Medientransportvorrichtung in einem Fundament für Windenergieanlagen

[01] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von Medien, wobei die Vorrichtung ein Fundament für den Turm einer Windenergieanlage umfasst, wobei der im wesentlichen geschlossene Turm über das Fundament mit dem Untergrund verankert ist und der Turm einen Innen- und Außenbereich aufweist, wobei das Fundament Transportmittel aufweist, welche den Innen- mit dem Außenbereich verbinden.

[02] Moderne Windenergieanlagen können bis zu 6 MW an elektrischer Leistung in das Stromversorgungsnetz einspeisen. Insbesondere können Windenergieanlagen Bauteile wie Generatoren, Getriebe oder Konverter umfassen. Diese Bauteile sind an der Umwandlung der Windenergie in elektrische Energie beteiligt. Bei dem Betrieb diese Bauteile entsteht eine große Menge an Abwärme, welche möglichst effizient abgeführt werden muss.

[03] Dazu schlägt die DE 10 2004 061 391 eine Windenergieanlage mit einem Turm vor, der über einem Boden errichtbar ist, und einem Temperaturregelsystem für wenigs- tens ein in der Windenergieanlage angeordnetes Gerät mit wenigstens einer Leitung für ein Wärmemedium, wobei die wenigstens eine Leitung wenigstens abschnittsweise im Boden verläuft. Zudem offenbart die Schrift ein Verfahren zur Regelung der Temperatur in der Windenergieanlage.

[04] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es den Stand der Technik zu verbessern.

[05] Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Transport von Medien, wobei die Vorrichtung ein Fundament für den Turm einer Windenergieanlage umfasst,

wobei der im wesentlichen geschlossene Turm über das Fundament mit dem Untergrund verankert ist und der Turm einen Innen- und Außenbereich aufweist, wobei das Fundament Transportmittel aufweist, welche den Innen- mit dem Außenbereich verbinden. Dadurch kann vorteilhafter Weise der Innenbereich konstruktiv mit dem Außenbereich verbunden sein, um unterschiedlichste Medien auszutauschen.

[06] Um die Kühlung für Windenergieanlage zu verbessern, können in einer Ausgestaltungsform außen die Transportmittel in einer aktiven Vorrichtung insbesondere in einem externen Kühlgerät und/oder Transformator und/oder Konverter im Außenbereich enden. Durch das Anbringen des Transformators oder des Konverters außerhalb der Windenergieanlage kann insbesondere die Wärmeproduktion in der Windenergieanlage (bzw. im Turm und Maschinenhaus) verringert werden.

[07] Um außen verortete Vorrichtungen und Gegenstände vor Vandalismus zu schützen, kann das Ende der Transportvorrichtung im Außenbereich innerhalb eines Gebäudes erfolgen und insbesondere in diesem Gebäude das externe Kühlgerät und/oder der Transformator und/oder der Konverter verortet sein.

[08] In einer Ausgestaltungsform der Erfindung können die Transportmittel als wenigstens ein Hohlraum ausgestaltet sein. Dies kann insbesondere durch eine oder mehrere Bohrungen durch das Fundament erfolgen. Auch kann dies dadurch erfolgen, dass vor dem Gießen des Fundaments, z. B. mittels Beton, Kunststoffrohre in die Gussform ein- gebracht werden, wobei die Kunststoffrohre den Innen- und Außenbereich verbinden.

[09] In einer weiteren Ausführungsform können weitere Transportmittel vom Fundament umfasst sein. So können mehrere voneinander unabhängige Verbindungen von Innen- zu Außenseite realisiert werden.

[10] In einer weiteren Ausführungsform können die Transportmittel weitere Transportmittel umfassen. Somit können vorteilhafterweise durch ein Transportmittel unterschiedliche Medien transportiert werden. Insbesondere können mehrere Kunststoffrohre in einem Kunststoffrohr verortet sein.

[11] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die weiteren Transportmittel als Schläuche und/oder Rohre und/oder Kabel ausgestaltet sein.

[12] In einer zusätzlichen Ausgestaltungsform können die zu transportierenden Medien Flüssigkeiten umfassen. Insbesondere kann es sich hierbei um Kühlflüssigkeiten handeln.

