Die Erfindung ^" betrifft eine Wellenenergiean¬ lage mit einem Schwimmkörper, der oberhalb einer Ausatrömkammer eine Einströmkammer auf¬ weist, die über mindestens eine Wasserkraft- aschine miteinander verbunden sowie mit min¬ destens einer Einström- bzw. Ausströmöffnung versehen sind, welche Öffnungen mit äe einem nur in einer Sichtung öffnenden Sperrelement verschließbar sind.

Bei einer derartigen aus der G-B-PS 1 581 831 bekannten Anlage zur Gewinnung von elektrischer Energie aus der Wellenbewegung des Meeres ist die Einströmkammer eine nach oben offene Rinne, in der sich das von einem vorbeilaufenden Wel- lenberg über die Einströmöffnungen eintretende Meerwasser sammelt; denn die an den Einström¬ öffnungen vαgesehenen Sperrelemente verhindern das Rückströmen des Wassers ins Meer beim Ab-

ziehen des Wellenberges, d. h. während die Anlage in ein Wellental eintaucht. Das Was¬ ser fließt dann über die Wasserkraftmaschi- ne, die einen Generator antreibt, in die

5 Ausströmkammer und von dort durch die Aus¬ strömöffnungen ins Meer zurück. Dabei sind die Sperrelemente an den Ausströmöffnungen so ausgebildet, daß sie bei ansteigendem Wasserspiegel, d. h. beim Ankommen eines

10 Wellenberges, schließen. Aufgrund des großen Gewichtes der Anlage reagiert diese mit Ver¬ änderungen ihrer Schwimmlage äußerst träge auf die Wellenbewegung des Meeres, so daß auf diese Weise das Fließen des Wassers aus

15 der Einströmkammer in die Ausströmkammer und dadurch der Antrieb der Wasserkraftmaschine sichergestellt ist. Nachteilig ist hierbei nicht nur die von der unterschiedlichen Wel¬ lenhöhe herrührende Druckbeaufschlagung der

Wasserkraftmaschine, sondern auch die geringe Nutzung der Wellenenergie, indem nur das Druck¬ gefälle zwischen Wellenberg und WellenlaL auf die Kraftmaschine einwirkt, deren Energieaus- beute bei geringen Wellenhöhen sehr schlecht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, die genann¬ ten Nachteile zu beseitigen und die Energieaus¬ beute schwimmender Wellenenergieanlagen zu er- höhen, indem ein Teil des dynamischen Druckes der Wellenbewegung bei der Energieumwandlung genutzt wird.

Diese Aufgabe wird e findungs emäß ausgehend von einer Anlage der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Einströmkammer eine luftundurchlässige und vorzugsweise ge¬ wölbte Abdeckung aufweist.

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Von dem die Wellenenergieanlage anströmenden Wasser der aufwärtsschwingenden Mβereswellen werden die Sperrelemente an den Einströmöff¬ nungen periodisch aufgedrückt, wodurch in die nach der Erfindung luftdicht abgedeckte Ein¬ strömkammer Wasser gelangt, das die auf diese Weise in dieser Kammer eingesperrte Luft ver¬ dichtet, Gleichzeitig öffnen sich.die Sperr¬ elemente der Ausströmkammer, die sich im Be- reich eines Wellentales befinden, so daß Was¬ ser von der Einström- zur Ausströmkammer durch die Wasserkaftmaschine fließt und diese an¬ treibt. Dabei hat es sich als zweckmäßig er¬ wiesen, die Einström- und Ausströmöffnungen in Fließrichtung der Meereswellen auf gegen¬ überliegenden Seiten der Wellenenergieanlage so anzuordnen, daß gleichzeitig ein Teil der Sperrelemente der Einströmkammer im Bereich eines Wellenberges und ein Teil der Sperrele-

mente der Ausströmkammer im Bereich eines Wellentales liegen. Da zum Antrieb der Was¬ serkraftmaschine somit nicht nur der stati¬ sche Wasserdruck, der sich aus dem Höhen- unterschied zwischen dem Wasserspiegel in der Einströmkammer und dem Wasserspiegel des Wellentales, in dessen Bereich die Sperrele¬ mente der Ausströmkammer öffnen, ergibt, son¬ dern e findungs emäß auch der Druck der kom- primierten Luft in der Einströmkammer, wo¬ durch noch Schwankungen in der Menge des zu- und abfließenden Wassers ausgeglichen werden, zur Verfügung steht, wird erreicht, daß die Wasserkraftmaschine im optimalen Kennfeld- bereich arbeitet, und damit ein günstiges

