EP2731862A1 - Anordnung von schwimmplattformen - Google Patents

Anordnung von schwimmplattformen

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Publication number
EP2731862A1
EP2731862A1 EP12748381.6A EP12748381A EP2731862A1 EP 2731862 A1 EP2731862 A1 EP 2731862A1 EP 12748381 A EP12748381 A EP 12748381A EP 2731862 A1 EP2731862 A1 EP 2731862A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
platforms
arrangement
central platform
platform
floating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12748381.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Haider
Christian DIENDORFER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technische Universitaet Wien
Original Assignee
Technische Universitaet Wien
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universitaet Wien filed Critical Technische Universitaet Wien
Publication of EP2731862A1 publication Critical patent/EP2731862A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/42—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
    • F24S30/422—Vertical axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
    • B63B21/50—Anchoring arrangements or methods for special vessels, e.g. for floating drilling platforms or dredgers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
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    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
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    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
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    • B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
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    • B63B2035/4433—Floating structures carrying electric power plants
    • B63B2035/4453—Floating structures carrying electric power plants for converting solar energy into electric energy
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking

Definitions

  • the invention relates to an arrangement of swimming platforms, in particular for plants for the production of solar energy.
  • both WO 2009/001225 A2 and the Austrian patent application AT 509.639 A1 of Heliovis published after the priority date of the present application preferably describe circular floating platforms with flexible covers, each defining a cavity which can be pressurized by means of a compressor to create the necessary buoyancy.
  • the platforms are rotatable as a whole to align them with the position of the sun.
  • rotation by means of wheels is brought about in a ring surrounding the platform, for which purpose the platform must float in a circular basin.
  • AT 509.639 A1 engines are used with ship propellers for rotation of the local platform.
  • an upper part of the central platform referred to as a "rotary body”
  • the solar panels supporting outer platforms each include a float that is alternately fillable with water or air, thereby allowing the platforms to tilt about a horizontal axis to align them with the position of the sun.
  • none of the prior art systems describe a platform arrangement in which the outer platforms supporting solar panels can be moved independently of the central platform. Against this background, the aim of the invention was the development of a platform system with which the abovementioned disadvantages can be eliminated.
  • This object is achieved by the present invention by providing an arrangement of floating platforms, comprising a) an anchored central platform and b) one or more outer platforms, each connected via at least one connecting element with the central platform, wherein one or more of the platforms by means of attached thereto Drive units are rotatable about a vertical axis, wherein the arrangement according to the invention is characterized in that are provided as drive units on the central platform and / or on outer platforms ship engines with screw drive.
  • one or more of the outer platforms are further pivotably mounted on the respective connecting element.
  • rotation is understood as meaning a rotation of a platform about its center of area and “pivoting" a rotation about an edge point, in each case, of course, about a vertical axis.
  • the outer platforms can now be moved independently of the central platform and sometimes also independently of one another, since the ship engines mounted on the respective platforms can be put into operation independently of the others.
  • the central platform does not necessarily have to be anchored to the water bottom in a rotationally fixed manner, all platforms can simultaneously be rotated about a vertical axis, which is the case with systems according to the prior art, as in US 2008/257398 A1 and DE 10 2006 019 753 A1 revealed, is not possible.
  • the central platform can be firmly anchored, so that in preferred embodiments, the outer platforms can be pivoted about a vertical axis passing through the connection point with the respective connecting element.
  • all platforms can be rotated at the same time and the outer platforms can also be swiveled. By both movements, so turning and pivoting, a tracking of the respective platforms can be done with the sun, which significantly increases the efficiency of a solar power plant carried thereon.
  • anchoring of the central platform to understand both a rotatable connection to the bottom of the water, eg seabed, such as by means of conventional anchor and anchor chains as well as a firm footing on the water bottom.
  • the central platform is anchored rotatably.
  • An essentially non-rotatable anchoring is also given by Vor-see several conventional anchor.
  • vertical axis herein is meant an axis substantially normal to the plane of the respective platform.
  • the outer platforms can be anchored, as long as this anchorage does not affect the pivotability.
  • conventional anchors with sufficiently long anchor chains can be used.
  • the central platform is rotatably anchored and one or more of the outer platforms are pivotally mounted on the respective connecting element.
  • the anchored central platform is rotatable about a, preferably substantially extending through the anchor point, vertical axis, and the outer platforms are rotatably connected to the respective connecting element.
