DE10300599A1 - Mehrrumpfiges Schiff mit beweglichen Schwimmkörpern als Wellenkraftwerk - Google Patents
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Abstract
Die Schwimmkörper 2a-2c eine hochseetüchtigen Trimarans (Fig. 1) oder eines hochseetüchtigen Schiffs mit mehr als drei Schwimmkörpern werden beweglich gegenüber der Plattform (dem Schiffskörper) 1 angeordnet, so dass sie sich mit ihrer Längsachse den jeweiligen Wellenformen bzw. den örtlichen Oberflächenströmungen anpassen können. Die Bewegungen der Schwimmkörper im Wellengang relativ zu der Plattform werden durch Stromgeneratoren oder Kompressoren in jedem Schwimmkörper in Energieformen umgewandelt, die an Bord zur Verfügung stehen und auch zum Schiffsantrieb verwendet werden können. In Verbindung mit anderen bekannten Energiewandlern, z. B. Windrädern, anstelle von Segeln, Solarzellen und Sonnenkolletoren, die alle auch während der Liegezeiten des Schiffs nutzbare Energie liefern, die gespeichert werden kann, ist es auf diese Weise möglich, von fossilen Energieträgern (Öl oder Benzin) unabhängig zu werden und zumindest hinsichtlich des Treibstoffes einen unbegrenzten Aktionsradius des Schiffs zu erreichen.
Description
- Die Erfindung betrifft hochseetüchtige Schiffe mit drei (Trimarane) oder mit mehr als drei beweglich angebrachten Schwimmkörpern, die sich den jeweiligen Wellenbewegungen anpassen und auf diese Weise einen Teil der Wellenenergie in eine Form umwandeln, die an Bord zur Verfügung steht und unter anderem auch für den Schiffsantrieb verwendet werden kann.
- 1. Stand der Technik
- 1.1 Wellenkraftwerke
- Bei der Nutzung der Energie von Wasserbewegungen an den Meeresoberflächen müssen zunächst die Tidenkraftwerke von den hier ausschließlich interessierenden Wellenkraftwerken unterschieden werden. Hier sind wiederum zwei Formen bekannt: Wellenkraftwerke, welche die Auf- und Abbewegung der Wellen nutzen und solche, bei denen die sich ständig ändernde Wellenform in nutzbare Energie umgesetzt wird. Quer zu dieser Einteilung ist noch zu unterscheiden zwischen ortsfesten und nicht-ortsfesten Anlagen; zu den letzteren gehören insbesondere die Wellenkraftwerke, die auf Schiffen installiert sind und deren Energie z. B. auch zur Fortbewegung des Schiffes verwendet werden kann. Das sind in der Regel gleichzeitig die Anlagen, welche die Wellenformen insoweit nutzen, als sie sich auf den Schiffskörper durch Rollen, Gieren und Stampfen auswirken. Hierzu wurden zahlreiche Vorschläge gemacht, die sich jedoch bisher überwiegend auf die übliche einrumpfige Schiffsform beziehen. Sofern hier Anlagen mit mehreren Schwimmkörpern in Betracht gezogen wurden, sind es wiederum zum größten Teil ortsfeste Off-Shore-Kraftwerke, welche die nutzbar gemachte Energie an Land liefern.
