DE102005041346A1 - Herrmann mobile wave energy converter device for producing and storing energy on ocean, has sail system for driving and controlling wave energy converter, and control and drive units at side of energy converter provided under water - Google Patents

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Abstract

The device has a sail system (5) for driving and controlling a Herrmann mobile wave energy converter (HMW). A control unit (15) and drive unit (14) at a side of the HMW are provided under water. A free fluid surface air is managed in a high pressure buffer (3) by air cavities (8, 9) and the air is evacuated from a low pressure buffer (4) by a liquid storage (6) that is implemented as a communicating tube with free fluid surfaces. An air turbine (2) changes a pressure difference of the buffers by the energy converter into energy, where the device is operated autonomously.

Description

Technisches Gebiet der ErfindungTechnical field of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung und Speicherung von Energie auf dem Meer.The The invention relates to a device for generating and storing of energy on the sea.

Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass der HMW Energie aus dem Medium Luft und Wasser erzeugt.she is characterized in that the HMW energy from the medium Air and water generated.

In einer "Kommunizierenden Röhre" (6) wird Wasser durch den Wellengang in Bewegung gesetzt. Die Frequenz der Schwingung des Wassers in der "Kommunizierenden Röhre" (6) ist über Ventile (20) regelbar. Über ein entstehendes Druckgefälle in den Puffern (3; 4) kann eine Energie zur Herstellung eines Energieträgers gewonnen werden.In a "communicating tube" ( 6 ) Water is set in motion by the waves. The frequency of the vibration of the water in the "communicating tube" ( 6 ) is via valves ( 20 ) adjustable. About an emerging pressure gradient in the buffers ( 3 ; 4 ) can be obtained energy for the production of an energy carrier.

Weil die Medien Wasser und Luft verschiedene Eigenschaften besitzen, und sie vor Ort verfügbar sind, ist es möglich, die Windenergie ebenfalls zur Energiegewinnung mit einzubeziehen.Because the media water and air have different properties, and they are available on-site, Is it possible, to include wind energy for energy production as well.

Dies geschieht dadurch, dass der HMW auf dem Meer durch ein Segel-System (5) mobil ist. Die scheinbare Wellenfrequenz (Doppler Effekt) wird durch die Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des HMW beeinflusst. Der HMW nutzt Meeresströmungen.This happens because the HMW at sea by a sail system ( 5 ) is mobile. The apparent wave frequency (Doppler effect) is influenced by the direction of travel and speed of the HMW. The HMW uses ocean currents.

Aber es kann auch die kinetische Energie des Windes über ein Unter- bzw Überdruck Windsystem (16; 17) genutzt werden.But it can also be the kinetic energy of the wind via a negative pressure or overpressure wind system ( 16 ; 17 ) be used.

Es gibt bisher noch keine einheitliche Beschreibung von Vorrichtungen über Wellenenergiewandlern.It So far there is no uniform description of devices via wave energy converters.

Im Anhang wird zB auf den aktuellen Stand der Technik aus der Sicht einer deutschen Universität eingegangen.in the Attachment is eg on the current state of the art from the point of view received a German university.

Es ist aber kein Wellenenergiewandler- System bekannt, dass die Nutzung der Winderegie zur Gewinnung von Wellenenergie verwendet.It But no wave energy converter system is known that the use the wind energy used for the production of wave energy.

Der Stand der Technik lässt sich wie folgt darstellen:Of the State of the art leaves are represented as follows:

Unterschieden werden kann nach einem folgendem Verfahren:Can be different following a procedure:

Mit dem Boden verbundene Wellenenergiewandlersysteme (fast ausschließlich alle Wellenenergiewandler- Systeme die zur Zeit existieren)With wave energy conversion systems connected to the ground (almost exclusively all Wave energy converter systems that currently exist)

Frei schwimmende Wellenenergiewandlersysteme (keine Existenz bekannt, Beschreibung auf Seite 7-16 im Anhang, aber vermutlich keine ausreichende Darstellung) Free Floating wave energy converter systems (no existence known, Description on page 7-16 in the appendix, but probably not sufficient Presentation)

Erläuterungexplanation

Mit dem Boden verbundene Wellenenergiewandlersysteme:Connected to the ground Wave energy conversion systems:

Bei den vorhandenen Systemen wird im allgemeinen ein Bezugspunkt zum Meeresboden bei der Energiegewinnung gewählt.at The existing systems generally become a reference point for Seabed chosen for energy production.

Im Gegensatz dazu nutzt die HMW Vorrichtung die Energie zwischen Wellenberg und Wellental (Kippbewegung des HMW).in the In contrast, the HMW device uses the energy between Wellenberg and wave trough (tilting movement of the HMW).