  • the anchored central platform is rotatable about a, preferably substantially extending through the anchor point, vertical axis, and one or more of the outer platforms are pivotally mounted on the respective connecting element.
  • the vertical axis passes through different points.
  • the vertical axis extends substantially through the connection or bearing point of the outer platform with the respective connecting element.
  • the vertical axis passes substantially through the anchor point, which is not the anchor at the seabed, but the junction of the platform with the anchor chain meant.
  • connecting elements is not particularly limited, in view of a stable anchoring to the central platform and the power transmission when turning or pivoting should preferably be used against corrosion protected stable steel structures, which will be more apparent later in connection with the drawings.
  • Both the pivoting of the outer platforms and the rotation of the entire arrangement of floating platforms is carried out by means of one or more propeller motors with screw drive, which are attached to the respective platforms.
  • propeller motors with screw drive which are attached to the respective platforms.
  • Electric motors are preferred which can be operated with a portion of the solar energy obtained.
  • the power required for the movement can be distributed among several motors, and some motors can be used to move the respective platforms in one direction and others to move in the opposite direction.
  • Both the pivoting of the outer platforms and the rotation of the overall assembly preferably comprises a rotation of at least 180 °, more preferably at least 210 °, even more preferably at least 240 °, in particular at least 270 °. This allows for the geographical latitude and the season adapted use of the inventive arrangement as a carrier of a solar power plant.
  • the rotation of the overall arrangement may in preferred embodiments also include a rotation through 360 °, for which a corresponding mounting of the anchor chain on the central platform is required.
  • the respective connecting elements are non-rotatably connected to the central platform at at least two articulation points in order to optimally transmit the rotational force exerted by the marine engines and acting on the corresponding platform (s), i. either from the central platform to the outer platforms or vice versa, preferably vice versa.
  • the Connecting elements preferably in sliding connection with a linkage of the central platform and are thus height adjustable connected to the central platform to compensate for differences in height due to tides or sea state. Again, this is not possible according to the state of the art according to US 2008/257398 A1 and DE 10 2006 019 753 A1.
  • the construction, the dimensions and the shape of the platforms of the arrangement according to the invention are not particularly limited.
  • a lightweight construction is chosen for the outer platforms, e.g. using inflatable buoyancy or floats as well as pneumatic concentrators.
  • the central platform, on which, when used for off-shore solar power plants, preferably the heavier parts of the power plant, ie generators, turbines or the like are stored, is preferably realized in conventional construction of offshore oil or gas platforms.
  • the dimensions also depend on the number of outer platforms. For example, with a given area of solar collectors, these can be distributed over a few larger or several smaller platforms. In particular, the manufacturing and operating costs will be the determining parameters.
  • the dimensions of the central platform and the outer platforms may, for example, be between a few meters and several hundred meters. In addition, the dimensions of the central platform and the outer platforms must be matched to each other and to the shape and length of the fasteners.
  • the cross-sectional shape of the platforms is not particularly limited, but preferably, in terms of stability against drift, round or in terms of cheap manufacturing, substantially square platforms are chosen. Furthermore, it is not particularly limited at which points of the respective platform or the associated ship engines is / are attached.
  • a substantially square shape of the outer platforms it is preferable to include at least one connecting element to the central platform at a corner of the square and at least one motor at the connecting element to provide the diagonally opposite corner, which, depending on the embodiment, both the rotation of the overall system and the pivoting of the individual platform can favor.
  • the invention relates to the above-described use of the inventive arrangement of floating platforms according to the first aspect for supporting a solar energy recovery plant, wherein in preferred embodiments the entire sun tracking assembly is rotated and / or the outer platforms be pivoted.
  • Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of the inventive arrangement of floating platforms with three outer platforms.
  • Fig. 2 is a schematic representation of another embodiment of the inventive arrangement of floating platforms with four outer platforms.
  • Fig. 3 is a schematic representation of the articulation of a connecting element on the central platform.
  • FIG. 4 is a detail enlargement of a detail of FIG. 3.
  • FIG. 1 a preferred embodiment of the inventive arrangement of floating platforms with three outer platforms 2, which are connected via respective connecting elements 3 with a central platform 1, is shown.
  • the outer platforms 2 are pivotable about the bearing point on the respective connecting element 3.
  • the central platform is assumed anchored in this embodiment as rotationally fixed.
  • the arrows each symbolize the position of carried on the outer platforms solar panels with respect to the direction.
  • Fig. 1 a the position of the outer platforms in the morning is shown schematically. The arrangement is in such a position that the solar panels are oriented to the east.
