DE102008049904A1

DE102008049904A1 - Ein dynamisches Trägersystem für flexible oder starre Solarzellen zur autarken und optimalen Stromerzeugung.

Info

Publication number: DE102008049904A1
Application number: DE102008049904A
Authority: DE
Inventors: Karl-Friedrich Harter
Original assignee: SOLARDYNAMIK GmbH
Current assignee: Solardynamik De GmbH
Priority date: 2008-10-04
Filing date: 2008-10-04
Publication date: 2010-04-29

Abstract

Trägersystem für Solarzellen, dadurch gekennzeichnet, dass das nachführbar so ausgebildet ist, indem die verschiedenartigsten wie steifen und flexiblen Solarzellen fixierbar, einsetzbar, adaptierbar, bedruckbar oder integrierbar sind. Das Trägersystem selber eine aufblasbare Komponente ist (Korpus) oder mindestens aus einer aufblasbaren Komponente besteht, so das die Solarzellen in alle Himmelsrichtungen neigbar, von der waagerechten bis zur senkrechten Position aufstellbar sind. Das Trägersystem vorzugsweise aus modularen Komponenten besteht.

Description

[Stand der Technik]
Es sind bereits Systeme auf dem Markt, die ohne Nachführung zur Sonne funktionieren, wodurch das direkte Sonnenlicht von beweglichen Spiegeln senkrecht auf die Fotovoltaikflächen gelenkt wird. Diese Systeme sind aufwendig und haben einen erhöhten Montageaufwand der Extrakomponenten. Siehe hierzu die Patentanmeldung DE 371 90 99 C2 .
Die nicht direkt auftreffende Sonneneinstrahlung kann zwar auch frühmorgens und spätabends die einfallenden Sonnenstrahlen nutzten, trotzdem bleibt der Nachteil des erhöhten Wartungsaufwand und der Belastung der Dachkonstruktion durch das Gewicht der Fotovoltaikzellen und der Aufstellung und Befestigung auf der Wasserabführende Dachfläche bestehen.
Bei fest installierten Anlagen wird in der Regel mit einem Aufstellwinkel von 30–45 Grad mit oder ohne Gestell gearbeitet, je nachdem wie der Neigungswinkel des Daches ausfällt, damit der höchste durchschnittliche Energiejahresertrag erreicht wird. Somit werden bei Flachdächern Gestelle notwendig, die entweder verankert oder beschwert werden müssen.
Bei anderen Dachformen sind aufwendige Unterkonstruktionen notwendig. Bauphysikalisch können dadurch Schwachpunkte an der Außenhülle des Altbaubestandes entstehen. Es gibt eine Vielzahl von Gestellen, die nachführbar sind, aber den Nachteil haben, das sie kostenintensiv sind und mit anfälligen Getriebemotoren gesteuert werden. Siehe hierzu DE 20 2004 001 642 U1 . Bei diesen Gestellen, die in die Kategorie der nach geführten Systeme gehören haben zudem noch den weiteren Nachteil, das sie hohen Windbelastung ausgesetzt sind. Die Fotovoltaikflächen wirken wie Segel und lassen enorme Torsionskräfte frei, die das System aus der idealen Sonneneinstrahlung verdrehen können, dadurch wird die Sonnenausbeute verringert oder es kommt gar zu einem kompletten Ausfall der Anlage.
Es gibt nachführbare Systeme in der Fotovoltaik, die zusammenfassend den Nachteil haben, dass sie kostenintensiv, wartungsanfällig, statische Nachweise ab einer bestimmten Fläche benötigen und sich teilweise selbst verschatten.
[Aufgabe der Erfindung]
Unser System hat nach dem Stand der Technik als Trägersystem für kompatible Solareinsatztechnologien den Vorteil, dass sie den höchsten Energiegewinnungsgrad erreichen, insgesamt leicht installierbar und in sehr kostengünstiger Modulbauweise ausgestattet sind. Es besteht auch die Möglichkeit ein komplettes Dach mit einem gesamten Korpus nachführbar zu belegen oder in Einzelkorpen zu planen, sodass keine Verschattung der Module untereinander Treppendesign anfällt.
Das System ist so konzipiert, das es sehr kostengünstig und mit einer sehr geringen Gewichtsbelastung mit dem Dach verklebt werden kann. Durch zusätzliche Komponenten ist es auf schwierigen Flächen positionierbar, die sich zur Verklebung nicht eignen, wie beispielsweise auf Freilandflächen.
Bei kurzfristig auftretender und erhöhter Windbelastung durch Staudruck (Sturmwarnung) kann das System über einen speziellen Windfühler (Sensor) schnell abgesenkt werden, indem die Pumpe die Luft absaugt und das System über Unterdruck in die komplett waagerechte Position zur Dachfläche gebracht wird. Durch dieses Sicherheitssystem können die Module mit einer reversiblen Fläche stark vergrößert werden und sogar bei auftretendem Wind in eine aerodynamische Form gebracht werden um Windlasten ab zu schirmen. Dadurch wird das komplette System vor Windbelastung gesichert und der Energiegewinnungsgrad steigt. Es entstehen keine Folgekosten für den Bauherren oder die Versicherungen.