Nach einem Einteilungsprinzip von Vischer (1980) werden hierbei folgende vier Typen unterschieden:According to a classification principle Vischer (1980) differentiates between the following four types:

  • Typus 1 Schwimmersysteme mit Relativbewegung zwischen Teilen.Type 1 float systems with relative movement between parts.
  • Typus 2 Systeme mit KörperverformungenType 2 systems with body deformations
  • Typus 3 Systeme mit oszillierender WassermasseType 3 systems with oscillating mass of water
  • Typus 4 Wasserstau erzeugende SystemeType 4 water retention systems

In einer Arbeit von der Technischen Universität in Leipzig in der Abteilung Wasserbau ergibt sich folgende Einteilung:In a work by the Technical University in Leipzig in the Department of Hydraulic Engineering there is the following classification:

  • Typ 1: Festkörperbewegungen bzw. Festkörperverformungen erzeugende SystemeType 1: Solid state movements or solid state deformations generating systems
  • Typ 2: Wasserstau erzeugende SystemeType 2: water retention systems
  • Typ 3: Luftstau erzeugende SystemeType 3: air accumulation systems

Diese haben die jeweilige Unterkategorie:

  • A: mit dem Boden fest verbundene Systeme (starre Bauwerke)
  • B: Systeme mit schwimmenden Referenzpunkt der Bewegung (zB Bojen)
These have the respective subcategory:
  • A: systems fixed to the ground (rigid structures)
  • B: systems with floating reference point of movement (eg buoys)

Kritik am Stand der TechnikCriticism of the state of the art

Die verwendeten Wellenenergiewandler haben zB folgende Nachteile:The Wave energy converters used have the following disadvantages, for example:

Transporttransport

Aufgrund der Form sind sie nur mit großem Energie und Kostenaufwand zu transportieren bzw zu bewegen. Dies grenzt den Nutzungsraum bei mobilen Anlagen sehr ein.by virtue of The shape is only great energy and to transport or move costs. This borders the space of use for mobile systems very much.

Sollten nicht gerade lohnende Wellenenergievorkommen vor der Küste existieren, lohnt sich ein Transport in weiter entfernt gelegene Gebiete zB durch den Wasserwiderstand der Wellenenergieanlage kaum.Should not exactly worthwhile wave energy reserves off the coast exist, worth a transport in more remote areas, for example by the water resistance of the wave energy plant hardly.

Bisher sind nur begrenzt weitere Seegebiete zugänglich. Es müssen aber Seegebiete mit höherer Wellenenergie aufgesucht werden (Nordatlantik, Südatlantik), um eine wirtschaftliche Nutzung der Wellenenergie zu erreichen.So far Only limited access to other sea areas is available. But they have to Sea areas with higher wave energy be visited (North Atlantic, South Atlantic) to an economic Use of wave energy.

Verankerungs-SystemAnchoring System

Da die gebräuchlichen Wellenenergiewandlersysteme (Stand der Technik) keinen Eigenantrieb haben, müssen sie am Meeresgrund verankert werden und können daher nur in flacheren Gewässern arbeiten (Wirtschaftlichkeit). Verankerungen für tiefere Gewässer sind kostenintensiv.There the usual ones Wave energy converter systems (prior art) have no self-propelled, have to they can be anchored to the seabed and therefore can only flatter Waters work (Economics). Anchors for deeper waters are expensive.

Verankerungen sind aber einem Verschleiß ausgesetzt, der diese unwirtschaftlich macht.anchorages but are exposed to wear, which makes them uneconomical.

Es besteht immer die Gefahr des Versagens der Verankerung, wobei u.a. Schifffahrtswege durch treibende Wellenenergiewandler Anlagen sehr gefährdet sind.It There is always the risk of failure of anchoring, whereby u.a. Shipping routes through driving wave energy converter facilities very endangered are.

Wartungsaufwandmaintenance

Der Wartungsaufwand bei Anlagen von derzeitigem Stand der Technik ist höher, im Gegensatz zu dem HMW. Hierbei sind insbesondere die Ankereinrichtung gemeint nachdem alle existierenden Systeme arbeiten. Aber auch Arbeiten an einem Schwimmersystem oder an einer stationären Anlage sind aufwendig (zB Tauchereisatz erforderlich).Of the Maintenance costs in systems of the current state of the art higher, unlike the HMW. In this case, in particular, the anchor device meant after all existing systems work. But also work on a floating system or on a stationary system are expensive (eg Diving kit required).

Wirtschaftliche EinschränkungenEconomic restrictions

zB durch die Anbindung zu einer Landperipherie.eg through the connection to a country periphery.

Die Energie, die auf einem an der Küste arbeitenden Wellenenergiewandler erzeugt wird, wird mit Verlusten über ein Seekabel an Land geliefert. Die Kosten für diese Infrastruktur fallen bei einem mobilen Schiff fort.The Energy on a coast working wave energy converter is generated with losses over Submarine cable delivered to shore. The cost of this infrastructure is falling on a mobile ship.

