[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umwandeln der in Wasser enthaltenen
kinetischen und/oder potentiellen Energie in elektrische Energie.
[0002] Es ist seit langer Zeit bekannt, die im Wasser enthaltene Energie in elektrische
Energie umzuwandeln. Bei Pumpspeicherkraftwerken wird die potentielle Energie des
Wassers in elektrische Energie umgewandelt. Bei Gezeitenkraftwerken und bei Flusskraftwerken
wird im Wesentlichen die kinetische Energie des strömenden Wassers in elektrische
Energie umgewandelt. Gezeitenkraftwerke sind beispielsweise in der
DE 21 2016 000 055 U1 und Flusskraftwerke in der
AT 513 995 A1 offenbart.
[0003] Während Pumpspeicherkraftwerke üblicherweise nur in bergigen Regionen und Gezeitenkraftwerke
nur in Küstennähe installiert werden können, weisen Flusskraftwerke den Vorteil auf,
dass sie zumindest prinzipiell in oder auf jedem Fluss errichtet werden können. Dieser
Vorteil macht sie insbesondere für eine dezentrale Versorgung mit elektrischer Energie
interessant. Ein gewisser Nachteil beispielsweise bei dem in der
AT 513 995 A1 offenbarten Flusskraftwerke ist, dass ein Stauwerk vorgesehen werden muss, um das
Wasser mit einer ausreichend großen Strömungsgeschwindigkeit zur Wasserturbine zu
führen. Die Errichtung eines Stauwerks erfordert einen nicht unerheblichen Aufwand
und kann von einem mitunter langwierigen behördlichen Genehmigungsverfahren abhängig
sein. Die Errichtung eines Stauwerks könnte aufgrund des vergleichsweise starken Eingriffs
in die Natur abgelehnt werden. Aufgrund der Notwendigkeit, ein Stauwerk vorsehen zu
müssen, ist es relativ aufwendig, das einmal installierte Flusskraftwerk an einen
anderen Ort zu verlegen, sofern dies beispielsweise aufgrund von sich ändernden Strömungsverhältnissen
oder wegen anderen Kriterien für sinnvoll erachtet wird.
[0005] Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung
zum Umwandeln der in Wasser enthaltenen kinetischen und/oder potentiellen Energie
in elektrische Energie zu schaffen, mit welcher es mit einfachen und kostengünstigen
Mitteln möglich ist, eine Abhilfe für die oben genannten Nachteile zu schaffen und
welche bei geringem Eingriff in die Natur vergleichsweise einfach installiert, gewartet
und verlegt werden kann.
[0006] Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0007] Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umwandeln der in
Wasser enthaltenen kinetischen und/oder potentiellen Energie in elektrische Energie,
umfassend
- eine Auftriebseinrichtung zum Positionieren der Vorrichtung relativ zur Wasseroberfläche,
- eine Verankerung, mit der die sich auf dem Wasser befindliche Vorrichtung fixiert
werden kann,
- eine Umwandlungseinrichtung, mit welcher die im Wasser enthaltene kinetische und/oder
potentielle Energie in mechanische Energie umgewandelt werden kann, wobei
- die Umwandlungseinrichtung eine um eine Drehachse drehbar auf der Auftriebseinrichtung
gelagerte Welle aufweist und
- zumindest einen mit der Umwandlungseinrichtung zusammenwirkenden Generator, mit welchem
die von der Umwandlungseinrichtung bereitgestellte mechanische Energie in elektrische
Energie gewandelt werden kann, wobei
- die Vorrichtung einen Eintauchabschnitt aufweist,
- die Umwandlungseinrichtung derart in Bezug auf den Eintauchabschnitt angeordnet ist,
dass die Umwandlungseinrichtung zum Zusammenwirken mit dem Wasser den Eintauchabschnitt
zumindest teilweise durchdringt und zumindest teilweise in das Wasser eintaucht und
- die Welle vertikal beabstandet vom Generator auf der Auftriebseinrichtung angeordnet
ist.
[0008] Die Umwandlungseinrichtung kann beispielsweise eine Turbine umfassen, welche von
der Auftriebseinrichtung getragen wird. Die Verankerung kann mit der Auftriebseinrichtung
zusammenwirken, wobei die Auftriebseinrichtung den Eintauchabschnitt definieren kann.
[0009] Vorschlagsgemäß kann die gesamte Vorrichtung nach Art eines Floßes oder Stegs mit
einem vergleichsweise geringen Aufwand auf der Wasseroberfläche bewegt werden, so
dass sie mit relativ geringem Aufwand an den gewünschten Ort transportiert und dort
installiert werden kann. Insbesondere kommt die Vorrichtung ohne ein Stauwerk aus,
so dass sie ohne nennenswerte Baumaßnahmen nach der vollständigen Installation in
Betrieb gehen kann. Für den Fall, dass die Vorrichtung nach der Installation an einen
anderen Ort transportiert werden soll, kann dies ebenfalls mit einem relativ geringen
Aufwand vollzogen werden. Die Verankerung kann so aufgebaut sein, dass sich die Vorrichtung
schnell mit ihr befestigen und wieder von ihr lösen lässt, beispielsweise mittels
Haken- und Ösenverbindungen.
[0010] Aufgrund dieser großen Flexibilität eignet sich die Vorrichtung beispielsweise für
die Bereitstellung von elektrischer Energie, die für Bauprojekte benötigt wird, welche
in der Nähe eines Flusses durchgeführt werden. Wenn das betreffende Bauprojekt abgeschlossen
ist, kann die Vorrichtung an einen Ort verlegt werden, in dessen Nähe ein anderes
Bauprojekt durchgeführt wird. Hierdurch lässt sich die Versorgung mit elektrischer
Energie auch an Orten sicherstellen, an denen kein oder kein ausreichend dimensionierte
Stromnetz vorhanden ist. Dies kann insbesondere in entlegenen, ländlichen Gebieten
der Fall sein. Eine weitere Anwendung kann in Katastrophengebieten sein, wo die Infrastruktur
beispielsweise infolge von Überschwemmungen oder Erdbeben gestört ist und daher keine
ausreichende Versorgung mit elektrischer Energie vorhanden ist.