  • tracking the outer platforms 2 by means of (not shown) marine engines, so that the solar panels at noon to the south, as shown in Fig. 1 b, and in the evening facing west, see Fig. 1 c.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the invention with four outer platforms 2, in turn connected via respective connecting elements 3 to a central platform 1.
  • the outer platforms 2 are rotatably connected to the connecting elements 3, that is not pivotable.
  • the central platform 1 and thus the entire arrangement is rotatable about a vertical axis running through the central platform 1, as indicated by the curved arrow at the top right. The tracking is done in this case by turning all platforms.
  • FIG. 3 is a schematic view of the rotationally fixed connection between the central platform 1 and a connecting element 3 with an outer platform 2. It can be seen that the connecting element 3 is a cross-linked element. stabilized framework, which is articulated a two points on the central platform 1.
  • the anchoring of the central platform can be seen, which is exemplified here by four schematically indicated anchor chains 4.
  • the anchor chains 4 are connected to a stationary vertical pin 6.
  • the central platform 1 can rotate as a result of a rotatable embodiment of the connection to the pin arranged in the axis of rotation and is thus rotatably anchored in this embodiment.
  • it is designed as a floating platform, as indicated by two pontoons 5.
  • the design of the central platform 1 can be seen in the form of a stable braced with bracing scaffolding.
  • FIG. 4 is a detail enlargement of FIG. 3, namely the articulation point of the connecting element 3 on the central platform, in which the two articulation points 3 'are marked.
  • the connecting element 3 and thus the outer platform 2 are in sliding connection with the central platform 1 and thus are height-adjustable connected thereto, since the connecting element 3, for example, in strong waves, along the linkage 1 'on - and can slide off.
  • a torque can be transmitted from the central platform to the outer platforms, or vice versa, via the ship engines mounted on the central platform or the outer platforms in every situation.
  • the arrangement of the present invention thus provides for the first time the possibility of several floating platforms - and preferably those who wear an off-shore solar power plant - coordinated and independently to move, in particular, so as to tracking of solar panels carried on it to be able to effect the position of the sun.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung von Schwimmplattformen, umfassend a) eine verankerte Zentralplattform (1) und b) eine oder mehrere äußere Plattformen (2), die jeweils über zumindest ein Verbindungselement (3) mit der Zentralplattform (1) verbunden sind, wobei eine oder mehrere der Plattformen (1, 2) mittels daran angebrachter Antriebseinheiten um eine vertikale Achse drehbar sind, mit dem Kennzeichen, dass als Antriebseinheiten an der Zentralplattform (1) und/oder an äußeren Plattformen (2) Schiffsmotoren mit Schraubenantrieb vorgesehen sind.

Description

Anordnung von Schwimmplattformen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung von Schwimmplattformen, insbesondere für Anlagen zur Gewinnung von Solarenergie.
Die Bedeutung der so genannten alternativen Energiegewinnung, insbesondere von Solarenergie, ist stetig im Steigen begriffen. Aufgrund des relativ hohen Platzbedarfs von Solarenergiekraftwerken ist man bestrebt, selbige auf Wasserflächen, vor allem auf die Ozeane zu verlagern ("Off-Shore-Solarkraftwerke"). Zu diesem Zweck wurden in letzter Zeit verschiedene schwimmende Plattformen entwickelt, um die entsprechenden Anlagen zu tragen. Aufgrund der einfachen und leichtgewichtigen Bauweise bei gleichzeitig hoher Belastbarkeit wurden zuletzt insbesondere Plattformen entwickelt, die von einem Luftpolster getragen werden. Zur Steigerung des Wirkungsgrads der darauf getragenen Solarkraftwerke ist es wesentlich, die Plattformen nach der Sonne ausrichten, d.h. nachführen, zu können.
So beschreiben sowohl die WO 2009/001225 A2 als auch die nach dem Prioritätstag der vorliegenden Anmeldung veröffentlichte österreichische Patentanmeldung AT 509.639 A1 von Heliovis vorzugsweise kreisrunde schwimmende Plattformen mit flexiblen Abdeckungen, die jeweils einen Hohlraum definieren, der mittels eines Kompressors unter einen Überdruck gesetzt werden kann, um den notwendigen Auftrieb zu erzeugen. Die Plattformen sind als Ganzes rotierbar, um sie der Position der Sonne entsprechend ausrichten zu können. In bevorzugten Ausführungsformen der WO 2009/001225 A2 wird die Rotation mittels Rädern in einem die Plattform umgeben- den Ring herbeigeführt, zu welchem Zweck die Plattform in einem kreisrunden Becken schwimmen muss. Gemäß AT 509.639 A1 werden Motoren mit Schiffsschrauben zur Rotation der dortigen Plattform eingesetzt.
