DE69520214T2 - Offshore wind/wellen-energie-umformer - Google Patents
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Nutzung von Wind-/ Wellenenergie auf hoher See. Sie besteht aus einer schwimmenden selbstinstallierenden Plattform, die in Richtung der Wellen mittels mit einem Schwimmponton verbundenen Trossen, der seinerseits mit einem oder mehreren Ankerblöcken auf dem Meeresboden verankert ist, verbunden ist. Ein gegebenenfalls vorgesehenes Stromkabel kann durch ein Schwenkglied am Ponton geführt werden. Die Plattform ist mit zwei Wellenreflektoren (2) zur Ablenkung und Fokussierung von Wellen ausgestattet. Die abgelenkten Wellen werden gegen die Front der Plattform fokussiert, die mit einer doppelt gekrümmten Rampe versehen ist, auf die die Wellen auflaufen und die Wasser in ein Sammelbecken lenkt, das gegenüber dem Meeresspiegel eine veränderliche Wasserhöhe hat und aus dem das Meerwasser über Rohre, in denen Energiewandler installiert sind, zurück ins Meer geführt wird.
- Die beiden eigengespiegelten Wellenreflektoren sind als schwimmende, gekrümmte, steife und dadurch selbststabilisierende Pontons mit im Vergleich zur Breite und Höhe jedes Querschnitts erheblicher Länge konzipiert, und sie sind mit Einrichtungen zum Befestigen von Fendern und Trossen in der Weise ausgerüstet, dass sie in der gewünschten Position relativ zur Plattform gehalten werden können.
- Im Stand der Technik sind andere wellengetriebene Anlagen eines vergleichbaren Typs bekannt wie z. B. die gemäß PCT/- DK91/00329 - WO 93/09347. Die schwedische Firma Sea Power AB hat ebenfalls eine schwimmende Plattform entwickelt, bei der die Wellen über eine geneigte Fläche in ein Sammelbecken wandern, von wo das Wasser durch eine Turbine zurück ins Meer geführt wird.
- Das Prinzip, bei dem die Wellen auf eine Rampe auflaufen, ist auch aus einer Anlage in Norwegen mit der Bezeichnung TAPCHAN bekannt. Diese Anlage ist der einzige Typ eines Kraftwerks zur Nutzung von Wellenenergie im großen Maßstab, das eine hinreichend lange Lebensdauer bei stabiler Energiegewinnung verspricht, so dass eine tragfähige Basis zur zuverlässigen Schätzung des Preises der erzeugten elektrischen Energie vorhanden ist. Das TAPCHAN-Kraftwerk ist an einer Felsküste gebaut und besteht hauptsächlich aus einem sich verjüngenden Kanal, in dem die Wellenenergie konzentriert wird. Wenn die Wellen den sich verengenden und ansteigenden Kanal hinauflaufen, werden sie höher aber schmäler, wonach das Wasser in ein Sammelbecken überläuft, dessen Wasserstand 3 m über dem durchschnittlichen Meeresspiegel liegt. Das Wasser wird über ein herkömmliches Wasserkraftwerk mit einer Kaplan-Turbine, die einen 350 kW-Asynchrongenerator antreibt, in das Meer zurückgeführt. Das Kraftwerk hat sich als zuverlässig erwiesen, kann jedoch elektrische Energie nur bei bestimmten Wellenrichtungen erzeugen. Des Weiteren ist die Stromerzeugung bei einer gegebenen Wellenhöhe von der Gezeitenhöhe abhängig.
- Die Anlage der vorliegenden Erfindung ist deshalb ungewöhnlich, weil es sich um einen Offshore-Wellenenergiewandler handelt, der auf allen Gewässern installiert werden kann, die eine Tiefe von ca. 10 m bis über 300 m haben, die die Wellenenergie auf einer dem TAPCHAN-Kraftwerk sehr ähnliche Weise gewinnt, da sie in der Lage ist, die Wellenenergie zu bündeln und die Wellenkämme in ein Becken zu leiten, von wo das Wasser ins Meer zurückgeführt werden kann. Als Ergebnis kann die Energie in einer Anzahl Turbinen geringer Fallhöhe genutzt werden, in denen der hydraulische Druck und die hydraulische Strömung in elektrischen Strom gewandelt werden. Abgesehen von der schwimmenden Bauart unterscheidet sich diese Anlage auch in ihrer geometrischen Konfiguration stark vom TAPCHAN-Kraftwerk.
- Die Rampe der Plattform ist als doppelt gekrümmte Fläche ausgebildet, was durch die Kopplung mit den gleichermaßen gekrümmten Wellenreflektoren dazu führt, dass eine sich in Richtung der Anlage bewegende Welle auf eine solche Weise an der Plattform ankommt, dass eine relativ lange Zeit ab dem Moment, in dem ein Wellenkamm auf den zentralen Teil der Anlage trifft, bis zu dem Zeitpunkt, in dem der letzte Teil der reflektierten Welle das am Weitesten entfernte Wellenfängerelement erreicht, vergeht. Das Ergebnis hierbei besteht in erster Linie darin, dass der Wasserzulauf zum Sammelbecken ausgeglichener wird aber auch, dass die Bewegung der Anlage auf dem Meer gedämpft und schließlich, dass die auf die Anlage wirkenden Kräfte verringert werden.
- Des weiteren führt die Tatsache, dass die Krümmung der Rampe auch in senkrechter Ebene konvex ist, zu einer äußerst wirksamen Umwandlung der kinetischen Wellenenergie in potentielle Energie. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Auflaufen der Wellen zum Sammelbecken eine nur geringfügige Brechung und Reflexion der Wellen aller Wellenhöhen verursacht, da das Wasser auf eine Steigung mit kontinuierlich abnehmendem Gradienten trifft, wenn es auf die Rampe zum Becken aufläuft. Schließlich sollte noch darauf hingewiesen werden, dass die Anlage hinsichtlich der Festigkeit erhebliche Vorteile hat, da die Rampe der Plattform als doppelt gekrümmte Fläche geformt ist.
- Bei der Anlage handelt es sich um ein relativ großes und schweres Bauwerk, da die Breite der Plattform verankerungsseitig größer als die durchschnittliche Wellenlänge sein sollte; ein bevorzugtes Beispiel für die Ausführung der Anlage sieht deshalb eine Plattform aus armiertem Beton vor. Um die erforderliche Wirtschaftlichkeit eines mit erneuerbaren Energien arbeitenden Kraftwerks gemäß der Erfindung zu erzielen, muss die Anlage eine hohe Lebensdauer und niedrige Wartungskosten aufweisen; so kann beispielsweise bei Verwendung bereits vorhandener Materialien und Bauverfahren mit einer Lebensdauer von 50 Jahren gerechnet werden.
