WÄRMEKRAFTWERK UND VERFAHREN ZUR KÜHLUNG EINES WÄRMEKRAFTWERKS

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Wärmekraftwerk (1), wenigstens aufweisend:
- eine Wärmequelleneinrichtung (2) zur Erzeugung einer Wärmeenergie,
- eine Kraftmaschine (3) zur Umwandlung der Wärmeenergie in nutzbare kinetische Energie,
- eine Primärkühleinrichtung (4) zur Kühlung der Kraftmaschine (3),
- eine Sekundärkühleinrichtung (5), welche wenigstens zur Kühlung der Primärkühleinrichtung (4) eingerichtet ist,
- ein Wasserreservoir (6) mit einem Sekundärkühlwasser (7) für einen Betrieb der Sekundärkühleinrichtung (5), wobei
- die Wärmequelleneinrichtung (2) und die Sekundärkühleinrichtung (5) unterhalb einer Erdoberfläche (8) und unterhalb eines Wasserspiegels (9) des Wasserreservoirs (6) angeordnet sind, wobei
- die Sekundärkühleinrichtung (5) wenigstens ein Wasserleitelement (10) aufweist, welches zur Durchströmung mit dem Sekundärkühlwasser (7) aus dem Wasserreservoir (6) eingerichtet ist und wenigstens einen Wassereinlass (11) und wenigstens einen Wasserauslass (12) umfasst, wobei
- der Wassereinlass (11) und der Wasserauslass (12) in dem Wasserreservoir (6) angeordnet sind, wobei der Wassereinlass (11) in dem Wasserreservoir (6) unterhalb des Wasserauslasses (12) angeordnet ist, und wobei
- die Primärkühleinrichtung (4), die Sekundärkühleinrichtung (5) und das Wasserreservoir (6) derart eingerichtet, insbesondere dimensioniert, sind, dass das Sekundärkühlwasser (7) das Wasserleitelement (10) bei einem Betrieb der Wärmequelleneinrichtung (2) ausschließlich selbständig und auf einer thermischen Wärmeströmung basierend durchströmt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Wärmekraftwerk, wenigstens aufweisend eine Wärmequelleneinrichtung zur Erzeugung einer Wärmeenergie, eine Kraftmaschine zur Umwandlung der Wärmeenergie in nutzbare kinetische Energie, eine Primärkühleinrichtung zur Kühlung der Kraftmaschine, eine Sekundärkühleinrichtung, welche wenigstens zur Kühlung der Primärkühleinrichtung eingerichtet ist und ein Wasserreservoir mit einem Sekundärkühlwasser für einen Betrieb der Sekundärkühleinrichtung.

[0002] Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Kühlung eines Wärmekraftwerks, in welchem mittels einer Wärmequelleneinrichtung Wärmeenergie für einen Betrieb einer Kraftmaschine erzeugt wird, wonach die Kraftmaschine durch eine Primärkühleinrichtung gekühlt wird und wenigstens die Primärkühleinrichtung durch eine Sekundärkühleinrichtung mit einem Sekundärkühlwasser aus einem Wasserreservoir gekühlt wird.

[0003] Wärmekraftwerke zur Erzeugung von elektrischer Energie aus Wärme sind aus dem Stand der Technik bekannt.

[0004] Im Allgemeinen benötigen Wärmekraftwerke eine Wärmequelle sowie eine Wärmesenke, um den zwischen der Wärmequelle und der Wärmesenke auftretenden Wärmetransport zur Erzeugung kinetischer Energie zu nutzen.

[0005] Aus dem Stand der Technik bekannte Wärmekraftwerke weisen häufig eine Diskrepanz im Zeitverhalten zwischen der Wärmequelle bzw. der Wärmesenke und einem Kraftbedarf auf.

[0006] Während der Kraftbedarf häufig schnellen bzw. abrupten Schwankungen unterworfen ist, können die Wärmequellen bzw. Wärmesenken ein deutlich trägeres Zeitverhalten aufweisen. Beispielsweise im Fall einer Dampfmaschine kann bei einem ausbleibenden Abrufen der kinetischen Energie ein Ablassen von Dampfdruck aus einem Dampfkessel notwendig sein. Hiermit geht ein Energieverlust einher, welcher bei einer ausreichend schnellen zeitlichen Regelung der Wärmequelle, im Falle der Dampfmaschine des Kohlenfeuers, vermeidbar gewesen wäre.

[0007] Insbesondere bei starken Wärmequellen, wie beispielsweise Kernreaktoren, ist eine ununterbrochene Abfuhr der erzeugten Wärme von der Wärmequelle unabhängig von einer Lastaufnahme zur Erzeugung der nutzbaren Energie von besonderer Bedeutung, um Unfälle zu vermeiden.

[0008] Hierzu ist es aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der EP 0 656 633 A1, bekannt, redundante Kühlsysteme vorzuhalten, welche einen Abtransport der erzeugten Wärme auch bei einem Ausfall mehrerer Systeme gewährleisten können.

[0009] Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Wärmekraftwerken und deren Kühlsystemen ist, dass durch mehrfache Redundanzen große Kosten entstehen und ferner das Auftreten eines Unfalls bei einem seriellen Ausfall der redundanten Kühlsysteme nicht ausgeschlossen werden kann.

[0010] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wärmekraftwerk zu schaffen, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere ausfallsicher und kostengünstig kühlbar ist.

[0011] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Wärmekraftwerk mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.

[0012] Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kühlung eines Wärmekraftwerks zu schaffen, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere eine ausfallssichere und kostengünstige Kühlung ermöglicht.

[0013] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den in Anspruch 7 genannten Merkmalen gelöst.

