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Die
Erfindung umfasst ein neuartiges Trägersystem zum kostengünstigen
und einfachen Aufbau und zur Montage von Photovoltaik-Freilandanlangen, unter
Berücksichtigung umweltschonender und wirtschaftlicher
Aspekte, sowie der vertieften Nutzung von Freiflächen.
Weiterhin umfasst die Erfindung die Verwendung des Trägersystems.
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Stand
der Technik ist es, Photovoltaik-Paneele für Freilandanlagen
aluminiumgerahmt auf Aluminium-Trägersystemen (z. B. im
30°-Winkel) anzubringen und aufzubauen. Hierfür
werden bislang erhebliche Aufbauzeiten benötigt, da erhebliche
Mengen an Aluminium-Lotschnitten und Verschraubungen erforderlich
sind. Darüber hinaus werden bei dieser Methode Erdanker,
Erdschrauben und Beton-Streifenfundamente zur Beschwerung gegen Wind-
und Schneelasten benötigt. Da her ist diese Aufbaumethode
sehr kostenintensiv und zeitaufwändig. Weiterhin ist die
Herstellung von Aluminium Energie-aufwändig, was die Gesamt-Energiebilanz
von Photovoltaik-Anlagen, neben Klimabilanz und der Rentabilität,
negativ beeinflusst.
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Ausgehend
hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile
des Standes der Technik zu beseitigen und ein Trägersystem
zum Aufbau von Photovoltaik-Freilandanlangen bereitzustellen, das
sowohl kostengünstig als auch einfach und schnell sowie
vielseitig an vielfältigen Orten aufgebaut werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch das Trägersystem mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst. Anspruch 20 betrifft die Verwendung
des Trägersystems. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen
sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
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Erfindungsgemäß weist
das Trägersystem zum Aufbau von Photovoltaik-Freilandanlagen
mindestens ein seilförmiges Spannelement, das zwischen
mindestens zwei Halterungsvorrichtungen angeordnet ist, auf, wobei
an dem mindestens einen seilförmigen Spannelement mindestens
ein Solarpaneel über mindestens ein mit der Rückseite
des Solarpaneels verbundenem Befestigungselement, durch das das
Spannelement führbar ist, angeordnet ist.
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Vorteile
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Das
neue Trägersystem für Photovoltaik-Freilandanlagen
benötigt keine Aluminiumprofile im herkömmlichen
Sinn. Am Anfang und am Ende der späteren Paneelreihen werden
lediglich mindestens zwei Halte rungsvorrichtungen angeordnet, die z.
B. als massive Träger einbetoniert sein können, woran
im gewünschten Winkel ein oder zwei seilförmige
Spannelemente, z. B. (Stahl)-Seile der Länge nach gestrafft
werden. Daran werden die Photovoltaik-Paneele über Befestigungselemente „aufgehängt”. Simplifiziert
gesagt liegt eine Art Wäscheleinen-Prinzip für
große Solarfelder vor. Die Lastermittelung erfolgt nach DIN
1055.
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Das
erfindungsgemäße Aufbau- und Trägersystem
dient der erheblichen Kostenreduzierung des Kostenblocks dadurch,
dass handwerkliche Leistungen zum Aufbau von Solarfeldern, welche
etwa mit 25–30% der Gesamtaufbaukosten zu Buche schlägt, in
geringerem Umfang erforderlich sind.
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Das
erfindungsgemäße Aufbau- und Trägersystem
kann Bau- und Materialkosten verringern helfen, aber es steht im
Wesentlichen dafür, bereits genutzt Flächen, wie
Straßen, Feldwege, Gleise, Heuwiesen in die Höhe,
vertieft zu nutzen.
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Die
Erfindung besteht zum einen in der zum Aufbau eines Solarfeldes
nicht mehr wie bislang verwendeten Aluständer-Bauweise
mit tausenden Schrauben, sondern im Seil-System, zum anderen in der
unkomplizierten, Zeit- und Arbeitsmittel-sparenden Justierung der
Solarpaneele.