- Abgesehen von der Fähigkeit, sämtlichen Witterungsbedingungen standzuhalten, mit denen über die Auslegungsdauer der Anlage zu rechnen ist, ist es erforderlich, dass die Anlage einen erheblichen Anteil der Wellenenergieressourcen nutzen kann. Dies lässt sich dadurch erreichen, dass die Anlage so verankert wird, dass sie stets so schwenkt, dass die Wellen aus der vorherrschenden Richtung auftreffen. Das bedeutet, dass die Anlage stets mit der größtmöglichen Wellenenergie in der vorherrschenden Wellenbeschaffenheit beaufschlagt wird. Gleichzeitig wird die in das Becken der Anlage überführte Energiemenge maximiert, indem die Schwimmhöhe der Plattform geregelt wird. Bevor ein Wellenkamm die Anlagenrampe erreicht, ist die Energie durch die Reflexion von den Wellenreflektoren stark konzentriert worden. Trifft die konzentrierte Welle auf die Rampe auf, wird ein erheblicher Teil der Wellenenergie aus potentieller und kinetischer Energie in reine potentielle Energie gewandelt, wenn sich ein Teil des Wellenkamms in das Becken der Anlage ergießt. Während des Umwandlungsprozesses treten Energieverluste auf, die sich auf folgende Weise manifestieren:
- Zur Rückseite der Anlage hin gibt es Wellenbewegungen einer bestimmten Größe. An der Rampe gibt es eine gewisse Reflexion, und schließlich gibt es entlang den Wellenreflektoren und an der Plattform selbst in gewissem Umfang ein Brechen der Wellen.
- Der Wirkungsgrad beim Wandlungsprozess ist in hohem Maße von der Wellenhöhe abhängig, da alle oben genannten Leistungsverluste proportional zur Wellenhöhe zunehmen. Die doppelt gekrümmte Konfiguration der Rampe zusammen mit der veränderlichen Höhe über dem mittleren Meeresspiegel resultiert jedoch in einer Energiewandlung mit einem hohen Wirkungsgrad bei allen Wellenhöhen bis zu der beachtlichen Wellenhöhe, für die die Anlage zur Erzeugung maximaler Leistung ausgelegt ist. Bei Wellenhöhen über der Auslegungshöhe erzeugt die Anlage konstant Strom, was bedeutet, dass sich ihr Wirkungsgrad natürlich bei großen Wellen stark verringert.
- Bei großen Wellen hat die Schwimmhöhe der Plattform ihren maximalen Wert, da die Wassermenge in den Ballasttanks unter derartigen Witterungsbedingungen auf dem Mindeststand gehalten wird. Der Stabilisierungseffekt der umgebenden Wassermassen sowie der Einfluss des Gewichts der Plattform selbst sind also bei rauen Witterungsbedingungen am geringsten. Das Ergebnis hiervon ist, dass bei der Anlage ein ausgeprägtes "Wellenreiten" auf den hohen und dadurch relativ langen Wellen einsetzt, d. h. sie folgt der Oberflächenbewegung.
- Der Energieverlust aufgrund der Ablenkung der Wellenenergie mittels eines Wellenreflektors wird dann den niedrigst möglichen Wert haben, wenn der Wellenreflektor unbewegt im Wasser liegt und wenn die Wellen unter einem relativ spitzen Winkel auf den Reflektor auftreffen. Gleichzeitig ist es hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit des Bauwerks wichtig, dass die auf die Halterungen des Wellenreflektors und auf den Wellenreflektor selbst wirkenden Kräfte klein im Vergleich zu den Kräften werden, die auf die Anker von Schiffen, Lastkähnen und anderen schwimmenden Konstruktionen wie Pontonbrücken wirken.
- Diese Eigenschaften werden erreicht, da der Wellenreflektor in der waagrechten Ebene als Ganzes oder in Abschnitten Bestandteil eines konischen Schnitts bildet. Außerdem ist seine Front senkrecht und erhebt sich über der Wasserlinie in der Richtung, in der sich die Wellen vorherrschend entlang dem Wellenreflektor bewegen, während seine Rückseite mit einer abgefasten Kante ausgeführt ist. Der Wellenreflektor ist des Weiteren mit Stabilisatoren in Form von Kielplatten mit Verstärkungsplatten ausgerüstet, was bedeutet, dass eine Bewegung des Wellenreflektors aufgrund der auf der Reflektorfront auftreffenden Wellen in der vorherrschenden Bewegungsrichtung stark durch die zusätzlichen hydrodynamischen Wassermassen gedämpft wird, die sowohl quer als auch längs zum Wellenreflektor wirken.
- Die Höhe des Wellenreflektors über der Wasserlinie sowie die maximale Schwimmhöhe der Plattform selbst sollten der Wellenbeschaffenheit angepasst werden, für die das Kraftwerk ausgelegt ist. Das bedeutet, dass die Wellenreflektoren im Fall von Wellenhöhen über dem Auslegungswert geflutet werden. Dieser Effekt und das oben beschriebene Wellenreiten der Plattform bei großen Wellenlängen bedingen, dass die auf das Bauwerk und damit auf das Verankerungssystem wirkenden Kräfte nicht erheblich ansteigen, wenn die Wellenhöhen die Wellenhöhe überschreiten, bei der die Anlage ihre maximale Wirkung erreicht.
- Die Anlage ist so ausgelegt, dass die Plattform so tief im Wasser liegen kann, dass ihre obersten Teile auf Höhe des Meeresspiegels sind. Die Wellenreflektoren können um die Befestigungspunkte an der Plattform geschwenkt und in eine solche Stellung gebracht werden, dass die Wellenenergie statt sich in Richtung zur Plattform zu konzentrieren von dieser weg verteilt wird. Eine solche Absenkung der Plattform bei gleichzeitiger Schwenkung der Wellenreflektoren kann bei einem Ausfall von Teilen der Maschinen auf der Plattform oder unter extremen Wetterbedingungen eingesetzt werden. Bei Durchführung von Wartungsarbeiten an der Anlage wird die Plattform auf die höchste Schwimmstellung angehoben und die Wellenreflektoren erforderlichenfalls geschwenkt, um die Bewegungen der Anlage auf dem Meer auf einem Minimum zu halten.