[0014] Das erfindungsgemäße Wärmekraftwerk umfasst wenigstens eine Wärmequelleneinrichtung zur Erzeugung einer Wärmeenergie, eine Kraftmaschine zur Umwandlung der Wärmeenergie in nutzbare kinetische Energie, eine Primärkühleinrichtung zur Kühlung der Kraftmaschine sowie eine Sekundärkühleinrichtung, welche wenigstens zur Kühlung der Primärkühleinrichtung eingerichtet ist, sowie ein Wasserreservoir mit einem Sekundärkühlwasser für einen Betrieb der Sekundärkühleinrichtung. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Wärmequelleneinrichtung und die Sekundärkühleinrichtung unterhalb einer Erdoberfläche und unterhalb eines Wasserspiegels des Wasserreservoirs angeordnet sind, und die Sekundärkühleinrichtung wenigstens ein Wasserleitelement aufweist, welches zur Durchströmung mit Sekundärkühlwasser aus dem Wasserreservoir eingerichtet ist und wenigstens einen Wassereinlass und wenigstens einem Wasserauslass umfasst. Ferner ist vorgesehen, dass der Wassereinlass und der Wasserauslass in dem Wasserreservoir angeordnet sind, wobei der Wassereinlass in dem Wasserreservoir unterhalb des Wasserauslasses angeordnet ist. Außerdem ist vorgesehen, dass die Primärkühleinrichtung, die Sekundärkühleinrichtung und das Wasserreservoir derart eingerichtet sind, insbesondere dimensioniert sind, dass das Sekundärkühlwasser das Wasserleitelement bei einem Betrieb der Wärmequelleneinrichtung ausschließlich selbständig und auf einer thermischen Wärmeströmung basierend durchströmt.

[0015] Im Rahmen der Erfindung ist unter dem Begriff der thermischen Wärmeströmung eine thermische Konvektion bzw. eine natürliche Konvektion bzw. eine freie Konvektion zu verstehen, wobei eine Dichte des Sekundärkühlwassers durch einen Wärmeeintrag verringert wird, was einen statischen Auftrieb des erwärmten Sekundärkühlwassers und damit das Entstehen einer Strömung desselben zur Folge hat.

[0016] Insbesondere können im Rahmen der Erfindung die Begriffe "thermischen Wärmeströmung", "thermische Konvektion", "natürliche Konvektion", "freie Konvektion" und/oder auch lediglich "Konvektion" und von den vorgenannten Begriffen abgeleitete Wörter als synonym aufgefasst werden.

[0017] Das erfindungsgemäße Wärmekraftwerk hat den Vorteil, dass wenigstens die Kühlung der Primärkühleinrichtung durch eine Passivfunktion der Sekundärkühleinrichtung sichergestellt ist. Dies ermöglicht eine Einsparung von Energie, welche andernfalls zum Betrieb von Umwälzpumpen notwendig gewesen wäre.

[0018] Ferner weist das erfindungsgemäße Wärmekraftwerk eine inhärente Steuerung der Kühlleistung auf: Je stärker das Sekundärkühlwasser erwärmt wird, desto stärker wird sein statischer Auftrieb und damit seine Strömungsgeschwindigkeit und damit wiederum die Kühlleistung des Sekundärkühleinrichtung.

[0019] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Sekundärkühlwasser das Wasserleitelement bei einem Betrieb der Wärmequelleneinrichtung ausschließlich selbständig und auf einer thermischen Wärmeströmung basierend durchströmt.

[0020] Die selbständige und konvektive, d. h. auf einer thermischen Wärmeströmung basierende, Durchströmung kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass das Wasserleitelement und das Wasserreservoir sowie eine Grenzfläche zwischen der Primärkühleinrichtung und der Sekundärkühleinrichtung entsprechend eingerichtet, insbesondere dimensioniert, sind.

[0021] Somit kann auf ein Vorhalten redundanter Kühlsysteme verzichtet werden, da durch die hinreichend große Auslegung des Wasserleitelements und des Wasserreservoirs die auf einer thermischen Wärmeströmung basierende Kühlung durch die Sekundärkühleinrichtung zu jeder Zeit sichergestellt ist.

[0022] Hierzu können vorzugsweise Oberflächenvergrößerungseinrichtungen, wie beispielsweise Kühlrippen, zur Vergrößerung der Grenzfläche zwischen der Primärkühleinrichtung und der Sekundärkühleinrichtung vorgesehen sein. Hierdurch wird ein Wärmetransport zwischen der Primärkühleinrichtung und der Sekundärkühleinrichtung derart erleichtert, dass das Sekundärkühlwasser während einer Passage der Grenzfläche ausreichend erwärmt wird, um die auf einer thermischen Wärmeströmung basierende Durchströmung zu erzielen und/oder aufrecht zu erhalten.

[0023] Es kann ferner vorgesehen sein, dass durch das das Wasserleitelement ausschließlich selbständig und konvektiv durchströmende Sekundärkühlwasser die Wärmequelleneinrichtung, insbesondere während einer Erzeugung einer maximal möglichen Wärmeleistung, jederzeit kühlbar ist. Hierdurch kann eine hinreichende Kühlung der Wärmequelleneinrichtung jederzeit auch außerhalb eines regulären Betriebs der Wärmequelleneinrichtung, beispielsweise in einer Notfallsituation bzw. einem Störfall, sichergestellt werden.

[0024] Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Sekundärkühleinrichtung und die Primärkühleinrichtung, insbesondere das Wasserleitelement und das Wasserreservoir entsprechend eingerichtet, insbesondere dimensioniert, sind.

[0025] Die Dimensionierung des Wasserleitelements kann insbesondere einen Durchmesser und/oder einen Strömungswiderstand betreffen, welchen das Wasserleitelement dem Sekundärkühlwasser entgegensetzt.

[0026] Ferner kann vorgesehen sein, dass der Wasserauslass und der Wassereinlass unter Berücksichtigung eines jahreszeitlichen Temperaturverlaufs in verschiedenen Wasserschichten des Wasserreservoirs angeordnet sind.

