DE10102899A1 - Perpetuum Mobile der Dritten Art - Google Patents

Abstract

Strömungskraftmaschine zur Wandlung der inneren Energie eines Fluides in Nutzarbeit, bestehend aus einer n-stufigen Turbine mit Rotor, Gehäuse und Startvorrichtung, sowie einer Pumpe, die einen Fluidstrom aus der Maschinenumgebung durch die Maschine fördert, wobei das Fluid je Stufe einmal drallbehaftet mittels einer Düse beschleunigt wird, dann unter Drallverlust kinetische Energie auf den Turbinenrotor überträgt, dann in einem Diffusor verzögert und mit erhöhtem Drall der nächsten Stufe zugeführt wird, wobei die Wellenarbeit der Turbine zu einem ersten Teil dem Antrieb der Pumpe dient und zu einem zweiten Teil als Nutzarbeit an einen Verbraucher gegeben wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Strömungskraftmaschine zur Wandlung der inneren Energie eines Fluides in Nutzarbeit.

Strömungskraftmaschinen sind axial, diagonal oder radial durchströmte Energiewandler (Turbinen) mit mindestens einem Rotor. Sie erzeugen ein Drehmoment durch Änderung des Dreh­ impulses (Drall) einer Strömung, welches als Antrieb für eine Arbeitsmaschine genutzt werden kann. Beispiele nach dem Stand der Technik sind hierzu für Dampf oder Luft die Dampfturbine, die Gasturbine und die Windkraftanlage, sowie für Wasser die Pelton-, Kaplan-, Francis- und Ossbergerturbine. Diese Turbinen senken den Impuls oder den Drall eines strömenden Fluids, das sind in der Regel Luft, Dampf oder Wasser. Dadurch entsteht nach der Euler'schen Turbinengleichung ein Drehmoment, das eine Arbeitsmaschine antreiben und Wellenarbeit an einen Verbraucher übertragen kann, z. B. einen Propeller, eine Pumpe, einen Verdichter, einen Generator oder ein Getriebe.

Bekannte Maschinen werden aufgrund eines Druckunterschiedes zwischen Zufluß und Abfluß durchströmt, der durch geodätischen Druck (Speicherwasserkraftwerk) oder Staudruck (Laufwasser­ kraftwerk, Windkraftanlage) oder thermischen Behälterdruck (Dampfkraftwerk) oder dynamisch erzeugten Druck (Flugzeugtrieb­ werk) verursacht und für den Maschinenbetrieb dauerhaft aufrechterhalten wird.

Der Nachteil bekannter Maschinen ist, daß sie entweder eine Potentialdifferenz im Schwerefeld der Erde (Wasserkraft) oder eine atmosphärische Druckdifferenz benötigen (Windkraft), oder aber den Einsatz von Wärmeenergie in einem thermodynamischen Kreisprozeß erfordern (Dampfkraft, Gasturbine) und damit auf den zusätzlichen Einsatz von externer Wärmeenergie angewiesen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Strömungsmaschine zu finden, die ohne Einsatz von Wärmeenergie und ohne geodätische oder atmosphärische Potentialdifferenz dauerhaft aktiv eine Druckdifferenz zwischen Zufluß und Abfluß der Maschine aufrechterhält und Wellenarbeit abgeben kann, und somit in der Lage ist, die innere Energie des durch sie hindurchströmenden Fluides in Nutzarbeit zu wandeln, ohne den ersten und den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik zu verletzen. Eine solche Maschine kann die innere Energie aus der Atmosphäre oder aus ruhenden Gewässern nutzen und beispielsweise 24 Stunden am Tag kontinuierlich Windstrom erzeugen, oder unabhängig von einer Höhendifferenz aus einem ruhenden Gewässer 24 Stunden am Tag kontinuierlich Strom mittels Wasserkraft erzeugen oder auch ein Fahrzeug antreiben.

