Windkraftanlage nach dem Windmühlenprinzip mit zusätzlicher endseitiger Flügellagerung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Windkraftanlage vom Windmühlen-Prinzip, welche zur Energieversorgung Verwendung findet.

Obwohl die vorliegende Erfindung auf beliebige Windkraft¬ anlagen anwendbar, werden ihre Merkmale sowie die ihr zugrun¬ de liegende Problematik in Bezug auf eine Windkraftanlage mit einer großen Bauart beschrieben.

Derartige Windkraftanlagen sind dazu geeignet, einen anteili¬ gen Strombedarf für alle Verbraucher abzudecken. In der Zu¬ kunft werden diese auch über die Hydrolyse von Wasser neben Sauerstoff zur Erzeugung von Wasserstoff dienen, der mittels Brennstoffzellen in Kraftfahrzeugen über hierin erzeugten Strom die bisherigen Antriebsmittel Benzin, Diesel oder Erd¬ gas ersetzen wird. Ferner ist es für die derzeitig Erdöl- und Erdgas produzierenden Länder, die zurzeit auf keinem hoch¬ technisierten Niveau leben, unter anderem die Installation höherer Kapazitäten an Windkraft-Großanlagen aus den Einnah¬ men ihrer Erdöl- und Erdgasgeschäfte heraus eine wichtige Frage zur Erhaltung ihrer zukünftigen Existenz, wenn die Roh¬ stoffquellen versiegt sind.

Weltweit haben sich bisher Windräder mit horizontaler Achse durchgesetzt, die meist drei Rotorblätter bzw. Rotorflügel am Rotor tragen, der die durch Windkraft erzeugte Energie an¬ schließend in das kleine Maschinenhaus mit Getriebe, Brems¬ vorrichtung, Generator und Steuereinrichtungen liefert. Die Anlagen sind über einen Drehkranz auf Masten stationiert und werden über Steuerungseinrichtungen betrieben. Die jetzigen drei-flügeligen Windkraftanlagen werden ange¬ sichts der Überproduktion an Strom aus Atomkraftwerken und solchen mit fossilen Heizstoffen nur zu einem geringen Anteil ausgenutzt, das heißt, nach Forderung der Stromverteiler zeitweise abgeschaltet, obwohl genügend Windkraft vorhanden wäre. Bereits heute wäre es notwendig, das gesamte Energiean¬ gebot aus Windkraftanlagen abzunehmen, in Speicheranlagen zeitweise zu speichern oder in Energieträger, wie beispiels¬ weise Wasserstoff, zu überführen. Die bisherige Verfahrens¬ weise sollte bei Vorhandensein der Windkraft-Großanlagen ü- berwunden sein, denn angesichts des drohenden Endes der Welt- Ressourcen an Kohle und Kohlenwasserstoffen sollte die Ver¬ wendung von Kohle, Erdöl und Erdgas zur thermischen Nutzung auch in Kraftfahrzeugen dringend durch Weltkonventionen ver¬ boten und das Verbot auch durchgesetzt werden, damit die che¬ mische Industrie der Welt und das Hüttenwesen noch über län¬ gere Zeit über diese wichtigen Rohstoffe verfügen kann. Erst dann wird Strom aus alternativen und regenerativen Energien die wichtigste Stromquelle werden. Windkraft-Großanlagen der vorgenanten Größe können bei der notwendigen Neuordnung des Welt-Energiekonsums und deren Umsetzung als eine wichtige Stützsäule dienen.

Zwar leisten die derzeit in Deutschland existierenden Wind¬ kraftanlagen eine beachtliche Stromerzeugung, aber insgesamt beträgt die Höhe der durch alternative Energien (Wind, Was¬ ser, Sonne) erzeugte Strom nur etwa 10% des gesamten volks¬ wirtschaftlichen Stromverbrauchs.

Bei den drei-flügeligen Windkraftanlagen gemäß dem Stand der Technik hat sich die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass diese drei-flügeligen Windkraftanlagen eine geringe Leistungsfähigkeit aufweisen, da die Flügel eine dem Wind ausgesetzte Fläche von lediglich etwa 60 qm nutzen.

Im Stand der Technik findet sich der Ansatz zur Lösung dieses Problems, die Leistungsfähigkeit der drei-flügeligen Wind¬ kraftanlagen dadurch zu erhöhen, dass die Maße der Rotor¬ flügel in Länge und Breite erhöht werden.

An diesem Ansatz hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass die derzeitigen Verbundwerkstoffe wie Glasfaser und Kunstharz es nicht zulassen, die Maße der Ro¬ torflügel erheblich zu erhöhen, da eine Gewichtszunahme mit den Anforderungen an die Stabilität konkurriert und diese nachteilig beeinflusst oder sogar ausschließt. Die Mög¬ lichkeit, die Rotorflügel für eine erhöhte Aufnahme von Wind¬ kraft dort zu verbreitern, wo sie gemäß dem Stand der Technik eher einen spitzförmigen Verlauf einnehmen, scheitert eben¬ falls an den Stabilitätsanforderungen, da auch in diesem Fall mit einer erheblichen Gewichtszunahme zu rechnen ist.