- Nicht-ortfeste Wellenkraftwerke mit drei Schwimmkörpern (Trimarane) oder mehr als drei Schwimmkörpern, die auch zum Schiffsantrieb verwendet werden können, sind nicht bekannt. Am nächsten kommen der hier vorgestellten Erfindung noch nicht-ortsfeste Wellenkraftwerke für Katamarane (Schiffe mit zwei Schwimmkörpern): Ein japanisches Patent von 1985 (
) setzt einen Katamaran mit sog. halb-untergetauchten („semi-submerged"), starr befestigten Schwimmkörpern voraus. Es wird vorgeschlagen, die Stabilierungsflossen, die sich unter Wasser an den beiden Schwimmkörpern befinden, beweglich anzuordnen. Wellenbewegungen übertragen sich auf die Stabilisierungsflossen und von dort auf je eine Zahnstange, die wiederum mittels eines Energiewandlers (z. B. Stromgenerator) zusätzliche Energie für den Schiffsantrieb beisteuert.JP0060104491 AA - Kritik dieses Standes der Technik: Hierdurch kann nur ein kleiner Teil der Wellenenergie genutzt werden und es stellt sich die Frage, ob der Aufwand in einem angemessenen Verhältnis zum Effekt steht. Außerdem haben halb-untergetauchte Schwimmkörper zwar den Vorteil, dass sie dem Spiel der Wellen weitgehend entzogen sind; dafür wirken aber die aus dem Wasser ragenden Teile des Schiffs umso mehr als starrer Widerstand gegenüber den anbrandenden Wellen und dem Wind, so dass insbesondere bei Sturm und schwerer See die Gefahr von Beschädigungen groß ist.
- 1.2 Mehrrumpfige Schiffe mit beweglichen Schwimmkörpern
- Es gibt zahlreiche Vorschläge, Katamarane oder Trimarane mit Schwimmkörpern auszustatten, die gegeneinander bzw. gegenüber dem von den Schwimmkörpern getragenen Schiffskörper bzw. der Plattform beweglich sind. Diese Konstruktionen sollen a) den Strömungswiderstand bei stärkerem Seegang verringern, b) ein Trimmen der Plattform ermöglichen oder c) bessere Transportmöglichkeiten an Land (bei kleineren Ausführungen der Boote) gewährleisten. Die Nutzung solcher Konstruktionsformen zur Energiegewinnung ist bisher nicht bekannt geworden.
- 2. Aufgabe
- Durch die Erfindung sollen die durch den Wellengang ausgelösten Bewegungen der beweglich angebrachten Schwimmkörper eines Schiffes mit mindestens drei Schwimmkörpern in eine Energieform umgewandelt werden, die dem Schiffsantrieb zur Verfügung steht oder auch für den sonstigen Energiebedarf an Bord verwendet werden kann. Gleichzeitig sollen die bereits bekannten Vorteile beweglicher Schwimmkörper erhalten bleiben, nämlich ein geringerer Strömungswiderstand des Schiffs bei stärkerem Seegang und beim Kurvenfahren sowie ein geringerer konstruktiver Aufwand zur Sicherstellung einer ausreichenden Stabilität im Vergleich zu einer starren Konstruktion. Insgesamt soll neben der Energienutzung erreicht werden, dass die Schwimmkörper den jeweiligen örtlichen, durch den Seegang bedingten Wasserströmungen nachgeben, anstatt ihnen einen starren Widerstand entgegenzusetzen.
- 3. Lösung der Aufgabe
- Die Lösung der Aufgabe besteht aus einem Schiff mit mindestens drei stromlinienförmigen Schwimmkörpern, die im Mittelpunkt ihres Auftriebes jeweils einen aufrecht stehenden röhrenförmigen Pfeiler oder eine Säule tragen. Auf ihnen ruht oberhalb der Wasseroberfläche eine Plattform – ggf. mit Ausbauten für die Personen, Nutzlasten, Steuervorrichtungen und sonstigen Schiffseinrichtungen, die im Folgenden auch als „Schiffskörper" bezeichnet wird. Die Schwimmkörper sind beweglich befestigt, so dass sie sich in ihrer Längsachse der jeweiligen Wellenform und den örtlichen Oberflächenströmungen anpassen können. Insoweit ist die Konstruktion Stand der Technik. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass diese Bewegungen der Schwimmkörper im Wellengang zu einer Energieform umgewandelt werden, die an Bord genutzt werden kann.
- Die Schwimmkörper können sich erstens um eine zur Fahrtrichtung rechtwinklig liegende horizontale Achse drehen, welche nahe an der Wasserlinie liegt und jeden Schwimmkörper im Mittelpunkt seines Auftriebs schneidet. Zweitens ist jeder Schwimmkörper um eine vertikale Achse drehbar, die ebenfalls durch den Mittelpunkt seines Auftriebs geht und die mit der Achse der röhrenförmigen Säule zusammenfällt.
