AT524870B1 - Photovoltaik Anlage für Höhenlagen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein freistehendes Bauwerk, an welchem Sonarpaneele (121) zur Umwandlung der empfangenen Strahlungsenergie der Sonne in elektrische Energie befestigt sind, zum Einsatz in Höhenlagen, wobei das Bauwerk zwei einzelne, zusammengefügte Montagemodule, nämlich einen Kronenträger (110) und eine PV‐Krone (120), die die Solarpaneele (121) trägt, umfasst und wobei der Kronenträger (110) monolithisch aus einem Flachfundament (102) mit einer aufgesetzten Plattform (104) besteht, wobei die Plattform (104) von einer oder mehreren Stützen (103), die im Flachfundament (102) verankert sind, getragen wird, und wobei der Kronenträger (110) aus einem Traggerüst, das aus einer oder mehreren miteinander verbundenen Säulen (131), auf denen die Solarpaneele (121) befestigt sind, besteht und wobei die Säulen (131) des Kronenträgers (120) mit der Plattform (104) des Kronenträgers (110) verankert sind.
Description
PHOTOVOLTAIK ANLAGE FÜR HÖHENLAGEN
[0001] Die Erfindung betrifft ein Bauwerk zur Umwandlung der Strahlungsenergie der Sonne mittels Photovoltaik in elektrische Energie unter Bedingungen -Sturm und Schneefall- wie sie im Winter im Gebirge auftreten können.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0002] Die Umwandlung der von der Sonne zur Erde gestrahlten Solarenergie in elektrische Energie spielt eine wesentliche Rolle in der Umstellung des Energiesystems von fossilen zu erneuerbaren Energiequellen. In einem Energiesystem, das auf fossile Energiequellen verzichtet, ist die elektrische Energie, die in Windanlagen und Photovoltaik (PV) Anlagen gewonnen wird, der zentrale Energieträger.
[0003] Folgende Patente und Patentanmeldungen betreffen eine senkrechte Aufstellung von Solarpaneelen:
[0004] D1: US 2019020300 A1 (IVERSEN BRIAN) 17. Januar 2019 (17.01.2019)
[0005] D2: CN 110719061 A (NANJING TANGYI INFORMATION TECH CO LTD) 21. Januar 2020 (21.01.2020)
[0006] D3: KR 20130123521 A (OH MYEONG GONG) 13. November 2013 (13.11.2013) [0007] D4: JP 2014093383 A (HASEGAWA TAKAHIRO) 19. Mai 2014 (19.05.2014)
[0008] D5: JP 2012019185 A (SONY CORP) 26. Januar 2012 (26.01.2012)
[0009] DE: US 6060658 A (YOSHIDA HITOSHI, FUJII TAKASHI) 09. Mai 2000 (09.05.2000) [0010] D7: IT MI20120487 A1 (FERLA LODIGIANI LINO) 28. September 2013 (28.09.2013) [0011] D8: JP 2015046540 A (SANYO ELECTRIC CO) 12. März 2015 (12.03.2015)
[0012] Dokument D1, das als eine Beschreibung des nächstliegenden Standes der Technik betrachtet wird, stellt die Anordnung von vertikal nach außen gerichteten Solarpaneelen, die übereinander entlang einer Säule angebracht sind, dar. Aus den vielen Ecken und Kanten der Abbildungen von D1 geht hervor, dass die Windproblematik in der vorgeschlagenen Anordnung nicht berücksichtigt wird. Dies gilt auch für die Dokumente D2 bis D5, die Haltemechanismen für Solarpaneele vorstellen, jedoch die möglichen Angriffspunkte eines Sturmes im Gebirge nicht berücksichtigen. Auch keines der Dokumente D6 bis D8 setzt sich mit der Problematik der windgerechten Fixierung der Solarpaneele, die Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist, auseinander. Weitere Windkraft- und Photovoltaikanlagen gemäß dem Stand der Technik sind beispielsweise in den Dokumenten JP 2007103806 A, DE 202015100776 U1, WO 2016042583 A1, DE 102019130374 A1, DE 20100511 U1, KR 101512093 B1, WO 2021152466 A1, KR 20180112358 A und WO 2013100283 A1 gezeigt.