In keiner dieser Literaturstellen wird jedoch beschrieben, wie ein Verbund solcher Plattformen, d.h. mehrere Schwimmplattformen, zur Nutzung von Solarenergie eingesetzt und nach der Sonne ausgerichtet werden kann, obwohl es aufgrund des hohen Platzbedarfs von Solarkraftwerken oftmals erforderlich ist, die für die Solaranlage er- forderlichen Gerätschaften auf mehr als eine Schwimmplattform zu verteilen, insbesondere mehrere Plattformen mit Sonnenkollektoren auszustatten, und so auf dem Meer oder auch anderen Gewässern schwimmend zu betreiben. Systeme mit mehreren, um eine Zentralplattform angeordneten, äußeren Plattformen werden in den Patentanmeldungen US 2008/257398 A1 und DE 10 2006 019 753 A1 beschrieben. In diesen Plattform Systemen sind jeweils die äußeren Plattformen um eine ortsfeste Basis herum rotierbar, wobei in beiden Fällen als Antriebseinheit ein zentraler, motorbetriebener Zahnkranz offenbart wird, der in entsprechende Gegen- stücke auf den äußeren Plattformen eingreift. Das heißt, die Drehung der äußeren Plattformen erfolgt mittels Übertragung eines Drehmoments von der zentralen auf die äußeren Plattformen, wobei die Zentralplattform entweder (zum Teil) ebenfalls in eine Rotationsbewegung versetzt werden kann (DE 10 2006 019 753 A1 ) oder auch nicht (US 2008/257398 A1 ). In beiden Fällen ist allerdings zwingend eine drehfeste Verankerung der zentralen Plattform am Boden (z.B. Meeresboden) erforderlich, da ansonsten gar kein Drehmoment nach außen übertragen werden könnte.
Dem diesbezüglich irreführenden Titel "Floating Solar Platform" zum Trotz beschreibt US 2008/257398 A1 ein System, das gar keine Schwimmplattformen umfasst, son- dern jeweils drei um eine Zentralplattform aus Beton herum angeordnete äußere Plattformen, die ihrerseits als Wasserbecken dienen, d.h. einen (seichten) Wasserkörper enthalten, auf dem leichtgewichtige Sonnenkollektoren aufschwimmen. Das System ist somit weder für einen Offshore-Einsatz konzipiert, noch wäre es dafür geeignet.
Im System aus DE 10 2006 019 753 A1 wird über den Zahnkranz ein als "Drehkörper" bezeichneter oberer Teil der zentralen Plattform in Rotation versetzt, was bewirkt, dass die damit fest verbundenen äußeren Plattformen sich mit diesem mitdrehen müssen. Die Sonnenkollektoren tragenden äußeren Plattformen umfassen dar- über hinaus jeweils einen Schwimmkörper, der wechselweise mit Wasser oder Luft befüllbar ist, wodurch ein Kippen der Plattformen um eine horizontale Achse ermöglicht wird, um diese nach dem Sonnenstand auszurichten. Keines der Systeme nach dem Stand der Technik beschreibt jedoch eine Plattformanordnung, bei der die äußeren, Sonnenkollektoren tragenden Plattformen unabhängig von der Zentralplattform bewegt werden können. Ziel der Erfindung war vor diesem Hintergrund die Entwicklung eines Plattformsystems, mit dem die oben erwähnten Nachteile behoben werden können.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Dieses Ziel erreicht die vorliegende Erfindung durch Bereitstellung einer Anordnung von Schwimmplattformen, umfassend a) eine verankerte Zentralplattform und b) eine oder mehrere äußere Plattformen, die jeweils über zumindest ein Verbindungselement mit der Zentral plattform verbunden sind, wobei eine oder mehrere der Plattformen mittels daran angebrachter Antriebseinheiten um eine vertikale Achse drehbar sind, wobei die erfindungsgemäße Anordnung dadurch gekennzeichnet ist, dass als Antriebseinheiten an der Zentralplattform und/oder an äußeren Plattformen Schiffsmotoren mit Schraubenantrieb vorgesehen sind.