- Eine bevorzugte Ausführungsform der Anlage gemäß der Erfindung ist durch die Konturlinien der Rampe und/oder die Kurven mit dem größten Abfall zur waagrechten Ebene, die Teil der konischen Schnitte sind, gekennzeichnet. Abgesehen von den zuvor erläuterten Vorteilen, die die Auslegung der Rampe als doppelt gekrümmte Fläche bietet, ist zu betonen, dass sowohl hinsichtlich der Festigkeit als auch der Bauarbeiten in der Praxis wesentliche Vorteile dadurch erzielt werden können, dass die Rampe so konzipiert wird, dass die horizontalen Kurven konzentrische Kreisabschnitte und die Kurven mit dem größten Abfall Teile von Ellipsen sind.
- Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Anlage gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe aus der Verbindung einer relativ großen Anzahl absolut identischer Abschnitte aufgebaut ist. Jeder davon ist als einfach gekrümmte Fläche konzipiert. Auf diese Weise können die horizontalen Kurven Abschnitte regelmäßiger Vielecke sein, deren umschriebene/eingeschriebene Kreise den selben Mittelpunkt haben, wodurch sich eine rationelle und einfache Herstellung der Rampe verwirklichen lässt.
- Durch die Konstruktion der Plattform auf eine solche Weise, dass die Ballasttanks mittels Schotten und Rippen in Zellen unterteilt werden und durch die Verwendung von Lochplatten als Bodenplatten in den Ballasttanks besteht die Möglichkeit, die Schwimmhöhe der Plattform einzuregeln, indem der Luftdruck in den Ballasttanks geändert wird, da das Wasser frei durch die Löcher in den Bodenplatten strömen kann. Dadurch werden Stabilität und Steifigkeit des Bauwerks sowie die Dämpfung der Bewegung der Anlage auf der Meeresoberfläche weiter erhöht, teils weil das Wasser in den Tanks eine nur begrenzte Bewegungsfreiheit in horizontaler Richtung hat, teils weil die auf die Bodenplatte der Plattform wirkende Kraft und eine Änderung derselben als Ergebnis des von den Wellen erzeugten variierenden Drucks nahezu aufgehoben wird. Aufgrund der Tatsache, dass der Druck in den Luft gefüllten Abschnitten der Ballasttanks unter normalen Bedingungen höher als der atmosphärische Druck ist, ergibt sich eine Verringerung der resultierenden auf die Teile der Plattform wirkenden Kräfte, die direkt in Berührung mit den Wellen sind.
- Es wäre sinnvoll, Detektoren zur Erfassung der Höhe, Häufigkeit und Geschwindigkeit der am Verankerungsponton und/oder Ankerblock der Anlage ankommenden Wellen vorzusehen. Bei einer geeigneten Automatisierung der Einregelung des Luftdrucks in den Ballasttanks und einer geeigneten Anzahl der eingesetzten Energiewandlungsmaschinen und/oder deren Einfluss auf die Plattform, könnte so der Wirkungsgrad der Anlage bezüglich der tatsächlichen Wellenbeschaffenheit optimiert werden. Es ist zu beachten, das eine solche Einregelung der Betriebsparameter der Anlage weder so schnell vorgenommen könnte noch sollte, dass sich über eine einzige Wellenperiode deutliche Änderungen einstellen würden. Da Wellen häufig in Gruppen wandern, die sich deutlich langsamer bewegen als die Wellen selbst, wäre es praktisch möglich, die Betriebsparameter innerhalb einer Periode entsprechend der Geschwindigkeit der Wellengruppen deutlich zu ändern. Es sei darauf hingewiesen, dass ein ziemlich üblicher zeitlicher Abstand zwischen Wellengruppen ca. eine Minute beträgt. Die Wirkung einer solchen Automatisierung ist vor allem die Gewährleistung, dass sich im Becken der Plattform stets Wasser befindet. Damit erzielt die Anlage einen höheren Wirkungsgrad und bei der Stromerzeugung treten nur geringfügige Schwankungen auf. Die Regelungsstrategie ist wie folgt:
- Werden nur kleine Wellenzüge in Richtung der Rampe registriert, wird eine relativ große Wassermenge im Becken der Anlage zurückgehalten. Abgesehen davon, dass so sichergestellt ist, dass das Becken sich nicht vollständig leeren kann, trägt dies auch zu einer Absenkung der Schwimmhöhe der Plattform bei, was wiederum die Wasserzufuhr ins Becken erhöht. Nähert sich dagegen eine große Wellengruppe der Rampe, wird zuvor eine höhere Turbinenleistung aktiviert, wodurch das Becken nahezu geleert wird und die Plattform ansteigt. Damit ist sichergestellt, dass das Becken nicht überläuft und der Effekt der höheren Wellenkraft voll ausgenützt wird. Die Wellenreflektoren sind für die Produktion und Stabilität des Wellenkraftwerks von kritischer Bedeutung. Die Reflektoren fokussieren Wellen in Richtung der doppelt gekrümmten Rampe, wodurch natürlich die Wasserzufuhr zum Becken größer wird.
- Eine nahezu ebenso wichtige Funktion der Reflektoren ist, dass sie eine gleichmäßige Wasserzufuhr bewirken, da die reflektierten Wellen eine längere Strecke zur Rampe zurücklegen als die direkt darauf auftreffenden. Auf diese Weise wird aufgrund der Dämpfung der Plattformbewegungen auf den Wellen eine gleichmäßige Last zusammen mit einem hohen Wirkungsgrad für die Turbine erreicht. Schließlich fungieren die Reflektoren als wichtiges Element im Verankerungssystem der Plattform, da sie mittels einer Fenderanordnung aus einer oder mehreren senkrechten Verstrebungen über nahezu die gesamte Höhe des Pontons an den seitlichen Pontons der Plattform angebracht sind. Ein Fenderelement aus einem elastischen Material ist auf eine solche Weise um die Verstrebung herum angeordnet, dass der Wellenreflektor am Ponton befestigt ist. Der feste Wellenreflektor kann eine konstante Schwimmhöhe einhalten, ohne einen Austausch senkrechter Kräfte mit der Plattform zu verursachen, obwohl die Schwimmhöhe der Plattform variabel ist.
- Eine bevorzugte Ausführung der Anlage gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Vorrichtungen für die variable Positionierung der Wellenreflektoren vorgesehen sind.