Verhältnis zwischen ausgenutzter Wellenener¬ gie und aufgewandten Kosten für die Wellen¬ energieanlage erhalten.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der er-

findungsgemäßen Wellenenergieanlage ragt ein Teil der Bodenwand der Einströmkammer seit¬ lich über die Ausströmkammer hinaus und weist die Einstromoffnungen mit nach oben öffnenden Sperrelement auf. Durch diese nach der Erfin¬ dung waagerechte Anordnung der Sperrelemente für die Einstromoffnungen auf der Unterseite der Einströmkammer wird von den aufwärts schwingenden Meereswellen vor den Einström- Öffnungen ein Staudruck erzeugt, der den Druck in der Einströmkammer bei geringen Wellenhöhen über dem der V/ellenhöhe ent¬ sprechenden statischen Druck hält und damit bei allen Wellenhöhen einen günstigen Wir- kungsgrad der Wasserkraftmaschine gewähr¬ leistet.

Zum weiteren Ausgleich von Druckschwankungen in der Einströmkammer hat es sich bewährt, diese Kammer mit mindestens einer Entluftungs-

Öffnung zu versehen, die mit einem Schwimm¬ ventil verschließbar ist, um das Volumen des erfindungsgemäßen Luftpolsters zu begrenzen.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungs¬ form der Erfindung sind die Sperrelemente an der Ausströmkammer als hängende und um eine horizontale Achse schwenkbare Klappen ausge¬ bildet, deren von der Ausströmkammer wegwei¬ sende Fläche eine zur Schwenkachse parallele Wölbung aufweist. Das in vertikaler Richtung an der gewölbten Klappenfläche entlang strö¬ mende Wasser verursacht an der ansteigenden und abfallenden Wölbungsfläche entgegenge¬ setzt gerichtete und an unterschiedlichen Hebelarmen wirkende horizontale Kraftkompo¬ nenten. Dabei bewirkt aufwärts strömendes Was¬ ser ein schließendes und abwärts strömendes Wasser ein öffnendes Drehmoment an der Klappe, wodurch deren Offnungs- bzw. Schließzeit ver¬ kürzt wird, was sich leistungssteige nd auf

die Wellenenergieanlage auswirkt.

Vom Gehäuse der Wasserkraftmaschine wird auf den Schwimmkörper der Wellenenergieanlage ei¬ ne Kraft übertragen, die bestrebt ist, diese Anlage um eine im wesentlichen vertikale Achse zu drehen, so daß die Anlage sehr fest am Meeresgrund zu verankern ist. Dieser Drehkraft kann erfindungs emäß dadurch entgegengewirkt werden, daß die Wellenenergieanlage mit einem Paar Wasserkraftmaschinen ausgerüstet ist, de¬ ren Läufer in entgegengesetzter Richtung ro¬ tieren. Die von den Gehäusen der Wasserkraft¬ maschinen auf den Schwimmkörper übertragenen Drehkräfte sind somit entgegengerichtet und heben sich daher auf.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wellenenergieanlage wird noch an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch

eine Wellenenergieanlage mit zwei Wasserkraftmaschinen längs der Linie I - I der Fig. 2,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Wellenenergieanlage nach Fig. 1.

Der Schwimmkörper der gezeigten Wellenenergie¬ anlage besteht aus Stahlbeton und umfaßt eine über einer Ausströmkammer 4- mit als Rückschlag¬ klappen ausgebildeten Sperrelementen 5 ange- ordnete Einströmkammer 2 mit als Rückschlag¬ klappen ausgebildeten Sperrelementen 3« Dabei sitzt die Ξinströmkammer 2 wie der Hut eines Pilzes auf der Ausströmkammer 4, und weist eine luftdichte sowie gewölbte Abdeckung 1 auf und sind die Sperrelemente 3 in. dem die

Ausströmkammer 4 seitlich überragenden Boden¬ bereich der Einströmkammer 2 vorgesehen. In der Trennwand 6 zwischen der Ein- 2 und Aus¬ strömkammer 3 befinden sich zwei Durchström- Öffnungen 7 mit je einer eingesetzten Wasser-

kraftmaschine 8 mit angekoppeltem Drehstrom¬ generator 9 _» die in abgekapselten Räumen 10 in der Einströmkammer 2 angeordnet sind. Die Läufer der Wasserkraftmaschinen rotieren in entgegengesetzter Richtung. In der Abdeckung