[0011] Die Umwandlungseinrichtung stellt die mechanische Energie in Form von Rotationsenergie
bereit, welche an der Welle anliegt. Alternativ könnte die mechanische Energie auch
in Form einer translatorischen Bewegung bereitgestellt werden, beispielsweise mittels
eines sich hin- und her bewegenden Kolbens. Diese translatorische Bewegung muss dann
aber noch in eine rotatorische Bewegung umgewandelt werden, um den Generator betreiben
zu können. Jedenfalls ist der Generator vertikal beabstandet und insbesondere vertikal
oberhalb der Welle angeordnet, wodurch eine gute Zugänglichkeit des Generators bereitgestellt
wird. Hierdurch werden die Montage und die Demontage der Vorrichtung und Wartungsarbeiten
oder gar der Austausch des Generators insbesondere mittels eines Krans vereinfacht.
Zudem kann ein modulares System bereitgestellt werden, in welchem verschieden dimensionierte
Generatoren mit der im Übrigen gleich aufgebauten Vorrichtung verwendet werden können.
Auch wenn zwischen der Welle und dem Generator Getriebe angeordnet werden können,
kann es beispielsweise bei Gewässern mit geringer Strömungsgeschwindigkeit und/oder
geringem Volumenstrom sinnvoll sein, anders dimensionierte Generatoren einzusetzen
als bei Gewässern mit höherer Strömungsgeschwindigkeit und/oder hohem Volumenstrom.
Hierdurch kann die im Wasser enthaltene kinetische und/oder potentielle Energie optimiert
in elektrische Energie umgewandelt werden.
[0012] Zur vertikal beabstandeten Anordnung des Generators von der Welle kann die Vorrichtung
Aufbauten aufweisen, welche verschiedene Ebenen bereitstellen.
[0013] Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform kann die Auftriebseinrichtung einen ersten
Auftriebskörper und einen zweiten Auftriebskörper aufweisen, welche mittels einer
Rahmenstruktur miteinander verbunden sind, wobei der erste Auftriebskörper und der
zweite Auftriebskörper den Eintauchabschnitt zumindest teilweise begrenzen. Gemäß
dieser Ausführungsform kommt die Vorrichtung mit zwei Auftriebskörpern aus, welche
mit einer Rahmenstruktur miteinander verbunden sind. Die Rahmenstruktur kann fachwerkartig
ausgebildet sein und im Wesentlichen horizontal und vertikal verlaufende Streben und
Träger umfassen. Die Rahmenstruktur ermöglicht es, die beiden Auftriebskörper schnell
und einfach miteinander zu verbinden und wieder voneinander zu trennen. Auch die Rahmenstruktur
selbst kann relativ schnell montiert und demontiert werden, beispielsweise dadurch,
dass die Träger und Streben lösbar miteinander verbunden werden. An der Rahmenstruktur
können weitere Komponenten der Vorrichtung wie die Umwandlungseinrichtung befestigt
und/oder gelagert werden.
[0014] Der Eintauchabschnitt, der von der Umwandlungseinrichtung zumindest teilweise durchdrungen
wird, wird von den beiden Auftriebskörper begrenzt. Die Umwandlungseinrichtung kann
dabei so ausgestaltet sein, dass sie nicht über die beiden Auftriebskörper hervorragt.
Hierdurch wird die Wahrscheinlichkeit, dass die Umwandlungseinrichtung beispielsweise
von vorbeifahrenden Schiffen berührt und beschädigt wird, gering gehalten.
[0015] In einer weitergebildeten Ausführungsform können
- der erste Auftriebskörper und der zweite Auftriebskörper eine längliche Form aufweisen,
- der erste Auftriebskörper eine erste Längsachse und der zweite Auftriebskörper eine
zweite Längsachse definieren, und
- die erste Längsachse und die zweite Längsachse parallel zueinander und im Wesentlichen
parallel zur Hauptfließrichtung des Wassers verlaufen.
[0016] In dieser Ausführungsform setzen die beiden Auftriebskörper der Strömung des Wassers
nur einen geringen Widerstand entgegen, wodurch eine Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit
reduziert wird. Infolgedessen kann die im Wasser enthaltene kinetische Energie weitgehend
verlustfrei von der Umwandlungseinrichtung in mechanische Energie umgewandelt werden.
An den Auftriebskörpern können trichterförmig angeordnete Leitbleche angeordnet sein,
welche das zwischen den beiden Auftriebskörpern hindurchfließende Wasser beschleunigen
und zur Umwandlungseinrichtung leiten.
[0017] Bei einer weitergebildeten Ausführungsform kann die Umwandlungseinrichtung ein Wasserrad
aufweisen, welches in das Wasser eintaucht, wobei das Wasserrad um eine Drehachse
drehbar auf der Rahmenstruktur gelagert ist und die Drehachse senkrecht zur ersten
Längsachse und der zweiten Längsachse verläuft.
[0018] Wie erwähnt, kann die Umwandlungseinrichtung eine Turbine, insbesondere eine Wasserturbine,
umfassen. Die für Flusskraftwerke üblicherweise eingesetzten Wasserturbinen sind jedoch
in ein Kanalsystem integriert, so dass sie sich für die vorliegende Vorrichtung unter
anderem aufgrund des Platzbedarfs und des Gewichts nur bedingt eignen. Ein Wasserrad
hingegen wirkt direkt mit dem strömenden Wasser zusammen, ohne dass das Wasser durch
ein Kanalsystem geführt werden müsste. Infolgedessen wird der Aufbau der vorliegenden
Vorrichtung einfach gehalten. Zudem lässt sich das Wasserrad beispielsweise zum Verlegen
der Vorrichtung im Vergleich zu einer Wasserturbine deutlich schneller und einfacher
von der Vorrichtung entfernen. Zudem stellen das Kanalsystem und die darin angeordnete
Wasserturbine eine Gefahr für Fische dar. Das Wasserrad hingegen taucht nur in geringem
Umfang in das Wasser ein, so dass vom Wasserrad keine nennenswerte Gefahr für Fische
ausgeht.
[0019] Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Wasserrad
- einen ersten Achsabschnitt und/oder einen zweiten Achsabschnitt aufweisen und
- mit dem ersten Achsabschnitt mit einem ersten Generator und/oder mit dem zweiten Achsabschnitt
mit einem zweiten Generator zusammenwirken.
