DE102008027313A1

DE102008027313A1 - Solaranlage

Info

Publication number: DE102008027313A1
Application number: DE102008027313A
Authority: DE
Inventors: Steffen Kammler; Joachim Heuer; Sven Töpfer
Original assignee: REV RENEWABLE ENERGY VENTURES Inc
Current assignee: REV RENEWABLE ENERGY VENTURES Inc
Priority date: 2008-06-07
Filing date: 2008-06-07
Publication date: 2009-12-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Solaranlage (1) mit einer Trägerstruktur und mit einem auf der Trägerstruktur angeordnetem Photovoltaikmodul (2) zum Erzeugen von elektrischer Energie aus Sonnenlicht, wobei die Trägerstruktur einen Standfuß (3) aus Beton und ein zwischen dem Standfuß (3) und dem Photovoltaikmodul (2) angeordnetes Tragelement (4) aus Beton aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Solaranlage mit einem Photovoltaikmodul zum Erzeugen von elektrischer Energie aus Sonnenlicht.
Die DE 203 18 915 U1 offenbart eine Anlage zur Gewinnung von Solarenergie an Hängen oder auf ebenen Freiflächen, wobei wenigstens ein Zusammenbau aus wenigstens einem Solarmodul, einem Tragegestell für ein oder mehrere Solarmodule und eine Verankerung für das Tragegestell vorhanden ist, wobei Mittel vorhanden sind, den photovoltaisch gewonnenen Strom einem Speicher oder einem Wandler zuzuführen, wobei die Verankerung aus einer Betonplatte mit wenigstens zwei Tragpfeilern besteht, und wobei das Tragegestell auf, an oder in den Tragpfeilern befestigt ist.
Die DE 20 2007 005 745 U1 offenbart ein Basiselement für die Installation von Photovoltaikmodulen auf Flachdächern, wobei das Basiselement aus einer tragbaren, auf der Fläche aufliegenden Grundplatte und einer auf der Grundplatte und mit ihr verbundenen Keilplatte besteht, deren Neigung der durch den optimalen Sonneneinfall bestimmten Ausrichtung der Photovoltaikmodule entspricht, wobei durch seitliche Ausrichtung mehrere Basiselemente, deren Anzahl durch die Größe und die Anzahl der eingesetzten Photovoltaikmodule vorgegeben ist, die Montageebene der Photovoltaikmodule definiert ist.
Die DE 103 35 564 A1 offenbart eine Anordnung zur flächigen Abdeckung von Geländeerhebungen, mit einer zumindest teilweise geneigten und/oder gekrümmten Oberfläche, wobei eine Tragkonstruktion zur Aufnahme von Abdeckelementen vorgesehen ist, die mit wenigstens einem Abdeckelement bestückt ist, welche in einem Abstand zur Oberfläche der Geländeerhebung angeordnet sind und die Oberfläche der Geländeerhebung zumindest teilweise überdecken.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Kosten für die Herstellung von Solaranlagen bzw. Solarkraftwerken zu senken. Dabei ist es wünschenswert, die Kosten für elektrische Energie zu senken.
Vorgenannte Aufgabe wird durch eine Solaranlage mit einer Trägerstruktur und mit einem auf der Trägerstruktur angeordnetem Photovoltaikmodul zum Erzeugen von elektrischer Energie aus Sonnenlicht gelöst, wobei die Trägerstruktur einen (insbesondere senkrecht ausgerichteten) Standfuß aus Beton und ein zwischen dem Standfuß und dem Photovoltaikmodul angeordnetes Tragelement aus Beton aufweist, das vorteilhafterweise auf dem Photovoltaikmodul aufliegt.