[13] In einer weiteren Ausführungsform können die zu transportierenden Medien Gase und/oder Luft umfassen. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die Luft als Kühlmedium wirkt. Weiterhin können dann entsprechend den Summen der Querschnittsflächen der Transportmittel, bei gleichbleibendem Querschnitt der Transportmittel, auch öffnungen mit entsprechenden Flächen im Maschinenhaus der Windenergiean- läge vorgesehen sein.

[14] In einer weiteren Ausgestaltungsform können die zu transportierenden Medien Signale und/oder elektrische Energie umfassen.

[15] In einer weiteren Ausgestaltungsform kann am tiefsten Punkt der Transportmittel eine leitende Verbindung zum Untergrund verortet sein. Dies kann insbesondere da- durch vorteilhaft wirken, dass Kondenswasser, welches sich im Transportmittel sammelt, in das Erdreich abgeführt wird.

[16] In einer weiteren Ausgestaltungsform kann ein Ende der Transportmittel im Außenbereich so ausgestaltet sein, dass die öffnung in Richtung des Untergrunds gerichtet ist. Dies kann vorteilhafter Weise dazu führen, dass kein Regenwasser in die Transportmittel einfließt.

[17] In einer äußerst bevorzugten Ausgestaltungsform kann am Ende der Transportmittel im Außenbereich eine Kühlvorrichtung verortet sein. Dabei kann ein Kühlkreislauf über die Transportmittel aufgebaut sein, welcher die Wärme aus dem Turm nach draußen und die Kühlmittel von außen in den Turm schafft.

[18] Um einen Kamineffekt zu realisieren, welcher dazu verwendet werden kann eine Kühlung von Getriebe oder Generator zu realisieren, können im Maschinenhaus öffnungen zum Außenbereich vorgesehen sein, welche insbesondere den gleichen Durchmesser aufweisen wie die Transportmittel, welche Gase leiten. Durch den bevorzugt gleichen Durchmesser, kann ein optimierter Kamineffekt erzeugt werden.

[19] Zudem können die öffnungsdurchmesser steuernd veränderlich ausgestaltet sein. Dadurch kann der Kamineffekt und eine mögliche passive Kühlung gesteuert ausgestaltet sein. Eine solche Steuerung kann insbesondere mittels schaltbarer Blenden realisiert werden.

[20] Um die Kühlung zu optimieren, kann am Ende der Transportmittel im Außenbereich eine aktive Kühlvorrichtung verortet sein.

[21] Weiterhin wird die Aufgabe gelöst durch eine Verwendung einer Vorrichtung nach einem der obigen Ausführungsformen zum Kühlen der Windenergieanlage oder zum Kühlen von Wärme erzeugenden Vorrichtungen innerhalb der Windenergieanlage.

[22] In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird zusätzlich die Aufgabe gelöst durch eine Windenergieanlage, welche eine Vorrichtung nach einem der obigen Ausführungsformen aufweist.

[23] Um die Wärmeerzeugung innerhalb des Maschinenhauses oder des Turmes der Windenergieanlage zu verringern, kann im Gebäude des Außenbereichs einen Transformator verortet sein. Somit kann der Turm oder das Maschinenhaus so ausgestaltet werden, dass ein Transformator nicht vorzusehen ist, wodurch eine Wärmequelle eliminiert ist.

[24] In einer weiteren Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung kann im Ge- bäude des Außenbereichs einen Konverter verortet sein. Somit kann auch hier auf eine mögliche Wärmequelle innerhalb der Turmes oder Maschinenhauses der Windenergieanlage verzichtet werden.

[25] Um eine aktive oder passive Kühlung zu realisieren, kann im Gebäude des Außenbereichs eine Kühlung realisiert sein. Passive Kühlung definiert sich dadurch, dass die Umgebungstemperatur des Kühlmediums ausreicht, um eine Kühlung innerhalb des Turmes oder des Maschinenhauses der Windenergieanlage zu realisieren.

[26] Um die Kühlleistung zu erhöhen, kann die Windenergieanlage im Außenbereich eine aktive Kühlung aufweisen. Aktive Kühlung kann beispielsweise mittels elektrischer Kühlanlage realisiert werden.