Diese umfangreiche Erfindung soll neue Einsatzbereiche für die solare Energiegewinnung erschließen, die durch herkömmliches System nicht bedient werden können, indem die leichten Module durch ihre Form über eine regulierende Software veränderbar ist. So können die Module durch ein Ansteuern mit einer Software in unterschiedliche Formen gebracht werden, die dadurch gestalterisch verschiedene Formen architektonisch aufzeigen. Es lassen sich dadurch andere Nutzungen entwickeln, die kombiniert mit differenzierten Lichteffekten und unterschiedlichsten Formen herbeigeführt werden. Eine weitere Anwendung ist es, das System für Werbezwecke als Werbeträger oder den Korpus des Trägersystems selbst als Lichtkörper einzusetzen.

1: Adapter für die Koppelung von Dünnschichtmodulen/Anschluss an den Wechselrichter
2: Solarzelle (Dünnschichtzelle bzw. andere Solartechnologien)
3: entfaltbare, dehnbare oder flexible Hüllenfläche
4: flexible Stabilisatoren (Federsysteme, Teleskopstäbe, Stäbe)
5: chemischer oder elektrischer Energiespeicher
6: Versorgungsleitung Dachraum
7: Solarcomputerchip für Anschluss an die Datenbank zur Auswertung
8: Steuerelement
9: An- und Absaugventil für Außenluft
10: Druckluftpumpe
11: Standfuß für Solarzelle mit Spannvorrichtung
12: Befestigungselement am Standfuß
13: veränderbare Luftkammern (aufblasbare Elemente)
14: Kondens-Regenwasserableitung
15: eingeschweißtes Trägersystem
16: Elektrolyse
17: Windfühler
18: Spannvorrichtung zur Befestigung der Solarzelle
19: Aufnahmevorrichtung
20: Wasserspeicher
21: Regensensor
22: Absorptionsfläche (zum erwärmen)
23: Führungselemente
24: Datenverbindung
25: Rechner
26: Homogene Solarfläche
27: Wandbefestigungen
28: Projektionsfläche
29: Projektionsgerät
30: Sender/Empfänger
31: Adaptionssystem
32: Absenkungsmechanismus
33: Werbekomponenten
34: Druck-Sog-Fixierung
35: Schutzpolster (Airbag)
36: Sensoren
37: Nivellierungsvorrichtung
38: Druckluftverschluss
39: Brennstoffzelle
40: Dachfläche
41: Dachfläche mit Begrünung
42: Flexibel bildender Hohlraum unter der Solarfläche
43: Führungsschiene mit Passung (gleitend)
44: Schienenpassstück (gleitend)
45: Achsdrehmechanismus
46: Sensor-Messung der (Windstärke/Regen/Kälte/)
47: Gewerbehof
48: Mehrschichtige Zellwände
49: Leuchtkörper
50: Erweiterbare Dachfläche
51: Datenleitung für Messwerte
52: Versorgungsleitung für Strom, Gase und Flüssigkeiten
53: Dachüberstand
54: Verschattungszone
55: First
56: Solartisch
57: Solarstuhl
58: Solarliege
59: Stadtmöbel
60: Sandwichelement
61: Regenwasser
62: Regenwassersammelleitung
63: Attika
64: Solarmodulkissen

[Beispiele]
An Hand von Zeichnungen werden Aufbau und Wirkungsweise der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
[Figurenbeschreibung]
1 zeigt einen aufgeblasenen Korpus, der die Basis bildet, auf dem die Solarzellen (2) mit seinem Trägersystem (15) vorhanden sind. Die Solarzellen (2) haben Sensoren (36), die die optimale Sonneneinstrahlung und den Winddruck messen und darüber die Steuerungskomponenten (8) mit Ventilen (9) und mit der Pumpe (10) zur Erzeugung von Druckluft und Sog antreiben. Dadurch wird die Solarzelle (2) in eine effiziente Position zur Energiegewinnung ausgerichtet und die Ergebnisse über einen Solarcomputerchip (7) an die Datenzentrale übermittelt.
Die Solarzelle (2) kann die überschüssig, erzeugte Energie in Speichermedien (5), wie Batterien oder in einer chemischen Verbindungen über eine Versorgungsleitung (6) einlagern und speichern oder direkt über den Wechselrichter (1) in das öffentliche Stromnetz einspeisen.
Das Steuerelement (8) ist autark und steht mit einem Rechner in einer kommunizierenden Verbindung, so das die flexiblen Stabilisatoren (4), die aus Federsystemen oder teleskopähnlichen Stäben bestehen können, werden sie je nach Bedarf eingeschaltet und können sich verändern. Der Aufstellwinkel der Solarzelle (2) wird über die An- und Absaugventil der Außenluft (9) gesteuert. Die Korpushülle wird in einer entfaltbaren, dehnbaren oder anderen und flexiblen (aufrollbaren) Hüllenfläche (3) vorzugsweise in der Aufnahmevorrichtung (19) positioniert.
Die Aufnahmevorrichtung kann selber das Hüllenteil bilden und mit der Dachfläche (40) verklebt werden.
Die gesamte Solarzelle wird über einen Standfuß (11) an die Unterkonstruktion mit einer Spannvorrichtung (18) befestigt. Die Spannvorrichtung (18) kann auf Dachflächen verklebt sein oder aus Seilsystemen bestehen, die in der Höhe zwischen den Wänden oder von Attikas gespannt werden.