[0027] Hierdurch kann insbesondere vermieden werden, dass ein freier bzw. natürlicher Konvektionsstrom aufgrund starker Erwärmung in oberen Gewässerschichten, beispielsweise während eines Sommers, verringert wird.

[0028] Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass das Wärmekraftwerk an Land unterhalb der Erdoberfläche, insbesondere in einer künstlichen und/oder natürlichen Grube, Höhle, Vertiefung oder ähnlichem angeordnet bzw. vergraben ist.

[0029] In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wärmekraftwerks kann vorgesehen sein, dass das Wasserreservoir ganz oder teilweise ein Meer oder ein See ist.

[0030] Die Verwendung eines großen Wasserreservoirs, insbesondere eines Meers oder eines ausreichend großen Sees oder eines Teils bzw. Abschnitts bzw. Bereichs des Meers oder des ausreichend großen Sees, hat den Vorteil, dass das Wasserreservoir eine ausreichend große Wärmesenke darstellt, um die Wärmequelleneinrichtung selbst bei einer maximal auftretenden Wärmeleistung zuverlässig und nahezu unbegrenzt zu kühlen. Dies ergibt sich insbesondere daraus, dass bei einer, beispielsweise um wenige Kelvin, erhöhten Temperatur des Wasserreservoirs sich auch dessen Wärmeverlust beispielsweise durch Abstrahlung oder Verdunstung erhöht.

[0031] Ist ferner das Wasserreservoir ausreichend groß, kann dieses ohne weiteres beispielsweise im Sommer eingetragene Wärmeenergie in einem Winter wieder abgeben, so dass sich eine Jahresdurchschnittstemperatur des Wasserreservoirs einpendelt, welche lediglich geringfügig über demjenigen Niveau liegt, welches ohne einen Wärmeeintrag durch die Sekundärkühleinrichtung vorliegen würde.

[0032] In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wärmekraftwerks kann eine Wärmetauscheinrichtung zur Entnahme von Wärmeenergie aus dem Wasserreservoir vorgesehen sein.

[0033] Durch die Eignung des Wasserreservoirs als Wärmesenke für die bei der Kühlung der Wärmequelleneinrichtung abgeführten Wärmeenergie ergibt sich auch eine Eignung des Wasserreservoirs als Wärmequelle. Insbesondere kann dem Wasserreservoir Wärme zu Zeiten bzw. Zeiträumen entzogen werden, in welchen ein erhöhter Bedarf besteht, wodurch das Wasserreservoir die Wirkung eines sehr groß dimensionierten Pufferspeichers aufweist.

[0034] Es kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Wärmetauscheinrichtung eine Wärmepumpe aufweist.

[0035] Durch den Einsatz einer Wärmepumpe kann dem Wasserreservoir eine große Menge Wärmeenergie unter einem geringen Einsatz elektrischer Energie entzogen werden. Ferner kann mittels der Wärmepumpe eine aktive Kühlung des Wasserreservoirs vorgenommen werden. Beispielsweise kann bei einer zu starken Erwärmung des Wasserreservoirs in den Sommermonaten unter Einsatz elektrischer Energie, welche in den Sommermonaten beispielsweise durch Solarenergie zur Verfügung gestellt werden kann, dem Wasserreservoir Wärme entzogen werden, um Auswirkungen auf die Ökologie des Wasserreservoirs zu vermeiden.

[0036] In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wärmekraftwerks kann vorgesehen sein, dass ein Heizwärmenetz zur Weiterleitung der dem Wasserreservoir entnommenen Wärmeenergie zu einem oder mehreren Heizwärmeverbrauchern vorgesehen ist.

[0037] Ist das Wasserreservoir beispielsweise ein See in der Nähe einer größeren Siedlung, so kann die durch die Wärmequelleneinrichtung dem Wasserreservoir zugeführte Wärmeenergie zeitlich versetzt dem Wasserreservoir entnommen und der Siedlung mittels des Heizwärmenetzes zugeführt werden.

[0038] Das Heizwärmenetz kann als Nahwärmenetz und/oder als Fernwärmenetz ausgebildet sein, wobei ein Transportmedium, insbesondere Wasser, zum Wärmetransport vorgesehen ist. Hierbei ist es von Vorteil, wenn das Transportmedium in dem Fernwärmenetz mit höherer Temperatur, insbesondere als Heißwasser, transportiert wird. Ferner kann diesem Fall die Wärmetauscheinrichtung als Großwärmepumpe ausgebildet ist.

[0039] Zur Ausbildung als Nahwärmenetz kann es von Vorteil sein, wenn wenigen, eng beieinander angeordneten Heizwärmeverbrauchern jeweils eine eigene Wärmetauscheinrichtung zugeordnet ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Gruppe von zwei bis zehn Gebäuden, welche innerhalb eines Radius von 100 m am Rand des Wasserreservoirs angeordnet sind, sich eine Wärmetauscheinrichtung teilen.

[0040] In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wärmekraftwerks kann vorgesehen sein, dass die Wärmequelleneinrichtung einen Kernreaktor aufweist.

[0041] Insbesondere bei Kernreaktoren ist eine zuverlässige und störungssichere Kühlung von größter Bedeutung, da durch eine ausreichend effiziente Kühlung eine Wärmeleistung der Wärmequelleneinrichtung auch im Falle der Maximalleistung, d. h. beispielsweise im Fall einer Kernschmelze, abgeführt werden kann. Während bei konventionellen Wärmekraftwerken über eine Drosselung der Zuführung des Brennstoffs wenigstens mittelfristig die Wärmeleistung der Wärmequelleneinrichtung reduziert werden kann, kann dies im Falle einer Kernschmelze oder einem Ausfall der Steuersysteme bei einem Kernreaktor nicht mehr möglich sein. In diesem Fall ist zur Vermeidung weiterer Schäden oder dem tatsächlichen Eintreten einer Kernschmelze bei einem Verlust der Steuerfähigkeit eine andauernde und ausreichende Kühlung auch über sehr lange Zeiträume notwendig und von Vorteil.