In „heimischen" küstennahen Gewässern mit relativ geringen Wellen- und Windenergievorkommen (zB betrifft dies Deutschland) ist eine Nutzung von Wellenenergiewandlern ebenfalls unwirtschaftlich.In "domestic" coastal waters with relatively low wave and wind energy occurrences (eg concerns this Germany) is a use of wave energy converters as well uneconomical.

Anpassung an das Wetter nur schwierig möglichAdaptation to the weather only difficult possible

Bei einem immobilen Wellenenergiewandler ist eine Anpassung an die Wetterlage nicht möglich. Dies führt dazu, dass etwa Gebiete mit wenig Wellen aufgesucht werden müssen, oder dass der Wellenenergiewandler durch zuviel Seegang beschädigt wird. Die Lastannahmen bei Sturm sind sehr hoch. Deshalb muss die Anlage entsprechend dimensioniert sein. Dies führt aber für den allgemeinen Gebrauch der Anlage zu einer unwirtschaftlichen Überdimensionierung.at an immobile wave energy converter is an adaptation to the weather not possible. This leads to, that areas with low waves need to be visited, or that the wave energy converter is damaged by too much swell. The load assumptions in storm are very high. That's why the plant needs be dimensioned accordingly. But this leads to general use the plant to an uneconomical oversizing.

Eingeschränkte Einsetzbarkeit und NutzungsmöglichkeitenLimited usability and uses

Für Länder wie Deutschland sind aufgrund der Verhältnisse an der Küste eine Nutzung der Wellenenergie nicht ungedingt wirtschaftlich (flaches Seegebiet, sandiger Untergrund, viel Schiffverkehr, relativ geringe Wind- und Wellenenergievorkommen).For countries like Germany are one due to the conditions on the coast Use of wave energy not necessarily economically (shallow sea area, sandy bottom, a lot of shipping, relatively low wind and Wave energy resources).

Aufgaben, die durch die Erfindung gelöst werden sollen:Tasks by the Invention solved to be:

Nutzung unabhängig der Wind- und Wellenverhältnisse in den KüstenländernUse independent of Wind and wave conditions in the coastal countries

Es sollen Länder mit ungenügenden Wellen-Verhältnissen an ihren Küsten in der Lage sein, ihre Energie auf dem Meer mit Wellenenergie zu gewinnen.It should countries with insufficient Wave conditions on their shores to be able to use their energy at sea with wave energy too win.

Verbesserte Möglichkeiten der Wellen und Wind NutzungImproved possibilities the waves and wind usage

Die Möglichkeiten der Nutzung sind vielfältig, da zB 70 % der Erdoberfläche mit Wasser bedeckt ist. Es ist also Platz genug vorhanden.The options the use are manifold, because eg 70% of the Earth's surface covered with water. So there is enough space available.

Energieeffizienzenergy efficiency

Gerade in küstenfernen Gewässern gibt es die höchsten Wellenenergie Vorkommen. Hierbei soll insbesondere auch die Windenergie berücksichtigt werden.Just in coastal distance waters there are the highest Wave energy occurrence. This is especially the wind energy be taken into account.

Der HMW bietet die Möglichkeit, Wellenenergie durch die Windenergie zu nutzen.Of the HMW offers the possibility Use wave energy through wind energy.

Der HMW soll zur Steuerung und Handhabung eine Segelanlage erhalten. Aus der Windenergie soll zusätzlich Energie auf dem HMW gespeichert werden.Of the HMW should receive a sailing system for control and handling. From the wind energy should in addition Energy can be stored on the HMW.

Es sind keine aufwendigen Verankerungen notwendig.They are not expensive Anchors necessary.

Der HMW kann den Transport zum nächsten Hafen selber übernehmen.Of the HMW can arrange transportation to the nearest port take over yourself.

Der HMW kann eigenständig in ein wettergünstiges Seegebiet fahren.Of the HMW can work independently in a weather-favorable Sea area drive.

Der HMW kann selbständig in einen Reparatur- und Wartungs-Hafen fahren.Of the HMW can work independently drive to a repair and maintenance port.

Es müssen keine Verankerungen gewartet und installiert werden.It have to no anchors are serviced and installed.

Es können erprobte Technologen aus dem Stahlbau verwendet werdenIt can be proven technologists used in steel construction

Der HMW lässt sich bei den üblichen Gesellschaften klassifizieren.Of the HMW lets yourself at the usual Classify companies.

Den Deutschen Werften wird eine weitere Beschäftigungsmöglichkeit gebotenThe German shipyards becomes another employment opportunity necessary

Treibstoffe stehen in entlegenden Meeresregion für Schiffe oder Flugzeuge meist nicht zur Verfügung.Fuels are in decommissioning marine area for ships or aircraft mostly not available.

Der Treibstofftransport (der auf dem HMW hergestellten Treibstoffe) kann selbständig von der HMW-Vorrichtung übernommen werden.Of the Fuel transport (the fuels produced on the HMW) can be self-employed taken from the HMW device become.

