DE10062697A1 - Solarenergieanlage und Verfahren zum Aufstellen von Solarenergiemodulen - Google Patents
Solarenergieanlage und Verfahren zum Aufstellen von SolarenergiemodulenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufstellen von flächigen Solarenergiemodulen auf nicht stabilisiertem Untergrund, wie beispielsweise einer Mülldeponie, sowie eine mit diesem Verfahren hergestellte Solarenergieanlage. Erfindungsgemäß ist jedes Solarenergiemodul auf zwei oder drei Stelzen montiert, und diese Stelzen werden so in oder auf dem Untergrund verankert oder befestigt, dass jedes Solarenergiemodul jeweils durch wenigstens eine offene Fuge von den benachbarten Solarenergiemodulen beabstandet angeordnet ist. Vorzugsweise werden die Stelzen auf einer entweder vorhandenen oder zuvor aufgelegten Folie befestigt - wenn es sich um Kunststoffmaterialien handelt, erfolgt diese Befestigung vorzugsweise durch Aufkleben oder Verschweißen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufstellen von im wesentlichen flächigen
Solarenergiemodulen auf nicht stabilisiertem Untergrund, sowie eine Sollarenergie
anlage, die durch ein solches Verfahren hergestellt wurde.
Solarenergiemodule, also meist entweder Photovoltaikmodule, die aus einer An
zahl von untereinander verschalteten und in einem Rahmen eingefassten Solar
zellen bestehen, oder Sonnenkollektoren, also in Modulen zusammengefasste Ab
sorber zur solarthermischen Nutzung, werden üblicherweise an Fassaden oder auf
Dächern von Gebäuden befestigt. In Gebieten mit höherer Sonneneinstrahlung ist
es daneben nicht unüblich, auf Gestellen gehalterte Solarenergiemodule direkt auf
dem Boden aufzustellen. Im letzteren Fall besteht allerdings die Notwendigkeit,
den Untergrund zuvor zu stabilisieren, um eine feste Grundlage für die Maltege
stelle zu schaffen.
In Mitteleuropa werden üblicherweise nur Dächer und Fassaden von Gebäuden mit
Solarenergiemodulen überdeckt, um keine zusätzliche Fläche zu verbrauchen. Da
neben gibt es jedoch eine Reihe von weiteren Flächen, die zur Solarenergienut
zung geeignet sind, jedoch keinen stabilen Untergrund aufweisen. Ein Beispiel für
solche Flächen sind Mülldeponien, die nach der in Deutschland verbindlichen
"Technischen Anleitung Siedlungsabfall" mit einer mineralischen Dichtungsschicht
und einer außen aufliegenden Folie aus inertem Material, üblicherweise PEHD,
sowie einer Rekultivierungsschicht abgedeckt sein müssen. Deponien bieten nicht
nur große, weder für eine Bebauung noch für die Landwirtschaft nutzbare Flächen;
diese Flächen sind darüber hinaus meist auch geneigt. Nachdem Solarenergiemo
dule in Mitteleuropa bei einer Ausrichtung nach Süden und einer Flächenneigung
zwischen 30 und 45 Winkelgraden den höchsten Wirkungsgrad aufweisen, bietet
es sich also geradezu an, zumindest die etwa nach Süden ausgerichteten, ge
neigten Deponieflächen durch Aufbringen von Solarenergiemodulen energetisch zu
nutzen.
Bislang war dies nur schwer möglich, da eine Deponiefläche keinen stabilen Un
tergrund bietet: Durch Abbauprozesse im Deponiekörper ergeben sich regelmäßig
Setzungen, die sich in zwar stetigen, jedoch statistisch verteilten Veränderungen
der Oberflächentopografie äußern. Dementsprechend gingen die bisherigen Über
legungen für eine solare Nutzung von Deponieflächen dahin, wie die zu nutzenden
Deponieflächen stabilisiert werden können, ohne die zwingend vorgeschriebene,
langfristige Oberflächenabdichtung durch die PEHD-Folie zu gefährden. Eine so
wohl unter Sicherheitsaspekten als auch unter Kostenaspekten befriedigende Lö
sung wurde hier bislang nicht gefunden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs ge
nannten Art und eine nach diesem Verfahren hergestellte Solarenergieanlage vor
zuschlagen, mit dem bzw. der eine Stabilisierung des Untergrundes nicht mehr
notwendig ist.
