AT524827A2 - - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Solarüberdachung für Parkplätze beliebiger Ausrichtung und Größe mit multifunktionaler Infrastruktur. Die funktionalen Elemente der integrierten Infrastrukturwand sind gegen Einparkunfälle geschützt wahlweise ausschließlich auf dem Solardach eingehängt.

Description

Solarüberdachung für Parkplätze mit Infrastruktur Die vorliegende Erfindung betrifft eine Solarüberdachung für Parkplätze.

[0001] Der immer größere Strombedarf aus nachhaltigen Energiequellen benötigt große dafür geeignete Flächen. Zur Erzeugung von Solarstrom per photoelektrischen Effekts werden oft Dachflächen von Bestandsbauten genutzt, deren räumliche Erstreckung, statische Eignung und Nutzbarkeit samt Servicemaßnahmen ausgesprochen limitiert, kompliziert und teuer ist. Der rasch steigende Prozentsatz teil- und vollelektrischer Fahrzeuge verschärft den weltweiten Bedarf dezentraler und solargestützter Stromversorgungskapazitäten. Bei der Nutzung von Parkplätzen zur Erzeugung von Solarstrom, soll die Qualität und Quantität des effektiv nutzbaren Parkraumes weder horizontal noch vertikal eingeschränkt werden, gleichzeitig wird eine zunehmende Vielzahl von Funktionalitäten d.h. Infrastruktur auf einem Parkplatz erforderlich, dazu gehören Einrichtungen wie Parkleit- und Reservierungssysteme, komplexe Ladeinfrastruktur für Elektromobilität inkl. Energiespeichersysteme, Parkschein- und Snackautomaten sowie Edutainment, Infotainment und Advertisement.

[0002] Die Gesetzgeber haben begonnen, neu geschaffene Parkflächen mit der Pflicht zur Integration von Carports zu versehen. Deren Errichtung nimmt viel Platz in Anspruch, und funktionale Komplettsysteme sind als Massenprodukt nicht verfügbar. Der Bedarf nach funktionalen Parkplätzen inkl. Energieerzeugung und Ladeinfrastruktur nimmt exponentiell zu, die bestehenden Energieversorger können die Nachfrage bereits jetzt vielerorts nicht erfüllen.

[0003] Neben der Zielsetzung, dass Parkraum durch eine erweiterte Infrastruktur d.h. Funktionalität nicht reduziert werden darf, treten am Parkplatz auch Sicherheitsaspekte in den Mittelpunkt, insbesondere die Ladeinfrastruktur bietet hohe elektrische Leistungen, eine Errichtung über klassische Ladesäulen birgt die Gefahr von Auffahrunfällen und Folgeschäden.

[0004] Stand der Technik sind Betonsockel, Rammschutz, Schwellen am Boden sowie Warnhinweise zum Schutz der Ladeinfrastruktur gegen Parkschäden bzw. Zerstörung. Diese Vorkehrungen sind kostenintensiv und okkupieren üblicherweise 10 — 30 % der Parkfläche.

[0005] Werden Carports auf einem Parkplatz errichtet, kommt es zu einer zusätzlichen Einschränkung des Parkraumes durch aufwendige Fundamente, Konstruktionselemente sowie eine Reduktion der Durchfahrtshöhe. Bei einem Auffahrunfall eines Fahrzeuges gegen die Konstruktion, besteht Einsturzgefahr und integrierte elektrische Leitungen führen zu einer komplexen Gefahrensituation.

[0006] Ausgehend vom bekannten Stand der Technik liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Solarüberdachung inkl. multifunktionaler Infrastruktur bereitzustellen,

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welche die Nachteile des Stands der Technik überwindet und weder versteckte Gefahren oder neue Risiken mit sich bringt, noch den Parkraum einzuschränken bzw. zu reduzieren.

[0007] Diese Aufgabe wird gelöst durch die Solarüberdachung für Parkplätze mit Infrastruktur, ein Sockel- oder Fundamentabschnitt für die integrierte Infrastruktur wird zur Gänze vermieden. Das Solardach wird auf Stützträgern errichtet, welche mit 25 mal 25 cm Flächenbedarf pro vier Stellplätzen, nur 0,125 % der gesamten Stellplatzfläche beansprucht. Die gesamte Infrastruktur wird in die Dachhaut integriert, bzw. über abhängende Infrastrukturwände in beliebiger Höhe über Boden den Nutzern zur Verfügung gestellt, unter der Infrastrukturwand bleiben zumindest 80 cm frei, wodurch Aufprallunfälle beim Einparken ausgeschlossen werden.

