DE10300201A1

DE10300201A1 - Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte

Info

Publication number: DE10300201A1
Application number: DE10300201A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Hensberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-01-08
Filing date: 2003-01-08
Publication date: 2004-07-22

Abstract

Bei schwimmfähigen Windkraftwerken mit Unterwasserantrieb zur weitestgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte werden die gesamten durch den Wind verursachten Schubkräfte, die auf die gesamte Windkraftwerkskonstruktion wirken, durch einen Unterwasserantrieb, der den gesamten Windschubkräften entgegenwirkt, weitgehend kompensiert. Dadurch wird insbesondere für große schwimmfähige Windkraftwerke eine vielfach materialbedarfsmindernde und dadurch sehr wirtschaftliche Verankerung am Meeresboden in der Tiefsee ermöglicht. Mit diesen Windkraftwerken können somit die hohen Windenergien über die Ozeane wirtschaftlichst und weitgehend erschlossen werden.

Description

Die Erfindung betrifft schwimmfähige Windkraftwerke, bei denen die gesamten Windschubkräfte, die jeweils auf diese schwimmfähigen Windkraftwerke wirken, weitgehend durch einen oder mehreren, gegen diese Windschubkräfte gerichteten Unterwasserantrieb bzw. Unterwasserantriebe kompensiert werden, wodurch der Aufwand zum Verankern am Meeresboden bei diesen schwimmfähigen Windkraftwerken entscheidend vielfach verringert wird. Hierdurch werden diese schwimmfähigen Windkraftwerke insbesondere für die Tiefsee geeignet. Dadurch werden die starken Winde über den Ozeanen weitestgehend wirtschaftlich nutzbar.
Die bekannten schwimmfähigen Windkraftwerke haben insbesondere den wesentlichen Nachteil, dass die gesamten Windschubkräfte durch Verankerungen am Meeresboden sicher abgefangen werden müssen. Dies führt insbesondere bei Verankerungen in der Tiefsee zu unverhältnismäßig hohem Aufwandt für die Anker und insbesondere für die Ankerseile, für die durch obigen Nachteil jeweils ein extrem großer, nicht mehr zu vertretender Materialaufwandt erforderlich ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, schwimmfähige Windkraftwerke zu schaffen, bei denen die auf diese schwimmfähigen Windkraftwerke wirkenden gesamten Windschubkräfte, die jeweils durch den Wind auf die gesamte Windkraftwerkskonstruktion bewirkt werden, durch gegen diese gesamten Windschubkräfte wirkende Schubkräfte weitgehend kompensiert werden, wobei der für die Erzeugung der entgegen wirkenden Schubkräfte benötigte Energiebedarf nur einen Teil der durch das schwimmfähige Windkraftwerk erzeugten Energie betragen darf.
