DE10062697B4

DE10062697B4 - Verfahren zum Aufstellen von Solarenergiemodulen auf nicht stabilisiertem Untergrund und Solarenergieanlage

Info

Publication number: DE10062697B4
Application number: DE10062697A
Authority: DE
Inventors: Willy Zumak
Original assignee: RBS GENIUS GmbH
Current assignee: RBS Wave GmbH
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2020-12-16
Also published as: DE10062697A1

Abstract

Verfahren zum Aufstellen von im wesentlichen flächigen Solarenergiemodulen auf nicht stabilisiertem Untergrund, wobei
– jedes Solarenergiemodul auf zwei oder drei Stelzen montiert wird
– diese Stelzen so in oder auf dem Untergrund verankert oder befestigt werden, dass das Solarenergiemodul jeweils durch wenigstens eine offene Fuge von den benachbarten Solarenergiemodulen beabstandet ist,
– die Solarenergiemodule jeweils im wesentlichen parallel zur Topografie des Untergrundes ausgerichtet werden, und
– die Stelzen auf einer den Untergrund bedeckenden Folie aus inertem Material befestigt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufstellen von im wesentlichen flächigen Solarenergiemodulen auf nicht stabilisiertem Untergrund, sowie eine Solarenergieanlage, die durch ein solches Verfahren hergestellt wurde.
Solarenergiemodule, also meist entweder Photovoltaikmodule, die aus einer Anzahl von untereinander verschalteten und in einem Rahmen eingefassten Solarzellen bestehen, oder Sonnenkollektoren, also in Modulen zusammengefasste Absorber 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 Haltegestelle zu schaffen.

Bereits bekannte Verfahren zum Aufstellen von flächigen Solarenergiemodulen bzw. entsprechende Anlagen finden sich in der DE 195 31 744 A1 , welche eine Tragkonstruktion für plattenförmige Elemente, insbesondere Solarenergiemodule zeigt, in der WO 99/63193 A1, welche eine Befestigungsvorrichtung für ein mindestens einflächiges voltaisches Element mit Leitungen für die Ableitung von Strom, einer gebäudeseitigen Halterung und verschiedenen Klemmelementen zur Befestigung des voltaischen Elementes an der gebäudeseitigen Halterung offenbart, in der EP 0 188 096 B1 , welche einen Rahmen für flexible Solarzellenmodule, die auf Stützen befestigt sind, zeigt, in der JP 09177270 A , die ein Solarenergiemodul offenbart, welches wiederum aus sechs einzelnen Modulen zusammengesetzt ist und an seinen Querkanten durch Klammern gehalten wird, in der DE 298 19 196 U1 , welche eine stromerzeugende Folienabdeckung für Deponien zeigt, und in der JP 11128868 A , in der eine Anordnung von Solarenergiemodulen auf einer Abdeckung, welche auf Mülldeponien verwendet wird, beschrieben ist.

In Mitteleuropa werden üblicherweise nur Dächer und Fassaden von Gebäuden mit Solarenergiemodulen überdeckt, um keine zusätzliche Fläche zu verbrauchen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von weiteren Flächen, die zur Solarenergienutzung 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 Solarenergiemodule 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, geneigten Deponieflächen durch Aufbringen von Solarenergiemodulen energetisch zu nutzen.

Bislang war dies nur schwer möglich, da eine Deponiefläche keinen stabilen Untergrund 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 Überlegungen 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 sowohl unter Sicherheitsaspekten als auch unter Kostenaspekten befriedigende Lösung wurde hier bislang nicht gefunden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine nach diesem Verfahren hergestellte Solarenergieanlage vorzuschlagen, mit dem bzw. der eine Stabilisierung des Untergrundes nicht mehr notwendig ist.

Diese Aufgabe ist durch ein Verfahren mit den Merkmalen des beigefügten Patentanspruchs 1 und durch eine Solarenergieanlage mit den Merkmalen des beigefügten Patentanspruchs 14 gelöst.

Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens finden sich in den Ansprüchen 2 bis 11; bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Solarenergieanlage sind in den Ansprüchen 15 bis 33 niedergelegt. Eine Montagehilfe zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist Gegenstand der beigefügten Patentansprüche 12 und 13.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufstellen von im wesentlichen flächigen Solarenergiemodulen auf nicht stabilisiertem Untergrund zeichnet sich also insbesondere dadurch 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 benachbarten Solarenergiemodulen beabstandet ist.