Diese Aufgabe ist durch ein Verfahren mit den Merkmalen des beigefügten Patent
anspruchs 1 und durch eine Solarenergieanlage mit den Merkmalen des beigefüg
ten Patentanspruchs 15 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens finden sich in
den Ansprüchen 2 bis 12; bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Solarenergieanlage sind in den Ansprüchen 16 bis 35 niedergelegt. Eine Montage
hilfe zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist Gegenstand der
beigefügten Patentansprüche 13 und 14.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufstellen von im wesentlichen flächigen
Solarenergiemodulen auf nicht stabilisiertem Untergrund zeichnet sich also da
durch aus, dass jedes Solarenergiemodul auf zwei oder drei Stelzen montiert wird
und diese Stelzen so in oder auf dem Untergrund verankert bzw. befestigt werden,
dass das Solarenergiemodul jeweils durch wenigstens eine Fuge von den benach
barten Solarenergiemodulen beabstandet ist.
Die in aller Regel flächigen Solarenergiemodule werden also auf wahlweise zwei,
vorzugsweise jedoch drei Auflagerpunkten aufgeständert, so dass eine Verände
rung des Untergrundes durch Setzungen lediglich in einer Kippung des Solarener
giemoduls resultieren kann. Anders als bei einer Vierpunkt-Befestigung kann ein
einzelnes Solarenergiemodul bei einer Veränderung des Untergrundes also nicht
mit Spannungen und Biegekräften beaufschlagt werden, die zur Beschädigung des
Moduls führen würden. Damit auch großflächig bei Änderungen der Oberflächento
pografie keinerlei Beschädigungen der einzelnen Solarenergiemodule auftreten
können, werden die einzelnen Module erfindungsgemäß zumindest durch eine je
weils zwischenliegende offene Fuge beabstandet angeordnet. Die im schlimmst
möglichen Fall erfolgte Kippung eines Solarenergiemoduls wird hierdurch unprob
lematisch, da es sich durch die Trennfugen völlig unabhängig von den jeweils be
nachbarten Modulen bewegen kann. Abweichungen von wenigen Winkelgraden in
der Ausrichtung der Solarenergiemodule verursachen darüber hinaus nur vernach
lässigbare Verluste beim Wirkungsgrad.
Die erfindungsgemäß zwischen den einzelnen Solarenergiemodulen frei gelasse
nen Trennfugen gewährleisten als weiteren Vorteil die saubere Ableitung von Nie
derschlagswasser oder Schnee: Diese Niederschläge gelangen durch die offenen
Fugen in den durch die erfindungsgemäße Aufständerung entstandenen Zwischen
raum zwischen dem Untergrund und den Solarenergiemodulen, wo sie versickern
oder abgeleitet werden können. Wenn als Solarenergiemodule Photovoltaikele
mente verwendet werden, sorgt die erfindungsgemäße Aufständerung der Module
nebenbei für die zur Erhaltung eines hohen Wirkungsgrades der Solarzellen not
wendige Kühlung.
Die Solarenergiemodule können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren jeweils zur
Oberflächenebene des Untergrundes geneigt angeordnet werden; bevorzugt wer
den die Module jedoch jeweils im wesentlichen parallel zur Topografie des Unter
grundes ausgerichtet, um die Anforderungen an die Stelzen möglichst klein zu hal
ten. In Mitteleuropa werden hierfür dann zweckmäßigerweise nach Süden ausge
richtete Hänge und Böschungen verwendet. Da erfindungsgemäß keine Stabilisie
rung des Untergrundes mehr notwendig ist, kommen hierfür grundsätzlich alle Un
tergründe in Frage, bevorzugt jedoch solche, die weder für eine Überbauung noch
für eine landwirtschaftliche Nutzung geeignet sind, wie beispielsweise Bahndäm
me, Lärmschutzwälle, Steilhänge in Gebirgen und Mittelgebirgen sowie - mit be
sonderen Vorteilen - geneigte Oberflächen von Deponien.
