WO2018108201A1

WO2018108201A1 - Pumpspeicherkraftwerk

Info

Publication number: WO2018108201A1
Application number: PCT/DE2017/000429
Authority: WO
Inventors: Hans-Gerd Gossen
Original assignee: Gossen, Ulrike
Priority date: 2016-12-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2018-06-21
Also published as: DE112017006235B4; DE102016015099A1; DE112017006235A5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Pumpspeicherkraftwerk mit einem Oberbecken in Form eines Behälters (2), mit einer kreiszylinderförmigen Behälterwand (2.1), einem Boden und einer Abdeckung, wobei das mittels mindestens einer Pumpe (9.1) über mindestens eine Druckwasserleitung (15) in den Behälter einbringbare Wasser zur Energiegewinnung über mindestens eine Turbine (9) in ein Unterbecken ableitbar ist, wobei die Behälterwand (2.1, 2.1.1) ein- oder mehrschichtig aus senkrecht stehenden Röhren (1, 1.1) mit einem prismatischen Mantel und gleicher Bauhöhe besteht, wobei benachbarte Röhren (1, 1.1) unter Einschluss von mindestens einer senkrecht verlaufenden Abdichtung (24) flächig aneinander anliegend zu einem Baukörper miteinander verbunden sind.

Description

Pumpspeicherkraf werk

Die Erfindung betrifft ein Pumpspeicherkraftwerk mit einem Oberbecken in Form eines Behälters zur Aufnahme von Wasser, das über mindestens eine Turbine in ein Unterbecken

ableitbar ist.

Die Nutzung von Wassertürmen der anderen hohen Bauwerken als Pumpspeicherkraftwerk ist bereits aus der DE 20 2009 017 141 Ul bekannt. Dabei kommt ein oben im Bauwerk angeordneter Speicherbehälter zum Einsatz.

Weiter wird in der DE 10 2014 007 657 AI ein Windradturm beschrieben, in dem vertikale Wassertanks als Ersatz des Oberbeckens von Pumpspeicherkraftwerken zum Speichern elektrischer Energie angeordnet sind. Durch die durch das Windrad erzeugte Energie wird eine Pumpe angetrieben, die Wasser in die Wassertanks pumpt. Bei Energiebedarf im Netz wird dieses Wasser unter Nutzung der Fallhöhe einer Turbine zugeleitet, um erneut Energie zu erzeugen, die dann in das Netz eingespeist wird. Die Lösung kann auch ohne Windrad betrieben werden, indem die Pumpen mit Energie aus dem Netz betrieben werden. Die Erfindung geht von einem

Speichervolumen von 1000 m³/Turm aus.

Auch das energie- und ressourcensparende Gebäude gemäß der DE 10 2010 035 271 AI nutzt erneuerbare Energie, hier aus Solarzellen, um Wasser in einen Dachspeicher zu pumpen, das dann über eine Turbine in einen Kellerwasserspeicher leitbar ist. Die Nachteile dieser und weiterer ähnlicher Vorschläge bestehen darin, dass die bereitstellbaren Wasservolumina zu klein sind und Vergrößerungen Grenzen gesetzt sind, durch die eigentlichen Funktionen der Gebäude bzw. Türme.

Um Schwankungen der eingespeisten erneuerbaren Energien künftig auszugleichen, soll deshalb auf

Speicherwasserkraftwerke in anderen Ländern zurückgegriffen werden, was aber den Ausbau der Net zanbindung voraussetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, beliebige Energiemengen für Pumpspeicherkraftwerke in Form von Wasser als Energie der Lage zu speichern und sie in Form von Elektrizität als Energie der Bewegung in jeweils erforderlichen Mengen unmittelbar, gleichmäßig, sofort und ununterbrochen zur Nutzung zur Verfügung zu stellen.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der

Unteransprüche.

Für ein Pumpspeicherkraftwerk mit einem Oberbecken in Form eines Behälters mit einer kreis zylinderförmigen

Behälterwand, einem Boden und einer Abdeckung, wobei das mittels mindestens einer Pumpe über mindestens eine

Druckwasserleitung in den Behälter einbringbare Wasser zur Energiegewinnung über mindestens eine Turbine in ein

Unterbecken ableitbar ist, wird erfindungsgemäß

vorgeschlagen, dass die Behälterwand ein- oder

mehrschichtig aus senkrecht stehenden Röhren mit einem prismatischen Mantel und gleicher Bauhöhe besteht, wobei benachbarte Röhren unter Einschluss von mindestens einer senkrecht verlaufenden Abdichtung flächig aneinander anliegend zu einem Baukörper miteinander verbunden sind. Bevorzugt sind ein, zwei oder mehr Wandschichten aus Röhren wabenartig zu einer Behälterwand miteinander verbunden angeordnet .