Ferner findet sich im Stand der Technik der Ansatz, die An¬ zahl der Rotorflügel zu erhöhen, um die Leistungsfähigkeit auf Grund einer erhöhten Aufnahme von Windkraft zu steigern.

An diesem Ansatz hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass auf Grund des großen Durchmessers der Fußplatte der Rotorblätter lediglich eine begrenzte Anzahl, im Allgemeinen drei Rotorflügel, auf dem Rotor anbringbar sind. Eine Vergrößerung des Rotors lassen die derzeitigen Mo¬ delle keinesfalls zu.

Somit ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wind¬ kraftanlage mit einer erhöhten Leistungsfähigkeit auf Grund erhöhter Aufnahme von Windkraft gegenüber den Ansätzen gemäß dem Stand der Technik zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Windkraftanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst .

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass die Windkraftanlage eine zentrale Rotoreinheit; ein Ringträger-Element, welches die zentrale Rotoreinheit konzentrisch umgibt; und mehrere Rotorflügel aufweist, welche jeweils an der Rotoreinheit und an dem Ringträger-Element für einen kreisförmigen Umlauf drehbar gelagert sind; wobei die Rotorflügel zunächst jeweils an Lagerabschnitten an der Ro¬ toreinheit und an dem Ringträger-Element um ihre Längsachsen drehbar gelagert und zur Verstellung durch Steuereinheiten im Bereich dieser Lagerabschnitte synchron ansteuerbar sind. So¬ mit wird ein stabiler Lagerabschnitt für das distale Ende der Rotorflügel bzw. der Rotorflügel-Köpfe geschaffen, wobei die¬ se für einen Umlauf auf einer Kreisbahn um die Rotoreinheit drehbar gelagert sind. Durch diese zusätzliche Lagerung der distalen Enden der Rotorflügel durch das Ringträger-Element können die einzelnen Rotorflügel mit einer größeren Länge, einer größeren Breite und einem erhöhten Gewicht ausgebildet werden. Ferner können mehrere Rotorflügel mit verschmälerten ausgebildeten proximalen Enden mit der Rotoreinheit verbunden werden, da die Rotoreinheit im Gegensatz zum Stand der Tech¬ nik nicht das gesamte Gewicht der Rotorflügel aufnehmen muss, und somit ein verjüngter Lagerabschnitt ausreicht. Insbeson¬ dere kann die Breite der gemäß dem Stand der Technik spitz auslaufenden distalen Enden der Rotorflügel um ein Vielfaches vergrößert werden, wobei gleichzeitig die Zahl der Rotorflü¬ gel erheblich, beispielsweise um das 20-fache, erhöht werden kann. Durch die auf einer Kreisbahn beweglich gelagerten und geführten Rotorflügel-Enden durch das feststehende Ringträ- ger-Element werden die Gewichtskräfte der einzelnen Rotorflü¬ gel von der Rotoreinheit auf das Ringträger-Element verla¬ gert.

Zusätzlich können durch die drehbare Lagerung an den Lager¬ abschnitten sowohl an der Rotoreinheit als auch an dem Ring¬ träger-Element für eine Verstellung der Rotorflügel um ihre Längsachsen die einzelnen Rotorflügel einzeln, jedoch als Einheit, gezielt graduell synchron verstellt werden, da eine synchronisierte Ansteuerung durch die in der Rotoreinheit ge¬ meinsam vorgesehene Steuereinheit und die im Bereich des La¬ gerabschnitts an dem Ringträger-Element jeweils vorgesehene Steuereinrichtung gewährleistet ist. Somit wird beispielswei¬ se eine Verkippung oder Verkeilung bzw. eine gegenphasige Verstell-Ansteuerung der angesteuerten Rotorflügel vermieden.

Eine Windkraftanlage gemäß der vorliegenden Erfindung weist demnach gegenüber den drei-flügeligen Windkraftanlagen gemäß dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass die Rotorflügel eine dem Wind ausgesetzte Fläche, abhängig von der verwen¬ deten Rotor-Blattzahl, von in etwa 20.000 bis 30.000 qm und somit das 300- bis 500-fache der ausgenutzten Windfläche ge¬ mäß dem Stand der Technik besitzen. Somit ist die Leistungs¬ fähigkeit der gesamten Windkraftanlage gegenüber dem Stand der Technik erheblich erhöht.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiter¬ bildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Windkraftanlage.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist jeder Rotorflügel vorzugsweise an dem distalen Lagerabschnitt im Bereich des Ringträger-Elementes mit einer Feder-Einrichtung für eine elastische Aufhängung gekoppelt, wobei die Feder-Einrichtung S

