OFFSHORE-WINDTURBINENHEBVORRICHTUNG FUR WASSERFAHRZEUG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Windenergieanlage mit einem Turm und insbesondere eine Offshore-Windenergieanlage. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Windpark.
Offshore-Windenergieanlagen sind seit einiger Zeit allgemein bekannt. Bereits zum Errichten einer Windenergieanlage an Land ist ein beträchtlicher technischer Aufwand erforderlich. Bei einer Offshore-Windenergieanlage ist dieser Aufwand noch größer. Auch Offshore -Windparks sind bereits bekannt, bei denen eine Mehrzahl von Windenergieanlagen aufgestellt ist.
Im Fall einer erforderlichen Instandsetzung der Anlage ist der Transport von Er- Satzteilen zu einer Offshore-Windenergieanlage erheblich aufwändiger als ein solcher zu einer an Land errichteten Anlage. Darüber hinaus ist die Erreichbar¬ keit einer Offshore-Windenergieanlage deutlich stärker von den vorherrschenden Wetterbedingungen abhängig, als dies bei an Land errichteten Anlagen der Fall ist.
Aus der DE 100 51 513 ist eine Seilbahn bekannt, die zwischen mehreren (Offshore-) Windenergieanlagen verläuft und zum Transport von Personen und Gütern vorgesehen ist. Eine derartige Seilbahn wird zusätzlich zu den Anlagen eines Windparks installiert und steht nach Abschluss der Installation zur Verfü¬ gung.
Weiterhin sind aus der Zeitschrift Wind-Kraft-Journal Ausgabe 4/2002, z. B. Seite 10, Offshore-Windenergieanlagen mit einer an der Gondel der Windenergieanla¬ ge angebrachten Plattform bekannt, die zum Absetzen bzw. Aufnehmen von Personen von einem Hubschrauber aus vorgesehen ist.
Die DE 199 46 899 zeigt eine Offehore-Windenergieanlage mit einer Landungs¬ brücke. Eine Hebevorrichtung für Wasserfahrzeuge ist hieraus nicht bekannt. Aus dieser Offenlegungsschrift ist weiterhin ein Anleger für eine Windenergiean¬ lage bekannt, an dem Schiffe anlegen können, um Personen und Material anzu- landen bzw. aufzunehmen. Dabei kann jedoch das Laden bzw. Löschen der La¬ dung und das von Bord gehen bzw. an Bord gehen von Personen durch See¬ gang beeinträchtigt werden.
Aus DE 101 29 813 A1 und DE 103 29 232 A1 sind jeweils Offshore-Windener- gieanlagen bekannt, welche eine Hebevorrichtung für Schiffe aufweisen, wobei die Hebevorrichtungen jedoch lediglich vertikal verfahrbar sind.
Die in US-PS 3,536,023 gezeigte Hebevorrichtung ist ebenfalls lediglich vertikal verfahrbar.
Als allgemeiner weiterer Stand der Technik sei noch auf das Dokument DE 23 24 843 C2 verwiesen.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung anzugeben, die ein vom Seegang weitgehend unabhängiges Laden bzw. Löschen von Ladung an einer Windenergieanlage erlaubt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Windenergieanlage der eingangs genannten Art gelöst durch eine am Turm angebrachte Hebevorrichtung für ein Wasserfahrzeug, mit welcher das Wasserfahrzeug bis auf eine vorgebbare Höhe gehoben wird. Durch diese Vorrichtung kann also - eine entsprechende Höhe vorausgesetzt - das Wasserfahrzeug, das Personen und/oder Material zu bzw. von der Windenergieanlage transportiert, aus dem Wasser gehoben werden und so unabhängig vom Wellengang be- oder entladen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Hebevorrichtung auf einer Plattform am Turm angeordnet, wobei die Plattform den Turm wenigstens teilweise umfasst. Dadurch kann entweder durch Drehen der Plattform um den Turm herum oder durch Verfahren der Hebevorrichtung auf der Plattform die He-
bevorrichtung in eine gewünschte Position zum Aufnehmen bzw. Absetzen des Wasserfahrzeugs verfahren werden.