In bevorzugten Ausführungsformen sind weiters eine oder mehrere der äußeren Plattformen am jeweiligen Verbindungselement verschwenkbar gelagert. Wobei hier- in unter "Drehen" eine Rotation einer Plattform um ihren Flächenmittelpunkt und unter "Verschwenken" eine Rotation um einen Randpunkt, jeweils natürlich um eine vertikale Achse, zu verstehen ist.
Mittels einer solchen erfindungsgemäßen Anordnung können nun die äußeren Platt- formen unabhängig von der Zentral plattform und mitunter auch unabhängig voneinander bewegt werden, da die an den jeweiligen Plattformen angebrachten Schiffsmotoren unabhängig von den übrigen in Betrieb genommen werden können.
Da die Zentralplattform am Gewässerboden nicht notwendigerweise drehfest veran- kert zu sein braucht, können beispielsweise alle Plattformen gleichzeitig um eine vertikale Achse gedreht werden, was mit Systemen nach dem Stand der Technik, wie in US 2008/257398 A1 und DE 10 2006 019 753 A1 offenbart, nicht möglich ist. Die Zentralplattform kann aber natürlich drehfest verankert sein, so dass in bevorzugten Ausführungsformen die äußeren Plattformen um eine durch den Verbindungspunkt mit dem jeweiligen Verbindungselement verlaufende vertikale Achse verschwenkt werden können. Oder es können auch sämtliche Plattformen gleichzeitig gedreht und die äußeren Plattformen zusätzlich verschwenkt werden. Durch beide Bewegungen, also Drehen und Verschwenken, kann eine Nachführung der jeweiligen Plattformen mit der Sonne erfolgen, was den Wirkungsgrad eines darauf getragenen Solarkraftwerks erheblich steigert. Dementsprechend sind hierin unter der "Verankerung" der Zentralplattform sowohl eine drehbare Verbindung mit dem Boden des Gewässers, z.B. Meeresboden, etwa mittels herkömmlicher Anker und Ankerketten als auch ein fester Stand auf dem Gewässerboden zu verstehen. In Letzterem Fall ist die Zentralplattform natürlich drehfest verankert. Eine im Wesentlichen drehfeste Verankerung ist aber auch durch Vor- sehen mehrerer herkömmlicher Anker gegeben.
Unter "vertikaler Achse" ist hierin eine auf die Ebene der jeweiligen Plattform im Wesentlichen normal stehende Achse zu verstehen. Weiters können auch die äußeren Plattformen verankert sein, solange diese Verankerung die Verschwenkbarkeit nicht beeinträchtigt. Dafür kommen beispielsweise wiederum herkömmliche Anker mit ausreichend langen Ankerketten in Frage.
Zur Realisierung der oben beschriebenen Bewegungsmodi wird gemäß vorliegender Erfindung demnach insbesondere unter folgenden Ausführungsformen unterschieden:
1 ) Die Zentralplattform ist drehfest verankert und eine oder mehrere der äußeren Plattformen sind am jeweiligen Verbindungselement verschwenkbar gelagert. 2) Die verankerte Zentralplattform ist um eine, vorzugsweise im Wesentlichen durch den Ankerpunkt verlaufende, vertikale Achse drehbar, und die äußeren Plattformen sind mit dem jeweiligen Verbindungselement drehfest verbunden. 3) Die verankerte Zentralplattform ist um eine, vorzugsweise im Wesentlichen durch den Ankerpunkt verlaufende, vertikale Achse drehbar, und eine oder mehrere der äußeren Plattformen sind am jeweiligen Verbindungselement verschwenkbar gelagert. Je nachdem, welche der Plattformen bewegt wird, verläuft die vertikale Achse durch unterschiedliche Punkte. Beim Verschwenken der äußeren Plattformen verläuft die vertikale Achse im Wesentlichen durch den Verbindungs- oder Lagerpunkt der äußeren Plattform mit dem jeweiligen Verbindungselement. Beim Drehen der verankerten Zentralplattform und damit der gesamten Anordnung verläuft die vertikale Achse im Wesentlichen durch den Ankerpunkt, womit nicht der Anker am Meeresboden, sondern die Verbindungsstelle der Plattform mit der Ankerkette gemeint ist.
Zum Verschwenken sind geeignete Verbindungen und Lager zwischen den Verbindungselementen und den äußeren Plattformen vorzusehen, wie sie dem Fachmann bekannt sind.