[0008] Der Abstand zwischen den einzelnen Stützträgern des Solardaches kann für kleine Parkflächen entsprechend auf eine oder zwei Stellplatzbreiten reduziert werden. Mindestabstand zwischen zwei Stützträgern beträgt 1 Meter. Der Freiraum unter den aufgehängten Infrastrukturwänden kann mit beliebigen Materialien jedoch ohne statische Funktion d.h. optisch bzw. architektonisch verblendet werden, um den Gesamteindruck einer kompletten Wand herzustellen. Leitungen für elektrischen Strom oder elektronische Signale sowie senkrechte Entwässerungsrohre werden in die Stützträger bautechnisch integriert, sodass ebenfalls ein Schutz gegen Auffahrunfälle gewährleistet wird. Aus der vorliegenden Erfindung resultiert ein vollständiger Schutz der Elektrik und Elektronik sowie allen Zu- und Ableitungen der Solarüberdachung samt Infrastruktur gegenüber Vandalismus und Einparkunfälle. Für die geparkten Fahrzeuge sowie Passanten bietet die Solarüberdachung einen umfassenden Witterungsschutz.

[0009] Die Konstruktion des Solardaches samt Infrastrukturwänden wird modular ausgeführt, auch nachträglich können Infrastrukturwände samt Infrastruktur beliebig ergänzt werden. Die Dachfläche kann bei zunächst lediglich einseitig auskragender Bauweise auf beidseitige Auskragung erweitert werden, aus einzelnen Solardächern können durch Verbindungsträger und weitere Solardächer vollflächige Parkplatzüberdachungen hergestellt werden. Bei einseitig auskragender Bauweise müssen die Stützträger nicht notwendigerweise auf der Parkfläche, sondern können auf der unmittelbar benachbarten Fläche errichtet werden. Die Auskragung der Solardachfläche kann je nach Wind- und Schneelast 2,5 bis 8,0 Meter betragen. Bei doppelreihigen, quer zur Zufahrtrichtung angeordneten Stellplätzen, werden die Stützträger wahlweise auf jeden oder jeden zweiten, dritten oder vierten Kreuzungspunkt der Stellplatzbegrenzungen errichtet, die Solarüberdachung erfolgt ein- oder beidseitig auskragend. Im Falle der Solarüberdachung von mindestens zwei parallel angrenzenden Stellplatzreihen, kann wahlweise auch der Zufahrtsweg zwischen den Stellplatzreihen mit Photovoltaik-Modulen als Solarüberdachung ausgeführt werden.

[0010] Unabhängig von der Ausrichtung des Solardaches, steht die Fundamentierung im Erdboden mindestens in einer Richtung den darauf angeschraubten Stützträgern vor, hergestellt mit Punkt-, Streifen-, Flächenfundamenten oder speziellen für das Solardach entwickelte Fundamentkonstruktionen. Die eigens für die Erfindung entwickelte Bauweise der Fundamente mit einer Stahlträgerkonstruktion kann mittels Erdschrauben bzw. bei Felsgestein durch

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eingeklebte Stahlbolzen, jedenfalls in jedem Untergrund statisch hinreichend verankert werden, um die statischen Lasten von der Solarüberdachung abzuleiten. Dabei wird der Bedarf von Aushubmaßnahmen auf ein absolutes Mindestmaß reduziert. Auf den Einsatz von Zementbaustoffen kann wahlweise verzichtet werden. Bei Verzicht auf Stahlbeton sowie geeigneten Bodenverhältnissen, beträgt die Bauzeit für Fundament, Stützkonstruktion, Solardach sowie integrierter Infrastruktur nur wenige Stunden, während andernfalls Bauzeiten von mehreren Wochen sowie die Sperrung des Parkplatzes mit sich bringt, durch die Erfindung werden Kosten reduziert und langfristige Baustellen verhindert.

[0011] Zu- oder Ableitungen für die Solarüberdachung mit Infrastruktur müssen nicht quer über Stellplätze sondern können zwischen einzelnen Stellplätzen bzw. Stellplatzreihen erfolgen, oder werden im Solardach geführt, dadurch reduziert sich sowohl der Aufwand zur Errichtung wie auch für spätere Kontroll- und Wartungsarbeiten auf ein absolutes Minimum.

[0012] In die Solarüberdachung können je nach Standort und Ausrichtung zur Sonne nicht nur die vorgesehenen Photovoltaikmodule oder Solarthermie-Kollektoren sondern zusätzlich kleine Windenergieanlagen integriert werden. Das auf der Solarüberdachung gesammelte Regenwasser kann in eigene Sammelbehälter abgeleitet werden, und für Bewässrungsanlagen oder als Brauchwasser zum Einsatz kommen, gleichzeitig wird der Einsatz von Kleinstwasserkraftwerken ermöglicht. In den Fundamentbereich, in die Infrastrukturwände der Solarüberdachung oder in Nebengebäude können Energiespeicher unterschiedlichster Bauformen integriert werden. Daraus ergeben sich gemäß der technischen Auslegung und Anordnung des Solardaches vollautarke Systeme, welche ohne Spezialwerkzeug auch fernab der öffentlichen Infrastruktur binnen weniger Stunden errichtet und in Betrieb genommen werden können.

