Anbau von Wasserkraftanlagen an Windkraftanlagen
von:
Hans Petry
Prof. Dr..lng
Neuhaus 56
D-40883 Ratingen
Tel. 02102 68656
Beschreibung
Die wirtschaftliche Erzeugung erneuerbarer Energiearten ist eine große Zukunftsaufgabe der Menschheit. Hierbei sind die Windenergie und Wasserenergie von großer Bedeutung.
Offshore-Windkraftanlagen sind in Erprobung und versprechen eine große Zukunft, da auf dem Meer mehr und gleichmäßigerer Wind als im Binnenland vorherrscht und auf dem Meer nicht mit Einsprüchen zum Landschaftsschutz zu rechnen ist.
Wasserkraftanlagen im Binnenland sind meist wirtschaftlich, aber schon weitgehend ausgebaut. In Erprobung sind neuartige Wasserkraftanlagen im Meer zur Nutzung der Meeresströmungen, der Wellen und der Gezeiten (Ebbe und Flut).
Technisch schwierig und sehr aufwändig ist die dauerhafte Fundamentierung von
Windkraftanlagen im Meer und ebenso der genannten Meeresenergieanlagen, außerdem die Übertragung der erzeugten elektrischen Energie durch das Meer zum Festland.
Das Fundament für eine Offshore-Windkraftanlage ist wegen der großen Bauhöhe und der auftretenden Stürme meist wesentlich aufwändiger als für die genannten Meeresenergieanlagen.
Der Erfindungsgedanke ist der Anbau der genannten Wasserkraftanlagen an Windkraftanlagen. Dadurch wird das Fundament nur einmal benötigt, und die elektrische Energieübertragung durch ein Kabel und zugehörige Schaltanlagen kann gemeinsam genutzt werden.
An einem gemeinsamen Fundament sind hierbei oben der Mast mit Windturbine und
Gondel mit elektrischen Einrichtungen angebracht, und seitlich am Fundament sind unter der Wasseroberfläche an Traversen eine oder mehrere Wasserturbinen mit Generatoren befestigt oder andere Einrichtungen, um Wasserenergie in mechanische und dann in elektrische Energie umzuwandeln.
Für Montage- und -Wartungsarbeiten an den erfindungsgemäßen Anlagen können die Wasserkraftanlagen durch Vorrichtungen an dem Fundament aus dem Wasser hochgezogen werden.
Die von den erfindungsgemäßen Wind- und Wasserkraft-Anlagen erzeugte elektrische
Energie wird dann über gemeinsame Schaltanlagen und Kabel zum vorhandenen Netz auf dem Festland übertragen.
Bekannt sind auf diesem Gebiet nur kleine schwimmende Energieanlagen, die
verschiedene Arten der Energiegewinnung aufweisen, die jedoch wegen der ständigen
Schwankungen und Erschütterungen der Schwimmkörper besonders bei Stürmen sich mechanisch nicht bewährt haben und für die Energieübertragung zum Festland in das Netz praktisch nicht infrage kommen. Auch verschiedene Energieerzeugungsarten für den
Eigenbedarf auf ÖI- und Gasförderanlagen und anderen Gebäuden im Wasser sind
bekannt.
Das Energieangebot an Windkraft und Wasserkraft auf dem Meer ist durch das Wetter und die Gezeiten stark schwankend, jedoch meist nicht im gleichen Takt. Deshalb führt die erfindungsgemäße gleichzeitige Nutzung beider Energiearten zu einer Verringerung der zeitlichen Schwankungen, was für die Auslastung der Übertragungskabel und für die Energieverbraucher wirtschaftlich ist, da dann im Netz weniger teure Ausgleichsenergie aus Energiespeichern und einzuschaltenden konventionellen Kraftwerken erforderlich ist.
Außer der Anwendung auf dem Meer kann die Erfindung auch in Flüssen genutzt werden.
Schutzansprüche
1. Elektrische Energieerzeugungsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Wasserkraftanlage an einer Windkraftanlage mit einem gemeinsamen Fundament
angebaut ist.
2. Elektrische Energieerzeugungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn-
zeichnet, dass eine Wasserkraftanlage zur Nutzung von Meeresströmungen
angebaut ist.
3. Elektrische Energieerzeugungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn-
zeichnet, dass eine Wasserkraftanlage zur Nutzung der Gezeiten angebaut ist.
4. Elektrische Energieerzeugungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn-
zeichnet, dass eine Wasserkraftanlage zur Nutzung von Meereswellen angebaut
ist.
5. Elektrische Energieerzeugungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn-
zeichnet, dass die Wasserkraftanlage aus dem Wasser hochgezogen werden
kann.
6. Elektrische Energieerzeugungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn-
zeichnet, dass die erzeugte elektrische Energie durch eine gemeinsame Kabel-
anlage zum Festland übertragen wird.
7. Elektrische Energieerzeugungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn-
zeichnet, dass die Anlage offshore im Meer angeordnet ist.
8. Elektrische Energieerzeugungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn-
zeichnet, dass die Anlage in einem Fluss angeordnet ist.