[0020] Bei dieser Ausführungsform kann je ein Generator am jeweiligen Ende des Wasserrades
montiert werden. Die Verwendung von zwei Generatoren anstelle von einem Generator
hat unter anderem den Vorteil, dass das Gewicht der beiden Generatoren gleichmäßiger
über die Vorrichtung verteilt werden kann, wodurch die Vorrichtung gleichmäßiger belastet
wird. Zudem können kleinere und folglich leichtere Generatoren verwendet werden, welche
sich einfacher transportieren und montieren lassen, als es bei einem größeren Generator
der Fall ist.
[0021] Eine weitergebildete Ausführungsform kann sich dadurch auszeichnen, dass der erste
Generator im Bereich des ersten Auftriebskörpers und der zweite Generator im Bereich
des zweiten Auftriebskörpers angeordnet ist. In dieser Ausführungsform kann das Gewicht
der betreffenden Generatoren mehr oder weniger direkt in die jeweiligen Auftriebskörper
eingeleitet werden, ohne dass hierbei größere Drehmomente entstehen. Auch hiermit
wird ein Beitrag zur gleichmäßigeren Belastung der Vorrichtung geleistet, so dass
die Rahmenstruktur entsprechend einfach ausgebildet werden kann.
[0022] Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform können der erste Achsabschnitt mittels
eines ersten Getriebes mit dem ersten Generator und/oder der zweite Achsabschnitt
mittels eines zweiten Getriebes mit dem zweiten Generator zusammenwirken. Es ist durchaus
möglich, den ersten Generator direkt mit dem ersten Achsabschnitt und den zweiten
Generator direkt mit dem zweiten Achsabschnitt des Wasserrades zu verbinden. Da aber
die von den jeweiligen Generatoren erzeugte elektrische Energie üblicherweise von
der Umfangsgeschwindigkeit des Rotors relativ zum Stator des Generators abhängt und
die Drehzahl des Wasserrades vergleichsweise gering ist, müssen die Durchmesser des
Rotors und des Stators entsprechend groß sein, um eine ausreichend große Umfangsgeschwindigkeit
bereitstellen zu können. Wenn jedoch Getriebe verwendet werden, können aufgrund der
Übersetzungen oder Untersetzungen die notwendigen Umfangsgeschwindigkeiten auch bei
kleineren Durchmessern des Rotors und des Stators erreicht werden. Die Generatoren
können entsprechend klein und leicht gehalten werden, wodurch sich ihr Transport und
ihre Montage vereinfachen.
[0023] Bei einer weiteren Ausführungsform kann es sich anbieten, dass eine erste Nabe des
ersten Generators beabstandet vom ersten Achsabschnitt und/oder eine zweite Nabe des
zweiten Generators beabstandet vom zweiten Achsabschnitt angeordnet sind. Aufgrund
der beabstandeten Anordnung kann der Raum zwischen den Achsabschnitten und den Naben
beispielsweise für die Getriebe verwendet werden. Die Getriebe können in diesem Fall
als ein Stirnradgetriebe, Kettengetriebe oder ein Riemengetriebe ausgebildet sein.
Es bietet sich dabei an, die Naben vertikal beabstandet von den Achsabschnitten anzuordnen.
Insbesondere können die Generatoren vertikal gesehen oberhalb der Drehachse des Wasserrads
angeordnet werden, was deren Zugänglichkeit insbesondere für Wartungszwecke verbessert.
[0024] Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform können
- der erste Auftriebskörper ein erstes Volumen und der zweite Auftriebskörper ein zweites
Volumen umschließen, wobei das erste Volumen und das zweite Volumen in einem Volumenverhältnis
zueinander stehen, und
- der erste Generator eine erste Masse und der zweite Generator eine zweite Masse aufweisen
und die erste Masse und die zweite Masse in eine Massenverhältnis zueinander stehen,
wobei
- das Volumenverhältnis dem Massenverhältnis entspricht oder nahezu entspricht.
[0025] Aufgrund der Tatsache, dass bei dieser Ausführungsform das Volumenverhältnis vom
Betrag her zumindest annähernd dem Massenverhältnis entspricht, tauchen der erste
Auftriebskörper und der zweite Auftriebskörper in etwa gleich weit in das Wasser ein,
wodurch eine Schieflage der Vorrichtung und hierdurch verursachte Drehmomente weitgehend
vermieden werden. Hierdurch wird ein Beitrag zur Stabilität der Vorrichtung geleistet.
[0026] In einer weitergebildeten Ausführungsform kann die Verankerung Ausgleichselemente
aufweisen, mit welchen ein sich ändernder Wasserstand ausgeglichen werden kann. Insbesondere
in Abhängigkeit von der Jahreszeit und den Witterungsverhältnissen ändert sich der
Wasserstand von Flüssen teilweise erheblich. Diesem Umstand wird mit den Ausgleichsmitteln
Rechnung getragen, so dass eine sichere Verankerung unabhängig vom momentan vorliegenden
Wasserstand ermöglicht werden kann. Die Ausgleichselemente können beispielsweise Federn
oder Kolben-Zylindereinheiten umfassen.
[0027] Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Verankerung in den Grund oder in
das Ufer eingerammte Pfähle. Unter Verwendung von Pfählen kann die Vorrichtung auf
sichere Weise verankert werden. Die Pfähle können sowohl in den vom Wasser bedeckten
Grund des Gewässers als auch am direkt zugänglichen Ufer platziert werden. Üblicherweise
ist es einfacher, die Pfähle am Ufer zu platzieren, allerdings kann dies nicht immer
umsetzbar sein, beispielsweise bei Steilufern oder wenn am Ufer hierzu nicht genügend
Platz vorhanden ist, etwa aufgrund einer angrenzenden Straße oder Bahnlinie.
[0028] Eine fortentwickelte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Verankerung
eine zwischen der Auftriebsvorrichtung und den Pfählen eine Stützstruktur umfasst.
In diesem Fall können zumindest einige der Pfähle am Ufer platziert werden, wo die
Zugänglichkeit besser ist als bei einer Anordnung im Gewässer, wobei eine solche Anordnung
nicht ausgeschlossen ist. Auch die Fertigung von Fundamenten für die Pfähle ist am
Ufer einfacher als am Grund des Gewässers.