Die nach der Erfindung vorgesehenen Stelzen können wie Erdnägel oder mit sol
chen im Boden verankert werden; besondere Vorteile ergeben sich jedoch dann,
wenn die Stelzen auf einer den Boden bedeckenden Folie aus inertem Material,
insbesondere aus Kunststoff, befestigt werden: Zum einen verhindert eine solche
Folie Störungen und Beschädigungen der Solarenergiemodule, die durch eine sich
auf dem Untergrund bildende Vegetation hervorgerufen werden könnten; zum an
deren kann eine solche Folie, wenn sie großflächig aufgebracht wird, die auf den
Stelzen lastende Gewichtskraft der Solarenergiemodule großflächig in den Unter
grund abtragen, so dass auch hier die Stabilität des Untergrundes für die einzel
nen Stelzen keinerlei Rolle mehr spielt.
Wie eingangs erwähnt, sind Deponien zumindest in Deutschland grundsätzlich mit
einer widerstandsfähigen Kunststofffolie versehen, die im allgemeinen aus etwa 2 mm
dickem PEHD besteht; in allen anderen Fällen kann eine Folie aus inertem
Material vor dem Aufstellen der Solarenergiemodule auf den Boden aufgelegt wer
den.
Ganz besondere Vorteile ergeben sich hierbei, wenn Stelzen verwendet werden,
deren Sockel aus dem gleichen Material wie die Folie bestehen. Insbesondere bei
Verwendung von Kunststoffen können die Sockel der Stelzen dann sehr einfach
auf die Folie geklebt oder mit dieser verschweißt werden. Noch sicherer wird die
Verbindung hierbei, wenn die Stelzen so vorgefertigt sind, dass sie in einem Fo
lienlappen enden: Hierdurch ergibt sich ein großflächiger Kontakt beim Aufkleben
auf oder beim Verschweißen mit der Folie des Untergrundes, so dass die Anforde
rungen an das Montagepersonal vor Ort deutlich gesenkt werden können. Auch auf
die statischen Eigenschaften wirkt sich der großflächige Kontakt sehr günstig aus.
Die Stelzen sind bevorzugt so ausgebildet, dass sie jeweils aus einem Sockel und
einem mit diesem lösbar verbundenen Tragelement bestehen. Um jegliche nachtei
lige Spannungen in den Solarenergiemodulen bei Setzungen oder sonstigen Veränderungen
des Untergrundes sicher vermeiden zu können, ist das Tragelement
vorzugsweise dreh- und kippbar am Sockel befestigt. Dies kann dadurch erreicht
werden, dass das Tragelement und der Sockel der Stelze über eine Schraubver
bindung und ein Kugelgelenk miteinander verbunden sind.
Das Tragelement der Stelze kann eine zangenartige Klemmvorrichtung zur Auf
nahme des Rahmens eines Solarenergiemoduls umfassen, welche zweckmäßiger
weise mit einem nachgiebigen, elastisch verformbaren Material ausgekleidet ist.
Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die Klemmvorrichtung von oben befestigbar
und lösbar ist: Sollte ein Solarenergiemodul ausgetauscht werden müssen, kann
dies sehr einfach durch Lösen der Klemmvorrichtung und Abheben des Moduls
vorgenommen werden. Auch für Wartungszwecke ist dies vorteilhaft, da durch Ab
heben des Moduls dessen Unterseite sowie die zwei bzw. drei Stelzen leicht zu
gänglich werden.
Soweit die Solarenergiemodule an einer geneigten Fläche aufgestellt werden, ist
es zweckmäßig, unter den Solarenergiemodulen eine Anzahl von Entwässerungs
vorrichtungen, beispielsweise Entwässerungsrinnen, zum Ableiten von Oberflä
chenwasser anzubringen. Wenn als Überdeckung des Untergrundes eine Folie
vorgesehen oder vorhanden ist, können die Entwässerungsvorrichtungen ganz ein
fach durch Aufkleben oder Aufschweißen von entsprechenden Abweisern auf die
Folie hergestellt werden. Solche Entwässerungsvorrichtungen leiten das Oberflä
chenwasser geordnet ab und verhindern außerdem, dass abrutschendes Eis eine
solch hohe kinetische Energie erreichen kann, dass Beschädigungen von Stelzen
zu befürchten sind.
