WO2014107755A1 - Schwimmplattform - Google Patents

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WO2014107755A1
WO2014107755A1 PCT/AT2014/050006 AT2014050006W WO2014107755A1 WO 2014107755 A1 WO2014107755 A1 WO 2014107755A1 AT 2014050006 W AT2014050006 W AT 2014050006W WO 2014107755 A1 WO2014107755 A1 WO 2014107755A1
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WO
WIPO (PCT)
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platform according
buoyancy bodies
buoyancy
swimming
platform
Prior art date
Application number
PCT/AT2014/050006
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Haider
Franz RAMMERSTORFER
Helmut Böhm
Christian DIENDORFER
Florian Toth
Original Assignee
Technische Universität Wien
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universität Wien filed Critical Technische Universität Wien
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/58Rafts, i.e. free floating waterborne vessels, of shallow draft, with little or no freeboard, and having a platform or floor for supporting a user
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/58Rafts, i.e. free floating waterborne vessels, of shallow draft, with little or no freeboard, and having a platform or floor for supporting a user
    • B63B35/613Rafts, i.e. free floating waterborne vessels, of shallow draft, with little or no freeboard, and having a platform or floor for supporting a user with tubular shaped flotation members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/02Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking

Definitions

  • the invention relates to a swimming platform, in particular for plants for the production of solar energy.
  • WO 2009/001225 A2 describes a circular floating platform with an outer ring structure and a flexible cover, which closes tightly with the upper side of the outer ring structure and thus defines a cavity which can be pressurized by a compressor to provide the necessary To create buoyancy.
  • the entire platform is rotatable to align with the position of the sun. Due to the overpressure, the top of the platform can also become bulged to facilitate the drainage of rainwater.
  • Open-ended, rigid floats are disclosed in the following documents: DE 1 267 129 B, JP 58-152696 A, EP 1 925 548 A1, US 2009/133732 A1, wherein both arrangements of discrete and of adjacent floats are described and sometimes the buoyancy is created by pumping air into the space above the water surface.
  • a downwardly open sealing element in the form of a wall immersed in the water and running around the platform, which in turn is below a wall planar Deckements the platform in turn defines a cavity which is filled with compressed air.
  • the wall may be either a flexible plastic membrane or a rigid material, such as e.g. a sheet, his. At the bottom, the wall may be weighted down to ensure immersion.
  • two such walls can also run parallel to one another and divide the cavity into an inner region and an outer circular ring.
  • the outer annulus may be divided into segments by radial partitions.
  • the cavity as a whole can be subdivided into honeycombed or checkerboard-shaped sections by means of intermediate walls which are normal to each other. Such subdivisions increase safety and allow the setting of different pressures in the individual sections, for example, to be able to tilt the platform for discharging rainwater.
  • US Pat. No. 3,673,975 describes a platform comprising a plurality of downwardly open floats of an airtight, lightweight, deformable material, such as polyethylene, of spherical vertical cross-section will be carried.
  • the internal pressure of the floats is given as "low pressure, just above atmospheric pressure" and the preferred diameter without load is 50 feet, which corresponds to about 15 m.
  • four such spherical floating bodies are rotationally symmetrical below a swimming platform.
  • the main drawback of all of these prior art embodiments is that the respective floating platforms are insufficiently secured against tipping due to waves, causing a reduction in the optical efficiency of the collector system concentrators supported thereon.
  • the spherical, downwardly open floating body according to US 3,673,975 run at high seas risk of being lifted out of the water, causing the pressure from one or more downwardly open buoyancy elements can escape and lower the platform and in the worst case even can capsize.
  • the reason lies on the one hand in the low immersion depth of the spherical floating body because of the strong taper of the spherical shape downwards, as can be seen well in Fig. 6 of the document, and on the other hand on the compliance of the material and the low internal pressure.
  • a swimming platform comprising: a cover element; at least three separate, on the underside of the cover member fixedly mounted, downwardly open buoyancy of a gas-tight, pressure and corrosion resistant, flexible material, which in contact with a liquid surface each include a closed cavity with this; and at least one compressed air generating device for producing an overpressure in the individual cavities.
  • the individual buoyancy bodies counteract tilting of the platform together: If the platform is tilted by an external load or other disturbance of the equilibrium, the volume of the cavity of the buoyancy bodies on the side would have to increase due to the tilting on one side. Due to the gas-tightness, however, reduces the air pressure in this cavity and thus counteracts the lifting. At the same time the pressure is increased when tilting because of the immersion of the buoyant body on the opposite side in the cavities located there, which also counteracts the tilting.
  • the differently adjusting pressures in the various chambers thus ensure the floating stability of the platform. In this way, a strong tilting of the platform according to the invention is hardly possible, even with stronger waves or wind. And this, although another great advantage of the invention is that the entire platform is constructed of lightweight components.
  • a targeted tilting of such a platform, in particular for the alignment of solar panels or the like supported thereon, depending on the position of the sun, is very well possible by setting different pressures in buoyancy bodies lying on opposite sides of the platform.
  • the lower edges of the buoyancy bodies are weighted in a known manner to prevent them being lifted or pushed to the surface by external action, be it by waves, flotsam or even larger sea creatures, so that the air can escape from the cavity.
  • the vertical cross-sectional shape and the buoyancy material of such a floating platform were not specifically limited in the earlier applications, preferably using plastic films as the material and in preferred embodiments having chosen a cross-sectional profile substantially corresponding to an upside-down U, more preferably a upside down represented U-profile whose cross-section tapers downwards, whereby the dimensional stability of the buoyant body is increased - in particular with respect to the spherical buoyancy bodies according to US 3,673,975.
  • the inventors' recent research has shown that even such embodiments of floating platforms have disadvantages in terms of stability, especially in high seas on the open sea. Also, the calculation of the optimal dimensioning of the buoyancy body for concrete platform structures is complex.
  • the aim of the invention was therefore to provide a floating platform, which has improved floating properties and is better protected against the effects of waves and wind and their dimensioning is possible in a relatively simple manner.
  • the present invention provides a swim platform comprising:
  • buoyancy bodies open at the bottom are made of a gas-tight, pressure-resistant and corrosion-resistant, flexible plastic film;
  • the buoyancy bodies have a substantially cylindrical shape
  • the lower edges of the buoyancy bodies are weighted down.
  • the inventors ensure the one hand, the stability of the swimming platform even in heavy waves, eg on the open sea, as weighted at the bottom with cylindrical shape even by high waves, flotsam or larger marine life difficult from the Water can be lifted.
  • the use of plastic films as the material for the buoyancy bodies allows both a relatively low total weight and low manufacturing costs, and the thin-walled plastic films have the necessary extensibility to dampen pressure fluctuations due to waves passing below the buoyancy body.
  • the cylindrical shape simplifies the calculation of the necessary dimensions of the buoyancy bodies for a planned swimming platform, eg when using the platform for supporting solar collectors of an off-shore solar power plant.
  • the reason for the latter advantage lies in the fact that for cylindrical, thin-walled buoyancy bodies the boiler formula can be used, from which the required parameters can be calculated at least approximately.
  • the boiler formula (DIN 2413) makes it possible to estimate the tangential stress o t and the axial stress o a in the wall of a cylinder loaded by internal pressure, which is closed at the ends.
  • the boiler formula applies to thin-walled cylinders, which means that the wall thickness is small compared to the diameter.
  • buoyancy bodies of the invention A concrete calculation example for buoyancy bodies of the invention follows later.
  • substantially cylindrical herein is meant a circular cylindrical shape of the buoyancy bodies in which the cylinder diameter varies over the entire height not more than 20%, preferably not more than 10% - even in the loaded state. That is to say, the bulging of the buoyancy bodies of a floating platform according to the invention in use in the unloaded state when in use, ie under load, does not account for more than 10% or 20% of the diameter at the ends of the cylinders. A greater deviation from the circular cylindrical shape would complicate the approximate calculation based on the boiler formula.
  • the parameters of a swimming platform according to the invention ie in particular the material and dimensions of the buoyancy body, the internal pressure and the weight of the platform to be supported and the amount of weight weights at the bottom, are preferably coordinated so that the stability of the platform against tilting even at the strongest swell is guaranteed.
  • the height of the cavities in the buoyancy bodies is mainly determined by the amount of air blown in and can thus be set to a desired value.
  • the pressure in the cavities is determined by the load to be supported.
  • the height of the cavities should not be greater than their diameter.
  • the height of the cylinders lying below the waterline should be greater than the wave amplitude to be expected in the respective body of water in order to prevent the lower edge from disappearing.
  • plastic films as material for the buoyancy bodies of the floating platform according to the invention is not particularly limited, as long as the film is able to withstand the conditions encountered in use, ie in particular a sufficient tensile strength with high elasticity to reduce the pressure increase in the cavity of the buoyancy body due to continuous waves.
  • PVC polyvinyl chloride
  • polyamides eg nylon 6 or 6.6
  • polypropylene PET (polyethylene terephthalate), PTFE (polytetrafluoroethylene, Teflon® ), etc.
  • the material may also be reinforced in preferred embodiments of the invention, eg, glass fiber reinforced, and softened if necessary. Details can be found in the later example.