eine radial nach außen gerichtete Zugspannung des jeweils zu¬ geordneten Rotorflügels bewirkt. Vorzugsweise ist die Feder¬ kraft der Feder-Einrichtungen jeweils geeignet einstellbar. Somit wird eine elastische Lagerung der Rotorflügel in radia¬ ler Richtung ermöglicht, sodass hinsichtlich möglicher Län¬ genveränderungen auf Grund von Winddruck- und Temperatur¬ schwankungen die Rotorflügel eine gewisse Durchbiegung erfah¬ ren können. Um derartigen Durchbiegungen entgegen zu wirken, üben die Feder-Elemente jeweils auf das zugeordnete Rotor¬ blatt bzw. auf die zugeordneten Rotorflügel eine maßvolle und regelbare Zugspannung aus.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Ringträger-Element als ringförmige Hohlschienen-Anordnung für ein Umschließen der distalen Enden der Rotorflügel ausgebil¬ det. Vorteilhaft ist auf beiden Seiten der ringförmigen Hohl- schienenanordnung jeweils eine endlose Rollenkette in jeweils einer Hohlschiene für eine Führung der Rotorflügel vorgese¬ hen.

Vorzugsweise sind die distalen Enden der Rotorflügel jeweils über ein Verbindungs-Element mit einem Brücken-Element gekop¬ pelt, wobei sich das Brücken-Element mit beiden Rollenketten der ringförmigen HohlSchienenanordnung für eine synchrone Führung der Rotorflügel an beiden Seiten der Hohlschienenan- ordnung im Eingriff befindet. Beispielsweise nimmt das Ver¬ bindungs-Element die jeweils zugeordnete Feder-Einrichtung für die Vorspannung des jeweils zugeordneten Rotorflügels auf, wobei das Verbindungs-Element teleskopartig ausgebildet sein muss. Vorzugsweise ist das Verbindungs-Element jeweils drehbar für eine Verstellung das Anstellwinkels des zugeord¬ neten Rotorflügels an dem zugeordneten Brücken-Element ange¬ bracht. Für eine Verstellung des Anstellwinkels der einzelnen Rotorflügel ist vorzugsweise im Bereich des distalen Lagerab- Schnitts jeweils eine äußere Steuereinrichtung vorgesehen, um das zugeordnete Verbindungs-Element für eine Verstellung der Rotorflügel zu drehen. Alternativ können die Rotorflügel im Bereich des distalen Lagerabschnitts auch eine gemeinsame Steuereinrichtung, beispielsweise eine Steuerkette, für eine synchrone Verstellung der Rotorflügel durch synchrones Drehen der Verbindungs-Elemente aufweisen.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ragen die proximalen Enden der Rotorflügel in die Rotoreinheit hin¬ ein und weisen eine Verzahnung auf, wobei ein gemeinsames Steuerzahnrad mit allen Verzahnungen der proximalen Enden der Rotorflügel der Art gleichmäßig gekoppelt ist, dass eine syn¬ chrone Verstellung der Rotorflügel bei Ansteuerung des ge¬ meinsamen Steuerzahnrads erfolgt. Dabei wird das gemeinsame Steuerzahnrad vorzugsweise durch eine gemeinsame innere Steu¬ ereinrichtung angesteuert. Vorzugsweise sind die innere und die äußeren Steuereinrichtungen der Art miteinander gekop¬ pelt, dass aufeinander synchronisierte Steuersignale an die jeweiligen Verstellantriebe geliefert werden können, um eine synchrone Verstellung der Rotorflügel an beiden Lagerab¬ schnitten zu gewährleisten.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Windkraftanlage mehrere Säulen auf, welche an dem Ring¬ träger-Element angreifen und dieses in einer stabilen Positi¬ on halten, sodass das Ringträger-Element durch die Säulen feststehend ausgebildet ist. Vorzugsweise sind äußere geneig¬ te Stützsäulen und innere senkrechte Trägersäulen vorgesehen, welche jeweils mit ihren bodenseitigen Fuß-Enden in einer zu¬ geordneten kreisförmigen, beispielsweise zwei-spurigen Schie¬ nenbahn mittels Doppelrad-Sätzen für eine Drehung der Wind¬ kraftanlage um ihre vertikale Achse führbar gelagert sind. Vorteilhaft sind Sensor-Einrichtungen vorgesehen, welche die Verstellungen und Verdrehungen der einzelnen Rotorflügel, den störungsfreien Lauf der Rollenketten, die Funktion der Ener¬ gie-Abnahmestellen, die Funktionsfähigkeit der verwendeten Antriebsmotoren, Antriebszahnräder etc. überwachen und gege¬ benenfalls ein Warnsignal ausgeben bzw. einen Notstopp- Mechanismus für ein Anhalten der Windkraftanlage aktivieren.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Wind¬ kraftanlage mehrere, vorzugsweise vier, Energieabnähmesteilen auf, welche im Bereich der distalen Enden der Rotorflügel an dem Ringträger-Element vorgesehen sind. Vorzugsweise sind die Energieabnahmestellen im Bereich der Lagerbereiche der Stütz¬ säulen an dem Ringträger-Element vorgesehen.

Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Wind¬ kraftanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Windkraftanlage gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die bodenseitige Anordnung von Stütz- und Trägersäulen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine Schnittansicht in Längsrichtung einer zwei¬ spurigen Schienenbahn für eine Führung und Lagerung der Säulen-Fußenden gemäß einem Ausführungsbeispi.el der vorliegenden Erfindung; Fig. 5 eine Schnittansicht in Querrichtung einer zwei¬ spurigen Schienenbahn für eine Führung und Lagerung der Säulen-Fußenden gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, eines distalen Rotorflügel-Endes mit zugeordnetem Lager¬ abschnitt und Brücken-Element in der Hohlschienen- anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vor¬ liegenden Erfindung; und

Fig. 7 eine Vorderansicht eines Kreis-Teilausschnitts ei¬ ner erfindungsgemäßen Windkraftanlage mit zugeord¬ neter Abnahmestelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

In den Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugs- zeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.

Fig. 1 illustriert eine Vorderansicht einer Windkraftanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Wie in Fig. 1 ersichtlich ist, besteht die Windkraftanlage gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer mittig angeordneten Rotoreinheit 1 und einem dazu bezüglich der ho¬ rizontalen Achse der Rotoreinheit 1 konzentrisch angeordne¬ ten Ringträger-Element 2, welches vorzugsweise als ringför¬ mige HohlSchienenanordnung 2 ausgebildet ist, wie weiter un¬ ten ausführlicher beschrieben werden wird. Zwischen ' der Ro¬ toreinheit 1 und dem Ringträger-Element 2 sind eine Vielzahl an Rotorflügeln 3 angebracht, wobei die Rotflügel 3 jeweils über einen Lagerabschnitt im Bereich der Rotoreinheit 1 an der Rotoreinheit 1 und über einen Lagerabschnitt im Bereich des Ringträger-Elementes 2 an dem Ringträger-Element 2 gela¬ gert sind. Die ringförmige Schienenanordnung bzw. das Ring¬ träger-Element 2 umschließt vorzugsweise ferner die distalen Enden 30 aller Rotorflügel 3.

Beispielsweise sind zwischen 60 und 100 Rotorflügel 3 an der Rotoreinheit 1 in sich drehbar befestigt, sodass bei einer Drehung der Rotoreinheit 1 die Rotorflügel 3 eine auf der durch das Ringträger-Element 2 definierte Kreisbahn umlau¬ fen. Dabei sind die proximalen Fuß-Enden 31 der Rotorflügel 3 mit einer Verzahnung (nicht dargestellt) versehen, wobei die Rotorflügel 3 über ein gemeinsames Steuerzahnrad alle Zahnkränze der Rotorflügel-Füße gleichmäßig erfasst und durch beispielsweise eine gemeinsame Steuereinrichtung (nicht dargestellt) um die Längsachse der Rotorflügel 3 in vorgegebener Richtung und um einen vorbestimmten Anstell¬ winkel verstellbar gelagert sind. Dies wird weiter unten ausführlicher beschrieben werden.

Fig. 2 illustriert eine Seitenansicht einer Windkraftanlage gemäß Fig. 1 und Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf ei¬ ne bodenseitige Anordnung von Säulen gemäß einem Ausfüh¬ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Anhand der Fig. 1, 2 und 3 soll im Folgenden das Trägersystem der Windkraft¬ anlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er¬ findung näher erläutert werden.

Wie in den Figuren ersichtlich ist, wird das Gebilde, beste¬ hend aus Rotoreinheit 1, Ringträger-Element 2 und Rotorflü¬ geln 3 durch ein Säulensystem getragen. Vorzugsweise, wie in Fig. 3 ersichtlich ist, sind sechs äußere Stützsäulen 4, d.h. zwei seitliche kürzere Stützsäulen 4a und vier schräg versetzte längere Stützsäulen 4b, welche von einem bodensei- tigen Lagerabschnitt schräg in Richtung des Ringträger- Elementes 2 verlaufen, an geeigneten Stellen an dem Ringträ¬ ger-Element 2 fest montiert, beispielsweise am horizontal äußersten Umfangsrand des Ringträger-Elementes 2. Ferner sind beispielsweise zwei Trägersäulen 5, welche sich in ver¬ tikaler Richtung von einem bodenseitigen Lagerabschnitt er¬ strecken und ebenfalls an geeigneten Stellen des Ringträger- Elementes 2 für eine Lagerung desselben befestigt sind, ebenfalls an dem horizontal äußersten Umfangsrand des Ring¬ träger-Elementes 2 fest angebracht. Zusätzlich ist bei¬ spielsweise eine Standsäule 6 vorgesehen, welche sich ausge¬ hend von einer bodenseitigen Lagerung in vertikaler Richtung bezüglich des Ringträger-Elementes 2 mittig erstreckt und an dem unteren Schnittpunkt und dem oberen Schnittpunkt mit dem Ringträger-Element sowie mit einem Gehäuseabschnitt der Ro¬ toreinheit 1 befestigt ist.

