DE3640470A1 - Ecological electrical power source - Google Patents

Abstract

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Description

I. Technisches Gebiet der Erfindung I. Technical field of the invention

Die sogenannte "ökologische Stromquelle" umfaßt eine andere Kon­ zeption eines Speicherkraftwerkes, das bei Einsatz durch Wind­ kraft sozusagen als Wasserkraftwerk wirkt, wobei brachliegende Hohlräume (Schächte und Strecken) stillgelegter Bergwerke ge­ nutzt werden. Neben einer Speicherung des sogenannten Nacht­ stromes mit dieser Anlage ist eine ungeregelte Windkraft erst­ linig. Ferner wird bei dieser Anlage das Umlaufwasser so einge­ setzt, daß hier verwendete verschmutzte Binnengewässer nebenher sehr kostengünstig gereinigt werden und die zwangsmäßige Erwärme­ schwängerung später durch Wärmetauscher genutzt wird.The so-called "ecological power source" includes another con a storage power plant designed for use by wind acts as a hydropower plant, so to speak, with fallow Cavities (shafts and lines) of disused mines be used. In addition to storing the so-called night With this system, uncontrolled wind power is the only current linig. In this system, the circulating water is also turned on puts that polluted inland water used here alongside can be cleaned very inexpensively and the forced heating vibration is later used by heat exchangers.

Außer den Standort stillgelegter Bergwerke sind für diese Anlagen auch im Erdreich liegende Salzstöcke denkbar, wobei für die benötigten tiefgelegenen Hohlräume Salzschichten einfach ausge­ spült werden.In addition to the location of disused mines, these plants are for salt domes in the ground are also conceivable, whereby for the required deep cavities simply salt layers be rinsed.

II. Stand der Technik II. State of the art

Speicherkraftwerke sind in ihrer vielfältigen Bauweise hin be­ kannt. Ihre Dienste als Spitzenbedarfsträger und als "Nachtstrom­ speicher" werden insbesondere von den Elektrizitäts-Gesellschaften sehr geschätzt. Weitere Einrichtungen solcher Anlagen sind aller­ dings vor natürliche Grenzen gesetzt. Notwendige Standorte für Steigwasser- und Fallwasserbecken bei größtmöglichen Gefäll­ strecken sind rar. Wasserkraftwerke und Laufwasserwerke sind ebenfalls vor Grenzen gleicher Natur gesetzt. Alle wesentlichen zur Verfügung stehenden Wassergefallstrecken sind in unseren Landen für die Energieerzeugung ausgenutzt (z. B. Talsperren, Flußläufen usw.). Storage power plants are known in their diverse design. Their services as top-of-the-range consumers and as "night-time electricity storage systems" are particularly valued by the electricity companies. However, other facilities of such plants are subject to natural limits. Necessary locations for rising and falling water pools with the greatest possible slope are rare. Hydroelectric power plants and run-of-river plants are also set before borders of the same nature. All of the major waterways available in our countries are used for energy generation (e.g. dams, rivers, etc.).

WindkraftwerkeWind power plants

Die stromerzeugenden Generatoren werden hierbei mit Windkraft be­ trieben (z. B. Projekt "Grovian"). Bei der derzeitigen Anwendung wird der spannungs- und frequenzgleichgehaltene Strom in das öffentliche Versorgungsnetz einfach eingespeist, ohne Rücksicht auf den jeweiligen Bedarf zu nehmen. Diese zwar sehr sinnvolle Ausnutzung der natürlichen und kostenlosen Energie weist in der heutigen Anwendung gleich zwei erhebliche Nachteile auf:The electricity-generating generators are used here with wind power driven (e.g. project "Grovian"). With the current application the current and voltage are kept constant in the public supply network simply fed in, regardless of to take on the respective need. This is very useful Exploitation of natural and free energy shows in the Today's application has two major disadvantages:

• 1) Bei Windstille kann benötigter Strom nicht geliefert werden und z. B. bei Nachtstürmen wird erzeugte Energie nicht genutzt.1) When there is no wind, the required electricity cannot be supplied and Z. B. at night storms generated energy is not used.
• 2) Durch stets unterschiedliche Windstärken muß ein technisch hoher und teurer Aufwand betrieben werden, um den Strom bei gleicher Spannung und Frequenz zu halten.2) Due to always different wind strengths, a technical high and costly effort to operate the electricity keep the same voltage and frequency.

Sonnenkraftwerke: Die Nachteile dieser Einrichtungen sind in gleicher Weise wiederzufinden. Es ist einfach nicht vorstellbar, wo bei strahlendem Sonnenschein die nun bereitgestellte Energie verbraucht werden soll, da Heizwärme und Licht nicht benötigt werden und Kraftwerke sich nun mal nicht so einfach abschalten lassen. Solar power plants: The disadvantages of these facilities can be found in the same way. It is simply inconceivable where the energy now provided should be consumed in bright sunshine, since heating and light are not required and power plants cannot be easily switched off.

Binnengewässerreinigung: Notwendige Binnengewässerreinigungen werden aufgrund der damit verbundenen emensen Kosten nur im allergrößten Notfall bewerkstelligt. Inland water purification : Due to the enormous costs involved, necessary inland water purification is only carried out in the greatest emergency.