[0042] Ferner kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Notfallventileinrichtungen vorhanden sind, um auch eine direkte Kühlung der Wärmequelleneinrichtung durch die Sekundärkühleinrichtung zu ermöglichen.

[0043] Insbesondere im Fall von Druckwasserreaktoren kann vorgesehen sein, dass die Sekundärkühleinrichtung zur notfallmäßigen direkten Kühlung des Druckwasserreaktors eingerichtet ist. Dadurch, dass allfällige radioaktive Stoffe im Druckwasserreaktor eingeschlossen sind, wird eine Kontamination des Sekundärkühlwassers mit dem Inhalt des Druckwasserreaktors vermieden, während das Sekundärkühlwasser den Druckwasserreaktor allseitig umströmt. Hierzu können Oberflächenvergrößerungseinrichtungen, wie beispielsweise Kühlrippen, an dem Druckwasserreaktor vorgesehen sein, um eine ausreichende Wärmeübertragung an das den Druckwasserreaktor allseitig umströmende Sekundärkühlwasser zu gewährleisten.

[0044] In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wärmekraftwerks kann vorgesehen sein, dass die Wärmequelleneinrichtung eine Leistung von 100 MW bis 1000 MW aufweist, dass das Wasserreservoir ein Volumen von wenigstens 10 Kubikkilometer aufweist, und dass das Wasserreservoir eine Tiefe von wenigstens 50 m aufweist.

[0045] Die vorgenannten Werte für die Wärmeleistung der Wärmequelleneinrichtung, das Volumen des Wasserreservoirs und der Tiefe des Wasserreservoirs haben sich als besonders vorteilhaft zur Implementierung des erfindungsgemäßen Wärmekraftwerks herausgestellt.

[0046] Eine begrenzte Leistung der Wärmequelleneinrichtung auf 100 MW bis 1000 MW vergrößert die Anzahl an in Betracht kommenden natürlichen Wasserreservoirs, insbesondere von Seen, welche zu einer hinreichenden und ständigen Kühlung der Wärmequelleneinrichtung ausreichen.

[0047] Hierauf abgestimmt eignet sich insbesondere ein Wasserreservoir mit einem Volumen von wenigstens 10 Kubikkilometern. Eine Wassertiefe von wenigstens 50 m ermöglicht eine vorteilhaft konstante Temperaturschichtung des Wassers über die Jahreszeiten hinweg, so dass eine Störung der Kühlung des Wärmekraftwerks durch eine Erwärmung des Wasserreservoirs durch Sonneneinstrahlung im Sommer ausgeschlossen werden kann.

[0048] Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Kühlung eines Wärmekraftwerks mit den Anspruch 7 genannten Merkmalen.

[0049] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Kühlung eines Wärmekraftwerks, in welchem mittels einer Wärmequelleneinrichtung Wärmeenergie für einen Betrieb einer Kraftmaschine erzeugt wird, die Kraftmaschine durch eine Primärkühleinrichtung gekühlt. Ferner wird wenigstens die Primärkühleinrichtung durch eine Sekundärkühleinrichtung mit einem Sekundärkühlwasser aus einem Wasserreservoir gekühlt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Sekundärkühlwasser in einer größeren Tiefe aus dem Wasserreservoir entnommen wird und in einer geringeren Tiefe dem Wasserreservoir wieder zugeführt wird, wobei das Sekundärkühlwasser ausschließlich selbständig durch eine statische Auftriebskraft durch die Sekundärkühleinrichtung bewegt bzw. getrieben wird.

[0050] Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass es eine selbsttätige und störungssichere Kühlung von Wärmekraftwerken ermöglicht.

[0051] In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Primärkühleinrichtung unterhalb einer Erdoberfläche und unterhalb eines Wasserspiegels des Wasserreservoirs gekühlt wird.

[0052] Eine Kühlung der Primärkühleinrichtung unterhalb des Wasserspiegels hat den Vorteil, dass die Auftriebskraft am Ort der Kühlung im Wesentlichen durch die Temperatur des Wassers des Wasserreservoirs auf der Höhe der Primärkühleinrichtung bestimmt wird.

[0053] Ferner kann vorgesehen sein, dass der Wasserauslass und der Wassereinlass mittels einer Positioniereinrichtung unter Berücksichtigung eines jahreszeitlichen Temperaturverlaufs und/oder in Abhängigkeit einer momentanen Wassertemperatur in unterschiedlichen bzw. wechselnden Wasserschichten des Wasserreservoirs angeordnet werden.

[0054] In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Wärmekraftwerk unterhalb der Erdoberfläche angeordnet wird.

[0055] Ist die Wärmequelleneinrichtung unterhalb der Erdoberfläche angeordnet, so ergibt sich ferner ein vorteilhaft geringeres Sicherheitsrisiko im Falle der Verwendung eines Kernreaktors, da ein Ausbreiten der Strahlung verhindert wird. Insbesondere bei einem Vorhandensein einer Betonhülle mit einer Deckeleinrichtung und/oder Erdanhäufung, welche einen vollständigen Abschluss der Wärmequelleneinrichtung nach oben in Richtung einer Atmosphäre ermöglicht, wird eine Sicherheit des Wärmekraftwerks erhöht.

[0056] In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass dem Wasser des Wasserreservoirs mittels einer Wärmetauscheinrichtung Wärmeenergie entnommen wird.

[0057] Durch die Entnahme von Wärmeenergie kann eine Temperatur des Wasserreservoirs zum ökologischen Vorteil konstant gehalten werden und zum anderen kann die Wärmeenergie beispielsweise zur Heizung in Wohngebäuden von größeren Siedlungen verwendet werden. Das Wasserreservoir kann mithin als großer Wärmepufferspeicher wirken.

