beim Internationalen Büro eingegangen am 08. November 2018 (08.09.2018)

1. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid als Arbeitsmedium für die Wärmekraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren auf einem Anlagensystem ausgeführt wird, welches die folgenden fünf Anlagen enthält:

1.1 Eine Wärmeaustauscheranlage mit folgenden Merkmalen:

1.1.1 Mindestens ein Behälter mit einem Volumen von mindestens 27 Kubikmeter und

1.1.2 der teilweise oder vollständig an seiner Außenwand wärmeisoliert ist, und

1.1.3 in dem mindestens eine Metall-Leitung (5) von oben nach unten gelegt ist, innerhalb welcher die Fluide über eine Einfuhr von Gas (1) von oben nach unten fließen, und

1.1.4 in dessen unteren Wandbereich eine Ausfuhr von Gas (2) besteht, aus welcher z.B. das Rauchgas durch die Metall-Leitung ausfließt, und

1.1.5 in dessen unteren Bereich ein Eingang vorhanden ist, durch welchen das Kaltwasser in den Behälter einfließt, und zwar von oben über eine Einfuhr von Kaltwasser (3) durch eine Wasserleitung, die mit dem Eingang verbunden ist, und

.1.6 an dessen oberen Wandbereich eine Ausfuhr von Heizwasser (4) existiert, aus

welcher das in den Behälter eingeflossene Kaltwasser nach der Wärmeübertragung über die Oberfläche der Metall-Leitung (5) als Heizwasser überläuft;

.2 Eine Sedimentationsanlage mit folgenden Merkmalen:

.2.1 Mindestens ein Behälter mit einem Volumen von mindestens 27 Kubikmeter und .2.2 der einen schrägen Boden zum Sammeln von Sedimenten aus CG^*2-haltigen Fluiden hat, und

.2.3 in dessen Wandbereich eine Einfuhr von Gas (6) besteht, und

.2.4 in dessen tiefsten Bodenbereich ein Doppelventil (7) zur Extraktion der Sedimente aus C02-haltigen Fluiden existiert, und

.2.5 an dessen Wand ein Ausgang zur Abführung des kondensierten Wassers aus den C02-haltigen Fluiden vorhanden ist, und

.2.6 in dessen oberen Innenraum möglicherweise ein Wärmeaustauscher (10) zur

Abkühlung vom C02-haltigen Gas installiert ist, und

.2.7 an dessen oberen Teil eine Ausfuhr von Gas (8) zur Gas-Abführung besteht und ein Sperrventil (9) bestehen, und

GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) ein optionaler Ventilator und/oder ein optionaler Staubfilter bei der Ausfuhr von Gas (8) installiert werden können;

ine CCte-Verflüssigungsanlage mit folgenden Merkmalen:

Mindestens eine Gasverdichtungsanlage mit einem optionalen schaltbaren Bypass, und

mindestens ein Behälter zum Empfang von verdichtetem C02-haltigen Fluid wie z.B. Rauchgas aus der Gasverdichtungsanlage, und

eine Gruppe von Wärmeaustauschern zur Übertragung der Wärme wie etwa Verdichtungswärme aus der Gasverdichtungsanlage oder anderer verwendbarer Wärme, um die Kohlendioxide zu erwärmen, die z.B. aus dem C02-haltigen Gas abgeschieden sind, und/oder das vorhandene restliche C02-haltige Gas nach der C02-Abscheidung zu erwärmen, und

eine Gruppe von Wärmekraftmaschinen für die Entspannung der C02-Fluide, und/oder für die Entspannung des vorhandenen restlichen C02-haltigen Gases nach der CO-2-Abscheidung, und

ein Behälter zum Empfang der C02-Fluide, die in Wärmekraftmaschinen entspannt wurden, und

ein optionaler Behälter zum Empfang des vorhandenen entspannten restlichen CO2- haltigen Gases nach der C02-Abscheidung, und