Die Windkraftanlage bzw. das Ringträger-Element 2 ist derart über das Säulensystem, bestehend aus den Säulen 4, 5 und 6, bodenseitig gelagert, dass sich die Windkraftanlage um ihre vertikale Achse in einem Kreis bewegen kann, um somit die Anordnung gemäß der augenblicklich vorherrschenden Windrich¬ tung für eine optimale Ausnutzung der Windkraft auszurich¬ ten. Dazu sind beispielsweise die sechs äußeren Stützsäulen 4 in einer ersten kreisförmigen Spezial-Schienenbahn 8 und die zwei Trägersäulen 5 in einer zweiten dazu konzentrisch verlaufenden inneren Spezial-Schienenbahn geführt und gela¬ gert, was unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 im Folgenden näher erläutert wird.

Fig. 4 zeigt eine Schnittansieht entlang der Längsrichtung einer Spezial-Schienenbahn 8 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Querrichtung der Spezial-Schienenbahn 8 in Fig. 4. Wie aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich ist, sind die Stützsäulen 4 und die Trägersäulen 5 vorzugsweise jeweils auf Doppelradsätzen 7 angeordnet, welche auf den zugeord¬ neten zwei-spurigen Spezial-Schienenbahnen 8 laufen, wobei die Spezial-Schienenbahnen 8 beispielsweise in einem boden- seitigen Fundament verankert sind.

Obwohl in den Figuren das Lagerungs- und Führungsprinzip an¬ hand einer Stützsäule 4 exemplarisch dargestellt ist, ist dieses Prinzip auch auf die übrigen Stützsäulen 4 und auf die Trägersäulen 5 analog anwendbar.

Die sechs Stützsäulen 4 können beispielsweise auf der äuße¬ ren Spezial-Schienenbahn 8 bewegt werden, sodass insgesamt eine Verdrehung der Windkraftanlage um ihre vertikale Achse erfolgt. Dabei ist die mittige Standsäule 6 vorzugsweise auf einer Drehscheibe oder dergleichen angeordnet. Das störungs¬ freie In-Bewegung-Setzen der Windkraftanlage erfolgt bei¬ spielsweise über Zahnräder, die von unten in die Zahnprofile der Tragschienenpaare greifen. Dazu befindet sich zwischen den Schienenpaaren ein Schacht und darüber beispielsweise ein Antriebsmotor mit Getriebe und Bremse. Durch einen An¬ trieb der sechs Stützsäulen 4 können beispielsweise die zwei Trägersäulen 5 mit angetrieben werden, sodass diese keine eigene Antriebs-Einheit benötigen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6, welche eine schematische An¬ sicht, teilweise im Schnitt, eines Teilausschnitts eines distalen Rotorflügel-Endes mitsamt Aufhängung illustriert, wird im Folgenden die Lagerung und Führung der distalen Ro¬ torflügel-Enden in dem Bereich des Ringträger-Elementes 2 näher erläutert .

Wie in Fig. 6 ersichtlich ist, ist das distale Ende 30 jedes Rotorflügels 3 vorzugsweise mit einem Verbindungs-Element 9 gekoppelt, welches beispielsweise aus teleskopartig relativ gegeneinander verschiebbaren Zylindern, welche vorzugsweise mittels einer oder mehrerer Gleitschieneneinrichtungen 15 gegeneinander axial verschiebbar und radial nicht gegenein¬ ander verdrehbar gelagert sind, besteht und eine Fe¬ dereinrichtung 10, beispielsweise eine Spiralfeder, derart aufweist, dass die Rotorflügel 3 unter einer Zugspannung in radialer Richtung nach außen gerichtet gelagert werden. Da¬ durch sind die einzelnen Rotorflügel 3 jeweils elastisch mit dem Ringträger-Element 2 über das die Federeinrichtung 10 aufweisende Verbindungs-Element 9 derart gekoppelt, dass auf die Rotorflügel 3 wirkende Zugkräfte aufgrund beispielsweise einer zu starken Windkraft von den Feder-Einrichtungen 10 jeweils aufgenommen werden können, wodurch ein Schutz der ringträgerseitigen Aufhängung gewährleistet wird. Die Feder¬ einrichtung 10 ist beispielsweise als Druckfeder unter einer festen Rotorflügelkopfabdeckung 16 angeordnet.