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Positive Effekte:
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- • Monteure werden in die Lage versetzt,
beschleunigte Aufbauzeiten von Photovoltaik-Feldern zu bewältigen,
ohne weitere Lohnsenkungen hinnehmen zu müssen;
- • der bisherige Rohstoffverbrauch sinkt, was sich nicht
nur im Einkauf monetär auswirkt, sondern wodurch sich die
Anlagen insgesamt besser rechen, hinsichtlich der für sie
aufgewandten Herstellungs-Energie, weil das konventionelle Aluminium-Aufbausystem
weitgehend wegfällt;
- • einachsige Nachführung der Seil-Freilandanlage (zweiseilig)
möglich;
- • Potenzialausgleich erfolgt über das Seil;
- • Stromübertragung erfolgt über das
Seil;
- • Landwirtschaftliche Flächen werden durch Hochstellung
der Seil-Anlagen zukünftig nicht mehr „verbraucht” sondern
doppelt genutzt, vertieft genutzt.
- • Schatteneffekte über beispielsweise Heuwiesen, insbesondere
Wäldern, Agrarflächen und Siedlungen in sehr heißen
Zonen, wie Australien, Afrika u. a. sind denkbar; über
Reisplantagen ebenso wie Gletschern;
- • die Etablierung dieses System stellt in Deutschland
und weltweit einen echten Schritt in Richtung dezentraler Energieversorgung
dar;
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Das
erfindungsgemäße System eröffnet somit
bislang ungenutzte Räume und kann an folgenden Orten eingesetzt
werden:
- – entlang von Autobahntrassen
und Landstraßen
- – neben Bundesbahntrassen
- – an Feldwegen
- – über Heuwiesen und anderen landwirtschaftlich genutzten
Flächen (wodurch doppelte Nutzung der Fläche erreicht
wird, und mit Blick auf den Ertrag weiterer Nutzen generiert, z.
B. trocknen die Böden langsamer aus, Pflanzen verbrennen
nicht mehr wegen des relativen Schattens)
- – über sehr heißen Gebieten, Siedlungen,
zur Verschattung
- – über Wäldern und gegebenenfalls über
Flüssen zur unkomplizierten Raumnutzung
- – im Meer
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Im
Folgenden wird das Trägersystem der Erfindung näher
beschrieben. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist
das mindestens eine seilförmige Spannelement ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Seilen, Rohren oder zylinderförmigen
Vollmaterialien. Es sind alle Materialien geeignet, die eine seilförmige
Struktur aufweisen.
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Im
Stand der Technik sind inzwischen Seile, die sich als extrem temperatur-
und zugbeständig erwiesen haben, bekannt. Mittels entsprechend
dimensionierter Seiltechnik sind damit erhebliche Entfernungen zu überwinden.
Die Dimensionen der Aufbaubestandteile einer solchen Anlage sind
durch Berechnungen festzulegen.
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Bevorzugt
sind das mindestens eine Solarpaneel und das mindestens eine Befestigungselement
fest miteinander verbunden. Alternativ dazu können das
mindestens eine Solarpaneel und das mindestens eine Befestigungselement
lösbar miteinander verbunden sein. In Abhängigkeit
von den örtlichen Gegebenheiten und der Art der Montage
kann die jeweils besser geeignete Variante eingesetzt werden.
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Ein
Aufbauvorteil besteht somit darin, dass der Hersteller bereits die
Befestigungselemente vorfertigen kann, so dass diese lediglich auf
die seilförmigen Spannelemente aufgesetzt werden müssen. Halt
erfährt das Befestigungselement z. B. über einen,
den Dimensionen der seilförmigen Spannelemente angepassten
und diese umfassenden, verschraubbaren Haltemechanismus, welcher
unter dem Solarpaneel verläuft, wodurch Bewegungen des Solarpaneels
im Befestigungselement unter die Belastungs-Toleranz vermindert
werden.
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Die
Befestigungselemente des Trägersystems sind bevorzugt so
ausgestaltet und dimensioniert, dass das Solarpaneel in einem Winkel
zur gedachten Horizontalen von 20 bis 60° angeordnet ist. Somit
kann in Abhängigkeit von der Sonneneinstrahlung wie auch
der Oberflächentopographie des Untergrundes ein optimal
geeigneter Winkel mit flexiblem gewünschten Neigungsgrad
eingestellt werden. Denkbar ist hier auch eine zusätzliche,
externe Steuermöglichkeit, so dass der Winkel nachträglich
oder in Abhängigkeit von der Tages- oder Jahreszeit variiert
werden kann.
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Hierbei
kann das seilförmige Spannelement zwischen zwei Halterungsvorrichtungen
angeordnet sein. Diese können gegebenenfalls an verschiedenen,
z. B. auch an wandartigen, Gegenständen angebracht sein.