- Die Befestigungsstellen bzw. Lager der Säulen an oder in dem Schiffskörper liegen nicht auf einer Linie. Bei der dreirumpfigen Ausführung (Trimaran) bilden sie in der waagrechten Ebene ein gleichschenkliges (nach Belieben auch ein gleichseitiges) Dreieck, und zwar derart, dass sich eine zur Vertikalebene durch die Fahrtrichtung bei Geradeausfahrt seitensymmetrische Anordnung der Schwimmkörper ergibt. Bei mehr als drei Schwimmkörpern ist ebenfalls eine nicht-lineare Anordnung der Befestigungsmittelpunkte bzw. Lagerung der Schwimmkörpersäulen zu wählen, welche die zur Vertikalebene durch die Fahrtrichtung bei Geradeaus fahrt seitensymmetrische Ausführung und eine stabile Unterstützung des Schiffskörpers gewährleistet.
- Die Schwimmkörper haben die klassische stromlinienförmige Gestalt mit dem größten Querschnitt im vorderen Drittel. Dadurch liegt auch der Mittelpunkt des Auftriebes und somit der Drehpunkt um die vertikale Achse in diesem vorderen Teil. Wenn das Schiff Fahrt aufnimmt, ergibt sich durch diese Anordnung eine automatische Rückstellwirkung, welche die Schwimmkörper immer parallel zur Fahrtrichtung ausrichtet. Bei örtlichen Seitenströmungen, wie sie bei stärkerem Seegang an der Meeresoberfläche auftreten können (z. B. bei Brechern), richtet sich der Schwimmkörper automatisch parallel zur Resultante aus einer solchen Seitenströmung und der Fahrtströmung aus. Dadurch wird der Strömungswiderstand automatisch minimiert. Auf ähnliche Weise ergibt sich beim Kurvenfahren eine automatische Minimierung des Strömungswiderstandes.
- Die Umwandlung in eine nutzbare Energieform beruht darauf, dass sich der Winkel zwischen der in den Schwimmkörper hineinragenden Säule und der Längsachse des Schwimmkörpers mit den Wellenbewegungen ändert: Wenn sich der Schwimmkörper auf einen Wellenberg zu bewegt, wird der Bug angehoben und der Winkel wird kleiner; ein umgekehrter Effekt mit einem größer werdenden Winkel tritt auf, wenn sich der Schwimmkörper vom Wellenberg aus wieder abwärts bewegt. Die genannten Winkelveränderungen können über ein geeignetes Getriebe in eine Drehbewegung oder über eine Pleuelstange in eine hin- und hergehende Bewegung umgeformt werden. Die Drehbewegung kann z. B. mittels eines Generators in elektrische Energie umgeformt werden. Die hin- und hergehende Bewegung kann z. B. mittels eines Kompressors zur Kompression von Luft, eines anderen gasförmigen oder flüssigen Mediums oder von Meerwasser (zur Gewinnung von Trinkwasser) verwendet werden.
- Ob auch die Bewegungen der Schwimmkörper um die vertikale Achse zur Gewinnung einer nutzbaren Energieform verwendet werden sollte, kann erst nach praktischen Untersuchungen entschieden werden. Insgesamt dürften diese Bewegungen kleiner ausfallen als die um die horizontale Achsen, sodass sich die Frage nach dem Verhältnis von Nutzen und Aufwand stellt. Die Bewegungsmöglichkeit der Schwimmkörper um eine vertikale Achse sollte aber auch dann beibehalten werden, wenn sich eine Energiegewinnung als unrentabel erweisen sollte. Neben den oben beschriebenen strömungstechnischen Vorteilen spricht auch die Tatsache dafür, dass seitlich auf den Bug oder das Heck eines Schwimmkörpers auftreffende örtliche Oberflächenströmungen (insbesondere bei Brechern) eine außerordentlich große Hebelwirkung im Sinne einer Torsion des röhrenförmigen Trägers entfalten können. Wollte man dem mit einer starren Konstruktion begegnen, wäre ein deutlich größerer konstruktiver und materieller Aufwand erforderlich als bei nachgebenden Schwimmkörpern.