Soweit größere Flächen von der erfindungsgemäß hergestellten Solarenergieanla
ge überdeckt werden sollen, ist es sinnvoll, in regelmäßigen Abständen Wartungs
wege zwischen den Solarenergiemodulen vorzusehen. Diese Wartungswege kön
nen, soweit die Solarenergieanlage aus Photovoltaikmodulen besteht, Kabelkanäle
aufweisen. Sie können jedoch auch als Entwässerungsgräben dienen oder mit
(Sammel-)Entwässerungskanälen versehen sein. Alternativ zu begehbaren War
tungswegen können auch Führungen oder Auflagerpunkte vorgesehen sein, in de
nen eine fahrbare oder umsetzbare Wartungsbrücke gehalten wird.
Zur Erleichterung der Wartung, aber auch um bei von Anfang an unebenen Unter
gründen die Erstmontage zu erleichtern, ist es sehr vorteilhaft, wenn die Stelzen in
ihrer Höhe verstellbar sind. Wenn die Verstellelemente von oben zugänglich sind,
ist hierdurch auch eine sehr einfache Nachjustierung nach gelegentlichen Setzun
gen des Untergrundes möglich.
Ein Rückbau der erfindungsgemäßen Solarenergieanlage ist ebenso einfach mög
lich, wie ihr Aufbau. Naturgemäß ist der Rückbau dann besonders einfach vorzu
nehmen, wenn eine eigens zur Befestigung der erfindungsgemäßen Stelzen vorge
sehene Folie zuvor aufgebracht wurde: Wird diese entfernt, ist der ursprüngliche
Zustand des Untergrundes ohne weitere Maßnahmen wieder hergestellt. Bei Flä
chen, auf denen die Folie verbleiben soll, wie insbesondere auf Deponieflächen, ist
der Rückbau ähnlich einfach: Das Sockelteil der Stelzen kann auf der Folie befes
tigt bleiben; es müssen nur die Stelzen abgenommen oder gekürzt werden. In der
anschließend auf die Folie aufgebrachten Rekultivierungsschicht "verschwinden"
die Sockelelemente dann vollständig.
Besonders einfach kann das erfindungsgemäße Verfahren mit einer vorgefertigten
Montagehilfe durchgeführt werden, und zwar insbesondere, wenn die Stelzen aus
einem Sockel und einem mit diesem lösbar verbundenen Tragelement bestehen:
Die Montagehilfe ist vorzugsweise aus drei miteinander zu einem Dreieck verbun
denen, in ihrer Länge einstellbaren Stangen gefertigt, wobei an den Spitzen des
Dreiecks jeweils eine Aufnahme zur lösbaren Befestigung der von den Tragele
menten gelösten Sockel angebracht ist. Wenn die Stelzen aus einem Sockel und
einem Tragelement bestehen, die mit einer Schraubverbindung zusammengesetzt
sind, können die Aufnahmen an den Spitzen der dreieckigen Montagehilfe ganz
einfach aus einer Schraube oder einer Mutter bestehen. Die Montagehilfe mit den
daran befestigten Sockeln der Stelzen kann dann auf den Untergrund aufgesetzt
und die Sockel am Untergrund befestigt werden, wodurch sich in sehr unaufwendi
ger Weise die zur Halterung der Solarenergiemodule notwendige Anordnung der
Stelzen ergibt. Die Montagehilfe wird dann von den Sockeln gelöst, wonach die
Tragelemente auf die Sockel gesetzt werden, um die Stelzen zu vervollständigen.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Solarenergieanlage, die auf einer Abfalldeponie aufge
stellt ist, näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf zwei aufgestellte Solarenergiemodule;
Fig. 2 eine schematische Teilschnittdarstellung eines Ausschnittes der Solar
energieanlage auf der Deponie;
Fig. 3 eine Seitenansicht einer fertig montierten Stelze;
Fig. 4 eine perspektivische Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Montage
hilfe;
Fig. 5 eine Schnittdarstellung des Details A, von der Seite gesehen;
Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf die Solarenergieanlage;
Fig. 7 den Querschnitt eines Abweisers für die Entwässerungsrinnen aus Fig.