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist ein Teil der Röhren einen sechseckigen und gleichwinkligen Querschnitt mit gleicher Kantenlänge auf und bilden diese Röhren zusammen mit Röhren, die einen anderen Querschnitt

aufweisen, eine mehrschichtige zylinderförmige

Behälterwand, vorzugsweise in der Breite von mindestens ein oder zwei Schichten gereihter Röhren.

Weiter ist vorgesehen, dass die Röhren durch Steck- und Klemmkörper übereinander verbunden zur Gesamthöhe

verlängerbar sind, wobei horizontale Abdichtungen während des Röhrensteckens in einer rinnenartigen umlaufenden

Vertiefung des Röhrenauflagers eingebracht sind.

Realistische Höhen sind bis zu 500 m und Volumen bis zu 10 Millionen m³ Wasser möglich.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Röhren geschossartig angeordnete, statisch wirksame

Gitterplattformen aufweisen, die auch Arbeitsbühnen sind, von denen aus die Endmontage durch Verschrauben, das

Abdichten der Röhren und deren Wartung erfolgt.

Die senkrecht verlaufenden Abdichtungen sind bevorzugt in Sicken benachbarter Röhrenwandungen, die einen Raum bilden, angeordnet. Um die Abdichtungsmittel einzubringen, sind Injektionsöffnungen in die durch die Sicken gebildeten Räume vorgesehen. Als Abdeckung dient bei einer bevorzugten Ausführung ein Schwimmkörper auf der Oberflache des im Behälter

befindlichen Speicherwassers, vorzugsweise mit einem elastischen Randbereich. Dabei wird die Oberfläche des Speicherwassers vollständig mit dem Schwimmkörper

abgedeckt, der Arbeitsbühne ist, Frostschutz bietet und der Verschmutzungen verhindert.

Gleichzeitig enden die Druckwasserleitungen der Pumpen, die flexibel ausgebildet sind und aufrollbar sein können mit ihren Auslässen bodenseitig an oder in dem Schwimmkörper.

Die Auslässe der Druckwasserleitungen folgen so dem

Schwimmkörper und damit dem sich ständig höhenverändernden Wasserspiegel, so dass die Pumpen stets die geringste

Nachfüll leistung zu erbringen haben.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass Röhren durch Durchgänge mit Speicherwasser aus dem Behälter befüllbar sind, wobei mindestens die Röhren, in denen Bau-,

Funktions- und Betriebselemente wie Treppen, Aufzüge, Betriebs-, Wartungs-, Lager-, Werkstatt- und

Aufenthaltsräume angeordnet sind, über Drucktüren zum

Verschließen der Durchgänge verfügen. Das Innenvolumen des Baukörpers wird so optimal zur Wasserspeicherung

ausgeschöpft .

Weiter ist vorgesehen, dass Röhren über einen sich

verjüngenden Auslauf verfügen, an denen jeweils eine der Turbinen angeschlossen ist. Vorteilhaft kann es sein, wenn nur diese Röhren mit einem sich verjüngenden Auslauf mit Wasser befüllbar sind. Insbesondere für Montagezwecke weist der Baukörper

mindestens ein Gruppe von zwei Kranen auf der Behälterwand angeordnet auf, die über einen Steck- und Klemmkörper verfügen, mit dem sie in Röhren lösbar einsteckbar sind, wobei der Arbeitsbereich von mindestens einem Kran größer als eine Röhrenlänge ist. Die Krane lassen sich so von Röhre zu Röhre gegenseitig zu den Seiten versetzen und zum Bau der nächsten Röhrenschicht auch in die Höhe.

Bei einer einschichtigen Behälterwandung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn innenwandseitig zusätzlich mehrere Röhren über den Umfang verteilt angeordnet sind. Diese Röhren nehmen die Krane auf und können gleichzeitig einen verjüngenden Auslass zur Turbine aufweisen. In diesem Fall können auch nur diese Röhren mit Wasser befüllbar sein .

Die Röhren sind bei einer Ausgestaltung auf einem Fundament angeordnet und der Boden des Behälterinnenraumes ist mit einer druckfesten wasserdichten Abdeckung versehen.