- Diese Reflektoren lassen sich bewegen, indem der Zug in den Trossen beispielsweise durch Ändern des Zugs eines oder mehrerer Drahtseile, die von der Plattform zu den Verbindungstrossen führen, verändert wird. Gleichzeitig werden die Trossen gelockert, die verhindern, dass sich die Wellenreflektoren aufgrund der Wellenkräfte in der Gegenrichtung zur vorherrschenden Wellenrichtung an der Rückseite der Wellenreflektoren aufeinander zu bewegen.
- Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Plattform des Wellenkraftwerks gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Windkraftmaschinen des Typs aufgestellt werden, bei dem die Rotoren in einer sog. freien Gier-/Nick- Aufhängung aufgehängt sind. Das bedeutet, dass der Rotor relativ zum Turm eine Bewegungsfreiheit innerhalb bestimmter Grenzen hat. Die die Kraft umwandelnden Maschinenkomponenten wie Getriebe, Stromgenerator und/oder eine windkraftmaschinengetriebene Wasserpumpe mit Auslass zum Becken der Plattform könnten in den seitlichen Pontons untergebracht werden. Das bedeutet, dass das Gewicht der Windkraftmaschinengondel klein ist, so dass die auf die Turmspitze wirkenden statischen und dynamischen Kräfte niedrig sind. Da normalerweise nur ein geringer Unterschied zwischen der Windrichtung und der vorliegenden Wellenrichtung besteht und da sich die Anlage in der Weise bewegt, dass die Symmetrieachse der Anlage in einer Richtung zwischen der vorherrschenden Wind- und Wellenrichtung verläuft, besteht keine Notwendigkeit eines tatsächlichen Gierens der Gondel bzw. des Rotors der Windkraftmaschine.
- Die Rotorachse kann aufgrund der Kreiseleffekte die Bewegungen der Plattform nicht vollständig mitmachen. Deshalb muss zwischen den Rotorebenen und dem Turm ein großer Abstand vorgesehen werden. Ein geeigneter Windkraftmaschinentyp wäre eine Doppelblattwindkraftmaschine mit feststehenden aber flexiblen Blättern (d. h. Strömungsabriss geregelt), die den Propeller einer direkt gekoppelten Propellerpumpe antreiben, die ihrerseits das Meerwasser in das Becken fördert.
- Die Windkraftmaschine kann bei bestimmten Windgeschwindigkeiten mit variablen Drehzahlen arbeiten und einen hohen Wirkungsgrad erzielen. Bei Stürmen werden die Flügel in waagrechter Stellung arretiert, so dass trotz der relativ geringen Turmhöhe keine Gefahr einer direkten Beeinflussung durch die Wellen besteht. Die Anordnung der Windkraftmaschinen übt außerdem einen stabilisierenden Einfluss auf die Bewegungen der Anlage auf den Wellen aus.
- Windkraftmaschinen, die Meerwasser in das Becken fördern können, erzeugen einen kontinuierlicheren Wasserstrom zu den Maschinenkomponenten für die Stromerzeugung und bewirken dadurch aus eine bessere Nutzung der installierten Maschinenkomponenten. Es ist möglich, die von den Windkraftmaschinen in das Becken geförderte Menge Meerwasser zu variieren, indem der von den Windkraftmaschinen und den Elektrogeneratoren erzeugte Strom verteilt wird. Dadurch können die Schwankungen in der Wasserzufuhr aufgrund der Gruppierung der Wellen ausgeglichen werden. Die aufgrund der Anordnung von Windkraftmaschinen berechnete Erhöhung des Wirkungsgrades des Kraftwerks beträgt ca. ein Drittel.
- Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt, näher erläutert; es zeigen:
- Fig. 1 allgemein das Kraftwerk in der Draufsicht bzw. im Aufriss mit Windkraftmaschinen;
- Fig. 2 einen senkrechten Schnitt in der Symmetrieebene des Kraftwerks, Schnitt I-I in Fig. 1;
- Fig. 3 einen senkrechten Schnitt in der Nähe der Plattformmitte unmittelbar an der Turbine/am Generator.
- Die Plattform ist in ihrer höchsten Schwimmstellung dargestellt.
- Fig. 4 einen senkrechten Schnitt in der Nähe der Plattformmitte. Die Plattform ist in ihrer mittleren Schwimmstellung dargestellt.
- Fig. 5 einen senkrechten Schnitt durch einen Wellenreflektor, Schnitt II-II in Fig. 1;
- Fig. 6 einen senkrechten Schnitt durch einen Wellenreflektor, Schnitt III-III in Fig. 1;
- Fig. 7 einen Schnitt (Draufsicht) durch die Plattform neben einem seitlichen Ponton;
- Fig. 8 einen senkrechten Schnitt durch einen seitlichen Ponton; Schnitt IV-IV in Fig. 7;
- Fig. 9 allgemein das Kraftwerk in der Draufsicht bzw. im Aufriss ohne Windkraftmaschinen mit angedeutetem Wellenreflexionsmuster; und
- Fig. 10 allgemein das Kraftwerk in der Draufsicht bzw. im Aufriss und in drei räumlich geneigten Ansichten mit Windkraftmaschinen.
- Fig. 1 zeigt die Anlage gemäß der Erfindung allgemein. Fig. 1A ist eine Draufsicht der Anlage und Fig. 1B ist eine direkte Ansicht der Anlage von vorne. Bei diesem Beispiel ist die Anlage mit zwei Windkraftmaschinen (11) ausgeführt. Der zentrale Teil des Wellenkraftwerks ist eine schwimmende Plattform, die hauptsächlich aus Beton besteht und mit 1 gekennzeichnet ist. Die Plattform und die Wellenreflektoren sind mit einem schwimmenden Verankerungsponton (3) verbunden. Der Verankerungsponton ist ein geschlossener Körper, der möglichst aus Stahl bestehen sollte, mit einem schwimmfähigen Material gefüllt und daher unsinkbar ist. Der Verankerungsponton ist mit einem oder mehreren Ankerblöcken (4) mittels Ketten (5) oder Trossen verankert. Der Ankerblock ist eine Betonkonstruktion, die unter allen Witterungsbedingungen entweder durch ein hohes Nettogewicht oder durch Einrammen am Meeresboden verankert ist. Der Anker kann auch als Sauganker ausgeführt werden, was u. a. den Vorteil hat, dass das Kraftwerk auf einfache Weise zu einer anderen Verankerungsstelle bewegt werden, falls dies erforderlich wird.