Wie in Fig. 6 ferner ersichtlich ist, ist ein Stellmotor 18 für einen Antrieb eines Gewindestempeis 19 bzw. einer Gewin¬ despindel 19 vorgesehen. Der Gewindestempel. 19 ragt durch eine Bohrung unterhalb der Auflage der Halsplatte 20 und der Bohrung durch die Rotorflügelkopfplatte hindurch und kann sich frei bewegen. In der Stempelfußplatte 21 sitzt der Ge¬ windestempel 19 mit seinem Gewindeteil 22 in dem Gewinde der Stempelfußplatte 21 frei drehbar. Die lose Stempelfußplatte 21 wird beispielsweise mittels zwei Nuten am Drehen in der Hülse gehindert, kann sich jedoch durch eine Drehung des Ge¬ windestempels 19 in der Zylinderhülse auf- und abwärtsbewe¬ gen. Der untere Teil der Federanlage muss sich bei Druckän¬ derungen auf die Federeinrichtung 10 durch Verstellen der Vorrichtung oder durch eine Winddruckveränderung zumindest etwas auf- oder abwärtsbewegen können, in Richtung zu der festen Auflage durch die Stempelhalsplatte 20. Die Federein- richtung 10 übt hierbei den unterschiedlichen Druck auf die Unterseite des Rotorflügelkopfes aus.

Die Steuereinrichtung 12, welche beispielsweise als Gesamt¬ steuereinrichtung für alle Rotorflügelkopfenden oder als je¬ weils einem Rotorflügelkopfende zugeordnete Steuereinrich¬ tung ausgebildet sein kann, steuert die Zylinderhülse für eine Winkelverstellung des Rotorflügelkopfendes an, wie be¬ reits erläutert worden ist.

Das Ringträger-Element 2 ist vorzugsweise als ringförmige Brückenkonstruktion ausgebildet, in welcher zwei randseitige Hohlschienen 13 mit endlos laufenden Rollenketten aus¬ gebildet sind, welche über eine Brückenanordnung 11 mitein¬ ander verbunden sind. Die Brückenanordnung 11 ist vorzugs¬ weise auf zwei randseitigen Hohlschienen 13 innerhalb des Ringträger-Elementes 2, beispielsweise auf endlos laufenden Rollenketten, gelagert, wobei das Verbindungs-Element 9 vor¬ zugsweise jeweils mittig an der zugeordneten Brückenanord¬ nung 11 angebracht ist.

Das beispielsweise ringförmige ausgebildete Ringträger-Ele¬ ment 2 trägt somit vorzugsweise auf jeder Seite jeweils eine in einer randseitigen Hohlschiene 13 laufende Rollenkette mit integrierten Plasterollen 13a, welche durch die Brücken¬ anordnung 11 miteinander verbunden sind. Die Platerollen 13a können dabei beispielsweise als Vollplastrollen oder als Rollen mit einem Hohlkörperkern bestehend aus Stahl und dar¬ über vorgesehenem Plastemantel ausgebildet werden. Somit können die einzelnen Plasterollen 13a Bestandteil der Rol¬ lenketten sein und in den Führungs- bzw. Hohlschienen 13 für ein kreisförmiges Umlaufen der Anordnung geeignet geführt werden. Die beiden Rollenketten werden demnach an vorbe¬ stimmten Abständen, bestimmt durch die Abstände der einzel- nen Flügelköpfe, durch die jeweils vorgesehene Brückenanord¬ nung 11 miteinander verbunden. Dabei ist die Brückenanord¬ nung 11 über die zugeordneten Plastrollen 13a jeweils mit den Rollenketten verbunden bzw. an diesen angeschraubt, vor¬ zugsweise mittels einer Verbindung an beiden Seiten einer Plasterolle.

Um die Gefahr einer möglichen Verschmutzung der gekapselten Rollenbahnen-Anlage zu minimieren, kann bei Betrieb die An¬ lage mit gefilterter Luft beschickt werden, wobei die Luft in den Energiestationen hergestellt wird. Somit entsteht ein Überdruck in dem Rollbahnsystem zur Verhinderung einer et¬ waigen Verschmutzung.

Das Verbindungs-Element 9 ist ferner an der Brückenanordnung 11 derart angebracht, dass eine Drehung des Verbindungs- Elementes 9 und damit des Rotorflügels 3 um seine Längsachse bewerkstelligt werden kann. Eine derartige Verstellung des Verbindungs-Elementes 9 bzw. des Rotorflügels 3 kann mittels einer Steuereinrichtung 12 ausgeführt werden, welche mit dem Verbindungs-Element 9 gekoppelt ist.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass anstatt der Steuereinrichtungen 12, von denen jeweils eine einem Rotor¬ flügel 3 zugeordnet ist, eine gemeinsame Steuereinrichtung, beispielsweise eine Steuerkette vorgesehen werden kann.