Da die HMW in entlegenden Meeresregionen arbeiten kann, besteht die Möglichkeit diese Regionen mit Treibstoffen zu versorgen (zB für die Schifffahrt).There HMW can work in marine disembarkation areas, the possibility supply these regions with fuels (eg for shipping).

Besser zu verkaufenBetter to sell

Für Investoren ist wichtig der „Return of Investment" ROI-Wert von großer Bedeutung.For investors is important the "Return of investment "ROI value of great Importance.

Dieser wird über den Wiederverkaufswert beeinflusst.This will over the resale value.

Eine mobile Anlage ist hier im Vorteil, da sie leichter an verschiedenen Orten eingesetzt werden kann und somit u.a. einen größeren Kundenkreis hat, sowie kostengünstig zu verlegen istA mobile plant is here in advantage, as it easier to different Places can be used and thus u.a. a larger clientele has, as well as inexpensive to relocate

Geringere Gefährdung der UmweltLower risk to the environment

Zum Beispiel ein betrieb des HMW außerhalb von Schifffahrtslinien und Küstengewässern. ZB ist der HMW auf keine Verankerungen angewiesen die Versagen könnten.To the Example operating the HMW outside of shipping lines and coastal waters. For example HMW relied on no anchors that could fail.

Einsetzbarkeit auch bei Ländern ohne wirtschaftlich nutzbare Wellenenergievorkommen.Usability also at countries without economically usable wave energy resources.

Für Länder wie Deutschland sind aufgrund der Verhältnisse an der Küste eine Nutzung der Wellenenergie nicht ungedingt wirtschaftlich (flaches Seegebiet, sandiger Untergrund, viel Schiffverkehr, relativ geringe Wind- und Wellenenergievorkommen). Die HMW Vorrichtung kann, im Mindestumfang, auf internationalen Gewässern eingesetzt werden.For countries like Germany are one due to the conditions on the coast Use of wave energy not necessarily economically (shallow sea area, sandy bottom, a lot of shipping, relatively low wind and Wave energy resources). The HMW device may, to the minimum extent, in international waters be used.

Geringer VerschleißLow wear

zB geringerer Wartungsaufwand, höhere Einsatzbereitschaft etc.eg lower maintenance, higher operational readiness Etc.

Bessere Umweltverträglichkeit als herkömmliche Wellenenergiewandler Vorrichtungen.Better environmental compatibility as conventional wave energy converters Devices.

Die Lösung durch die ErfindungThe solution through The invention

Der HMW wird in seegangsreichen und windreichen Gegenden betrieben.Of the HMW operates in high-seas and windy areas.

Ein geschlossener Körper (7) wird mit einem Tank als "Kommunizierende Röhre" (6) ausgeführt.A closed body ( 7 ) with a tank as a "communicating tube" ( 6 ).

Die Wellenenergie wird primär folgendermaßen erzeugt:
Durch die Wellenbewegungen fließt das Wasser in der "Kommunizierenden Röhre" (6) hin und her. Die Luft in dem Luftraum (9; 8) über den Freien-Flüssigkeitsoberflächen wird dabei komprimiert oder entspannt, je nach Bewegung des HMW.The wave energy is generated primarily as follows:
Due to the wave movements the water flows in the "communicating tube" ( 6 ) back and forth. The air in the airspace ( 9 ; 8th ) over the free-liquid surfaces is thereby compressed or relaxed, depending on the movement of the HMW.

Es befindet sich eine Ein- und Auslass-Ventil Anordnung (20) über der Freien-Flüssigkeitsoberfläche. Die Ventile werden als Rückschlagventile ausgeführt. Die entspannte Luft saugt Luft aus dem Unterdruck-Puffer (4).There is an inlet and outlet valve arrangement ( 20 ) above the free-liquid surface. The valves are designed as check valves. The expanded air sucks air from the vacuum buffer ( 4 ).

Die komprimierte Luft wird in den Überdruck-Puffer (3) gepumpt.The compressed air is transferred to the overpressure buffer ( 3 ) pumped.

Die Puffer (3; 4) gewährleisten eine gleichmäßige Anströmung der Luftturbine (2). Das Druckgefälle zwischen dem Puffer (3) und dem Puffer (4) wird über den Pumpeffekt der "Kommunizierenden Röhre" (6), ähnlich der Funktion eines Herzens, aufrechterhalten. Das Energiegefälle wird über die Luftturbine (2) (sie wird nur von einer Richtung durchströmt) in eine geeignete Energieform umgewandelt.The buffers ( 3 ; 4 ) ensure a uniform flow of the air turbine ( 2 ). The pressure gradient between the buffer ( 3 ) and the buffer ( 4 ) is determined by the pumping effect of the "communicating tube" ( 6 ), similar to the function of a heart. The energy gradient is via the air turbine ( 2 ) (it flows through only one direction) into a suitable form of energy.