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In
einer bevorzugten Variante ist das mindestens eine Solarpaneel über
mindestens ein Rohrgestell als mindestens einem Befestigungselement
an dem Spannelement führbar angeordnet. Das Rohrgestell
dient der Befestigung an dem Spannelement.
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Diese
können jeweils ein längliches Rechteck beschreiben
und mehrere Aufgaben erfüllen:
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- • Sie werden z. B. am oberen und unteren
Spannelement mittels eines Justierungs-Mechanismus angebracht, so
dass diese selbst die Position halten und gleichzeitig den Abstand
zwischen den Spannelementen verfestigen.
- • Die Solarpaneele werden beispielsweise im ge wünschten
Winkel eingesetzt und können mit Hilfe eines Einrastmechanismus
montiert werden, wo durch das Durchhangverhalten der beiden Spannelemente,
z. B. Seile hinsichtlich des Abstandes beider Seile zueinander gleich
gehalten wird. Um die sich wegen des Durchhangverhaltens ergeben
den Gradverschiebungen auszugleichen, können die Rohrgestelle
bzw. Profilrahmen mit Stellschrauben ausgestattet sein um den gewünschten
Aufbau-Winkel des Solarpaneels zu harmonisieren. Es er geben sich
beim Aufbau des Solarpaneels auf das Seilsystem zwei Verschiebungen:
einmal von außen nach der Seilmitte = von West nach Ost
und umgekehrt, zum anderen von Süd nach Nord der Anlage-
bzw. Seilmittig.
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Hier
können Seile, Rohre und andere geeignete Materialien eingesetzt
werden. Dadurch, dass diese führbar angeordnet sind, ist
eine Erleichterung bei der Montage des Trägersystems gegeben.
Mittels entsprechend dimensionierter Seiltechnik sind erhebliche
Entfernungen zu überwinden. Die Verwindungssteifheit und
grundsätzliche Stabilität erfährt das
anzubringende Rohrgestell nicht auf dem Trägersystem, sondern
es bringt seine Beständigkeit selbst, aufgrund seines stabileren,
wieder verwertbaren Rahmens, mit.
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In
einer bevorzugten Variante weist das Trägersystem ein Rohrgestell
aus mindestens einen L-förmigen Träger auf, dessen
eines Ende mit einer ersten Seitenkante des Solarpaneels verbunden
ist und dessen anderes Ende durch ein mit der Rückseite
der Fläche des Solarpaneels verbundenen Führungselement
zur Führung der Spannelemente verbunden ist. Zusätzlich
ist mindestens ein Stützelement vorgesehen ist, dessen
eines Ende mit dem L-förmigen Träger und dessen
anderes En de mit einer der ersten Seitenkante gegenüberliegenden zweiten
Seitenkante verbunden ist.
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Dieser
L-förmige Aufbau ist besonders stabil und ermöglicht
die flexible Winkeleinstellung für das Solarpaneel, die
unter Anderem von der Länge des Stützelements
abhängig ist.
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Weiterhin
ermöglicht der Rohrgestell-Aufbau sowohl eine stabile Befestigung
des Solarpaneels an den Spannelementen, als auch genügend
Flexibilität, um gegebenenfalls durch Schnee bedingte Beeinträchtigungen
von der Oberfläche des Solarpaneels durch kurzfristiges
Kippen der Vorrichtung zu entfernen.
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Alternativ
können zwei miteinander verbundene L-förmige Träger
ein Rohrgestell bilden, dessen Führungselemente durch zwei Ösen
gebildet sind.
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Weiterhin
kann das Rohrgestell eine Pyramide aufspannen, wobei zwei Eckpunkte
der Grundfläche der Pyramide mit einer ersten Seitenkante
des Solarpaneels verbunden sind und mindestens ein weiterer Eckpunkt
der Grundfläche mit einem mit der Rückseite des
Solarpaneels verbundenen Führungselement verbunden ist.
Zusätzlich ist mindestens ein Stützelement vorgesehen,
das von der Spitze der Pyramide ausgehend mit der der ersten Seitenkante
gegenüberliegenden zweiten Seitenkante verbunden ist.
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Durch
diese Struktur des Rohrgestells sind die Solarpaneele optimal ausbalanciert.
In Abhängigkeit von der Länge des Stützelementes
können verschiedene Winkel eingestellt werden. Diese können variabel
gewählt werden.
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Dadurch,
dass die Ösen nicht parallel zur Kante des Solarpaneels
(und geringfügig gegeneinander im Winkel verschoben sein
können) angeordnet sein können, kann das Solarpaneel,
sobald das Seil, auf das das Befestigungselement bzw. die Ösen aufgefädelt
sind, gespannt ist, fixiert werden.