Für die Gesamtzahl der Rotorflügel ist diese Bauart in den vorgesehenen Abständen über die gesamte Ringanlage verteilt. Diese Ringanlage ist vorzugsweise in geeigneter Weise gegen Verschmutzung durch Überlappung der Verkleidung im Bereich der sich bewegenden Rotorflügel-Enden gekapselt. Zum Gewährleisten einer synchronisierten Verstellung jedes Rotorflügels 3 sowohl an dem Lagerabschnitt im Bereich des Ringträger-Elementes 2 als auch an dem Lagerabschnitt im Be¬ reich der Rotoreinheit 1 sind die äußeren Steuereinrich¬ tungen 12 und die in der Rotoreinheit 1 vorgesehene innere Steuereinheit (nicht dargestellt) derart miteinander ver¬ bindbar, dass synchronisierte Ansteuersignale für eine syn¬ chrone Verstellung des Anstellwinkels der einzelnen Rotor¬ flügel 3 gewährleistet ist . Somit können Verkeilungen ein¬ zelner Rotorflügel 3 bei einer Verstellung um die Längsachse verhindert werden, welche daraus resultieren würden, dass ein Rotorflügel 3 am proximalen Ende 31 nicht synchron mit dem distalen Ende 30 verstellt werden würde.

Somit ist jeder Rotorflügel 3 jeweils vorteilhaft mittels einer zugeordneten Federeinrichtung 10 zuggefedert und mit¬ tels einem jeweils zugeordneten Verbindungs-Element 9 um seine Längsachse drehbar an dem Ringträger-Element 2 derart aufgehängt, dass sich die Rotorflügel 3 zusätzlich zu ihrer möglichen Verstellung um ihre Längsachsen relativ zu dem Ringträger-Element 2 in einer Kreisbahn bewegen können.

Somit werden die Rotorflügel 3 sowohl an den in die Rotor¬ einheit 2 ragenden Fuß-Enden als auch an der Aufhängung im Bereich der Rollenketten-Überbrückung synchron und winkelmä¬ ßig einheitlich mittels beispielsweise zusammenwirkenden Steuereinrichtungen ausgerichtet, wie oben bereits erläu¬ tert.

Die Federeinrichtung 10 ist jeweils in dem zugeordneten zy¬ lindrischen Verbindungs-Element 9 mit einer vorbestimmten Federkraft eingebaut, wobei durch beispielsweise eine Stell¬ schraube die Federkraft der Federeinrichtung 10 auf den er¬ forderlichen Druck eingestellt werden kann und die Druck- kraft als Zugkraft auf den jeweils zugeordneten Rotorflügel 3 zur Wirkung bringt .

Fig. 7 illustriert eine schematische Ansicht eines Teil¬ ausschnitts eines Bereiches des Ringträger-Elementes 2 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 7 ersichtlich ist, weist die Windkraftanlage mindestens eine Energie-Abnahmestelle 14 auf, welche zur Energie- Abnahme beispielsweise ein Getriebe, eine Bremse, einen Ge¬ nerator sowie Steuerungs-Aggregate aufweist.

Vorzugsweise sind mehrere Energie-Abnahmestellen, beispiels¬ weise vier Abnahmestellen, statisch günstig im Bereich der seitlichen Stütz-Konstruktion im Bereich des Ringträger- Elementes 2 bzw. im distalen Endbereich 30 der Rotorflügel 3 angeordnet. Beispielsweise können die vier Energie- Abnahmestellen 14, wie in Fig. 2 ersichtlich ist, symmet¬ risch bezüglich der horizontalen Achse der Windkraftanlage im Bereich der Lagerpunkte zwischen den Stützsäulen 4 und dem Ringträger-Element 2 angeordnet sein. Eine Energie-Ab¬ nahme erfolgt beispielsweise mittels einer halbstarren Bol¬ zenkette 17, welche alle distalen Enden der Rotorflügel 3 überspannt. Zusätzlich oder alternativ kann ein gleich¬ artiges Energie-Aggregat in der Führungsachse hinter der Ro¬ toreinheit 1 angeordnet sein.

Eine Positionierung der Energie-Abnahmestellen 14 im dista¬ len Endbereich der Rotorflügel stellt eine vorteilhafte An¬ ordnung dar, da die Winkelgeschwindigkeit im äußeren Um- fangsbereich der Rotorflügel zunimmt und die Abmessungen der einzelnen Energie-Abnahmestellen vergrößert und effektiver und zahlreicher ausgestaltet werden können. Vorzugweise weist die Windkraftanlage ferner Sensor-Ein¬ richtungen (nicht dargestellt) an allen wichtigen Funktions¬ teilen der Anlage auf, welche die Funktionsfähigkeit be¬ stimmter Bauteile überwacht, wie beispielsweise die Einstel¬ lung der Rotorflügel-Ausrichtung, den Federdruck der Feder¬ einrichtungen, den störungsfreien Lauf der Trägerrollenket¬ ten, die Funktion der Generatoren, die Funktionsfähigkeit der Antriebsmotoren des Fahrgestells, seiner Antriebs¬ zahnräder und der Bremsen oder dergleichen. Ferner kann eine Video-Überwachung der gesamten Anlage und eine akustische Überwachung nach Stärke und der Tonsegmente vorgesehen sein. Dadurch besteht die Möglichkeit einer Fernabfrage aller Da¬ ten und einer Weitergabe von Havarie- und Alarmmeldungen an eine übergeordnete zentrale Steuereinheit, welche gegebenen¬ falls ein Warnsignal an den Betreiber oder einen Notstopp- Mechanismus zum Anhalten der Windkraftanlage aktiviert.