Da die Luftturbine (2) nicht im Wasser arbeitet, ist sie nicht durch Korrosion Bewuchs, oder Verschleiß in ihrer Wirkungsweise gefährdet.Because the air turbine ( 2 ) does not work in the water, it is not endangered by corrosion growth, or wear in their mode of action.

Auf der HMW Vorrichtung gewonnene Energie wird in einem geeigneten Energieträger (11) gespeichert, der auf dem HMW in einem Speicher (18) gelagert wird.Energy obtained on the HMW device is stored in a suitable energy source ( 11 ) stored on the HMW in a memory ( 18 ) is stored.

Es sind vielfältige Arten von Energieträgern (11) vorstellbar.There are many types of energy sources ( 11 ) imaginable.

Es bieten sich folgende Energieträger an:

  • – Wasserstoff und Sauerstoff (hergestellt durch Elektrolyse aus dem Meerwasser)
  • – flüssige Luft (zB nach dem Linde-Verfahren hergestellt)
  • – flüssige Gase (durch Aufspalten der in der Luft oder im Wasser bestehenden Anteile und Speicherung in flüssiger Form)
  • – synthetischer Treibstoff durch Vergasung und weiterer Verarbeitung von im Fahrzeug gelagerten Biomaterialien (12). Dies können zB Holz, organische Abfälle, Plankton, etc sein.
The following energy sources are available:
  • - hydrogen and oxygen (produced by electrolysis from sea water)
  • - liquid air (eg manufactured according to the Linde method)
  • - liquid gases (by splitting up airborne or waterborne fractions and storing them in liquid form)
  • - Synthetic fuel through gasification and further processing of biomaterials stored in the vehicle ( 12 ). These can be eg wood, organic waste, plankton, etc.

Eine schnelle Übergabe des Energieträgers (11) aus dem Speicher (18) kann erfolgen.A quick transfer of the energy carrier ( 11 ) from the memory ( 18 ) may happen.

Die HMW Vorrichtung wird hauptsächlich durch die über ein Segel-System (5) erzeugte Kraft auf Position gehalten oder fortbewegt. In besonderen Fällen kann ein Hilfsantrieb eingeschaltet werden der die HMW Vorrichtung steuert und für den Vortrieb sorgt.The HMW device is mainly powered by a sail system ( 5 ) held or moved to position. In special cases, an auxiliary drive can be turned on controls the HMW device and provides the propulsion.

Für die optimale Nutzung der Wellenfrequenz kann die HMW Vorrichtung Vorrichtung in eine beliebige (mögliche) Richtung fahren.For the optimal Using the wave frequency can be the HMW device device in any (possible) Drive direction.

Hierdurch wird die scheinbare Wellenfrequenz (die auf der HMW Vorrichtung auftreffende) nach dem Doppler Effekt entweder:

  • – erhöht
  • – oder verringert
werden, je nach Eignung für den Betrieb des HMW. Die Eigenfrequenz der "Kommunizierenden Röhre" (6), wird zusätzlich über ein Ventilsystem (20) beeinflusst. Eine Anpassung der HMW Vorrichtung an das jeweilige Wellenspektrum vor Ort ist somit gegeben.As a result, the apparent wave frequency (the incident on the HMW device) after the Doppler effect either:
  • - elevated
  • - or reduced
depending on the suitability for the operation of the HMW. The natural frequency of the "communicating tube" ( 6 ), in addition via a valve system ( 20 ). An adaptation of the HMW device to the respective wave spectrum on site is thus given.

Für die Wirtschaftlichkeit des HMW spielt die Windenergie eine wichtige Rolle. Sie dient zum Vortrieb und Steuerung der Vorrichtung sowie zur Erzeugung von Über- und Unterdruck. Der erzeugte Über- und Unterdruck wird u.a. zur Erzeugung eines geeigneten Energieträgers verwendet.For the economy The HMW plays an important role in wind energy. It serves for Propulsion and control of the device and for generating over- and Vacuum. The generated over- and Under pressure is u.a. used to generate a suitable energy source.

Es ist möglich, auch in entlegenen Gebieten vor Ort Treibstoff an Schiffe oder Flugzeuge zu übergeben. Damit erhöht sich der Einsatzbereich der HMW Vorrichtung merklich. Die Energie kann zum Kunden günstiger gebracht werden.It is possible, In remote areas on-site fuel to ships or aircraft to hand over. With it increased the area of application of the HMW device noticeably. The energy can be cheaper for the customer to be brought.

Der HMW kann auch in entsprechenden Orten Rohmaterial (12) für die Herstellung von synthetischen Treibstoffen abholen.The HMW can also be used in appropriate places raw material ( 12 ) for the production of synthetic fuels.

Da der Transit mit eigenem Antrieb erfolgt, ist eine vielseitigere Verwendung, sowie eine bessere Wirtschaftlichkeit der HMW Vorrichtung gegeben.There The transit is done with its own drive, is a more versatile Use, as well as a better economy of the HMW device given.