Die Aufgabe wird durch schwimmfähige Windkraftwerke gelöst, bei denen jeweils ein Teil der durch den Rotor erzeugten Nutzenergie dazu genutzt wird, einen Unterwasserrotor anzutreiben, dessen Schubkraft den gesamten auf das schwimmfähige Windkraftwerk wirkenden Windschubkräften entgegen gerichtet ist und diese gesamten Windschubkräfte jeweils weitgehend kompensiert. Dabei ist es vorteilhaft, dass diese schwimmfähigen Windkraftwerke eine Tragkonstruktion haben, die über dem Wasserspiegel aus in Windrichtung strömungsgünstig gestalteten Fachwerkvollprofilstützen besteht, die dadurch nur einen verhältnismäßig sehr geringen Windwiderstand verursacht. In diesen Sinne ist es unter anderem auch vorteilhaft eine Fachwerktragkonstruktion zu wählen, bei der die Rotorwelle vor und hinter den Rotorblättern gelagert ist. In diesem Sinne Windschubkraft vermindernd wirkt sich auch eine sehr hohe Schnelllaufzahl des Rotor aus, weil hierdurch die Rotorflügelfläche relativ zum Rotordurchmesser gering wird und somit Starkwinde hier relativ geringe Windschubkräfte bewirken. Zu berücksichtigen ist, dass je größer der Durchmesser des Unterwasserrotors im Verhältnis zum Durchmesser des vom Wind angetriebenen Rotors ist, desto geringer ist der Energiebedarf zum Antrieb des Unterwasserrotors im Verhältnis zur insgesamt erzeugten Energie des schwimmfähigen Windkraftwerkes. Damit die Schubkraftkompensation auch bei stärksten Stürmen erhalten bleibt, sind diese schwimmfähigen Windkraftwerke auch bei diesen stärksten Stürmen nicht abzuschalten, nur entsprechend zu drosseln. Der Unterwasserrotor kann mechanisch, elektrisch, hydraulisch oder mittels einer Kombination dieser Antriebsmöglichkeiten angetrieben werde. Besonders vorteilhaft ist es, den Unterwasserrotor hydraulisch anzutreiben, weil hierbei keine mehrfache Energiewandlung bzw. auch kein Getriebe erforderlich sind und zudem eine Regelung des hydraulischen Antriebes durch Strömungsdrosselung möglich ist. Mit dieser Strömungsdrosselung wird auch die Rotordrehzahl weitgehend regelbar. Dies ermöglicht auch den Einsatz von in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht günstigen Asynchrongeneratoren zur elektrischen Energieerzeugung, sowie auch, für eine günstige Stromvernetzung vorteilhaft, den Einsatz von Synchrongeneratoren.
Diese Erfindung dient insbesondere der wirtschaftlichen Nutzung der hohen Windenergien über den Ozeanen. Daher ist es auch technisch und wirtschaftlich wesentlich von Vorteil, sehr große schwimmfähige Windkraftanlagen, z.B. Windkraftanlagen mit etwa 200 m Rotordurchmesser, in großen Serien zu bauen, weil die Wirtschaftlichkeit der Energieerzeugung hierbei insbesondere von der gewählten Baugröße sowie der Größe der Serie wesentlichst abhängt. Baugrößen dieser schwimmfähigen Windkraftwerke von bis weit über 200 m Rotordurchmesser sind möglich, wenn die Windkräfte, die auf die Rotorblätter wirken, durch Zugstränge mit sehr hohen Festigkeitseigenschaften abgefangen werden.
Eine Ausführung des schwimmfähigen Windkraftwerkes mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte zeigen die Zeichnungen. Diese Zeichnungen zeigen im Einzelnen:
1 eine Seitenansicht des gesamten schwimmfähigen Windkraftwerkes.
2 den Schnitt A-A, der den Unterwasserantrieb von oben gesehen zeigt.