- Je mehr nutzbare Energie aus den Bewegungen der Schwimmkörper gewonnen wird, desto stärker werden die Bewegungen der Schwimmkörper im Wellengang gehemmt; die Einrichtungen zur Energiewandlung (Kompressoren oder Generatoren) wirken als Schwingungsdämpfer und bewirken eine Phasenverschiebung der Schwimmkörper- in Bezug auf die Wellenbewegungen. Das ist während der Liegezeiten bzw. beim Abschalten des Schiffsantriebes unerheblich. Während der Fahrt kann die Schwingungsdämpfung und Phasenverzögerung bis zu einem gewissen Grad erwünscht sein; sie findet seine Grenze allerdings da, wo die Einschränkung der Beweglichkeit der Schwimmkörper den Strömungswiderstand des Schiffes derart erhöht, dass der Energiegewinn wieder aufgezehrt wird. Dieser Punkt in der Effektivitätscharakteristik ist von der Fahrgeschwindigkeit und den jeweiligen Wellengrößen und -Formen abhängig und muss wohl empirisch ermittelt werden. Jedenfalls ist es zweckmäßig, das Ausmaß der Energieumwandlung an den Schwimmkörpern steuerbar zu gestalten und sie bei bestimmten Zuständen ganz abzuschalten, was kein besonderes technisches Problem darstellt.
- 4. Ausführungsbeispiel der Erfindung
- Als Ausführungsbeispiel wird die dreirumpfige Variante, also ein Trimaran gewählt.
1 ist eine perspektivische Darstellung des Schiffs mit Fahrtrichtung nach links. Zu erkennen ist die Plattform (der Schiffskörper)1 , die drei Schwimmkörper2a –2c , sowie zwei der rohrförmigen Säulen3a und3b , welche die Schwimmkörper mit dem Schiffskörper verbinden. Ferner sind die horizontalen Achsen ahab und ahc dargestellt (unterbrochene Linien – die beiden hinteren Schwimmkörper drehen sich um die gleiche Achse, sodass insgesamt nur zwei Achsen erforderlich sind) und die drei vertikalen Achsen ava, avb und avc. -
2 zeigt den Trimaran von der Seite bei stärkerem Seegang. Die Schwimmkörper2a –2c haben sich der jeweiligen Wellenform angepasst. Bei dem vorderen Schwimmkörper2c ist auch der Schiffsantrieb mit dem Steuerruder4 zu erkennen. Beides ist tiefergelegt, damit diese Teile auch dann unter Wasser bleiben, wenn das Heck des Schwimmkörpers bei starkem Seegang zeitweise aus dem Wasser herausragen sollte. Der Motor befindet sich in einem eigenen stromlinieförmigen Behälter5 , der über einen plattenförmigen Steg6 mit dem Schwimmkörper verbunden ist und am Ende den Propeller7 trägt. - Die Steuerung des Schiffs erfolgt derart, dass die Bewegungen des Steuerrades die Stellung des Steuerruders
4 nur relativ zum Schwimmkörper2c , nicht relativ zum Schiffskörper1 verändert. Das kann mittels elektromechanischer, elektronischer oder mechanischer Übertragung der Steuerimpulse erreicht werden, letzteres z. B. mit einer Biegewelle oder einer Welle mit Kardangelenken. Bei einem Steuerimpuls dreht sich deshalb zunächst nur der Schwimmkörper2c in die gewünschte Fahrtrichtung und zieht erst dann, weil er gleichzeitig mit dem Antrieb ausgestattet ist, auch den Schiffskörper1 in diese Richtung. Während dieses Manövers bleibt die passive Beweglichkeit des Schwimmkörpers2c durch seitlich auftreffende Strömungen erhalten. -
3 zeigt den Trimaran von oben mit dem Schiffskörper1 . Die Schwimmkörper2a –2c ragen teilweise unter ihm hervor. Die vertikalen Achsen, um die sich die Schwimmkörper drehen können, projizieren sich in die Punkte Pa, Pb und Pc. - In