Bei einer bevorzugten Ausführung steht der Baukörper des Pumpspeicherkraftwerks fundamenttief im umgebenen Wasser, so dass das Fundament Teil des energetischen Baubereiches ist, das in seinen Gefachen das aus den Turbinen strömende Speicherwasser aufnimmt und von wo die Pumpen über die Druckwasserleitungen Speicherwasser in den

Behälterinnenraum drücken.

Bei einer anderen Ausführung steht das

Pumpspeicherkraftwerk auf trockenem Erdreich und zieht das Arbeitswasser aus dem Grundwasser, wobei das Arbeitswasser nach dem Verlassen der Turbinen versickert. Das Versickern muss nicht unkontrolliert erfolgen, sondern kann auf

Feldern oder in Grünanlagen vorgenommen werden.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Behälterwand außen durch weitere angeordnete Röhren punktuell und/oder über den Umfang verteilt verstärkt ist.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnungen an einem

Ausführungsbeispiel erläutert werden.

Es zeigen: das Pumpspeicherkraftwerk mit seinem Fundament im Wasser stehend,

den Höhenschnitt des Pumpspeicherkraftwerk, den Höhenschnitt des energetischen Pumpspeicherkraftwerks im Detail,

das Fundament im Wasser mit gefluteten Gefachen, das Pumpspeicherkraftwerk mit Funktionselementen, die Draufsicht eines Regelgeschosses im Montagezustand,

die Draufsicht des ersten und zweiten Geschosses mit einer montierenden Zweierkrangruppe, den Schwimmkörper auf dem Speicherwasser mit Auslässen im Höhenschnitt,

die Draufsicht des obersten Geschosses mit

Schwimmkörper und Auslässen,

eine Röhre im Hochschnitt,

eine Röhre im Querschnitt,

die Steck- und Klemmkörper zweier Röhren, eine Röhre angrenzend an vier Nachbarröhren, eine Doppelsicke im Querschnitt,

eine Doppelsicke im Hochschnitt, die Draufsicht des Auflagers der Röhre mit ihrem Steckkörper,

die Doppelsicke im Bereich der Manschette im Querschnitt ,

die Doppelsicke im Bereich der Manschette im Hochschnitt ,

eine mögliche Bauwerksverstärkung

eine einreihige Behälterwand,

die Umfangsvergrößerung durch die Erhöhung der Anzahl der Röhren und

ein Pumpspeicherkraftwerk auf trockenem Erdreich

Fig. 1 zeigt ein gebäudeartiges Pumpspeicherkraftwerk, gebildet aus einer Vielzahl von vorzugsweise 12,5 m langen und mindestens 2,5 m breiten mehrseitigen Röhren 1, 1.1 aus Stahlblech, nebeneinander senkrecht stehend, zylinderförmig miteinander verbunden und schichtweise in der Höhe montiert zu einem Behälter 2 gebildet aus einer Behälterwand 2.1, die mindestens aus zwei Wandschichten 2.2 der Röhren 1, 1.1 besteht. (Fig. 2) .

Die Höhenmontage der Röhren 1, 1.1 erfolgt im Steck- und Klemmverfahren. Die Röhren 1, 1.1 haben dazu Steck- und Klemmkörper 19, 20 (Fig. 12) .

Die sie montierenden Krane 5 haben den gleichen unteren Steck- und Klemmkörper 20, mit dem sie sich jeweils von Röhre 1 zu Röhre 1 steckend festhalten, sich gegenseitig zur Seite und zum Beginn der nächsten Höhenschicht in die Höhe versetzen (Fig. 7) . Die Verschraubungen 25 und die Abdichtungen 21 und 24 erfolgen aus dem Röhreninneren der geschossartig unterteilten Röhren 1, 1.1 (Fig. 7). Mit der aus diesen Röhren 1, 1.1 bestehenden Behälterwand 2.1 zusammen mit der Doppelkrantechnik können extreme

Bauhöhen von 500 m und 10 Mio. Kubikmeter Inhalt gebaut werden .

Das Fundament 3 des Baukörpers ist gefacht 6 und

wasserführend. Er steht im umgebenden Wasser 8.2 aus dem das zu speichernde Wasser 8.1 gepumpt wird (Fig. 2).

Fig. 2 zeigt einen Höhenschnitt durch den Baukörper mit der aus Wandschichten 2.2 gebildeten Behälterwand 2.1. Der von ihm umschlossene Raum ist über die Hälfte mit

Speicherwasser 8.1 aus dem umliegenden Wasser 8.2 gefüllt. Der Wasserspiegel ist durch einen Schwimmkörper 13 in Form eines Pontons abgedeckt.