Eine solche Maschine ist nach dem Stand der Technik nicht bekannt, nach der herrschenden Lehrmeinung der Physik nicht möglich und nach geltender Rechtsauffassung nicht patentierbar, da ihr wegen vermuteten Verstoßes gegen den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik vermeintlich die technische Durchführbarkeit fehlen soll, und sie deshalb gemäß §1 PatG nicht patentfähig ist. Unabhängig von der Rechtsauffassung des deutschen Bundespatentgerichtes läßt sich eine Maschine mit vorgenannt beschriebenen Eigenschaften aber realisieren. Schließlich ist Wahrheit in der Technik zum Glück keine juristische Frage sondern eine Sache der Naturbeobachtung gepaart mit Kreativität und Ingenieurskunst. Erfinden heißt Neues schöpfen, und das bedeutet Bekanntes in Frage zu stellen, selbst wenn es sich um das jahrhundertalte Fundament zivilisatorischer Wahrheit handelt, den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik.

Zum Verständnis der nachfolgenden Beschreibung werden zunächst die benötigten Begrifflichkeiten und physikalischen Grundlagen aufgelistet, welche den theoretischen Rahmen zur Funktion der erfindungsgemäßen Maschine bilden.

• 1. Ein hier betrachtetes thermodynamisches System besteht aus der Summe seiner Moleküle. Die innere Energie eines Systems ist die Summe der kinetischen Energien seiner Moleküle (Anmerkung: Andere Energieformen wie chemische Potentiale oder magnetische Feldenergie bleiben unberücksichtigt). Wärme ist die Energie, die aufgrund einer Temperaturdifferenz fließt und zu chaotisch regelloser Bewegung der Teilchen eines Systems führt. Arbeit ist die Energieform, mit der alle Moleküle eines Systems eine deterministische Änderung ihres Bewegungszustandes erfahren. Arbeit und Wärme sind Prozeßgrößen, welche über die Grenzen eines Systems hinweg fließen und seine innere Energie verändern. Wärme verteilt sich stochastisch auf viele mikroskopische Freiheitsgrade des Systems, Arbeit verändert wenige makroskopische Freiheitsgrade eines Systems. Die durch Wärme übertragene thermische Energie führt zur Brown'schen Bewegung der Moleküle mit einer statistischen Verteilung der Geschwindigkeiten in der Molekülmenge (bei Gasen ist das die Maxwell'sche Geschwindigkeitsverteilung) wobei die thermische Energie gleichmäßig auf alle Freiheitsgrade eines Moleküls verteilt ist (Äquipartitionsprinzip).
• 2. Der erste Hauptsatz der Thermodynamik ist der Energie­ erhaltungssatz. Danach kann Energie weder geschaffen noch vernichtet, sondern nur von einer Erscheinungsform in eine andere gewandelt werden. Folglich ändert sich die innere Energie U eines Systems durch Übertragung von Arbeit W oder Wärme Q und es gilt dU = dW + dQ. Danach ist eine Maschine nicht möglich, die Arbeit abgibt ohne Energie aufzunehmen: Es gibt kein Perpetuum Mobile erster Art.
• 3. Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik trifft eine Aussage über die Richtung der von selbst ablaufenden Prozesse. Danach fließt Wärme von selbst über eine Systemgrenze ausschließlich in Richtung niedrigerer Temperatur bis alle beteiligten Systemteile die gleiche Temperatur erreicht haben. Aus der Theorie der Wärmekraftmaschinen auf der Basis thermodynami­ scher Kreisprozesse, welche Abwärme an die Umgebung transpor­ tieren müssen, entstand die Aussage über die Unmöglichkeit einer Wärmekraftmaschine, die Wärme aus einer Wärmequelle nimmt und vollständig in Arbeit umwandelt: Nach herrschender Lehrmeinung gibt es kein Perpetuum Mobile zweiter Art. (Anmerkung: Maschinen mit den Eigenschaften eines Perpetuum Mobile zweiter Art wurden in der Vergangenheit bereits patentiert, US 4106294, DE 31 22 674, DE 197 11 177, DE 197 50 589, oder mit Hinweis auf den zweiten Hauptsatz und alle Erfahrung der gesamten technisch-wissenschaftlichen Fachwelt als technisch nicht brauchbar abgelehnt, DE 199 21 471. Tatsächlich basiert die herrschende Lehrmeinung auf einem tragischen Irrtum).
• 4. Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik definiert den Nullpunkt der Entropieskala beim aboluten Nullpunkt der Temperaturskala bei der die regellose thermische Bewegung der Moleküle einfriert. In einem System mit einer von Null Kelvin verschiedenen Temperatur, verteilt sich die thermische Energie stochastisch auf alle Moleküle des Systems, aber gleichmäßig auf alle Freiheitsgrade eines Moleküls. Ein System mit Umgebungstemperatur beinhaltet daher immer eine Menge regellos verteilter thermischer Energie in seiner Molekülmenge, die sogenannte innere Energie des Systems.