III. Die erfinderische Aufgabe III. The inventive task

Der erfinderischen Aufgabe zu Grunde liegend wurde nach einem kostengünstigen Energiezwischenspeicher gesucht, um einerseits alternativ erzeugte Energien unterschiedlicher und ungeregelter Stärken einzubunkern und bei Bedarf in jetzt gleicher Spannung und Frequenz und bedarfsbestimmter Größenordnung abzugeben. Andererseits sollte die Möglichkeit gegeben werden, erzeugte Überschußenergie (z. B. Nachtstrom) erweiterungsgemäß speichern zu können. Ferner wurde nach einer kostengünstigen Möglichkeit gesucht, um unsere verschmutzten Binnengewässer direkt eingreifend zu reinigen. The inventive task was based on a inexpensive energy storage searched for on the one hand alternatively generated energies of different and unregulated Bunkering strengths and if necessary now with the same tension and frequency and order size. On the other hand, the possibility should be given to generated ones Save excess energy (e.g. nighttime electricity) as an extension to be able to. It also looked for an inexpensive way sought to directly intervene in our polluted inland waters to clean.  

IV. Die Lösung sowie die Funktionsbeschreibung der Erfindung IV. The solution and the functional description of the invention

Bei stillgelegten Bergwerken bilden bis in über 1000 Meter "Teufen" gelegene Förder-, Band-, Richtstrecken und andere in den unterschiedlichen "Teufen" gelegenen Sohlen emense Hohlraum­ aufkommen aus, die einfach brach liegen und mit "Bergwasser" langsam zusickern.When mines are closed, they form up to over 1000 meters "Teufen" located conveyor, belt, straightening lines and others in the different "deep" soles emense cavity emerge from, which are simply fallow and with "mountain water" infiltrate slowly.

Generell ist davon auszugehen, daß die im Querschnitt halbrunden Wölbungen der Strecken noch Jahrhunderte halten, bevor der von unten "steigende Berg" die Auswölbung mehr oder weniger ver­ schließt.In general, it can be assumed that the cross-section is semicircular Curvatures of the lines last centuries before that of below "rising mountain" more or less ver the bulge closes.

Denn bekanntlich sind die Auswölbungen der Strecken mit Stahlver­ strebungen und Zwischenmörtel äußerst stabil gehalten.As is well known, the bulges of the lines with steel ver Struts and intermediate mortar kept extremely stable.

Diese bis in über 1000 Meter tief liegenden Hohlräume werden mit Fallwasser bei Energiebedarf gefüllt. Die Fallkraft des Wassers wird nun zur Stromerzeugung der auf diesen Sohlen befindlichen Turbinengeneratoren genutzt. Förder- und Wetterschächte bieten sich hier hervorragend für die Stationierung der Fallrohre an. Eine rasche Inbetriebnahme in dieser Hinsicht bieten eine ganze Reihe stillgelegter Schachtanlagen in unseren Landen, deren Schächte nicht mit kohasiven Füllsäulenabschnitten gefüllt wurden.These cavities, which lie down to over 1000 meters deep, are also Fall water filled when energy is needed. The falling force of water is now used to generate electricity on those soles Turbine generators used. Offer mining and weather shafts are ideal for stationing the downpipes. A quick start in this regard offer a whole A series of abandoned mines in our countries, their Manholes are not filled with cohesive filling column sections were.

So wurden die stillgelegten Schachtanlagen Ibbenbüren, Sachsen, Friedrich der Große, Prosper, Zallverein, Emil Fritz und andere schachtmäßig nur mit Betonabdeckplatten gesichert.So the decommissioned mine Ibbenbüren, Saxony, Friedrich the Great, Prosper, Zallverein, Emil Fritz and others only secured with concrete cover plates.

Bei diesen erfinderischen Vorhaben finden dann in diesen Schächten auch die Steigleitungen ihren Platz. Die durch Energiebedarf wassergefüllten Streckenhohlräume werden mit drehstrombetriebenen Förderpumpen entleert und geben "Energiefallräume" wieder frei. Der Energiebedarf dieser Förderpumpen wird einerseits über wind­ betriebene Generatoren bewerkstelligt, die in windreichen Gegenden stationiert sind (z. B. Küstennähe). Die unstetige und unregel­ mäßige Elektroenergie wird hochtransformiert über Überlandleitungen zu den Förderpumpen geleitet, wo sie auf Betriebsspannung runter transformiert wird. Bei unterschiedlicher Frequenz und Betriebs­ spannung laufen die Förderpumpen mal schnell, mal langsam oder gar nicht (Windstille). Auf eine komplizierte Spannungs- und Frequenzregelung kann somit verzichtet werden.With these inventive projects then take place in these shafts the risers also have their place. The through energy needs water-filled track cavities are powered by three-phase Delivery pumps are emptied and release "energy drop rooms" again. On the one hand, the energy requirement of these feed pumps is wind operated generators accomplished in windy areas are stationed (e.g. near the coast). The discontinuous and irregular moderate electrical energy is transformed via overhead lines passed to the feed pumps, where they get down to operating voltage is transformed. With different frequency and operating The feed pumps run sometimes fast, sometimes slowly or  not at all (calm). On a complicated tension and Frequency control can thus be dispensed with.

Andererseits ebenfalls bei unstetiger Energieeinspeisung könnten diese Förderpumpen bei Vorhandensein durch Sonnenenergie gespeist werden. Eine synchrone Laufleistung erfahren diese Förderpumpen bei Speisung mit Nachtstrom.On the other hand, this could also be the case when the energy supply is discontinuous these feed pumps are powered by solar energy when present will. These feed pumps experience synchronous mileage when powered by night electricity.