Die Druckwasserleitungen 15 der Pumpen 9.1 für das Befüllen des Behälters 2 mit Speicherwasser 8.1 sind flexibel und hier rollbar und mit dem begehbaren Schwimmkörper sichtbar verbunden, so dass der Auslass 15.1 aus den

Druckwasserleitungen 15 kont ollierbar erfolgt (Fig. 8) .

Die Speicherung von Speicherwasser 8.1 erfolgt

erfindungsgemäß auch in Röhren 1, 1.1 der Behälterwand 2.1 des Baukörpers.

In den Röhren 1, 1.1 der untersten Schicht des Baukörpers (Fig. 5), dem Sockelgeschoss , dem Maschinenhaus erfolgt die energetische Umsetzung der potentiellen in die kinetische Energie durch das aktive Speicherwasser 8.1, das über einen konisch sich verjüngenden Auslauf 17 durch die Turbinen 9 in die Gefache 6 des Fundamentes 3 und damit durch Zirkulationsöffnungen 4 in das umliegende Wasser 8.2, in dem das hier dargestellte Pumpspeicherkraftwerk steht. Aus den umliegenden Wasser 8.2 wird das Speicherwasser 8.1 mit der Kraft der Pumpen 9.1 sowohl in die Wandschichten 2.2 als auch in das von innen gebildete Speichervolumen gedrückt. Das Fundament ist so hier nicht nur

Druckverteilungsplatte, sondern Teil des Maschinenhauses (Fig. 3) .

Der Boden unter dem gespeicherten Wasser 8.1 mit der Höhe des Sockelgeschosses besteht aus lagenweise verdichtetem Fundamentaushub 12, der oben mit einer druckfesten, wasserdichten Abdeckung 18 versehen ist.

Fig. 3 zeigt den Höhenschnitt durch die aus Wandschichten 2.2 ausgebildete Behälterwand 2.1 mit dem energetischen Kraftwerksbereich im Detail.

Mittig gelegen ist dessen Sockelgeschoss mit den

energetischen Installationen wie die konisch sich

verjüngenden Ausläufe 17, durch die das aktive

energiegeladene Speicherwasser 8.1 dabei die

Strömungsgeschwindigkeit erhöhend durch die Turbinen 9 strömt. Das so entspannte Wasser fließt in das umliegende Wasser 8.2 zurück, aus dem die Pumpen 9.1 es wieder in die Speicherbereiche, das sind Röhren 1, 1.1 der Wandschichten 2.2 und das durch sie umschlossene Volumen befördern.

Im Sockelgeschoss (Fig. 5) befinden sich Einrichtungen für die Montage und den Betrieb wie Treppen 7, Aufzüge 11, Arbeits-, Lager und Aufenthaltsräume und Durchgänge 10. Darüber befindet sich der unterste röhrenhohe Teil des Speicherbereiches mit aktivem energiegeladenem

Speicherwasser 8.1, das sich durch die konisch verjüngenden Ausläufe 17 zu und danach durch die Turbinen 9 strömend bewegt .

Darunter befindet sich das Fundament 3, dessen Gefache 6 das entspannte Wasser aufnehmen und durch Öffnungen 4 in das umliegende Wasser 8.2 leiten.

Es werden weiter gezeigt die Abdichtung 18 und der

Fundamentaushub 12, der das zur Wasserspeicherung nicht zu gebrauchende Volumen in Höhe des Sockelgeschosses ausfüllt.

Die ist eine vorteilhafte Ausführung. Natürlich kann das Pumpspeicherkraftwerk auch auf dem Land stehen, wobei der Zu- und der Ablauf des Wassers 8 über z. B. Röhren erfolgt.

Fig. 4 zeigt eine Ausführung des Fundamentes 3 des

Pumpspeicherkraftwerkes -

Erst nach vollständiger Fertigstellung des Baukörpers wird das umliegende Gelände zur Aufnahme des Wassers 8

weiträumig fundamenthoch ausgehoben und danach zusammen mit den Fundamentgefachen 6 durch die

WasserZirkulationsöffnungen 4 geflutet (Fig. 3) .