Ein Perpetuum Mobile zweiter Art bezieht seine Energie durch WÄRME aus einer Wärmequelle. Der Zufluß von Wärme setzt eine Temperaturdifferenz voraus, weshalb ein Perpetuum Mobile zweiter Art kälter sein muß als seine Wärmequelle (Anmerkung: Wenn eine Wärmekraftmaschine den kältesten Punkt von Umgebung und Maschine innerhalb ihrer Systemgrenze beinhaltet, so kann sie kontinuier­ lich arbeiten und Umgebungswärme vollständig in Arbeit umwandeln, nachzulesen in DE 197 11 177, DE 197 50 589 und DE 199 21 471).

Die erfindungsgemäße Maschine bezieht ihre Energie nicht aus Wärme, die über eine Temperaturdifferenz in das System gebracht wird, sondern direkt aus der inneren Energie eines fluiden Stoffstromes ihrer Umgebung. Sie ordnet die chaotische Bewegung der Moleküle des fluiden Stoffstromes (VIELE mikroskopische Molekülfreiheitsgrade) und überträgt mittels Impulsaustausch einen Teil der Molekülenergie auf einen Turbinenrotor (EIN makroskopischer Rotationsfreiheitsgrad). Die Maschine reduziert damit die mittlere Molekülgeschwindigkeit des Stoffstromes, was zu einer Temperaturabsenkung führt. Sie benötigt im Gegensatz zu einem Perpetuum Mobile zweiter Art keine Temperaturdifferenz zu ihrer Umgebung, welche die notwendige Bedingung für einen Wärmeübergang wäre, sondern entnimmt ihrer Umgebung einen fluiden Stoffstrom und gibt ihn mit einer verminderten inneren Energie an die Umgebung zurück. Der Stoffstrom wird kälter OHNE Wärmeübertragung. Diese erfolgt erst NACH Rückgabe an die Umgebung, indem der nunmehr kältere Fluidstrom sich mit dem Umgebungsfluid mischt und wieder wärmer wird. Eine solche Maschine ist in der Thermodynamik noch nicht bekannt und wird zur Unterscheidung als PERPETUUM MOBILE DER DRITTEN ART bezeichnet. Zusammenfassend sei noch einmal gegenübergestellt:

• 1. Ein Perpetuum Mobile Erster Art liefert Arbeit ohne Aufnahme von Energie. Diese Maschine ist unmöglich.
• 2. Ein Perpetuum Mobile Zweiter Art liefert Arbeit durch Aufnahme von Wärme und muß folglich kälter sein als seine Wärmequelle. Von dieser Maschine behauptet die Fachwelt, sie sei unmöglich, doch leider irrt sie.
• 3. Ein Perpetuum Mobile Dritter Art liefert Arbeit durch Wandlung der inneren Energie eines fluiden Stoffstromes aus der Umgebung und senkt dessen Temperatur ohne Wärmeübertragung. Diese Maschine ist Gegenstand der Erfindung und bis dato in der Thermodynamik unbekannt. (Anmerkung: Das Perpetuum Mobile der Dritten Art ist zwangsläufig ein offenes System. Aus ihm läßt sich leicht ein Perpetuum Mobile der Zweiten Art herstellen, indem eines Dritter Art in einen fluidgefüllten geschlossenen Behälter gestellt wird und dieser wiederum bezüglich seiner Umgebung einen Kältepol darstellt, siehe unten)

Soweit sei der begrifflichen Differenzierung bezüglich der Thermodynamik Genüge getan. Die Erfindung wird nun unter Bezug auf vier Figuren beschrieben.