4 blickt man durch eine seitliche Öffnung in einen der Schwimmkörper2a oder2b . Gezeigt wird eine Möglichkeit, die durch den Seegang verursachten Bewegungen des Schwimmkörpers in einer Vertikalebene in Energie umzuwandeln, die an Bord verfügbar ist. Mit der von oben in den Schwimmkörper hineinragenden röhrenförmigen Säule3a bzw.3b ist eine Riemenscheibe8a starr verbunden. Ihr Mittelpunkt liegt auf der waagrechten Achse ahab, um die sich der Schwimmkörper im Seegang drehen kann. In der Zeichnung projiziert sich diese Achse in den Punkt Pab. Von der Riemenscheibe führt ein Treibriemen9a zu einem Stromgenerator10a , der mit dem Schwimmkörper fest verbunden ist. Dreht sich der Schwimmkörper im Seegang aus der Horizontalen heraus, führt die Riemenscheibe8a relativ zum Schwimmkörper eine Drehbewegung aus, die den Stromgenerator10a antreibt. Sollte es schwierig sein, einen Stromgenerator zu beschaffen bzw. zu konstruieren, der in beiden Drehrichtungen arbeitet, kann mittels eines Freilaufs sichergestellt werden, dass der Stromgenera tor10a nur in eine Richtung gedreht wird. In diesem Fall ist ein zweiter Stromgenerator10b vorgesehen, der von einer weiteren Riemenscheibe8b – ebenfalls über einen Freilauf – angetrieben wird, die an der anderen Seite der röhrenförmigen Säule3a bzw.3b fest angebracht ist. Dreht sich der Schwimmkörper im Seegang aus der Horizontalen nach oben oder unten heraus, wird abwechselnd einer der beiden Generatoren angetrieben. - 5. Erreichte Vorteile
-
- – Die aus strömungstechnischen Gründen ohnehin vorteilhafte bewegliche Anordnung der Schwimmkörper wird mit vergleichsweise geringem Aufwand zusätzlich zur Energiegewinnung genutzt.
- – Gegenüber den halb-untergetauchten („semi-submerged") Formen mehrrumpfiger Schiffskonstruktionen mit starrer Befestigung der Schwimmkörper hat die hier vorgeschlagene Konstruktion einen geringeren Tiefgang und ist insoweit auch für Rettungsfahrzeuge besonders geeignet.
- – Anstatt sich mit starren Formen der Wucht der anbrandenden Wellen entgegenzustellen, gibt die hier vorgeschlagene Konstruktion dem Spiel der Kräfte nach. Brecher können unter dem Schiffskörper hindurchrollen und treffen nur auf den vergleichsweise geringen Widerstand der röhrenförmigen Säulen, mit dem die Schwimmkörper befestigt sind. Brecher können auch leicht über die Schwimmkörper hinwegrollen, weil diese nur geringfügig über die Wasserlinie hinausragen.
- – Weil sich die Schwimmkörper um vertikale Achsen drehen können, die sie im vorderen Bereich schneiden, passen sie sich automatisch der Resultante aus Fahrströmung und örtlichen Seitenströmungen an und minimieren so den Strömungswiderstand. Auch bei Kurvenfahrten nehmen die Schwimmkörper automatisch eine Stellung ein, welche den Strömungswiderstand minimiert.
- – Form und Anordnung der Schwimmkörper ermöglicht eine flache, eher scheibenförmige Konstruktion des Schiffskörpers. Daraus resultiert eine geringe Neigung zum Kentern und eine geringe Seiten- bzw. Gegenwindempfmdlichkeit.
- – Diese beiden Eigenschaften zusammen ermöglichen die Installation vergleichsweise großer Segelflächen oder einer großen Windkraftanlage (Windrad).
- – Der flache und eher scheibenförmige Schiffskörper bietet große waagrechte oder nahezu waagrechte Flächen, die für die Installation von Solarzellen und/oder Sonnenkollektoren (Warmwassergewinnung) geeignet sind. Wird zur Ausnutzung der Windenergie eine Windkraftanlage gewählt, ist auch der Beschattungseffekt im Vergleich zu Segeln gering.