Die Gefache 6 sind im Betriebszustand mit zirkulierendem Wasser 8.2 gefüllt. Es wird von dort aus sowohl in die Behälterwand 2.1 als auch in den von ihr umschlossenen Raum gepumpt, danach strömt es durch die Turbinen 9 nach

Energieabgabe in das zirkulierende Wasser 8.2 zurück. Das Fundament 3 ist damit Teil der energetischen

Prozesselemente . Fig. 5 zeigt das Kraftwerkssockelgeschoss mit seinen

Funktionselementen in einer erfindungsgemäßen Form aus Wandschichten 2.2 gebildeten Behälterwand 2.1 in der Breite von zwei gereihten Röhren 1, 1.1. Es sind dies die Röhren 1 mit dem sechseckigen Querschnitt mit gleicher Kantenlänge und die ebenfalls mehrseitigen, jedoch ungleichmäßig geformten größeren Röhren 1.1. Diese Röhren 1.1 gleichen darüber hinaus durch Formanpassung Maßabweichungen und veränderte Winkelbildung bei Änderung des

Behälterdurchmessers aus.

Die Röhren 1 haben bevorzugt eine Nutzfläche von 5,4 m², die für Treppen 7, Aufzüge 11, den Hilfskran 5.1 und für Lager- und Betriebsräume ausreicht. Die größeren Röhren 1.1 sind Orte der Installationen wie für Turbinen 9 und

Generatoren und Pumpen 9.1.

Weiter werden die Oberfläche des Fundamentes 3, der

Fundamentaushub 12 und die Durchgänge 10 der Röhren gezeigt .

Fig. 6 zeigt die Draufsicht der aus zwei Wandschichten 2.2 gebildeten Behälterwand 2.1, bestehend aus wabenartig verbundenen gereihten Röhren 1, 1.1 während der Montage durch zwei Zweiergruppen von Kranen 5. Ihre

Röhrenstecktechnik ist auch die Kranstecktechnik, da die Krane über die gleichen unteren Klemm- und Steckkörper 20 wie die Röhren 1 verfügen (Fig. 10 - 12). Sie zeigt weiter den Hilfskran 5.1, Treppen 7 und Aufzüge 11, die ebenfalls Teil des Montageprozess sind. Damit versetzen sie sich steckend gegenseitig zu den Seiten und mit Beginn der nächsten Röhrenschicht in die Höhe. Das Versetzen in der Höhe setzt voraus, dass mindestens ein Kran 5 einen Arbeitsbereich größer als die Röhrenlänge auf eist .

Fig. 7 zeigt die Röhrensteckmontage der Krane 5 in der Seitenansicht der aus Wandschichten 2.2 gebildeten

Behälterwand 2.1.

Die seitliche Befestigung der Röhren 1, 1.1 untereinander erfolgt im Röhreninneren durch Verschrauben . Gleiches gilt für die Abdichtung und Wartung. Auch dies erfolgt vom

Röhreninneren .

Die Röhren 1, 1.1 sind geschossartig mit Gi terplattformen 16 (Fig. 10) unterteilt, die die Stabilität erhöhen, begehbar sind und eine lichte Höhe von vorzugsweise 1,80 m aufweisen, so dass sämtliche Stellen der Innenflächen einfach für den Monteur erreichbar sind. Es erübrigen sich Arbeits- und Schutzgerüste.

Die Montagetechniken lassen eine einfache Erweiterung, schnellen Rückbau und Wiederverwendung des Baukörpers zu.

Weiter wird das aus dem Wasser 8.2 herausragende Fundament 3 gezeigt.

Fig. 8 zeigt im Querschnitt den begehbaren Schwimmkörper 13 auf der Speicherwasseroberfläche mit Innenraum und

umliegenden, einsehbaren, die Auslässe 15.1 der

Druckwasserleitungen 15 aufnehmenden Gefache. Der Schwimmkörper 13 weist einen umlaufenden elastischen Randbereich 14 (Fig. 9) auf.

Die Auslässe 15.1 folgen dem Schwimmkörper 13 bei seiner Auf- und Abwärtsbewegung, so dass die Pumpen 9.1 stets die geringste Nachfüllleistung erbringen müssen.

Weiter wird gezeigt, dass das Speicherwasser 8.1

gleichermaßen auch durch Röhren 1, 1.1 der Wandschichten 2.2 aufnehmbar ist. Zur Wasserzuführung sind Durchgänge 10 zwischen den Röhren 1, 1.1 und zum Innenraum des Behälters 2 vorhanden (Fig. 6). Röhren 1, 1.1 mit Funktionselementen etc. sind durch Drucktüren abschottbar.