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In
einer alternativen Ausführungsform des Trägersystems
sind zwei seilförmige Spannelemente zwischen zwei Halterungsvorrichtungen
angeordnet, wobei die Halterungsvorrichtungen einen vertikalen und
einen dazu abgewinkelten Teil aufweisen und das erste seilförmige
Spannelement am vertikalen Teil der Halterungsvorrichtung und das
zweite seilförmige Spannelement am dazu abgewinkelten Teil
der Halterungsvorrichtung angeordnet ist, und mindestens ein Solarpaneel über
mindestens zwei mit dem Solarpaneel verbundenen Führungselementen, durch
die die seilförmigen Spannelemente führbar sind,
angeordnet ist. Hierbei sind die mindestens zwei Führungselemente über
mindestens eine erste Öse und/oder Hülse, durch
die ein erstes Spannelement führbar ist, und über
mindestens eine zweite Öse und/oder Hülse, durch
die ein zweites Spannelement führbar ist, angeordnet. Hier
kann gegebenenfalls durch die Winkelung der Halterungsvorrichtung der
Winkel des Solarpaneels vorgegeben werden.
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Eine
alternative Ausführungsform des Trägersystems
ist dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Befestigungselement über
mindestens eine zweite Öse und/oder Hülse, die
auf der Rückseite des Solarpaneels angeordnet ist, an einem
zweiten Spannelement, und über ein Stützelement,
das mindestens eine erste Öse und/oder Hülse aufweist,
durch die ein erstes Spannelement führbar ist, angeordnet
ist, wobei das Stützelement gegebenenfalls ein Gelenk aufweist.
In Abhängigkeit von der Länge des Stützelementes
kann auch für diese Variante ein geeigneter Winkel eingestellt
werden. Durch das Gelenk ergeben sich somit noch weitere Variationsmöglichkeiten.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Trägersystems
weist das Befestigungselement mindestens drei an der Hülse
angeordnete Rohre auf, wobei mindestens zwei Rohre zwischen der
Hülse und einer ersten Seitenkante des Solarpaneels angeordnet
sind. Mindestens ein Rohr ist zwischen der Hülse und einer
der ersten Seitenkante gegenüber liegenden zweiten Seitenkante
des Solarpaneels angeordnet. Durch die direkte Befestigung des Rohrgestells
auf der Rückseite des Solarpaneels wird eine hervorragende
Stabilisierung des Solarpaneels ermöglicht. In Abhängigkeit
von der Länge des Stützelementes kann auch bei
dieser Variante leicht ein zum Erreichen eines hohen Wirkungsgrades
erforderlicher, geeigneter Winkel eingestellt werden.
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Weiterhin
kann das Stützelement mit Gelenk zusätzlich eine
Höhenverstellung aufweisen. Das Stützelement kann über
eine Paneelklammer an der zweiten Seitenkante des Solarpaneels angeordnet sein.
Dieses Stützelement kann Windlast ausgleichend wirken.
Daher können Schneelasten abrutschen und die Seildimensionierung
kann niedriger ausfallen, da das Paneel flexibel lagert und nicht,
wie z. B. ein starr aufgehängtes Paneel, als Segel wirken, das
somit eine entsprechende Zugwirkung bei Wind aufweisen würde.
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Um
die gewünschte Winkeljustierung des Solarpaneels zu bewirken,
weil aufgrund des Durchhangeffektes der seilförmigen Spannelemente
die nebeneinander aufgehängten Solarpaneele von der Idealneigung
abweichen, kann am Stützelement gegebenenfalls mittels
eines Verstell- bzw. Höhenverstellungsmechanismus jeweils
der Winkel zur idealen Sonnenstrahlenaufnahme nachjustiert werden.
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Alternativ
dazu kann das Befestigungselement mindestens vier an der Hülse
angeordnete Rohre aufweisen, wobei mindestens zwei Rohre sowohl
mit der Mitte der Hülse als auch mit der ersten Seitenkante
des Solarpaneels verbunden sind sowie mindestens zwei Rohre sowohl
mit der Mitte der Hülse als auch mit einer der ersten Seitenkante
gegenüberliegenden zweiten Seitenkante des Solarpaneels verbunden
sind, und das Stützelement ein Gelenk aufweist. Durch das
Gelenk ist eine größere Variabilität
des Winkels gewährleistet, wobei dieser gegebenenfalls
durch externe Steuerung kontrolliert werden kann.