6;
Fig. 8 eine Schnittdarstellung wie Fig. 2, mit der Darstellung eines weiter be
vorzugten Ausführungsbeispiels.
Die in Fig. 1 gezeigte Draufsicht auf insgesamt zwei Solarenergiemodule 1 und 1'
zeigt sehr deutlich das erfindungsgemäße Prinzip, die Solarenergiemodule 1, 1'
nur an höchstens drei Befestigungspunkten 2 bzw. 2' aufzulagern. Hierdurch kön
nen auch größere Setzungen des Untergrundes höchstens zu einer Kippung der
Ebene des Solarenergiemoduls 1 führen, da diese Ebene immer genau durch die
drei Befestigungspunkte 2 definiert wird. Das Solarenergiemodul 1 ist erfindungs
gemäß nicht direkt an den Befestigungspunkten 2 auf dem Untergrund befestigt,
sondern die Befestigungspunkte 2 werden durch hier nur unvollständig sichtbare
Stelzen 3 gehalten. Um bei Bewegungen im Baugrund Beschädigungen der Solar
energiemodule 1, 1' sicher vermeiden zu können, werden diese jeweils auf Ab
stand montiert, so dass zwischen jeweils zwei Solarenergiemodulen 1, 1' eine Lü
cke oder Fuge 4 verbleibt.
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung einen seitlichen Schnitt durch ei
ne auf einer Deponiefläche aufgestellte Solarenergieanlage mit einer Reihe von
Solarenergiemodulen 1. Der Müllkörper 5 der Deponie ist, wie in Deutschland
durch die TA-Siedlungsabfall vorgeschrieben, mit einer Ausgleichsschicht 6, einer
mineralischen Dichtungsschicht 7 und einer PEHD-Folie 8 abgedeckt. Auf der Folie
sind die Stelzen 3 zur Halterung der Solarenergiemodule 1 befestigt, und zwar pro
Solarenergiemodul 1 jeweils drei Stück. Die Stelzen 3, die unten näher beschrie
ben werden, bestehen jeweils aus einem Sockel 9 und einem Tragelement 10 zur
Befestigung des Solarenergiemoduls 1. Zumindest der Sockel 9, vorzugsweise
aber auch das Tragelement 10, bestehen, wie die Folie 8, aus PEHD. Am Sockel 9
ist jeweils ein Folienlappen 11 angebracht, so dass zur Befestigung der Stelzen 3
auf der Folie 8 ein Verschweißen des Folienlappens 11 mit der Folie 8 ausreicht.
Der Folienlappen 8 bietet hierbei eine relativ große Verbindungsfläche, so dass die
Montagesituation sich recht unkritisch darstellt. Bei den Solarenergiemodulen 1
handelt es sich um Photovoltaikelemente, die das mit Pfeilen angedeutete, einfal
lende Sonnenlicht 12 in elektrischen Strom umwandeln. Zur Verschaltung der
Photovoltaikelemente sind die jeweiligen Anschlusskästen 13 über großzügig be
messene Kabel 14 verbunden, die einer Setzung einer der Stelzen 3 ebenfalls kei
nen Widerstand entgegensetzen, der Beschädigungen der Anlage befürchten ließe.
Die hier wieder deutlich sichtbare offene Fuge 4 lässt den einzelnen Solarener
giemodulen 1 insofern ebenfalls Bewegungsfreiheit. Die aus handelsüblichen
Photovoltaikelementen bestehenden Solarenergiemodule 1 wiegen jeweils zwi
schen 9 und 18 kg, und deren Gewichtskraft wird über jeweils drei Stelzen 3 auf
die Folie 8 übertragen und von dieser in die Dichtungsschicht 7 abgetragen. Die
Folie 8 besteht üblicherweise aus etwa 2-3 mm dickem PEHD, so dass die ge
wählte Schweißverbindung zur Befestigung der Stelzen 3 vollauf ausreicht, um die
erforderliche Gesamtstabilität der Solarenergieanlage zu gewährleisten.