3 die hintere Fachwerkstrebe im Schnitt B-B
4 die mittlere Fachwerkstrebe im Schnitt C-C
5 die vordere Fachwerkstrebe im Schnitt D-D
6 einen hinteren Zugstrang mit Rotorflügelschnitt
7 einen vorderen Zugstrang mit Rotorflügelschnitt
1 zeigt eine Seitenansicht einer Ausführung der für die Tiefsee geeigneten schwimmfähigen Windkraftwerke mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte. Dieses Windkraftwerk hat einen Rotordurchmesser von 200 m, ist für eine sehr hohe Schnell-Laufzahl von 16 ausgelegt und hat einen Unterwasserrotor von 100 m Durchmesser. Dieses Windkraftwerk erbringt bei einer jahresdurchschnittlichen Windgeschwindigkeit von 8 m/sec eine durchschnittliche Nettonutzleistung von mindestens 7000 KW. Die Rotorwelle 1 ist aus Stahlschleudergußrohren zusammengeschweißt. Die Rotorblätter 4 bestehen aus relativ dünnwandigen, dadurch sehr strömungsverlustarmen Vollprofilen, die aus Epoxydharz mit sehr hohem Anteil unidirektional angeordneten Kohlefasern bestehen. Diese Rotorblätter 4 sind starr angeordnet. Die Luftströmungs- und Schwingungskräfte, die an den Rotorblättern 4 wirken, werden durch die hinteren Zugstränge 5 abgefangen. Die Zugstränge 5 sind jeweils so nach hinten gerichtet angeordnet, dass sie näherungsweise den resultierenden Auftriebskräften in den jeweils durch die Zugstränge 5 befestigten Rotorblattbereichen entgegen gerichtet sind 6 stellt die Verzweigung eines dieser Zugstränge 5 dar, die dazu dient, dass Drehmomente am Rotorblatt 4, die jeweils bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten verändert auftreten, nur zu geringen elastischen Verdrehungen an den Rotorblättern 4 führen. Der Rotor ist stallgeregelt (dass heißt durch Strömungsabriß) und zusätzlich durch hydraulische Drosselung, die der Hydraulikpumpe 3 (die hier eine Flügelzellenpumpe ist) nachgeschaltet ist. Die vorgespannten Zugstränge 6 sind den Zugsträngen 5 entgegen gerichtet angeordnet und dienen dazu, dass die Rotorblätter 4 auch bei geringen Windgeschwindigkeiten oder Windstille nicht knicken und fangen, wenn erforderlich, die Gewichtskräfte der Rotorblätter ab. Der Rotor treibt direkt ein Getriebe 2 und eine Hydraulikpumpe 3, die hier eine Flügelzellenpumpe ist und die ohne Drosselung einen Flüssigkeitsdruck von ca. 25 bar ausbauen kann und die mit Drosselung einen Flüssigkeitsdruck von ca. 100 bar erreichen kann. Ein der Flügelzellenpumpe nachgeschaltetes automatisch geregeltes Drosselventil regelt, durch Bremswirkung in der Flügelzellenpumpe, die maximale Rotordrehzahl. Diese Drehzahlregelung begrenzt auch, in Verbindung mit dem Strömungsabriss an den Rotorblättern 4, die maximale Leistungsabgabe des Rotors dieser Windkraftanlage auf etwa höchstens 15000 KW. Dieses schwimmfähige Windkraftwerk wird bei starken Winden, auch bei stärksten Stürmen, nicht abgeschaltet, so dass auch dann eine weitgehende Kompensation der gesamten Windschubkräfte durch den Unterwasserrotor 11 gegeben ist. Das Getriebe 2 treibt einen synchronen Drehstromgenerator 7, der für eine maximale Spannung von 500 Volt ausgelegt ist. Das Getriebe 2, die Hydraulikpumpe 3 der synchrone Drehstromgenerator 7 bilden eine zusammengeflanschte Einheit, die auf dem schwimmfähigen Tragwerk befestigt ist. Das Tragwerk besteht aus Fachwerkstützen die aus strömungsgünstig geformten, korrosionsgeschützten, miteinander durch Schweißen verbundenen Vollprofilen aus Stahl bestehen und 3 Stück kugelförmigen, hohlen und dauerhaft korrosionsgeschützten Schwimmkörpern 14 u. 15 aus Stahlguß. Etwa in der Mitte der senkrechten Unterwasser-Fachwerkstütze 9 ist der Hydraulikmotor 10, der hier ein Flügelzellenmotor ist, angeflanscht, der den Unterwasserrotor 11 antreibt. Die senkrechte Unterwasser-Fachwerkstütze 9 ist an dem hinteren Schwimmkörper 15 dauerhaft fest und korrosionsgeschützt angeflanscht. 2 Stück schräg verlaufende Unterwasserstützen 12, die etwas unterhalb des Flügelzellenmotors 10 mit der senkrechten Unterwasserstütze 9 durch flanschen dauerhaft korrosionsgeschützt und fest verbunden sind und am anderen Ende durch flanschen dauerhaft korrosionsgeschützt und fest jeweils mit einem der beiden vorderen Schwimmkörper verbunden sind, dienen unter Anderem dazu, die Biegemomente in der senkrechten Unterwasserstütze 9 klein werden zu lassen. Am unteren Ende ist eine horizontal drehbar gelagerten Platte 19 befestigt, die in der Mitte eine Bohrung für die Durchführung des Stromkabels 18 aufweist. An dieser horizontal drehbar gelagerten Platte 19 sind drei Stück Seile 20 aus hochfest gerecktem Polyetylen befestigt. Diese Seile 20 sind am Meeresboden jeweils an einem schweren Anker 21 aus Gußeisen befestigt. Die beiden vorderen Schwimmkörper 15 haben einen Abstand von ca. 60 Metern zueinander und sind mit einer Stütze untereinander fest verbunden.