[0013] Die Stützkonstruktion des Solardaches wird aus geeigneten Baustoffen hergestellt, u.a. Stahl oder Holz. Die Konstruktionselemente d.h. Stütz-, Dachhaupt- sowie Dachquerträger bilden eine statisch außerordentlich stabile Tragkonstruktion, welche mit speziellen Photovoltaik-Modulen samt eigens für die Erfindung entwickelten Montageschienen als Solardach montiert werden, die multifunktionalen Infrastrukturwände werden in die Dachträgerkonstruktion eingehängt. Die Stützkonstruktion wird je nach Material aus Voll- oder Hohlprofilen unterschiedlicher Profilformen hergestellt.

[0014] Die Infrastrukturwände können in unterschiedlichster Größe und Ausrichtung auch unmittelbar neben, zwischen oder an die Stützträger montiert werden. Die Bedienung oder Betrachtung von Infrastruktur integriert in der Infrastrukturwand erfolgt direkt vom Autoabstellplatz. Zur Bedienung stehen neben Touchscreen-Display, Eingabe-Tastaturfeld, Registrierungs- und Zahlkartenterminals auch Funkfernsteuerungen zur Verfügung, auszugsweise nur einige der aktuellen Standards erwähnt d.h. Bluetooth, RFID, QR-, WLAN, etc.

[0015] Die Infrastrukturwand wird erfindungsgemäß für unterschiedlichste Funktionalitäten ausgestattet, insbesondere jedoch nicht ausschließlich mit Ladeinfrastruktur für

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Elektromobilität, optional ein großer Signage Outdoor-Monitor samt Touchscreen und die Leistungselektronik der Photovoltaik-Inn- oder Aufdachanlage, ergänzend je nach Aufstellungsort Selbstbedienungs-Automaten für Lebensmittel oder ähnliches. Darüber hinaus wird in die Infrastrukturwand wahlweise eine Video-Fernüberwachung, die Statusanzeige zum jeweiligen Stellplatz inkl. Reservierungsfunktion, ein Audiosystem, der WLAN-Router sowie der Energiespeicher und/oder erweiterte Elektronik samt Sensorik in die integriert, zum Beispiel ein Bewegungs- und Abstandsmelder.

[0016] Die elektrischen Anschlüsse d.h. zum Aufladen von Fahrzeugen befinden sich in ca. einem Meter über Erdboden. Für herausnehmbare Fahrzeugbatterien von Kleinfahrzeugen werden in der Infrastrukturwand wahlweise verschließbare Ladeboxen mit elektrischem Steckeranschluss integriert.

[0017] Über eine speziell für die Erfindung entwickelte Software erfolgt die Überwachung und Abrechnung der Ladevorgänge. Über ein speziell für die Erfindung entwickeltes ContentManagement-System werden interaktive Inhalte auf den Monitor aufgespielt, sämtliche Funktionalitäten des Solardaches mit Ladeinfrastruktur überwacht. Über die Betriebssoftware des Systems können registrierte Nutzer einzelne Stellplätze und Ladekapazitäten reservieren.

[0018] Die am Solardach eingehängten Infrastrukturwände können aktiv wie passiv gegen Auffahrunfälle geschützt werden. Passiv durch den Einsatz hochfester bzw. widerstandsfähiger Baustoffe. Aktiv durch vorgeschaltete mechanische Berührungssensoren oder elektronische Abstandsmesser direkt verbunden mit den audiovisuellen Signalgeber in der Infrastrukturwand, u.a. Lautsprecherdurchsage sowie Lichtwarnsignale. Das optionale Info- und Edutainment sowie Advertisement-System kann erfindungsgemäß auch sehr große Signage-Monitore beinhalten, gegebenenfalls in Serie miteinander verbunden kann eine komplette Videowand pro Stellplatz oder über mehrere Stellplätze hinweg hergestellt werden. Die Infrastrukturwände werden je nach integrierter Infrastruktur klimatisiert oder nur per natürlicher Konvektion mit entsprechenden Lüftungsschlitzen vor Überhitzung geschützt, bei geringen Außentemperaturen jedenfalls beheizt.

[0019] Auf der Rückseite der Infrastrukturwände, welche auf lediglich einseitig auskragendem Solardach montiert werden, kommen speziell für die Erfindung entwickelte FassadenPhotovoltaik-Module zum Einsatz.