Der Kreislauf von Steig- und Fallwasser kann auch über die ein­ zelnen Sohlen in unterschiedlichen "Teufen" arbeiten, wobei ein Übertage gelegenes Steigwasser- und Fallwasserbecken den höchsten Endpunkt bildet. Eine Trennung dieser Übertage gelegenes Speicher­ beckens ist deshalb von Vorteil, da die aufgepumpten Wassermassen nun zwangsläufig mit Erdwärme angereichert sind, da diese bei jeden weitertiefliegenden 33 Meterabschnitten um immerhin 1°C zunimmt. Somit kann dieser ökologischen Stromquelle zwangsläufige Wärme­ schwängerung wärmeaustauschmäßig entzogen werden.The cycle of rising and falling water can also be via the one individual soles work in different "depths", one Rising water and falling water basins located above the highest Endpoint forms. A separation of these storage located above ground basin is therefore advantageous because the inflated water masses are now inevitably enriched with geothermal energy, since this is with everyone deep 33 meter sections increases by at least 1 ° C. Thus, this ecological power source can inevitably generate heat vibration are withdrawn by heat exchange.

Eine ökologische Efficiency wird bei einem Öffnen des Steig-Fall- Wasserkreislaufes mit geringem Mehraufwand erreicht.Ecological efficiency is achieved when the riser-fall Water cycle achieved with little additional effort.

Das Fallwasserbecken wird durch Saugrohre mit verschmutztem Fluß- oder Kanalwasser gespeist.The falling water basin is covered by suction pipes with contaminated river or sewer water.

Die Ansaugrohre selbst können vom Speicherwasserträger (Fluß- oder Kanalbett) zur umfunktionierten Schachtanlage in vorhandenen Ab­ flußkanälen so verlegt werden, daß ein Fallwasserbecken zwangsfläufig über mehrere Zuläufe verfügt. Dies spart Erdarbeiten für die Ver­ legung der Saugrohre. Der Niveaustand des Fallwasserbeckens kann aufgrund des ′Saugwasserfallprinzips′ (bei geschlossenen Rohren) in den baulich höhenmäßig ausgerichteten Saugleitungen im günstigsten Fall energielos beibehalten werden.The intake pipes themselves can be from the storage water carrier (river or Canal bed) to the converted shaft system in existing Ab river channels are laid so that a fall water basin inevitably has several inlets. This saves earthwork for the ver laying the suction pipes. The level of the fall water basin can due to the 'suction water principle' (with closed pipes) in the structurally height-adjusted suction lines at the cheapest Case should be maintained without energy.

Das aus dem Fallwasserbecken hinabstürzende Fallwasser wird nach 20 m Falltiefe in einen durch diese Fallwasserkraft betriebenen Exhaustor, der nun als Schleuderrad wirkt, in die Horizontale geschleudert. Dabei durchsprengt das Wasser grobe und feine Siebwandungen bevor es gegen ein Auffangmantel schlägt, der trichtermäßig das Wasser zu weiterführenden Fallrohren leitet. An diesen Siebwandungen bleiben nun mit dem Wasser mitgeführte grobe Schmutzteile hängen. Die Siebe selbt werden so unter Vibration gehalten, daß dieser Schmutz in Förderrohre gelangt und durch innenliegende Förderspiralen abtransportiert wird.The falling water falling from the falling water basin becomes after 20 m Depth of fall into an exhauster operated by this hydroelectric power, which now acts as a centrifugal wheel, hurled into the horizontal. The water bursts through coarse and fine sieve walls it hits a collecting jacket, which funnel the water leads to further downpipes. On these sieve walls now coarse dirt particles carried with the water get caught. The sieves themselves are kept under vibration so that this  Dirt gets into the conveyor pipes and through internal spiral conveyors is transported away.

Durch diesen Vorgang der Grobsäuberung wird das Wasser nun auch zusätz­ lich mit Sauerstoff angereichert. Die Sauerstoffanreicherung (Luft) wird dadurch erweitert, in dem die Innenwandungen der Fallrohre nach der Trichtermündung in einen kurzen Bereich spiralmäßig ausgeprägt sind und höher gelegte Außenluftkanülen hier eingelassen sind. Das hier verwirbelte Wasser reißt nun zwangsläufig einen gewissen Anteil an Luft so lange mit hinunter, so lange die Fallgeschwindigkeit der Wassermassen um einiges höher gehalten werden als die im Auftrieb befindlichen Luftblasen. Hier wird die Luft kurz vor den Turbinenrädern bis auf ein hundertstel ihres Volumen komprimiert (100 bar) und expandiert im Abgangswasser der Turbine schlagartig und verquirlend auf den Weg zu den Streckenhohlräumen in Ursprungsgröße.Through this process of rough cleaning, the water is now also additional enriched with oxygen. The oxygenation (air) will thereby expanded, in that the inner walls of the downpipes after the Funnel mouth are spirally pronounced in a short area and higher air cannulas are inserted here. That swirled here Water inevitably entrains a certain amount of air for so long down as long as the falling speed of the water masses a lot are kept higher than the air bubbles in the buoyancy. Here the air is short of the turbine wheels up to a hundredth of theirs Volume compresses (100 bar) and expands in the turbine outlet water abruptly and turbulently on the way to the track cavities in Original size.