Fig. 3 zeigt eine mehr detaillierte Seitenansicht einer Stelze 3 mit Sockel 9 und
Tragelement 10, die bereits über den am Sockel 9 angebrachten Folienlappen 11
an der Folie 8 befestigt ist. Der Sockel 9 enthält eine Gewindebohrung 15 zur Auf
nahme eines Gewindestiftes 16, der über ein Kugelgelenk 17 am Tragelement 10
angebracht ist und eine lösbare sowie höhenverstellbare Verbindung zwischen
dem Tragelement 10 und dem Sockel 9 gewährleistet. Das Kugelgelenk 17, das
vorzugsweise unter Vorspannung steht, ermöglicht eine Kippung des Tragelements
10 in alle Richtungen, was die Belastungen des Solarenergiemoduls 1 durch Be
wegungen im Untergrund nochmals vermindert. Das Tragelement 10 besteht aus
einem ersten L-Profil 18 und einem zweiten L-Profil 19, die zusammen eine zangenartige
Klemmvorrichtung 20 bilden, die vermittels einer Schraube 21 und einem
im ersten L-Profil 18 angeordneten Langloch 22 verstellbar und lösbar ausgestaltet
ist. Die Klemmvorrichtung 20 ist mit Moosgummi 23 ausgekleidet, mit dem letzt
endlich der Rahmen des Solarenergiemoduls 1 klemmend gehalten wird.
Fig. 4 zeigt schematisch eine Montagehilfe 24, die das erfindungsgemäße Verfah
ren zum Aufstellen von flächigen Solarenergiemodulen ungemein erleichtert: Die
Montagehilfe 24 besteht aus drei längenverstellbaren Stangen 25, die dementspre
chend ein Dreieck bilden. An den Eckpunkten dieses Dreiecks werden drei Sockel
9 mit den jeweils daran angebrachten Folienlappen 11 befestigt, und zwar, wie an
hand Fig. 5 deutlich wird, ganz einfach dadurch, dass eine Rändelschraube 26,
die in einer jeweils am Ende der Stangen 25 vorhandenen Öse 27 gehalten ist, in
die Gewindebohrung 15 des Sockels 9 eingeschraubt wird. Vermittels der Monta
gehilfe 24 können die Sockel 9 also sehr einfach zur Befestigung auf der (hier
nicht dargestellten) Folie 8 genau ausgerichtet werden. Nach dem Verschweißen
der Folienlappen 11 mit der Folie 8 werden die Rändelschrauben 26 gelöst und die
Montagehilfe 24 einfach abgenommen. Nach Einschrauben der (hier nicht sichtba
ren) Tragelemente 10 in die Gewindebohrungen 15 der Sockel 9 kann dann das
Solarenergiemodul 1 aufgesetzt und befestigt werden. Die Verstellbarkeit der
Stangen 25 der Montagehilfe 24 gewährleistet hierbei, dass die Geometrie der
Montagehilfe 24 an unterschiedliche Abmessungen von Solarenergiemodulen 1
angepasst werden kann.
Fig. 6 zeigt schematisch eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer erfindungs
gemäßen Solarenergieanlage mit einer Vielzahl von Solarenergiemodulen 1. Mit
durchbrochenen Linien sind Abweiser 28 angedeutet, die das von den Solarener
giemodulen 1 ablaufende Niederschlagswasser, das mit mehreren, dem Bö
schungsgradienten folgenden Pfeilen 29 symbolisiert ist und durch die Fugen 4 auf
die Folie 8 gelangt, in die Ablaufrichtung 30 umlenken und in einen Entwässe
rungsgraben 31 leiten.
Die Abweiser 28 werden sehr einfach durch ein in Fig. 7 im Querschnitt gezeigtes
Hohlprofil 32 gebildet, das ebenfalls aus PEHD besteht und auf die Folie 8 aufge
schweißt wird.
Fig. 8 schließlich zeigt in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung eine be
vorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Solarenergieanlage, wobei ein
kiesgefüllter Graben 34 als Wartungsweg und als Beschwerung der Anlage gegen
Windauftriebskräfte dient. Der Graben 34 enthält einen Entwässerungskanal 35
und einen Kabelkanal 36 sowie eine Führung 37 zur Aufnahme einer hier mit
durchbrochenen Linien angedeuteten fahrbaren Wartungsbrücke 38.