[0058] Merkmale, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung, namentlich gegeben durch das erfindungsgemäße Wärmekraftwerk oder das erfindungsgemäße Verfahren, beschrieben wurden, sind auch für die anderen Gegenstände der Erfindung vorteilhaft umsetzbar. Ebenso können Vorteile, die im Zusammenhang mit einem der Gegenstände der Erfindung genannt wurden, auch auf die anderen Gegenstände der Erfindung bezogen verstanden werden.

[0059] Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie "umfassend", "aufweisend" oder "mit" keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe wie "ein" oder "das", die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.

[0060] In einer puristischen Ausführungsform der Erfindung kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die in der Erfindung mit den Begriffen "umfassend", "aufweisend" oder "mit" eingeführten Merkmale abschließend aufgezählt sind. Dementsprechend kann eine oder können mehrere Aufzählungen von Merkmalen im Rahmen der Erfindung als abgeschlossen betrachtet werden, beispielsweise jeweils für jeden Anspruch betrachtet. Die Erfindung kann beispielsweise ausschließlich aus den in Anspruch 1 genannten Merkmalen bestehen.

[0061] Es sei erwähnt, dass Bezeichnungen wie "erstes" oder "zweites" etc. vornehmlich aus Gründen der Unterscheidbarkeit von jeweiligen Vorrichtungs- oder Verfahrensmerkmalen verwendet werden und nicht unbedingt andeuten sollen, dass sich Merkmale gegenseitig bedingen oder miteinander in Beziehung stehen.

[0062] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.

[0063] Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.

[0064] In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.

[0065] Es zeigen:

Figur 1

eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmekraftwerks;

Figur 2

eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmekraftwerks;

Figur 3

eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmekraftwerks; und

Figur 4

eine blockdiagrammäßige Darstellung einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

[0066] Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines Wärmekraftwerks 1.

[0067] Das Wärmekraftwerk 1 umfasst eine Wärmequelleneinrichtung 2 zur Erzeugung einer Wärmeenergie, eine Kraftmaschine 3 zur Umwandlung der Wärmeenergie in nutzbare kinetische Energie, eine Primärkühleinrichtung 4 zur Kühlung der Kraftmaschine 3, eine Sekundärkühleinrichtung 5, welche wenigstens zur Kühlung der Primärkühleinrichtung 4 eingerichtet ist, sowie ein Wasserreservoir 6 mit einem Sekundärkühlwasser 7 für einen Betrieb der Sekundärkühleinrichtung 5. Bei dem Wärmekraftwerk 1 sind die Wärmequelleneinrichtung 2 und die Sekundärkühleinrichtung 5 unterhalb einer Erdoberfläche 8 und unterhalb eines Wasserspiegels 9 des Wasserreservoirs 6 angeordnet. Die Sekundärkühleinrichtung 5 weist ferner wenigstens ein Wasserleitelement 10 auf, welches zur Durchströmung mit dem Sekundärkühlwasser 7 aus dem Wasserreservoir 6 eingerichtet ist und welches wenigstens einen Wassereinlass 11 sowie wenigstens einen Wasserauslass 12 umfasst. Hierbei sind der Wassereinlass 11 und der Wasserauslass 12 in dem Wasserreservoir 6 angeordnet und der Wassereinlass 11 ist in dem Wasserreservoir 6 unterhalb des Wasserauslasses 12 angeordnet. Ferner sind die Primärkühleinrichtung 4, die Sekundärkühleinrichtung 5 und das Wasserreservoir 6 derart eingerichtet, insbesondere dimensioniert, dass das Sekundärkühlwasser 7 das Wasserleitelement 10 bei einem Betrieb der Wärmequelleneinrichtung 2 ausschließlich selbständig und auf einer thermischen Wärmeströmung basierend durchströmt.

[0068] Im Ausführungsbeispiel sind insbesondere das Wasserleitelement 10 und das Wasserreservoir 6 derart eingerichtet, insbesondere dimensioniert, dass das Sekundärkühlwasser 7 das Wasserleitelement 10 bei einem Betrieb der Wärmequelleneinrichtung 2 ausschließlich selbständig und auf einer thermischen Wärmeströmung basierend durchströmt.

[0069] In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Wasserreservoir 6 vorzugsweise ein Meer oder ein See.

[0070] In einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann das Wasserreservoir 6 ein Teilbereich bzw. ein Abschnitt des Sees oder Meers sein.

[0071] In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Wärmequelleneinrichtung 2 vorzugsweise einen Kernreaktor 13 auf.

[0072] Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform des Wärmekraftwerks 1.

[0073] In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Wärmekraftwerk 1 vorzugsweise eine Wärmetauscheinrichtung 14 zur Entnahme von Wärmeenergie aus dem Wasserreservoir 6 auf. Die Wärmetauscheinrichtung 14 kann gegebenenfalls auch weit entfernt von der Wärmequelleneinrichtung 2 angeordnet sein, jedoch höchstens in einer Entfernung, in welcher die durch die Wärmequelleneinrichtung 2 in das Wasserreservoir 6 eingetragene Wärmeenergie einen Beitrag von wenigstens 10 Prozent zu der entnommenen Wärmeenergie leistet. Im Rahmen der Erfindung hat sich ein Abstand von weniger als 1000 m, vorzugsweise weniger 300 m, besonders bevorzugt weniger als 50 m zwischen dem Wasserauslass 12 und der Wärmetauscheinrichtung 14 als geeignet erwiesen.

[0074] In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Wasserreservoir 6 vorzugsweise ein See. Seen bzw. Süßwasserbinnenseen sind häufig in der Nähe großer Siedlungen anzutreffen oder dort künstlich anlegbar, weisen geringe Salzgehalte auf und zeigen nur wenige Strömungen, welche die eingetragene Wärmeenergie vor einer Entnahme durch die Wärmetauscheinrichtung 14 abtransportieren könnten.

[0075] Ferner weist die Wärmetauscheinrichtung 14 in dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel vorzugsweise eine Wärmepumpe auf.

