die Drehachse 11 des Schaufelrades 9 quer zur Längsrichtung der Rümpfe 1, 2, 3 und quer zur Strömungsrichtung S ver­ läuft. Die Drehachse 10 ist dabei auf der einen Seite am Nebenrumpf 2 und auf der anderen Seite am Hauptrumpf 1 und die Drehachse 11 ist auf der einen Seite am Nebenrumpf 3 und auf der anderen Seite eben­ falls am Hauptrumpf 1 gelagert.

Der Hauptrumpf 1 und damit die gesamte Vorrichtung ist im wesentli­ chen ortsfest im strömenden Gewässer an lediglich schematisch ange­ deuteten Ankerpunkten 4 und 5 über Stahltrossen 6 und 7 verankert. Dabei ist die Verankerung so gewählt, daß zwar die Vorrichtung nicht durch die Strömung S mitgenommen wird, jedoch ein Auspendeln der Vorrichtung entsprechend den Strömungsverhältnissen ermöglicht wird. Um ein übermäßiges Trimmen, d. h. Ausschwenken aus der Strömungs­ richtung, des Schwimmkörpers, beispielsweise verursacht durch un­ gleichmäßige Strömungsverhältnisse an den Schaufelrädern 8, 9, zu vermeiden, können in der Darstellung der Fig. 1 nicht gezeigte Steuer­ ruder an den Enden der Rümpfe des Schwimmkörpers angeordnet sein, die dem Trimm entgegenwirken.

Beim Anströmen des fließenden Gewässers auf die ortsfest verankerte Vorrichtung werden die Schaufelräder 8 und 9 um ihre Achsen 10 und 11 in eine Rotationsbewegung versetzt. Die Umfangsgeschwindigkeit der Schaufelräder 8 und 9 entspricht dabei im wesentlichen der Strö­ mungsgeschwindigkeit. Die zum Hauptrumpf 1 weisenden Enden der Drehachsen 10 und 11 sind kraftschlüssig an ein auf dem Hauptrumpf 1 angeordnetes lediglich schematisch dargestelltes Getriebe 12 gekoppelt. Dieses Getriebe 12 dient primär der Umsetzung der relativ niedrigen Drehzahlen der Schaufelräder 8 und 9 in die für den Betrieb des eben­ falls auf dem Hauptrumpf 1 angeordneten Generators 14 notwendigen hohen Drehzahlen. Der Generator 14 ist dabei an die Abtriebswelle 13 des Getriebes 12 gekoppelt.

Weiter weist das Getriebe 12 einen weiteren schnell drehenden Ab­ triebsstrang auf, der ein Schwungrad 15 mit einer großen Masse trägt. Dieses Schwungrad 15 speichert dabei in begrenztem Maße einen Teil der Rotationsenergie der Schaufelräder 8 und 9, so daß bei kurzzeitigen Strömungsänderungen die im Schwungrad 15 gespeicherte Energie über das Getriebe 12 an den Generator 14 abgegeben werden kann, so daß dieser mit einer gleichmäßigen Drehzahl beaufschlagt wird.

Die im Generator erzeugte elektrische Spannung wird über eine aus Gründen einer klareren Darstellung nicht gezeigte Dynamomaschine an eine Transformatorenstation 16 weitergegeben, die als Umspannein­ richtung auf die Netzspannung dient. Die Transformatorenstation 16 ist nachfolgend, wie ebenfalls nicht dargestellt ist, mit dem zu speisenden elektrischen Stromnetz verbunden, wobei die Verbindungsleitungen so­ wohl über Land als auch im Standortgewässer selbst verlegt werden können.

Der Hauptrumpf 1 ist bugseitig mit einer Leiteinrichtung 17 versehen, die eventuell von der Strömung S angeschwemmte treibende Gegenstände aus dem Anströmbereich der Schaufelräder 8 und 9 ab- und an der Außenseite der Seitenrümpfe 2 und 3 vorbeileitet. Die Wasserleitein­ richtungen 17 sind dabei selbstverständlich so gestaltet, daß sie die Strömung auf die Schaufelräder 8 und 9 nicht beeinträchtigen.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischem Strom unter Ausnut­ zung der Strömungsenergie eines strömenden Gewässers mit min­ destens einem vom strömenden Gewässer angetriebenen Schaufel- oder Flügelrad, das mindestens einen Generator antreibt, wobei das Schaufel- oder Flügelrad und der Generator auf oder an einem im strömenden Gewässer im wesentlichen ortsfest verankerten Schwimmkörper angeordnet sind, gekennzeichnet durch mindestens eine ebenfalls auf dem Schwimmkörper (1, 2, 3) ange­ ordnete Transformatorenstation (16) als Umspanneinrichtung für den vom Generator (14) abgegebenen Strom.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (1, 2, 3) aus mindestens zwei zueinander im wesentlichen parallel angeordneten Rümpfen besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (10, 11) des Schaufelrades (8, 9) im wesentlichen quer zur Längsachse des Schwimmkörpers (1, 2, 3) verläuft.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens ein Schwungrad (15) auf der Drehachse (10, 11) des Schaufel- oder Flügelrades (8, 9) und/oder im Antriebs- oder Ab­ triebsstrang des Getriebes (12).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsrichtungen aller schnellaufenden Achsen, insbeson­ dere des Rotors des Generators (14) und/oder des Schwungrades (15), zueinander im wesentlichen parallel verlaufen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Wasserleiteinrichtungen (17) am anströmseitigen Ende des Schwimmkörpers (1, 2, 3).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei der Vorrichtungen nebeneinander oder hinter­ einander, bezogen auf die Strömungsrichtung des strömenden Ge­ wässers, zu einem Verband angeordnet sind.