Abschließend sei bemerkt, dass sich die Erfindung selbstverständlich nicht auf das
dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Gleichwohl ist die Anwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Aufstellung von Photovoltaikmodulen auf Müll
deponien ein sehr vorteilhaftes Ausführungsbeispiel, da zumindest in Mitteleuropa
zum einem große Deponieflächen zur Verfügung stehen und zum anderen jede De
ponie auf Jahre hinaus noch mit Strom versorgt werden muss, um Sickerwasser
reinigungsanlagen, Nebenanlagen und Beleuchtungsanlagen zu betreiben. Das
erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es hierbei, die Photovoltaikmodule sehr
kostengünstig aufzubringen und gleichzeitig die Dichtwirkung der Abdeckfolie nicht
zu gefährden.
Aber auch unabhängig von Deponien bietet die Erfindung eine sehr leicht zu
erstellende, kostengünstige Unterkonstruktion von Solarenergieanlagen für ver
schiedenste Untergründe.
1
Solarenergiemodul
2
Befestigungspunkte
3
Stelzen
4
Fuge
5
Müllkörper
6
Ausgleichsschicht
7
Dichtungsschicht
8
Folie
9
Sockel
10
Tragelement
11
Folienlappen
12
Sonnenlicht
13
Anschlusskasten
14
Kabel
15
Gewindebohrung
16
Gewindestift
17
Kugelgelenk
18
L-Profil (erstes)
19
L-Profil (zweites)
20
Klemmvorrichtung
21
Schraube
22
Langloch
23
Moosgummi
24
Montagehilfe
25
Stangen
26
Rändelschraube
27
Öse
28
Abweiser
29
Pfeile
30
Ablaufrichtung
31
Entwässerungsgraben
32
Hohlprofil
33
Niederschlag
34
Graben
35
Entwässerungskanal
36
Kabelkanal
37
Führung
38
Wartungsbrücke
Claims (35)
1. Verfahren zum Aufstellen von im wesentlichen flächigen Solarenergiemodulen
auf nicht stabilisiertem Untergrund,
dadurch gekennzeichnet,
dass jedes Solarenergiemodul auf zwei oder drei Stelzen montiert wird und diese
Stelzen so in oder auf dem Untergrund verankert oder befestigt werden, dass das
Solarenergiemodul jeweils durch wenigstens eine offene Fuge von den benach
barten Solarenergiemodulen beabstandet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Solarenergiemodule jeweils im wesentlichen parallel zur Topografie des
Untergrundes ausgerichtet werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stelzen auf einer den Boden bedeckenden Folie aus inertem Material,
insbesondere aus Kunststoff, befestigt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Solarenergiemodule auf der Abdeckfolie einer Mülldeponie aufgestellt
werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Folie zuvor auf den Boden aufgelegt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass Stelzen verwendet werden, deren Sockel aus dem gleichen Material wie die
Folie bestehen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass Stelzen verwendet werden, die bodenseitig mit einem Folienlappen versehen
sind.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stelzen oder die Folienlappen auf die Folie aufgeklebt oder mit dieser
verschweißt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sockel der für jeweils ein Solarenergiemodul vorgesehenen Stelzen zu
nächst an einer vorgefertigten Montagehilfe befestigt werden, dass die Montage
hilfe dann mit dem Sockel auf den Untergrund aufgesetzt und die Sockel am Un
tergrund befestigt werden, dass anschließend die Montagehilfe von den Sockeln
gelöst wird, und dass schließlich die Stelzen vervollständigt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Solarenergiemodule an einer geneigten Fläche aufgestellt werden und
unter den Solarenergiemodulen Entwässerungsvorrichtungen zum Ableiten von
Oberflächenwasser angebracht werden.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Entwässerungsvorrichtungen zumindest teilweise durch Aufkleben oder
Aufschweißen von Abweisern auf die Folie hergestellt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Solarenergiemodule Photovoltaikmodule verwendet werden.