[0076] Gemäß dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Wärmekraftwerk 1 vorzugsweise ein Heizwärmenetz 15 zur Weiterleitung der dem Wasserreservoir 6 entnommenen Wärmeenergie zu einem oder mehreren Heizwärmeverbrauchern 16.

[0077] In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Wärmequelleneinrichtung 2 einen Kernreaktor 13 auf, welcher in einem Druckwasserbehälter 17 angeordnet ist. Die Wärmequelleneinrichtung 2 weist mithin einen Druckwasserreaktor auf.

[0078] In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Wärmekraftwerk 1 wenigstens teilweise in einem Kraftwerksraum 1a innerhalb einer Betonhülle 18 angeordnet. Oberhalb der Erdoberfläche 8 ist eine Erdanhäufung 19 auf der Betonhülle 18 vorgesehen, um eine weitere Abschirmung des Wärmekraftwerks 1, insbesondere der Wärmequelleneinrichtung 2 zur Außenwelt, zu bewirken.

[0079] Es kann vorgesehen sein, dass die Erdanhäufung 19 zur Produktion von, vorzugsweise wärmeliebenden, Nutzpflanzen 19a eingerichtet ist und/oder verwendet wird. Dadurch dass die Erdanhäufung 19 vertikal über der Wärmequelleneinrichtung 2 angeordnet ist, kann eine Erwärmung der Erdanhäufung 19 von ihrer Unterseite her vorteilhaft einfach und ohne Verwendung komplexer Einrichtungen, wie beispielsweise im Boden versenkte Heizschlangen, erfolgen. Hierzu kann es von Vorteil sein, wenn eine Höhe und/oder eine Materialzusammensetzung der Erdanhäufung 19 derart gewählt ist, dass eine Temperatur in einem Bereich der Nutzpflanzen 19a auf deren Wärmebedürfnis abgestimmt ist.

[0080] Ferner kann vorgesehen sein, auf der Erdanhäufung 19 ein (in Figur 2 nicht dargestelltes) Gewächshaus zur Produktion der Nutzpflanzen 19a anzuordnen. Das Gewächshaus wird in diesem Falle durch die von der Wärmequelleneinrichtung 2 in die Erdanhäufung 19 eingetragene Wärme unmittelbar, das heißt ohne Verwendung weiterer Einrichtungen, geheizt. Hierdurch werden auch in kälteren Klimaten den Nutzpflanzen 19a geeignete Wachstumsbedingungen zur Verfügung gestellt.

[0081] Hierdurch wird eine kostengünstige und umweltschonende Produktion von wärmeliebenden Nutzpflanzen 19a zur Versorgung eines Marktes in der Umgebung des Kraftwerks 1 unter Vermeidung langer Transportwege ermöglicht werden.

[0082] In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kraftmaschine 3 als Dampfturbine ausgebildet. Die Wärmequelleneinrichtung 2 erzeugt in einem Dampfkessel 20 Wasserdampf, welcher die Kraftmaschine 3, welche als Dampfturbine ausgebildet ist, durchströmt und in der Primärkühleinrichtung 4 kondensiert wird. Die Primärkühleinrichtung 4 ist in dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel mithin als Dampfkondensator ausgebildet.

[0083] Ferner zeigt Figur 2 das Wärmekraftwerk 1 in einer Notfallsituation. In der vorliegenden Notfallsituation ist eine vollständige Kühlung der Wärmequelleneinrichtung 2 durch die Primärkühleinrichtung 4 nicht mehr möglich.

[0084] Die Sekundärkühleinrichtung 5 weist wenigstens eine erste Notfallventileinrichtung 21 und eine zweite Notfallventileinrichtung 22 auf, welche in der in Figur 2 dargestellten Notfallsituation geöffnet sind. Hierdurch kann das Sekundärkühlwasser 7 direkt in den Kraftwerksraum 1a eindringen und die Wärmequelleneinrichtung 2, in dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel den Druckwasserreaktor, direkt kühlen. In einer näheren Umgebung der Wärmequelleneinrichtung 2 wird das Sekundärkühlwasser 7 erwärmt, steigt auf und verlässt den Kraftwerksraum 1a und die Betonhülle 18 über die zweite Notfallventileinrichtung 22, welche über der ersten Notfallventileinrichtung 21 angeordnet ist, in Richtung der Sekundärkühleinrichtung 5 und ferner die Sekundärkühleinrichtung 5 durch das Wasserleitelement 10 und den Wasserauslass 12 in Richtung des Wasserreservoirs 6. Der Fluss des Sekundärkühlwassers 7 durch den Kraftwerksraum 1a ist in dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel durch Pfeile gekennzeichnet. Insbesondere durchströmt das Sekundärkühlwasser 7 den Kraftwerksraum 1a selbsttätig und lediglich aufgrund von natürlicher Konvektion bzw. thermischer Wärmeströmung, so dass keine weiteren Energiequellen zum Betrieb von Pumpeneinrichtungen oder ähnlichem nötig sind.

[0085] Hinsichtlich der weiteren Bezugszeichenvergabe sei auf die Figur 1 verwiesen.

[0086] Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Ausführungsform des Wärmekraftwerks 1.

[0087] In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des Wärmekraftwerks 1 sind zusätzlich zu der Sekundärkühleinrichtung 5 mit den Notfallventileinrichtungen 21 und 22 Notfallwasserleitelemente 23 und 24 vorgesehen.

[0088] Ein erstes Notfallwasserleitelement 23 wird im Falle einer Notfallsituation mittels einer nicht dargestellten Verschließeinrichtung vorzugsweise selbsttätig geöffnet, wodurch das Sekundärkühlwasser 7 in den Kraftwerksraum 1a eindringen kann und dort, wie im Zusammenhang mit Figur 2 beschrieben, die Wärmequelleneinrichtung 2 direkt kühlen kann. Das durch die Wärmequelleneinrichtung 2 erwärmte Sekundärkühlwasser 7 verlässt den Kraftwerksraum 1a wiederum durch ein zweites Notfallwasserleitelement 24, welches über dem ersten Notfallwasserleitelement 23 angeordnet ist. Wiederum erfolgt die Kühlung der Wärmequelleneinrichtung 2 selbständig und auf natürlicher Konvektion beruhend.