Um auch bei einer unbemannten Windenergieanlage die Hebevorrichtung betäti¬ gen zu können, ist diese in einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Er- findung fernbedienbar ausgebildet. Dazu kann sie bevorzugt einen Funkempfän¬ ger aufweisen, mit dem sie Steuerungssignale empfängt und an die Steuerung der Hebevorrichtung weiterleitet, welche dann die Hebevorrichtung entsprechend steuert. Ein geeigneter Sender kann in dem die Windenergieanlage anlaufenden Wasserfahrzeug mitgeführt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Hebevorrichtung auch von einer Zentrale aus gesteuert werden. Dadurch kann z. B. im Fall einer Störung bei der Verbindung zwischen Wasserfahrzeug und fernbedienbarer Hebevorrichtung diese immer noch von der Zentrale aus bedient werden.
Insbesondere bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Windenergieanlage eine Steigvorrichtung von der Wasseroberfläche zur Hebevorrichtung oder zur Platt¬ form. Durch diese Steigvorrichtung, wie z. B. eine einfache Steigleiter, können sich bei Ausfall der Hebevorrichtung wenigstens die Insassen des Wasserfahr¬ zeugs im Notfall in Sicherheit bringen.
Weiterhin ist bevorzugt eine manuelle Bedien- und/oder Betätigungsvorrichtung für die Hebevorrichtung vorgesehen. Auch beim Ausfall jeder Fernsteuerungs¬ möglichkeit kann somit eine Person aus dem Wasserfahrzeug zu der Hebevor¬ richtung bzw. auf die Plattform gelangen und dort die Hebevorrichtung manuell bedienen oder bei Ausfall der Bedieneinrichtung die Hebevorrichtung sogar ma¬ nuell betätigen. Dadurch kann auch bei Ausfall aller Fernsteuerungs- und/oder Bedieneinrichtungen das Wasserfahrzeug aufgenommen bzw. abgesetzt werden.
Besonders bevorzugt ist ein Windpark mit einer Mehrzahl erfindungsgemäßer Windenergieanlagen vorgesehen.
In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst der Windpark eine zentrale Anlege¬ stelle für Versorgungs- bzw. Transportschiffe. Diese können Personen und Güter dort anlanden oder aufnehmen. Dabei kann diese Anlegestelle auch unabhängig von einer Windenergieanlage z. B. als Plattform ausgebildet und an einer für tief- gehende Schiffe gut erreichbaren Position an der Peripherie oder sogar außer¬ halb des Windparks positioniert sein.
Das Schiff muss dann nicht in den Windpark einfahren, und damit ist eine Kollisi¬ on des Schiffes mit einer Windenergieanlage ausgeschlossen. Innerhalb des Windparks werden die Güter und Personen dann mit kleineren Booten transpor- tiert, die im Fall einer Kollision mit einer Windenergieanlage keine Schäden an den Türmen hervorrufen.
Eine solche zentrale Anlegestelle kann natürlich auch Lager- und Schutzeinrich¬ tungen aufweisen, in der Güter gelagert und Personen wenigstens vorüberge¬ hend untergebracht werden können. So können auch in Not geratene Schiffe und Wassersportler etc. die Anlegestelle als Rettungsstation erreichen, ohne in den Windpark einlaufen zu müssen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen an¬ gegeben.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:
Figur 1 eine vereinfachte Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 2 eine Draufsicht auf die vereinfachte Darstellung in Figur 1 ;
Figur 3 eine vereinfachte Darstellung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 4 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform nach Figur 3;
Figur 5 eine alternative Ausführungsform der Erfindung;
Figur 6 eine weitere Ausführungsform der Erfindung; Figur 7 einen erfindungsgemäßen Windpark; Figur 8 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wind¬ energieanlage;
Figur 9 noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung, und Figur 10 eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
Figur 1 zeigt den Turm 10 einer Offshore-Windenergieanlage. Im unteren Bereich des Turmes ist eine Wellenlinie 12 dargestellt, welche die Offshore-Situation zeigt. Im Turm 10 ist eine Hebevorrichtung 14 angeordnet. Diese Hebevorrich¬ tung 14 kann einem Davit entsprechen, wie er an Bord von Schiffen zum Aus- bringen oder Aufnehmen von Beibooten verwendet wird.
Ein Boot 20 ist über ein Tragseil 16 an die Hebevorrichtung 14 angehängt und kann so aus dem Wasser 12 gehoben werden oder zu Wasser gelassen werden.