Eine so automatische Sauerstoff-Anreicherung des Schmutzwassers fördert bekannter Weise eine gewisse Selbstreinigung. Um diesen Reinigungsvorgang zu unterstützen, kann das Wasser zusätzlich im Bereich der Luftansaugkanülen gezielt über eine Dosiereinrichtung mit biologischen Bakterien injiziert werden. Einen gewissen Filtereffekt wird das Wasser allerdings noch zu­ sätzlich auf einfache Weise in den Streckenhohlräumen wie folgt ausgesetzt:
Die Wandungen und Böden dieser Streckenhohlräume sind gegen Schmutz und stark mineral- und schwefelhaltiges Bergwasser durch starke und ver­ schweißte Gummifolien isoliert. Unter diesen Gummischlauch, der wasser­ dicht an den gewölbten Stahlträgern der Strecke montiert ist, wird mittels kleinen Rinnen Bergwasser entsorgt. Die Böden im Gummischlauch sind in einer gewissen Schichtstärke mit Kohle ausgelegt. Denn Kohle wirkt be­ kannter Weise filtrierend.Such an automatic oxygen enrichment of the dirty water promotes a certain self-cleaning. In order to support this cleaning process, the water can also be injected with biological bacteria in a targeted manner via a dosing device in the area of the air intake cannulas. However, the water is also exposed to a certain filter effect in a simple manner in the track cavities as follows:
The walls and bottoms of these track cavities are insulated against dirt and mountain water containing minerals and sulfur by strong and welded rubber foils. Mountain water is disposed of by means of small channels under this rubber hose, which is mounted water tight on the curved steel girders of the route. The floors in the rubber hose are lined with coal in a certain layer thickness. Because coal is known to have a filtering effect.

Gesättigte Kohle wird gegen frische Kohle ausgetauscht und nach Trocknung als Teilmischmenge in diversen Anlagen verbrannt.Saturated coal is exchanged for fresh coal and after drying burned as a partial mixture in various plants.

Die Wasserreinigung ist in diesem Verfahren allerdings zweitrangig. Bei gutem Wind oder vorhandener Sonnenenergie wird das vorgereinigte aber nicht in Endgüte stehende Wasser in das "Übertage" liegende Schmutzwasserreservebecken gepumpt, wobei dieses Becken die maximale Aufnahmekapazität erreicht. Reinigungsbiologisch geht durch diese Maßnahme kaum etwas verloren, da das bei Energiebedarf abstürzende Wasser jetzt das Schmutzwasser verdünnt hat und die biologischen Bakterien jetzt vorab wirksam sind. Der jetzt erneute Abstieg des Fallwassers bei zusätzlicher Sauerstoffzufuhr verkürzt die soge­ nannte "Reinheitreifezeit" eventuell etwas.However, water purification is of secondary importance in this process. With good wind or available solar energy, this is pre-cleaned but water not in final quality in the "surface" Wastewater reserve pool pumped, this pool being the maximum Recording capacity reached. Cleaning biological goes through this Measure hardly anything lost, as the crashing when energy is needed  Water has now diluted the dirty water and the biological one Bacteria are now effective in advance. The descent now again the fall water with additional oxygen supply shortens the so-called possibly called "purity maturity".

Darüber hinaus bleiben spätere Wärmeaustauschnutzungen zum Teil er­ halten, da Wasser bekanntlich nicht zu rasch abkühlt.In addition, later heat exchange uses remain in part hold because water is known not to cool down too quickly.

Für den Zweck der Thermonutzung sind die Aufsteigrohre zum Schacht­ innern außenwandig gut abisoliert. Dieser nun unterbundene Wärme­ austausch verzögert zudem eine Mineralienablagerung der Innen­ wandungen der Steigrohre erheblich.For the purpose of thermal use, the ascending pipes to the shaft well stripped on the outside. This now prevented heat exchange also delays mineral deposits on the inside walls of the risers considerably.

Das Steigwasserbecken oder "Reinwasserabgabebecken" wird erfindungs­ gemäß nur mit relativ sauberen und temperiertem Wasser beliefert. Je nach Standort wird der Wasserüberlauf aus dem Steigwasserbecken des "Reinwassers" über vorhandene Abwasserkanäle oder direkt zur Speisewasserstelle (Fluß- oder Kanalbett) zurückgeleitet.The rising water basin or "pure water delivery basin" is fiction only supplied with relatively clean and tempered water. Depending on the location, the water overflow from the rising water basin of "pure water" via existing sewers or directly to Feed water point (river or canal bed) returned.

Diese Maßnahme hat ohne Zweifel den Nebeneffekt, daß verseuchte Binnengewässer langfristig etwas sauberer werden.This measure undoubtedly has the side effect of being contaminated Inland waters will become somewhat cleaner in the long term.

Hinsichtlich als einen kleinen wirtschaftlichen Nebenerwerbszweig dieser Anlage können diese nunmal notwendigen Einrichtungen der Steig- und Fallwaserbecken von vornherein eingeplant werden. Beide "Übertage" liegende Becken werden als Binnenwasserseen in einer umschließenden Parklandschaft eingegliedert. Das unter Umständen mehrere Quadratkilometer flächenausweitende Fallwasserbecken stellt nun eine Freizeitwasserfläche für Boots- und Surfbrettfahrer, bei denen Motorboote durchaus nicht unerwünscht sind. Eine abgelegene kleinere See (Steigwasserbecken) bietet nun sauberes und tempe­ riertes Wasser für Bade- und Schwimmvergnügen selbst bei kälteren Jahreszeiten an, wobei ein Wärmeentzug über Wärmeaustauscher erst nach dem Steigwasserbeckenüberlauf erfolgt.Regarding as a small economic sideline This facility can now provide the necessary facilities Rising and falling water pools should be planned in from the start. Both "above ground" pools are called inland lakes integrated into a surrounding park landscape. Under certain circumstances several square kilometers of expansive waterfalls now a recreational water area for boat and surfboard riders, at which motor boats are not at all undesirable. A remote one smaller lake (rising water basin) now offers clean and tempe water for swimming and swimming pleasure even in colder weather Seasons, whereby heat is only removed via heat exchangers after the rising water pool overflow.