I ist eine Entlüftungsöffnung 11 angeordnet, die durch einen kugelförmigen Auftriebskörper 12 verschlossen werden kann. Der Schwimmkörper aus Stahlbeton erhält durch Luftkammern 13 _. 14, 15 seine Schwimmfähigkeit. Die Luftkammern 13 _» 14, 15 sind so groß gewählt, daß die Wasser¬ linie des Schwimmkörpers bei ruhiger See etwa in Höhe der Einmündung der Entlüftungsbohrung I in der Einströmkammer 2 liegt. In der Luft- käm er 13 ist für jeden Generator 9 ein Gleich¬ richter 19 angeordnet. Von den Drehstromgenera¬ toren 9 führt über die Gleichrichter 19 eine Elektroleitung 20 zur.Küste. An der Ausström¬ kammer 4 sind Ösen 16 und 17 vorgesehen. Sie dienen zur Befestigung von Ankerketten 18 und

und zur Verankerung des Schwimmkörpers, die so vorzunehmen ist, daß die Sperrelemente 3 auf der See-Seite liegen und die Meereswel¬ len parallel oder schräg auf den Schwimmkör- per treffen. Die Abmessungen des Schwimmkör¬ pers sind entsprechend dem vorherrschenden Seegangsprofil am vorgesehenen Einsatzort so zu wählen, daß ein Teil der Sperrelemente 3 an der Einströmkammer 2 im Bereich eines Wellenberges und ein Teil der Sperrelemente 5 an der Ausströmkammer 4 gleichzeitig im Be¬ reich eines Wellentales liegen.

Im folgenden wird noch kurz die Arbeitsweise der dargestellten schwimmenden Wellenenergie- anläge beschrieben:

Die unter der Einströmkammer 2 des Schwimm¬ körpers aufwärtsschwingenden Meereswellen stoßen die in ihrem Bereich liegenden Sperr-

elemente 3 auf und drücken Wasser in die Ein¬ strömkammer 2. Hierbei verdichten sie die sich in ihr unterhalb der Abdeckung 1 befindliche Luft, nachdem zuvor durch den ansteigenden Wasserspiegel in der Einströmkammer 2 mit dem Auftriebskörper 12 die Entlüftungsöffnung 11 verschlossen wurde. Durch die einströmende Wassermenge vergrößert sich die Eintauchtiefe des Schwimmkörpers geringfügig. Der über dem Wasserspiegel in der Einströmkammer 2 herrschen¬ de Luftdruck und der Wasserdruck vor den Sperr¬ elementen 5 in äer Ausströmkam er 4, die im Bereich von Wellentälern liegen, ergeben ein maximales Druckgefälle, welches Wasser von der Einströmkam er 2 durch die Wasserkraftmaschi¬ nen 8 in die Ausströmkammer 4 und durch die in ihr befindlichen, im Bereich von Wellentälern liegenden Sperrelementen 5 _» drückt.

Bei stetigem Zufluß von Wasser in die Ξinström-

kammer 2 und stetigem Abfluß aus der Ausström¬ kammer 4 bleibt das Druckgefälle aufrechterhal¬ ten. Kleinere Unterschiede in der Menge des zu- und abfließenden V/assers werden durch das Luft- polster in der Einströmkammer 2 ausgeglichen.

Gelangt Luft mit dem einströmenden Wasser in die Einströmkammer 2, so vergrößert sich das Luftpolster und drückt den Wasserspiegel in ihr herab, bis der Au riebskörper 12 die Entlüf- tungsö nung 11 frei gibt. Die unter Druck stehende Luft entweicht dann teilweise in die Atmosphäre, und der Wasserspiegel steigt wieder an und schließt die Ξntlüf ungs f ung 11 mit Hilfe des Auftriebskörpers 12.

Das maximale Druckgefälle zwischen den Sperr¬ elementen 3 und 5 _» durch die Wasser zu- und ab¬ fließt, und die durch die Wasserkraftmaschinen 8 fließende Wassermenge sind ein Maß für die

Druckenergie, die in den V/asserkraftmaschinen 8 in mechanische Energie umgewandelt und zum Antrieb der Drehstromgeneratoren 9 genutzt wird.

5 Der von den Drehstromgeneratoren 9 erzeugte Drehstrom wird zweckmäßigerweise in den Gleichrichtern 19 in Gleichstrom umgeformt. Zur Erlangung großer Energieeinheiten kann dann der abgegebene Gleichstrom von mehreren

10 Drehstromgeneratoren 9 über separate Wicklun¬ gen zur Erzeugung des Anker- und Polfeldes eines Gleichstrommotors, der zweckmäßigerwei¬ se ein Nebenschlußmotor ist, verwendet werden« Die abgegebene Energie dieses nicht darge-

15 stellten Gleichstrommotors kann dann durch ei¬ nen, ebenfalls nicht dargestellten, Drehstrom¬ generator in Drehstrom umgeformt und in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.