Die in aller Regel flächigen Solarenergiemodule werden also auf wahlweise zwei, vorzugsweise jedoch drei Auflagerpunkten aufgeständert, so dass eine Veränderung des Untergrundes durch Setzungen lediglich in einer Kippung des Solarenergiemoduls 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 Oberflächentopografie keinerlei Beschädigungen der einzelnen Solarenergiemodule auftreten können, werden die einzelnen Module erfindungsgemäß zumindest durch eine jeweils zwischenliegende offene Fuge beabstandet angeordnet. Die im schlimmstmöglichen Fall erfolgte Kippung eines Solarenergiemoduls wird hierdurch unproblematisch, da es sich durch die Trennfugen völlig unabhängig von den jeweils benachbarten Modulen bewegen kann. Abweichungen von wenigen Winkelgraden in der Ausrichtung der Solarenergiemodule verursachen darüber hinaus nur vernachlässigbare Verluste beim Wirkungsgrad.

Die erfindungsgemäß zwischen den einzelnen Solarenergiemodulen frei gelassenen Trennfugen gewährleisten als weiteren Vorteil die saubere Ableitung von Niederschlagswasser oder Schnee: Diese Niederschläge gelangen durch die offenen Fugen in den durch die erfindungsgemäße Aufständerung entstandenen Zwischenraum zwischen dem Untergrund und den Solarenergiemodulen, wo sie versickern oder abgeleitet werden können. Wenn als Solarenergiemodule Photovoltaikelemente verwendet werden, sorgt die erfindungsgemäße Aufständerung der Module nebenbei für die zur Erhaltung eines hohen Wirkungsgrades der Solarzellen notwendige Kühlung.

Die Solarenergiemodule werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren jeweils im wesentlichen parallel zur Topografie des Untergrundes ausgerichtet, um die Anforderungen an die Stelzen möglichst klein zu halten. In Mitteleuropa werden hierfür dann zweckmäßigerweise nach Süden ausgerichtete Hänge und Böschungen verwendet. Da erfindungsgemäß keine Stabilisierung des Untergrundes mehr notwendig ist, kommen hierfür grundsätzlich alle Untergründe in Frage, bevorzugt jedoch solche, die weder für eine Überbauung noch für eine landwirtschaftliche Nutzung geeignet sind, wie beispielsweise Bahndämme, Lärmschutzwälle, Steilhänge in Gebirgen und Mittelgebirgen sowie – mit besonderen Vorteilen – geneigte Oberflächen von Deponien.

Die nach der Erfindung vorgesehenen Stelzen werden auf einer den Untergrund bedeckenden Folie aus inertem Material, insbesondere aus Kunststoff, befestigt. Zum einen verhindert eine solche Folie Störungen und Beschädigungen der Solarenergiemodule, die durch eine sich auf dem Untergrund bildende Vegetation hervorgerufen werden könnten; zum anderen kann eine solche Folie, wenn sie großflächig aufgebracht wird, die auf den Stelzen lastende Gewichtskraft der Solarenergiemodule großflächig in den Untergrund abtragen, so dass auch hier die Stabilität des Untergrundes für die einzelnen 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 werden.

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 Folienlappen enden: Hierdurch ergibt sich ein großflächiger Kontakt beim Aufkleben auf oder beim Verschweißen mit der Folie des Untergrundes, so dass die Anforderungen 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 nachteilige Spannungen in den Solarenergiemodulen bei Setzungen oder sonstigen Ver änderungen 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 Schraubverbindung und ein Kugelgelenk miteinander verbunden sind.

Das Tragelement der Stelze kann eine zangenartige Klemmvorrichtung zur Aufnahme des Rahmens eines Solarenergiemoduls umfassen, welche zweckmäßigerweise 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 Abheben des Moduls dessen Unterseite sowie die zwei bzw. drei Stelzen leicht zugänglich werden.

Soweit die Solarenergiemodule an einer geneigten Fläche aufgestellt werden, ist es zweckmäßig, unter den Solarenergiemodulen eine Anzahl von Entwässerungsvorrichtungen, beispielsweise Entwässerungsrinnen, zum Ableiten von Oberflächenwasser anzubringen. Wenn als Überdeckung des Untergrundes eine Folie vorgesehen oder vorhanden ist, können die Entwässerungsvorrichtungen ganz einfach durch Aufkleben oder Aufschweißen von entsprechenden Abweisern auf die Folie hergestellt werden. Solche Entwässerungsvorrichtungen leiten das Oberflächenwasser 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 Solarenergieanlage überdeckt werden sollen, ist es sinnvoll, in regelmäßigen Abständen Wartungswege zwischen den Solarenergiemodulen vorzusehen. Diese Wartungswege können, 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- Zur Erleichterung der Wartung, aber auch um bei von Anfang an unebenen Untergründen 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 Setzungen des Untergrundes möglich.