[0029] Um die Vorrichtung sicher befestigen zu können, müssen die auf die Vorrichtung wirkenden
Kräfte und Momente, die insbesondere im Betrieb der Vorrichtung auftreten, zuverlässig
auf die Pfähle übertragen werden. Je nach Ausführung müssen die Kräfte und Momente
über eine längere Strecke übertragen werden, wozu sich eine Stützstruktur, die Stäbe,
Streben und Balken umfassen kann, bestens eignet. Die Stützstruktur erhöht die Flexibilität
der Platzierung der Pfähle.
[0030] Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform weist die Stützstruktur einen ersten
Stützabschnitt und einen zweiten Stützabschnitt, wobei der erste Stützabschnitt und
der zweite Stützabschnitt relativ zueinander verschiebbar gelagert sind. Wie bereits
erwähnt, ändert sich der Wasserstand des Gewässers üblicherweise insbesondere in Abhängigkeit
von der Jahreszeit und der Witterungsverhältnisse. Insbesondere bei stark sinkenden
Wasserständen, beispielsweise infolge einer längeren Trockenperiode im Sommer, können
größere Flächen des Gewässers trocken fallen. Dann bestünde die Gefahr, dass die Umwandlungseinrichtung
nicht mehr mit dem Wasser zusammenwirken und somit keine elektrische Energie bereitstellen
kann. Um dieser Situation vorbeugen zu können, wird die Vorrichtung ausschließlich
mit am Ufer angeordneten Pfählen verankert. Bei sich ändernden Wasserständen können
der erste Stützabschnitt und der zweite Stützabschnitt so zueinander verschoben werden,
dass die Vorrichtung weiter entfernt von den Pfählen angeordnet werden kann. Folglich
kann die Vorrichtung weiter zur Mitte des Gewässers hin verschoben werden, wo üblicherweise
noch genügend Wasser fließt. Die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung kann hierdurch
zumindest in bestimmten Grenzen auch bei niedrigeren Wasserständen gewährleistet werden.
[0031] Bei einer weitergebildeten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung Abstandhalter
zum Abhalten von im oder auf dem Wasser befindlichen Gegenständen aufweist. Die Abstandhalter
können nach Art einer Prallwand ausgestaltet sein. Schiffe oder Boote, die sich der
Vorrichtung nähern, werden von den Abstandhaltern auf Abstand von der Vorrichtung
gehalten, so dass die Schiffe die Vorrichtung nicht beschädigen. Umgekehrt werden
die Schiffe beim Berühren der Abstandhalter nicht beschädigt, da diese Dämpfungselemente
aufweisen können, um die Berührung abzufedern. Dasselbe gilt sinngemäß auch für Gegenstände
wie Baumstämme oder anderes Treibgut, welche bzw. welches die Vorrichtung beschädigen
könnte.
[0032] Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
- Figur 1A
- eine prinzipielle Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
- Figur 1B
- eine prinzipielle Seiten-Teilschnittdarstellung entlang der in Figur 1A definierten
Schnittebene A-A, und
- Figur 2
- eine prinzipielle Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
[0033] Figur 1A zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
1101 zum Umwandeln der in Wasser enthaltenen kinetischen und/oder potentiellen Energie
in elektrische Energie anhand einer prinzipiellen Draufsicht und Figur 1B anhand einer
prinzipiellen Seiten-Teilschnittdarstellung entlang der in Figur 1A definierten Schnittebene
A-A. Die folgenden Ausführungen beziehen sich, sofern nicht anders beschrieben, sowohl
auf Figur 1A als auch auf Figur 1B.
[0034] Das in Figur 1A und 1B dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
1101 weist eine Auftriebseinrichtung 1110 auf, mit welcher die Vorrichtung 1101 auf
einem Gewässer, beispielsweise auf einem Fluss oder einem Strom, schwimmend gelagert
werden kann. Die Auftriebseinrichtung 1110 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel
einen ersten Auftriebskörper 11 und einen zweiten Auftriebskörper 13, welche mittels
einer Rahmenstruktur 15 miteinander verbunden sind. Sowohl der erste Auftriebskörper
11 als auch der zweite Auftriebskörper 13 weisen eine längliche Form auf, beispielsweise
eine rohrartige Form. Der erste Auftriebskörper 11 definiert eine erste Längsachse
12 und der zweite Auftriebskörper 13 definiert eine zweite Längsachse 14, wobei der
erste Auftriebskörper 11 und der zweite Auftriebskörper 13 derart mit der Rahmenstruktur
15 verbunden sind, dass die erste Längsachse 12 parallel zur zweiten Längsachse 14
verläuft.
[0035] Der erste Auftriebskörper 11 zeigt zum Ufer U des Gewässers hin. Auf der Rahmenstruktur
15 basieren Aufbauten 1130. Die Rahmenstruktur 15 definiert eine nullte Ebene 30,31
auf welcher beispielsweise eine nicht dargestellte fernsteuerbare Zugbrücke und/oder
ebenfalls nicht dargestellte Aufnahmen für Bedien- und Arbeitsbühnen angeordnet sein
können. Darüber hinaus können sowohl an der Rahmenstruktur 15 als auch an den beiden
Auftriebskörpern 11, 13 nicht gezeigte begehbare Gitterelemente oder dergleichen befestigt
sein, mit welchen zusammen mit der Zugbrücke der Zugang der Vorrichtung 1101 ermöglicht
wird. Aufgrund der Fernsteuerbarkeit kann aber der unberechtigte Zugang zur Vorrichtung
1101 verhindert werden.
[0036] Die Vorrichtung 1101 umfasst weiterhin eine Verankerung 1120, mit welcher die Vorrichtung
1101 in ihrer Position fixiert werden kann, wenn sie sich auf dem Gewässer befindet.