  • the thickness of the films depends on the load to be carried and the dimensions of the buoyancy bodies, but is preferably at least 1 mm, more preferably several millimeters, eg 2 to 5 mm.
  • the cylinder diameter depends on the dimensions of the cover member and the load to be carried thereon, and in preferred embodiments may be tens of meters and sometimes even 100 meters or more. Likewise, preferred cylinder height values are several meters or tens of meters. Further details follow in the later calculation example.
  • the minimum number of three buoyancy bodies according to the invention results from the effect described above. Only from three buoyancy bodies that are offset from each other, i. are not arranged in a line and preferably offset by an angle of about 120 ° to each other about the center of gravity of the platform, the above, from potential under- and overpressures in the hollow bodies developing restoring force can develop against tilting. Generally speaking, for this reason, in preferred embodiments of the present invention, three or more buoyancy bodies are arranged symmetrically about the center of gravity of the platform.
  • the cover element is square, and there are four or nine buoyancy bodies arranged symmetrically about its center. Or it may be any number greater than 3 circular, cross or star-shaped arranged around the center of gravity. Particularly preferred is a square cover element with four rotationally symmetrical buoyancy bodies arranged around the center of gravity.
  • the buoyancy bodies are clamped internally in order to keep the volume of the respective cavities substantially constant.
  • struts for example made of aluminum or plastic, connected to each other, for example, 4 points cross-shaped or 6 or 8 points connected in a star shape.
  • one or more Spierentonnen or similar elements are attached to the underside of the cover element.
  • one or more closed floating body may be attached, eg air-filled closed floating body or floating body made of a material with low density and high self-buoyancy, eg made of plastic foam.
  • closed floating body eg air-filled closed floating body or floating body made of a material with low density and high self-buoyancy, eg made of plastic foam.
  • the ratio between the sum of the cross-sectional areas and the cavity volumes of the buoyancy bodies and the surface of the cover element is not particularly limited, as long as the volume of cavities enclosed by the buoyant bodies is sufficient to cover the entire swimming platform, including the load carried thereon, such as of a solar power plant to give the necessary boost.
  • the sum of the cross-sectional areas of the buoyancy bodies makes up at least half the area of the cover element in order to limit the overpressure in the buoyancy bodies.
  • the buoyancy bodies are preferably mounted predominantly on the edges of the platform to prevent tilting.
  • a ratio that is as large as possible within the scope of constructive feasibility is to be preferred, since those parts of the cover element which are not directly above a buoyant body can "sag" and thus lead to mechanical loads on the cover element structure.
  • a different gas than air for example a noble gas, can be used to fill the buoyant bodies.
  • air will be the gas of choice.
  • the cover element is not particularly limited. In contrast to the prior art, it does not need to be a flat cover element, as this does not represent the upper limit for the compressed air cavity below. Therefore, the cover element of the invention may, for example, also be a truss structure, which is preferred in view of its low weight.
  • An at least partially timbered construction offers not only the reduced weight but also the advantage that rain or splash water can flow away unhindered. In the case of flat cover elements, however, care can also be taken by providing corresponding drainage openings.
  • the shape of the cap member is also not specifically limited, but for reasons of stabilization against swell from all directions, a symmetrical shape such as circle or square is preferable.
  • the swimming platform according to the invention should be used on the high seas.
  • the cover element preferably has a side length of at least 100 m, more preferably at least 300 m. Further details will follow in the later calculation example.
  • the type of weight weights is as limited as the type of attachment to the bottom of the buoyancy body.
  • heavy material such as stone or, preferably, corrosion-resistant, metal-containing container fixed at the edges, for example, tethered or -glued (eg connected by means of eyelets in the plastic material led ropes).
  • it may be a - continuous or divided into several ring segments - ring of stone or metal, eg stainless steel, sewn into a hem at the bottom of the film.
  • Crucial is only that the mass of the weights is sufficient to stabilize the respective buoyant body.
  • At least one compressed air generating device which is preferably for safety reasons, at least two devices, such as blowers or compressors, pipe or hose connections extend into the cavities of the buoyancy bodies in order to fill them with compressed air.
  • these air supply lines open at the center of the respective buoyant body from above into these, in order to ensure a uniform filling of the buoyant body.
  • the buoyancy bodies can have overpressure valves in order to be able to limit dynamic pressure oscillations.
  • These relief valves if present, are preferably mounted at a height such that they are above the water level during normal operation of the swimming platform. However, pressure relief valves are not preferred due to manufacturing costs.
  • the platform according to the invention is preferably provided with drive elements in order to be able to move them on the water, in particular in order to be able to turn them about a vertical axis.
  • drive elements are not particularly limited and, for example, any types of screw-driven marine engines may be used.
  • electric motors are preferred which can be operated with part of the solar energy obtained.
  • the swimming platform of the present invention is not limited to use for off-shore solar power plants, but can in principle be used for any purpose, for example as a landing pad for helicopters.
  • preference is given to their use for supporting a solar energy production plant, since here the stabilization of the platform against tilting which is particularly advantageous according to the invention results in a direct improvement in the efficiency of the solar power plant, preferably in the open sea.
  • Fig. 1 is a diagrammatic isometric view of an embodiment of the floating platform according to the invention, obliquely from below.
  • Fig. 2 is a schematic vertical cross-sectional view of an embodiment of a buoyant body of the floating platform according to the invention.
  • FIG 3 is a schematic bottom view of a buoyant body of the swimming platform according to the invention.
  • FIG. 4 is a schematic vertical cross-sectional view of the embodiment of a buoyant body of FIG. 3.
  • FIG. 4 is a schematic vertical cross-sectional view of the embodiment of a buoyant body of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a schematic bottom view of an embodiment of the floating platform according to the invention using a plurality of buoyancy bodies from FIG. 4.
  • FIG. 6 is a schematic vertical cross-sectional view of the embodiment of the floating platform according to the invention from FIG. 5.
  • Fig. 7 shows schematic views of a particularly preferred embodiment of the present invention in isometric view (Fig. 7a), as a plan view (Fig. 7b) and as a side view (Fig. 7c).
  • a preferred embodiment of the floating platform according to the invention is shown schematically in an isometric view obliquely from below.
  • the cover element 1, shown here flat, has a square shape.
  • nine buoyancy bodies 2 are arranged symmetrically about the center of gravity of the square (one of them directly in the center of gravity), the cross-sectional areas of which cover in total the largest part of the surface of the cover element 1.
  • Each buoyancy body 2 has-here in the pressurized state under load-a cross-sectional shape which is substantially cylindrical, with upper half of the (not shown here) water surface is a bulge is observed, under water not.
  • the buoyant body 2 defines a cavity 4 together with the water surface.
  • Reference numeral 6 indicates air intake lines which lead to pumps (not shown here) and from these into the individual superstructure bodies.
  • additional closed float 8 are provided. The latter each have the form of circular ring segments.
  • weight weights at the lower edges of the buoyancy serve here in each case an annular hem sewn-in rings, which are therefore not shown in this figure, but are clearly visible in figures explained below.
  • Fig. 2 is a schematic vertical cross-sectional view of one embodiment of a buoyant body of the platform according to the invention without bulges.
  • Reference numeral 2 here again marks the membrane wall of the buoyant body, with 3 the water surface and with 4 again the cavity above it.
  • two air pumps or compressors 5 are shown.
  • each buoyant body 2 in preferred embodiments of the invention is supplied with air from a plurality of compressors 5 to prevent any malfunctioning.
  • the air supply line 6 opens here centrally in the buoyancy body 2 a. Either in the air supply line 6 or in the region of the sealing body 9 between the air supply line and the buoyancy body, a (not shown) check valve may be provided.
  • the lower edge of the buoyant body 2 is weighted with weights 10 in order to ensure its immersion.
  • With reference numeral 8 again closed floats are marked, here with 8a outside, i. above, the buoyancy body 2 lying and 8b within the same lying closed floating body are called.
  • At the top is finally exemplified a variety of resting on the cover element tubular solar panels 1 1 located.
  • FIG. 3 is a schematic bottom view of a similar buoyant body as that shown in FIG. Reference numeral 2 again marks the membrane wall of the driving body, wherein the outer of the two concentric circles represents the bulging cylinder wall above the water surface and the inner the non-bulging cylinder under water. The variation by the bulge is less than 10% of the diameter.
  • a total of four air blowers or compressors 5 can be seen, from which the buoyant body can be fed.
  • closed float bodies lying outside (ie above and therefore drawn dashed in the present bottom view) of the buoyant body 2 are identified by 8a and by 8b lying inside thereof.
  • a total of four floating bodies lying next to the buoyancy body 2 are simply marked 8.
  • Fig. 4 is a schematic vertical cross-sectional view of a buoyant body of Fig. 3 taken along the line A-A thereof with the same components and reference numerals.
  • the annular weight weight 10 can be seen well, and again the fact that the bulge of the cylindrical shape above the water surface 3 is less than 10% of the diameter under water.
  • FIG. 5 is a schematic bottom view of an embodiment of the floating platform according to the invention using a plurality of the buoyancy bodies shown in FIGS. 3 and 4.
  • a floating platform according to the invention can also be assembled in a modular design by individual, with buoyancy bodies and optionally with closed floats and / or Spierentonnen and the like equipped sections are combined together to form an overall platform.
