DE102011009078A1

DE102011009078A1 - Verfahren und Technik zur Erzeugung und Speicherung elektrischer Energie durch feste fließende oder rutschende Massen mit Muldentrommeln oder Kabeltrommeln und Generatoren, landseitig oder seeseitig, in Verbindung mit alternativen Energiquellen

Info

Publication number: DE102011009078A1
Application number: DE102011009078A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2012-07-26

Abstract

Feste Massen wie Kies, Sand, Steingut, Schüttgut fällt aus Silos 1 Ziff. 1 auf die Mulden einer Muldentrommel 4 Ziff. 6, wodurch sich diese dreht und einen angeflanschten Stromgenerator antreibt. Nach der jeweiligen Muldentrommel Ziff. 6 fällt das schwere, feste Schüttgut direkt auf Förderbänder Ziff. 10, welche von einem eigenen Stromgenerator Ziff. 8 angetrieben werden und dabei das Schüttgut zu den oberen Silos zurück transportieren. Das Schüttgut kann aber nach den Muldentrommeln Ziff. 6 weiter nach unten in weitere Silos fallen, wo es zwischengelagert wird, um es später mit Energie aus alternativen Energiequellen zu den oberen Silos zurück zu fördern. Gemäß 7 werden Plattformen Ziff. 13 in das Meer gesetzt und verankert. Auf der Plattform ist mindestens eine Kabeltrommel Ziff. 14 mit angeflanschtem Stromgenerator gelagert. Über die Kabeltrommel Ziff. 14 läuft ein Kabel, an dessen Ende ein schweres Gewicht aus Festgut 16 angehängt ist, und welches nun in die Wassertiefe abgelassen wird. Dabei wird die Kabeltrommel gedreht, wobei der angeflanschte Stromgenerator Ziff. 15 ebenfalls dreht und dabei elektrischen Strom erzeugt. Mit Hilfe von alternativen Energiequellen wie Windkraft Ziff. 18 oder Sonnenenergie Ziff. 17 wird später das schwere Gewicht Ziff. 16 an die Plattform 13 zurück geholt, wobei der Generator Ziff. 15 die Kabeltrommel Ziff. 14 dreht. Gemäß 8 kann eine Plattform auf dem Festland Ziff. 26 mit Kabeltrommel 14, Rutsche 23, Kabel mit Festgutgewicht 16 angelegt werden: Die Anlage wird ebenfalls in Kombination mit alternativen Energiequellen betrieben.