Die eingesetzten Befestigungselemente am Standfuß (12) fixieren den Standfuß in einer veränderbaren Distanz in der Höhe oder seitlich zum Korpus. Die Standfüße (11) können an Häuserwänden oder Dachflächen (40) fest montiert werden, wobei der Abstand zur Häuserwand oder den Dachflächen (40) regulierbar ist. Der Standfuß mit dem Befestigungselement eignet sich auch zur Fixierung auf begrünten Dachflächen (41) oder kann seine Anwendung auf Freilandflächen begünstigen, indem der Standfuß vorzugsweise mit dem Befestigungselement in den Boden eingelassen wird.
Der Korpus oder einzelne Teile des Korpus bestehen aus veränderbaren Luftkammern (13), beziehungsweise erweiterbaren Elementen, die separat aufblasbar sind. Die Solarzelle (2) kann je nach Sonnenstand nachgeführt werden, wobei hieraus eine Veränderung von unterschiedlichen Formen des Korpus sich ergeben.
Ein Ableitungssystem (14) für Kondenswasser oder Regenwasser ist vorhanden, sodass Wasser zielgerichtet in dem Wasserspeicher (20) zugeführt werden kann, um es je nach Bedarf nutzbar zu machen. Der Wasserspeicher ist extern gesteuert und über die (14) Zufuhrleitungen befüllbar und über Absorptionsflächen (22) im Korpus erwärmbar.
Über einen Sensor (21) für Regen ist der Wasserspeicher (20) aufblasbar und in der Größe veränderbar. Der Regensensor (21) sendet ein Signal oder Impuls zur Veränderung der aufblasbaren Kammern (13), und veranlasst, dass die Oberfläche vorzugsweise zu einem Becken konkav bzw. konvex geformt wird, so dass das Wasser für den externen Wasserspeicher (20) gesammelt werden kann.
Das Trägersystem (15) dient zur Aufnahme der verschiedensten Solarzellen (2), die steif oder flexibel ausgebildet sein können. Auf dem Trägersystem (15) werden je nach Einsatz folienartige Solarzellen geklebt oder eingeschweißt oder werden über Verbindungselemente befestigt, indem glasartige Platten oder andere Solarzellen lösbar verbunden werden können. Das Trägersystem (15) ist je nach Aufnahme von Solarzellen in alle Raumachsen flexibel aufblasbar und über Wirkverbindungen miteinander verbunden und kann sehr dünne Solarzellen tragen.
Eine Elektrolyse ist (16) vorgesehen, sodass dem aufblasbaren Korpus Wasserstoff (Hydrogene) zugeführt wird, das hat den Hintergrund besonders bei Dächern mit einer geringen Traglast oder bei schwerer Eigenlast z. B. durch Schneefall über den erzeugten Auftrieb durch Wasserstoff, zu entlasten. Der anfallende Sauerstoff wird für die Wohnräume genutzt, wodurch ein besseres Raumklima entsteht. Der Wasserstoff ist auch als Energieträger für andere Zwecke verwendbar. Bei geregelter Verbrennung kann der Wasserstoff für die Eis- und Schneefreiheit durch Wärmezufuhr an den Solaroberflächen der Trägersysteme (15) seine Nutzung finden und für Licht sorgen.
2 zeigt den Korpus aus der 1, der mit Solarzellen (2) bestückt ist und in der waagerechte Position abgesenkt wurde um die solare Strahlung trotz starken Winddruck auszunutzen ohne das das System seinen Schutzfunktion verliert. Damit arbeitet das System allzeit intelligent und erreicht einen optimalen Energiegewinnungsgrad. Die stärkeren Windlasten haben in dieser Position keine Angriffsfläche.
3 zeigt ein kostengünstiges veränderbares Modul, das die Besonderheit hat mehrere Kammern über eine spezielle Druckluftpumpe (10) zu verbinden. Dies geschieht über ein oder mehrere Verbindungselemente, die die Pumpe aufnehmen, indem ein geschlossenes Kammersysteme (13) entsteht. In den einzelnen Teilkammern entsteht auf der einen Seite Sog zum Absenken der solaren Fläche und der überschüssige Druck wird durch die Druckluftpumpe (10) in die andere Kammer oder die Kammern befördert und sorgt gleichzeitig für die Druckerhöhung in der anderen Luftkammer (Überdruck). Bei diesem Prozess senkt sich die solare Fläche auf der einen Seite während sich durch Druckzufuhr der gleichen Luft, das andere Ende der solaren Fläche (2) erhöht und gleichzeitig die Solarzellen (2) nachgeführt werden. An oder in den Kammern, sind Rückschlagventile, Führungsrollen oder Walzen untergebracht, so dass sich die vergrößerte und heraus geschobene Kammer über Führungsrollen bewegt um in seine neue Position zu gelangen, die restliche nicht aufgeblasene Kammer (ohne Druckaufbau) wird im Boden des Trägersystems über eine Aufnahmevorrichtung (19) aufgenommen.
4 zeigt das Nachführsystem mit seinem gesamten Korpus und seiner solaren Fläche (2), die durch eine Vielzahl von einzelnen Kammern (13) unterteilt sind.