Die Erfindung im EinzelnenThe invention in detail

Die "Herrmann Mobile Wellenenergiewandler" (HMW) Vorrichtung besteht aus einem schwimmfähigen Rumpf als Basis (7).The "Herrmann Mobile Wave Energy Converter" (HMW) device consists of a buoyant hull as a base ( 7 ).

Er taucht bis zu einer Schwimmwasserlinie (19) in das Wasser ein.He dives to a swimming water line ( 19 ) into the water.

An Deck befinden sich ein Segel-System (5) zum Vortrieb und zur Steuerung des HMW.On deck there is a sail system ( 5 ) for propulsion and control of the HMW.

Zusätzlich befinden sich unter Wasser Lenk- und Antriebseinheiten (15; 14) an jeder Seite des HMW.In addition, underwater steering and propulsion units ( 15 ; 14 ) on each side of the HMW.

Die Versorgungs- und Betriebsräume (10; 13) des HMW befinden sich an einer geeigneten Stelle.The supply and operating rooms ( 10 ; 13 ) of the HMW are located at a suitable location.

Über einen Flüssigkeitsspeicher (6), der als "Kommunizierende Röhre" mit freien Flüssigkeits-Oberflächen ausgeführt ist, wird über die Luft-Räume (8; 9) der Freien Flüssigkeitsoberfläche Luft in einen Überdruck-Puffer (3) geleitet, sowie aus einem Unterdruck-Puffer (4) Luft evakuiert.Via a liquid storage ( 6 ), which is designed as a "communicating tube" with free liquid surfaces, is passed over the air spaces ( 8th ; 9 ) of the free liquid surface air into an overpressure buffer ( 3 ), and from a vacuum buffer ( 4 ) Evacuated air.

Dies geschieht über jeweils zwei Klappensysteme (20), die nach dem Herzklappenprinzip funktionieren. Sie steuern auch die Eigenfrequenz der "Kommunizierenden Röhre" (6).This is done via two flap systems ( 20 ), which operate on the heart valve principle. They also control the natural frequency of the "communicating tube" ( 6 ).

Eine Luftturbine (2) verwandelt den Druckunterschied von Überdruck-Puffer (3) und Unterdruck-Puffer (4) über einen Energiewandler (1) in Energie, welche ua zur Herstellung eines Energieträgers verwendet wird.An air turbine ( 2 ) converts the pressure difference of overpressure buffer ( 3 ) and negative pressure buffer ( 4 ) via an energy converter ( 1 ) in energy, which is used among other things for the production of an energy carrier.

Über die erzeugte Energie des Energiewandlers (1) werden hauptsächlich betrieben: Energieverbraucher der HMW Vorrichtung um die HMW Vorrichtung funktionsfähig zu halten (Antrieb, Hilfsantriebe, Bordstromversorgung etc).About the generated energy of the energy converter ( 1 ) are mainly operated: energy consumers of HMW device to keep the HMW device functional (drive, auxiliary drives, on-board power supply, etc.).

Eine Anlage (21) zur Herstellung, und Handhabung eines Energieträgers.An attachment ( 21 ) for the production, and handling of an energy carrier.

Soll zB synthetischer Treibstoff aus organischen Material hergestellt werden, besitzt die HMW Vorrichtung einen Speicher (18) zur Lagerung des Rohstoffes (12).For example, if synthetic fuel is to be produced from organic material, the HMW device has a memory ( 18 ) for storage of the raw material ( 12 ).

Unabhängig von der Art des Energieträgers wird der gewonnene Treibstoff in geeigneten Vorratsbehältern (11) und in einem Speicher (18) der HMW gespeichert. Zur Erzeugung eines zusätzlichen Über- bzw Unterdrucks soll auf der HMW auch ein Unter- (16) bzw Überdruck (17) Windsystem befinden.Regardless of the type of energy carrier, the fuel obtained is stored in suitable storage containers ( 11 ) and in a memory ( 18 ) of the HMW. To generate an additional overpressure or underpressure, the HMW should also 16 ) or overpressure ( 17 ) Wind system are located.

Als Baumaterial der Erfindung bieten sich handelsübliche Werkstoffe an.When Building material of the invention offer commercially available materials.

Der Entwurf der HMW richtet sich nach dem Einsatzgebiet, nach wirtschaftlichen und administrativen Bedingungen, sowie auch nach einem speziellen Kundenwunsch oder o.ä..Of the Design of HMW depends on the field of application, according to economic and administrative conditions, as well as a special one Customer request or similar

Erreichte Vorteile durch die ErfindungAchieved benefits The invention

Gegenüber anderen technischen Lösungen zur Wellenenergienutzung nach Stand der Technik bietet die Erfindung folgende grundlegende Vorteile:Over other technical solutions to Wave power utilization of the prior art provides the invention the following basic advantages:

Mobiler EinsatzMobile use

Weil der HMW autonom operieren kann, ist keine permanente Peripherie zur Übertragung der gewonnenen Energie zu dem Verbraucher notwendig.Because HMW can operate autonomously is not a permanent periphery for transmission necessary energy to the consumer.