- Die Oberseite des Ankerblocks (4) kann sich um eine senkrechte Achse frei drehen, was bedeutet, dass sich das Wellenkraftwerk entsprechend den vorherrschenden Wellenrichtungen selbst einstellt. Ist die Anlage mit Rohren oder Leitungen (12) mit anderen Installationen oder der Küste verbunden, entspricht diese der Darstellung in Fig. 1 oder 2. Die Rohre/Leitungen (12) führen von der Plattform (1) zum Verankerungsponton (3) und von dort mittels der Ankerkette (5) zur Oberseite des Ankerblocks. Weitere Rohr-/Leitungsverbindungen verlaufen durch ein umlaufendes Glied durch den Ankerblock zum Meeresboden, wo das Rohr bzw. die Leitung (12) unter dem Meeresboden geschützt ist. Der Verankerungsponton könnte auch an mehreren Ankerblöcken befestigt sein. In diesem Fall wäre das umlaufende Glied am Verankerungsponton angeordnet, von wo aus die Rohr-/Leitungsverbindungen senkrecht zum Meeresboden geführt werden.
- Fig. 2 zeigt, dass das Verankerungssystem eine gewisse begrenzte Bewegungsfreiheit der Plattform vom Ankerblock weg zulässt. Der Grund hierfür ist, dass der Verankerungsponton (3) tiefer ins Wasser gezogen wird. Diese Anordnung verbessert die Elastizität des Verankerungssystems in hohem Maße, wodurch wiederum die maximale Dehnungsbeanspruchung auf das Verankerungssystem insgesamt deutlich verringert wird.
- Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt ist die Plattform (1) mit einer Rampe (13) ausgeführt, über die Wellen in ein seichtes Becken (14) geführt werden. Das Becken hat jedoch ein großes Volumen, da es von der Rampe (13), einer senkrechten Wand in der Nähe der Rampenrückseite und zwei senkrechten Wänden an den seitlichen Pontons (18) der Plattform umschlossen ist. Das Volumen des Beckens entspricht den Wellenbedingungen am Verankerungsort, so dass das Becken meistens zur Aufnahme des gesamten Wellenflusses hinreichend groß ist, ohne jemals vollständig geleert zu werden. Aus dem Becken (14) wird der Wasserfluss zurück ins Meer geleitet, beispielsweise durch herkömmliche Turbinen des Kaplan-Typs. Die Turbinen sind beispielsweise in der Lage, normale Asynchronstromgeneratoren anzutreiben. Eine stabile Stromerzeugung des Kraftwerks wird erzielt, wenn eine größere Anzahl (z. B. 10) Turbinen, gekoppelt mit einer geeigneten Regelung des Betriebs dieser Turbinen verwendet wird, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Dies ist dadurch bedingt, dass der Wasserdruck über den Turbinen nur in kurzen Zeiträumen entsprechend der Wassertiefe des seichten Beckens (14) variieren kann, was einige wenige Wellenperioden bedeutet.
- Die konstante Befüllung des Beckens (14) unter verschiedenen Witterungsbedingungen wird durch Variieren der Schwimmhöhe der Plattform entsprechend den jeweiligen Wellenhöhen erreicht. Bei Wellenhöhen gleich dem oder größer als der Auslegungswert liegt die Plattform und damit das Becken (14) auf dem höchsten Niveau wie in Fig. 3 dargestellt. Bei niedrigeren Wellenhöhen liegt die Plattform tiefer, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. Es ist möglich, die Plattform so weit abzusenken, dass auch Wellen mit einer Höhe von nur ca. 0,5 m zur Stromproduktion genutzt werden können.
- Wie Fig. 3 und 4 zeigen, treffen die Wellenkämme sämtlicher Wellenhöhen bis zur Auslegungshöhe relativ hoch auf die Rampe (13) auf, d. h. in einem Bereich, in dem sich das schwimmfähige Material (21) unter der Rampe befindet. Die Neigung der Rampe ist hier so gering, dass nur eine unerhebliche Reflexion der Wellen erfolgt. Die Front der Anlage ist auf eine solche Weise geformt, dass sie die Umwandlung der kinetischen Energie der Wellen in potentielle Energie bei geringen Energieverlusten gestattet, da ein Brechen an der Rampe und Reibung gegen diese auf ein Minimum beschränkt bleiben. Da die Welle bei Erreichen einer bestimmten Wassertiefe bricht, bewirkt die optimierte Krümmung des unteren Teils der Rampe, dass die auf die Plattform auflaufenden Wellen zunächst auf eine sehr steile Neigung treffen und deshalb nur schwach brechen, bevor sie auf den oberen Teil der Rampe auftreffen. Dies ist aus Fig. 3 und 4 ersichtlich.
- Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Rampe aus Beton hergestellt und besteht aus 19 identischen Schalen, die bei einer Querschnittsanalyse die Form einer Ellipse haben. Die Betonelemente werden durch Stahlkabel zusammengehalten und an den bereits installierten Teilen befestigt. Es wird ein qualitativ hochwertiger Beton verwendet, so dass die erwartete Lebensdauer mindestens 50 Jahre ist und keine erheblichen Wartungskosten eintreten.
- Die Form eines Wellenreflektors (2) ist im Hintergrund der Fig. 3 und 4 angedeutet. Er schwimmt in konstanter Höhe über dem mittleren Meeresspiegel, die in den beiden Figuren mit einem "H" gekennzeichnet ist. Die Schwimmhöhe der Plattform ist variabel, da die Hohlräume (15) als Ballasttanks fungieren und durch Löcher in den Bodenplatten (19) entleert werden. Die Figuren zeigen nur wenige Löcher, die Bodenplatten sind jedoch aus Festigkeits- und Gewichtsgründen mit einer großen Anzahl Löcher ausgeführt. Bautechnisch werden sie deshalb als offenes Rippendeck mit Querrippen oder als Lochblech mit eng benachbarten Löchern bezeichnet.