Description

Stand der Technik:
Schon gewonnene elektrische Energie kann so gut wie nicht in ausreichendem Maße gespeichert werden, um die Energie nach Bedarf, besonders auch bei Nacht, abrufen zu können. Bei Bedarf werden bisher Wasser- oder Dampfturbinen aufwendig hochgefahren. Pumpspeicherkraftwerke mit Wasserbecken gibt es zu wenige, und sie sind in wasserarmen Regionen nicht einsetzbar. Atomkraftwerke sind gefährlich. Feste, fließende Massen wie Sand, Geröll, Steingut als Körnung werden bisher nicht zum Antrieb von Generatoren eingesetzt, obwohl dieses Festgut weltweit vorkommt. Stauseen und Speicherseen stellen Gefahrenquellen dar im Hinblick auf biologische Seuchen und durch ihren hydraulischen Druck auf die geologischen Gegebenheiten in ihrem Umfeld. Die alternativen Energiequellen aus Windkraft und Sonnenenergie wirken nicht zu jeder Tageszeit, unter widrigen Umweltbedingungen wirken sie gar nicht, und auch sie können Energie nicht speichern. Bisherige Versuche, Energie mit flüssigem Salz zu speichern, funktionieren nicht endgültig und sind energieaufwendig und damit kostenträchtig; sie bilden zudem gefährliche Rückstände. Bewegliche Massen aus Festgut wurden bisher nicht als alternative Energiequelle erkannt.
Aufgabenstellung:
Mit Hilfe von festen Massen sollen landseitig und seeseitig energieerzeugende Anlagen betrieben werden, um elektrische Energie abrufbar zu speichern. Alternative Energiequellen sollen in die Anlagen und Verfahren integriert und genutzt werden. Auf Dampf- und Wasserturbinen soll verzichtet werden. Die Anlagen sollen auch in Regionen ohne Wasser betrieben werden. Die Anlagen sollen im Wechsel zwischen Tag und Nacht betrieben und genutzt werden.
Lösung der Aufgaben:
Zur Erzeugung und Speicherung elektrischer Energie werden feste Massen wie Sand, Steingut, Körnung zunächst in Silos 1 Ziff. 1 eingelagert. Mehrere Silos können übereinander 2 an einem Hang oder auf einem Tragwerk angeordnet sein, mehrere Silos können aber auch nebeneinander angeordnet werden. Von den oberen Silos rutscht oder fließt das Festgut durch Auslassschlitze 1 Ziff. 2 an geöffneten Schiebern Ziff. 5 vorbei zu weiter unten stehenden Silos, oder direkt auf eine Muldentrommel 2 Ziff. 6, 3, Ziff. 6, 4 Ziff. 6. Das in die Mulden der Trommel fallende schwere Festgut bewegt die Muldentrommel Ziff. 6 kreisförmig, wobei die Trommel einen angeflanschten Generator Ziff. 7 4, antreibt. Die Muldenreihen verlaufen über die gesamte Längsachse der Muldentrommel Ziff. 6. Die Mulden stehen kurz unter den Auslassschlitzen (1 Ziff. 2.), so dass das Festgut nicht mit zu großer Wucht auf die Trommel Ziff. 6 aufschlägt. Nach den Muldentrommeln Ziff. 6 fällt das Festgut direkt auf Förderbänder 3 Ziff. 10, 11, welche mit eigenem Elektromotor Ziff. 8 das Festgut zu den Silos zurück befördern; dabei kann alternative Energie Verwendung finden. Oder das Festgut fällt nach den Muldentrommeln in tiefer gelegene Silos, um dort zwischengespeichert zu werden, bis später mit Hilfe alternativer Energie das feste Gut über Förderbänder zu den obersten Silos zurück befördert wird. Gemäß 7 kommt Festgut auch in Form von festen Quadern, Würfeln und dergleichen, beispielsweise aus Beton, zum Einsatz. Von einer Plattform aus 7 Ziff. 13 und über eine Kabeltrommel Ziff. 14 wird ein schweres Gewicht Ziff. 16 in die Wassertiefe eines Meeres oder Sees abgelassen; dabei wird die Kabeltrommel 14 gedreht, und die Drehbewegung wird auf einen an die Kabeltrommel angeflanschten Stromgenerator übertragen; es wird elektrische Energie erzeugt, die an das öffentliche Netz oder direkt an die Verbraucher weitergeleitet wird. Später wird die schwere Masse Ziff. 16 mit Hilfe von Windkraft, Sonnenkraft und dergleichen zur Plattform hoch gezogen. Dabei treibt mm der Generator Ziff. 15 die Kabeltrommel Ziff. 14 an. Die Plattform ruht seegestützt auf Pylonen Ziff. 19. Gemäß 8 ist eine Plattform Ziff. 26 auf dem Festland nahe der Küstenlinie verbaut, von wo aus schwere Massen 16 über ein Kabel 22 eine Kabeltrommel 14 antreiben, die ihrerseits ihre Drehbewegung auf einen Stromgenerator überträgt, wobei elektrische Energie erzeugt wird. Verstrebungen Ziff. 21 sichern eine Rutsche Ziff. 23, auf welcher die schweren Massen 16 über die Wasserlinie bis zum Tiefengewässer rutschen, um von dort in die Tiefe abzusinken. Mit Hilfe alternativer Energien wie Windkraft Ziff 18, Sonnenkraft Ziff. 17 8 und 9 werden die schweren Massen über Stromgenerator Ziff. 15 und Kabeltrommel 14 zur Plattform Ziff. 26 hoch gezogen.
Erzielbare Vorteile:

Für den Betrieb der hier beanspruchten Verfahren und Anlagen sind extra teure und aufwendige Wasser- und Dampfturbinen nicht nötig. Mit Hilfe der festen Massen können mm Generatoren über Kabeltrommeln angetrieben werden; die Generatoren können aber auch elektrische Energie von außen verwenden, um die Anlagen von Fall zu Fall mit Fremdenergie zu betreiben. Dadurch kann Energie einfach, überall auf der Welt und genau abrufbar gespeichert werden. Dabei können die Anlagen im Binnenland, an der Meeresküste und im Meer betrieben werden. Das Antriebsmittel, die schweren Massen, gehen nicht verloren, sondern können in einem dauerhaften Kreislauf wiedergenutzt werden. Die hier eingesetzten festen Massen bewegen sich immer nach unten, während die Sonne und der Wind nicht immer zur Verfügung stehen. Die Verfahren und Anlagen gleichen sich den örtlichen Gegebenheiten an und stehen somit immer zur Verfügung. Die Leistungsbilanz verbessert sich stark, wenn das Schüttgut aus den Silos 1 ff. nicht zurück zu 1 gefördert werden muss, sondern wenn es nach den Silos und nach den Muldentrommeln Ziff. 6 direkt auf Schwerlastverkehr verladen und zu Baustellen transportiert wird. Einsetzbar in Kiesgruben, Steinbrüchen und dergleichen, so dass neues Festgut für die Silos in diesem Fall neu produziert wird, um die Silos neu aufzufüllen. Bei Anwendung der hier beanspruchten Verfahren entstehen keine Schadstoffe; natürliche Rohstoffvorkommen, wie auch kostbares Wasser, werden nicht verschwendet und nicht vernichtet. Auf Salz zur Speicherung elektrischer Energie mit den aufwendigen Verfahren und problembeladenen Rückständen, wie man es in der Solarthermie versucht, kann ganz verzichtet werden. Die Herstellung der Materialien und Anlagen gemäß der hier beanspruchten Verfahren sind viel billiger und einfacher als die hochwertigen Anlagen für Wasserturbinen und Dampfturbinen. Dampfturbinen verbrauchen zu viel kostbares Wasser, worauf nun aber weitgehend verzichtet werden kann. Dem Raubbau an Wasser kann Einhalt geboten werden, und dies wirkt sich hilfreich und sinnvoll auf die Natur und das Klima aus.

Ziffern-Nrn.	Figuren	Bezeichnungen.
1	1	Silo für feste Schüttgüter wie Sand, Körnung aus Stein.
2	1	Siloauslass, schlitzförmig, mit größerer Länge.
3	1	Silo oben offen oder mit Abdeckungen.
4	1	Tragwerk zur Lagerung der Silos
5	2	Schieber am Siloauslass
6	2	Muldentrommel zur Aufnahme von Schüttgut in den Mulden
7	4	Generatoren angeflanscht an die Muldentrommel 6
8	3	Elektromotoren zum Antrieb der Förderbänder 10, 11, ff.
9	3	Fangblech für Schüttgut
10	3	Förderband
11	3	Förderband
12	3	Tragwerke für die Förderbänder
13	7	Plattform im Meer 20
14	7	Kabeltrommel mit Kabel
15	7	Stromgenerator
16	7	Schweres Gewicht am Ende des Kabels
17	7	Solarthermie-Anlagen, Voltaik. Sonnenkraftanlagen.
18	7	Windkraftanlagen
19	7	Pylons Tragwerk für die Plattform
20	7	Tiefengewässer. Meer. Tiefer See.
21	8	Streben zur Lagerung der Rutschen 23
22	8	Kabel von der Kabeltrommel 14
23	8	Rutsche für das schwere Gewicht 16
24	8	Das Festland unmittelbar am Tiefengewässer
25	6	Unterstes Gesamtspeichersilo, Förderband und Generator 7
siehe Figur 8		Anlage aus Figur 8 hier mit den Windrädern.