5 zeigt das Nachführsystem in einer Vielzahl von einzelnen Körpern mit den darauf befindlichen solaren Flächen (2) die in Form einer Treppe sich automatisch nach Sonneneinfall gestalten oder über eine angesteuerte Software sich bilden können. Ziel ist es keine Eigenverschattung der Module zu haben um den Energieeintrag maximal auszuschöpfen. Zwischen diesen Körpern sind (51, 24, 52) Datenleitungen, Versorgungsleitungen, die die Körper zu einem Austausch von Energie, Flüssigkeiten, Daten und Gasen befähigen, gelegt. Auf den Solarzellen (2) kann ein Schutzpolster (35) gegen Hagel, Wind und auch Wüstensand bei Bedarf über ein Sensor (36) aufgeblasen werden und bildet eine Schutzfunktion. Zudem ist (20) ein Wassertrichter und Wasserspeicher ausgefahren um das Regenwasser gezielt zur Nutzung und weiteren Verarbeitung zu sammeln.
6a) zeigt einen Innenhof oder zwei Brandwände zwischen denen eine Spannvorrichtung (18) für das Trägersystem mit Nachführung angebracht ist. Das Nachführsystem hat integrierte Lichtkomponenten, die auf der einen Seite durch ein Medium zwischen den Zellwänden/Zellfolien (48) oder durch Einheiten von energiesparenden Lichttechniken erzeugt werden kann. Das Zuschalten der Lichtkomponenten erfolgt über Lichtsensoren in der Dämmerung und lässt den gesamten transluzenten Korpus erleuchten und bekommt somit die Funktion eines Leuchtkörpers (49). Über einen Regensensor (21) kann zudem ein bevorstehender Regenschauer erfasst werden, der den Korpus (Solarmodulkissen) (64) in alle Himmelsrichtungen erweitert. Dadurch wird aus der gerasterten Anordnung der Körper eine homogene Solarfläche (26) erreicht. Die geschlossene aufgeblasene Solarfläche (26) bietet einen einheitlichen Schutz vor dem Regen kann aber eben so gut für die Verschattung bei zu hohem Lichteinfall genutzt werden. Bei einem Regenschauer wird das anfallende Wasser auf der gesamten Fläche gesammelt und als Grauwasser in die Hausinstallation zum Wasserspeicher (20) über eine Versorgungsleitung (52) geführt.
Das Nachführsystem wird durch Luftdruck oder Sog je nach Bedarf in Ihrer Form veränderbar. Diese Nachführsysteme haben integrierte aufrollbare nach unten hängende Flächen, die sich zu Werbezwecken eignen oder der Korpus selbst beinhaltet eine Projektionsfläche (28), die es ermöglicht, bei Events oder für andere Werbemaßnahmen Filme, Farbnuancen und statische bzw. dynamische Bilder geschützt der klimatischen Verhältnisse, darzustellen. Die Projektion kann mittels eines Projektionsgerätes (29) intern oder extern erfolgen.
7) Eine Dachfläche mit Begrünung (41), wo das Trägersystem (15) nachträglich zwischen die Brandwände mit einer Spannvorrichtung zur Befestigung der Solarzelle (18) durch eine Wirkverbindung gespannt ist und einen Sonnenschutz für die empfindliche Vegetation bildet und gleichzeitig den darunter liegenden Boden nicht versiegelt.
8) Ein komplettes Trägersystem, wo die Dachflächen pneumatisch erweiterbar sind (50) und einen Dachüberstand (53) bei Gebäuden bilden. Das hat den Vorteil, dass es wie ein kostengünstiger und konstruktiver Sonnenschutz wirkt und gleichzeitig kann auf kostenintensive und wartungsaufwendige Verschattungssysteme verzichtet werden und es besteht zeitgleich ein Schutz vor Schlagregen für die Fassade.
9a) Das Nachführsystem ist auf einer großen Fläche montiert, indem auf einer Dachfläche Führungselemente fixiert sind, die in einer gleitenden Verbindung (43) zum Trägersystem (15) steht, auf dem die biegsamen Solarflächen positioniert sind. Im Urzustand ist das Trägersystem nicht aufgeblasen, sonder liegt flach auf dem Dach und ist fixiert begehbar.
9b) zeigt das Trägesystem (15) in seinem aufgeblasenen Zustand, indem das Trägersystem sich auf den Führungselementen (23) gleitend gewölbt hat. Durch diesen Vorgang entsteht ein darunter liegender Hohlraum (42), der begehbar und zu anderen Zwecken nutzbar ist. (Aufenthaltsraum). Der Bewegungsmechanismus wird durch eine Führungsschiene mit Passung (44) auf der Dachfläche (40) und die dazu gehörenden Führungselemente (23) unterhalb der beweglichen Solarfolie mit einem gleitenden Schienenpassstück (43) gebildet und mit Wirkverbindungen stabil gehalten.
10a–c) zeigt eine Solarfläche (2) mit einem Trägersystem (15) auf einem Giebeldach im Bereich des Firstes (55), indem die Möglichkeiten und Varianten der Erweiterung der solaren Flächen auf dem Dachflächen (40) über aufblasbare Komponenten gezeigt werden. Eine optimale Ausrichtung und die Bewegungsrichtung der Flächenvergrößerungen sind in dieser Abbildung prinzipiell dargestellt.
11a–c) zeigt ein Nachführsystem mit einem Trägersystem (15) und einer solaren Fläche (2), indem durch Luftsog (Unterdruck) und Luftdruck (Überdruck), die Kammern so ausgerichtet werden, das aus einem Nachführsystem ein Solartisch (56), ein Solarstuhl (57) oder eine Solarliege (58) mit Solarzellen verformt wird. Aufgrund der in der Regel kurzzeitigen Nutzung dieses Stadtmöbels, wird die restliche Tageszeit genutzt, um Sonnenenergie über die Solarflächen zu erzeugen und nachts über ein Speichermedium (5) wieder als Licht innerhalb des aufgeblasenen Korpus abzugeben. Das Stadtmöbel (59) wird zum Leuchtkörper (49). Mittels einer speziell entwickelten Software, die über einen zentralen Computer bzw. Rechner (25) mit einer Datenverbindung (24) erfolgt, kann der dynamische Prozess der Umformung gesteuert werden.