13. Montagehilfe zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie im wesentlichen aus drei miteinander zu einem Dreieck verbundenen, in
ihrer Länge einstellbaren Stangen (25) besteht, wobei an den Spitzen des Dreiecks
jeweils eine Aufnahme (26, 27) zur lösbaren Befestigung der Sockel (9) der Stel
zen (3) angebracht ist.
14. Montagehilfe nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aufnahme (26, 27) für die Sockel (9) aus einer Schraube (26) oder einer
Mutter besteht.
15. Solarenergieanlage, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche
1 bis 12, mit einer Anzahl von Solarenergiemodulen (1), die auf einem nicht stabi
lisierten Untergrund aufgestellt und jedes auf zwei oder drei Stelzen (3) montiert
sind, wobei die Stelzen (3) so in oder auf dem Untergrund verankert oder befestigt
sind, dass die Solarenergiemodule (1) durch wenigstens eine offene Fuge (4) von
den jeweils benachbarten Solarenergiemodulen (1) beabstandet sind.
16. Solarenergieanlage nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Solarenergiemodule (1) jeweils im wesentlichen parallel zur Topografie
des Untergrundes ausgerichtet sind.
17. Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stelzen (3) auf einer den Boden bedeckenden Folie (8) aus inertem Mate
rial, insbesondere aus Kunststoff, befestigt sind.
18. Solarenergieanlage nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Solarenergiemodule (1) auf der Abdeckfolie (8) einer Mülldeponie aufge
stellt sind.
19. Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stelzen (3) mit Sockeln (9) versehen sind, die aus dem gleichen Material
wie die Folie (8) bestehen.
20. Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 17 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stelzen (3) bodenseitig jeweils mit einem Folienlappen (11) versehen
sind.
21. Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 17 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stelzen (3) oder deren Folienlappen (11) auf die Folie (8) aufgeklebt oder
mit dieser verschweißt sind.
22. Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 15 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stelzen (3) jeweils aus einem Sockel (9) und einem mit diesem lösbar
verbundenen Tragelement (10) bestehen.
23. Solarenergieanlage nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Tragelement (10) dreh- und kippbar am Sockel (9) befestigt ist.
24. Solarenergieanlage nach den Ansprüchen 22 und 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Tragelement (10) und der Sockel (9) über eine Schraubverbindung (15,
16) und ein Kugelgelenk (17) miteinander verbunden sind.
25. Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 22 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Tragelement (10) eine zangenartige Klemmvorrichtung (20) zur Aufnah
me des Rahmens eines Solarenergiemoduls (1) umfasst.
26. Solarenergieanlage nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Klemmvorrichtung (20) mit einem nachgiebigen, elastisch verformbaren
Material (23) ausgekleidet ist.
27. Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 25 oder 26,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Klemmvorrichtung (20) von oben lösbar ist.
28. Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 15 bis 27,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Solarenergiemodule (1) an einer geneigten Fläche aufgestellt sind und
unter den Solarenergiemodulen (1) Entwässerungsvorrichtungen (28, 31) zum Ab
leiten von Niederschlag (33) vorgesehen sind.
29. Solarenergieanlage nach den Ansprüchen 17 und 28,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Entwässerungsvorrichtungen (28, 31) zumindest teilweise durch auf die
Folie (8) aufgeklebte oder aufgeschweißte Abweiser (28) gebildet sind.
30. Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 15 bis 29,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Solarenergiemodule (1) aus miteinander verschalteten Photovoltaikmo
dulen bestehen.
31. Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 15 bis 30,
dadurch gekennzeichnet,
dass in regelmäßigen Abständen Wartungswege zwischen den Solarenergiemodu
len (1) angeordnet sind.
32. Solarenergieanlage nach den Ansprüchen 30 und 31,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wartungswege mit Kabelkanälen (36) versehen sind.
33. Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 31 oder 32,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wartungswege mit Entwässerungskanälen (35) versehen sind.
34. Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 15 bis 33,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stelzen (3) in ihrer Höhe verstellbar sind.
35. Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 15 bis 34,
dadurch gekennzeichnet,
dass Führungen (37) oder Auflagerpunkte für eine fahrbare oder umsetzbare War
tungsbrücke (38) vorhanden sind.
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