- Das Bodenblech ist im vorderen Teil, d. h. im Bereich unter der Rampe, mit besonders vielen Löchern versehen. Dies resultiert darin, dass der mit dem Auflaufen einer Welle an der Plattform unter der Bodenplatte zunehmende Druck eine relativ geringe Hubkraft am vorderen Teil der Plattform verursacht, da der Druck abgebaut wird, wenn Wasser durch die Löcher in den Bodenplatten der Ballasttanks gepresst wird. Die Lochung der Bodenplatten führt deshalb zu einer erheblichen Verringerung der vertikalen Last auf die Plattform, was wiederum in reduzierten Bewegungen der Plattform auf dem Meer zur Folge hat. Bezugszeichen 16 kennzeichnet eines vollständigen Hohlraum über die volle Erstreckung der Rampe. Bezugszeichen 17 ist eines der 9 Querschotten aus Beton der Ausführungsform und Bezugszeichen 20 ist eine in Längsrichtung dargestellte Betonrippe. Die Rippen werden an die Betonschotten gegossen und Rippen und Schotten werden auf den Bodenplatten vergossen. Das Ergebnis ist ein Bauwerk hoher Festigkeit und Steifigkeit, und die Unterteilung der Ballasttanks in kleinere Kammern verringert die Bewegung des Ballastwassers und ermöglicht so ein stabileres Schwimmen der Plattform.
- Das schwimmfähige Material (21) kann beispielsweise Polystyrolschaum sein, der auf die tragenden Teile der Plattform keinen Stützeffekt ausübt, oder poröser Leichtbeton, der außerdem mit dem Boden des Beckens (14) bautechnisch zusammenwirken kann.
- Die Schwimmhöhe wird durch Ändern des Luftdrucks in den Ballasttanks so variiert, dass der Druck sein Maximum hat, wenn die Schwimmhöhe (und damit die von den Wellen rührenden Kräfte) hoch ist. Es liegt auf der Hand, dass die Leerung der Ballasttanks mittels Druckluft anstelle des herkömmlichen Wasserpumpens eine deutliche Verringerung der Beanspruchung der Teile des Bauwerks, die den Wellen am stärksten ausgesetzt sind, wie die Rampe (13) und der Boden des Beckens (14), zur Folge hat.
- Fig. 4 zeigt zwei große Löcher in der Wand zwischen dem seitlichen Ponton (18) und dem Becken (14). Diese Löcher werden nur dann vorgesehen, wenn Windkraftmaschinen auf den Pontons installiert werden, da sie die Auslässe der Wind getriebenen Propellerpumpen sind, die Wasser in das Becken fördern und dadurch die Wirkung der Turbinen des Kraftwerks verstärken.
- Fig. 5 und 6 zeigen einen Querschnitt durch einen Wellenreflektor. Beide Wellenreflektoren sind mit "2" gekennzeichnet, da sie identisch und in der Draufsicht spiegelbildlich zueinander sind. Die Wellenreflektoren könnten aus verschiedenen Materialien bestehen, sind jedoch im Beispiel im Wesentlichen aus Stahl und von einer solchen Größe, dass sie in den Docks der meisten Werften hergestellt werden können. In einem Dock mit normalen Proportionen können mehrere Reflektoren gleichzeitig gebaut werden.
- Der Wellenreflektor ist eine geschlossene Konstruktion, die aus gleichmäßigen Stahlplatten (23) des gleichen Stahltyps wie er im Schiffsbau verwendet wird, geschweißt wird. Der Wellenreflektor hat überall die gleiche Breite, die in den Figuren mit "B" gekennzeichnet ist, während die Höhe über der Wasserlinie von der zu den Wellen weisenden Seite, die mit "axH" gekennzeichnet ist, zur Höhe "H" am gegenüber liegenden Ende glatt ansteigend ausgeführt ist. Die wichtigsten Teile der Konstruktion sind über die gesamte Länge des Wellenreflektors identisch, wodurch eine rationelle Herstellung unterstützt wird. Stahlschottträger sind in regelmäßigen Abständen im Hohlraum (28) angeordnet, in dem Zugangsöffnungen zur Kontrolle und Wartung der innen liegenden Teile sichtbar sind.
- Die Seite, von der die Wellen reflektiert werden, verläuft vom Abschnitt unter der Wasserlinie bis zur Spitze senkrecht, während die Rückseite nur von etwas unter der Wasserlinie bis zum Übergang in eine geneigte Fläche von der Spitze des Wellenreflektors senkrecht ist. Diese Geometrie gewährleistet dem Querschnitt gute Steifigkeits- /Festigkeitseigenschaften und die Neigung mindert den Einfluss eventueller von hinten auf den Wellenreflektor auftreffender Wellen.
- Die Kielplatte (25) verleiht dem Wellenreflektor eine hohe Stabilität, wenn er sich durch Hinzufügen großer hydrodynamischer Wassermassen zu den Wellenreflektoren in seitlicher Richtung bewegt. Die Kielplatte wird durch quer verlaufende Stahlrippen (24) verstärkt, die am inneren Stahlschott anliegen. Auf diese Weise lässt sich auch eine höhere Stabilität gegen Bewegungen in Längsrichtung durch eine hinzugefügte hydrodynamische Masse erzielen.
- Der Wellenreflektor wird mit Ballast variabler Menge versehen wie aus dem Querschnitt zu ersehen ist. Der Ballast kann beispielsweise Beton sein. Der Wellenreflektor gewinnt eine höhere Stabilität gegen Rollen auf den Wellen, da er bei Blickrichtung aus der waagrechten Ebene gekrümmt ist(Fig. 1 und 9). Bei der bevorzugten Ausführungsform wird eine konstante Krümmung der Wellenreflektoren verwendet, die natürlich gewisse produktionstechnische Vorteile mit sich bringt.
- Alternativ können die Wellenreflektoren die Form von Parabeln einer solchen Art und Anordnung haben, dass die reflektierten Wellen im Prinzip in der Nähe der Mitte und an der Oberseite der Rampe fokussiert werden, wodurch sich die reflektierten Wellen nicht gegenseitig schneiden. Ein auf diese Weise konzipierter Wellenreflektor ähnelt dem dargestellten kreisförmigen Wellenreflektor, mit der Ausnahme des parabelförmigen Wellenreflektors, der an der Spitze eine engere und nahe der Plattform eine weitere Krümmung hat. Das bedeutet, dass der parabelförmige Wellenreflektor gegenüber dem kreisförmigen gewissen Vorteile hinsichtlich der Festigkeit hat.