12a–b) zeigt ein Nachführsystem mit einem Trägersystem (15) und einer solaren Fläche (2), indem durch Luftsog (Unterdruck) und Luftdruck (Überdruck), die Kammern (13) so ausgerichtet werden, das aus einem Nachführsystem ein Werbeträger wird, der über eine Vorrichtung eine erweiterbare Werbefläche (28) generiert und kann jederzeit in die Ausgangsposition eingefahren werden. Nachts können die Werbekomponenten (33) über die tagsüber eingespeicherte Sonnenenergie werbewirksam beleuchtet werden und werden gleichzeitig zum Leuchtkörper (49).
13a–c) zeigt ein Nachführsystem mit einem Trägersystem (15) und einer solaren Fläche (2), indem durch Luftsog (Unterdruck) und Luftdruck (Überdruck), die Kammern so ausgerichtet werden, das aus einem Nachführsystem eine erweiterbare Dachfläche wird, die aus einer Basis besteht, dem Solarmodulkissen (64), das sich in alle Himmelsrichtungen ausdehnt, indem es unterhalb der Basis 4 × 2 Sandwichelemente (60) und in ihm nochmals 4 × 1 Sandwichelemente (60) bevorratet und schrittweise erweiterbar und ausfahrbar angeordnet sind. (Siehe Pfeildarstellung des Diagramms). Dadurch wird aus einer Rasteranordnung eine homogene Solarfläche (26) und kann sich dem Nutzerbedürfnissen in Form der Licht- und Beschattungsverhältnissen, in der Höhe des Energieeintrag und in der Veränderbarkeit der klimatischen Bedingungen (Regen, Sonne, Wind) den Umständen entsprechend schnell anpassen. Das Adaptionssystem (31) arbeitet nach einem hohem Nutzen- und Leistungsprinzip und erhöht dadurch den Wirkungsgrad der Solaranlage.
14a–b) zeigt ein Werbeträger, der auch flexible Solarflächen aufnehmen kann. Es besteht die Option, dass die Plakatflächen mit transzulenten Solarflächen oder bedruckten Solarflächen auf Folie ausgestaltet sind, indem der Werbeträge abgesenkt wird oder mit dem Korpus hochgefahren werden kann oder der Werbeträger besteht aus einem Korpus, der zwischen zwei aufblasbaren Körpern die Plakatflächen sozusagen mit hochfahren kann. Dieser Bewegungsprozess wird in einer Aufnahmevorrichtung so gelagert, das es entfaltbar oder rollenartig gelagert ist und bei Bedarf über ein Fixierungsmechanismen lösbar oder mit einer Wirkverbindung eingelegt wird und sich je nach Stand der Sonne entwickelt.
Ein Adaptionssystem (31) zwischen den Werbeträger ist vorhanden und bewirkt, dass die Dachfläche (40) zu Werbezwecken nutzbar gemacht wird. Dieser Vorgang entsteht über mechanische, elektrische, pneumatische und im kommunikativen Austausch befindlichen Systemen, die mit andersartigen Solarmodulen wie nach 1. in korrespondierender Verbindung stehen. Das System ist über die Steuerungselemente (8) je nach Bedarf zur Energiegewinnung einsetzbar und kann entsprechend auch anderweitig bei Bedarf temporär zu Werbemaßnahmen nutzbar gemacht werden, weil die Aufnahmevorrichtung (19) die verschiedenen Medien beinhaltet und nach Bedarf ausfährt.
Das Plakat kann über ein Druck-Sog Solarmodul (34) fixiert und über eine Art Saugmechanismus an der Hülle oder auf glatten Flächen haftbar anliegen. Diese Fixierung kann auch an der transparenten Hüllenwand vorgenommen werden. Es besteht aber auch die multifunktionale Möglichkeit ohne das vorher beschriebene System zwischen den mehrschichtige Zellwänden (48) Projektionen entstehen zu lassen ohne Plakatflächen auszufahren, indem dieses innerhalb des Korpus mit einem Projektionsgerät (29) auf die innen liegende Hüllenwand oder außerhalb des Korpus von einem externen Projektionsgerät (29) auf die Projektfläche (28) für Werbezwecke erfolgt. Der Druckluftverschluss (38) gibt dem System einen sicheren und stabilen Korpus. Die Module können sich über einen Achsdrehmechanismus (45) in ihrer Position zum Betrachter verändern, um durch diesen dynamischen Prozess Aufmerksamkeit beim Werbepublikum zu erlangen. Eine Nivellierungsvorrichtung (37) gleicht das System bei diesen beweglichen Prozessen aus, damit das System immer im statischen Gleichgewicht bleibt und somit eine sichere Standfunktion aufweist. Alle nötigen elektrischen Komponenten und Regelkreise sind in Versorgungsleitungen zum Dach (6) angelegt und die Verschaltung und Koppelung erfolgt über einen Adapter (1), der gleichzeitig den Anschluss für den Wechselrichter beinhaltet.