[0089] Es kann vorgesehen sein, dass die Verschließeinrichtung in Abhängigkeit von einer Temperatur der Primärkühleinrichtung 4 und/oder einer Last bzw. momentanen Leistung der Wärmekraftwerks 1 geöffnet bzw. geschlossen wird. Dies kann auf Befehl oder selbsttätig erfolgen. Hierdurch ist die Kühlung und/oder eine Dimensionierung der Sekundärkühleinrichtung 5 des Kraftwerks 1 lastabhängig erweiterbar.

[0090] Die Notfallwasserleitelemente 23 und 24 sind unterhalb der Erdoberfläche 8 sowie unterhalb des Wasserspiegels 9 angeordnet.

[0091] Die Notfallwasserleitelemente 23 und 24 haben den Vorteil, dass eine passive Kühlung der Wärmequelleneinrichtung 2 auch unabhängig von der Sekundärkühleinrichtung 5 möglich ist. Ferner kann im Bedarfsfall bzw. in der Notfallsituation eine Kühlleistung bei einem Parallelbetrieb der Sekundärkühleinrichtung 5 sowie der Notfallwasserleitelemente 23 und 24 deutlich erhöht werden.

[0092] Es kann vorgesehen sein, dass die Notfallwasserleitelemente 23 und 24 wenigstens annähernd denselben Strömungswiderstand, insbesondere denselben Durchmesser und dieselbe Länge, aufweisen wie die parallel dazu verlaufenden Abschnitte des Wasserleitelements 10.

[0093] Hinsichtlich der weiteren Bezugszeichenvergabe sei auf die Figuren 1 und 2 verwiesen.

[0094] In dem in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Wärmequelleneinrichtung 2 vorzugsweise eine Leistung von 100 Megawatt bis 1.000 Megawatt auf. Das Wasserreservoir 6 weist ferner vorzugsweise ein Volumen von wenigstens 10 km³ sowie eine Tiefe von wenigstens 50 m auf.

[0095] In dem in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Wasserleitelement 10 entlang seiner gesamten Länge eine Querschnittsfläche von wenigstens 10 m², vorzugsweise wenigstens 20 m² auf. Außerdem weist in den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 bis 3 das Wasserleitelement 10 vorzugsweise eine Gesamtlänge von mehr als 30 m und weniger als 1000 m, vorzugsweise weniger als 300 m, besonders bevorzugt weniger als 150 m auf. Hierdurch kann die Kühlung der Wärmequelleneinrichtung 2 selbständig und auf natürlicher Konvektion beruhend ausgeführt werden.

[0096] Ferner sind der Wassereinlass 11 und der Wasserauslass 12 in einem vertikalen Abstand von wenigstens 10 m, vorzugsweise wenigstens 20 m, besonders bevorzugt wenigstens 40 m zueinander angeordnet bzw. in vertikaler Richtung um wenigstens 10 m, vorzugsweise wenigstens 20 m, besonders bevorzugt wenigstens 40 m voneinander beabstandet.

[0097] In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Wasserreservoir 6 eine Überdachung aufweist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass es sich bei dem Wasserreservoir 6 um ein unterirdisches Wasserreservoir 6 handelt. Hierdurch kann ein Wärmeverlust bei der Nutzung der durch das Wärmekraftwerk 1 in das Wasserreservoir 6 eingetragenen Wärmeenergie verringert werden, was insbesondere bei einem Vorhandensein der Wärmetauscheinrichtung 14 von Vorteil ist.

[0098] Alternativ oder zusätzlich kann in einer nicht dargestellten Ausführungsform eine auf dem Wasserreservoir 6 schwimmende Isolierung zur Verminderung eines Wärmeverlusts vorgesehen sein. Bei der schwimmenden Isolierung kann es sich insbesondere um miteinander verbundene Styroporplatten handeln. Diese sind ohne weitere Maßnahmen schwimmfähig und weisen eine gute Isolationswirkung auf.

[0099] Figur 4 zeigt eine blockdiagrammmäßige Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines Verfahrens zur Kühlung des Wärmekraftwerks 1.

[0100] Bei dem Verfahren zur Kühlung des Wärmekraftwerks 1, in welchem mittels der Wärmequelleneinrichtung 2 Wärmeenergie für einen Betrieb der Kraftmaschine 3 erzeugt wird, wird in einem Primärkühlblock 30 die Kraftmaschine 3 durch die Primärkühleinrichtung 4 gekühlt. In einem Sekundärkühlblock 31 wird wenigstens die Primärkühleinrichtung 4 durch die Sekundärkühleinrichtung 5 mit Sekundärkühlwasser 7 aus dem Wasserreservoir 6 gekühlt. Im Rahmen des Sekundärkühlblocks 31 wird das Sekundärkühlwasser 7 in einer größeren Tiefe aus dem Wasserreservoir 6 entnommen und in einer geringeren Tiefe dem Wasserreservoir 6 wieder zugeführt. Ferner wird das Sekundärkühlwasser 7 im Rahmen des Sekundärkühlblocks 31 ausschließlich selbständig durch eine statische Auftriebskraft durch die Sekundärkühleinrichtung 5 bewegt.

[0101] Im Rahmen des Primärkühlblocks 30 und/oder des Sekundärkühlblocks 31 kann vorgesehen sein, dass die Primärkühleinrichtung 4 vorzugsweise unterhalb der Erdoberfläche 8 und unterhalb des Wasserspiegels 9 des Wasserreservoirs 6 gekühlt wird.

[0102] Vorzugsweise wird das Wärmekraftwerk 1 unterhalb der Erdoberfläche 8 angeordnet.