Dieses schwimmfähige Windkraftwerk bedarf keiner Einrichtung zur Windnachführung, da es sich durch die Windschubkräfte in Verbindung mit der drehbaren Befestigung am hinteren Ende selbsttätig ausrichtet. Zwei Stück Rohrleitungen 8 verbinden die Flügelzellenpumpe 7 mit dem Flügelzellenmotor 10. Durch diese Rohrleitungen 8 wird das hydraulische Medium (z.B. Hydrauliköl), dass den Flügelzellenmotor 10 antreibt, mit Hilfe der Flügelzellenpumpe gepumpt. Die Rohrleitungen 8 sind im Bereich über dem Wasser strömungsgünstig verkleidet. Die Schwimmkörper sind mit allen angrenzenden Stützen dauerhaft korrosionsgeschützt und dauerhaft fest verschraubt.
Die Zugstränge 5 und 6 bestehen aus hoch festen unidirektional kohlefaserverstärkten runden Epoxydharzsträngen, die jeweils an den Rotorblättern 4 und an der Rotorwelle 1 befestigt sind. Die Kohlefasern sind in Zugrichtung stark vorgespannt. Diese Zugstränge 5 und 6 sind im befestigten Bereich mit größerem Querschnitt versehen, so dass sich hier durch Befestigungselemente mindestens gleiche Dauerfestigkeiten ergeben wie in den übrigen Bereichen der Zugstränge 5 und 6. Alle Elemente dieses schwimmfähigen Windkraftwerkes sind in ihren Festigkeitseigenschaften so ausgelegt, dass sie Windgeschwindigkeiten von 75 m/sec sicher standhalten.
Es gibt noch viele Ausführungsmöglichkeiten dieser schwimmfähigen Windkraftanlagen.
Mit dieser Erfindung kann erreicht werden, dass die starken Winde über den Weltmeeren weitestgehend für die Energieerzeugung sehr wirtschaftlich genutzt werden. Dies bedeutet, dass mit der Windenergie der gesamte Energiebedarf der Menschheit dauerhaft gedeckt werden kann.