  • This allows a simplification of the production of the platform according to the invention, since only a few different modules need to be manufactured and then targeted, depending on the planned site and the prevailing sea and wind conditions, can be combined to the most suitable platform. For this reason too, a square shape of the floating platform according to the invention is preferred.
  • FIG. 5 illustrates such a modular construction, wherein five modules with buoyancy bodies 2 and closed floats, as shown in Figs. 3 and 4, cross-shaped interconnected and point symmetrical about the center of gravity are arranged. In the corners of the platform four modules are provided, which have no buoyancy bodies or closed floats, but only one Spierentonne 7. Again, this example is just like the others only as an illustration of the invention and not to be considered as a restriction. For example, Spierentonnen can be provided within the buoyancy body, etc.
  • Fig. 6 is a schematic vertical cross-sectional view of the embodiment of the floating platform according to the invention from Fig. 5 along the line B-B there.
  • FIG. 7 shows three schematic views of a preferred embodiment of the floating platform according to the invention for operation on the high seas, as it results inter alia from the following calculation example using the boiler formula.
  • Fig. 7a shows an isometric view obliquely from above the cover element 1, buoyancy body 2 and the water surface 3.
  • Fig. 7b is a plan view from below, in addition, the weight weights 10 can be seen at the lower edges of the buoyancy body 2.
  • Fig. 7c is a side view, from which moreover the immersion depth of the buoyancy bodies 2 can be seen, which in this case makes up about 40% of the cylinder height.
  • a shortening of the air chamber leads to a pressure increase due to the reduction in volume, which can be calculated using the ideal gas equation. This acts as a force on the platform carried on it, which leads to unwanted periodic movement in the swell.
  • o is the static pressure in the chamber
  • h 0 is the height of the chamber
  • isentropic exponent of the gas in the chamber (1, 4 for air)
  • tE is the tensile stiffness of the membrane formed from the product of membrane thickness and elastic modulus of the membrane material
  • the cover element may therefore preferably consist of a truss which is composed of cubic unit cells, for example with an edge length of about 5 m. These unit cells are bounded at the top or bottom, for example, by a few millimeters thick sheet.
  • this plate increases the rigidity of the platform, on the other hand, it closes off the air chamber on the underside and, on the upper side, provides the closed surface required for the operation of the solar power plant.
  • the surface of the cover element can thus serve as a foundation for the power plant. If also vertical, airtight bulkheads are drawn in, the cover element can be buoyant with a correspondingly low mass.
  • the boiler formula is applicable. This allows the estimation of the tangential stress and the axial stress in an internally loaded, closed at the ends of the cylinder.
  • the boiler formula applies to thin-walled cylinders, ie those with a small wall thickness compared to the diameter.
  • the cylinder is bounded on one side by the water surface. It is therefore not a closed cylinder of constant volume, but a cylinder of constant pressure.
  • the axial stress thus depends on the weight of the weighting, ie the load carried, and not on the internal pressure.
  • the tangential stress o t is still pressure-dependent and can therefore be determined using the boiler formula.
  • p stands for the (relative) internal pressure
  • D the cylinder diameter of the buoyant body
  • s for its wall thickness.
  • polyethylene is not a preferred material for flexible, downwardly open buoyancy bodies of a floating platform according to the present invention, and would even be unsuitable for ocean operation. This is in contrast to the selection in U.S. Patent 3,673,975, which discloses PE as the preferred material. Overview of different plastics
  • materials with sufficiently high tensile strength and comparatively low modulus of elasticity are, for example, PVC (polyvinyl chloride), PP (polypropylene), PC (polycarbonate), ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene), PVDF (polyvinylidene fluoride) and PPO (polyphenylene oxide).
  • PVC polyvinyl chloride
  • PP polypropylene
  • PC polycarbonate
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PPO polyphenylene oxide
  • a suitable material is not based solely on the mechanical stress of the internal pressure and the pressure increase reduction, since many other factors must be taken into account, such as UV resistance, salt water resistance, etc.
  • the skilled person is, however, due to his general knowledge and the herein without undue experimentation, will be able to select a material that best suits their purposes. For example, it would be easy, PA 6 or 6.6. ie polyamide (nylon) 6 / 6.6, with small amounts of more elastic material, such as PE or PP, to blend to obtain suitable polymer blends.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schwimmplattform, die Folgendes umfasst: a) ein Deckelement (1); b) zumindest drei voneinander getrennte, an der Unterseite des Deckelements (1) ortsfest angebrachte, nach unten hin offene Auftriebskörper (2) aus einem gasdichten, druck-und korrosionsbeständigen, flexiblen Material, die bei Kontakt mit einer Flüssigkeitsoberfläche (3) jeweils einen geschlossenen Hohlraum (4) mit dieser einschließen; und c) zumindest eine Drucklufterzeugungsvorrichtung (5) zur Herstellung eines Überdrucks in den einzelnen Hohlräumen (4), und die dadurch gekennzeichnet, dassi) dienach unten hin offenen Auftriebskörper (2) aus einer gasdichten, druck-und korrosionsbeständigen, flexiblen Kunststofffolie gefertigt sind; ii) die Auftriebskörper (2) im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen; und iii) die unteren Ränder der Auftriebskörper (2) mit Gewichten (10) beschwert sind.

Description

Schwimmplattform
Die Erfindung betrifft eine Schwimmplattform, insbesondere für Anlagen zur Gewinnung von Solarenergie.
Die Bedeutung der so genannten alternativen Energiegewinnung, insbesondere von Solarenergie, ist stetig im Steigen begriffen. Aufgrund des relativ hohen Platzbedarfs von Solarenergiekraftwerken ist man bestrebt, selbige auf Wasserflächen, vor allem auf die Ozeane zu verlagern ("Off-Shore-Solarkraftwerke"). Zu diesem Zweck wurden in letzter Zeit verschiedene schwimmende Plattformen entwickelt, um die entsprechenden Anlagen zu tragen. Aufgrund der einfachen und leichtgewichtigen Bauweise bei gleichzeitig hoher Belastbarkeit wurden zuletzt insbesondere Plattformen entwickelt, die von einem Luftpolster getragen werden. So beschreibt die WO 2009/001225 A2 eine kreisrunde schwimmende Plattform mit einer äußeren Ringstruktur und einer flexiblen Abdeckung, die mit der Oberseite der äußeren Ringstruktur dicht abschließt und so einen Hohlraum definiert, der mittels eines Kompressors unter einen Überdruck gesetzt werden kann, um den notwendigen Auftrieb zu erzeugen. Die gesamte Plattform ist rotierbar, um sie der Position der Sonne entsprechend ausrichten zu können. Durch den Überdruck kann die Oberseite der Plattform zudem ausgebeult werden, um das Abfließen von Regenwasser zu erleichtern.
Obwohl diese Plattform sowohl als land- als auch als seetauglich bezeichnet wird, geht aus bevorzugten Ausführungsformen, in denen die Rotation mittels Rädern in einem die Plattform umgebenden Ring herbeigeführt wird, hervor, dass vor allem auf einen Einsatz an Land, d.h. in einem kreisrunden Becken schwimmend, abgezielt wird. Weitere Plattformen mit rundum geschlossenen, starren, luftgefüllten Auftriebselementen werden beispielsweise in WO 2009/131826 A2 und US-Patent 4.988.317 beschrieben, wovon das erstere Dokument Systeme aus drei miteinander verbunde- nen, schwimmenden Säulen offenbart, deren Lage im Wasser durch variable Wasserfüllstände in den Säulen steuerbar ist, und das zweitere Dokument ein schwimmendes Floß beschreibt, das eine symmetrische Anordnung aus einer Vielzahl ton- nenförmiger Auftriebskörper umfasst.
Nach unten hin offene, starre Schwimmkörper werden in folgenden Dokumenten offenbart: DE 1 .267.129 B, JP 58-152696 A, EP 1 .925.548 A1 , US 2009/133732 A1 , wobei sowohl Anordnungen von diskreten als auch von aneinander anliegenden Schwimmkörpern beschrieben werden und der Auftrieb mitunter dadurch erzeugt wird, dass Luft in den Raum oberhalb der Wasseroberfläche gepumpt wird.
In AT 509.639 A1 von Heliovis wird eine Ausführungsform ähnlich dem obigen äußeren Ring von WO 2009/001225 A2 beschrieben, die hier jedoch ein nach unten offenes Abdichtelement in Form einer in das Wasser eintauchenden, die Plattform um- laufenden Wand umfasst, die ihrerseits unterhalb eines flächigen Deckelements der Plattform wiederum einen Hohlraum definiert, der mit Druckluft befüllt wird. Die Wand kann entweder eine flexible Kunststoffmembran oder ein starres Material, wie z.B. ein Blech, sein. Am unteren Rand kann die Wand mit Gewichten beschwert sein, um das Eintauchen zu gewährleisten.