[0013] Gegenwärtig wird die Mehrzahl der PV Anlagen auf den Dächern vorhandener Gebäude oder auf Freiflächen im Tal installiert. Die PV Anlagen sind so ausgerichtet, dass sie im Sommer die meiste Energie produzieren und in den Wintermonaten einen geringen Wirkungsgrad aufweisen. Als Folge entsteht im Winter, wo zusätzliche elektrische Energie für den Betrieb der Wärmepumpen zur Heizung benötigt wird, eine Energielücke, die gegenwärtig durch das Verbrennen fossiler Brennstoffe geschlossen wird.
[0014] Die vorliegende Erfindung leistet einen Beitrag zur Schließung der Energielücke im Winter durch die Konzeption eine Bauwerks zur innovativen Aufstellung der PV-Paneele, die zu einer besseren Energieausbeute aus Solaranlagen in den Wintermonaten führt. Der mehrfach diskutierte Vorschlag, die Uberschussenergie der PV Anlagen im Sommer zur Produktion von Wasserstoff, der im Winter zur Erzeugung von elektrischer Energie eingesetzt wird, zu verwenden, ist
aus energetischer Sicht problematisch, da der energetische Gesamtwirkungsgrad eines solchen Verfahrens unter 33 % liegt.
[0015] Pro Quadratmeter treffen im Mittel im Winter wie im Sommer ca. 1,300 kW Strahlung von der Sonne auf eine zur Solarstrahlung senkrechte Fläche. In unseren Breiten treffen im Hochwinter die Sonnenstrahlen unter einem mittleren Winkel von ca. 15 Grad auf die Erdoberfläche. Wenn die Solarpaneele waagrecht aufgestellt werden, so ergibt sich unter diesen Bedingungen eine wirksame Fläche von ca. 25 % des Solarpaneels, wenn hingegen die Solarpaneele senkrecht stehen, ist die wirksame Fläche im Hochwinter ca. 97 % des Solarpaneels. Senkrecht aufgestellte Solarpaneele haben im Winter den zusätzlichen Vorteil, dass kein Schnee auf den Solarpaneelen liegen bleibt, der die Energieproduktion unterbindet.
[0016] Im Winter ist in Tallagen an vielen Tagen Hochnebel, der die eintreffenden Sonnenstrahlen absorbiert. Wenn die PV Anlagen in den Bergen über der Nebelobergrenze aufgebaut werden, so wird auch an Tagen, an denen die PV Anlagen im Tal keine Leistung erbringen, von PV Anlagen im Gebirge elektrische Energie produziert.
[0017] Im Hochgebirge liegt im Winter von Mitte November bis Mitte April eine Schneedecke. Diese Schneedecke reflektiert die eintreffenden Sonnenstrahlen (Albedo Effekt) und führt zu einer Verbesserung des Wirkungsgrads einer PV Anlage. Die Steigerung des Wirkungsgrads durch den Albedo Effekt im Winter liegt bei ca. 20% bis 30%.
[0018] Es gibt noch eine Anzahl weiterer Gründe, die für die Installation von PV Anlagen im Gebirge sprechen:
* Das solare Energieangebot ist im Gebirge höher als im Tal, da die Solarstrahlung durch die Atmosphäre, vor allem durch Nebel und Aerosole, vor dem Eintreffen auf die Solarzellen weniger abgeschwächt wird.
* Durch die tieferen Temperaturen im Gebirge wird der Wirkungsgrad von Solarzellen erhöht.
* Die Almflächen im Gebirge sind von geringerem landwirtschaftlichen und volkswirtschaftlichen Nutzen als die Flächen im Tal, die für die Produktion von Lebensmitteln benötigt werden.
[0019] Die große Herausforderung bei der Installation von PV Anlagen im Gebirge ist die Beherrschung der extremen Winde. Im Extremfall -beim Orkan Kyrill im Jänner 2007- traten bei der Konkordiahütte in der Schweiz Windgeschwindigkeiten bis zu 225 km/h auf.