eine Gruppe von C02-Flüssigkeitbehältern zum Speichern der C02-Fluide, wobei die C02-Flüssigkeitbehälter bei Bedarf mit Wärmeaustauschern ausgestattet werden können, und

eine optionale Gruppe von Behältern zum Empfangen des vorhandenen entspannten restlichen C02-haltigen Gases nach der C02-Abscheidung, wobei die Behälter mit eventuell benötigten Wärmeaustauschern ausgestattet werden können;

ine C02-Fluidspeicheranlage mit einer oder zwei der folgenden beiden Teilanlagen: Eine C02-Flüssigkeitspeicheranlage mit folgenden Merkmalen:

1 Eine Gruppe von Behältern, die über Ventile miteinander verbunden werden können, und

GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) 38 2 jeder Behälter der Gruppe hat:

3 Eine Einfuhr für C02-Flüssigkeit (11) mit einem optionalen Sperrventil (13) und eine optionale Pumpe (12), sowie einen mit der Pumpe (12) korrelierten Bypass, und

4 eine Ausfuhr für C02-Flüssigkeit (14) mit einem optionalen Sperrventil (15), und5 zumindest einen Sicherheitsexit, und

6 eventuell einen, mehrere oder auch keinen Wärmeaustauscher (16) im Innenraum, und

7 teilweise oder vollständig an der Außenwand thermisch zu isolieren, und

8 mindestens dem Druck von 20 bar standzuhalten;

Eine C02-Gasspeicheranlage mit folgenden Merkmalen:

1 Eine Gruppe von Behältern, die über Ventile miteinander verbunden sein können, und

2 jeder Behälter der Gruppe hat:

3 Eine Einfuhr von C02-Gas (17) mit einem Sperrventil (19) und einem optionalen Ventilator (18), sowie einen mit dem Ventilator (18) korrelierten Bypass, und4 eine Ausfuhr vom CCte-Gas (20) mit einem optionalen Sperrventil (21), und

5 zumindest einen Sicherheitsexit, und

6 einen oder mehrere oder auch keinen Wärmeaustauscher (22) im Innenraum, und7 teilweise oder vollständige oder auch keine Wärmeisolierung an der Außenwand, und

8 mindestens dem Druck von 1 ,2 bar standzuhalten;

ine C02-Wärmekraftmaschinenanlage mit folgenden Merkmalen:

Eine Gruppe von Wärmekraftmaschinen mit elektrischen Generatoren, und eine Wärmequelleanlage, welche Wärme zu allen Wärmeaustauschern der CO2- Wärmekraftmaschinenanlage liefern kann, und

eine Kältequelleanlage, welche Kälte zu allen Wärmeaustauschern der CO2- Wärmekraftmaschinenanlage liefern kann, und

mindestens zwei Betriebsbehälter jeweils zum Liefern bzw. zum Empfangen der

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C02-Fluide zu bzw. von den Wärmekraftmaschinen, wobei die Betriebsbehälter mit Wärmeaustauschern ausgestattet sind, die jeweils wiederum mit den Wärme- und/oder Kältequellenanlagen über Schalter verbunden sind, und

ein oder mehrere oder kein Wärmeaustauscher, der direkt nach dem liefernden Betriebsbehälter installiert und mit den Wärme- und/oder Kältequellenanlagen über Schalter verbunden wird, und

ein oder mehrere oder kein Wärmeaustauscher, der direkt vor dem empfangenden Betriebsbehälter installiert und mit den Wärme- und/oder Kältequellenanlagen über Schalter verbunden wird, und

eine Gruppe von C02-Behältern zum Liefern und/oder zum Empfangen von CO2- Fluiden, wobei die C02-Behälter mit oder ohne Wärmeaustauschern ausgestattet werden können, die ihrerseits jeweils mit den Wärme- und/oder Kältequellenanlagen über Schalter verbunden sind;

wobei gilt,

dass eine große Menge, d.h. ab 5000 Tonnen Masse Kohlendioxid, als

Arbeitsmedium eingesetzt ist, und

dass zum C02-Heizen die klimatische Wärme und/oder Abwärme und/oder Geotherme, Solarwärme oder andere Naturwärme und/oder Wärme aus der Verbrennung von C02-neutralen Brennstoffen genutzt werden, und

dass zum C02-Kühlen die klimatische Kälte und/oder andere Naturkälte aus Flusswasser, tiefer Erde, tiefem Seewasser und/oder anderen natürlichen