Die üblichen Übertragungsverluste der Energie zum Beispiel über Stromnetze, oder durch Rohrleitungen entfällt. Die gewonnene Energie kann entweder selbst in dem nächsten geeigneten Ort oder z.B. an andere Fahrzeuge an einem geeigneten Ort übergeben werden.The usual transmission losses the energy over for example Electricity networks, or by piping deleted. The energy gained can either be yourself in the next one suitable place or e.g. to other vehicles at a suitable Place handed over become.

Für die Wartung und zB Instandhaltung der HMW ist es möglich, diesen zu einem geeigneten Ort, z. B. Hafen, zu fahren.For maintenance and eg maintenance of the HMW it is possible to move it to a suitable location, z. B. harbor to drive.

Lagerung von Ausgangsstoffen für die Herstellung von Treibstoffen.Storage of raw materials for the Production of fuels.

Die für die Herstellung synthetischer Treibstoffe notwendigen Rohmaterialien können frei auf dem Weltmarkt vom jeweiligen Anbieter zum Beispiel über einen Hafen von der HMW abgeholt werden.The for the Production of synthetic fuels necessary raw materials can free on the world market from the respective provider, for example, via a Port to be picked up by the HMW.

Die Lagerung und Aufbereitung der Rohmaterialien für die Herstellung z. B. synthetischer Treibstoffe kann auf dem HMW stattfinden.The Storage and preparation of raw materials for the production of z. B. synthetic Fuels can take place on the HMW.

Verwendung von überwiegend preiswerter BautechnikUse of predominantly inexpensive construction technique

Der HMW kann in Anlehnung der Metallbautechnik z.B gebaut werden: (klassifiziert, betrieben, versichert, gewartet, entsorgt etc)Of the HMW can be built on the basis of metal construction technology, for example: (classified, operated, insured, maintained, disposed of etc)

Es kommen aber auch Holzbaustoffe oder Stahlbeton als Baumaterial infrage.It but also come wood construction materials or reinforced concrete as building material in question.

Ausnutzung der geeignetsten WetterlageExploitation of the most suitable weather condition

Es ist möglich, je nach Wetterlage, den HMW zu verlegen und so in die geeignetsten Seegebiete eigenständig zu fahren.It is possible, depending on the weather, to move the HMW and so in the most appropriate Sea areas independently to drive.

Insbesondere durch die moderne Wetterfernerkundung ermöglicht dies eine wirtschaftliche Nutzung von Wellen und Wetter.Especially through the modern weather remote sensing this allows an economic Use of waves and weather.

Überbelastung kann vermieden werdenOverloading can be avoided become

Es können Überlasten des HMW durch die Wetterbedingungen vermieden werden, indem ein geschütztes Seegebiet oder ein Hafen aufgesucht wird. Eine seegangsfähige Form des HMW kann erreicht werden.It can overload of the HMW be avoided by the weather conditions by a protected sea area or a port is visited. A seaworthy form of the HMW can be achieved become.

Die "Kommunizierende Röhre" kann bei Gefahr entleert werden, so dass die HMW leichter wird und zB höhere Stabilität und einen geringeren hydrodynamischen-Widerstand bekommt.The "communicating tube" may be at risk be emptied, so that the HMW is easier and eg higher stability and a gets lower hydrodynamic resistance.

Es sind keine Verankerungen nötigThey are not anchors necessary

Die HMW ist unabhängig von Verankerungssystemen und damit auch von der Wassertiefe in der sie operiert. Gerade in tieferen Gewässern gibt es höhere Wellen- und höhere Windenergie Potentiale.The HMW is independent anchoring systems and thus also the depth of the water in them surgery. Especially in deeper waters there are higher ones Wave and higher Wind energy potentials.

Relativ freie Wahl des Ortes bei der Betreibung der HMWRelatively free choice of Place in the operation of the HMW

Der HMW kann unabhängig von Hoheitsgewässern oder Staatsgrenzen in internationalen Seegebieten operieren.Of the HMW can be independent of territorial waters or national borders in international sea areas.

Dadurch dass sie an keine Verankerung gebunden ist, können auch tiefere Gewässer aufgesucht werden, in denen zB Verankerungen nicht mehr wirtschaftlich sind.Thereby that it is not tied to anchoring, deeper waters can also be visited where anchoring is no longer economical.

Je nach Wetter- und Seegangslage können die optimalen Operations-Gebiete durch den HMW aufgesucht werden.ever depending on the weather and sea conditions, the optimal surgical areas are visited by the HMW.

Vermeidung von Auflagen zum Bau und Betrieb von Landbauwerken.Avoiding editions for the construction and operation of agricultural structures.