Wenn das Boot 20 in eine ausreichende Höhe gezogen ist, in welcher es von den Wellen freikommt, können Personen und Ladung unabhängig vom Seegang von Bord gegeben bzw. an Bord genommen werden. Dabei wird das Boot 20 bevor¬ zugt in eine Höhe gezogen, in welcher eine (nicht dargestellte) Zugangsöffnung im Turm 10 der Windenergieanlage vorgesehen ist.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die in Figur 1 dargestellte Anordnung. Allerdings ist in Figur 2 die Kontur des Turmes 10 wie für einen zylindrischen Turm und kei- neswegs maßstäblich mit Blick auf das Boot 20 und die Hebevorrichtung 14 dar¬ gestellt. Die horizontalen Abschnitte der Hebevorrichtung 14 weisen eine vorge¬ gebene Länge auf, damit das Boot 20 in einem entsprechenden Abstand vom Turm 10 der Windenergieanlage in die Hebevorrichtung eingehängt werden kann. Damit muss das Boot 20 nicht bis direkt an den Turm 10 der Windenergie- anläge heran manövrieren und somit wird auch bei schwerem Seegang die Ge¬ fahr einer Kollision verringert.
Figur 3 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. An einem Turm 10 einer Offshore-Windenergie- anlage ist eine Plattform 18 angebracht, die sich mit Stützen 19 gegen den Turm 10 abstützt. Auf dieser Plattform 18 ist die Hebevorrichtung 14 angeordnet, die über das Tragseil 16 das Boot 20 anheben bzw. absenken kann. Durch diese Anordnung lässt sich einerseits der Abstand zwischen dem Turm 10 und dem Boot 20 vergrößern. Dadurch wird die Gefahr einer Kollision weiter verringert. Andererseits kann z. B. die Plattform 18 drehbar ausgebildet sein, so dass die Hebevorrichtung 14 durch Rotation der Plattform 18 in eine vorgegebene Positi- on verfahren werden kann, um dort das Boot 20 anzunehmen bzw. abzusetzen.
Eine Steigvorrichtung 17 ist an der Außenwand des Turms 10 zwischen der Wasseroberfläche 12 und der Plattform 18 dargestellt. Dabei ragt die Steigvor¬ richtung 17 einerseits über die Plattform 18 hinaus, um einen sicheren Übergang zwischen Steigvorrichtung 17 und Plattform 18 zu ermöglichen. Andererseits ragt die Steigvorrichtung auch in das Wasser 12 hinein, um so tideunabhängig ein Erreichen der Steigvorrichtung von dem Boot 20 aus zu gestatten. Dadurch ist die Plattform 18 von der Wasseroberfläche 12 auch unabhängig von der Hebe¬ vorrichtung 12 erreichbar.
Die Figuren 4, 5 und 6 zeigen wiederum Draufsichten auf weitere Ausführungs- formen der Erfindung. Dabei ist insbesondere die Relation zwischen Turm 10 und den übrigen Komponenten verzerrt, um die wesentlichen Aspekte der Erfindung hervorzuheben.
In Figur 4 umschließt die Plattform 18 den Turm 10 vollständig. Auf der Plattform 18 sind Schienen 22 verlegt, die ebenfalls den Turm 10 vollständig umschließen. Auf diesen Schienen 22 ist ein Wagen 24 angeordnet, der von den Schienen gehalten wird. Der Wagen 24 wiederum trägt die Hebevorrichtungen 14, mit de¬ nen das Boot 20 angehoben bzw. abgesenkt werden kann.
Damit das Boot 20 sich nicht zwingend aus einer vorgegebenen Richtung an die Windenergieanlage annähern muss, kann die Hebevorrichtung 14 auf den Wa-
gen 24 in die jeweils günstigste Position um den Turm 10 herum verfahren wer¬ den, um das Boot aufzunehmen/abzusetzen.
Das gleiche Ergebnis erzielt man, wenn die Schienen direkt am Turm angebracht sind und den Turm wie Gurte umfassen. Auch auf diesen am Turm angebrachten Schienen kann die Hebevorrichtung in eine gewünschte Position verfahren wer¬ den.
In Figur 5 ist die Plattform 18 ebenfalls um den Turm 10 der Windenergieanlage herum ausgebildet und auf dieser Plattform 18 sind Schienen 22 ausgebildet. Auf diesen Schienen befindet sich wiederum ein Wagen 24. Allerdings ist auf dem Wagen 24 ein Drehteller 26 angeordnet, auf dem die Hebevorrichtung 14 ange¬ bracht ist, mit welcher das Boot 20 angehoben/abgesetzt wird.