[0020] Das Solardach wird mit einem Neigungswinkel von mind. 3° ausgeführt, das Regenwasser wird über die speziellen Montageschienen der Photovoltaik-Module zum tiefsten Punkt der Konstruktion abgelegt, in einen Querträger welcher von Stützträger zu Stützträger montiert ist und in welchen auch eine Hauptsammel-Regenrinne integriert ist. Am Kopf jeden Stützträgers wird pro Dachseite ein Hauptdachträger bis zu 8,0 Meter auskragend montiert. Quer zu den Hauptdachträgern werden Dachquerträger montiert, auf welche die Aluminiumschienen zur Montage der Photovoltaik-Dacheindeckung fixiert werden und damit werden die teiltransparenten Photovoltaik-Module an die Hauptkonstruktion befestigt. Daraus

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resultiert ein relativ hoher prozentueller Anteil natürlichen Tageslichts unter dem Solardach. Ersatzweise kann die gesamte Dachfläche mit einem handelsüblichen Dacheindeckungsmaterial bevorzugt Trapezblech zunächst regendicht eingedeckt werden, über diesem Unterdach kann wahlweise eine sogenannte Aufdach-Photovoltaikanlage montiert werden. Auf der Dachunterseite wird eine Beleuchtungsanlage zur Ausleuchtung der Parkfläche während der Nachtstunden montiert.

[0021] An den Seitenrändern des beliebig großflächigen Solardaches können Seitenwände errichtet werden, wahlweise am Dach eingehängt und nicht bis zum Boden reichend oder mit zusätzlichen Stützen und Fundamenten dauerhaft errichtet, in dieser Bauweise dann wahlweise auch als Abstell- bzw. Geräteraum). Zwischen den in Längs- oder Querrichtung angeordneten Stellplätzen sind erfindungsgemäß jedenfalls keine konstruktiven Elemente angeordnet, welche das Ein- und Ausparken, das Ein- und Aussteigen in jeglicher Beziehung gefährden oder beeinflussen könnten.

[0022] Die auskragenden Enden der Hauptdachträger können von Solardachreihe zu Solardachreihe auch direkt mit Querträgern verbunden werden, dann ergibt sich erfindungsgemäß eine Solar-Hallenüberdachung. Spannweiten von über 18,0 von Hauptstützenreihe zu Hautstützenreihe sind durchaus realisierbar.

[0023] Die Bauteile und Komponenten der Solarüberdachung mit Infrastruktur werden vormontiert auf die Baustelle geliefert, zur Errichtung inkl. Fundamente sind keinerlei Spezialmaschinen, Kräne oder Werkzeuge erforderlich. Binnen weniger Arbeitsstunden kann von ein bis zwei Fachkräften die Solarüberdachung inkl. Infrastruktur aufgebaut werden. Für die Infrastruktur kommt lediglich handelsübliche Hardware zum Einsatz, vormontiert und verkabelt per Plug-and-Play sehr effizient auf der Baustelle zu montieren und in Betrieb zu nehmen. Die gesamte Konstruktion ist per konstruktivem Verwitterungsschutz auf einen wartungsfreien Einsatz über 100 Jahre ausgelegt, kann von sturmreichen Küstenregionen bis ins Mittelgebirge trotz enormer Wind- und Schneelasten in der angemeldet schlanken Form sehr einfach errichtet

werden. Patentansprüche 1. Infrastrukturwand, welche in einem Solardach eingehängt wird und nicht direkt mit dem Boden

verbunden werden muss.

2. Infrastruktur nach Anspruch 1 schränkt die Parkfläche nicht ein, führt zu vielschichtigen Funktionalitäten und führt gleichzeitig zu keinem erhöhten Unfallrisiko durch konstruktive Elemente.

3. Ladestation nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass kein

Fundamentabschnitt erforderlich ist.

Claims (1)

1. 4. Ladestation nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Infrastrukturwand mindestens einen Energiespeicher, eine Klimatisierungsanlage, eine Leistungselektronik, eine Mikroelektronik, ein Info- und Edutainment oder Advertisement samt Audiosystem, eine Videoüberwachung, eine Abstandsmessung, einen elektrischen Anschluss für ein Elektrofahrzeug, oder ein Bestell- und/oder Bezahlsystem umfasst.

   5. Ladestation nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrastrukturwand wahlweise in mehreren Metern Abstand von den Stützträgern mittig vor bzw. über den Abstellplätzen angebracht werden kann.

   6. Ladestation nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass über und darüber hinausragend zum Schutz der Fahrzeuge und Parkplatznutzer ein Solardach angebracht ist, dessen Stützträger nur wenige Promille der gesamten Parkfläche in Anspruch nehmen.

   Zusammenfassung

   Die vorliegende Erfindung betrifft eine Solarüberdachung für Parkplätze beliebiger Ausrichtung und Größe mit multifunktionaler Infrastruktur. Die funktionalen Elemente der integrierten Infrastrukturwand sind gegen Einparkunfälle geschützt wahlweise ausschließlich auf dem Solardach eingehängt.