Weiters können auch zwei solcher Wände parallel zueinander verlaufen und den Hohlraum in einen inneren Bereich und einen äußeren Kreisring teilen. Der äußere Kreisring kann durch radiale Zwischenwände in Segmente unterteilt sein. Alternativ dazu kann der Hohlraum als Ganzes mittels aufeinander normal stehender Zwi- schenwände in waben- oder schachbrettförmige Abschnitte unterteilt sein. Derartige Unterteilungen erhöhen die Sicherheit und ermöglichen die Einstellung unterschiedlicher Drücke in den einzelnen Abschnitten, z.B. um die Plattform zum Ablassen von Regenwasser verkippen zu können. US-Patent 3.673.975 schließlich beschreibt eine Plattform, die von einer Vielzahl von nach unten offenen Schwimmkörpern aus einem luftdichten, leichtgewichtigen, verformbaren Material, wie z.B. Polyethylen, mit kugelförmigem vertikalem Querschnitt getragen wird. Der Innendruck der Schwimmkörper wird als "Niederdruck, knapp über Atmosphärendruck" angegeben und der bevorzugte Durchmesser ohne Last mit 50 Fuß, was rund 15 m entspricht. In der bevorzugten Ausführungsform sind vier solcher kugelförmiger Schwimmkörper rotationssymmetrisch unterhalb einer Schwimm- plattform angeordet.
Der Hauptnachteil aller dieser Ausführungsformen nach dem Stand der Technik liegt darin, dass die jeweiligen Schwimmplattformen nur unzureichend gegen Kippbewegungen aufgrund von Wellengang gesichert sind, was eine Verringerung des opti- sehen Wirkungsgrads der darauf getragenen Konzentratoren des Kollektorsystems verursacht. Speziell die kugelförmigen, nach unten hin offenen Schwimmkörper gemäß US 3.673.975 laufen bei stärkerem Wellengang Gefahr, aus dem Wasser gehoben zu werden, wodurch der Überdruck aus einem oder mehreren nach unten offenen Auftriebselementen entweichen kann und sich die Plattform absenken und im schlimmsten Fall sogar kentern kann. Der Grund liegt einerseits in der geringen Eintauchtiefe der kugelförmigen Schwimmkörper wegen der starken Verjüngung der Kugelform nach unten hin, wie dies in Fig. 6 des Dokuments gut zu erkennen ist, und andererseits an der Nachgiebigkeit des Materials und dem geringen Innendruck. Als Abhilfe wird in US 3.673.975 vorgeschlagen, die Schwimmkörper mit einem umhül- lenden Mantel zu umgeben, der die Wellen von den Schwimmkörpern selbst abhalten soll, sowie die Plattform mittels Ankerseilen zu vertäuen (siehe Bezugszeichen 25 und 27 in den Fig. 5 und 6).
Im Zuge früherer, vor dem Einreichdatum der vorliegenden Anmeldung noch unveröf- fentlichter Forschungen (AT 51 1.850 und PCT/AT2012/050096) haben die Erfinder eine Schwimmplattform entwickelt, die Folgendes umfasst: ein Deckelement; zumindest drei voneinander getrennte, an der Unterseite des Deckelements ortsfest angebrachte, nach unten hin offene Auftriebskörper aus einem gasdichten, druck- und korrosionsbeständigen, flexiblen Material, die bei Kontakt mit einer Flüssigkeitsober- fläche jeweils einen geschlossenen Hohlraum mit dieser einschließen; und zumindest eine Drucklufterzeugungsvorrichtung zur Herstellung eines Überdrucks in den einzelnen Hohlräumen. Durch das Vorsehen mehrerer voneinander getrennter druckluftbefüllbarer Auftriebskörper kann sich ein von heranrollenden Wellen oder vom Wind ausgeübter seitlicher Druck nicht von einem Auftriebskörper zum anderen fortpflanzen, wie dies bei einfachen Unterteilungen durch Zwischenwände der Fall ist. Darüber hinaus wirken die einzelnen Auftriebskörper einem Kippen der Plattform gemeinsam entgegen: Wird die Plattform durch eine äußere Last bzw. eine sonstige Störung des Gleichgewichts gekippt, müsste sich durch das mit dem Kippen verbundene Anheben auf einer Seite das Volumen des Hohlraums der dortigen Auftriebskörper erhöhen. Aufgrund der Gasdichtheit verringert sich jedoch der Luftdruck in diesem Hohlraum und wirkt so dem Anheben entgegen. Gleichzeitig wird beim Kippen wegen des Eintauchens der Auftriebskörper auf der gegenüberliegenden Seite in den dort befindichen Hohlräumen der Druck erhöht, was ebenfalls dem Kippen entgegenwirkt. Die sich unterschiedlich einstellenden Drücke in den verschiedenen Kammern sorgen somit für die Schwimmstabilität der Plattform. Auf diese Weise ist ein starkes Verkippen der erfin- dungsgemäßen Plattform selbst bei stärkerem Wellengang oder Wind kaum möglich. Und dies, obwohl ein weiterer großer Vorteil der Erfindung darin besteht, dass die gesamte Plattform aus leichtgewichtigen Bauteilen konstruierbar ist.
Ein gezieltes Kippen einer solchen Plattform, insbesondere zur Ausrichtung von dar- auf getragenen Sonnenkollektoren oder dergleichen je nach Sonnenstand, ist durch Einstellung unterschiedlicher Drücke in auf gegenüberliegenden Seiten der Plattform liegenden Auftriebskörpern sehr wohl möglich. Weiters sind in bevorzugten Ausführungsformen die unteren Ränder der Auftriebskörper in bekannter Weise mit Gewichten beschwert, um zu verhindern, dass sie durch äußere Einwirkung, sei es durch Wellengang, Treibgut oder auch größere Meeresbewohner, an die Oberfläche gehoben oder gedrückt werden, so dass die Luft aus dem Hohlraum entweichen kann.
Die vertikale Querschnittsform und das Material der Auftriebskörper einer solchen Schwimmplattform waren in den früheren Anmeldungen nicht speziell eingeschränkt, wobei als Material vorzugsweise Kunststofffolien eingesetzt wurden und in bevorzugten Ausführungsformen ein Querschnittsprofil gewählt wurde, das im Wesentlichen einem auf den Kopf gestellten U entspricht, noch bevorzugter ein auf den Kopf ge- stelltes U-Profil, dessen Querschnitt sich nach unten hin verjüngt, wodurch die Formstabilität des Auftriebskörpers erhöht wird - insbesondere gegenüber den kugelförmigen Auftriebskörpern gemäß US 3.673.975. Die jüngsten Forschungen der Erfinder haben jedoch ergeben, dass auch solche Ausführungsformen von Schwimmplattformen Nachteile bezüglich der Stabilität, vor allem bei starkem Wellengang auf dem offenen Meer aufweisen. Auch ist die Berechnung der optimalen Dimensionierung der Auftriebskörper für konkrete Plattformkonstruktionen aufwändig.
Ziel der Erfindung war daher die Bereitstellung einer schwimmenden Plattform, die verbesserte Schwimmeigenschaften aufweist und besser gegen die Einflüsse von Wellengang und Wind gesichert ist und deren Dimensionierung auf vergleichsweise einfache Weise möglich ist.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Dieses Ziel haben die Erfinder durch Vornahme einer gezielten Auswahl aus ihrer früheren Erfindung erreicht. Demzufolge stellt die vorliegende Auswahlerfindung eine Schwimmplattform bereit, die Folgendes umfasst:
a) ein Deckelement;
b) zumindest drei voneinander getrennte, an der Unterseite des Deckelements ortsfest angebrachte, nach unten hin offene Auftriebskörper aus einem gasdichten, druck- und korrosionsbeständigen, flexiblen Material, die bei Kontakt mit einer Flüssigkeitsoberfläche jeweils einen geschlossenen Hohlraum mit dieser einschließen; und
c) zumindest eine Drucklufterzeugungsvorrichtung zur Herstellung eines Überdrucks in den einzelnen Hohlräumen;
und die gemäß vorliegender Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass
i) die nach unten hin offenen Auftriebskörper aus einer gasdichten, druck- und korro- sionsbeständigen, flexiblen Kunststofffolie gefertigt sind;
ii) die Auftriebskörper im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen; und
iii) die unteren Ränder der Auftriebskörper mit Gewichten beschwert sind. Durch diese mehrfache Auswahl aus ihrer früheren Erfindung gewährleisten die Erfinder einerseits die Stabilität der Schwimmplattform auch bei starkem Wellengang, z.B. auf dem offenen Meer, da eine an der Unterseite mit Gewichten beschwerte Zylinderform selbst von hohen Wellen, Treibgut oder auch größeren Meeresbewohnern nur schwer aus dem Wasser gehoben werden kann. Andererseits ermöglicht die Verwendung von Kunststofffolien als Material für die Auftriebskörper sowohl ein relativ geringes Gesamtgewicht als auch geringe Fertigungskosten, und die dünnwandigen Kunststofffolien besitzen die notwendige Dehnbarkeit, um Druckschwankungen aufgrund von unterhalb der Auftriebskörper durchlaufenden Wellen zu dämpfen. Und drittens vereinfacht die Zylinderform die Berechnung der notwendigen Dimensionen der Auftriebskörper für eine geplante Schwimmplattform, z.B. bei Verwendung der Plattform zum Tragen von Sonnenkollektoren eines Off-Shore-Solarkraftwerks.