1: Rotorwelle
2: Getriebe
3: Hydraulikpumpe
4: Rotorblatt
5: Zugstrang
6: Zugstrang
7: Drehstromgenerator
8: Rohrleitung
9: senkrechte Unterwasser-Fachwerkstütze
10: Hydraulikmotor
11: Unterwasserrotor
12: Unterwasserstütze
13: Unterwasserseil
14: Schwimmkörper
15: Schwimmkörper
16: Fachwerkstütze hinten
17: Fachwerkstütze schräg
18: Stromkabel
19: drehbar gelagerte Platte
20: Ankerseile
21: Anker
22: Lagerstütze
23: Lager

Claims

Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte, dadurch gekennzeichnet, dass bei diesem schwimmfähigen Windkraftwerk, dessen Rotorwelle (1) vor und hinter den Rotorblättern (4) gelagert ist und dessen Tragwerkskonstruktion auf drei im Dreieck angeordneten Schwimmkörpern (14) und (15) schwimmt, ein Unterwasserrotor (11) eine Schubkraft erzeugt, die den gesamten auf die Windkrafwerkskonstruktion durch Wind bewirkten Windschubkräften entgegengerichtet ist und diese Windschubkräfte weitgehend kompensiert und dass der Unterwasserrotordurchmesser im Verhältnis zum Durchmesser des windbetriebenen Rotors so groß gewählt ist, dass für den Antrieb des Unterwasserrotors (11) nur ein Teil der mittels des windbetriebenen Rotors erzeugten Energie benötigt wird und dass das schwimmfähige Windkraftwerk mittels den Ankerseilen (20) und den Ankern (21) am Meeresboden befestigt ist und dass die Befestigung an der Tragkonstruktion so drehbar ist, dass sich dieses Windkraftwerk, durch die Windschubkräfte, automatisch so ausrichtet, dass der Rotor immer in den Wind gedreht ist.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblätter (4) fest an der Rotorwelle (1) befestigt sind und aus dünnwandigen Vollprofilen mit hohen Festigkeitseigenschaften bestehen und dass Zugstränge (5), die an der Rotorwelle (1) und an den Rotorblättern (4) befestigt sind, die Auftriebskräfte an den Rotorblättern (4) abfangen und dass diese Zugstränge (5) aus Material mit großen Festigkeitseigenschaften bestehen.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstränge (5) im Befestigungsbereich sich an den Rotorblättern (4) gabeln und die sich gabelnden Enden in einem Abstand zueinander an den Rotorblättern (4) befestigt sind, wodurch ein Verdrehen der Rotorblätter (4) bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten weitgehend vermieden wird.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vorgespannte, aus Material mit hohen Festigkeitseigenschaften bestehende Zugstränge (6), die jeweils mit einem Ende an den Rotorblättern (4) und Rotorwelle (1) befestigt sind und im Befestigungsbereich an den Rotorblättern (4) gegabelt ausgeführt sein können, knicken der Rotorblätter (4) verhindern.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (1) ein Getriebe (2), das einen Generator antreibt, und eine Hydraulikpumpe direkt antreibt.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe (3) eine Flügelzellenpumpe ist.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator ein Drehstromgenerator (7) ist.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die tragenden Teile der Tragwerkskonstruktion, die sich über dem Wasserspiegel befinden, Fachwerkträger oder Fachwerkstützen sind, die aus strömungsgünstig geformten Vollprofilen zusammengeschweißt sind.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass etwa in der Mitte der senkrechten Unterwasser-Fachwerkstütze (9) ein Hydraulikmotor (10) nach hinten gerichtet angeflanscht ist, der den Unterwasserrotor (11) direkt antreibt.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikmotor (10) ein Flügelzellenmotor ist.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der senkrechten Unterwasser-Fachwerkstütze (9), die eine Fachwerkkonstruktion ist, eine horizontal drehbar gelagerte Platte (19) unten befestigt ist, an der drei oder mehr Ankerseile (20) befestigt sind und das die drehbar gelagerte Platte (19) in ihre Mitte eine Bohrung hat durch die ein Stromkabel geführt ist.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerseile (20) an ihrem unteren Ende mit schweren Ankern (21) fest verbunden sind, die sich am Meeresboden in großem Abstand zueinander befinden.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterwasserrotor (11) ein großer Propeller ist, dessen Durchmesser etwa 30 % bis 80 % des Durchmessers des windbetriebenen Rotors beträgt.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, ddadurch gekennzeichnet, dass der Unterwasserrotor (11) aus Stahl, Aluminium oder faserverstärktem Kunststoff besteht.