Die Verankerung 1120 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Pfähle 20,
welche in den Grund G des Gewässers hinein gerammt sind. Weiterhin umfasst die Verankerung
1120 in diesem Fall zwei Ausgleichselemente 21, welche jeweils einen der beiden Pfähle
20 nach Art einer Schelle umgreifen. Die Ausgleichselemente 21 sind im dargestellten
Ausführungsbeispiel mit dem ersten Auftriebskörper 11 verbunden, so dass die Vorrichtung
1101 von den Pfählen 20 positioniert wird. Zwischen den Ausgleichselemente 21 und
den Pfählen 20 verbleibt ein hier nicht sichtbarer Ringspalt, so dass sich die Ausgleichselemente
21 entlang der Pfähle 20 bewegen können. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Verankerung
1120 auch bei einem sich ändernden Wasserstand ihrer Funktion nachkommen kann, ohne
dass die Rahmenstruktur 15 in nennenswertem Umfang auf Biegung belastet wird.
[0037] Wie insbesondere aus der Figur 1A hervorgeht, weisen die Pfähle 20 einen kreisrunden
Querschnitt auf. Die Pfähle können aber auch einen H-förmigen Querschnitt aufweisen,
in welchen die Ausgleichselemente 21 beispielsweise mit Rollen geführt werden können.
[0038] Der erste Auftriebskörper 11 und der zweite Auftriebskörper 13 begrenzen seitlich
einen Eintauchabschnitt 16, durch welchen ein Zugang zum Wasser bereitgestellt wird.
[0039] Zudem ist die Vorrichtung 1101 mit einer Umwandlungseinrichtung 44 versehen, mit
welcher die im Wasser enthaltene kinetische und/oder potentielle Energie in mechanische
Energie umgewandelt werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die
Umwandlungseinrichtung 44 ein Wasserrad 1140, welches derart an der Rahmenstruktur
15 befestigt ist, dass es durch den Eintauchabschnitt 16 in das Wasser eintaucht und
folglich mit dem Wasser zusammenwirken kann. Hierzu ist das Wasserrad 1140 mittels
einer Welle 47 um eine Drehachse 41 drehbar an oder auf der Rahmenstruktur 15 gelagert,
wobei die Drehachse 41 senkrecht zur ersten Längsachse 12 und zur zweiten Längsachse
14 verläuft. In den Figuren 1A und 1B ist die Hauptfließrichtung des Wassers mit den
Pfeilen P gekennzeichnet. Es soll aber an dieser Stelle darauf hingewiesen werden,
dass die Vorrichtung 1101 ohne konstruktive Änderungen auch dann betrieben werden
kann, wenn das Wasser entgegen der eingezeichneten Hauptfließrichtung strömt. Insbesondere
aus der Figur 1A ist erkennbar, dass die erste Längsachse 12 und die zweite Längsachse
14 in etwa parallel zur Hauptfließrichtung des Wassers verlaufen. während die Drehachse
41 in etwa senkrecht zur Hauptfließrichtung verläuft.
[0040] Das Wasserrad 1140 weist einen ersten Achsabschnitt 42 und einen zweiten Achsabschnitt
43 auf, mit welchem das Wasserrad 1140 an der Rahmenstruktur 15 drehbar gelagert ist.
Der erste Achsabschnitt 42 und der zweite Achsabschnitt 43 werden von der bereits
erwähnten Welle 47 gebildet. Darüber hinaus wirkt ein erstes Getriebe, welches ein
erstes Wasserrad-Getriebeteil 45 und ein erstes Generator-Getriebeteil 52 umfasst,
mit dem ersten Achsabschnitt 42 und ein zweites Getriebe, welches ein zweites Wasserrad-Getriebeteil
46 und ein zweites Generator-Getriebeteil 54 umfasst, mit dem zweiten Achsabschnitt
43 zusammen .
[0041] Die Vorrichtung 1101 ist ferner mit Generatoren 1150 versehen, wobei im dargestellten
Ausführungsbeispiel ein erster Generator 51 und ein zweiter Generator 53 vorgesehen
sind, mit denen die vom Wasserrad 1140 bereitgestellte mechanische Energie, hier Rotationsenergie,
in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Dabei weist der erste Generator 51
eine erste Nabe 56 und der zweite Generator 53 eine zweite Nabe 57 auf. Die erste
Nabe 56 wirkt dabei mit dem bereits erwähnten ersten Getriebe 45, 52 und die zweite
Nabe 57 mit dem bereits erwähnten zweiten Getriebe 46, 54 zusammen.
[0042] Wie aus der Figur 1B zu erkennen ist, ist das Wasserrad 1140 auf einer ersten Ebene
32,33 gelagert und der erste Generator 51 sowie der zweite Generator 53 auf einer
oberhalb der ersten Ebene 32,33 angeordneten zweiten Ebene 34,35 platziert. Infolgedessen
ist die erste Nabe 56 vertikal versetzt und oberhalb des ersten Achsabschnitt 42 und
die zweite Nabe 57 vertikal versetzt und oberhalb des zweiten Achsabschnitt 43 angeordnet.
Das erste Getriebe 45, 52 und das zweite Getriebe 46, 54 sind jeweils als ein Riemengetriebe
ausgebildet, so dass der Abstand zwischen dem ersten Achsabschnitt 42 und der ersten
Nabe 56 sowie zwischen dem zweiten Achsabschnitt 43 und der zweiten Nabe 57 ausgeglichen
werden können. Es soll an dieser Stelle aber erwähnt werden, dass auch andere Getriebearten
wie ein Stirnradgetriebe oder dergleichen eingesetzt werden können. Um den Zugang
zur ersten Ebene 32,33 und zur zweiten Ebene 34,35 zu ermöglichen, können hier nicht
dargestellte Treppen vorgesehen sein. Sowohl auf der ersten Ebene 32,33 als auch auf
der zweiten Ebene 34,35 können nicht dargestellte Bedien- und Arbeitsbühnen vorgesehen
sein. Die Generatoren 51, 53 können in einer hier nicht gezeigten Umhausung angeordnet
sein, was aber insbesondere hinsichtlich einer Gewichtseinsparung nicht notwendig
ist.
[0043] Bezugnehmend auf die Figur 1A ist erkennbar, dass der erste Generator 51 im Bereich
des ersten Auftriebskörpers 11 angeordnet ist. In diesem Fall ist der erste Generator
51 oberhalb des ersten Auftriebskörpers 11 angeordnet. Entsprechend ist der zweite
Generator 53 im Bereich des zweiten Auftriebskörpers 13 und oberhalb desselben angeordnet.