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Die
Anforderungen, die an die Rohrgestelle bzw. Träger gestellt
werden, worin das Solarpaneel eingelegt wird, und um diese aufzuhängen,
sind nachfolgend beispielhaft und stichpunktartig zusammengefasst:
- – der Träger nimmt durch
dessen Design/Konstruktion das Solarpaneel auf; Dimensionen und Gewicht
des Paneels ermöglicht zum Beispiel eine 30°-Ausrichung
- – das Solarpaneel und der Träger sind aufeinander
dergestalt abzustimmen, dass das Paneel zu etwa einem Drittel über
das Seil hinausragt und hinsichtlich seines Schwerpunktes auf beispielsweise
30° austariert, stabil eingehängt ist
- – das Solarpaneel wird in den Träger eingelegt und
z. B. mittels Klammern befestigt
- – in den Träger eingelegt und justiert, hält
die Paneele völlig spannungsfrei an der Halterungsvorrichtung;
Winddruck auf das Solarpaneel überträgt diesen
auf den Träger
- – der Träger ist gegebenenfalls mit zwei Verstell-Vorrichtungen
ausgestattet, die etwaige Abweichungen horizontal und vertikal (verursacht durch
den Seil-Durchhangeffekt) kompensieren können (Prinzip
beispielsweise des höhenverstellbaren Holzliegestuhls mit
Zackeneinrastung)
- – der Träger umschließt das Seil
zum Beispiel hülsenartig, ist jedoch in der Lage zu schwingen,
um hohen Windschub einerseits weitgehend aufzuheben und sich andererseits
von Schneelasten autark zu entledigen (hier ist ein Einstellungs-Kompromiss
zwischen zu erwartender Schneelast und Windstärke zu finden)
- – damit die Photovoltaik-Anlage auch auf der breakeven-Seite
brilliert, ist es erforderlich, das Solarpaneel mit Trägern
wesentlich größer zu konzipieren, als bisherige
Systeme, auch weil nun der Raum in die Höhe da ist.
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In
einer weiteren Variante kann das mindestens eine seilförmige
Spannelement des Trägersystems aus Stahl, Komposit oder
Kunststoff bestehen. Diese Materialien zeichnen sich durch ihre
besondere Stabilität wie auch Witterungsbeständigkeit
aus. Daher können sie über einen Zeitraum von
vielen Jahren, ohne das sie ersetzt oder gewartet werden müssen,
eingesetzt werden.
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Bevorzugt
ist das mindestens eine Befestigungselement über Ösen,
Haken, Winkel, Hülsen wie auch Klammern an dem mindestens
einen Spannelement angeordnet.
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Dies
ermöglicht sowohl eine erleichterte Montage des Trägersystems
als auch die stabile Befestigung des Solarpaneels an dem Seilsystem.
Die Solarpaneele werden beispielsweise mittels auf der Rückseite
am verstärkten Rohrgestell bzw. Rahmen angebrachten Ösen (Halteringen)
ausgeklügelt auf zwei stark gespannte Stahlseile aufgefädelt.
Diese werden mit Hilfe von Abstandshaltern, die in zu bestimmenden
Abständen zwischen die Seile eingebaut werden und beliebig
durch Mittelgelenk aufdrehbar sind, dergestalt stabil gehalten,
indem sich die dadurch zusätzlich aufgebaute Spannung zwischen den
Stahlseilen auf die Ösen des Solarpaneels schraubenlos überträgt.
Somit sind die Paneele fest im jeweils gewünschten Winkel
von z. B. 30° justiert und können der auftretenden
Windlast standhalten.
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Die Ösen
an dem Solarpaneel sind z. B. für das obere Stahlseil zum
einfachen Einfädeln schräg nach unten geöffnet
und die Ösen für das untere Stahlseil sind zum
einfachen Einfädeln schräg oben geöffnet.
Der durch die aufgedrehten Seil-Abstandshalter-Stangen zwischen
den Stahlseilen erzeugte Druck lässt die Paneel-Ösen
die endgültige Position einnehmen, ohne dass zusätzliche
Verschraubungen erforderlich sind. Um die Belastung auf das Profil gleichmäßig
zu verteilen, könnten, statt der Ösen, rundliche,
dem Stahlseil angepasste Winkel der Profilbreite entsprechend an
dem Solarpaneel angeschweißt sein. Diese Winkel können
konventionelle (Halte)-Klammern ersetzen.