[0020] Bei den Windkräften unterscheidet man zwischen
[0021] (i) dem Druck auf die Bauteile
[0022] (ii) dem Druck auf das gesamte Bauwerk
[0023] (iii) den Reibungskräften die vom Wind ausgelöst werden.
[0024] Druck auf die Bauteile: Die Außenhaut des vorgeschlagenen Bauwerks zur Umwandlung von Strahlungsenergie in elektrische Energie wird weitestgehend durch die Solarpaneele gebildet. Am Markt erhältliche Solarpaneele halten -bei entsprechender Montage- einem Außendruck Druck von bis zu 6000 Pascal stand, das entspricht einem Flächendruck bei einer Windgeschwindigkeit von über 215 km/h. Wichtig ist jedoch, dass der Winddruck auf die Innenseite der PVPaneele, der Innendruck, zu keiner Beschädigung der Verankerung des Solarpaneels führt.
[0025] Druck auf das gesamte Bauwerk: Der Gesamtdruck auf ein Bauwerk wird im Wesentlichen durch die Windgeschwindigkeit und die Größe der vom Wind angegriffenen Fläche bestimmt und führt zu einem Drehmoment, dem das Fundament standhalten muss. Da erfahrungsgemäß die höchste Windgeschwindigkeit eines Orkans aus Richtung Nord-West kommt, muss das Drehmoment des Fundaments in dieser Richtung dem Drehmoment, das durch einen Sturm auf das Bauwerk verursacht wird, entsprechen.
[0026] Reibungskräfte, die durch den Wind verursacht werden: Die Reibungskräfte hängen von der Rauigkeit der Oberflächen und der Form des Bauwerks ab. Ein kompaktes Bauwerk, wo die Bauteile, die stimmig miteinander verbunden sind (d.h. keines der beiden Bauteile einer Verbin-
dung reicht über die Verbindungskante), bildet eine wesentlich geringere Angriffsfläche für den Wind als Verbindungen, die einen Uberstand aufweisen.
[0027] Bei der Konzeption des vorgestellten Bauwerks zur PV Energiegewinnung sind neben den diskutierten mechanischen auch ökologische Aspekte berücksichtigt worden. Es ist vorgesehen, das Traggerüst des Bauwerks, das die Solarpaneele trägt, aus Holz zu bauen. Holz ist ein natürlicher Baustoff, der das aus der Luft aufgenommene CO-» enthält. Eine Verwendung von Holz in einem Bauwerk bindet das CO» über Jahrzehnte und dient somit als natürliche CO» Senke. Im vorgeschlagenen Bauwerk wird durch die Form und Bedachung das eingesetzte Holz vor Verwitterung geschützt.
[0028] Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein freistehendes Bauwerk, an welchem Sonarpaneele zur Umwandlung der empfangenen Strahlungsenergie der Sonne in elektrische Energie befestigt sind, zum Einsatz in Höhenlagen, wo starke Winde und im Winter Schneefall auftreten, wobei erfindungsgemäß das Bauwerk zwei einzelne, zusammengefügte Montagemodule, einen sogenannten Kronenträger und eine sogenannte, insbesondere baumförmige, PV-Krone, die die Solarpaneele trägt, umfasst und wobei der Kronenträger monolithisch aus einem Flachfundament mit einer aufgesetzten Plattform besteht, wobei die Plattform von einer oder mehreren Stützen, die im Flachftundament verankert sind, getragen wird, und wobei der Kronenträger aus einem Traggerüst, das aus einer oder mehreren miteinander verbundenen, vorzugsweise senkrecht stehenden, Säulen, auf denen die Solarpaneele befestigt sind, besteht und wobei die Säulen des Kronenträgers mit der Plattform des Kronenträgers, vorzugsweise in Aufnahmen, z.B. Löchern der Plattform, verankert sind.