Die erfindungsgemäße Strömungsmaschine besteht aus einer mehrstufige Turbine mit einem Gehäuse, einem Rotor und einer Pumpe. Sie nutzt einen ersten Teil ihrer Wellenarbeit zum Betrieb einer Pumpe, die unter Aufbau einer Druckdifferenz das Fluid aus der Umgebung durch die Maschine fördert. Sie gibt einen zweiten Teil ihrer Wellenarbeit als Nutzarbeit an einen Verbraucher ab. Bei Flüssigkeiten treibt die Turbine also eine Pumpe an, bei Gasen einen Kompressor oder einen Ventilator. (Anmerkung: Nach diesem Prinzip arbeiten alle Gasturbinen.) Die eigentliche Energiewandlung von innerer Energie in kinetische Energie erfolgt pro Stufe mittels einer zyklonalen Zentripetalströmung innerhalb eines parallelwandigen Rotationshohlraums mit dem Turbinenrotor im Zentrum. Indem das Fluid drallbehaftet von außen nach innen strömend beschleunigt wird, folgen die Stromlinien nach innen zur Rotorachse fließend einer logarithmischen Spirale. Nach dem Drehimpulserhaltungssatz steigt die Bahngeschwindigkeit der Fluidteilchen mit abnehmendem Abstand zur Drehachse (= Bahnradius) hyperbolisch gegen das Zentrum. Damit wächst die kinetische Energie der Strömung quadratisch hyperbolisch gegen das Zentrum, und die Beschleunigungsleistung wächst kubisch hyperbolisch: Das Fluid verrichtet Beschleunigungsarbeit an sich selbst. Da der Vorgang ohne Wärmeeintrag adiabat erfolgt, muß die Zunahme an kinetischer Energie durch Abnahme der thermischen Energie ausgeglichen werden, das Fluid kühlt ab. Tatsächlich entsteht durch den einwärts gerichteten Wirbel eine beschleunigte Strömung in der das Äquipartitionsprinzip thermischer Energie nicht mehr gilt. Die chaotisch stochastische Bewegung der Moleküle wird geordnet und in eine Richtung gezwungen, so daß eine makroskopisch wirksame Qualität höherer Ordnung entsteht: Strömungsgeschwindigkeit. Die mittlere Molekülgeschwindigkeit und die innere Energie bleiben unverändert, es fliegen nur viele Moleküle öfter gleichzeitig in dieselbe Richtung. Die Zunahme an Ordnung korreliert mit einer Abnahme der Temperatur, beide Veränderungen wachsen hyperbolisch gegen das Zentrum.

Die Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit einer zyklonalen Zentripetalströmung gegen das Zentrum ist von Wirbelstürmen her bekannt. Dort treten die höchsten Windgeschwindigkeiten bekanntermaßen an der Wand des Auges auf. Die Physik dieser Strömung ist auch beschrieben in "Wirbel in der Badewanne" (Spektrum der Wissenschaften, Dezember 2000). Die Abnahme der Temperatur gegen das Zentrum einer Wirbelströmung ist als Ranque-Hilsch-Effekt bekannt und findet in sogenannten Wirbelrohren Verwendung (siehe auch Ahlborn, Keller, Rebhan: "The Heat Pump in a Vortex Tube", Journal of Non-Equilibrium Thermodynamics, 1998, Vol. 23, No. 2). Beide Effekte wirken als Energiewandler und erzeugen eine hohe Strömungsgeschwindigkeit bei verringerter Temperatur. Der Effekt findet auch eine Erklärung über die junge Theorie aktiver Vielteilchensysteme, welche die Entstehung makroskopischer Ordnung in getriebenen Vielteilchensystemen begründen kann (siehe hierzu Helbing: "Die wundervolle Welt aktiver Vielteilchensysteme". Physikalische Blätter, 57. Jahrgang, Heft 1, Januar 2001, Deutsche Physikalische Gesellschaft).