Ein Rückbau der erfindungsgemäßen Solarenergieanlage ist ebenso einfach möglich, wie ihr Aufbau. Naturgemäß ist der Rückbau dann besonders einfach vorzunehmen, wenn eine eigens zur Befestigung der erfindungsgemäßen Stelzen vorgesehene Folie zuvor aufgebracht wurde: Wird diese entfernt, ist der ursprüngliche Zustand des Untergrundes ohne weitere Maßnahmen wieder hergestellt. Bei Flächen, auf denen die Folie verbleiben soll, wie insbesondere auf Deponieflächen, ist der Rückbau ähnlich einfach: Das Sockelteil der Stelzen kann auf der Folie befestigt 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 verbundenen, in ihrer Länge einstellbaren Stangen gefertigt, wobei an den Spitzen des Dreiecks jeweils eine Aufnahme zur lösbaren Befestigung der von den Tragelementen 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 unaufwendiger 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 aufgestellt ist, näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf zwei aufgestellte Solarenergiemodule;
2 eine schematische Teilschnittdarstellung eines Ausschnittes der Solarenergieanlage auf der Deponie;
3 eine Seitenansicht einer fertig montierten Stelze;
4 eine perspektivische Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Montagehilfe;
5 eine Schnittdarstellung des Details A, von der Seite gesehen;
6 eine schematische Draufsicht auf die Solarenergieanlage;
7 den Querschnitt eines Abweisers für die Entwässerungsrinnen aus 6;
8 eine Schnittdarstellung wie 2, mit der Darstellung eines weiter bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Die in 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 können 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 erfindungsgemäß 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 Solarenergiemodule 1, 1' sicher vermeiden zu können, werden diese jeweils auf Abstand montiert, so dass zwischen jeweils zwei Solarenergiemodulen 1, 1' eine Lücke oder Fuge 4 verbleibt.
2 zeigt in einer schematischen Darstellung einen seitlichen Schnitt durch eine 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 beschrieben 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, einfallende Sonnenlicht 12 in elektrischen Strom umwandeln. Zur Verschaltung der Photovoltaikelemente sind die jeweiligen Anschlusskästen 13 über großzügig bemessene Kabel 14 verbunden, die einer Setzung einer der Stelzen 3 ebenfalls keinen Widerstand entgegensetzen, der Beschädigungen der Anlage befürchten ließe. Die hier wieder deutlich sichtbare offene Fuge 4 lässt den einzelnen Solarenergiemodulen 1 insofern ebenfalls Bewegungsfreiheit. Die aus handelsüblichen Photovoltaikelementen bestehenden Solarenergiemodule 1 wiegen jeweils zwischen 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 gewählte Schweißverbindung zur Befestigung der Stelzen 3 vollauf ausreicht, um die erforderliche Gesamtstabilität der Solarenergieanlage zu gewährleisten.
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 Aufnahme 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 Bewegungen im Untergrund nochmals vermindert. Das Tragelement 10 besteht aus einem ersten L-Profil 18 und einem zweiten L-Profil 19, die zusammen eine zan genartige 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 letztendlich der Rahmen des Solarenergiemoduls 1 klemmend gehalten wird.
4 zeigt schematisch eine Montagehilfe 24, die das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufstellen von flächigen Solarenergiemodulen ungemein erleichtert: Die Montagehilfe 24 besteht aus drei längenverstellbaren Stangen 25, die dementsprechend ein Dreieck bilden. An den Eckpunkten dieses Dreiecks werden drei Sockel 9 mit den jeweils daran angebrachten Folienlappen 11 befestigt, und zwar, wie anhand 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 Montagehilfe 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 sichtbaren) 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.
6 zeigt schematisch eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Solarenergieanlage mit einer Vielzahl von Solarenergiemodulen 1. Mit durchbrochenen Linien sind Abweiser 28 angedeutet, die das von den Solarenergiemodulen 1 ablaufende Niederschlagswasser, das mit mehreren, dem Böschungsgradienten folgenden Pfeilen 29 symbolisiert ist und durch die Fugen 4 auf die Folie 8 gelangt, in die Ablaufrichtung 30 umlenken und in einen Entwässerungsgraben 31 leiten.
Die Abweiser 28 werden sehr einfach durch ein in 7 im Querschnitt gezeigtes Hohlprofil 32 gebildet, das ebenfalls aus PEHD besteht und auf die Folie 8 aufgeschweißt wird.
8 schließlich zeigt in einer der 2 entsprechenden Darstellung eine bevorzugte 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 Mülldeponien ein sehr vorteilhaftes Ausführungsbeispiel, da zumindest in Mitteleuropa zum einen große Deponieflächen zur Verfügung stehen und zum anderen jede Deponie auf Jahre hinaus noch mit Strom versorgt werden muss, um Sickerwasserreinigungsanlagen, 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 verschiedenste 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