- Die Wellenreflektoren werden mit Einrichtungen zum Sichern einer Fenderanordnung (7) bereitgestellt wie in Fig. 7 und 8 dargestellt. Die Fenderanordnung wird auf dem seitlichen Ponton der Plattform montiert. Die Wellenreflektoren sind außerdem mittels Quertrossen verankert, die die beiden Wellenreflektoren verbinden. Schließlich sind die Wellenreflektoren mit Trossen am Verankerungsponton (Fig. 1A) gesichert. Der Wellenreflektor der bevorzugten Ausführungsform hat einen Arm (8), der außen am Reflektor in der Nähe der Fenderanordnung montiert ist. Der Arm ist mit zwei Trossen mit einer motorgetriebenen Winde verbunden, die ihrerseits auf dem seitlichen Ponton (18) der Plattform angeordnet ist. Diese Winden stellen sicher, dass sie sich im Falle von Querwellen, die von hinten auf den Wellenreflektor auftreffen, nicht gegeneinander bewegen. Gleichzeitig stellen die Winden sicher, dass die Quertrossen zwischen den Wellenreflektoren ständig gespannt gehalten werden, was in einer Maximierung des Zugs der Trossen resultiert, wodurch die Wirkung des Wellenreflektors wesentlich verstärkt wird.
- Der Zug der Verbindungstrossen (6) kann mittels einer zusätzlichen Winde geändert werden, durch die der Wellenreflektor um die Fenderanordnung gedreht wird, während der Zug in den Trossen (9) gleichzeitig geändert wird.
- Durch die Verwendung der zusätzlichen Winde ist es möglich, den Wellenreflektor in einem solchen Ausmaß zu drehen, dass die zu den Wellen weisende Öffnung wesentlich kleiner wird als die volle Öffnung. Nach der maximalen Drehung des Wellenreflektors nimmt er die in der Figur strichpunktiert dargestellte Stellung ein.
- Die Fenderanordnung besteht aus einem oder mehreren rohrförmigen Fenderelementen, die am Wellenreflektor angebaut sind. Das Fenderelement besteht aus einem elastischen Material und ist eine Version des bekannten normalen Gummischlauchfenders. Der seitliche Ponton (18) der Plattform kann mit einer senkrechten Stahlstrebe ausgeführt sein, die durch das Fenderelement geführt wird und nahezu die gesamte Höhe des Pontons einnimmt, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Die Schwimmhöhe der Plattform kann auf diese Weise frei variiert werden, ohne die Wellenreflektoren zu beeinflussen.
- Fig. 9 zeigt einen Aufriss der Front des Wellenkraftwerks, das dem von Fig. 1B identisch ist. Der einzige Unterschied von Fig. 9 besteht im Fehlen der Windkraftmaschinen auf der Plattform. Eine Draufsicht ist oberhalb des Aufrisses der Front dargestellt, in der jedoch die Darstellung des gesamten Verankerungssystems weggelassen worden ist, um das Muster der Wellenreflexion deutlicher zeigen zu können. Die Linien (30) markieren die Kämme idealisierter stehender Wellen, die in Idealrichtung parallel zur Symmetrieachse der Anlage gegen die Anlage laufen. Die gestrichelten Linien sind Radien von einem Punkt (33) zu einem Wellenreflektor (2), dessen Seiten einen Abschnitt eines Kreis mit dem Mittelpunkt (33) bilden. Die Pfeile (32) geben die Richtung an, in der sich die Wellen bewegen. Die Pfeilspitzen zeigen, wo die Wellenkämme in einem bestimmten Zeitpunkt auf den Wellenreflektor treffen und wo später die selben Wellenkämme nach einem bzw. zwei Drittel der Wellenperiode auftreffen.
- Im Falle einer idealen Reflexion ergibt sich die Richtung der reflektierten Welle durch Spiegeln der Eingangsrichtung im jeweiligen Kreisradius, da Eingangs- und Ausgangswinkel identisch sind. Die Bewegungsrichtung der reflektierten Wellen ist mit den Linien 32 gekennzeichnet. Die Pfeilspitzen zeigen, wo die reflektierten Wellen die Front der Plattformrampe erreichen. Die reflektierten Kämme (32) sind am rechten Wellenreflektor am deutlichsten zu erkennen. Der gerade an der Rampe angekommene Kamm wird von einem reflektierten Kamm einer früheren Welle geschnitten, die die Rampe gerade erreicht hat. Der Schnittpunkt ist mit einem Kreis markiert.
- Das Wellenreflexionsmuster zeigt, dass ein Wellenreflektor mit einer konstanten Krümmung das gegenseitige Schneiden der reflektierten Welle verursacht. Auf diese Weise entstehen örtliche Wellenkämme, die wesentlich höher sind als die ungestörten Wellen. In Wirklichkeit wird jedoch die reflektierte Energie durch nicht lineare Wechselwirkungen zwischen ankommenden und reflektierten Wellen abgeführt. Außerdem bewirkt der sog. Mach-Effekt eine größere Wellenhöhe der entlang dem Wellenreflektor wandernden Wellen. Dessen ungeachtet vermittelt das Reflexionsmuster einen guten Eindruck davon, wie sich die Wellen bewegen. Des Weiteren versteht es sich, dass keine der reflektierten Wellen die Symmetrieachse der Anlage schneiden kann. Auf diese Weise wird eine Wechselwirkung zwischen von den beiden Wellenreflektoren reflektierten Wellen vermieden, was in einer niedrigeren Beanspruchung der Plattformfront resultiert.
- Die Abmessungen des Wellenkraftwerks der bevorzugten Ausführungsform werden proportional zu den dargestellten vorherrschenden Wellenlängen in der Weise gewählt, dass ständig direkte oder reflektierte Wellenkämme auf die Rampe laufen. Die ungestörten Wellen treffen zuerst auf die Mitte der Rampe, während die reflektierten Wellen in der Nähe der seitlichen Pontons auf die Rampe auftreffen und von hier schräg auf die Rampe zur Mitte der Anlage auflaufen. Ein ständiger Meerwasserstrom in das Becken wird aufgrund der gekrümmten Form der Rampe und der Wellenreflektoren erzielt. Dabei ist die Stabilität der Plattform bei Rollen/Nicken höher als bei Lastkähnen, Pontonbrücken und dgl., die quer über den Wellen liegen und die gleiche Breite wie die Plattform haben. Ein hohes Maß an Stabilität der Plattform erbringt auch einen proportional hohen Wirkungsgrad bei der Nutzung der Wellenenergie. Dies ist der Grund dafür, warum die Proportionen der Anlage an die lokale Wellenbeschaffenheit angepasst werden müssen. Die bevorzugte Ausführungsform geht von einer Öffnungsbreite von ca. 160 m zwischen den Wellenreflektoren und einer maximalen Wasserdruckhöhe für die Turbinen von ca. 4 m aus. Ein derartiges Kraftwerk entspricht der im dänischen Teil der Nordsee herrschenden Wellenbeschaffenheit.