Der Grund für letzteren Vorteil liegt in der Tatsache, dass für zylindrische, dünnwan- dige Auftriebskörper die Kesselformel zur Anwendung kommen kann, aus der die erforderlichen Parameter zumindest näherungsweise berechenbar sind. Die Kesselformel (DIN 2413) ermöglicht dabei das Abschätzen der Tangentialspannung ot und der Axialspannung oa in der Wand eines durch Innendruck belasteten Zylinders, der an den Enden abgeschlossen ist. Die Kesselformel gilt für dünnwandige Zylinder, was bedeutet, dass die Wandstärke klein im Vergleich zum Durchmesser ist. pD pD
ot—— σ„ =—
τ 2s a 4s
Darin steht p für den Innendruck, D für den Zylinderdurchmesser und s für die Wand- dicke. Ein konkretes Rechenbeispiel für Auftriebskörper der Erfindung folgt später.
Unter "im Wesentlichen zylindrisch" ist hierin eine Kreiszylinderform der Auftriebskörper zu verstehen, bei der der Zylinderdurchmesser über die gesamte Höhe nicht mehr als 20 %, vorzugsweise nicht mehr als 10 %, variiert - auch im belasteten Zu- stand. Das heißt, die Ausbauchung der im unbelasteten Zustand kreiszylinderförmi- gen Auftriebskörper einer erfindungsgemäßen Schwimmplattform bei Verwendung, d.h. unter Last, macht nicht mehr als 10 % bzw. 20 % des Durchmessers an den Enden der Zylinder aus. Eine stärkere Abweichung von der Kreiszylinderform würde die näherungsweise Berechnung anhand der Kesselformel erschweren. Die Parameter einer erfindungsgemäßen Schwimmplattform, d.h. vor allem das Material und die Dimensionen der Auftriebskörper, der Innendruck und das zu tragende Gewicht der Plattform und der Betrag der Beschwerungsgewichte am unteren Rand, werden vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass die Stabilität der Plattform gegen Verkippen selbst bei stärkstem Wellengang gewährleistet wird. Die Höhe der Hohlräume in den Auftriebskörpern wird vor allem durch die eingeblasene Luftmenge bestimmt und kann so auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Der Druck in den Hohlräumen wird dabei von der zu tragenden Last bestimmt. Aus Stabilitätsgründen sollte die Höhe der Hohlräume nicht größer als ihr Durchmesser sein. Insbesondere sollte die unterhalb der Wasserlinie liegende Höhe der Zylinder größer sein als die im jeweiligen Gewässer zu erwartende Wellenamplitude, um ein Austauchen des unteren Randes zu verhindern.
Die Art der Kunststofffolien als Material für die Auftriebskörper der erfindungsgemäßen Schwimmplattform ist nicht speziell eingeschränkt, solange die Folie in der Lage ist, den bei Verwendung auftretenden Bedingungen standzuhalten, d.h. insbesondere über eine ausreichende Zugfestigkeit bei gleichzeitig hoher Elastizität zur Verringerung des Druckanstiegs im Hohlraum der Auftriebskörper aufgrund von durchlaufenden Wellen verfügt. Beispielsweise kommen PVC (Polyvinylchlorid), Polyamide (z.B. Nylon 6 oder 6.6), Polypropylen, PET (Polyethylenterephthalat), PTFE (Poly- tetrafluorethylen, Teflon®) usw. in Frage. Das Material kann in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung auch verstärkt, z.B. glasfaserverstärkt, und erforderlichenfalls weichgemacht sein. Details finden sich im späteren Beispiel. Durch die Möglichkeit der näherungsweisen Berechnung der Verhältnisse anhand der Kesselformel, sind solche Abstimmungen für den Fachmann ohne unzumutbares Experi- mentieren möglich. Die Dicke der Folien hängt von der zu tragenden Last und den Dimensionen der Auftriebskörper ab, beträgt aber vorzugsweise zumindest 1 mm, noch bevorzugter mehrere Millimeter, z.B. 2 bis 5 mm. Der Zylinderdurchmesser hängt von den Dimensionen des Deckelements und der darauf zu tragenden Last ab und kann in bevorzugten Ausführungsformen mehrere Dutzend Meter und mitunter sogar 100 m oder mehr betragen. In ähnlicher Weise ergeben sich bevorzugte Werte für die Zylinderhöhe von mehreren Metern oder Dutzenden von Metern. Näheres folgt im späteren Rechenbeispiel.
Die Mindestanzahl drei der erfindungsgemäßen Auftriebskörper ergibt sich aus der oben beschriebenen Wirkung. Erst ab drei Auftriebskörpern, die zueinander versetzt, d.h. nicht in einer Linie angeordnet sind und vorzugsweise um einen Winkel von etwa 120° zueinander versetzt um den Schwerpunkt der Plattform angeordnet sind, kann sich die obige, aus potenziellen Unter- und Überdrücken in den Hohlkörpern entwickelnde Rückstellkraft gegen Verkippen entfalten. Allgemein formuliert sind aus diesem Grund in bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung drei oder mehr Auftriebskörper symmetrisch um den Schwerpunkt der Plattform angeordnet. In manchen bevorzugten Ausführungsformen ist das Deckelement quadratisch, und es sind vier oder neun Auftriebskörper symmetrisch um dessen Mittelpunkt angeordnet. Oder es kann eine beliebige Anzahl größer 3 kreis-, kreuz- oder sternförmig um den Schwerpunkt angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist ein quadratisches Deckelement mit vier rotationssymmetrisch um den Schwerpunkt angeordneten Auftriebskörpern.
Aus ähnlichen Überlegungen bezüglich der Sicherung gegen ein Herausheben der Auftriebskörper aus dem Wasser durch Wellengang oder etwaige Kollisionen sind in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung die Auftriebskörper intern verspannt, um das Volumen der jeweiligen Hohlräume im Wesentlichen konstant zu halten. Zu diesem Zweck werden vorzugsweise gegenüberliegende Punkte der Innenwände über Streben, z.B. aus Aluminium oder Kunststoff, miteinander verbunden, beispielsweise 4 Punkte kreuzförmig bzw. 6 oder 8 Punkte sternförmig verbunden. In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schwimmplattform sind an der Unterseite des Deckelements neben den Auftriebskörpern zusätzlich eine oder mehrere Spierentonnen oder ähnliche Elemente angebracht. Diese verstärken nicht nur den von den Auftriebskörpern erzeugten Auftrieb, sondern kön- nen in gewissem Ausmaß auch als Treibanker fungieren, indem sie einem Abdriften der Schwimmplattform entgegenwirken. Außerdem können solche Spierentonnen manche der Auftriebskörper ersetzen, solange die verbleibende Anzahl ausreicht, um den erforderlichen Auftrieb zu erzeugen. Darüber hinaus können an der Unterseite des Deckelements zusätzlich auch ein oder mehrere geschlossene Schwimmkörper angebracht sein, z.B. luftgefüllte geschlossene Schwimmkörper oder Schwimmkörper aus einem Material mit geringer Dichte und hohem Eigenauftrieb, z.B. aus Kunststoffschaum. Diese dienen einerseits zur Sicherheit bei einem etwaigen Totalausfall der Kompressoren, anderseits verein- fachen sie den Transport und das Positionieren der Schwimm plattform vor Inbetriebnahme, d.h. bevor die Hohlräume der Auftriebskörper mit Druckluft befüllt werden. Alternativ dazu kann auch die gesamte Deckplatte schwimmend ausgeführt sein.
Das Verhältnis zwischen der Summe der Querschnittsflächen bzw. der Hohlraum- volumina der Auftriebskörper und der Fläche des Deckelements ist zwar nicht speziell eingeschränkt, solange das Volumen der von den Auftriebskörpern eingeschlossenen Hohlräume ausreicht, um der gesamten Schwimmplattform, samt der darauf getragenen Last, wie z.B. eines Solarkraftwerks, den erforderlichen Auftrieb zu verleihen. Vorzugsweise macht die Summe der Querschnittsflächen der Auftriebskörper jedoch zumindest die Hälfte der Fläche des Deckelements aus, um den Überdruck in den Auftriebskörpern zu begrenzen. Bei einem eher kleinen Verhältnis zwischen der Summe der Querschnittsflächen der Auftriebskörper und der Fläche des Deckelements sind die Auftriebskörper vorzugsweise vorwiegend an den Rändern der Plattform angebracht, um ein Kippen zu verhindern. Zusätzlich ist ein im Rahmen der konstruktiven Machbarkeit möglichst großes Verhältnis zu bevorzugen, da jene Teile des Deckelements, die nicht direkt über einem Auftriebskörper liegen, "durchhängen" und somit zu mechanischen Belastungen der Deckelementstruktur führen können. Theoretisch kann zur Befüllung der Auftriebskörper auch ein anderes Gas als Luft, z.B. ein Edelgas, eingesetzt werden. Aus Kostengründen und im Hinblick auf die Verfügbarkeit im Off-Shore-Betrieb wird aber Luft das Gas der Wahl sein. Das Deckelement ist nicht speziell eingeschränkt. Im Gegensatz zum Stand der Technik braucht es sich dabei nicht um ein flächiges Deckelement zu handeln, da dieses nicht die obere Begrenzung für den druckluftbefüllten Hohlraum darunter darstellt. Daher kann es sich bei dem Deckelement der Erfindung beispielsweise auch um eine Fachwerkstruktur handeln, was im Hinblick auf geringes Gewicht bevorzugt ist. Eine zumindest teilweise Fachwerkbauweise bietet neben dem verringerten Gewicht auch den Vorteil, dass Regen- oder Spritzwasser ungehindert abfließen kann. Bei flächigen Deckelementen kann dafür aber auch durch Vorsehen von entsprechenden Abflussöffnungen Sorge getragen werden. Die Form des Deckelements ist ebenfalls nicht speziell eingeschränkt, wobei jedoch auf Gründen der Stabilisierung gegen Wellengang aus allen Richtungen eine symmetrische Form, wie z.B. Kreis oder Quadrat, bevorzugt wird.