Es sind keine Auflagen, wie bei Landbauwerken üblich zu berücksichtigen (zB Bebauungspläne, Raumgutachten, Nutzungsanträge etc).It are not subject to conditions, as is customary for agricultural buildings (eg development plans, spatial appraisals, use applications Etc).

Ebenso entfallen Kosten für Grund und Boden sowie andere Kosten welche daraus resultieren.As well accounts for costs Land and other costs resulting from it.

Dieses führt zu einer Verringerung des Baupreises des HMW.This leads to a reduction in the construction price of the HMW.

Keine Beeinflussung unbeteiligter Menschen durch störende Regenerative Energieerzeuger in seiner Umgebung.No influence uninvolved People by disturbing Renewable energy producers in its environment.

Die HMW kann so eingesetzt werden, dass für unbeteiligte Personen keine Beeinträchtigung (zB durch Windgeräusche wie bei Windkraftanlagen), entsteht. Hierdurch wird die gesellschaftliche Akzeptanz regenerativer Energiequellen erhöht.The HMW can be used in such a way that for uninvolved persons no impairment (eg by wind noise as in wind turbines), arises. This becomes the social Increased acceptance of renewable energy sources.

11
Generator generator
22
Windturbinewind turbine
33
Überdruck-SpeicherOverpressure memory
44
Unterdruck-SpeicherVacuum memory
55
Segelsystem (hier ein Dyna-Segel System angedeutet)sail system (here a dyna sail system indicated)
66
"Kommunizierende Röhre""Communicating tube"
77
Struktur des HMWstructure of the HMW
88th
Linke Kammer zur Kompression und Expansion von Luftleft Chamber for compression and expansion of air
99
Rechte Kammer zur Kompression und Expansion von Luftright Chamber for compression and expansion of air
1010
Raum für den Betrieb des HMWroom for the Operation of the HMW
1111
Energieträger im SpeicherEnergy carrier in the store
1212
Rohmaterial für die Erzeugung von Treibstoff (z. B. Holz)raw material for the Production of fuel (eg wood)
1313
Raum für den Betrieb des HMWroom for the Operation of the HMW
1414
Steuer und Antriebseinheit mechanischtax and drive unit mechanically
1515
Steuer und Antriebseinheit mechanischtax and drive unit mechanically
1616
UnterdruckerzeugerVacuum generator
1717
ÜberdruckerzeugerExcess pressure generator
1818
Speicher für einen Speichers für EnergieträgerStorage for one Memory for fuels
1919
Meeresoberflächesea
2020
Ventilsystem (Rückschlagventil)valve system (Check valve)
2121
Platz für Anlage zur Herstellung eines Energieträgersspace for investment for the production of an energy source

Claims (1)

Eine "Herrmann Mobiler Wellenenergiewandler" Vorrichtung, welche sich selbständig auf dem Meer bewegen kann. Sie erzeugt aus den Bewegungen des umgebenden Wassers als auch aus den Bewegungen der umgebenden Luft Energie. Die Wellenbewegungen versetzen eine Flüssigkeit, gespeichert in "Kommunizierenden-Röhren" in der "Herrmann Mobiler Wellenenergiewandler" Vorrichtung in Bewegung. Diese Bewegung der Flüssigkeit wird mit Hilfe der "Kommunizierenden Röhren" in geeignete Energie umgewandelt. Die Bewegung der "Herrmann Mobiler Wellenenergiewandler" Vorrichtung wird dabei durch die Windenergie unterstützt und ermöglicht. Sie wird auch direkt zur Energieerzeugung eingesetzt. Zum Beispiel über Überdruck und Unterdruck Generatoren. Die Energie wird auf dem "Herrmann Mobiler Wellenenergiewandler" in speicherbare Energieträger überführt. (Wasserstoff-Sauerstoff, synthetischer Treibstoff, flüssige Luft; flüssige Gase etc). Das Rohmaterial für die Energieträger kann auf dem "Herrmann Mobiler Wellenenergiewandler" gespeichert und transportiert werden, wenn es nicht direkt aus der Umgebung gewonnen werden soll.A "Herrmann Mobile wave energy converter "device, which independently can move on the sea. It generates from the movements of the surrounding water as well as from the movements of the surrounding air Energy. The waves move a liquid stored in "communicating tubes" in the "Herrmann Mobiler Wave energy converter "device moving. This movement of the liquid is done with the help of the "communicating Tubes "converted into suitable energy. The Movement of the "Herrmann Mobile wave energy converter "device is supported and made possible by the wind energy. It will also be direct used for energy production. For example about overpressure and negative pressure generators. The Energy is on the "Herrmann Mobile wave energy converter "in storable energy carriers transferred. (Hydrogen-oxygen synthetic fuel, liquid Air; liquid Gases etc). The raw material for the energy carriers can on the "Herrmann Mobile wave energy converter "saved and transported, if not directly from the environment to be won.
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