Verfahren zum Aufstellen von im wesentlichen flächigen Solarenergiemodulen auf nicht stabilisiertem Untergrund, wobei – jedes Solarenergiemodul auf zwei oder drei Stelzen montiert wird – diese Stelzen so in oder auf dem Untergrund verankert oder befestigt werden, dass das Solarenergiemodul jeweils durch wenigstens eine offene Fuge von den benachbarten Solarenergiemodulen beabstandet ist, – die Solarenergiemodule jeweils im wesentlichen parallel zur Topografie des Untergrundes ausgerichtet werden, und – die Stelzen auf einer den Untergrund bedeckenden Folie aus inertem Material befestigt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus Kunststoff besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Folie um die Abdeckfolie einer Mülldeponie handelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie vor dem Aufstellen der Solarenergiemodule auf den Untergrund aufgelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Stelzen verwendet werden, deren Sockel aus dem gleichen Material wie die Folie bestehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Stelzen verwendet werden, die untergrundseitig mit einem Folienlappen versehen sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelzen oder die Folienlappen auf die Folie aufgeklebt oder mit dieser verschweißt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Sockel der für jeweils ein Solarenergiemodul vorgesehenen Stelzen zunächst an einer vorgefertigten Montagehilfe befestigt werden, dass die Montagehilfe dann mit den Sockeln auf den Untergrund aufgesetzt und die Sockel am Untergrund befestigt werden, dass anschließend die Montagehilfe von den Sockeln gelöst wird, und dass schließlich die Stelzen vervollständigt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarenergiemodule an einer geneigten Fläche aufgestellt werden und unter den Solarenergiemodulen Entwässerungsvorrichtungen zum Ableiten von Oberflächenwasser angebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungsvorrichtungen zumindest teilweise durch Aufkleben oder Aufschweißen von Abweisern auf die Folie hergestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Solarenergiemodule Photovoltaikmodule verwendet werden.
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 Stelzen (3) angebracht ist.
Montagehilfe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (26, 27) für die Sockel (9) aus einer Schraube (26) oder einer Mutter besteht.
Solarenergieanlage, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit einer Anzahl von Solarenergiemodulen (1), die auf einem nicht stabilisierten Untergrund aufgestellt und jedes auf zwei oder drei Stelzen (3) montiert sind, wobei die Stelzen (3) so auf einer den Untergrund bedeckenden Folie (8) aus inertem Material befestigt sind, dass die Solarenergiemodule (1) durch wenigstens eine offene Fuge (4) von den jeweils benachbarten Solarenergiemodulen (1) beabstandet und jeweils im wesentlichen parallel zur Topografie des Untergrundes ausgerichtet sind.
Solarenergieanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (8) aus Kunststoff besteht.
Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Folie (8) um die Abdeckfolie einer Mülldeponie handelt.
Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelzen (3) mit Sockeln (9) versehen sind, die aus dem gleichen Material wie die Folie (8) bestehen.
Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelzen (3) untergrundseitig jeweils mit einem Folienlappen (1 1) versehen sind.
Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelzen (3) oder deren Folienlappen (11) auf die Folie (8) aufgeklebt oder mit dieser verschweißt sind.
Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelzen (3) jeweils aus einem Sockel (9) und einem mit diesem lösbar verbundenen Tragelement (10) bestehen.
Solarenergieanlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (10) dreh- und kippbar am Sockel (9) befestigt ist.
Solarenergieanlage nach den Ansprüchen 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (10) und der Sockel (9) über eine Schraubverbindung (15, 16) und ein Kugelgelenk (17) miteinander verbunden sind.
Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (10) eine zangenartige Klemmvorrichtung (20) zur Aufnahme eines Rahmens eines Solarenergiemoduls (1) umfasst.
Solarenergieanlage nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (20) mit einem nachgiebigen, elastisch verformbaren Material (23) ausgekleidet ist.
Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (20) von oben lösbar ist.
Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarenergiemodule (1) an einer geneigten Fläche aufgestellt sind und unter den Solarenergiemodulen (1) Entwässerungsvorrichtungen (28, 31) zum Ableiten von Niederschlag (33) vorgesehen sind.
Solarenergieanlage nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungsvorrichtungen (28, 31) zumindest teilweise durch auf die Folie (8) aufgeklebte oder aufgeschweißte Abweiser (28) gebildet sind.
Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarenergiemodule (1) aus miteinander verschalteten Photovoltaikmodulen bestehen.
Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass in regelmäßigen Abständen Wartungswege zwischen den Solarenergiemodulen (1) angeordnet sind.
Solarenergieanlage nach den Ansprüchen 28 und 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Wartungswege mit Kabelkanälen (36) versehen sind.
Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Wartungswege mit Entwässerungskanälen (35) versehen sind.
Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelzen (3) in ihrer Höhe verstellbar sind.
Solarenergieanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass Führungen (37) oder Auflagerpunkte für eine fahrbare oder umsetzbare Wartungsbrücke (38) vorhanden sind.