[0029] Vorteilhafte Ausgestaltungen des Bauwerkes, die in beliebiger Kombination realisiert sein können, sind in der folgenden Aufzählung beschrieben:
* Die Höhe des Kronenträgers über dem Erdreich ist höher als die maximale Schneehöhe, die am Aufstellungsort zu erwarten ist.
* Die Plattform des Kronenträgers liegt direkt auf dem Flachfundament und bildet mit diesem einen monolithischen Bauteil.
* Der Kronenträger ist aus Stahlbeton oder Stahl und/oder das Traggerüst der PV Krone ist aus Holz gefertigt.
* Der Aufriss des Flachfundaments des Kronenträgers hat die Form eines Rechtecks, wobei die längere Seite des Rechtecks parallel zur Richtung des maximal zu erwartenden Sturms ausgerichtet wird.
* Die Solarpaneele sind an der Ostseite, der Westseite und der Südseite des Traggerüsts der PV-Krone parallel zur Vertikalen befestigt.
* Die oberste Reihe der Solarpaneele, die an der Nordseite des Traggerüsts der PV-Krone befestigt sind, ist in einem fixen Winkel zwischen 20 und 60 Grad, vorzugsweise 30 Grad, bezogen auf die Vertikale, zum Erdboden geneigt und wo die restlichen Reihen der Paneele der Nordseite parallel zur Vertikalen angeordnet sind.
* Auf der PV-Krone ist eine schräge Überdachung angebracht, die in S-N Richtung mit einem Winkel zwischen 20 Grad und 60 Grad, vorzugsweise mit 37Grad, geneigt ist und wo im wetterfesten Inneren der PV-Krone die notwendige Elektronik Platz findet.
* Der Innenraum des Bauwerks ist vollständig abgeschlossen, so dass kein Winddruck auf die Innenseite der Solarpaneele wirken kann.
» Die Überdachung ist ohne Überstand mit dem Baukörper verbunden und alle Bauteile sind, insbesondere stimmig, miteinander verbunden.
* Das Bauwerk ist aus vorgefertigten Montagemodulen aufgebaut, wobei ein Montagemodul eine Breite von 2,4 m und eine Länge von 13 m nicht überschreitet.
ERKLÄRUNG VON VERWENDETEN BEGRIFFEN
[0030] Im Folgenden wird die angenommene Bedeutung von wichtigen Begriffen, die in der folgenden Beschreibung verwendet werden, dargelegt.
[0031] Bauwerk: ist jedes durch menschliche Tätigkeit mit einem Grundstück verbundene Werk unabhängig von seinem Zweck oder Betretbarkeit durch Menschen. z.B.: Häuser, Strommasten, Dämme, Straßen, Kanäle, Brücken.
[0032] Flachfundament: Eine Platte, vorwiegend aus Stahlbeton, die auf festen Untergrund aufgesetzt ist und auf der der Rest des Bauwerks derart verankert ist, dass alle auf das Bauwerk wirkenden Kräfte aufgenommen werden. —Kronenträger.
[0033] Kronenträger: Monolithisches Montagemodul des PV-Bauwerks, das die auf das Bauwerk wirkenden Kräfte (vor allem die Schwerkraft und Windkräfte) aufnimmt und die Stabilität des Bauwerks sicherstellt.
[0034] Monolithischer Montagemodul: Montagemodul das eine integrierte Einheit bildet und nicht zerlegt werden kann. z.B. ein Gussstück aus Eisen oder ein Fertigteil aus Stahlbeton.
[0035] Montagemodul: Teil eines Bauwerks, der in einer Produktionsstätte oder am Bauort vorgefertigt wird und an der Baustelle mit anderen Montagemoduln zum Bauwerk zusammengefügt wird.
[0036] PV Bauwerk: Bauwerk zur Umwandlung der empfangenen Strahlungsenergie der Sonne in elektrische Energie. Das hier vorgestellte PV Bauwerk besteht aus den Montagemoduln Kronenträger und PV Krone.