Die drallbehaftete schnelle Strömung kann nun einen Teil ihrer kinetischen Energie an den Rotor abgeben und so auf einen Freiheitsgrad konzentrieren. Der Turbinenrotor wendet die Strömung dann um 180 Grad und reduziert deren Drall, wodurch am Rotor ein Drehmoment entsteht. Die abgebremste Strömung fließt nun ohne bzw. mit wenig Drall in einem zweiten parallelwandigen Rotationshohlraum von innen nach außen ab und wird durch dessen Diffusorwirkung weiter verzögert. Anschließend wird sie erneut gewendet, mit Drall versehen und der folgenden Stufe zugeführt.

Das Konstruktionsprinzip ist in Fig. 1 mit zwei Unterfiguren dargestellt. Fig. 1.1 zeigt einen Schnitt durch eine n-stufige Maschine mit Turbinenrotor TR, Turbinengehäuse TG, Pumpe P, Generator G und Fluidmenge F. (Anmerkung: Die Pumpe P steht allgemein für eine Strömungsarbeitsmaschine, welche das Fluid durch das Gehäuse treibt. Der Generator steht als Beispiel für einen Nutzer von Wellenarbeit.) Fig. 1.2 zeigt den Energiefluß in der Maschine mit der zugeführten inneren Energie des Fluides Uein und der abgeführten inneren Energie Uaus. Die Strömungsreibung und Dissipationsverluste Wdis werden zur Vereinfachung dem Turbinengehäuse TG zugeordnet und gehen dort verloren. Die Pumpe P wird durch die Wellenarbeit Wp und der Generator G durch die Wellennutzarbeit Wn angetrieben. Am Turbinenrotor TR entsteht Wellenarbeit Wt. Sie entspricht der Änderung der inneren Fluidenergie (Wt = Uein - Uaus) und der Summe von Wellenarbeit und Dissipationsverlusten (Wt = Wp + Wn + Wdis).

Das Prinzip der Energiewandlung ist in Fig. 2 mit drei Unterfiguren beschrieben. Fig. 2.1 zeigt den Verlauf der Geschwindigkeit (links) und der spezifischen kinetischen Energie der Strömung (rechts) aufgetragen über dem Radius einer Modellmaschine, die bei 20 cm äußerem Düsen- bzw. Diffusorradius und 5 cm Rotorradius von Wasser durchströmt wird, das der Maschine mit einer Geschwindigkeit von 5 m/s zufließt. Dabei ändert sich die Strömungsgeschwindigkeit pro Stufe wiederholt zwischen den ausgezeichneten Punkten A, B, C und D, welche in den Fig. 2.2 und 2.3 erneut markiert sind. Fig. 2.2 zeigt die drallbehaftete zufließende Düsenströmung, Fig. 2.3 die drallfreie abfließende Diffusorströmung.