- – Die Kombination der Energiegewinnung mittels Wellenkraftwerk, Windkraftanlage und Solarzellen hat den Vorteil, dass auch während der Liegezeiten des Schiffes Energie gespeichert werden kann. Neben einer Speicherung in Akkumulatoren ist auch an die Gewinnung und Speicherung von Wasserstoffgas durch die Hydrolyse von Meerwasser zu denken. Damit kann dann ein Verbrennungsmotor oder eine Dampfmaschine bzw. -Turbine angetrieben werden.
- Die Kombination verschiedener Formen der Energiegewinnung auch während der Liegezeiten und die Energiespeicherung an Bord lassen es als möglich erscheinen, dass dieses Schiff energiemäßig autark ist. Es hat damit – zumindest was die Antriebsenergie betrifft, evtl. auch hinsichtlich des Trinkwassers – einen unbegrenzten Aktionsradius, benötigt keine fossilen Treibstoffe mehr und bietet insoweit auch ökologische Vorteile.
-
- ahab
- horizontale
Achse, um die sich die Schwimmkörper
2a und2b drehen können - ahc
- horizontale
Achse, um die sich der Schwimmkörper
2c drehen kann - ava
- vertikale
Achse, um die sich der Schwimmkörper
2a drehen kann - avb
- vertikale
Achse, um die sich der Schwimmkörper
2b drehen kann - avc
- vertikale
Achse, um die sich der Schwimmkörper
2c drehen kann - Pa
- Projektion der Achse ava auf die horizontale Ebene
- Pb
- Projektion der Achse avb auf die horizontale Ebene
- Pc
- Projektion der Achse avc auf die horizontale Ebene
- Pab
- Projektion der horizontalen Achse ahab auf die vertikale Ebene
- 1
- Schiffskörper oder Plattform
- 2a
- linker hinterer Schwimmkörper
- 2b
- rechter hinterer Schwimmkörper
- 2c
- vorderer Schwimmkörper
- 3a
- rohrförmige Säule am Schwimmkörper
2a - 3b
- rohrförmige Säule am Schwimmkörper
2b - 4
- Steuerruder
- 5
- Motorbehälter
- 6
- Plattenförmiges Verbindungsstück zwischen Schwimmkörper und Motorbehälter
- 7
- Propeller
- 8a
- Riemenscheibe
für Stromgenerator
10a - 8b
- Riemenscheibe
für Stromgenerator
10b - 9a
- Treibriemen
für Stromgenerator
10a - 9b
- Treibriemen
für Stromgenerator
10b - 10a
- Stromgenerator
- l0b
- Stromgenerator
Claims (10)
- Hochseetüchtiges Schiff mit mindestens drei beweglich befestigten Schwimmkörpern, die auf je einer im Mittelpunkt ihres Auftriebes befestigten röhrenförmigen Säule eine einige Meter über der Wasseroberfläche befindliche Plattform (Schiffskörper) – ggf. mit Ausbauten für die Personen, Nutzlasten, Steuereinrichtungen und sonstigen Schiffseinrichtungen tragen, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Wellengang ausgelösten Bewegungen der Schwimmkörper relativ zu der röhrenförmigen Säule bzw. der Plattform zur Umwandlung von Energie genutzt werden, die an Bord zur Verfügung steht und auch für den Schiffsantrieb verwendet werden kann.
- Hochseetüchtiges Schiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich jeder Schwimmkörper um eine horizontale Achse drehen kann, die zur Fahrtrichtung des Schiffes einen rechten Winkel bildet und in der Nähe der Wasserlinie liegt.
- Hochseetüchtiges Schiff nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmkörper stromlinienförmig gestaltet sind mit dem maximalen Querschnitt etwa am Ende des vorderen Drittels und dass damit auch der Mittelpunkt des Auftriebes deutlich vor der Mitte des Schwimmkörpers liegt.