Zusätzlich kann eine zentrale Steuerungsanlage vorgesehen sein, welche Messungen und Registrierungen von beispiels¬ weise Windrichtung und Windgeschwindigkeit, Steuerung der einzelnen Stufen der Anfahrprozesse nach Feststellung der einzelnen Bedingungen automatisch bzw. unter personeller Be¬ dienung durch Ausrichten der Anlage gegen die Windrichtung und anschließend der Steuerung der Rotorflügel aus dem Ruhe¬ stand in Betriebsstellungen, Steuerung des Anschubs der An¬ lage durch die Generatoren und bei Erreichen der Mindest- drehzahl Schaltung der Generatoren auf Betrieb vornimmt . Bei planmäßiger oder havariebedingter Abstellung werden auch die erforderlichen Steuerungsvorgänge eingeleitet, sodass die Registrierung der erbrachten Energieleistungen, Anzeige, Sammlung und Registrierung der Meldungen der Sensor-Ein¬ richtungen an allen wichtigen Funktionsteilen der Anlage auf Funktionsfähigkeit und der erfolgten Realisierung von Steue¬ rungsbefehlen erfolgt. Die Rotorflügel 3 besitzen beispielsweise die Form von gleichschenkligen Dreiecken, wobei sich die Spitzen, die et¬ wa einen Winkel von 10° aufweisen, an der Rotoreinheit be¬ finden. Die Rotorflügel 3 können dabei Hohlkörper von Art der Flügel von Flugzeugen mit der entsprechenden wind¬ dynamischen Formung der windschneidenden Seiten sein und auch den entsprechenden inneren Aufbau besitzen.

Als Konstruktionsmaterial können geeignete Leichtmetalle, darunter Titan, dienen, aber auch Verbundwerkstoffe aus Kunstharzen, Glas- und Kohlenstoff-Fasern. An geeigneten Einsatzorten können jedoch alternativ auch spezielle Segel aus Synthese-Fasern mit entsprechenden Verstärkungen und der Ausbildung zur aufblasbaren Schläuchen in Tragflügelform ge¬ eignet sein. Je nach der Bauart der Rotorflügel und dem zu erwartenden Fortschritt in der Solar-Technik können die Ro¬ torflügel auch dementsprechend ausgerüstet werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Aus¬ führungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie dar¬ auf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifi¬ zierbar.

Beispielsweise können sich in den drei inneren Tragsäulen 5 und 6 Aufzüge befinden, über die ein Betreiber zu den Gene¬ ratoren-Anlagen gelangen kann. Somit schafft die vorliegende Erfindung eine Windkraftanlage mit erhöhter Leistungsfähig¬ keit. Durch Nutzung aller synergistisehen Effekte, die in einer wesentlichen Vergrößerung von Baulänge und Breite der Rotorblätter, ihrer Anzahl sowie speziellen Konstruktions- vorteilen einschließlich der elastischen endseitigen Aufhän¬ gung liegen, wäre mit einer vergleichsweise höheren Energie- Ausbeute pro Quadratmeterfläche der Rotorflügel gegenüber den drei-flügeligen Anlagen gemäß dem Stand der Technik zu rechnen. Wenn derartige Windkraftanlagen zukünftig etwa 400 der jetzigen Windräder ersetzen, könnte die derzeitige Ge¬ samtzahl von 14.000 Windrädern auf etwa 28 reduziert werden, um die gleiche elektrische Leistung zu erhalten. Die Gesamt- kosten für den Einsatz von 14.000 der Windkraftanlagen gemäß dem Stand der Technik, die etwa 21 Milliarden Euro betragen, würde für obige Anzahl der Großanlagen auch nur zum Teil verbraucht werden. Bezugszeichenliste

1 Rotoreinheit 2 Ringträger-Element 3 Rotorflügel 4 Stützsäule 5 Trägersäule 6 Standsäule 7 Doppelradsitze 8 Spezialschienenbahn 9 Verbindungs-Element 10 Federeinrichtung 11 Brückenanordnung 12 Steuereinrichtung 13 Hohlschiene 3a Plasterolle 4 Energie-Abnahmestelle 5 Gleitschieneneinrichtung 6 feste Rotorflügelkopfabdeckung 7 Bolzenkette 8 Stellmotor 9 Gewindestempel 0 Stempelhalsplatte 1 Stempelfußplatte 2 Gewinde 0 distales Ende 1 proximales Ende