Der erste Auftriebskörper 11 umschließt ein erstes Volumen V
1 und der zweite Auftriebskörper 13 ein zweites Volumen V
2, wobei das erste Volumen V
1 und das zweite Volumen V
2 in einem Volumenverhältnis v zueinander stehen, welches wie folgt definiert ist:
![](https://data.epo.org/publication-server/image?imagePath=2023/50/DOC/EPNWA1/EP23177481NWA1/imgb0001)
[0044] Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt das Volumenverhältnis 2. Wie erwähnt,
sind der erste Auftriebskörper 11 und der zweite Auftriebskörper 13 rohrförmig ausgebildet
und weisen denselben Durchmesser auf. Infolgedessen ist der erste Auftriebskörper
11 doppelt so lang wie der zweite Auftriebskörper 13. Wie aus der Figur 1A hervorgeht,
ist der zweite Auftriebskörper 13 zentriert zum ersten Auftriebskörper 11 angeordnet.
Der erste Auftriebskörper 11 und der zweite Auftriebskörper 13 sind bezogen auf die
Hauptfließrichtung des Wassers mit einem vorderen Träger 17 und einem hinteren Träger
18 befestigt, welche Teil der Rahmenstruktur 15 sind. Aufgrund der oben beschriebenen
Tatsache, dass der erste Auftriebskörper 11 doppelt so lang ist wie der zweite Auftriebskörper
13, ergibt sich die Möglichkeit, den vorderen Träger 17 und den hinteren Träger 18
so anzuordnen, dass sie jeweils einen Winkel α von 45° mit der ersten Längsachse 12
und der zweiten Längsachse 14 einschließen, was aus statischen Gründen vorteilhaft
ist. Am vorderen Träger 17 und am hinteren Träger 18 können hier nicht dargestellte
Schutzbleche oder Gitter angebracht sein, welche nur wenig in das Wasser eintauchen.
Die Schutzbleche oder Gitter verhindern, dass Treibholz oder andere, auf der Wasseroberfläche
schwimmende Gegenstände in das Wasserrad 30 gelangen und dort Beschädigungen hervorrufen
können.
[0045] Der erste Generator 51 weist eine erste Masse m
1 und der zweite Generator 53 eine zweite Masse m
2 auf, wobei die erste Masse und die zweite Masse in einem Massenverhältnis m zueinander
stehen, welches wie folgt definiert ist:
![](https://data.epo.org/publication-server/image?imagePath=2023/50/DOC/EPNWA1/EP23177481NWA1/imgb0002)
[0046] Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Massenverhältnis m = 2 und folglich
genau so groß wie das Volumenverhältnis v. Aus Figur 1A ist erkennbar, dass der zweite
Generator 53 kleiner baut und daher leichter ist als der erste Generator 51. Hieraus
ergibt sich eine gleichmäßige Belastung der Rahmenstruktur 15, was ebenfalls aus statischen
Gründen vorteilhaft ist. Weiterhin kann hierdurch gewährleistet werden, dass der erste
Auftriebskörper 11 und der zweite Auftriebskörper 13 in etwa gleich weit in das Wasser
eintauchen. Infolgedessen verlaufen die erste Ebene 32,33 und die zweite Ebene 34,35
in etwa horizontal.
[0047] Aus der Figur 1B ist ebenfalls erkennbar, dass die Vorrichtung 1101 eine Beleuchtungseinrichtung
1160 aufweist, welche eine erste Laterne 61 und eine zweite Laterne 62 umfasst. An
der ersten Laterne 61 und der zweiten Laterne 62 können jeweils nicht dargestellte
Nistplätze für Vögel eingerichtet werden.
[0048] Die Vorrichtung 1101 wird auf folgende Weise betrieben: Aufgrund der Tatsache, dass
das Wasserrad 1140 in das fließende Wasser eintaucht, wird das Wasserrad 1140 in Drehung
versetzt. Diese Drehung wird mittels des ersten Getriebes 45, 52 und des zweiten Getriebes
46, 54 an den ersten Generator 51 bzw. den zweiten Generator 53 übertragen, der wiederum
die Drehbewegung in elektrische Energie umgewandelt. Die hierdurch bereitgestellte
elektrische Energie kann über hier nicht dargestellte Leitungen in das am Standort
der Vorrichtung 1101 vorhandene Stromnetz eingespeist oder zur Bereitstellung von
elektrischer Energie verwendet werden, welche beispielsweise für ein in der Nähe der
Vorrichtung 1101 durchgeführtes Bauprojekt benötigt wird.
[0049] Die Vorrichtung 1101 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass sie vergleichsweise
einfach montiert und verlegt werden kann. Insbesondere aufgrund der Tatsache, dass
der erste Generator 51 und der zweite Generator 53 auf der zweiten Ebene 34,35 und
daher oberhalb der Drehachse 41 des Wasserrads 1140 angeordnet sind, sind der erste
Generator 51 und der zweite Generator 53 gut zugänglich. Infolgedessen können diese
beispielsweise mittels eines Krans montiert und demontiert werden. Die Demontage kann
beispielsweise zu Wartungszwecken oder vor dem Transport erfolgen. Auch das Wasserrad
1140 ist gut zugänglich und kann ebenfalls zu Wartungszwecken oder vor einem Transport
mittels eines Krans entfernt werden. Die Vorrichtung 1101 kann ohne den ersten Generator
51, ohne den zweiten Generator 53 und ohne das Wasserrad 1140 mit vergleichsweise
geringem Aufwand verlegt werden, beispielsweise dadurch, dass die Vorrichtung 1101
mit einem Schiff zum gewünschten Ort geschleppt wird. Die Verankerung 1120 ist dabei
so ausgestaltet, dass sie sich schnell von der Rahmenstruktur 15 lösen und sich mit
dieser wieder verbinden lässt.
[0050] Erwähnenswert ist ferner, dass das Wasserrad 1140 nur zu einem geringen Teil in das
Wasser eintaucht. Infolgedessen hält sich der Einfluss, den das Wasserrad 1140 beispielsweise
auf Fische in der Umgebung der Vorrichtung 1101 ausübt, in akzeptablen Grenzen.
[0051] An dieser Stelle soll ferner angemerkt werden, dass eine Vielzahl von Vorrichtungen
1101 hintereinander entlang des Ufers U und/oder nebeneinander angeordnet werden können.