Das Material der Verbindungselemente ist zwar nicht speziell eingeschränkt, im Hinblick auf eine stabile Verankerung an der Zentralplattform und die Kraftübertragung beim Drehen bzw. Verschwenken sollten vorzugsweise gegen Korrosion geschützte stabile Stahlkonstruktionen eingesetzt werden, was später im Zusammenhang mit den Zeichnungen noch deutlicher wird.
Sowohl das Verschwenken der äußeren Plattformen als auch das Drehen der gesamten Anordnung von Schwimmplattformen erfolgt mittels eines oder mehrerer Schiffsmotoren mit Schraubenantrieb, die an den jeweiligen Plattformen angebracht sind. Im Hinblick auf die Verwendung der Plattformanordnung für Solarkraftwerke sind Elektromotoren bevorzugt, die mit einem Teil der gewonnenen Solarenergie betrieben werden können.
Vorzugsweise sind mehrere Schiffsmotoren pro Plattform vorgesehen. Dadurch kann die für die Bewegung erforderliche Leistung auf mehrere Motoren verteilt werden, und es können manche Motoren zur Bewegung der jeweiligen Plattformen in einer Richtung und andere zur Bewegung in die Gegenrichtung genutzt werden.
Weiters wird beim Drehen der Gesamtanordnung bevorzugt, dass die dazu erforder- liehe Kraft ausschließlich oder zumindest hauptsächlich von Schiffsmotoren an den äußeren Plattformen, aber jedenfalls nicht ausschließlich von Schiffsmotoren an der Zentralplattform bereitgestellt wird, da so das für die Drehung erforderliche Moment mit geringeren Kräften aufgebracht werden kann. Sowohl das Verschwenken der äußeren Plattformen als auch das Drehen der Gesamtanordnung umfasst vorzugsweise eine Drehung um zumindest 180°, noch bevorzugter um zumindest 210°, noch bevorzugter um zumindest 240°, insbesondere um zumindest 270°. Dies ermöglicht einen an die geografische Breite und die Jahreszeit angepasste Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung als Träger eines Solarkraftwerks. Die Drehung der Gesamtanordnung kann in bevorzugten Ausführungsformen auch eine Rotation um 360° umfassen, wofür eine entsprechende Lagerung der Ankerkette an der Zentralplattform erforderlich ist.
In weiteren bevorzugten Ausführungsformen sind die jeweiligen Verbindungselemen- te an zumindest zwei Anlenkungspunkten drehfest mit der Zentralplattform verbunden, um die von den Schiffsmotoren ausgeübte und auf die entsprechende(n) Plattformen) einwirkende Drehkraft optimal übertragen zu können, d.h. entweder von der Zentralplattform auf die äußeren Plattformen oder umgekehrt, vorzugsweise umgekehrt.
Speziell, aber nicht nur in Ausführungsformen, bei denen die Zentralplattform einen festen Stand auf dem Gewässer-, d.h. vor allem Meeresboden aufweist, stehen die Verbindungselemente vorzugsweise in gleitender Verbindung mit einem Gestänge der Zentralplattform und sind somit höhenverstellbar mit der Zentralplattform verbunden, um Höhenunterschiede aufgrund der Gezeiten oder des Seegangs ausgleichen zu können. Auch dies ist nach dem Stand der Technik gemäß US 2008/257398 A1 und DE 10 2006 019 753 A1 nicht möglich.
Die Bauweise, die Dimensionen und die Form der Plattformen der erfindungsgemäßen Anordnung sind nicht speziell eingeschränkt. Vorzugsweise wird für die äußeren Plattformen eine Leichtbauweise gewählt, z.B. unter Verwendung von aufblasbaren Auftriebs- oder Schwimmkörpern sowie von pneumatischen Konzentratoren. Die Zentralplattform, auf der bei Verwendung für Off-Shore-Solarkraftwerke vorzugsweise die schwereren Teile des Kraftwerks, also Generatoren, Turbinen oder dergleichen gelagert werden, wird vorzugsweise in konventioneller Bauweise von Offshore- Öl- oder -Gasplattformen realisiert.
Die Dimensionen hängen mitunter auch von der Anzahl an äußeren Plattformen ab. So kann etwa bei einer vorgegebenen Fläche an Sonnenkollektoren diese auf wenige größer dimensionierte oder mehrere kleinere Plattformen verteilt werden. Dabei werden vor allem die Herstellungs- und Betriebskosten die bestimmenden Parameter sein. Die Dimensionen der Zentralplattform sowie der äußeren Plattformen können beispielsweise zwischen einigen Metern und mehreren hundert Metern liegen. Darüber hinaus müssen die Dimensionen der Zentralplattform und der äußeren Plattformen aufeinander und auf die Form und Länge der Verbindungselemente abgestimmt werden.