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 3719099 C2 [0001]
- DE 202004001642 U1 [0004]

Claims

Trägersystem für Solarzellen, dadurch gekennzeichnet, dass das nachführbar so ausgebildet ist, indem die verschiedenartigsten wie steifen und flexiblen Solarzellen fixierbar, einsetzbar, adaptierbar, bedruckbar oder integrierbar sind. Das Trägersystem selber eine aufblasbare Komponente ist (Korpus) oder mindestens aus einer aufblasbaren Komponente besteht, so das die Solarzellen in alle Himmelsrichtungen neigbar, von der waagerechten bis zur senkrechten Position aufstellbar sind. Das Trägersystem vorzugsweise aus modularen Komponenten besteht.
Trägersystem für Solarzellen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine oder mehrere aufblasbare Komponenten auch separat steuerbar sind, so das Ventile und mindestens eine Druckluftpumpe mit Feinstaubfilter in der kommunizierenden Verbindung zu den Kammern steht. Vorzugsweise ist mindestens eins der Parameter durch die Sensoren messbar, wie der Sonneneinstrahlwinkel, die Lichtstärke, der Winddruck, der Regen, die Temperatur, der Hagel, der Schnee, die Staubkonzentration, die Druckmessung in den Kammern, die Gewichtsmessung, die Abstandsmessung, der Co₂-Gehalt in der Luft, der Ozonwert, der O₂-Gehalt, der H-Gehalt, der Lärmpegel und die Bewegungen. Mindestens ein Sensor steht in der kommunizierenden Verbindung über eine Datenleitung oder per Sender und Empfänger zu den Steuerungseinheiten, die sich aus einem Chip oder aus einem Rechner mit einer Software besteht und die zu verarbeitbaren Daten empfängt, auswertet und steuerbare Signale und Impulse an die Ventile, Druckluftpumpe, Beleuchtung, Elektromotoren, Schalter sendet und entsprechend das Trägersystem steuerbar macht.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelflächen des Korpus und die eingesetzte oder verbundene Trägerplatte durch die klimatischen Verhältnisse, wegen der nicht haftbaren Oberflächenstruktur (Lotuseffekt) reinigungsfähig sind.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpus aus Materialien besteht, die sich bei Krafteinwirkung auf einen kleinen Punkt durch ein chemisches und oder physikalisches Prinzip von selbst reparierbar ist.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einsatz von beschädigungsfähigen oder zerbrechlichen Solarzellen auf Glasträger, bei analysierbarer schädlicher äußerer Krafteinwirkung, wie bei Hagel, eine Art Schutzkissen aus einer am Korpus befindlichen Vorrichtung schnell über die Solarzellen entfaltbar und oder aufblasbar ist (Airbag).
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersystem mit pneumatischen Zellwänden bzw. Konstruktionen und oder Verbindungen ausgebildet ist, die durch die Anordnung der Luftkammern in alle räumlichen Achsen eine Verkürzung oder und Verlängerung der Zellwände ermöglicht und somit die Formgebung der Außenhülle verändert. Die Zellwände können ein oder mehrschichtig ausgebildet sein.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass aufblasbare Kammern flexibel miteinander verbunden sind und die Grundformen der einzelnen Luftkammern innerhalb des Gesamtkorpus je nach Formgebung unterschiedlicher Art ausgebildet sein können. Die Außenverbindungen der Kammern sind so gestaltet, das sie umfangreich dehnbar sind und die innen liegenden Verbindungen sind so ausgebildet, das sie genügend Platz in den Zwischenzonen haben, sodass sie gestaucht werden können und die Form des Gesamtkorpus dehnbar, veränderbar gestaltet werden kann.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine aufblasbare horizontale Kammer, durch Druck und Sog in einer Kraftrichtung, vorzugsweise horizontal in der Länge veränderbar ist und dadurch auf mindestens eine vertikal verlaufende angebrachte Kammer eine Kraftrichtung in die vertikale Richtung ausübt, dadurch eine Fläche neigbar oder biegbar wird, die vorzugsweise parallel zur horizontalen Kammer mit Solarzellen verläuft.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder viele Luftkammern besitzt, die über eine oder viele separat laufende Pumpen über eine Software steuerbar sind und somit unterschiedliche Überdrücke oder Unterdrücke in den Kammern erzeugen, dabei sind verschiedenartige Außenformen der Hülle bzw. des Korpus erreichbar.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine mehrere auch unabhängig voneinander aufblasbare Kammern mit Rückstellfedern, teleskopartige, gummiartige, scharnierartige, bänderartige Mechanismen ausgestattet und kombiniert sind. Diese sind mit Wirkverbindungen an den aufblasbaren Kammern fixierbar oder auch über Druckluft lösbar und adaptierbar.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, das in den Kammern sich feste oder durch einen definierten Zug oder Druck erzeugte Struktur eine Richtung oder Formenänderung stattfindet, die vorzugsweise mit gebogenen und oder biegsamen Stäbe erreicht wird. Vorzugsweise sind Magnete an den Enden der in den Kammern befindlichen Strukturen, wie bei den Stäben angebracht, so dass eine lösbare Verbindung zwischen den Strukturen der einzelnen Kammern herstellbar ist. Klettverschlüsse, Verdickungen an den Kammerwänden oder nach dem Feder – Nut Prinzip, bilden lösbare Verbindungen der Strukturen mit den Kammerwänden. Vorzugsweise können die Kammern durch eine höhere Temperatur leicht in seiner Form veränderbar und aufblasbar sein und nach dem Absinken der Temperatur behält diese Kammer trotz nachlassendem Innendruck des Korpus seine Form und ist fest und stabil.