Je nach Verschmutzungsgrad des "Speisewassers" sowie energiebestimmter Anwendungen ist ein mehrfacher Durchlauf der Wassermassen bis zur Ausscheidung ins Steigwasserbecken denkbar.Depending on the degree of pollution of the "feed water" as well as energy-determined Applications is a multiple pass of the water masses up to Elimination into the rising water basin conceivable.

Bezüglich der energiebestimmten Anwendung mittels dieser "ökolo­ logischen Stromquelle" kann jetzt erzeugte "Alternativ-Energie" wirtschaftlich und gezielt genutzt werden. Denn zur Zeit kann der festliegende Verbrauch an Elektroenergie eines hochtechniosierten Industrielandes nicht ernsthaft unkalkulierbaren Naturkräften, wie Wind oder Sonne, überlassen werden. Eine Inanspruchnahme an "Alternativ- Energie" im Sinne eines festen Energieteillieferers gleichwertig neben den Energieträgern mittels fossilier Brennstoffen, Öl, Kernenergie und Wasserkraft ist ohne Energiezwischenspeicherung nicht durchführbar. Allerdings mit Hilfe dieser Energiezwischenspeicherung läßt sich der kalkulierbare Anteil an "Alternativ-Energie" sogar relativ groß halten. Selbst ein Wegfall größerer Teilbereiche von Wind oder Sonne über mehrere Tage kann durch angehobene Nachtstromlieferungen ausgeglichen werden. Denn es ist hinreichend bekannt, daß nachts bei auf Sparflamme laufenden Kraftwerken (soweit dies überhaupt möglich ist) nunmal Überschuß an Strom besteht. Ebenso wie die Standorte für diverse Speicherkraftwerke begrenzt sind oder eine Erschließung finanziell zu hoch ist, sind für dieses Vorhaben stillgelegte Bergwerke, die für diese Art der Nutzung erwähnenswert sind, nicht gerade üppich.Regarding the energy-determined application by means of this "ecological  logical power source "can now generate" alternative energy " be used economically and in a targeted manner. Because at the moment he can fixed consumption of electrical energy of a high-tech Industrial country's not seriously incalculable natural forces, like Wind or sun. A claim to "alternative Energy "in the sense of a firm energy supplier as an equivalent the energy sources using fossil fuels, oil, nuclear energy and Hydropower cannot be carried out without intermediate energy storage. However, with the help of this intermediate energy storage, the keep the calculable proportion of "alternative energy" relatively large. Even a loss of larger sections of wind or sun over several Days can be offset by increased nighttime electricity deliveries. Because it is well known that at night when running on the back burner Power plants (as far as this is possible at all) surplus There is electricity. Just like the locations for various storage power plants are limited or a development is financially too high For this project, mines closed for this type of Use worth mentioning, not exactly luxuriant.

Erfindungsgemäß gilt es, auch andere "Energiefallwasserhohlräume" bei größtmöglicher Falltiefe für dieses Vorhaben vor allem wirtschaftlich zu erschließen.According to the invention, other "energy fall water cavities" also apply The greatest possible depth of fall for this project, above all economically to develop.

Hierzu bieten sich diverse Salzstöcke in unterschiedlichen Erdtiefen an. Mittels gezielter "Paar- oder Mehrfachbohrungen" können solche Salzvorkommen mit Hilfe von Preßwasser ausgespült werden. Das heißt, nach einer gewissen Vorhohlraumspülung durch die erste Bohrung fließt durch eine zweite Bohrung eingepreßtes und hier salzangereichertes Wasser aufwärts und höhlt so den Salzstock aus. Bekanntlich bedürfen so ausgespülte Hohlräume keinerlei Abstützung, da eine Restsubstanz an Salzwandungen selbsttragend ist.There are various salt domes at different depths at. By means of targeted "pair or multiple holes" such Salt deposits can be rinsed out with press water. This means, flows through the first bore after a certain pre-cavity flush pressed through a second hole and here salt-enriched Water upwards and hollows out the salt dome. As is well known, need cavities flushed out in this way have no support, since a residual substance is self-supporting on salt walls.

Erfindermäßig ist dieses Verfahren bekannt und findet Anwendung z. B. für stille Reserven an Erdöl für Notzeiten gewisser Länder. Da Salzschichten zum Teil in mehreren Tausend Meter Erdtiefe vorhanden sind und eine Aushöhlung relativ preiwert durchführbar ist, ist dieser Abzweig für eine sogenannte "ökologische Stromquelle" sehr interessant. Dann nur ein Cubicmeter Wasser pro Sekunde bei einem Gefälle von 3000 m reicht theoretisch für eine Energieleistung von nahezu 30 Megawatt im gleichen Zeitraum. Ein weiterer Aspekt ist mit der zugenommenen Erdwärme zu sehen, wobei ein Austauschwärme­ beuteanteil ganz gut gesteigert ist.According to the invention, this method is known and is used, for. B. for hidden reserves of crude oil for times of need in certain countries. Because layers of salt sometimes exist several thousand meters deep are and a excavation is relatively inexpensive, is this branch for a so-called "ecological power source" very much  Interesting. Then only one cubic meter of water per second for one A gradient of 3000 m is theoretically sufficient for an energy output of almost 30 megawatts in the same period. Another aspect is to see with the increased geothermal heat, being an exchange heat loot share has increased quite well.