Die Querschnittsform der Plattformen ist nicht speziell eingeschränkt, vorzugsweise werden allerdings im Hinblick auf die Stabilität gegen Drift runde oder im Hinblick auf günstige Fertigung im Wesentlichen quadratische Plattformen gewählt. Weiters ist nicht speziell eingeschränkt, an welchen Stellen der jeweiligen Plattform der oder die zugehörigen Schiffsmotoren angebracht ist/sind. Bei im Wesentlichen quadratischer Form der äußeren Plattformen wird beispielsweise bevorzugt, zumin- dest ein Verbindungselement zur Zentralplattform an einer Ecke des Quadrats und zumindest einen Motor an der dem Verbindungselement diagonal gegenüberliegenden Ecke vorzusehen, was, je nach Ausführungsform, sowohl die Drehung des Gesamtsystems als auch das Verschwenken der einzelnen Plattform begünstigen kann.
In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung die oben bereits beschriebene Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung von Schwimmplattformen gemäß dem ersten Aspekt zum Tragen einer Anlage zur Gewinnung von Solarenergie, wobei in bevorzugten Ausführungsformen die gesamte Anordnung zur Nachführung mit dem Sonnenstand gedreht wird und/oder die äußeren Plattformen verschwenkt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, die Folgendes zeigen: Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung von Schwimmplattformen mit drei äußeren Plattformen.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung von Schwimm Plattformen mit vier äußeren Plattformen. Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der Anlenkung eines Verbindungselements an der Zentralplattform.
Fig. 4 ist eine Detailvergrößerung eines Ausschnitts von Fig. 3.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung von Schwimmplattformen mit drei äußeren Plattformen 2, die über jeweilige Verbindungselemente 3 mit einer Zentralplattform 1 verbunden sind, dargestellt. Die äußeren Plattformen 2 sind um den Lagerpunkt am jeweiligen Verbindungselement 3 verschwenkbar. Die Zentralplattform wird in dieser Ausführungsform als drehfest verankert angenommen. Die Pfeile symbolisieren jeweils die Stellung von auf den äußeren Plattformen getragenen Sonnenkollektoren in Bezug auf die Himmelsrichtung. In Fig. 1 a ist die Stellung der äußeren Plattformen am Morgen schematisch dargestellt. Die Anordnung befindet sich in einer solchen Position, dass die Sonnenkollektoren nach Osten ausgerichtet sind. Im Laufe des Tages erfolgt eine Nachführung der äußeren Plattformen 2 mittels (nicht dargestellter) Schiffsmotoren, so dass die Sonnenkollektoren zu Mittag nach Süden, wie in Fig. 1 b zu erkennen, und am Abend nach Westen weisen, siehe Fig. 1 c. Somit sind die äußeren Plattformen 2 um zumindest 180° verschwenkbar. Nach Sonnenuntergang können die äußeren Plattformen 2 wiederum in die Ausgangsposition zurückgeschwenkt werden. Zusätzlich zu diesem Verschwenken könnte auch die gesamte Anordnung um eine vertikale Achse durch die Zentralplattform gedreht werden, wenn diese nicht drehfest verankert ist. In diesem Fall bräuchten die äußeren Plattformen 2 nicht um 180° verschwenkbar zu sein. Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit vier äußeren Plattformen 2, wiederum über jeweilige Verbindungselemente 3 mit einer Zentralplattform 1 verbunden. Hier sind die äußeren Plattformen 2 drehfest mit den Verbindungselementen 3 verbunden, also nicht verschwenkbar. Dafür ist jedoch die Zentralplattform 1 und damit die gesamte Anordnung um eine durch die Zentralplattform 1 verlaufende verti- kale Achse drehbar, wie dies durch den gekrümmten Pfeil rechts oben angedeutet wird. Die Nachführung erfolgt in diesem Fall also durch Drehen aller Plattformen.
Bei entsprechender Wahl der Verankerung der Zentralplattform 1 ist auch eine Drehung um 360° möglich, in welchem Fall keine Rotation in die Gegenrichtung, d.h. zurück in die Ausgangsposition für den nächsten Tag zu erfolgen braucht, vorausgesetzt, dass das Seekabel zur Abführung des erzeugten Stroms ein Drehgelenk um- fasst.