Fig. 9 zeigt die Draufsicht der aus Wandschichten 2.2

gebildeten Behälterwand 2.1 mit dem Schwimmkörper 13 und seinen radial angeordneten Auslässen 15.1 für

Speicherwasser 8.1 und einen Hilfskran 5.1, der die als Arbeitsbühne ausgelegte Decke des Schwimmkörpers 13

bedient .

Der Schwimmkörper 13 ist auch Frostschutz und verhindert Verschmutzungen. Ein umlaufender elastischer Randbereich 14 vermindert Reibungsschäden. Weiter werden gezeigt Treppen 7, Aufzüge 11 und die Röhren 1, 1.1.

Fig. 10 zeigt eine Röhre 1 im Hochschnitt, mit oberen Steck- und Klemmkörpern 19 und unteren Steck- und

Klemmkörpern 20.

Die Röhren 1, 1.1 (1.1 hier nicht dargestellt) weisen in lichten Höhenabständen von vorzugsweise 1,80 m den

Röhrenquerschnitt ausfüllende Gitterplattformen 16 auf. Diese Gitterplattformen 16 sind begehbar und auf Grund der Gitterstruktur wasserdurchlässig. Sie dienen der

Stabilisierung der jeweiligen Röhre 1, 1.1 und sind

Montage- und Wartungsplattform.

Die Durchgänge 10 ermöglichen Querverbindungen zum Begehen und auch als Wasserzulauf in mit Speicherwasser 8.1

gefüllte Röhren 1, 1.1.

Fig. 11 zeigt eine Röhre 1 im Querschnitt und Durchgänge 10.

Fig. 12 zeigt in der Detailansicht Steck- und

Klemmverbindungen 19, 20 zweier nebeneinander stehender Röhren 1 und das Auflager zweier übereinander stehender Röhren 1. Im Befestigungsbereich der Steck- und Kleminkörper 19, 20 sind die Röhren 1 jeweils durch eine

Stahlblechmanschette 22 umlaufend verstärkt.

Die oberen und die unteren Steck- und Klemmkörper 19, 20 weisen jeweils eine abgewinkelte Fläche auf, wodurch die obere Röhre 1 beim Röhrenstecken gegenüber der unteren Röhre 1 zentriert wird. (Fig. 14)

Da die Neigungswinkel sich geringfügig unterscheiden, findet zunehmend eine Verklemmung statt, vollständig jedoch erst im Stadium des Gestecktseins. Am Auflager der Röhren 1 ist die horizontale Abdichtung 21 vorgenommen.

Analoges gilt für die Röhren 1.1. Fig. 13 zeigt den Regelquerschnitt einer Röhre 1 außerhalb von der Manschette 22 angrenzend an vier Nachbarröhren und mit zwei Außenseiten.

Durch das Gegenüberliegen von Röhren 1 entstehen

Doppelsicken 23, die einen Raum bilden, der senkrecht verläuft und der zum Füllen mit Dichtungsmittel der senkrecht verlaufenden Abdichtung 24 erforderlich ist. Die Darstellung zeigt weiter Durchgänge 10 und Verschraubungen 25 und In ektionsöffnungen 24.1 zum Einbringen der

Abdichtung 24.

Fig. 14 zeigt eine Doppelsicke 23 im Detail, geformt aus etwa 2,5 mm dickem Blech der Röhren 1, 1.1 mit

Injektionsöffnung 24.1 für das Einbringen von

Dichtungsmittel der Abdichtung 24. Das Schließen der

Injektionsöffnungen 24.1 erfolgt zusammen mit dem

Verschrauben .

Fig. 15 zeigt eine Doppelsicke 23 mit der senkrecht

verlaufenden Abdichtung 24 senkrecht geschnitten. Sie erstreckt sich über die gesamte Röhrenlänge.

Fig. 16 zeigt in der Röhrendraufsieht das Auflager einer Röhre 1 mit der umlaufenden Manschette 22, die das

Röhrenstahlblech verstärkt. Jede Röhrenseite ist mit oberen Steck- und Klemmkörpern 19 versehen, die abgewinkelte Flächen aufweisen, wodurch während des Steckvorgangs eine geführte Justierung und Zentrierung erfolgt. Da die Winkel der Körper sich geringfügig unterscheiden, findet

zunehmend, im Stadium des Gestecktseins ein vollständiges Verklemmen statt. Die Draufsicht zeigt die horizontale Abdichtung 21, die vor dem Stecken der oberen Röhre 1 eingebracht wird (Fig. 12) .