[0037] PV-Krone: Eine einer Baumkrone ähnliche Struktur bestehend aus einem Traggerüst, den auf dem Traggerüst befestigten Solarpaneelen und einer Bedachung.
[0038] Solarpaneel: Monolithischer flacher Bauteil, der die Strahlungsenergie der Sonne in elektrische Energie umwandelt.
[0039] Stimmige Verbindung von Bauteilen: Zwei Bauteile sind stimmig miteinander verbunden, wenn keines der beiden Bauteile über die Verbindungskante reicht.
[0040] Traggerüst: Eine aus einer oder mehreren vorwiegend vertikal aufgestellten und miteinander verbundenen Säulen bestehende Struktur zur Befestigung der Solarpaneele.
[0041] Überstand der Überdachung: Der Teil einer Dachkonstruktion, der über den Baukörpers hinausreicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0042] Fig. 1 zeigt den Aufriss einer typischen Realisierung des Bauwerks aus verschiedenen Himmelrichtungen.
[0043] Fig. 2 zeigt den Kronenträger des Bauwerks in Grundriss und Aufriss.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0044] Im Folgenden wird eine der vielen möglichen Realisierungen der Erfindung im Detail am Beispiel eines Bauwerks mit 32 Solarpaneelen beschrieben. In diesem Beispiel wird angenommen, dass ein PV-Paneel die Maße von ca. 1 m Breite und ca. 2 m Höhe hat und eine Leistung von 500 Wp aufweist. Auf einem freien sonnigen Standort im Gebirge wird die Jahresleistung eines solchen Bauwerks auf ca. 12 MWh geschätzt, wobei in den Wintermonaten November bis Februar etwa der gleiche Betrag an elektrischer Energie produziert wird wie in den Sommermonaten.
[0045] Das freistehendes Bauwerk der Fig. 1 zur Umwandlung der Strahlungsenergie der Sonne mittels Photovoltaik in elektrische Energie umfasst zwei einzelne, zusammengefügte Montage-
module, einen sogenannten Kronenträger 110 und eine sogenannte, insbesondere baumförmige, PV-Krone 120, die die Solarpaneele 121 trägt. In Fig. 1 ist die Ansicht des Bauwerks aus Norden (Fig.1a) aus Westen (Fig.1b) und aus Süden (Fig.1c) dargestellt. Das vorgestellte Bauwerk hat eine Höhe von ca. 11 m und einen Grundriss von ca. 3,1 m x 2,1 m. Die PV Krone 120, die auf allen Seiten die Solarpaneele 121 trägt, ist ein kompakter abgeschossener Körper, der einen winddichten Innenraum aufweist, um einen Wind-Innendruck auf die Solarpaneele, der die Solarpaneele aus ihrer Verankerung reißen könnte, zu unterbinden. Das Traggerüst im Inneren der PV Krone 120 wird durch die vier senkrechten Holzsäulen 131 und die waagrechten Verstrebungen 132, auf denen die Solarpaneele 121 befestigt sind, gebildet. Die Säulen 131 und die Verstrebungen 132 des Traggerüsts im Inneren der PV Krone 120 sind in Fig. 1.a punktiert eingetragen. Auf der Nord Seite der PV Krone 120 befindet sich eine Tür 139 zum Eintritt in das Innere der PV Krone 120.
[0046] Der Kronenträger 110 muss alle Windkräfte auffangen, die auf das Bauwerk wirken. Diese Kräfte haben als Angriffspunkt den Mittelpunkt der dem Wind zugewandten Solarpaneele. Das vom Wind verursachte Drehmoment ergibt sich aus dem Produkt der Windkraft mit dem Abstand des Windangriffpunktes vom entsprechenden Drehpunkt. Die maximale Belastung der Holzsäulen 131 durch den Wind tritt am Punkt 134 auf, an dem die Holzsäulen 131 verankert sind. Um die Belastung der Holzsäulen 131 des Traggerüsts zu reduzieren, wird das Bauwerk aus einem massiven Unterteil, dem Kronenträger 110 und einen Oberteil, der PV-Krone 120, zusammengesetzt. Wenn die Holzsäulen 131 der PV-Krone direkt im Flachfundament 102 verankert wären, wäre im gegebenen Beispiel das Drehmoment, das vom Wind verursacht auf die Holzsäulen 131 wirkt, nahezu doppelt so hoch wie in der vorgeschlagenen Konstruktion, wo die Holzsäulen 131 in der Plattform 104 des Kronenträgers 110 verankert sind und die massive Stütze 103 des Kronenträgers 110 die Verbindung zum Flachfundament 102 herstellt.