Eine Anordnung beispielsweise von zwei Vorrichtungen 1101 nebeneinander bietet sich
dann an, wenn der Fluss nicht schiffbar ist. In diesem Fall könnten sich die Vorrichtungen
über die gesamte Breite des Flusses erstrecken. Da der Tiefgang der Vorrichtung 1101
sehr gering ist und je nach Auslegung 1 m nicht übersteigt, bietet sich eine ufernahe
Anordnung an. Es ist denkbar, eine Sammelleitung entlang des Ufers U zu verlegen,
in welche eine Vielzahl entlang des Ufers U angeordnete Vorrichtungen 1101 die von
ihnen bereitgestellte elektrische Energie einspeisen. Ortschaften in Ufernähe können
so mit elektrischer Energie versorgt werden.
[0052] Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
1102 zum Umwandeln der in Wasser enthaltenen kinetischen und/oder potentiellen Energie
in elektrische Energie anhand einer prinzipiellen Draufsicht. Der wesentliche Aufbau
der Vorrichtung 1102 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht dabei dem Aufbau
der Vorrichtung 1101 nach dem ersten Ausführungsbeispiel, weshalb im Folgenden nur
auf die wesentlichen Unterschiede eingegangen wird.
[0053] Ein wesentlicher Unterschied ist, dass die Pfähle 20 der Verankerung 1120 nicht in
den Grund des Gewässers eingerammt sind, sondern am Ufer U platziert und dort in den
Boden eingerammt sind, wobei erstere Möglichkeit nicht ausgeschlossen ist. Im dargestellten
zweiten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1102 sind zwei Pfähle 20 in den Boden
des Ufers U eingelassen und mit einem ersten Querträger 22 verbunden. Am ersten Querträger
22 ist eine Stützstruktur 23 mit den bereits erwähnten Ausgleichselementen 21 befestigt,
wobei die Stützstruktur 23 Streben, Stäbe, Balken und dergleichen umfassen kann. Die
Ausgleichselemente 21 stellen in diesem Fall eine um die Längsachse L1 des ersten
Querträgers 22 drehbare Verbindung zwischen dem ersten Querträger 22 und der Stützstruktur
23 bereit.
[0054] Ferner ist die Stützstruktur 23 mit einem zweiten Querträger 24 verbunden, der ebenfalls
mit Ausgleichselementen 21 an der Auftriebseinrichtung 1110 befestigt ist. Auch hier
stellen die Ausgleichselemente 21 eine um die Längsachse L2 des zweiten Querträgers
24 drehbare Verbindung bereit. Infolgedessen können Relativbewegungen zwischen der
Auftriebseinrichtung 1110 und den Pfählen 20, welche infolge einer Änderung des Wasserstands
auftreten, ausgeglichen werden.
[0055] Die Stützstruktur 23 umfasst einen ersten Stützabschnitt 25 und einen zweiten Stützabschnitt
26, welche relativ zueinander verschiebbar sind. Hierzu können der erste Stützabschnitt
25 und der zweite Stützabschnitt 26 teleskopartig miteinander verbunden sein. Alternativ
können der erste Stützabschnitt 25 und der zweite Stützabschnitt 26 mit einer Schwalbenschwanzverbindung
oder dergleichen miteinander verbunden sein. Dabei ist die Verbindung so ausgestaltet,
dass eine Verschiebung senkrecht zur Hauptfließrichtung P des Gewässers ermöglicht
wird. Dabei können nicht dargestellte Anschläge vorgesehen sein, welche die maximal
eingefahrene Stellung und die maximal ausgefahrene Stellung des zweiten Stützabschnitts
26 relativ zum ersten Stützabschnitt 25 definieren. Weiterhin kann eine ebenfalls
nicht dargestellte Antriebseinheit vorgesehen sein, um den zweiten Stützabschnitt
relativ zum ersten Stützabschnitt zu verschieben. Die Antriebseinheit kann manuell
oder motorisch betätigt werden. Hierzu können Kurbeln, Winden und entsprechend geführte
Seile und Drähte zum Einsatz kommen. Bei einer motorischen Betätigung kann der hier
nicht gezeigte Motor von einer ebenfalls nicht gezeigten Steuerungseinheit in Abhängigkeit
vom Wasserstand aktiviert werden.
[0056] Darüber hinaus ist die Vorrichtung 1102 mit einem Abstandhalter 19 zum Abhalten von
im oder auf dem Wasser befindlichen Gegenständen versehen. Hierdurch kann die Vorrichtung
1102 vor Beschädigungen durch Schiffe oder Treibgut geschützt werden. Die Abstandhalter
19 können eine Prallwand oder andere Dämpfungselemente umfassen, um Berührungen abzufedern
und die entsprechenden Belastungen der Vorrichtung 1102 gering zu halten.