Punkt A ist der Beginn der zufließenden drallbehafteten zyklonalen Zentripetalströmung. Diese wird durch die Düsenwirkung des parallelwandigen Rotationshohlraums von A nach B fließend beschleunigt, und die Strömungsgeschwindigkeit steigt hyperbolisch mit sinkendem Abstand zur Drehachse von 5 m/s auf 20 m/s. Korrespondierend hierzu muß die Temperatur des Fluides sinken. Der Rotor senkt dann den Drall der Strömung und reduziert ihre Geschwindigkeit von B nach C gemäß Rechenbeispiel auf die Hälfte. Von C nach D fließt die Strömung dann drallfrei nach außen ab und wird durch die Diffusorwirkung weiter verzögert. Bei Eintritt in die Folgestufe wird erneut ein Drall aufgeprägt, und die Strömung wird von D nach A beschleunigt. Aus dem Verlauf der Strömungsgeschwindigkeit läßt sich unmittelbar die spezifische kinetische Energie der Strömung errechnen (Fig. 2.1, rechte Kurve), die von A nach B hyperbolisch entsprechend dem Quadrat des Radienverhältnisses um Faktor 16 von 12,5 J/kg auf 200 J/kg steigt. Das entspricht einer Temperatursenkung des Wassers um 0,045 K/kg. Durch Abbremsen auf die Hälfte der Geschwindigkeit zwischen B und C werden 75% der Strömungsenergie auf den Rotor übertragen und können dort als Wellenarbeit abgenommen werden. Durch weitere Verzögerung von C nach D geht kinetische Energie über Dissipation im Diffusor verloren oder wird in Druck umgewandelt. Von A nach D muß die Strömung erneut durch Energieeintrag mittels Pumpe beschleunigt werden, wobei hierzu nur der Bruchteil von "eins durch Radienverhältnis zum Quadrat", im Rechenbeispiel also 1/16, der Energie aufgewendet werden muß, die von B nach C am Rotor frei wird, und daher leicht von der Turbine aufgebracht werden kann.

Das wiederholte Durchlaufen der Zustände A-B-C-D-A, pro Stufe einmal, gleicht einem thermodynamischen Kreisprozeß der zwischen zyklisch wiederholten DYNAMISCHEN Druckzuständen abläuft. Herkömmliche Kreisprozesse durchlaufen einen zyklischen Wechsel von STATISCHEN Druckzuständen. Tatsächlich sind die Energiekurve (Fig. 2.1, rechts) und die Darstellung eines Otto- Prozesses im p-V-Diagramm einander erstaunlich ähnlich!

Fig. 3 zeigt mit drei Kurven Wt, Wn und Wp + Wdis aus einem Rechenbeispiel das dynamische Verhalten einer Maschine, die durch einen Startermechanismus (Anmerkung: In Fig. 1 nicht dargestellt) angetrieben wird. Wt zeigt den Anstieg der freiwerdenden Turbinenarbeit über der Drehzahl. Wp + Wdis ist die Summe aus aufzuwendender Pumparbeit und Dissipationsverlusten. Wn ist die Differenz beider Kurven und stellt die freiwerdende Nutzarbeit dar, die über den Generator abgeführt werden kann. Das dynamische Verhalten entspricht dem einer Gasturbine, die ab einer bestimmten Drehzahl eigenstabil läuft. Mit Überschreiten einer bestimmenten Drehzahl, dem break-even-point (B. E. P., im Rechenbeispiel liegt er bei ca. 1350 Umdrehungen pro Minute), entsteht an dem Turbinenrotor genausoviel Wellenarbeit wie für Pumpe und Dissipationsverluste benötigt wird. Jenseits dieser Drehzahl kann Nutzarbeit an einen Verbraucher abgeführt werden. Die Maschine "lebt" von der inneren Energie des zugeführten Fluides und reduziert dessen Temperatur - OHNE Wärmeübertragung!

Mit einer solchen Maschine läßt sich nach Fig. 4 leicht ein Perpetuum Mobile der zweiten Art bauen. Dazu stellt man eine erfindungsgemäße Maschine gemeinsam mit einer Fluidmenge von Umgebungstemperatur in einen abgeschlossenen Behälter und startet sie. Durch Wandlung der inneren Energie des Fluides in abzuführende Nutzarbeit W sinkt die Temperatur des Fluides unter die Umgebungstemperatur und es entsteht ein Wärmestrom Q von der Umgebung hinein in die Maschine: Ein Perpetuum Mobile der Zweiten Art. Dieses ist in Patentanspruch 3 beschrieben.

Die beschriebene Maschine nutzt einen Effekt, den das Wetter mit Wirbelstürmen und Tornados vor Augen führt, den jede Badewanne beherrscht, der man nach dem Badegenuß den Stöpsel zieht, und der im Ranque'schen Wirbelrohr zur Absenkung der Temperatur im schnell drehenden Gaswirbelkern führt: Die Energiewandlung im Fluid durch Eigenbeschleunigung mittels einer zyklonalen Zentripetalströmung.