Vorzugsweise soll die erfindungsgemäße Schwimm plattform auf hoher See zum Ein- satz kommen. Aufgrund des dort mitunter herrschenden Wellengangs weist das Deckelement vorzugsweise eine Seitenlänge von zumindest 100 m, noch bevorzugter zumindest 300 m auf. Näheres hierzu folgt ebenfalls im späteren Rechenbeispiel.
Die Art der Beschwerungsgewichte ist ebenso wenig eingeschränkt wie die Art der Befestigung am unteren Rand der Auftriebskörper. Beispielsweise können schweres Material, wie z.B. Stein oder, vorzugsweise korrosionsbeständiges, Metall, enthaltende Behälter an den Rändern fixiert, z.B. angebunden oder -geklebt (z.B. mittels durch Ösen im Kunststoffmaterial geführten Seilen angebunden) sein. Oder es kann ein - durchgehender oder auch in mehrere Ringsegmente unterteilter - Ring aus Stein oder Metall, z.B. Edelstahl, in einen Saum am unteren Rand der Folie eingenäht sein. Ausschlaggebend ist lediglich, dass die Masse der Gewichte ausreicht, um den jeweiligen Auftriebskörper zu stabilisieren. Von der zumindest einen Drucklufterzeugungsvorrichtung, wobei es sich aus Sicherheitsgründen vorzugsweise um zumindest zwei Vorrichtungen, wie z.B. Gebläse oder Kompressoren, handelt, erstrecken sich Rohr- oder Schlauchverbindungen in die Hohlräume der Auftriebskörper hinein, um diese mit Druckluft zu befüllen. Vorzugs- weise münden diese Luftzuleitungen im Mittelpunkt des jeweiligen Auftriebskörpers von oben in diesen ein, um für eine gleichmäßige Befüllung der Auftriebskörper zu sorgen. Die Auftriebskörper können, wenn konstruktiv nicht anders möglich, über Überdruckventile verfügen, um dynamische Druckoszillationen begrenzen zu können. Diese Überdruckventile, sofern vorhanden, sind vorzugsweise in einer solchen Höhe angebracht, dass sie im Normalbetrieb der Schwimmplattform über dem Wasserspiegel liegen. Aufgrund der Herstellungskosten sind Überdruckventile jedoch nicht bevorzugt.
Schließlich ist die erfindungsgemäße Plattform vorzugsweise mit Antriebselementen versehen, um sie auf dem Wasser bewegen zu können, vor allem, um sie um eine vertikale Achse drehen zu können. Dies ist bei einer Verwendung für schwimmende Solarkraftwerke von großer Bedeutung, um auf der Plattform getragene Sonnenkollektoren je nach Einfallswinkel der Sonnenstrahlen ausrichten zu können. Diese An- triebslemente sind nicht speziell eingeschränkt, und es können beispielsweise belie- bige Arten von Schiffsmotoren mit Schraubenantrieb eingesetzt werden. Im Hinblick auf die Verwendung der Plattform für Solarkraftwerke sind Elektromotoren bevorzugt, die mit einem Teil der gewonnenen Solarenergie betrieben werden können.
Die Schwimmplattform der vorliegenden Erfindung ist zwar nicht auf die Verwendung für Off-Shore-Solarkraftwerke beschränkt, sondern kann prinzipiell für beliebige Zwecke eingesetzt werden, beispielsweise als Landeplatz für Hubschrauber. Bevorzugt ist jedoch in einem zweiten Aspekt der Erfindung ihre Verwendung zum Tragen einer Anlage zur Gewinnung von Solarenergie, da hier die erfindungsgemäß besonders gute Stabilisierung der Plattform gegen Verkippen eine unmittelbare Verbesserung des Wirkungsgrads des Solarkraftwerks zur Folge hat, vorzugsweise auf dem offenen Meer. KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, die Folgendes zeigen: Fig. 1 ist eine schematische isometrische Ansicht einer Ausführungsform der erfin- dungsgemäßen Schwimmplattform von schräg unten.
Fig. 2 ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Auftriebskörpers der erfindungsgemäßen Schwimmplattform.
Fig. 3 ist eine schematische Unteransicht eines Auftriebskörpers der erfindungsgemäßen Schwimmplattform.
Fig. 4 ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht der Ausführungsform eines Auftriebskörpers aus Fig. 3.
Fig. 5 ist eine schematische Unteransicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwimm plattform unter Verwendung mehrerer Auftriebskörper aus Fig. 4. Fig. 6 ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwimmplattform aus Fig. 5.
Fig. 7 zeigt schematische Ansichten einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in isometrischer Ansicht (Fig. 7a), als Draufsicht (Fig. 7b) und als Seitenansicht (Fig. 7c).
Fig. 8 zeigt eine grafische Darstellung des Zusammenhangs zwischen der effektiven axialen Verkürzung h eines Kreiszylinders, d.h. der Höhe des Hohlraums, mit Radius R=r beim Durchlaufen von Wellen mit Einheitsamplitude und Wellenlänge K=2ulk.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwimm- plattform schematisch in isometrischer Ansicht von schräg unten dargestellt. Das Deckelement 1 , hier flächig dargestellt, weist eine quadratische Form auf. An seiner Unterseite sind neun Auftriebskörper 2 symmetrisch um den Schwerpunkt des Quadrats (einer davon direkt im Schwerpunkt) angeordnet, deren Querschnittsflächen in Summe den größten Teil der Fläche des Deckelements 1 abdecken.
Jeder Auftriebskörper 2 besitzt - hier im druckluftbeaufschlagten Zustand unter Last dargestellt - eine Querschnittsform, die im Wesentlichen zylindrisch ist, wobei ober- halb der (hier nicht dargestellten) Wasseroberfläche eine Ausbauchung zu beobachten ist, unter Wasser feilich nicht. Der Auftriebskörper 2 definiert zusammen mit der Wasseroberfläche einen Hohlraum 4. Bezugszeichen 6 markiert Luftansaugleitungen, die zu (hier nicht dargestellten) Pumpen und von diesen in die einzelnen Auf- triebskörper führen. Neben den Auftriebskörpern und um diese herum sind zusätzliche geschlossene Schwimmkörper 8 vorgesehen. Letztere weisen jeweils die Form von Kreisringsegmenten auf. Als Beschwerungsgewichte an den unteren Rändern der Auftriebskörper dienen hier in jeweils einen ringförmigen Saum eingenähte Ringe, die demnach in dieser Figur nicht dargestellt, in nachstehend erläuterten Figuren aber gut zu erkennen sind.
Fig. 2 ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Auftriebskörpers der erfindungsgemäßen Plattform ohne Ausbauchungen. Mit Bezugszeichen 2 ist hier erneut die Membranwand des Auftriebskörpers markiert, mit 3 die Wasseroberfläche und mit 4 erneut der Hohlraum darüber. Hier sind nun auch zwei Luftpumpen oder Kompressoren 5 dargestellt. Wie aus den weiteren Zeichnungen noch besser zu erkennen ist, wird jeder Auftriebskörper 2 in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung von mehreren Kompressoren 5 mit Luft versorgt, um etwaigen Fehlfunktionen vorzubeugen.
Die Luftzuleitung 6 mündet hier zentral in den Auftriebskörper 2 ein. Entweder in der Luftzuleitung 6 oder im Bereich des Dichtkörpers 9 zwischen Luftzuleitung und Auftriebskörper kann ein (nicht dargestelltes) Rückschlagventil vorgesehen sein. Der untere Rand des Auftriebskörpers 2 ist mit Gewichten 10 beschwert, um dessen Ein- tauchen zu gewährleisten. Mit Bezugszeichen 8 sind erneut geschlossene Schwimmkörper markiert, wobei hier mit 8a außerhalb, d.h. oberhalb, des Auftriebskörpers 2 liegende und mit 8b innerhalb desselben liegende geschlossene Schwimmkörper bezeichnet werden. Zuoberst ist schließlich beispielhaft eine Vielzahl von auf dem Deckelement aufliegenden röhrenförmigen Sonnenkollektoren 1 1 eingezeichnet.
Fig. 3 ist eine schematische Unteransicht eines ähnlichen Auftriebskörpers, wie die in Fig. 1 dargestellten. Bezugszeichen 2 markiert erneut die Membranwand des Auf- triebskörpers, wobei der äußere der beiden konzentrischen Kreise die ausgebauchte Zylinderwand oberhalb der Wasseroberfläche und der innere den nicht ausgebauchten Zylinder unter Wasser darstellt. Die Variation durch die Ausbauchung beträgt weniger als 10 % des Durchmessers. Es sind insgesamt vier Luftgebläse bzw. Kom- pressoren 5 zu erkennen, von denen der Auftriebskörper gespeist werden kann. Erneut sind außerhalb (d.h. oberhalb und daher in der vorliegenden Unteransicht strich- liert gezeichnet) des Auftriebskörpers 2 liegende geschlossene Schwimmkörper mit 8a und innerhalb desselben liegende mit 8b gekennzeichnet. Insgesamt vier neben dem Auftriebskörper 2 liegende geschlossene Schwimmkörper sind einfach mit 8 markiert.