Kühlmitteln und/oder die eventuell erzeugte Expansionskälte in den

Wärmekraftmaschinen genutzt werden,

dass die im Punkt 1.7 bzw. 1.8 beschriebene Nutzung der klimatischen Wärme bzw. der klimatischen Kälte in mehreren von drei folgenden Weisen erfolgt: Vor Ort, mithilfe eines C02-Transportsystems oder mithilfe einer C02-Speicheranlage;

dass der Prozess von C02-Heizen in manchen C02-Behältern batchweise erfolgt, dass der Prozess von C02-Kühlen in manchen C02-Behältern batchweise erfolgt, dass der Prozess von C02-Füllen in manche C02-Behältern batchweise erfolgt,

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1.13 dass der Prozess von C02-Liefern aus manchen C02-Behältern batchweise

erfolgt,

1.14 dass mit mehreren von vier folgenden Verfahrensschritten ein C02-Kreislauf in der C02-Wärmekraftmaschinenanlage gebildet wird, in dem die CC -Masse möglicherweise auch zunehmen kann:

1.14.1 C02-Sammeln, wobei die Kälte, insbesondere die Naturkälte, zur Abkühlung der C02-haltigen Fluide genutzt wird,

1.14.2 C02-Verflüssigen, wobei der Prozess von Kühlen zum Füllen sowie der Prozess von Kühlen zum Verflüssigen parallel und/oder nacheinander in manchen CO2- Behältern laufen,

1.14.3 C02-Heizen, wobei der Prozess von Heizen zum Füllen, der Prozess von Kühlen zum Füllen und der Prozess von Heizen zum Drucksteigen parallel und/oder nacheinander in manchen C02-Behältern laufen,

1.14.4 C02-Energieumwandeln, wobei der Prozess von Heizen zum Entspannen während der C02-Zuströmung zu den Wärmekraftmaschinen läuft, und die CO2- Druckschwankungen dabei eventuell geglättet werden.

2. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid, welches im Rauchgas aus Kohlekraftwerken oder anderen Verbrennungsanlagen enthalten ist, und nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

2.1 dass C02-haltiges Fluid wie Rauchgas durch die Verwendung der im Punkt 1.1 bzw.

1.2 beschriebenen Wärmeaustauscheranlage bzw. Sedimentationsanlagen sowie mithilfe der klimatischen Kälte und/oder anderer Naturkälte getrocknet, gereinigt und somit der C02-Anteil im Fluid gesteigert wird,

2.2 dass die klimatische Kälte und/oder andere Naturkälte und/oder die verwendbare Expansionskälte von Gasen zur Abkühlung und/oder zur Zwischenkühlung bei den Gasverdichtungen benutzt wird,

2.3 dass die bei im Punkt 2.1 und/oder im Punkt 2.2 beschriebenen Prozessen gewonnene Wärme aus Fluiden zur Gewinnung der elektrischen Energie genutzt werden kann,

2.4 dass vor der Verdichtung von Gas in der C02-Verflüssigungsanlage ein Verfahren von

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PSA (Druckwechsel Adsorption) oder MGS (Membrane Gasseparation) oder anderes Verfahren zur Steigerung des CCte-Anteils im Gas oder auch keins angewendet wird.

3. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der drei folgenden Energiearten,

3.1 die Wärme aus Rauchgas oder andere Abwärme,

3.2 die Verdichtungswärme aus den Gasverdichtungsanlagen,

3.3 die bei der C02-Abscheidung benötigte Druckenergie in der CO2- Verflüssigungsanlage,

für die elektrische Energiegewinnung durch die Wärmekräftmaschinen verwendet werden, wobei die zugehörige Expansionskälte bei der Entspannung in den

Wärmekraftmaschinen

3.4 für die Abkühlung der zu verdichtenden Gase, und/oder

3.5 für die Zwischenkühlungen der Gasverdichtungsanlagen, und/oder

3.6 für die Gewinnung der reinen Stoffe wie Sauerstoff und Stickstoff aus dem nach der C02-Abscheidung gebliebenen restlichen Gas wie z.B. aus dem Rauchgas, und/oder

3.7 für die Raumklimatisierung und andere Kühlungszwecke und/oder

3.8 für nichts, z.B. in einem extrem kalten Winter

verwendet werden kann.

4. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid, wobei die CG-2-Eigenschaften Spannung und Massendichte zur Erzeugung von C02-Hochdruck auszunutzen sind, und nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

4.1 dass manche C02-Behälter mit C02-Fluiden vollgefüllt werden und

4.2 dass sie nach der Vollfüllung jeweils zugeschlossen werden und

4.3 dass die in den Behältern zugeschlossenen C02-Fluide gegebenenfalls

aufzuschließen und in andere C02-Behälter umzulagern sowie wieder zuzuschließen sind, und

4.4 dass die zugeschlossenen C02-Fluide isochor geheizt werden, und zwar vorzugsweise durch Abwärme bzw. klimatische Wärme, Solarwärme, Geotherme oder andere

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Naturwärme, und gegebenenfalls durch Wärme aus der Verbrennung von CO2- neutralen Brennstoffen, sowie notfalls auch durch Wärme aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen.

5. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid nach einem der

Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

5.1 dass manche C02-Behälter mit Wärmeaustauschern ausgestattet sind,

5.2 dass die Prozesse von C02-Heizen bzw. -Kühlen in den mit Wärmeaustauschern ausgestatteten C02-Behältern batchweise stattfinden und sie parallel und/oder nacheinander laufen können,

5.3 dass die Prozesse von C02-Füllen in die C02-Behälter bzw. von C02-Liefern aus ihnen batchweise stattfinden und sie parallel und/oder nacheinander laufen können,

5.4 dass der C02-Fließprozess in der C02-Wärmekraftmaschinenanlage durch ein

Steuerungsprogramm für die Zustands- und Prozessverwaltung der C02-Fluide in manchen Behältern und manchen Wärmeaustauschern der CO2- Wärmekraftmaschinenanlage kontrolliert und gesteuert wird,

5.5 dass die gesamte Heiz- und Kühlleistungen von den C02-Behältem auf die gesamte elektrische Leistung der Wärmekraftmaschinen im System abgestimmt sind.

6. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid nach mehreren der

Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

6.1 dass die C02-Druckschwankungen vor der C02-Entspannung in den

Wärmekraftmaschinen unter Umständen geglättet werden, und

6.2 dass die C02-Fluide während ihrer Zuströme zu den Wärmekraftmaschinen geheizt werden, und

6.3 dass nach der C02-Entspannung in den Wärmekraftmaschinen die expandierten CO2- Fluide mithilfe der klimatischen Kälte und/oder durch Nutzung der Kälte aus

Flusswasser oder anderer Naturkälte und/oder verfügbarer Kälte wie z.B. CO2- Expansionskälte verflüssigt werden, und

6.4 dass die expandierten C02-Fluide gemäß 6.3 gegebenenfalls noch zu verdichten sind.

7. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid nach einem der

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Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

7.1 dass die Schwankungsbreite vom C02-Betriebsdruck vor dem C02-Eintritt in die

Wärmekraftmaschinen durch kombinierte Verwendung von Düsen und Diffusoren für die C02-Ströme bei Bedarf reduziert wird, und/oder

7.2 dass unterschiedliche Wärmekraftmaschinen für die verschiedenen und zuvor

aufgeteilten C02-Betriebsdruckintervalle der Schwankungsbreite vom CO2- Betriebsdruck vor dem C02-Eintritt in die Wärmekraftmaschinen eingesetzt werden können, und/oder

7.3 dass die beiden Methoden in den Punkten 7.1 und 7.2 kombiniert angewandt werden können, und/oder

7.4 dass die Gegendruckturbinen mit Mehrdruckströmen bei Bedarf anzuwenden sind, wenn die C02-Dichte vor dem C02-Eintritt in die Wärmekraftmaschinen in einem subkritischen Gebiet liegt.

8. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid nach mehreren der

Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

8.1 dass die Höhen vom C02-Entspannungsdruck für die Wärmekraftmaschinen zwischen 1 und 70 bar auszulegen sind,

8.2 dass die Höhen vom C02-Entspannungsdruck gemäß 8.1 in der Regel abhängig von der verfügbaren Kühlmitteltemperatur festzulegen sind,

8.3 dass der C02-Entspannungsdruck gemäß 8.1 in der Regel höher liegt als der CO2- Druck in einem C02-Behälter der C02-Wärmekraftmaschinenanlage, nachdem CO2 dort bei einem Prozess vom C02-Kühlen bis zur gegebenen Kühlmitteltemperatur abgekühlt ist, wobei der Prozess vom CG-2-Kühlen ab dem Ende der CG-2-Lieferung aus dem CO-2-Behälter und nach dem Umschalten von C02-Heizen auf C02-Kühlen im C02-Behälter erfolgt, also ein Prozess von Kühlen zum Füllen ist.

9. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid nach einem der

Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass C02-Transportsysteme wie z.B. Kanäle und/oder Fernleitungsröhren eingerichtet werden, wenn an den CO2-

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Quellenorten wie etwa Kohlekraftwerken kein passendes Grundstück für den Bau der C02-Fluidspeicheranlage verfügbar ist, und/oder wenn örtliche bzw. zeitliche

Überbrückungen benötigt werden und diese Überbrückungen den C02-Transport erfordern.

10. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid nach mehreren der

Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

10.1 dass bei Bedarf für die Kälteerzeugung der C02-Entspannungsdruck mancher

Wärmekraftmaschinen möglichst tief zu setzen ist, um die Kälte und mehr Elektrizität zu erzeugen, und

10.2 dass das bei der Kälteerzeugung entstandene C02-Gas durch einen mit der

Elektrizität angetriebenen Gaskompressor verdichtet und mithilfe der Naturkälte und/oder anderer verfügbaren Kälte verflüssigt wird, und

10.3 dass die bei der Kompression vom C02-Gas entstandene Verdichtungswärme zum C02-Heizen für die Energieumwandlung benutzt wird.

11. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid nach mehreren der

Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

11.1 dass der C02-Entspannungsdruck für manche Wärmekraftmaschinen am Tag

möglichst tief zu setzen ist, um mehr Elektrizität am Tag wie auch mehr Kälte zu produzieren, wenn der überschüssige elektrische Netzstrom in der Nacht verfügbar ist, und

11.2 dass der überschüssige elektrische Netzstrom in der Nacht zum Antrieb eines

Gaskompressors für die Verdichtung bzw. Verflüssigung vom expandierten CÜ2-Gas auszunutzen ist, und/oder,

11.3 dass die bei der Gasverdichtung entstandene C02-Flüssigkeit und/oder die aus dem Gaskompressor abgeführte Verdichtungswärme am Tag für die elektrische

Energiegewinnung durch die Wärmekraftmaschinen zu verwenden sind.

12. Anlagensystem zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid als Arbeitsmedium, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlagensystem eingerichtet ist zur

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Energieerzeugung nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 - 11.

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