[0103] Bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform des Verfahrens ist ferner ein Wärmetauschblock 32 vorgesehen, bei dem dem Wasserreservoir 6 mittels der Wärmetauscheinrichtung 14 Wärmeenergie entnommen wird.

[0104] Die entnommene Wärmeenergie kann insbesondere in das Heizwärmenetz 15 eingespeist und zu den Heizwärmeverbrauchern 16 weitergeleitet werden. Hierzu kann die Wärmeenergie dem Wasserreservoir 6 vorzugsweise mittels einer Wärmepumpe entnommen werden.

Bezugszeichenliste

[0105] 

1

Wärmekraftwerk

1a

Kraftwerksraum

2

Wärmequelleneinrichtung

3

Kraftmaschine

4

Primärkühleinrichtung

5

Sekundärkühleinrichtung

6

Wasserreservoir

7

Sekundärkühlwasser

8

Erdoberfläche

9

Wasserspiegel

10

Wasserleitelement

11

Wassereinlass

12

Wasserauslass

13

Kernreaktor

14

Wärmetauscheinrichtung

15

Heizwärmenetz

16

Heizwärmeverbraucher

17

Druckwasserbehälter

18

Betonhülle

19

Erdanhäufung

19a

Nutzpflanze

20

Dampfkessel

21

erste Notfallventileinrichtung

22

zweite Notfallventileinrichtung

23

erstes Notfallwasserleitelement

24

zweites Notfallwasserleitelement

30

Primärkühlblock

31

Sekundärkühlblock

32

Wärmetauschblock

Ansprüche

1. Wärmekraftwerk (1), wenigstens aufweisend:

- eine Wärmequelleneinrichtung (2) zur Erzeugung einer Wärmeenergie,

- eine Kraftmaschine (3) zur Umwandlung der Wärmeenergie in nutzbare kinetische Energie,

- eine Primärkühleinrichtung (4) zur Kühlung der Kraftmaschine (3),

- eine Sekundärkühleinrichtung (5), welche wenigstens zur Kühlung der Primärkühleinrichtung (4) eingerichtet ist,

- ein Wasserreservoir (6) mit einem Sekundärkühlwasser (7) für einen Betrieb der Sekundärkühleinrichtung (5),
dadurch gekennzeichnet, dass

- die Wärmequelleneinrichtung (2) und die Sekundärkühleinrichtung (5) unterhalb einer Erdoberfläche (8) und unterhalb eines Wasserspiegels (9) des Wasserreservoirs (6) angeordnet sind, dass

- die Sekundärkühleinrichtung (5) wenigstens ein Wasserleitelement (10) aufweist, welches zur Durchströmung mit dem Sekundärkühlwasser (7) aus dem Wasserreservoir (6) eingerichtet ist und wenigstens einen Wassereinlass (11) und wenigstens einen Wasserauslass (12) umfasst, dass

- der Wassereinlass (11) und der Wasserauslass (12) in dem Wasserreservoir (6) angeordnet sind, wobei der Wassereinlass (11) in dem Wasserreservoir (6) unterhalb des Wasserauslasses (12) angeordnet ist, und dass

- die Primärkühleinrichtung (4), die Sekundärkühleinrichtung (5) und das Wasserreservoir (6) derart eingerichtet, insbesondere dimensioniert, sind, dass das Sekundärkühlwasser (7) das Wasserleitelement (10) bei einem Betrieb der Wärmequelleneinrichtung (2) ausschließlich selbständig und auf einer thermischen Wärmeströmung basierend durchströmt.

2. Wärmekraftwerk (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Wasserreservoir (6) ganz oder teilweise ein Meer oder ein See ist.

3. Wärmekraftwerk (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Wärmetauscheinrichtung (14) zur Entnahme von Wärmeenergie aus dem Wasserreservoir (6) vorgesehen ist.

4. Wärmekraftwerk (1) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Heizwärmenetz (15) zur Weiterleitung der dem Wasserreservoir (6) entnommenen Wärmeenergie zu einem oder mehreren Heizwärmeverbrauchern (16) vorgesehen ist.

5. Wärmekraftwerk (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Wärmequelleneinrichtung (2) einen Kernreaktor (13) aufweist.

6. Wärmekraftwerk (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass

- die Wärmequelleneinrichtung (2) eine Leistung von 100 MW bis 1000 MW aufweist, dass

- das Wasserreservoir (6) ein Volumen von wenigstens 10 Kubikkilometer aufweist, und dass

- das Wasserreservoir (6) eine Tiefe von wenigstens 50 m aufweist.

7. Verfahren zur Kühlung eines Wärmekraftwerks (1), in welchem mittels einer Wärmequelleneinrichtung (2) Wärmeenergie für einen Betrieb einer Kraftmaschine (3) erzeugt wird, wonach

- die Kraftmaschine (3) durch eine Primärkühleinrichtung (4) gekühlt wird, und

- wenigstens die Primärkühleinrichtung (4) durch eine Sekundärkühleinrichtung (5) mit einem Sekundärkühlwasser (7) aus einem Wasserreservoir (6) gekühlt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass

- das Sekundärkühlwasser (7) in einer größeren Tiefe aus dem Wasserreservoir (6) entnommen wird und in einer geringeren Tiefe dem Wasserreservoir (6) wieder zugeführt wird, und dass

- das Sekundärkühlwasser (7) ausschließlich selbständig durch eine statische Auftriebskraft durch die Sekundärkühleinrichtung (5) bewegt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Primärkühleinrichtung (4) unterhalb einer Erdoberfläche (8) und unterhalb eines Wasserspiegels (9) des Wasserreservoirs (6) gekühlt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Wärmekraftwerk (1) unterhalb der Erdoberfläche (8) angeordnet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem Wasserreservoir (6) mittels einer Wärmetauscheinrichtung (14) Wärmeenergie entnommen wird.

Zeichnung