Ein Photovoltaikmodul im Sinne der Erfindung umfasst insbesondere eine Mehrzahl von Photovoltaikpanels, worunter insbesondere eine einstückig gefertigte Einheit verstanden werden soll. Mittels eines Photovoltaikmoduls im Sinne der Erfindung sind insbesondere 500 W, insbesondere 1000 W, elektrischer Leistung erzeugbar. Mittels eines Photovoltaikpanels im Sinne der Erfindung sind insbesondere 100 W, insbesondere 200 W, elektrischer Leistung erzeugbar.
Beton im Sinne der Erfindung ist insbesondere Beton mit einer Güte von zumindest C 25/30, XC4 oder XF1. In Gebieten mit Sprühnebeln aus Tausalz oder in Meeresnähe ist vorteilhafterweise Beton der Güte XD1 bzw. XS1 vorgesehen. Ein Photovoltaikmodul ist im Sinne der Erfindung insbesondere dann auf einem Tragelement angeordnet, wenn der Abstand des Tragelementes von dem Photovoltaikmodul nicht mehr als 5 cm beträgt.
Eine Trägerstruktur im Sinne der Erfindung kann ein- oder mehrstückig ausgestaltet sein. Eine Trägerstruktur im Sinne der Erfindung kann Justierungsmittel, Transportanker und/oder Befestigungselemente, wie etwa Halfenschienen umfassen. Einzelheiten zu derartigen Systemen können dem unter Internetadresse
www.pfeifer.de/doc/v2/4/Transportanker_02_2006.pdf
aufrufbaren Katalog ”Allgemeine technische Einführung für Pfeiffer Transportankersysteme”, dem unter der Internetseite
www.ghl-bau.at/produkte/10transport/download/ghl-PL_2008_Transportankersysteme.pdf
aufrufbaren Katalog oder dem von der Internetseite
www.halfen-deha.de/?id=680&id_Ic=22
herunterladbaren Katalog „Halfenschienen Produktinformation Technik B 08” entnommen werden. Einzelheiten zu Halfenschienen können darüber hinaus der DE 203 18 915 U1 entnommen werden. Eine Trägerstruktur im Sinne der Erfindung kann Hohlräume umfassen. In einer Trägerstruktur im Sinne der Erfindung können Kabelkanäle oder Aussparungen für Kabel oder Installationsvorrichtungen, wie zum Beispiel Photovoltaikanschlussmodule (vgl. www.spelsberg-solares/html/pv-gehaeusesystem.htm) vorgesehen sein.
Eine Solaranlage im Sinne der Erfindung kann auf dem Boden, auf einem Dach oder auf einem Tragwerk angeordnet sein.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Tragelement als Betonträger ausgebildet. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Tragelement gegenüber der Horizontalen um einen Winkel zwischen 10° und 60° geneigt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Photovoltaikmodul um die Längsachse des Tragelementes bzw. um eine der Längsachse des Tragelementes parallele Achse schwenkbar gelagert. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Solaranlage zumindest ein Lager zum Schwenken des Photovoltaikmoduls um die Längsachse des Tragelementes bzw. um eine der Längsachse des Tragelementes parallele Achse auf. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Lager (insbesondere unmittelbar) auf dem Tragelement oder in dem Tragelement angeordnet. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Photovoltaikmodul parallel zur Längsachse des Tragelementes ausgerichtet. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Länge des Tragelementes zumindest das Dreifache der Breite des Tragelementes. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Länge des Tragelementes zumindest das Dreifache der Dicke des Tragelementes.
Die Trägerstruktur kann auf einem Fundament angeordnet sein oder werden. Die Trägerstruktur kann mittels geeigneter Vorrichtungen an einem Fundament befestigt werden. Ein Fundament in diesem Sinne kann zum Beispiel eine Frostschutzschicht aus Kiesmaterial oder eine Magerbetonschicht sein oder umfassen. Eine entsprechende Frostschutzschicht aus Kiesmaterial kann zum Beispiel 40 cm stark sein. Eine entsprechende Magerbetonschicht (C 16/20) kann zum Beispiel 5 cm stark sein. Dabei kann insbesondre vorgesehen sein, dass mittels der Magerbetonschicht ein Höhenausgleich zum Ausrichten der Trägerstruktur erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Trägerstruktur entsprechende Justierungsmittel aufweisen.
Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, die Kosten für elektrische Energie zu senken.
Vorgenannte Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie mittels einer, insbesondere eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale umfassenden, Solaranlage gelöst, wobei ein Photovoltaikmodul zum Erzeugen von elektrischer Energie aus Sonnenlicht derart mit einer Trägerstruktur, die einen (insbesondere senkrecht ausgerichteten) Standfuß aus Beton und ein Tragelement aus Beton aufweist, zusammengefügt wird, dass das Tragelement zwischen dem Standfuß und dem Photovoltaikmodul angeordnet ist und/oder dass das Photovoltaikmodul auf dem Tragelement aufliegt, und wobei die Trägerstruktur derart angeordnet wird, dass das Photovoltaikmodul Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Photovoltaikmodul, insbesondere in Abhängigkeit des Sonnenstandes, um die Längsachse des Tragelementes geschwenkt.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel einer Solaranlage,
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Solaranlage,
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Solaranlage,
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Solaranlage,
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Solaranlage und
6 eine Detailansicht einer Solaranlage.
1, 2, 3, 4 und 5 zeigen Ausführungsbeispiele für Solaranlagen 1, 11, 12, 13, 14, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichartige Elemente bezeichnen. Die Solaranlage 1, 11, 12, 13, 14 weisen ein auf einer Trägerstruktur angeordnetes Photovoltaikmodul 2 auf.
Die Trägerstruktur der in 1 dargestellten Solaranlage umfasst einen tetraederstumpfförmig ausgestalteten Standfuß 3 aus Beton, auf dem ein Tragelement 4 aus Beton angeordnet ist, das gegenüber der Horizontalen um einen Winkel zwischen 10° und 60° geneigt ist. Das Tragelement 4 ist direkt mit dem Standfuß 3 verbunden. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Standfuß 3 und das Tragelement 4 einstückig ausgeführt sind. Das Photovoltaikpanel 2 liegt auf dem Tragelement 4 auf und ist mit diesem um die Längsachse des Tragelements 4 schwenkbar verbunden bzw. entsprechend schwenkbar in dem Tragelement 4 gelagert.
Die in 2 dargestellte Solaranlage 11 entspricht der Solaranlage 1, besitzt jedoch einen abweichend gestalteten Standfuß 31. Der Standfuß 31 umfasst eine Grundplatte 312 aus Beton, auf der ein Ständerelement 311 aus Beton senkrecht angeordnet ist. Die Grundplatte 312 und das Ständerelement 311 können getrennt gefertigt und zusammen zum Standfuß 31 zusammengefügt sein, der Standfuß 31 kann jedoch auch einstückig aus Beton gefertigt sein.
Die in 3 dargestellte Solaranlage 12 ist entsprechend der Solaranlage 1 ausgestaltet, umfasst jedoch einen unterschiedlich ausgestalteten Standfuß 32. So umfasst der Standfuß 32 eine Ständerplatte 321 aus Beton, die mittels einer Stützplatte 322 aus Beton gegen seitliches Kippen gesichert ist. Die Stützplatte 322 und die Ständerplatte 321 können getrennt gefertigt und später zusammengefügt sein. In alternativer Ausgestaltung kann der Standfuß 32 jedoch auch einstückig aus Beton gefertigt sein.
Die in 4 dargestellte Solaranlage 13 entspricht der Solaranlage 1, besitzt jedoch einen abweichend gestalteten Standfuß 33. Der Standfuß 33 umfasst eine Grundplatte 332 aus Beton, auf der ein keilförmiges Ständerelement 331 aus Beton senk recht angeordnet ist. Die Grundplatte 332 und das Ständerelement 331 können getrennt gefertigt und zusammen zum Standfuß 33 zusammengefügt sein, der Standfuß 33 kann jedoch auch einstückig aus Beton gefertigt sein.