Der Drehteller 26 ist gegenüber dem Wagen 24 drehbar. Dadurch kann das an¬ gehobene Boot 20 durch Drehen des Drehtellers 26 so verschwenkt werden, dass es neben dem Wagen 24 auf der Plattform 18 abgesetzt werden kann. Da- durch muss das Boot nicht an den Tragseilen 16 hängend beladen/entladen wer¬ den.
Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die im Wesentlichen der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform entspricht. Der wesentliche Unter¬ schied besteht darin, dass die Plattform 18 und die Schienen 22 den Turm 10 nicht vollständig umschließen. Diese Materialeinsparung kann z. B. dann sinnvoll sein, wenn der Turm 10 infolge von (Unterwasser-) Hindernissen in einem be¬ stimmten Sektor nicht angelaufen werden kann, denn dann muss das Boot 20 in diesem Sektor auch nicht aufgenommen werden.
Natürlich können an den Rändern 23 der Plattform 18 z. B. Geländer oder ande- re Sicherungssysteme angebracht sein, die einen Absturz von Personen oder Gütern verhindern. Weiterhin können auch die Schienen 22 entsprechend aus¬ gebildet sein, um eine Bewegung des Wagens 24 rechtzeitig sicher zu stoppen.
In jeder der dargestellten Ausführungsformen kann weiterhin eine Überdachung bzw. eine weitergehende Abdeckung mit Seitenwänden vorhanden sein, die z. B. ebenfalls an dem Wagen 24 angebracht sind und somit mit dem Wagen verfah¬ ren werden, so dass das Beladen/Entladen des Bootes 20 geschützt gegen Wit- terungseinflüsse vonstatten gehen kann. Dabei kann z. B. die Hebevorrichtung 14 wenigstens teilweise die Tragstruktur für eine solche Überdachung bilden.
Aus Gründen der übersichtlicheren Darstellung ist eine derartige Überdachung in den Figuren jedoch nicht dargestellt.
In sämtlichen Ausführungsformen können am Turm 10, an der Plattform 18 oder an anderer geeigneter Stelle sowie am Boot 20 korrespondierende Arretierungen vorgesehen sein, die vom Boot 20 aus betätigbar sind. Dadurch kann das Boot 20, wenn es seine vorgegebene Position erreicht hat, in dieser Position arretiert und somit einfacher und sicherer entladen werden.
Zum Anheben/Absenken des Bootes 20 können alle geeigneten Winden und besonders bevorzugt Winden mit Seegangfolgeeinrichtung oder Konstantzug¬ winden verwendet werden, welche die Zugspannung des Tragseiles/der Tragsei¬ le 16 konstant halten.
Figur 7 zeigt einen erfindungsgemäßen Windpark. Dieser umfasst mehrere Windenergieanlagen 2, die erfindungsgemäß ausgebildet, aber vereinfacht dar- gestellt sind. An der Peripherie des Windparks ist eine Anlegestelle 30 vorgese¬ hen. Diese weist ein Deck 31 auf, an dessen Seite(n) tiefgehende Schiffe fest¬ machen können. Auf dem Deck 31 befindet sich ein Lagergebäude 32 und ein Aufenthaltsgebäude 34 für Personen. Angelandete oder abzuholende Personen und/oder Güter können dort vor Witterung geschützt werden. Die Anlegestelle 30 kann natürlich weitere Gebäude und Einrichtungen enthalten, wie z. B. einen Hubschrauber-Landeplatz, einen Kran und weitere Gebäude, die aber wegen der besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind.
In Figur 8 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Turm 10 einer Windenergieanlage weist eine Plattform 18 mit einem Geländer auf. Im Bereich dieser Plattform 18 ist die Tür 11 der Windenergieanlage angedeutet.
Oberhalb der Plattform 18 und der Tür 11 befindet sich eine umlaufende Schiene 22. An dieser Schiene 22 ist ein Ausleger 15 angebracht, der seitlich im Wesent¬ lichen horizontal von der Windenergieanlage fort verläuft. Dieser Ausleger 15 ist mittels eines Tragseiles 16 nochmals oberhalb der Schiene 22 am Turm 10 der Windenergieanlage angeschlagen, so dass die auf den Ausleger wirkende Last an zwei Punkten abgeleitet werden kann. Natürlich kann auch das Tragseil 16 über einen (nicht dargestellten) Rollenkörper an einer weiteren (ebenfalls nicht dargestellten) Schiene angebracht sein, die ihrerseits den Turm umschließt, so dass ein vollständiges Umfahren des Turmes für den Ausleger 15 möglich ist.