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Bevorzugt
besteht das mindestens eine Befestigungselement des Trägersystems
aus Aluminium, Stahl, Kunststoff und/oder enthält dieses.
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Die
Dimensionen der Aufbaubestandteile einer solchen Photovoltaik-Freilandanlage
sind durch Berechnungen festzulegen. Das erfindungsgemäße Trägersystem
bedingt dafür hergestellte neue, aber auch größere
Befestigungselemente bzw. Solarmodule. Die Abmessungen solcher Module
können, um erneut Rentabilität zu steigern, auch
hier bisherige Grenzen erweitern, also bei Maßen von etwa
2500 mm × 3800 mm × 55 mm und einem Gesamtgewicht von
beispielsweise 46 kg liegen.
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Die
mindestens zwei Halterungsvorrichtungen können aus Beton,
Stahlbeton, Stahlträgern und/oder Gitterrohr bestehen beziehungsweise
dieses enthalten. Diese Materialien weisen eine lange Lebensdauer
sowie eine besonders hohe Stabilität auf.
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An
den jeweiligen Enden der Solarreihen können durch Laservermessung
entsprechende, die Stahlseile fixierende Stahlträger einbetoniert
werden, welche die gesamte Konstruktion ursächlich als
Basis fundamentieren. Die Stahlträger werden beispielsweise
mit Seilspannern ausgestattet und die auftretenden Zug-Kräfte
sind z. B. durch ein winkelgerichtetes Profil der Träger
direkt ins Erdreich abzuleiten. Etwaige Bodenunebenheiten können
durch Einbringung von Umlenkpfeilern ausgeglichen werden. Diese
Methode wird z. B. bereits für Strommasten, Seilbahnen
oder, in kleinerem Maßstab, bei Decken-Seilsysteme für
Halogenlampen eingesetzt.
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Weiterhin
sind die oben genannten Materialien seit vielen Jahren im Einsatz
und daher sind auch besonders geeignete Mischungsverhältnisse
für verschiedene Temperatur- und Witterungsverhältnisse bekannt.
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Alternativ
können die mindestens zwei Halterungsvorrichtungen des
Trägersystems an mindestens zwei Wänden angeordnet
sein. Diese Variante ist im Bereich von Städten zum Aufbau
dieser Photovoltaik-Systeme geeignet. Somit kann eine große Vielzahl
an Räumen zur Energiegewinnung genutzt werden.
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Die
Erfindung umfasst weiterhin auch die Verwendung des Trägersystems
zum Aufbau von Photovoltaik-Freilandanlangen.
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Um
die grundsätzlich zu erwartenden, auftretenden Belastungen
der Anlage durch Wind und Wetter weiter zu verringern, können
z. B. um den Zaun eines Geländes, auf dem das Trägersystem
installiert ist, Pflanzen-Umfriedungen angelegt werden. Auch ein
Nachführen einer solchen, an Seilen „aufgehängten” Anlage
ist durch die frei hängenden Solarpaneele möglich,
so dass lediglich alle Halterungsvorrichtungen bzw. Seitenträger
mittels Schiene oder Kette zusammengeschlossen werden müssten.
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Die
Verwendung des Trägersystems kann bevorzugt neben, auf
und/oder über Straßen, Feldwegen, Gleisen, Heuwiesen, Äckern,
Häusern, Siedlungen, Wäldern, Meeren und/oder
Gletschern erfolgen. Die Trägersysteme können
auch entlang von Alleen aufgebaut werden sowie auch auf sämtlichen anderen
denkbaren Flächen, die zur Verfügung stehen.
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Das
Trägersystem ermöglicht gegebenenfalls eine elektrische
Erdung der gesamten Anlage. Es kann auch zum Stromtransport in die
Wandler eingesetzt werden.
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Wenn
in einer Ausgestaltungsform der Erfindung am Trägersystem
ein Wasserschlauch befestigt wird, können somit die Solarpaneele
gesäubert werden und gleichzeitig auch, sofern landwirtschaftliche Flächen überbaut
sind, diese nachts bewässert werden.
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Die
zu erwartende Verschattung der Wiese im Zusammenhang mit dem Aufbau
einer Photovoltaik-Freilandanlage führt folglich nicht
zwangsläufig zu geringerem Ertrag, denn durch den relativen Schatten
(relativ weil die Paneele hoch hängen, Sonneneinstrahlung
erfährt die Wiese weiterhin durch West und Ost) erhält
die Wiese Schutz vor Verbrennung durch die Sonne.