- Hochseetüchtiges Schiff nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich jeder Schwimmkörper um eine vertikale Achse drehen kann, die durch den Mittelpunkt seines Auftriebes geht und die mit der Längsachse der röhrenförmigen Säule zusammenfällt.
- Hochseetüchtiges Schiff nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungen der röhrenförmigen Säulen an der Plattform nicht in einer Linie liegen, sondern, sofern es sich um drei Schwimmkörper handelt, auf den Eckpunkten eines gleichseitigen oder gleichschenkligen Dreiecks oder, bei mehr als drei Schwimmkörpern, auf den Eckpunkten eines Polygons, wobei in allen Fällen gewährleistet sein muss, dass das Schiff bei allen Windrichtungen eine etwa gleich geringe Neigung zum Kentern aufweist und dass die Anordnung der Schwimmkörper symmetrisch ist zu der vertikalen Ebene durch die Fahrtrichtung bei Geradeausfahrt.
- Hochseetüchtiges Schiff nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiewandlung im Zusammenhang mit der Drehung der Schwimmkörper um die horizontale Achse mittels eines in jedem Schwimmkörper fest montierten Stromgenerators erfolgt, und zwar mit Hilfe eines Getriebes, dessen Antriebswelle starr mit dem unteren, in den Schwimmkörper hineinragenden Teil der röhrenförmigen Säule verbunden ist, wobei die Drehachse dieser Welle identisch ist mit der horizontalen Achse, um die sich der Schwimmkörper drehen kann; wenn sich der Bug eines Schwimmkörpers im Wellengang hebt und senkt, dreht sich der Stromgenerator – beim Heben des Bugs in die eine Richtung, beim Senken des Bugs in die andere.
- Hochseetüchtiges Schiff nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle des Anspruchs 6 in jedem Schwimmkörper zwei Stromgeneratoren installiert werden, wenn es schwierig sein sollte, Stromgeneratoren zu beschaffen oder zu konstruieren, die in beiden Drehrichtungen arbeiten; beide Generatoren werden mit je einem eigenen Getriebe mit Freilauf so in Drehung versetzt, so dass der eine Generator nur beim Heben des Bugs ange trieben wird und der andere Generator nur beim Senken des Bugs; jeder Generator wird auf diese Weise nur in einer Drehrichtung betrieben.
- Hochseetüchtiges Schiff nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der Ansprüche 6 oder 7 die Bewegungen der Schwimmkörper im Wellengang in eine andere als die elektrische Energieform umgewandelt werden, die an Bord zur Verfügung steht, zum Beispiel durch die Kompression eines geeigneten Mediums (Flüssigkeit oder Gas), welches durch flexible Druckleitungen von den Schwimmkörpern zur Plattform geleitet werden kann.
- Hochseetüchtiges Schiff nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass optional auch die durch den Wellengang ausgelösten Bewegungen der Schwimmkörper um eine vertikale Achse gemäß Anspruch 4 in eine an Bord verfügbare Energieform umgewandelt werden können, und zwar analog zu der in den Ansprüchen 6 oder 7 oder 8 dargestellten Form.
- Hochseetüchtiges Schiff nach den Ansprüchen 1 bis 5 und einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzung der Wellenenergie gut mit weiteren erneuerbaren Energiequellen, die auf dem Meer zur Verfügung stehen und die auch während der Liegezeiten speicherbare Energie liefern, kombiniert werden kann, und es dadurch möglich wird, von fossilen Treibstoffen (Öl, Benzin) unabhängig zu werden; insbesondere bietet sich an: a) Die Nutzung der Windenergie durch ein Windrad, wobei die breite und flache Form des Schiffskörpers und die dadurch bedingte geringe Neigung zum Kentern (im Vergleich zu konventionellen einrumpfigen Schiffskonstruktionen mit gleicher Wasserverdrängung) größere Windräder ermöglicht; b) die gleiche breite und flache Form des Schiffskörpers mit relativ großen waagrechten oder nahezu waagrechten Dach- und Deckflächen bietet besonders viel Platz für Solarzellen und Sonnenkollektoren.
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Publications (1)
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