[27] In einem darüber hinausgehenden Aspekt der Erfindung kann die Aufgabe gelöst werden durch einen Windenergieanlagenpark, wobei der Windenergieanlagenpark wenigstens zwei Windenergieanlagen nach einem der obigen Ausführungsformen aufweist. Windenergieanlagenparks werden auch Windparks genannt. Generell definiert sich ein

Park durch das Vorhandensein von mehr als einer Windenergieanlage, wobei häufig die Windenergieanlagen an einem Standort angeordnet sind. Häufig werden in solchen Windparks auch Windparkeffekte durch aktive Steuerung beeinflusst. Somit ist eine weitere Definition des Begriffs Windenergieanlagenpark dadurch gegeben, dass Wind- parkeffekte auf wenigstens eine Windenergieanlage wirken.

[28] Um Ressourcen zu sparen, können wenigstens zwei Windenergieanlagen ein Gebäude und/oder einen Konverter und/oder einen Transformator gemeinsam benutzen. Da die Abwärme zentral "anfällt", kann die im Gebäude entstehende Wärme als Fernwärme oder zum Heizen von Raumhüllen eingesetzt werden.

[29] In einer weiteren Ausgestaltungsform des Windenergieanlagenparks können drei, vier oder mehr Windenergieanlagen ein Gebäude und/oder einen Konverter und/oder einen Transformator gemeinsam benutzen.

[30] Im Weiteren wird die Erfindung anhand eines Ausfuhrungsbeispiels erläutert.

[31] Dabei stellt,

Fig. 1 eine Windenergieanlage mit einer erfindungsgemäßem Vorrichtung dar.

[32] In Fig. 1 ist eine Windenergieanlage dargestellt. Die Windenergieanlage umfasst einen geschlossenen Turm 109 auf dem am oberen Ende ein Maschinenhaus (nicht dargestellt) angebracht ist. An dem Maschinenhaus ist eine Nabe 111 angebracht, welche die Rotorblätter 123 aufnimmt. Der Turm 109 ist mit dem Fundament 117 fest verbunden. Das Fundament 117 ist fest mit dem Erdreich 121 verbunden.

[33] In dem Fundament sind Rohre 125 verortet, welche vor dem gießen des Fundaments 117 positioniert wurden. Das Rohr 125 weist eine öffnung 101 im Außenbereich in Richtung des Untergrunds auf, wobei das Rohr 125 so gebogen 119 ist, dass Regenwasser nicht in das Rohr eindringen kann. Die öffnung 101 im Außenbereich kann zu- sätzlich mit einem Filter (nicht dargestellt) versehen sein. Auch kann die öffnung 101 im Außenbereich in einem Häuschen/Gebäude (nicht dargestellt), welches ein externes Kühlgerät (nicht dargestellt) umfasst, verortet sein. Es kann das Kühlgerät an die Transportmittel 125 bzw. das Rohr 125 angeschlossen sein.

[34] Auch können Transformator und oder Konverter in dem Häuschen angebracht sein. über eine Leitung 103 kann Energie aus der Windenergieanlage in das Gebäude/Häuschen transportiert werden, wo die Energie für das Stromnetz aufbereitet wird.

[35] Die öffnungen 115 im Innenbereich können an die Wärme produzierenden Vorrichtungen wie Getriebe, Generator und/oder Konverter (nicht dargestellt) wärmeleitend angeschlossen sein. Mit dem externen Kühlgerät im Außenbereich wird ein Kühlkreis- lauf mit den Transportmitteln 125 aufgebaut, wodurch die Wärme aus dem Inneren des Turms 109 in den Außenbereich transportiert wird.

[36] Auch kann eine Verbindung über Transportmittel 105 für Kabel für die Spannungsversorgung und/oder Signalübertragung vom Innenbereich und Außenbereich ermöglicht werden. Zusätzlich verbindet die Verbindung 107 des tiefsten Punktes des Transportmittels 105 mit dem Erdreich 121. Somit wird entstehendes Kondenswasser in das Erdreich abgeleitet.

[37] Für die Luftkühlung muss ein effektiver Austausch der Luft im Inneren der Windenergieanlage und dem Außenbereich etabliert werden (mittels Kamineffekt). Dazu ist ein Transportmittel 125 als Rohr 125 ausgestaltet. Um einen Luftaustausch in der

gesamten Windenergieanlage zu ermöglichen, sind im Maschinenhaus öffnungen 113 vorgesehen, über die der Kühlkreislauf mit den Transportmitteln 125 etabliert wird.