An dem Ausleger 15 ist eine Hebevorrichtung angebracht, die über Rollen 50 in horizontaler Richtung verfahrbar ist. Diese Rollen 50 können wiederum motorisch angetrieben und mit einer Verzahnung versehen sein, die mit einer Verzahnung an dem Ausleger 15 zusammenwirkt.
An einer oberen Platte 48 ist eine Winde 47 vorgesehen, welche eine untere Platte 44 durch Seile 46 in vertikaler Richtung verfahren kann. Die untere Platte 44 weist einen Zapfen 45 auf.
Dieser Zapfen 45 ist so ausgebildet, dass er in eine Aufnahme 42 eingreift, wel¬ che auf einem Boot 20 angebracht ist und über eine beispielhaft als Kugeldreh¬ verbindung 40 dargestellte Verbindung mit dem Aufbau 21 des Bootes 20 ver¬ bunden ist.
Durch Absenken der unteren Platte 44 mit dem Zapfen 45 kann dieser in Eingriff mit der Aufnahme 42 auf dem Boot 20 gebracht werden.
Eine im Stand der Technik bekannte, hier aber nicht dargestellte Arretierung be¬ wirkt, dass sich der Zapfen 45 nicht unbeabsichtigt aus der Aufnahme 42 löst. Sobald die Arretierung zwischen der Aufnahme 42 und dem Zapfen 45 herge-
stellt ist, kann durch die Winde 47 die untere Platte 44 mit dem an dem Zapfen 45 hängenden Boot hochgezogen werden und nähert sich so dem Ausleger 15 bis auf eine vorgebbare Höhe an. Sobald das Boot 20 diese vorgebbare Höhe erreicht hat, kann die Hebeeinrichtung mit dem Boot durch die Rollen 50 in Rich- tung der Windenergieanlage verfahren werden, so dass ein Zugang zu der Platt¬ form 18 und damit zu der Windenergieanlage möglich wird.
Damit ist wiederum ein Zugang sowie auch ein Entladen oder Beladen des Boo¬ tes unabhängig vom Seegang möglich. Nach Ende der Arbeiten wird das Boot in umgekehrter Reihenfolge zuerst durch die Rollen 50 wieder entlang des Ausle- gers 15 dieses Mal von der Windenergieanlage weg verfahren und danach durch entsprechende Ansteuerung der Winde 47 wieder ins Wasser abgesenkt.
Auch hier kann natürlich jede geeignete Winde verwendet werden. Dies kann wiederum eine Seegangsfolgewinde oder auch eine Konstantzugwinde sein.
Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Der Turm einer Off- shore-Windenergieanlage weist hierbei eine im Wesentlichen horizontale Vorrich¬ tung 40 mit einer Gabel 41 an ihrem einen Ende auf. Ein Boot 20 weist dabei einen Mast 21 , eine Winde 22 sowie ein Seil 23 auf. An dem einen Ende des Seiles 23 ist ein im Wesentlichen kugelförmiger Gegenstand 30 befestigt. Zum Anlegen des Schiffes an der Offshore-Windenergieanlage muss der kugelförmige Gegenstand 30 auf dem Mast 21 in die Gabel 41 gebracht werden. Danach wird das Schiff 20 mittels der Winde 22 hochgezogen und kann entsprechend be- oder entladen werden. Alternativ dazu kann der Gegenstand auch eine andere Form aufweisen, solange sichergestellt ist, dass der Gegenstand 30 in die Gabel 41 zum Hochziehen des Bootes 20 gebracht werden kann.
In Figur 10 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Hier ist an dem Turm 10 der Windenergieanlage eine Umlenkrolle 50 vorgesehen. Um die Umlenkrolle ist ein Seil 51 gespannt, welches an seinen beiden Enden jeweils einen kugelförmigen Gegenstand 52 aufweist. Mindestens einer dieser kugelför¬ migen Gegenstände 52 muss von den Insassen des Bootes 20 aufgenommen
werden und entsprechend befestigt werden, damit ein Boot 20 dann an dem Seil 51 nach oben gezogen werden kann. Dabei weist das Boot eine entsprechend dimensionierte Winde auf.