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe (3) mit dem Flügelzellenmotor (10) durch zwei Rohrleitungen (8), durch die das hydraulische Medium gepumpt wird, verbunden ist, die vorteilhaft über dem Wasser strömungsgünstig verkleidet sind.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikpumpe (3) ein (oder mehrere) automatisch geregeltes Strömungsdrosselventil nachgeschaltet oder vorgeschaltet ist.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Fachwerkstütze hinten (16), die beiden Fachwerkstützen schräg (17) und die Lagerstützen (22) Schweißkonstruktionsfachwerke sind, die aus rundem korrosionsgeschütztem Stahl bestehen.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Fachwerkstütze hinten (16), die beiden Fachwerkstützen schräg (17) und die beiden Lagerstützen (22) aus in der Windrichtung strömungsgünstig geformten Voll- oder Hohlprofilen aus Stahl bestehen, die jeweils zu einem Fachwerk zusammengeschweißt sind.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile dieser Windkraftanlage so ausgelegt sind, dass sie kurzzeitig Windgeschwindigkeiten bis 75 m/sec sicher ertragen.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (23) ein Kugellager oder Gleitlager ist.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor den Drehstromgenerator (7) direkt antreibt.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstromgenerator (7) einen Drehstrom von extrem niedriger Frequenz erzeugt.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstrom, mittels einem oder mehreren dem Drehstromgenerator (7) nachgeschalteten Transformator bzw. Transformatoren auf eine höhere Spannung transformiert wird.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstränge (5) und die Zugstränge (6) mit sich um diese Zugstränge (5) und diese Zugstränge (6) drehbaren strömungsgünstig geformten Verkleidungen versehen sind, die aus Kunststoff bestehen und die stranggepreßt oder spritzgegossen hergestellt sind.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Fachwerkstütze hinten (16), die beiden Fachwerkstützen schräg (17) und die beiden Lagerstützen (22) aus Rundstäben oder Rohren aus Stahl bestehen, die zur Windrichtung ausgerichtet mit strömungsgünstig geformten Verkleidungen aus Kunststoff umgeben sind, und dass die Rundstäbe oder Rohre jeweils zu den entsprechenden Fachwerken zusammengeschweißt sind und dass die Fachwerke korrosionsgeschützt sind.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstromgenerator (7) ein von der Rotorwelle direkt angetriebener Synchrondrehstromgenerator ist.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchrondrehstromgenerator umschaltbare Wicklungen aufweist, die ermöglichen, dass bei unterschiedlichen Rotordrehzahlen immer eine gleiche Frequenz erzeugt wird.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragwerkskonstruktion von mehr als 3 Stück Schwimmkörpern (14) und (15) getragen wird.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblätter (4) um ihre Längsachse drehbar sind und dass durch Zugstränge (5) und Zugstränge (6) die Wind- und und Gewichtskräfte, die an diesen Rotorblättern (4) wirken, sicher abgefangen werden.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Windkraftkompensation durch zwei oder mehrere Unterwasserrotore erfolgt.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstränge (5) und die Zugstränge (6) aus hochfestem, korrosionsgeschützten Federstahl oder hochfestem, kohlefasernverstäkten Kunststoff bestehen.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstränge (5) und die Zugstränge (6) aus hochfestem, kohlefasernverstärten Kunststoff bestehen bei dem die Kohlefasern in Zugrichtung sehr stark vorgespannt sind.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Anker (9) aus Stahlbeton bestehen.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromkabel (18) oben in eine drehbare elektrische Kupplung mündet.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromkabel (18) mit einem spezifisch leichtem Kunststoff wie Polypropylen so dick elektrisch isoliert ist, dass es näherungsweise im Meerwasser schwebt.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromkabel (18) in Abständen mit Schwimmkörpern versehen ist, die die Sinkkraft des Stromkabels im Meerwasser weitestgehend kompensieren.
Schwimmfähiges Windkraftwerk mit Unterwasserantrieb zur weitgehenden Kompensation aller auf das Windkraftwerk wirkenden Windschubkräfte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragwerkskonstruktion eine Konstruktion ganz oder teilweise aus Aluminiumlegierungen ist.