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht der drehfesten Verbindung zwischen der Zen- tralplattform 1 und einem Verbindungselement 3 mit einer äußeren Plattform 2. Es ist zu erkennen, dass es sich bei dem Verbindungselement 3 um ein durch Verstrebun- gen stabilisiertes Gerüst handelt, das ein zwei Punkten am der Zentralplattform 1 angelenkt ist.
Weiters ist die Verankerung der Zentralplattform zu erkennen, die hier beispielhaft durch vier schematisch angedeutete Ankerketten 4 dargestellt ist. Die Ankerketten 4 sind mit einem ortsfesten vertikalen Zapfen 6 verbunden. Die Zentralplattform 1 kann infolge einer drehbaren Ausführung der Verbindung zu dem in der Drehachse angeordneten Zapfen rotieren und ist in dieser Ausführungsform somit drehbar verankert. Außerdem ist sie - wie die äußeren Plattformen - als schwimmende Plattform ausge- führt, wie dies durch zwei Pontons 5 angedeutet wird. Darüber hinaus ist die Bauweise der Zentralplattform 1 in Form eines mit Verstrebungen stabil verspannten Gerüsts zu erkennen.
Fig. 4 ist schließlich eine Detailvergrößerung von Fig. 3, nämlich der Anlenkungsstel- le des Verbindungselements 3 an der Zentralplattform, in der die beiden Anlenkungs- punkte 3' markiert sind. Weiters ist zu erkennen, dass mit einer solchen Anlenkung das Verbindungselement 3 und damit die äußeren Plattform 2 in gleitender Verbindung mit der Zentralplattform 1 stehen und somit höhenverstellbar damit verbunden sind, da das Verbindungselement 3, beispielsweise bei starkem Wellengang, entlang des Gestänges 1 ' auf- und abgleiten kann. Trotz im Betrieb möglicherweise variabler Relativhöhe der Anlenkungsstelle kann über die an der Zentralplattform bzw. den äußeren Plattformen befestigten Schiffsmotoren in jeder Situation ein Drehmoment von der Zentralplattform auf die äußeren Plattformen, oder auch umgekehrt, übertragen werden.
Durch die Anordnung der vorliegenden Erfindung wird somit erstmalig die Möglichkeit geschaffen, mehrere schwimmende Plattformen - und zwar vorzugsweise solche, die ein Off-Shore-Solarkraftwerk tragen - aufeinander abgestimmt und unabhängig voneinander zu bewegen, insbesondere, um so eine Nachführung von darauf getragenen Sonnenkollektoren je nach Sonnenstand bewirken zu können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Anordnung von Schwimmplattformen, umfassend a) eine verankerte Zentral- plattform (1 ) und b) eine oder mehrere äußere Plattformen (2), die jeweils über zumindest ein Verbindungselement (3) mit der Zentralplattform (1 ) verbunden sind, wobei eine oder mehrere der Plattformen (1 , 2) mittels daran angebrachter Antriebseinheiten um eine vertikale Achse drehbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebseinheiten an der Zentralplattform (1 ) und/oder an äußeren Plattformen (2) Schiffsmotoren mit Schraubenantrieb vorgesehen sind.
2. Anordnung von Schwimmplattformen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schiffsmotoren Elektromotoren sind.
3. Anordnung von Schwimmplattformen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralplattform (1 ) drehfest verankert ist.
4. Anordnung von Schwimmplattformen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da- durch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der äußeren Plattformen (2) am jeweiligen Verbindungselement (3) verschwenkbar gelagert sind.
5. Anordnung von Schwimmplattformen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verankerte Zentralplattform (1 ) um eine vertikale Achse dreh- bar ist und die äußeren Plattformen (2) mit dem jeweiligen Verbindungselement (3) drehfest verbunden sind.
6. Anordnung von Schwimmplattformen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Anordnung mittels der Schiffsmotoren um eine vertikale Achse drehbar ist.
7. Anordnung von Schwimmplattformen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Verbindungselemente (3) an zumindest zwei Anlenkungspunkten drehfest mit der Zentral plattform (1 ) verbunden sind.
8. Anordnung von Schwimmplattformen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (3) in gleitender Verbindung mit einem Gestänge (V) der Zentralplattform (1 ) stehen und so höhenverstellbar damit verbunden sind.
9. Verwendung einer Anordnung von Schwimmplattformen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Tragen einer Anlage zur Gewinnung von Solarenergie.
10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Anordnung gedreht wird und/oder die äußeren Plattformen (2) verschwenkt werden, um sie zur Sonne hin auszurichten.
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