Fig. 4 ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht eines Auftriebskörpers aus Fig. 3 entlang der dortigen Linie A-A mit denselben Bauteilen und Bezugszeichen. Zusätzlich ist in dieser Zeichnung das ringförmige Beschwerungsgewicht 10 gut zu erkennen, sowie erneut die Tatsache, dass die Ausbauchung der Zylinderform oberhalb der Wasseroberfläche 3 weniger als 10 % des Durchmessers unter Wasser ausmacht.
Fig. 5 ist eine schematische Unteransicht einer Ausführungsform der erfindungsge- mäßen Schwimmplattform unter Verwendung mehrerer der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Auftriebskörper. Genauer gesagt kann eine erfindungsgemäße Schwimmplattform auch in modularer Bauweise zusammengestellt werden, indem einzelne, mit Auftriebskörpern sowie gegebenenfalls mit geschlossenen Schwimmkörpern und/ oder Spierentonnen und dergleichen ausgestattete Abschnitte miteinander zu einer Gesamtplattform kombiniert werden. Dies ermöglicht eine Vereinfachung der Herstellung der erfindungsgemäßen Plattform, da nur wenige unterschiedliche Module gefertigt zu werden brauchen und diese dann gezielt, in Abhängigkeit vom geplantem Einsatzort und den dort herrschenden Meeres- und Windverhältnissen, zu der am besten geeigneten Plattform kombiniert werden können. Auch aus diesem Grund ist eine quadratische Form der erfindungsgemäßen Schwimmplattform bevorzugt. Fig. 5 veranschaulicht eine solche modulare Bauweise, wobei fünf Module mit Auftriebskörpern 2 und geschlossenen Schwimmkörpern, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, kreuzförmig miteinander verbunden und punktsymmetrisch um den Schwerpunkt angeordnet sind. In den Ecken der Plattform sind vier Module vorgesehen, die keine Auftriebskörper oder geschlossene Schwimmkörper aufweisen, sondern lediglich jeweils eine Spierentonne 7. Auch dieses Beispiel ist genau wie die anderen nur als Veranschaulichung der Erfindung und keineswegs als Einschränkung anzusehen. Beispielsweise können auch Spierentonnen innerhalb der Auftriebskörper vorgesehen sein usw.
Fig. 6 ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwimmplattform aus Fig. 5 entlang der dortigen Linie B-B.
Fig. 7 zeigt schließlich drei schematische Ansichten einer bevorzugten Ausführungs- form der erfindungsgemäßen Schwimmplattform für den Betrieb auf hoher See, wie sie sich unter anderem aus dem nachfolgenden Rechenbeispiel unter Anwendung der Kesselformel ergibt.
Fig. 7a zeigt dabei in einer isometrischen Ansicht von schräg oben das Deckelement 1 , Auftriebskörper 2 und die Wasseroberfläche 3. Fig. 7b ist eine Draufsicht von unten, in der zusätzlich die Beschwerungsgewichte 10 an den unteren Rändern der Auftriebskörper 2 zu erkennen sind. Und Fig. 7c ist eine Seitenansicht, aus der darüber hinaus die Eintauchtiefe der Auftriebskörper 2 zu erkennen ist, die in diesem Fall etwa 40 % der Zylinderhöhe ausmacht.
BEISPIEL
Im bevorzugten Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Schwimmplattform auf offener See, wie z.B. im Mittelmeer, sind mittlere Wellenperioden von 4 bis 5 s zu erwarten. Laut der linearen Wellentheorie für tiefes Wasser haben solche Wellen Wellenlängen λ von etwa 25 bis 40 m. Volumenveränderung einer "starren" Kammer aufgrund von durchlaufenden Wellen Stellt man sich eine starre, kreiszylindrische, unten offene Luftkammer mit einem Radius R vor, durch die eine Welle ohne Störung durchwandert, so ergibt sich durch die Verschiebung der Wasseroberfläche eine periodische Veränderung des Volu- mens der Luftkammer. Diese Volumenänderung lässt sich über ein Oberflächenintegral der Wasseroberfläche (Welle) über den Grundriss einer Kammer errechnen. Das Ergebnis ist die effektive Verkleinerung der Höhe der Luftkammer um den Wert h. In Fig. 8 ist die Amplitude der periodischen effektiven Verkleinerung h der Luftkammer für Wellen mit Einheitsamplitude dargestellt. Es ist ersichtlich, dass die effektive Ver- kleinerung der Luftkammer erst ab R > λ starke Auswirkungen hat, also wenn der Radius der Luftkammer größer wird als die Wellenlänge.
Eine Verkürzung der Luftkammer führt durch die Volumenverkleinerung zu einem Druckanstieg, der über die ideale Gasgleichung berechnet werden kann. Dieser wirkt sich als Kraft auf die darauf getragene Plattform aus, was zu unerwünschter periodischer Bewegung im Wellengang führt.
Einfluss von flexiblen Membranen
Ist die Membran flexibel, so wird der Druckanstieg durch die effektive Verkürzung des Luftzylinders beim Durchwandern einer Welle dadurch gemindert, dass sich die Membran radial dehnt. Die Druckänderung Δρ, die sich bei einer Verkürzung Ah des Zylinders ergibt, errechnet sich mittels
Figure imgf000018_0001
wobei o den statischen Druck in der Kammer, h0 die Höhe der Kammer, γ den Isentropenexponenten des Gases in der Kammer (1 ,4 für Luft) und tE die Dehnsteifigkeit der Membran, gebildet aus dem Produkt aus Membrandicke und Elastizitätsmodul des Membranmaterials, bezeichnet.
Die Druckminderung im Vergleich zu starren Kammerwänden ist durch den Faktor
1
1 + 2r# o
tE bestimmt. Aus obiger Beziehung ist ersichtlich, dass eine möglichst geringe Dehn- steifigkeit nötig ist, um die Druckminderung zu maximieren. Dies bedeutet geringe Membrandicken und flexible Materialien, d.h. solche mit niedrigem E-Modul. Nimmt man nun beispielhaft einen Durchmesser der Auftriebskörper von 135 m und eine Gesamtmasse der Schwimmplattform von 7.800 t an (obwohl das Prinzip der Erfindung auch für wesentlich größere oder kleinere Gesamtmassen anwendbar und vorteilhaft ist), ergibt sich ein Innendruck in den Auftriebskörpern von 1 .300 Pa. Man erkennt, dass bei weiterer Annahme von 2 mm dicken Polymerfolien aus entweder PVC-HI (schlagzähem Polyvinylchlorid) mit einem E-Modul von 2,5 GPa oder PE-LD (Polyethylen niederer Dichte) mit einem E-Modul von 0,2 GPa der Druckanstieg um 4 bis 40% reduziert werden kann.
Abschätzung der Druckoszillation durch Wellen
Wird zur Vereinfachung angenommen, dass die Platte, die die Luftkammer nach oben abschließt, unbeweglich ist, so kann die von durch die Kammer wandernden Wellen verursachte Druckoszillation leicht abgeschätzt werden.
Unter Annahme von 7 m hohen Wellen mit einer Wellenlänge von 40 m (Periode ca. 5 s) und obigem Kammerradius ergibt sich aus Fig. 8 (R/λ ca. 0,6) eine effektive Verkürzung der Luftkammer von etwa
Figure imgf000019_0001
Die Amplitude der Druckschwankung Δρ ergibt sich somit aus obiger Formel unter Annahme einer Luftkammerhöhe von Η.0 = \ 0 m und den zuvor verwendeten Zahlenwerten zu 75 Pa bis 123 Pa, je nach Foliensteifigkeit. Diese Werte liegen deutlich un- ter dem statischen Überdruck in der Kammer und stellen in Bezug auf die Festigkeit der Membran kein Problem dar.
Weitere Überlegungen
Systeme mit starren, unten offenen Luftkammern sind, wie eingangs ausgeführt wurde, seit Langem Stand der Technik. In Bezug auf die Wellendynamik einer schwim- menden Struktur haben sie im Vergleich zu herkömmlichen Schwimmkörpern den Vorteil einer gleichmäßigen Druckverteilung in der gesamten Kammer. Dies kann einerseits die Antwort der Schwimmstruktur auf Wellenbewegung ermöglichen und andererseits die Wellenlasten auf die Struktur verringern. Eine weitere Verbesserung ergibt sich, wenn die Wände der Luftkammern flexibel gestaltet sind. Diese erlauben erstens eine Verringerung der von durchlaufenden Wellen verursachten Druckschwankungen. Zweitens können die Wellen auch wirklich horizontal durch die Kammerbegrenzungen wandern, da die Partikelbewegung der Wasserteilchen von den flexiblen Membranen mitgemacht wird.