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Weiterhin
müssen Flächen weder durch Photovoltaik „verbraucht” oder
einseitig genutzt werden. Es ist möglich, die Solarpaneele
entsprechend hoch zu hängen, beispielsweise 6 m, damit
die Wiese auch als Heuwiese genutzt werden kann und der Landwirt mit
Traktor diese leicht bestellen und unter dem Träger-SEIL-System
durchfahren kann.
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Anhand
der nachfolgenden 1 bis 9 und der
Ausführungsbeispiele 1 und 2 soll der erfindungsgemäße
Gegenstand näher erläutert werden, ohne diesen
auf diese Varianten einschränken zu wollen.
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1 zeigt
das Trägersystem mit L-förmigen Trägern
zur Befestigung der Solarzelle in einer Ansicht von schräg
hinten.
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2 zeigt
das Trägersystem mit L-förmigen Trägern
in der Seitenansicht.
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3 zeigt
das Trägersystem mit dem pyramidenförmigen Rohrgestell
von schräg hinten.
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4 zeigt
die Befestigung des Solarpaneels mittels vier Ösen an zwei
Seilsystemen von der Seite.
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5 zeigt
das Solarpaneel mit der Befestigung über Ösen
von schräg vorne.
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6 zeigt
das Trägersystem, wobei die Befestigung des Solarpaneels über
ein Rohrgestell mittels Hülse und einem Stützelement
erfolgt.
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7 zeigt
die Befestigung des Solarpaneels mittels Hülse und Stützelement
(wie in 6 dargestellt) von vorne.
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8a zeigt
das Trägersystem, wobei die Solarpaneele über
ein Rohrgestell mittels Hülse an dem einen Spannelement
und mittels Stützelement mit Gelenk durch eine Öse
an einem weiteren Spannelement angeordnet ist.
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8b zeigt
eine Ausführungsform des Stützelements, das zusätzlich
eine Höhenverstellung aufweist.
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9 zeigt
beispielhaft den Aufbau des Trägersystems auf einer ebenen
Fläche.
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1 zeigt
das Trägersystem 1, wobei das Solarpaneel 4 mittels
L-förmigem Träger 8, dessen eines eine
Ende mit einer ersten Seitenkante 9 des Solarpaneels 4 verbunden
ist und dessen anderes Ende durch ein mit der Rückseite
der Fläche des Solarpaneels 5 verbundenem Führungselement 10 zur Führung
des Spannelementes 2 verbunden ist. Weiterhin umfasst das
Rohrgestell 7 ein Stützelement 11, dessen
eines Ende mit dem L-förmigen Träger 8 und dessen
anderes Ende mit einer der ersten Seitenkante 9 gegenüber
liegenden zweiten Seitenkante 12 verbunden ist. Als Befestigungselemente 10 werden hier Ösen
eingesetzt. Das seilförmige Spannelement 2 ist
zwischen Halterungsvorrichtungen 3 angeordnet.
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2 zeigt
die Seitenansicht der in 1 dargestellten Variante des
Trägersystems. Hierbei ist das Solarpaneel 4 über
das L-förmige Trägergestell 8, an dessen
einen Schenkelende die Öse 10 zur Führung
des Seilelementes 2 angeordnet ist, dargestellt. An der
zweiten Seitenkante 12 ist das Stützelement angeordnet.
Das L-förmige Trägersystem 8 ist über
die Ösen 10 an dem Spannelement 2 angeordnet,
welches an der Halterungsvorrichtung 3 befestigt ist.
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3 zeigt
das Trägersystem 1 mit pyramidenförmigem
Rohrgestell 7 in einer Ansicht von schräg hinten.
Hierbei sind die Solarpaneele 4 über zwei Ösen 10 mit
dem seilförmigen Spannelement 2 verbunden. Weiterhin
sind die zwei Ösen 10 mit der Rückseite
des Solarpaneels 5 verbunden. Das Stützelement 11 ist
mit der zweiten Seitenkante 12 wie auch der Spitze des
Rohrgestells verbunden. Die erste Seitenkante 9 ist über
zwei Rohre mit der Spitze des pyramidenförmigen Rohrgestells
verbunden.
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4 zeigt
ein Trägersystem 1, wobei das Solarpaneel 4 über
die Ösen 15 bzw. 16 an dem ersten Spannelement 13 und
an dem zweiten Spannelement 14 angeordnet sind. Weiterhin
sind die beiden Spannelemente 13 und 14 an der
Halterungsvorrichtung 3 angebracht. Diese Halterungsvorrichtung 3 weist
einen vertikalen und einen dazu abgewinkelten Bereich auf. An der
Rückseite des Solarpaneels 5 sind die Ösen 15 wie
auch 16 zur Befestigung der Spannelemente 13 und 14 angeordnet.