Das Betreiben dieser ausgespülten Hohlräume mit Fallwasser setzt allerdings voraus, daß die Hohlrauminnenwandungen gegen Wasserein­ wirkung zuvor imprägniert bzw. isoliert werden müssen. Theoretisch könnte dies über die Zu- und Ablaufbohrungen mittels einer Spezial­ spülung gewährt werden.Operating these rinsed cavities with falling water continues however, that the interior walls of the cavity must be protected against water effect must be impregnated or isolated beforehand. Theoretically could do this via the inlet and outlet holes using a special flushing can be granted.

Ein hier fehlender und für extreme Tiefen zu teurer Schacht kann durch folgende Maßnahme umgangen werden, wobei die Zu- und Ablauf­ bohrungen entsprechend groß dimensioniert werden.A shaft that is missing here and too expensive for extreme depths can can be avoided by the following measure, the inflow and outflow holes are dimensioned accordingly large.

Die Zulaufbohrung wird neben dem Fallwasserrohr auch mit zwei Hydrau­ likleitungen versehen. Die am Mündungsstück in Hohlraumebene des Fall­ wasserrohrs befindliche fallwasserbetriebene Spezialwasserturbine treibt hier eine Hydraulikpumpe an, die ihrerseits Hydraulikflüssig­ keit in den Hydraulikleitungen betreibt. Am "über Tage" liegendes Ende dieser Hydraulikleitungen wird durch die bewegte Hydraulik­ flüssigkeit ein mit einem "Hydraumotor" gekoppelter Generator be­ trieben.In addition to the downpipe, the inlet bore is also equipped with two hydraulic valves Provide lik lines. The one at the mouthpiece in the cavity plane of the case Fallwater-operated special water turbine located in the water pipe drives a hydraulic pump, which in turn is hydraulic fluid operates in the hydraulic lines. On the "above ground" The end of these hydraulic lines is moved by the hydraulic system liquid a generator coupled with a "hydraulic motor" driven.

Über die Auslaufbohrung werden die Hohlräume durch die zuvor hinab­ gestürzten Wassermassen entsorgt. Hierbei birgt das Pumprohr mehrere Förderpumpen in vielen Höhenetappen die wie bekannt elektrisch durch "Alternativ-Energie" oder "Nachtstrom" versorgt werden. Denn eine viel­ fache Höhenaufteilung in Pumpetappen gibt die Voraussetzung einer ge­ wissen kleineren Leistungsstärke und einer damit verbundenen kompakten Bauweise jeder einzelnen Förderpumpe.Via the outlet bore, the cavities are lowered through the previously disposed of fallen water. The pump tube contains several Conveying pumps in many height stages which are known to be electrically powered "Alternative energy" or "night power" can be supplied. Because a lot The division of heights into pump stages provides the prerequisite for a ge know smaller power and an associated compact Construction of each individual feed pump.

Die hier aufgezeigte Lösung birgt den Nachteil eines gewissen Leistungsverlustes allein durch "Hydraulik-Adapters" (Fallwassertur­ binen-Generator). Ihr Vorteil ist allerdings auch nicht zu verkennen. Die wesentlichen Bestandteile (z. B. Generatoren) bleiben "über Tage" und auf einen sonst teuren Schacht kann somit verzichtet werden.The solution shown here has the disadvantage of a certain one Loss of performance solely through "hydraulic adapters" (drop water door bine generator). However, their advantage cannot be mistaken. The essential components (e.g. generators) remain "above ground" and there is no need for an otherwise expensive shaft.

V. Zusammenfassung V. Summary

Die "ökologische Stromquelle" stellt eine Maßnahme dar, mit deren Hilfe durch Energiezwischenspeicherung sporadisch erzeugte "Alter­ nativ-Energien" primär gespeichert und sekundär in gleichbleibenden Größenordnungen weitergegeben werden, wobei für deren Standorte erstlinig brachliegende Bergwerke genutzt werden können. Durch eine Teilung des Wasserkreises von sekundärem Fallwasser und primärem Steigwasser, sowie der "Speisewassertrennung" mittels eines Fall­ wasserbeckens und Abgabewasserbeckens und deren kostengünstigen Zu­ flußkanäle, einer mechanischen Selbstreinigung (Schleuderrad), selbsttätigen Sauerstoffanreicherung und Kohlefiltrierung ist eine äußerst kostengünstige Möglichkeit geboten, verschmutzte Binnenge­ wässer direkt eingreifend zu reinigen.The "ecological power source" is a measure with which  Aid sporadically generated by intermediate energy storage native energies "stored primarily and secondary in constant Orders of magnitude are passed, being for their locations idle mines can be used. By a Division of the water cycle from secondary fall water and primary Rising water, as well as the "feed water separation" by means of a case water basin and dispensing water basin and their cost-effective addition flow channels, mechanical self-cleaning (centrifugal wheel), automatic oxygen enrichment and carbon filtration is one extremely inexpensive way offered, polluted inland areas clean water directly intervening.