Das horizontale Durchwandern der Wellen funktioniert umso besser je geringer der statische Überdruck in den Kammern ist. Dies liegt einerseits am geringeren Wasserspiegelunterschied bei geringerem Überdruck und andererseits an der zunehmenden Versteifung der Gesamtstruktur bei erhöhtem Innendruck.
Konstruktion der erfindungsgemäßen Schwimmplattform
Die obigen Überlegungen und dynamischen Berechnungen - unter Annahme von vier Auftriebskörpern mit einem Durchmesser von jeweils 135 m - das Deckelement eine Mindestseitenlänge von 300 m benötigt, um ausreichend stabil zu sein. Mit einer angenommenen Gesamtmasse der Plattform von 7.800 t stellt sich, wie oben erwähnt, ein Druck von etwa 1 .300 Pa in den Auftriebskörpern ein.
Das Deckelement kann daher vorzugsweise aus einem Fachwerk bestehen, das aus kubischen Einheitszellen, z.B. mit einer Kantenlänge von ca. 5 m, zusammengesetzt wird. Diese Einheitszellen werden an der Ober- bzw. Unterseite beispielsweise von einem wenige Millimeter starken Blech begrenzt. Dieses Blech erhöht einerseits die Steifigkeit der Plattform, andererseits schließt es auf der Unterseite die Luftkammer ab und bietet auf der Oberseite die für den Betrieb des Solarkraftwerks benötigte geschlossene Oberfläche. Die Oberfläche des Deckelements kann somit als Unter- grund für das Kraftwerk dienen. Werden auch vertikale, luftdichte Schotten eingezogen, kann das Deckelement bei entsprechend geringer Masse schwimmfähig sein. Anwendung der Kesselformel
Aufgrund des Einsatzes von im Wesentlichen zylinderförmigen Auftriebskörpern gemäß vorliegender Erfindung ist die Kesselformel anwendbar. Diese ermöglicht das Abschätzen der Tangentialspannung und der Axialspannung in einem durch Innen- druck belasteten, an den Enden abgeschlossenen Zylinders. Die Kesselformel gilt für dünnwandige Zylinder, also solche mit geringer Wandstärke im Vergleich zum Durchmesser.
Im vorliegenden Fall ist der Zylinder an einer Seite von der Wasseroberfläche be- grenzt. Es handelt sich also nicht um einen abgeschlossenen Zylinder konstanten Volumens, sondern um einen Zylinder konstanten Drucks. Die Axialspannung hängt somit vom Gewicht der Beschwerung, also der getragenen Last, und nicht vom Innendruck ab. Die Tangentialspannung ot ist jedoch wie im Fall des geschlossenen Zylinders weiterhin druckabhängig und kann daher mit der Kesselformel bestimmt werden.
Figure imgf000021_0001
Darin steht p für den (relativen) Innendruck, D für den Zylinderdurchmesser des Auftriebskörpers und s für dessen Wandstärke. Setzt man nun die obigen Werte, also einen Durchmesser von 135 m, einen Innendruck von 1 .300 Pa und eine Wandstärke von 2 mm ein, erhält man für die Tangentialspannung Folgendes:
1300Pa - 135m
2 0,002m N
ot = 22,6
mm2 Dieser Wert von rund 23 N/mm2 bzw. MPa entspricht der minimalen Zugfestigkeit, die das Kunststoffmaterial der Auftriebskörper aufweisen muss, um (bei der angenommenen Wandstärke) der Belastung standhalten zu können. Von den beiden obigen Beispielen PVC-HI und PE-LD trifft dies nur auf Ersteres zu: PVC-HI hat üblicherweise eine Zugfestigkeit von rund 45 MPa, während PE-LD hier typischerweise nur einstellige Werte aufweist (z.B. 8 bis 9 MPa). Selbst PE-HD (hochdichtes Polyethylen) erreicht oftmals keine Zugfestigkeitswerte von 23 MPa oder darüber, besitzt jedoch in der Regel einen etwa fünfmal so hohen E-Modul wie PE-LD.
Der Druckanstieg in den Auftriebskörpern aufgrund des Wellengangs könnte demnach mit PE-HD um einen Faktor 5 weniger gut vermindert werden als mit PE-LD. Folglich stellt Polyethylen kein bevorzugtes Material für flexible, unten offene Auftriebskörper einer Schwimmplattform gemäß vorliegender Erfindung dar und wäre für einen Hochseebetrieb sogar ungeeignet. Dies steht im Gegensatz zur Auswahl im US-Patent 3.673.975, das PE als bevorzugtes Material offenbart. Überblick über verschiedene Kunststoffe
Nachstehend folgen in Tabelle 1 Werte für die Zugfestigkeit und den E-Modul verschiedener gängiger industrieller Kunststoffe des Herstellers Thyssen-Krupp (Quelle: www.thyssenkrupp-plastics.de). Tabelle 1
Figure imgf000022_0001
Werkstoffe mit ausreichend hoher Zugfestigkeit und gleichzeitig vergleichsweise niedrigem E-Modul sind demnach beispielsweise PVC (Polyvinylchlorid), PP (Polypropylen), PC (Polycarbonat), ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol), PVDF (Polyvinylidenfluo- rid) und PPO (Polyphenylenoxid). Natürlich können die Eigenschaften aber durch Modifikation der Kunststoffe durch Herstellung von Blends und/oder Zusatz gezielter Modifikatoren angepasst werden - und das in oft extrem weiten Bereichen. Siehe hierzu etwa die obigen (E-Modul-)Werte für PC und PC+20%GF (mit 20 % Glasfasern verstärktes Polycarbonat). Die Auswahl eines geeigneten Materials beruht freilich nicht allein auf der mechanischen Belastung durch den Innendruck und die Druckerhöhungsreduktion, da viele weitere Einflussfaktoren berücksichtigt werden müssen, wie z.B. UV-Beständigkeit, Salzwasser-Resistenz usw. Der Fachmann ist jedoch aufgrund seines allgemeinen Fachwissens und den hierin enthaltenen Anleitungen ohne übermäßiges Experimen- tieren in der Lage, ein für seine Zwecke am besten geeignetes Material auszuwählen. Beispielsweise wäre es ein Leichtes, PA 6 oder 6.6. d.h. Polyamid (Nylon) 6/6.6, mit geringen Mengen an elastischerem Material, wie z.B. PE oder PP, zu mischen, um geeignete Polymerblends zu erhalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Schwimmplattform, umfassend:
a) ein Deckelement (1 );
b) zumindest drei voneinander getrennte, an der Unterseite des Deckelements
(1 ) ortsfest angebrachte, nach unten hin offene Auftriebskörper (2) aus einem gasdichten, druck- und korrosionsbeständigen, flexiblen Material, die bei Kontakt mit einer Flüssigkeitsoberfläche (3) jeweils einen geschlossenen Hohlraum (4) mit dieser einschließen; und
c) zumindest eine Drucklufterzeugungsvorrichtung (5) zur Herstellung eines
Überdrucks in den einzelnen Hohlräumen (4),
dadurch gekennzeichnet, dass
i) die nach unten hin offenen Auftriebskörper (2) aus einer gasdichten, druck- und korrosionsbeständigen, flexiblen Kunststofffolie gefertigt sind;
ii) die Auftriebskörper (2) im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen; und iii) die unteren Ränder der Auftriebskörper (2) mit Gewichten (10) beschwert sind.
2. Schwimmplattform nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auftriebskörper (2) symmetrisch um den Mittelpunkt der Plattform angeordnet sind.
3. Schwimmplattform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform quadratisch ist und vier oder neun Auftriebskörper (2) symmetrisch um den Mittelpunkt der Plattform angeordnet sind.
4. Schwimmplattform nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Luftzuleitung (6) von der Drucklufterzeugungsvorrichtung (5) im Mittelpunkt des jeweiligen Auftriebskörpers (2) in diesen einmündet.
5. Schwimm plattform nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Auftriebskörper (2) intern verspannt sind.
6. Schwimm plattform nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Deckelements (1 ) zusätzlich eine oder mehrere Spierentonnen (7) angebracht sind.
7. Schwimm plattform nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Deckelements (1 ) zusätzlich ein oder mehrere geschlossene Schwimmkörper (8) angebracht sind.
8. Schwimmplattform nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere geschlossene Schwimmkörper (8) innerhalb eines jeweiligen Auftriebskörpers (2) und/oder um diesen herum vorgesehen sind.
9. Schwimmplattform nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Spierentonnen (7) und/oder mehrere geschlossene Schwimmkör- per (8) symmetrisch um den Schwerpunkt der Plattform angeordnet sind.
10. Schwimm plattform nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelement (1 ) eine Seitenlänge von zumindest 300 m aufweist.
1 1 . Schwimmplattform nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen zylindrischen Auftriebskörper (2) einen Durchmesser von zumindest 100 m aufweisen.
12. Schwimmplattform nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen zylindrischen Auftriebskörper (2) eine Höhe von zumindest 15 m aufweisen.
13. Schwimm plattform nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Kunststofffolie der im Wesentlichen zylindrischen Auftriebskörper (2) eine Dicke von mehreren Millimetern aufweist.
14. Verwendung einer Schwimmplattform nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zum Tragen einer Anlage zur Gewinnung von Solarenergie.
15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimm- plattform auf dem offenen Meer eingesetzt wird.
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