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, das die solare Fläche vergrößerbar ist. An dem festen Trägersystem ist modular aus mindestens einer bestehenden aus- und einrollbaren Kammer, als zusätzlicher Träger für Solarzellen, erweiterbar und oder unter dem festen Trägersystem sind Platten als aufblasbare Kammern für Träger von Solarzellen positioniert, die in alle Richtungen heraus schiebbar und ausfahrbar sind und vorzugsweise nach der Erweiterung mit anderen Trägersystemen im Raster abschließend eine geschlossene solare Fläche bilden.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–12, dadurch gekennzeichnet, dass das System auch auf geneigten Dächer fixierbar ist, indem die Trägersystem vorzugsweise über Wirkverbindungen über den Giebel verlaufen, sodass das Trägersystem auf beiden Dachflächenseiten befestigt ist und die Flächen der jeweiligen Dachfläche hochfahrbar oder herunter fahrbar ein Fläche oder gemeinsam in der waagerechten Position zum Giebel eine gemeinsamen Fläche bilden können. Die Trägersysteme sind über die Dachfläche als Modulplatten über Spannmechanismen an den Ränder seitlich befestigt, so dass diese klappbar, ausfahrbar und oder drehbar die Flächen erweitert.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur definierten Aufnahme des Trägersystems am Boden, vorzugsweise gleitende Elemente oder am zu erweiternden Raum befinden, so das der Korpus durch Druckluftzufuhr veränderbar ist und sich ein zusätzlicher Raum bildet, indem vorzugsweise von einer auf dem Boden glatten, gleitenden Fläche aus ein Raum entsteht, um einen eigenen Raum darzustellen oder um einen vorhandenen Raum erweiterbar macht oder nur Teile eines Raumes bildet oder nur die Dachfläche erweitert und einen Dachüberstand bildet.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–14, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Bestückung von Passagen, Hinterhöfen, Gewerbezwischenhöfen, Brandwänden oder Attikas und von Straßenlampen (zwischen Stützen oder Stielen aufgespannt) einsetzbar ist und durch Spannvorrichtungen werden die Solarmodulkissen aufgespannt. Gleichzeitig sind die Verschattungseinheiten tagsüber, Energiespender, nachts Beleuchtung und Schutz vor Regen und speisen sich aus der eigenen Stromerzeugung. (Autarkes Inselsystem). Vorzugsweise kann sich damit eine geschlossene Fläche als Regen und Sonnenschutz bildet, Verschattungseinheiten für Pflanzen, Menschen und Tiere, indem die Flächen ineinander sich verschieben und vorzugsweise eine temporäre Druckluftverbindung eingehen, mit oder ohne Kombination für Werbezwecke aus der eigenen Stromerzeugung. (Autarkes System).
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–15, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Elektrolyse (Spaltung von Wasserstoff und Sauerstoff) genutzt wird, um Wasserstoff und oder Sauerstoff im Korpus verbrennbar ist und den Korpus heizbar und beleuchtbar macht. Mindestens sich eine Kammer zur Speicherung von Wasserstoff und oder Sauerstoff sich eignet und für Auftriebeseffekte und eine gesamte Reduzierbarkeit des Gewichtes sorgt. Vorzugsweise ist der Sauerstoff in die Räume einführbar.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–16, dadurch gekennzeichnet, dass es als aufblasbares Modul sich in ein Stadtmöbel (Tisch, Stuhl, Parkbank, Liege oder Werbeträger) über die Veränderung der aufblasbaren Kammern mittels eines Chips oder einer eigenen gesteuerten Software des Systems sich in der Form verändert. Die Stadtmöbel werden zu Nachtzeiten über die tagsüber gespeicherte Energie autark beleuchtet. Die überschüssige Energie wird in das öffentliche Netz eingespeist.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–17, dadurch gekennzeichnet, das einzelne Trägersysteme, miteinander in einer kommunizierenden Verbindung stehen und sich hintereinander auf der flachen Dachfläche so weit aussteuern, das es zu keiner Verschattung der Solarzellen untereinander kommen kann, weil die einzelnen Träger so weit ausgesteuert werden, das sie sich untereinander nicht behindern. Gleichzeitig wird das System zur Sonne optimal ausgerichtet, sodass der Stellwinkel und andere wichtige Parameter über ein Steuerelement sich so verändern, das der Energieerzeugungsgrad maximal ist.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–18, dadurch gekennzeichnet, das das Trägersystem über die einsetzbaren, flächenstabilen oder flexiblen Solarmodule bzw. Teilsolarmodule lösbare oder bewegliche Wirkverbindungen in jeder Seite des Standfußes haben und sich lösen oder fixieren lassen und sich nach der idealen Ausrichtung zur Sonne zu stabilisieren.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–19, dadurch gekennzeichnet, das das Nachführsystem einzelne aufblasbare Kammern hat, die durch eine Vorrichtung Regenwasser aufnehmen können und über Abwassersysteme oder Leitungen innerhalb oder außerhalb der Luftkammern mit einer Aufnahmebegrenzung ausgestattet sind um überschüssiges Grauwasser in die Hausinstallation abzugeben.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–20, dadurch gekennzeichnet, das zwischen den Nachführsystemen in den Luftkammern ein Energieaustausch (Wärmetauscherprinzip) zu den Hausinstallationen und der Raumlufttechnik des Gebäudes mit korrespondierenden Techniken besteht.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–21, dadurch gekennzeichnet, das zwischen den Nachführsystemen eine Energieumwandlung im Sommer wie im Winter durch vorgewärmte oder gekühlte Luft entsteht und in die Hausinstallationen einleitbar ist. (Absorberprinzip)