Claims

Hauptanspruch für Verfahren und Technik zur Erzeugung und Speicherung elektrischer Energie durch feste fließende oder rutschende Massen mit Muldentrommeln oder Kabeltrommeln und Generatoren, landseitig oder seeseitig, in Verbindung mit alternativen Energiequellen, dadurch gekennzeichnet, dass aus Silos 1 Ziff 1 und 2 fließendes oder rutschendes Festgut wie Schüttgut aus Sand, Steinkörnung, Geröll in die Mulden einer Muldentrommel 2 und 3 Ziff. 6, und 4 Ziff. 6 fällt und diese derart antreibt, dass dabei ein an die Muldentrommel 4 Ziff. 6 angeflanschter Stromgenerator 4 Ziff. 7 angetrieben wird und dabei elektrischer Energie erzeugt, welche an das öffentliche Stromnetz oder direkt an die Verbraucher geleitet wird. Weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut aus den Silos 3 nach der Muldentrommel Ziff. 6 direkt auf Förderbänder 3 Ziff. 10, 11 fällt, von wo aus die feste, fließbare Masse aus Schüttgut zu den Silos Ziff. 1 zurück transportiert wird, wobei die Förderbänder von eigenen Elektromotoren Ziff. 8 angetrieben werden. Weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut nach der Muldentrommel Ziff 6 in letztendlich darunter liegende oder stehende größere Speichersilos fällt 6 Ziff 25, von wo aus die fließenden Massen aus Schüttgut mit Hilfe alternativer Energiequellen mit einem Generator 6 Ziff. 7 über Förderbänder Ziff 8 zu den oberen Silos 3 zurück befördert werden. Weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Silos übereinander oder nebeneinander auf Tragwerken 1 Ziff 4, oder an einem natürlichen oder technisch angelegten Hang gelagert sind, und dass Schüttgut von Silo zu Silo abfallen kann. In den Silos können Förderschnecken, Rüttler und Schieber 2 Ziff. 5 an- und eingebaut sein. Die Silos sind oben offen 1 Ziff. 3, oder sie weisen eine Abdeckung mit verschließbaren Klappen vor, durch welche im geöffneten Zustand das Schüttgut von den Förderbändern kommend einfallen kann. Weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass unter jedem einzelnen Silo eine Muldentrommel Ziff. 6 angeordnet ist, oder dass nur am letzten, untersten Silo eine solche Muldentrommel mit Generatoren vorgewiesen ist. Weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass alle elektrischen Vorrichtungen und Einrichtungen in der gesamten Anlage vorgewiesen sind, so dass elektrische Energie nach außen abgegeben werden kann, während andererseits auch elektrische Energie aus alternativen Energiequellen wie Windkraft, Sonnenkraft, Wasserkraft und aus anderen Quellen aufgenommen werden kann, um die Anlage zu betreiben, besonders um das Schüttgut über Förderbänder in die Silos zurück zu transportieren. Weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage mit ihrem Verfahren und ihrer Technik nachts elektrische Energie erzeugt, während tagsüber mit Fremdenergie wie vorbezeichnet das Schüttgut mit seinen Massen in den oberen Silos wieder eingelagert wird, um nachts den Produktionsablauf zu wiederholen. Weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Materialauslauf an der untersten Stelle der Silos 1 Ziff 2 und 4 Ziff 5 mit Schieber schlitzartig gestaltet ist und genauso breit ist wie die Muldentrommel Ziff 6 lang ist, und dass die Mulden der Muldentrommel Ziff 6 über deren gesamte axiale Länge verlaufen. Weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Muldentrommeln Ziff 6 dicht unter dem jeweiligen Auslassschlitz 1 Ziff. 2. und (5 Ziff. 5 oben) angeordnet sind. Weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut aus jedem Silo auf eine dicht darunter angeordnete eigene Muldentrommel 3 Ziff. 6 fällt, oder dass das Schüttgut vom obersten zu den untersten Silos 2 zu einer am untersten Silo angeordneten Muldentrommel fällt. Weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut aus allen oberen Silos zu einem untersten Großsilo 6 Ziff. 25 fällt und hier zwischengespeichert wird. Mit Hilfe alternativen Energiequellen werden die Schüttgüter über die Generatoren an den Förderbändern zu den Silos 1 Ziff. 1 hoch gefördert.
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass feste Massen wie z. B. Quader oder Würfel aus Beton von einer Plattform, die im Meer und auf Pylonen Ziff. 19 7 verankert ist 7 Ziff. 13, über Kabeltrommeln 7 Ziff. 14 und an einem Kabel hängend in die Wassertiefe Ziff. 20 abgelassen werden und dabei Stromgeneratoren 7 Ziff. 15 antreiben, die an der Kabeltrommel Ziff. 14 angeflanscht sind. Die Generatoren können die Trommel antreiben, um die schweren Massen wieder an die Plattform hoch zu holen. Dabei beziehen die Generatoren die elektrische Energie aus alternativen Energiequellen.
Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Plattformen 8 Ziff 26 auf dem Festland unmittelbar an der Wasserlinie des Meeres oder Tiefengewässers verbaut sind, und dass über eine Kabeltrommel 8 Ziff. 14 feste Massen Ziff. 16 an einem Kabel Ziff. 22 hängend über eine Rutsche Ziff. 23 in tieferes Gewässer. 7 Ziff. 20 abgelassen werden kann, wobei die Kabeltrommel Ziff. 14 mindestens einen angeflanschten Stromgenerator (Ziff. 15 7 und 8) antreibt. Die Kabeltrommel treibt den Stromgenerator an, oder umgekehrt je nach Bedarf 7 treibt der Generator die Kabeltrommel an, um das feste Gewicht aus der Meerestiefe an die Plattform zurück zu holen, wobei alternative Energiequellen wie Windkraftanlagen Ziff. 18 oder Sonnenenergieanlagen Ziff. 17 zur Anwendung kommen.