VI. Wirtschaftlichkeit VI. economics

Der Erwerb eines brachliegenden Bergwerkes dürfte als finanziell äußerst klein zu bewerten sein. Die finanzielle Aufwendung für die Umrüstung einer ehemaligen Schachtanlage zur "ökologischen Strom­ quelle" in Bezug auf den Neubau eines E-Werkes gleicher Leistungs­ kathegorie dürfte auch hier leicht unterschritten werden. Denn Brennräume, gleich welcher Art, deren Speiseeinrichtung (Brenn­ material) und vor allem deren Entsorgung (z. B. Kühltürme, Schorn­ steine, Filteranlagen, atomare Entsorgung, Sicherheitseinrichtungen usw.) entfallen hier. Darüber hinaus ist es denkbar, ehemalige "Kleingenratoren" mittlerweile stillgelegter kleinerer E-Werke günstig zu erstehen. Denn hier wird in kleinen Etappen ein anseh­ liches Abgabegesamtenergievolumen erzielt.The acquisition of an idle mine is likely to be financial be extremely small. The financial expenditure for the Conversion of a former mine to "ecological electricity quelle "in relation to the construction of an electrical power plant with the same performance Category should be slightly undercut here too. Because Combustion chambers of any kind, their feeding equipment (combustion material) and above all their disposal (e.g. cooling towers, chimney stones, filter systems, nuclear waste disposal, safety devices etc.) are omitted here. In addition, it is conceivable to former "Small generators" of smaller, decommissioned electrical works cheap to buy. Because here is seen in small stages total energy output achieved.

Bezüglich dieser Energieabgabe kann von der Erfinderseite kein Gesamtbild über Daten brachliegender Streckenhohlraumaufkommen gegeben werden, da verständlicher Weise die Landesoberbergbauämter so leicht keine Daten über Größenordnungen ehemaliger privatbe­ triebener Schachtanlagen auch für erfindungsgemäße Anwendungen preis­ geben.Regarding this energy delivery, the inventor cannot General picture of data from unused section cavity volume are given, as is understandably the state mining ministries so easily no data on orders of magnitude of former private driven shaft systems price for applications according to the invention give.

Dennoch kann hier der erfinderische Nutzeffekt dieses Vorhabens mit Vergleichsdaten belegt werden:Nevertheless, the inventive benefit of this project can be found here with comparison data:

• a) Die hier als Beispiel stehende Zeche Auguste-Viktoria in Marl, die wirtschaftlich kaum ihren Fördernachfragen nachkommen kann, also äußerst gesund ist, hat z. Zt. einen Streckenhohlmaßauf­ kommen in der 3-5 Sohle von 1 125 000 Kubikmeter. Wobei die 5te Sohle das größere Hohlraumaufkommen bei fast 1000 m "Teufe" aufweist. Der mittlere Tiefenwert dieser Hohlräume liegt bei ca. 830 Meter. Für diese Erfindung heißt es, daß hier ein "Übertage" liegendes Fallwasserbecken von 225 m Breite, 1000 m Länge und 8 m Tiefe bis auf 3 m Wassertiefe ablaufen müßte, um bei Energiebedarf die Streckenhohlräume vollaufen zu lassen und nebenbei Bootssport zu gewähren.a) The example of the Auguste-Viktoria colliery in Marl,  that can hardly meet their funding needs economically, is extremely healthy, z. Currently a distance hollow dimension come in the 3-5 sole of 1 125 000 cubic meters. Whereby the 5th sole the larger cavity volume at almost 1000 m "depth" having. The mean depth of these cavities is approx. 830 meters. For this invention it is said that a "Above-ground" falling water basin 225 m wide, 1000 m wide Length and 8 m depth should run down to 3 m water depth to allow the line cavities to fill up when energy is required and to grant boating.
• b) Die hier erbrachte Maximalenergie über 24 Stunden hin läßt sich anhand der Daten eines in Betrieb befindlichen Speicherkraft­ werkes nachvollziehen. Das hier als Beispiel stehende Kraftwerk Waldeck II am Edersee liefert pro Stunde 2 × 220 Megawatt, wobei die Fallwasserkraft bei fast 300 Meter Tiefe und einer Größenordnung von 2 × 75 Kubikmeter pro Sekunde wirksam sind.b) The maximum energy produced here over 24 hours can be based on the data of an operating storage worker understand the work. The power plant shown here as an example Waldeck II on the Edersee delivers 2 × 220 megawatts per hour, with the hydropower at almost 300 meters depth and one Order of magnitude of 2 × 75 cubic meters per second are effective.

Beispielumrechnend würde diese erfindungsgemäße Ausnutzung hier bei einer durchwährenden 24 Stunden Abgabe stündlich eine Abgabe von immerhin 105 Megawatt ausmachen.This exploitation according to the invention would be converted here as an example if there is a 24-hour delivery, an hourly delivery of at least 105 megawatts.

Da speziell in unseren deutschen Landen windreiche Gegenden (vor allem in kalten Jahreszeiten) und viele leerstehende Bergwerke beherbergt sind, ist es denkbar, die "ökologische Stromquelle" sehr wirtschaftlich einsetzenzu können, um eine nunmal benötigte Energie nicht nur durch Brennstoffe fossilier und atomarer Natur zu bewerkstelligen.Because especially in our German countries windy areas (before especially in cold seasons) and many empty mines are housed, it is conceivable to use the "ecological power source" to be able to use it very economically in order to Energy not only from fossil and atomic fuels to accomplish.

Der langfristige Wert dieser Anlagen durch damit verbundene Umwelt­ schonung aufgrund der Verminderung der "Energieverbrennung" gleich welcher Art und der Wert der direkten Binnengewässerreinigung darf zumindest volkswirtschaftlich nicht unterschätzt werden. Was zwar hier nicht unmittelbar in Mark und Pfennig zu Buche schlägt, bleibt zumindest bei der Gestattungsform dieser Anlagen als lukrative Freizeitlandschaft behalten (Thermalbäder, Motor­ bootseen, Wärmeaustausch).The long-term value of these assets through the associated environment protection due to the reduction of "energy combustion" the same what type and value of direct inland water purification must not be underestimated at least economically. Which is not exactly to be found here in marks and pennies proposes, at least with the form of approval of these systems keep as a lucrative leisure landscape (thermal baths, motor boat lakes, heat exchange).