Die Darstellung zeigt weiter die von den Doppelsicken 23 eingeschlossenen, senkrecht verlaufenden Abdichtungen 24 und die Verschraubungen 25.

Fig. 17 zeigt eine Doppelsicke 23 im Bereich der Manschette 22 im Querschnitt und die Abdichtungen 21, 24, die sich dort fest und undurchlässig verbinden.

Fig. 18 zeigt die Doppelsicke 23 im Bereich der Manschette 22 senkrecht geschnitten. Die Abdichtung 21 umschließt deutlich erkennbar fest die Abdichtung 24.

Fig. 19 zeigt eine mögliche Konstruktionsverstärkung im Bereich der Seiten der Behälterwand 2.1 punktuell in Form von je drei weiteren außen angeordneten Röhren 1.

Fig. 20 zeigt eine einreihige Behälterwand 2.1.1 aus Röhren 1, 1.1 und 1.2. Die Röhren 1.2 sind innenwandseitig am Umfang verteilt angeordnet und dienen der Aufnahme von Kranen 5. Bevorzugt sind diese Röhren 1.2 mit Wasser befüllbar und weisen einen sich verjüngenden Auslauf zur Turbine 9 hin auf. Der Vorteil dieser einreihigen

Behälterwand 2.1.1 besteht vor allem in der

Materialeinsparung. Durch eine Erhöhung der Anzahl der Röhren 1 lässt sich der Durchmesser des Behälters auf einfache Weise vergrößern. Dies ist in Fig. 21 dargestellt. Fig. 22 zeigt ein erfindungsgemäßes Pumpspeicherkraftwerk auf trockenem Erdreich. Mittels der Grundwasserpumpe 28 wird Arbeitswasser 8 in den Behälter eingebracht und versickert nach dem Turbinendurchlauf mittels eines

Sickerohrsystems 27. Das Sickerrohrsystem 27 kann

behälternah angeordnet sein oder auch entfernt z. B. auf Feldern. Das zu versickernde Wasser 8.3.2 wird in den

Gefachen des Fundamentes puffernd positioniert. Entsteht ein Rückstau beim zu versickerndem Wasser, wird dieses über den Überlauf 26 abgeleitet.

Bezugs zeichenliste

1 Röhre in Form einer Wabenzelle

1.1 Röhre mehreckig mit ungleich breiten Seiten

1.2 Röhre für Kran

2 Behälter

2.1 Behälterwand

2.1.1 Behälterwand einreihig

2.2 Schicht der Behälterwand aus gereihten Röhren

3 Fundament

4 Wasserzirkulationsöffnung im Fundament

5 Kran

5.1 Hilfskran in Röhre geführt

6 Fundamentinneres , die Wassergefache

darstellend

7 Treppe

8 Wasser, allgemein, zirkulierendes Wasser

8.1 oberes Wasser/ Speicherwasser

8.2 unteres Wasser aus gefluteter

GeländeabSenkung/umliegendes Wasser

8.3 Grundwasser

8.3.1 Grundwasser im Behälter

8.3.2 zu versickerndes Grundwasser

9 Turbine

9.1 Pumpe

10 Durchgang

11 Aufzug

12 Verdichter Fundamentaushub

13 Schwimmkörper

14 elastischer Randbereich

15 Druckwasserleitungen der Pumpen

15.1 Auslass der Druckwasserleitung

16 Gitterplattform verjüngender Auslauf

Druckfeste, wasserdichte Abdeckung Oberer Steck- und Klemmkörper

Unterer Steck- und Klemmkörper

Horizontale Abdichtung

Manschette

Sicke

Senkrecht verlaufende Abdichtung

Injektionsöffnung für Abdichtungsmittel Verschraubung

Überlauf

Sickerrohrsystem

Grundwasserpumpe

Claims

Patentansprüche

1. Pumpspeicherkraftwerk mit einem Oberbecken in Form

eines Behälters (2), mit einer kreiszylinderförmigen Behälterwand (2.1), einem Boden und einer Abdeckung, wobei das mittels mindestens einer Pumpe (9.1) über mindestens eine Druckwasserleitung (15) in den

Behälter einbringbare Wasser zur Energiegewinnung über mindestens eine Turbine (9) in ein Unterbecken

ableitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterwand (2.1, 2.1.1 ) ein- oder mehrschichtig aus senkrecht stehenden Röhren (1, 1.1) mit einem prismatischen Mantel und gleicher Bauhöhe besteht, wobei benachbarte Röhren (1, 1.1) unter Einschluss von mindestens einer senkrecht verlaufenden Abdichtung (24) flächig aneinander anliegend zu einem Baukörper miteinander verbunden sind.

2. Pumpspeicherkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass ein, zwei oder mehr Wandschichten (2.2) aus

mehrseitigen Röhren (1, 1.1) wabenartig miteinander verbunden in der Form eines Kreisringkörpers die

Behälterwand (2.1, 2.1.1) darstellen. Pumpspeicherkraf werk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhren (1, 1.1) durch Steck- und Klemmkörper (19, 20) übereinander verbunden zur Gesamthöhe verlängerbar sind, wobei horizontale Abdichtungen (21) während des Röhrensteckens in einer .rinnenartigen umlaufenden Vertiefung des Röhrenauflagers eingebracht sind und die senkrecht verlaufenden Abdichtungen (24) in Sicken (23) benachbarter Röhrenwandungen, die einen Raum bilden, angebracht sind.

Pumpspeicherkraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhren (1, 1.1) in Abständen in der Höhe

geschoßweise angeordnete, statisch wirksame, begehbare Gitterplattformen (16) aufweisen.

Pumpspeicherkraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, dass als Abdeckung ein Schwimmkörper (13) auf der

Oberfläche des im Behälter befindlichen Wassers ist, vorzugsweise mit einem elastischen Randbereich (14), wobei am Schwimmkörper (13) Druckwasserleitungen (15) befestigt sind, deren Auslässe (15.1) sich bodenseitig am Schwimmkörper (13) befinden.

6. Pumpspeicherkraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, dass

Röhren (1, 1.1) durch Durchgänge (10) mit Wasser aus dem Behälter befüllbar sind, wobei mindestens die Röhren (1, 1.1), mit Bau-, Funktions- und

Betriebselementen wie Treppen (7), Aufzüge (11), Betriebs-, Wartungs-, Lager-, Werkstatt- und

Aufenthaltsräume davon ausgeschlossen sind und diese über Drucktüren zum Verschließen der Durchgänge (10) verfügen .

7. Pumpspeicherkraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, dass

Röhren (1.1) über einen sich verjüngenden Auslauf (17) verfügen, an denen jeweils eine der Turbinen (9) angeschlossen ist.

8. Pumpspeicherkraftwerk nach Anspruch 7, dadurch

gekennzeichnet, dass nur die Röhren (1.1) mit einem sich verjüngenden

Auslauf (17) mit Wasser befüllbar sind.

9. Pumpspeicherkraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Gruppe aus zwei Kranen (5) auf der Behälterwand (2) angeordnet ist, wobei die Krane (5) jeweils über einen Steck- und Klemmkörper (20) verfügen, mit dem sie in die Röhren (1) lösbar

einsteckbar sind, wobei der Arbeitsbereich von

mindestens einem Kran (5) größer als eine Röhrenlänge ist .

10. Pumpspeicherkraftwerk nach Anspruch 9, dadurch

gekennzeichnet, dass bei einer einschichtigen Behälterwand (2.1)

innenwandseitig mehrere zusätzliche Röhren (1.3) über den Umfang verteilt angeordnet sind, die die Steck- und Klemmkörper (20) von Kranen (5.1, 5.2) aufnehmen.

11. Pumpspeicherkraftwerk nach Anspruch 10, dadurch

gekennzeichnet, dass nur die innenwandseitigen angeordneten Röhren (1.2) wasserführend sind und einen sich verjüngenden Auslauf (17) besitzen.

12. Pumpspeicherkraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenspeicherkraftwerk fundamenttief im umgebenen Wasser (8.2) steht, so dass das Fundament (3) Teil des energetischen Baubereiches ist, das in seinen Gefachen (6) das aus den Turbinen (9) strömende Speicherwasser (8.1) aufnimmt und von wo die Pumpen (9.1) über die Druckwasserleitungen (15) Wasser (8) in den Behälterinnenraum drücken, oder das

Pumpspeicherkraftwerk steht auf trockenem Erdreich und zieht das Arbeitswasser (8) aus dem Grundwasser (8.3), wobei das Arbeitswasser (8) nach dem Verlassen der Turbinen (9) versickert.

Pumpspeicherkraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterwand (2) außen durch weitere angeordnete Röhren (1, 1.1) punktuell und/oder über den Umfang verteilt verstärkt ist.