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5 zeigt
die Solarpaneel-Befestigung des Trägersystems 1 von
schräg vorne, wie sie bereits in einer anderen Ansicht
in 4 dargestellt ist. Hierbei sind die beiden Seile 13 und 14 an
einer Halterungsvorrichtung 3, die einen vertikalen und
einen dazu abgewinkelten Bereich aufweist, befestigt. Das Solarpaneel 4 ist über Ösen
an den Spannelementen 13 und 14 angebracht.
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6 zeigt
eine weitere Variante des Trägersystems 1 in Rückseitenansicht.
Hierbei ist das Rohrgestell 7 auf der Rückseite
des Solarpaneels 5 angebracht. In der Mitte der Rückseite
des Solarpaneels 5 ist eine Hülse 16 angeordnet,
wobei diese durch Rohre 18 sowohl mit der ersten Seitenkante 9 als
auch mit der zweiten Seitenkante 12 verbunden ist. Das Stützelement 11 zur
Befestigung des Solarpaneels 4 an dem ersten seilförmigen
Spannelement 13 ist mit einer Öse 15 an
dem seilförmigen Spannelement 13 wie auch an der
zweiten Seitenkante 12 mit des Solarpaneels 4 verbunden.
Durch die Hülse 16 ist das Solarpaneel an dem
zweiten seilförmigen Spannelement 14 angebracht.
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In 7 ist
die Variante des Trägersystems 1 aus 6 in
Frontansicht skizziert. Das Solarpaneel 4 ist am ersten
Spannelement 13 sowie am zweiten Spannelement 14 angeordnet.
Die Spannelemente 13 und 14 sind an der Halterungsvorrichtung 3 befestigt,
die einen vertikalen und einen dazu abgewinkelten Bereich aufweist.
Das erste seilförmige Spannelement 13 ist dabei
am vertikalen Bereich, das zweite seilförmige Spannelement 14 am
dazu abgewinkelten Bereich angeordnet.
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8a zeigt
ein Trägersystem 1, wobei die Rückseite
des Solarpaneels 5 mittels einer Hülse 16 an
ein zweites seilförmiges Spannelement 14 angebracht
ist. Die Befestigung des Rohrgestells 7 an der Rückseite
des Solarpaneels 5 erfolgt weiterhin über zwei
Rohre 18, die in der Mitte der Hülse 16 einerseits
als auch an den Eckpunkten der ersten Seitenkante 9 andererseits
angebracht sind, sowie zwei weiteren Rohren 18, die in
der Mitte der Hülse 16 als auch an einer der ersten
Seitenkante 9 gegenüber liegenden zweiten Seitenkante 12 angebracht
sind. Weiterhin weist die Befestigung des Solarpaneels ein Stützelement 11 auf,
das über eine Öse 15 an dem ersten seilförmigen
Spannelement 13 angeordnet ist. Dieses Stützelement 11 besitzt
ein Gelenk 17, wodurch der Neigungswinkel des Solarpaneels
variiert werden kann. Die seilförmigen Spannelemente 13 und 14 sind
an einer Halterungsvorrichtung 3 angebracht, die einen
vertikalen und einen dazu abgewinkelten Bereich aufweist. Hierbei
ist das erste seilförmige Spannelement 13 an den
vertikalen Bereich der Halterungsvorrichtung 3 angebracht
und das zweite seilförmige Spannelement 14 am
dazu abgewinkelten Teil der Halterungsvorrichtung 3.
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8b zeigt
eine Ausführungsform des Stützelements 11,
das zusätzlich zu dem Gelenk 17 eine Höhenverstellung 20 aufweist.
Es ist über die Paneelklammer 19 an die zweite
Seitenkante 12 des Solarpaneels und über eine Öse 15 an
das seilförmige Spannelement 13 anbringbar.
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9 zeigt
ein Trägersystem 1 für Photovoltaik-Freilandanlagen.
Hier sind eine Vielzahl von Solarpaneele 4 an Seilen 2 angebracht,
die an Halterungsvorrichtungen 3 angeordnet sind. Die einzelnen Halterungsvorrichtungen 3 und
die dazwischen gespannten Seile 2 sind in einer Linie hintereinander angeordnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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