Angesichts dieses Vorhabens ist das Scheitern des Projekts ′Grovian′ (Windkraftanlage) besonders traurig. Given this project, the project is failing 'Grovian' (wind turbine) particularly sad.  

Erfinderseitig ist nur bekannt, daß aufgrund nicht gelöster Lager­ probleme das Projekt nicht durchführbar scheint. Erfinderseitig wird eine solche Aussage gelinde gesagt bezweifelt. Denn die Lager von "Grovian" mußten nur 3 Megawatt standhalten.The inventor only knows that due to undissolved bearings problems the project doesn't seem feasible. Inventor side Such a statement is doubted to say the least. Because the bearings "Grovian" only had to withstand 3 megawatts.

Die Leistungsabgabe eines Atomwerkes (standardisierte Blockgröße) liegt bei 1300 Megawatt, die nun auch über rotierende Generatoren erzeugt wird.The output of a nuclear plant (standardized block size) is at 1300 megawatts, which now also has rotating generators is produced.

Trotz einer scheinbaren Unstimmigkeit im Sektor Windkrafttechno­ logie kann dieses Projekt vorab zum Tragen kommen. Als Speicher­ kraftwerk (Nachtstrom) wären seine Dienste dann unter vereinfachten Gesichtspunkten gehalten zu werden. Denn es gilt dann herauszu­ holen, soviel es geht, ohne Abgaberichtlinien (Spannung und Frequenz) einzuhalten.Despite an apparent inconsistency in the wind power techno sector logically, this project can come to fruition in advance. As a store power station (night power) would then be under simplified services Viewpoints to be held. Because then it is important to get out fetch as much as possible, without delivery guidelines (tension and Frequency) must be observed.

Das Energiezusatzaufkommen durch Sonnenenergie kann dann nur für die Anwendung dieser Anlagen begrüßt werden, sobald es gelungen ist, die Wirtschaftlichkeit der Solarzellen im größeren Maßstab zu verbessern. Bekanntlich liegt z. Zt. die Ausbeute solcher großserienreifen Zellen bei knapp 6%.The additional energy generated by solar energy can then only be used for the application of these plants will be welcomed as soon as it succeeds is the economy of solar cells on a larger scale to improve. As is known, for. Currently the yield of such Cells ready for mass production at just under 6%.

Claims (3)

1. Ökologische Stromquelle, dadurch gekennzeichnet, daß bei leer stehenden Bergwerken Übertage errichtete wassergefüllte Gefäll­ wasservorratsbecken bei Elektroenergiebedarf Wasser über schacht­ abwärts fallende Leitungen zu den auf tiefgelegenen Sohlen befind­ lichen Fallwasserturbinengeneratoren geleitet wird und turbinen­ abgehendes Wasser nach Antriebsausnutzung hier vorpräparierte Hohlraumaufkommen ehemaliger Förder-Richtstrecken u. a. füllt und wiederum durch Förderpumpen nach oben gepumpt wird, die mit durch Windkraft erzeugter Elektroenergie spannungs- und frequenzmäßig größenordnungsunterschiedlicher Art gespeist werden, um sogenannte Fallwasserfreiräume für fortlaufende Stromerzeugungen wieder frei zu machen.1. Ecological power source, characterized in that when the mines are empty, water-filled incline water reservoirs built above ground are supplied with electrical energy requirements. Water via shaft downward pipes to the low-lying soles of the falling water turbine generators and turbine-outgoing water after use of the drive here prepared cavity volumes, among other things, of former conveying straightening routes fills and in turn is pumped up by feed pumps, which are fed with electrical power generated by wind power in terms of voltage and frequency of different order of magnitude, in order to free up so-called falling water clearances for continuous power generation. 2. Ökologische Stromquelle nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß für diese Einrichtungen auch andere Standorte, z. B. aus­ gespülte Salzstücke mit unterirdischem tiefliegenden Hohlraumauf­ kommen genutzt werden können, um hier auch mit Fallwasser Abgabe­ strom zu erzeugen und mit durch Windkraft erzeugten Strom diese Hohlraumaufkommen wieder leer zu pumpen.2. Ecological power source according to claim 1), characterized in that for these facilities other locations, e.g. B. from rinsed pieces of salt with an underground deep cavity can be used to dispense here with falling water generate electricity and with electricity generated by wind power this To pump empty cavities again. 3. Ökologische Stromquelle nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, indem der Steig- und Fallwasserkreislauf unterbrochen wird, wobei das Fallwasserbecken mit nachgesaugten verschmutzten Fluß- oder Kanalwasser stets nachgefüllt wird, in Gefällstrecke vorab durch Schleuderkraft mechanisch grobschmutzmäßig gereinigt wird, mit biologischen Bakterien injiziert und mit Sauerstoff angereichert wird, durch in Streckenbereichen ausgelegte Kohlenschichten ge­ filtert und als vorgereinigtes Wasser zu dem wasserentnommenen Gewässer zurückgeleitet wird, um so unsere verschmutzten Gewässer vielleicht langfristig etwas sauberer zu bekommen.3. Ecological power source according to claim 1), characterized in by interrupting the rising and falling water cycle, whereby the fall water basin with sucked up polluted river or Sewer water is always refilled in advance on the downhill section Centrifugal force is mechanically cleaned with coarse dirt, with biological bacteria injected and enriched with oxygen is ge by coal layers laid out in route areas filters and as pre-cleaned water to the water removed Water is returned, so is our polluted water maybe to get something cleaner in the long run.