[0047] Da das vorgeschlagene Bauwerk auf allen vier Seiten Solarpaneele hat, beginnt die Energieproduktion mit Sonnenaufgang und endet mit Sonnenuntergang. Dieses über den Tag gleichmäßig verteilte Energieangebot ist ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion.
[0048] Der Kronenträger 110 ist ein monolithischer Bauteil, der aus einem Flachfundament 102 mit einer aufgesetzten Plattform 104 besteht. Die Plattform 104 wird von einer oder mehreren Stützen 103, die im Flachfundament 102 verankert sind, getragen. Das Flachfundament 102 kann direkt auf den Erdboden oder in eine Baugrube gesetzt werden, um die Fläche über dem Flachfundament 101 begrünen zu können. Die Höhe des Kronenträgers 110 über dem Erdreich muss höher sein als die maximale Schneehöhe, die am Aufstellungsort zu erwarten ist. Wenn an einem Aufstellungsort kein Schnee erwartet wird, kann die Plattform 104 des Kronenträgers 110 direkt auf dem Flachfundament 102 aufliegen und mit diesem einen monolithischen Bauteil bilden. Die Säulen 131 der PV Krone sind in der Plattform 104 des Kronenträgers 110, vorzugsweise in Aufnahmen, z.B. Löchern 220 der Plattform, verankert. Der Kronenträger 110 ist vorzugsweise aus Stahlbeton gefertigt. Das Traggerüst der PV Krone 120 ist aus Holz gefertigt. Auf der PV Krone 120 ist eine schräge Überdachung 130 vorhanden, die in S-N Richtung mit einem Winkel 133 zwischen 20 Grad und 60 Grad, vorzugsweise mit 37 Grad, geneigt ist. Die Ost und Westseite der Überdachung 130 ist mit wetterfestem Holz 138 abgeschlossen, um dem Innenraum der PVKrone 120 winddicht zu machen und einen Innendruck des Windes, der auf die Rückseite der Solarpaneele wirken kann, zu verhindern. Im wetterfesten Inneren der PV-Krone 120 findet die notwendige Elektronik ihren Platz. Die Solarpaneele 121 an der Ost, Westseite und Südseite des Traggerüsts der PV-Krone 120 sind parallel zur Vertikalen befestigt. Die oberste Reihe der Solarpaneele, die an der Nordseite des Traggerüsts der PV-Krone 120 befestigt sind, ist in einem fixen Winkel 135 zwischen 20 und 60 Grad, vorzugsweise 30 Grad, bezogen auf die Vertikale, zum Erdboden geneigt.
[0049] Messungen haben ergeben, dass durch diese Neigung der Wirkungsgrad der Albedo Strahlung auf der Nordseite des Bauwerks signifikant erhöht wird. Die restlichen Reihen der Solarpaneele 121 der Nordseite der PV-Krone 120 sind parallel zur Vertikalen befestigt.
[0050] Die Plattform 104 des Kronenträgers 110 kann von einer Stütze 103 (Fig. 2a) oder von
mehreren Stützen 103 (Fig.2b), die im Flachfundament 102 verankert sind, getragen werden. Erfindungsgemäß ist der Kronenträger ein monolithischer Bauteil, der vorzugsweise aus Stahlbetonguss hergestellt wird.