Bezugszeichenliste
[0057]
- 1101
- Vorrichtung
- 1102
- Vorrichtung
- 1110
- Auftriebseinrichtung
- 11
- erster Auftriebskörper
- 12
- erste Längsachse
- 13
- zweiter Auftriebskörper
- 14
- zweite Längsachse
- 15
- Rahmenstruktur
- 16
- Eintauchabschnitt
- 17
- vorderer Träger
- 18
- hinterer Träger
- 19
- Abstandhalter
- 1120
- Verankerung
- 20
- Pfahl
- 21
- Ausgleichselement
- 22
- erster Querträger
- 23
- Stützstruktur
- 24
- zweiter Querträger
- 25
- erster Stützabschnitt
- 26
- zweiter Stützabschnitt
- 1130
- Aufbauten
- 30
- nullte Ebene
- 31
- nullte Ebene
- 32
- erste Ebene
- 33
- erste Ebene
- 34
- zweite Ebene
- 35
- zweite Ebene
- 1140
- Wasserrad
- 41
- Drehachse
- 42
- erster Achsabschnitt
- 43
- zweiter Achsabschnitt
- 44
- Umwandlungseinrichtung
- 45
- erstes Wasserrad-Getriebeteil
- 46
- zweites Wasserrad-Getriebeteil
- 47
- Welle
- 1150
- Generatoren
- 51
- erster Generator
- 52
- erstes Generator-Getriebeteil
- 53
- zweiter Generator
- 54
- zweites Generator-Getriebeteil
- 56
- erste Nabe
- 57
- zweite Nabe
- 1160
- Beleuchtungseinrichtung
- 61
- erste Laterne
- 62
- zweite Laterne
- G
- Grund
- L1
- Längsachse erster Querträger
- L2
- Längsachse zweiter Querträger
- m
- Massenverhältnis
- m1
- erste Masse
- m2
- zweite Masse
- P
- Pfeil
- U
- Ufer
- v
- Volumenverhältnis
- V1
- erstes Volumen
- V2
- zweites Volumen
- α
- Winkel
1. Vorrichtung (1100) zum Umwandeln der in Wasser enthaltenen kinetischen und/oder potentiellen
Energie in elektrische Energie, umfassend
- eine Auftriebseinrichtung (1110) zum Positionieren der Vorrichtung (1100) relativ
zur Wasseroberfläche,
- eine Verankerung (1120), mit der die sich auf dem Wasser befindliche Vorrichtung
(1100) fixiert werden kann,
- eine Umwandlungseinrichtung (44), mit welcher die im Wasser enthaltene kinetische
und/oder potentielle Energie in mechanische Energie umgewandelt werden kann, wobei
- die Umwandlungseinrichtung (44) eine um eine Drehachse (41) drehbar auf der Auftriebseinrichtung
(1110) gelagerte Welle (47) aufweist, und
- zumindest einen mit der Umwandlungseinrichtung (44) zusammenwirkenden Generator
(1150), mit welchem die von der Umwandlungseinrichtung (44) bereitgestellte mechanische
Energie in elektrische Energie gewandelt werden kann, wobei
- die Vorrichtung (1100) einen Eintauchabschnitt (16) aufweist,
- die Umwandlungseinrichtung (44) derart in Bezug auf den Eintauchabschnitt (16) angeordnet
ist, dass die Umwandlungseinrichtung (44) zum Zusammenwirken mit dem Wasser den Eintauchabschnitt
(16) zumindest teilweise durchdringt und zumindest teilweise in das Wasser eintaucht,
und
- die Welle (47) vertikal beabstandet vom Generator (1150) auf der Auftriebseinrichtung
(1110) angeordnet ist.
2. Vorrichtung (1100) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Auftriebseinrichtung (1110) einen ersten Auftriebskörper (11) und einen zweiten
Auftriebskörper (13) aufweist, welche mittels einer Rahmenstruktur (15) miteinander
verbunden sind, wobei der erste Auftriebskörper (11) und der zweite Auftriebskörper
(13) den Eintauchabschnitt (16) zumindest teilweise begrenzen.
3. Vorrichtung (1100) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der erste Auftriebskörper (11) und der zweite Auftriebskörper (13) eine längliche
Form aufweisen,
- der erste Auftriebskörper (11) eine erste Längsachse (12) und der zweite Auftriebskörper
(13) eine zweite Längsachse (14) definiert, und
- die erste Längsachse (12) und die zweite Längsachse (14) parallel zueinander und
im Wesentlichen parallel zur Hauptfließrichtung des Wassers verlaufen.
4. Vorrichtung (1100) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlungseinrichtung (44) ein Wasserrad (1140) aufweist, welches in das Wasser
eintaucht, wobei das Wasserrad (1140) um eine Drehachse (41) drehbar auf der Rahmenstruktur
(15) gelagert ist und die Drehachse (41) senkrecht zur ersten Längsachse (12) und
der zweiten Längsachse (14) verläuft.
5. Vorrichtung (1100) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserrad (1140)
- einen ersten Achsabschnitt (42) und/oder einen zweiten Achsabschnitt (43) aufweist
und
- mit dem ersten Achsabschnitt (42) mit einem ersten Generator (51) und/oder mit dem
zweiten Achsabschnitt (43) mit einem zweiten Generator (53) zusammenwirkt.
6. Vorrichtung (1100) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Generator (51) im Bereich des ersten Auftriebskörpers (11) und der zweite
Generator (53) im Bereich des zweiten Auftriebskörpers (13) angeordnet sind.
7. Vorrichtung (1100) nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Achsabschnitt (42) mittels eines ersten Getriebes (45, 52) mit dem ersten
Generator (51) und/oder der zweite Achsabschnitt (43) mittels eines zweiten Getriebes
(46, 54) mit dem zweiten Generator (53) zusammenwirkt.
8. Vorrichtung (1100) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Nabe (56) des ersten Generators (51) beabstandet vom ersten Achsabschnitt
(42) und/oder eine zweite Nabe (57) des zweiten Generators (53) beabstandet vom zweiten
Achsabschnitt (43) angeordnet ist.
9. Vorrichtung (1100) nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der erste Auftriebskörper (11) ein erstes Volumen (V1) und der zweite Auftriebskörper (13) ein zweites Volumen (V2) umschließen, wobei das erste Volumen (V1) und das zweite Volumen (V2) in einem Volumenverhältnis (v) zueinander stehen, und
- der erste Generator (51) eine erste Masse (m1) und der zweite Generator (53) eine zweite Masse (m2) aufweisen und die erste Masse (m1) und die zweite Masse (m2) in eine Massenverhältnis (m) zueinander stehen, wobei
- das Volumenverhältnis (v) dem Massenverhältnis (m) entspricht oder nahezu entspricht.
10. Vorrichtung (1100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerung (1120) Ausgleichselemente (21) aufweist, mit welchen ein sich ändernder
Wasserstand ausgeglichen werden kann.
11. Vorrichtung (1100) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerung (1120) in den Grund (G) oder in das Ufer (U) eingerammte Pfähle (20)
umfasst.
12. Vorrichtung (1100) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerung (1120) eine zwischen der Auftriebsvorrichtung (1110) und den Pfählen
(20) eine Stützstruktur (23) umfasst.
13. Vorrichtung (1100) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (23) einen ersten Stützabschnitt (25) und einen zweiten Stützabschnitt
(26) aufweist, wobei der erste Stützabschnitt (25) und der zweite Stützabschnitt (26)
relativ zueinander verschiebbar gelagert sind.
14. Vorrichtung (1100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1100) Abstandhalter (19) zum Abhalten von im oder auf dem Wasser
befindlichen Gegenständen aufweist.