- Fig. 10 zeigt das gesamte Kraftwerk und Windkraftmaschinen. Bei dem hier dargestellten Typ Windkraftmaschine sind die Flügel vor dem Turm angeordnet, es kann sich aber auch um einen Rückenwindtyp handeln, d. h. um einen Typ mit selbststabilisierendem Rotor hinter dem Turm bei Betrachtung in Windrichtung. Bei einer Windkraftmaschine des Rückenwindtyps ist die Rotorebene weiter hinten auf der Rampe der Plattform plaziert, so dass die Gefahr von Sprühwasser auf den Flügeln verringert wird.
- In den räumlichen Zeichnungen sind sämtliche Konstruktionslinien sichtbar, d. h. die "verdeckten" Linien wurden nicht entfernt.
Claims (9)
1. Anlage zur Nutzung von Wind-/Wellenenergie auf hoher See,
bestehend aus einer schwimmenden, sich zur Wellenrichtung hin
selbsteinstellenden Plattform (1), die mittels Trossen mit
einem schwimmenden Verankerungsponton (3) verbunden ist, durch
den gegebenenfalls eine Rohrleitung oder eine Stromleitung
geführt werden kann und der seinerseits an einem oder mehreren
Ankerblöcken (4) auf dem Meeresboden fest verankert ist, und
zwei schwimmenden und mit der Plattform verbundenen
eigengespiegelten Wellenreflektoren (2) zur Ablenkung und
Fokussierung der Wellen gegen eine Rampe (13), auf die Wellen
auflaufen und in ein Becken (14) überlaufen, das eine gegenüber dem
mittleren Meeresspiegel veränderliche Wasserhöhe hat und aus
dem das Wasser durch Rohre, in denen Energie wandelnde
Maschinen (10) installiert sind, wieder zurück ins Meer geleitet
wird,
gekennzeichnet durch eine Rampe (13), die eine doppelt
gekrümmte Oberseite mit der Eigenschaft hat, dass alle
Schnittlinien, die durch Schneiden der Oberseite der Rampe mit
horizontalen Ebenen entstehen, eine der See zugewandte konvexe
Form haben, und dass alle Schnittlinien, die durch Schneiden
der Rampe mit vertikalen, durch den Verankerungsponton (3)
gehenden Ebenen entstehen, nach unten ausgehöhlt sind.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
horizontalen Schnittlinien der Rampe (13) und/oder die
Schnittlinien größten Gefälles auf der Rampe Teil einer
konischen Schnittlinie sind.
3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Rampe (13) aus einer verhältnismäßig großen Anzahl völlig
gleicher, miteinander verbundener Sektionen aufgebaut ist, von
denen jede mit derselben Oberflächenkrümmung ausgebildet ist.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Ballasttanks (15) durch Schotten (17) und Rippen (20) in
Zollen unterteilt sind, und dadurch, dass die Bodenplatten
gelocht sind, wobei die Schwimmhöhe der Plattform und die
Steigung der Rampe (13) durch Änderung des Luftdruckes in den
Ballasttanks reguliert werden können, was gleichzeitig auch die
Kräfte vermindert, die auf die Rampe (13) und anderen Teile
der Plattform aufgrund sowohl einer erhöhten Wellenhöhe aus
auch erhöhter innerer Spannungen in der Konstruktion wirken.
5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Ankerblock (4) und/oder der Verankerungsponton (3) mit
Detektoren für die Erfassung von Höhe, Häufigkeit und
Geschwindigkeit der anlaufenden Wellen und ebenfalls mit einer
entsprechenden Automatisierung der Einregulierung des Luftdruckes in
den Ballasttanks (15) und der Anzahl und/oder der Leistung der
Energieumwandlungsmaschinen, die auf der Plattform in Betrieb
sind, ausgestattet sind, mit der die Leistung der Anlage in
Abhängigkeit der aktuellen Wellenbeschaffenheit optimiert
werden kann.
6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
beiden eigengespiegelten Wellenreflektoren (2) zur Ablenkung
und Fokussierung der Wellen, jeweils als ein schwimmender,
steifer, gekrümmter und sich dadurch selbststabilisierender
Schwimmkörper mit im Verhältnis zur Breite und Höhe großer
Länge ausgebildet sind, dass jeder Wellenreflektor in einer
horizontalen Querschnittsebene ganz oder abschnittsweise Teil
eines konischen Abschnitts ist und dass die Front des
Wellenreflektors vertikal ausgerichtet ist und eine zunehmend
steigende Höhe über der Wasserlinie zur Plattform (1) hin hat.
7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Seitenschwimmkörper (18) auf der Seite der auflaufenden Wellen
mit einer Fenderanordnung versehen sind, die aus einem oder
mehreren vertikalen Streben über fast die ganze Höhe des
Schwimmkörpers (7) besteht, um die ein Fenderelement aus einem
elastischen Material in einer Weise angebracht ist, dass der
Wellenreflektor (2) in konstantem Abstand zum Ponton gehalten
werden kann, ohne, ungeachtet der Schwimmhöhe der Plattform,
Anlass zur Ausübung vertikaler Kräfte auf die Plattform zu
geben.
8. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Plattform (1) mit Vorrichtungen für die Positionierung der
Wellenreflektoren (1) ausgestattet ist, welche durch
Veränderung der Zugkraft der die Wellenreflektoren verbindenden
Trossen (6) erzielt wird, indem die Trossen (9) gleichzeitig
geholt oder gefiert werden, und dass durch Vorsehen von
Abweisarmen (8) auf den Wellenreflektoren verhindert wird, dass sich
die Wellenreflektoren als Folge von Kräften, die auf die
Rückseite der Wellenreflektoren durch sich in anderer Richtung als
in der vorherrschenden Wellenrichtung bewegende Wellen, wirken
gegeneinander bewegen.
9. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf
den Seitenschwimmkörpern (18) zwei Windmühlen (11) eines Typs
mit kardanisch, d. h. mit freier Gier/Nickbeweglichkeit,
aufgehängtem Rotor angeordnet sind, um dadurch dem Rotor innerhalb
gewisser Grenzen eine freie Bewegungsmöglichkeit gegenüber dem
Windmühlenturm zu geben.
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