[0051] Die Form des Flachfundaments 102 ist ein Rechteck. Da sich das Drehmoment, das vom Kronenträger 103 beherrscht wird, aus dem Produkt des Gewichts des Kronenträgers 103 und der Länge der Seite des rechteckigen Flachfundaments 102, das parallel zum Wind liegt, ergibt, ist es angebracht, das Flachfundament 102 am Aufstellungsort des Bauwerks derart auszurichten, dass die maximale Sturmrichtung, die am Aufstellungsort zu erwarten ist (in den meisten Fällen W bis NW) parallel zur längeren Seite des Rechtecks liegt. Die an der Baustelle vorherrschenden Windstärken und Windrichtungen sind einem Windatlas zu entnehmen.
[0052] Um die Kosten für die Erstellung des Bauwerk zu senken, soll das Bauwerk an der Baustelle durch das Zusammensetzen von vorgefertigten Montagemodulen errichtet werden. Die Montagemodule können nur dann mit normalen Lastkraftwagen ohne Sondergenehmigung auf der Straße zur Baustelle transportiert werden, wenn ein Montagemodul die Breite von 2,4 m und die Länge von 13 m nicht überschreitet.
Claims (10)
1. Freistehendes Bauwerk, an welchem Sonarpaneele (121) zur Umwandlung der empfangenen Strahlungsenergie der Sonne in elektrische Energie befestigt sind, zum Einsatz in Höhenlagen, wo starke Winde und im Winter Schneefall auftreten, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauwerk zwei einzelne, zusammengefügte Montagemodule, einen sogenannten Kronenträger (110) und eine sogenannte, insbesondere baumförmige, PV-Krone (120), die die Solarpaneele (121) trägt, umfasst und wobei der Kronenträger (110) monolithisch aus einem Flachfundament (102) mit einer aufgesetzten Plattform (104) besteht, wobei die Plattform (104) von einer oder mehreren Stützen (103), die im Flachfundament (102) verankert sind, getragen wird, und wobei der Kronenträger (110) aus einem Traggerüst, das aus einer oder mehreren miteinander verbundenen, vorzugsweise senkrecht stehenden, Säulen (131), auf denen die Solarpaneele (121) befestigt sind, besteht und wobei die Säulen (131) des Kronenträgers (120) mit der Plattform (104) des Kronenträgers (110), vorzugsweise in Aufnahmen, z.B. Löchern der Plattform, verankert sind.
2. Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform des Kronenträgers (110) direkt auf dem Flachfundament liegt und mit diesem einen monolithischen Bauteil bildet.
3. Bauwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kronenträger (110) aus Stahlbeton oder Stahl und/oder das Traggerüst der PV Krone (120) aus Holz gefertigt sind.
4. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufriss des Flachfundaments des Kronenträgers (110) die Form eines Rechtecks hat, wobei die längere Seite des Rechtecks parallel zur Richtung des maximal zu erwartenden Sturms ausgerichtet wird.
5. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarpaneele (121) an der Ostseite, der Westseite und der Südseite des Traggerüsts der PV-Krone (120) parallel zur Vertikalen befestigt sind.
6. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die oberste Reihe der Solarpaneele (121), die an der Nordseite des Traggerüsts der PV-Krone (120) befestigt sind in einem fixen Winkel zwischen 20 und 60 Grad, vorzugsweise 30 Grad, bezogen auf die Vertikale, zum Erdboden geneigt sind und wo die restlichen Reihen der Paneele der Nordseite parallel zur Vertikalen angeordnet sind.
7. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der PVKrone (120) eine schräge Uberdachung angebracht ist, die in S-N Richtung mit einem Winkel zwischen 20 Grad und 60 Grad, vorzugsweise mit 37 Grad, geneigt ist und wo in einem wetterfesten Inneren der PV-Krone (120) die notwendige Elektronik Platz findet.
8. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenraum des Bauwerks vollständig abgeschlossen ist.
9. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdachung ohne Uberstand mit dem Baukörper verbunden ist und alle Bauteile, insbesondere stimmig, miteinander verbunden sind.
10. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauwerk aus vorgefertigten Montagemodulen aufgebaut ist, wobei ein Montagemodul eine Breite von 2,4 m und eine Länge von 13 m nicht überschreitet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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