Nach herrschender Lehrmeinung muß das deutsche Patentamt diese Patentanmeldung gemäß §1 PatG mit Hinweis auf die Nichtdurchführbarkeit wegen vermeintlicher Verletzung des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik und Berufung auf das Erfahrungswissen der technisch-wissenschaftlichen Fachwelt ablehnen. Eine Ablehnung bedeutet, daß die Fachwelt ihre Augen vor der Strömungsdynamik von Badewannenwirbeln, Tornados, Wirbelstürmen und der Existenz des Ranque'schen Wirbelrohres verschließt, um einer maroden Theorie zu genügen. Weiterhin ist Vorsorge zu treffen für den Fall, daß eine erfindungsgemäße Maschine doch einmal gebaut und vorgeführt werden kann. Im Falle der Nicht-Ablehnung ist die Entscheidung des Bundespatent­ gerichtes vom 10. Oktober 2000 in Sachen DE 199 21 471.9-13 zu revidieren, Aktenzeichen 7 W (pat) 26/00.

Nach Meinung des Anmelders ist die Maschine gemäß §1 PatG patentfähig. Sie ist neu, denn das Konzept eines PERPETUUM MOBILE DRITTER ART ist in der Thermodynamik noch nicht bekannt. Sie beruht zweifellos auf einer erfinderischen Tätigkeit. Sie ist offensichtlich technisch ausführbar, und sie ist gewerblich anwendbar, denn Stromgewinnung aus ruhender Luft oder ruhenden Gewässern hat sicher einen Markt. Sie verstößt nicht gegen den ersten und nicht gegen den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik, denn sie liefert Arbeit aus erhaltener innerer Energie, nicht aus Wärme, und ist daher KEIN Perpetuum Mobile der Zweiten Art. Sie reduziert die Temperatur eines Fluides OHNE Wärmeübertragung und liefert keine Abwärme an die Umgebung. Sie bedarf also im Gegensatz zu einem Perpetuum Mobile der Zweiten Art keiner Wärmequelle und keiner Temperaturdifferenz gegenüber einer solchen. Der vermeintliche Verstoß gegen den zweiten Hauptsatz ist in dem abhängigen Anspruch 3 enthalten, in dem die einfache Konstruktion eines Perpetuum Mobile Zweiter Art unter Verwendung eines Perpetuum Mobile der Dritten Art gemäß Fig. 4 beschrieben ist (wodurch erneut der Widerspruch im maroden Gedankengebäude der Thermodynamik zu Tage tritt). Eine Ablehnung unter Hinweis auf eine vermeintliche Verletzung des zweiten Hauptsatzes kann demzufolge nur den abhängigen Anspruch 3 betreffen.

Und sie bewegt sich doch! (Galileo)

Claims (3)

1. Strömungskraftmaschine zur Wandlung der inneren Energie eines Fluides in Nutzarbeit bestehend aus einer n-stufigen Turbine mit Rotor, Gehäuse und Startvorrichtung, sowie einer Pumpe, die einen Fluidstrom aus der Maschinenumgebung durch die Maschine fördert, wobei das Fluid je Stufe einmal drallbehaftet mittels einer Düse beschleunigt wird, dann unter Drallverlust kinetische Energie auf den Turbinenrotor überträgt, dann in einem Diffusor verzögert und mit erhöhtem Drall der nächsten Stufe zugeführt wird, wobei die Wellenarbeit der Turbine zu einem ersten Teil dem Antrieb der Pumpe dient und zu einem zweiten Teil als Nutzarbeit an einen Verbraucher gegeben wird dadurch gekennzeichnet, daß Düse und Diffusor durch parallelwandige Rotationshohlräume gebildet werden, deren Achse mit der Rotationsachse des Turbinenrotors übereinstimmt.

2. Strömungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid gasförmig oder flüssig ist.

3. Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Fluid und Maschine sich gemeinsam in einem abgeschlossenen Behälter befinden, und die Nutzarbeit an einen Verbaucher außerhalb dieses Behälters gegeben wird.