Die in 5 dargestellte Solaranlage 141 entspricht der Solaranlage 1, besitzt jedoch einen pyramidenstumpfförmig ausgestalteten Standfuß 34 aus Beton.
Das Photovoltaikmodul der Solaranlagen 1, 11, 12, 13, 14 ist in vorteilhafter Ausgestaltung schwenkbar mit den Trägerelementen 4 der Solaranlagen 1, 11, 12, 13, 14 verbunden. Dazu ist bzw. sind, wie in 6 dargestellt, zumindest ein Lager 40, vorteilhafterweise zumindest zwei Lager vorgesehen. Darüber hinaus weisen die Solaranlagen 1, 11, 12, 13, 14 vorteilhafterweise einen Aktor sowie eine Steuerung bzw. Regelung zur sonnenstandabhängigen Schwenkung des Photovoltaikmoduls 2 auf.

1, 11, 12, 13, 14: Solaranlage
2: Photovoltaikpanel
3, 31, 32, 33, 34: Standfuß
4: Tragelement
40: Lager
311, 331: Ständerelement
312, 332: Grundplatte
321: Ständerplatte
322: Stützplatte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 20318915 U1 [0002, 0009]
- DE 202007005745 U1 [0003]
- DE 10335564 A1 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- www.pfeifer.de/doc/v2/4/Transportanker_02_2006.pdf [0009]
- www.ghl-bau.at/produkte/10transport/download/ghl-PL_2008_Transportankersysteme.pdf [0009]
- www.halfen-deha.de/?id=680&id_Ic=22 [0009]
- www.spelsberg-solares/html/pv-gehaeusesystem.htm [0009]

Claims

Solaranlage (1) mit einer Trägerstruktur und mit einem auf der Trägerstruktur angeordnetem Photovoltaikmodul (2) zum Erzeugen von elektrischer Energie aus Sonnenlicht, wobei die Trägerstruktur einen Standfuß (3) aus Beton aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur ein zwischen dem Standfuß (3) und dem Photovoltaikmodul (2) angeordnetes Tragelement (4) aus Beton aufweist.
Solaranlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (4) als Betonträger ausgebildet ist.
Solaranlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (4) gegenüber der Horizontalen um einen Winkel zwischen 10° und 60° geneigt ist.
Solaranlage (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Photovoltaikmodul (2) um eine der Längsachse des Tragelementes (4) parallele Achse schwenkbar gelagert ist.
Solaranlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solaranlage (1) zumindest ein Lager (40) zum Schwenken des Photovoltaikmoduls (2) um eine der Längsachse des Tragelementes (4) parallele Achse aufweist.
Solaranlage (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager auf dem Tragelement (4) oder in dem Tragelement (4) angeordnet ist.
Solaranlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Photovoltaikmodul (2) parallel zur Längsachse des Tragelementes (4) ausgerichtet ist.
Solaranlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Tragelementes (4) zumindest das Dreifache der Breite des Tragelementes (4) beträgt.
Solaranlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Tragelementes (4) zumindest das Dreifache der Dicke des Tragelementes (4) beträgt.
Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie, insbesondere mittels einer Solaranlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Photovoltaikmodul (2) zum Erzeugen von elektrischer Energie aus Sonnenlicht derart mit einer Trägerstruktur, die einen Standfuß (3) aus Beton und ein Tragelement (4) aus Beton aufweist, zusammengefügt wird, dass das Tragelement (4) zwischen dem Standfuß (3) und dem Photovoltaikmodul (2) angeordnet ist und/oder dass das Photovoltaikmodul (2) auf dem Tragelement (4) aufliegt, und wobei die Trägerstruktur derart angeordnet wird, dass das Photovoltaikmodul (2) Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Photovoltaikmodul (2) um die Längsachse des Tragelementes (4) geschwenkt wird.