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–22, dadurch gekennzeichnet, das der Korpus in den Innenflächen eine steuerbare Absorberfläche besitzt. Oder die Solarzellen selber Absorberflächen besitzen oder die Absorberflächen ein Teil der Solarzellen ersetzen. Eine steuerbare Folienlinse ist angebracht, die vorzugsweise ein Behältnis mit Flüssigkeit oder Gas erwärmt.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–23, dadurch gekennzeichnet, das das Trägersystem als Werbemittel einsetzbar ist, der Korpus lichtdurchlässig oder transluzent ausgestattet ist, um für Werbezwecke seine Anwendung zu finden. Die Werbemittel, wie Plakatflächen mechanisch, elektronisch, elektrisch, optisch oder pneumatisch betrieben sind. Vorzugsweise die Plakatflächen mit transluzenter oder lichtdurchlässigen Solarzellen beschichtbar sind.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–24, dadurch gekennzeichnet, das das Trägersystem als Werbemittel einsetzbar ist, indem vorzugsweise die Solarzellen selber Werbemittel sind, wie Plakate oder zwischen zwei aufblasbaren Kammern, Plakate, Projektionsflächen oder solare Folie über Rollen auf- oder abrollbar gelagert sind und vorzugsweise die die Kammern spreizbar sind, wobei die Flächen neigbar oder drehbar gelagert sind.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–25, dadurch gekennzeichnet, das das Trägersystem als Werbemittel einsetzbar ist und als Nachführsystem modular aufgebaut ist, wobei der Korpus des gesamten Trägersystems mehrlagig ausgestaltet ist um eine Verschattung innerhalb des Systems zu verhindern. Die mittleren Schichten (Folien) können mit verschiedenen Solartechnologien im Raster bedruckt sein. Bei Druckaufbau der Luftkammern verschieben sich zwei identisch übereinander liegende Raster gegeneinander und bilden eine homogene Solarfläche die einerseits für den Energieeintrag zuständig ist und anderseits eine genaue Dosierung der Licht- und Verschattungsmöglichkeit bietet. Der Treibhauseffekt der Räume unterhalb des Systems können somit abgesenkt werden und es werden keine zusätzlichen Kühllasten für das Gebäude und aufwendige, wartungsintensive und aussenliegende Verschattungseinrichtungen benötigt.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–26, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersystem mit flureszierenden Flüssigkeiten im Zwischenraum gefüllt wird und durch Ionisation der chemiekalischen Bestandteilen über UV-Strahlen sich automatisch abdunkelt um einerseits die Dosierung des Lichtes und anderseits die Leuchtwirkung in den Abendstunden zu erzeugen.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–26, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersystem auf eine Hubvorrichtung in die Höhe gebracht wird, indem übereinander liegende aufblasbare Kammern sich stabil in die Höhe heben lassen, wobei mindestens zwei ineinander liegende Kästen in dessen Hohlraum zwischen den Böden eine aufblasbare Kammer sich befindet. Im Ausgangsniveau ist mindestens ein Kasten vorhanden, der vorzugsweise eine senkrechte Wand im hochgefahrenem Zustand bildet, so das diese sich zur Aufnahme von Solarzellen oder als Träger von Werbemitteln, wie Plakate, Projektionsflächen, bewegte und stehende Bilder sich eignet.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–28, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersystem drehbar gelagert ist. Die Drehung wird durch mindestens eine aufblasbare Kammer erfolgen und über das interne Speichermedium und abends mit Solarenergie beleuchtet.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–29, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersystem für Werbeplakate, für Absorberflächen, für Spiegelflächen einsetzbar und wechselbar ist. Zwischen diesen und den anderen genannten System bestehen kommunizierende Verbindungen oder Leitungen, die Medien übertragen können. Der Korpus besteht aus einer transparenten PV-Folie bzw. Stoff. Zum Aufblasen ist der Korpus nach einlegen der hochzuziehenden Fläche über Druck-Sog-Fixierung vollständig luftdicht verschließbar, indem nur die Druckluftpumpe mit seinem Ventil eine kommunizierende Verbindung von innen nach außerhalb aufweißt.
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–30, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Korpuswände aus separaten Kammern bestehen, vorzugsweise sorgen zwei schräg gegeneinander laufende Wände für einen stabilen Aufblasvorgang, so das die beweglichen Flächen hochziehbar
Trägersystem für Solarzellen nach mindestens eins der vorher genannten Ansprüche 1–31, dadurch gekennzeichnet, dass zwei im Winkel zueinander stellbare und aufblasbare Kammern, die solare Folie oder Plakate durch einen Mechanismus zueinander, pressbar und verschiebbar machen, sodass zwischen den Beiden im oberen Bereich vorzugsweise eine Wirkverbindung ist. Beim Verkürzen eines dieser Kammer erfolgt zeitgleich eine Verformung und Biegung der anderen Kammern, wodurch die Fläche im optimierten Winkel zur Sonneinstrahlung ausrichtbar sein wird.