DE102009030940A1 - Noise protection element and noise barrier - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Lärmschutzelement mit einer Tragstruktur (20), mit mindestens einer zumindest partiell transparenten Scheibe (40) und mit einer Energieumwandlungseinrichtung (50), wobei die Scheibe (40) und die Energieumwandlungseinrichtung (50) an der Tragstruktur (20) angeordnet sind, mit einer Versorgungseinrichtung (60) und einer Beleuchtungseinrichtung (80), die an der Tragstruktur (20) angeordnet sind, wobei die Versorgungseinrichtung (60) mit der Energieumwandlungseinrichtung (50) und mit der Beleuchtungseinrichtung (80) koppelbar ist. Vorzugsweise ist die Beleuchtungseinrichtung (80) mit der Scheibe (40) zu deren Beleuchtung koppelbar (Fig. 1).The invention relates to a noise protection element with a support structure (20), with at least one at least partially transparent pane (40) and with an energy conversion device (50), the pane (40) and the energy conversion device (50) being arranged on the support structure (20) , With a supply device (60) and a lighting device (80) which are arranged on the support structure (20), the supply device (60) being able to be coupled to the energy conversion device (50) and to the lighting device (80). The illuminating device (80) can preferably be coupled to the pane (40) for illuminating it (FIG. 1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Lärmschutzelement mit einer Tragstruktur, mit mindestens einer zumindest partiell transparenten Scheibe und mit einer Energieumwandlungseinrichtung, wobei die Scheibe und die Energieumwandlungseinrichtung an der Tragstruktur angeordnet sind.The The invention relates to a noise protection element with a supporting structure, with at least one at least partially transparent disc and with an energy conversion device, wherein the disc and the Energy conversion device are arranged on the support structure.
Die Erfindung bezieht sich ebenso auf eine Lärmschutzwand mit mindestens einem Lärmschutzelement der vorgenannten Art.The Invention also relates to a noise barrier at least one noise protection element of the aforementioned type.
Lärmschutzwände mit derartigen Lärmschutzelementen sind häufig entlang von Verkehrswegen oder zur Abschirmung sonstiger lärmintensiver Objekte vorgesehen. Sie dienen dazu, die Anwohnerschaft vor zu hoher Lärmbelastung durch solche Lärmquellen zu schützen. Insbesondere entlang von Straßen und Schienenwegen werden inzwischen verstärkt zumindest teilweise transparente Lärmschutzelemente eingesetzt, wodurch den Verkehrsteilnehmern weiterhin die Sicht nach außen ermöglicht werden soll, beispielsweise um Müdigkeit im Straßenverkehr zu vermeiden.Noise barriers with such noise protection elements are common along traffic routes or to shield other noise-intensive Objects provided. They serve to make the local residents too high Noise pollution caused by such noise sources. Especially along roads and railways Meanwhile, at least partially reinforced noise protection elements used, giving the road users the visibility is to be allowed to the outside, for example to avoid fatigue in traffic.
Eine
derartige Lärmschutzwand ist aus der
Es hat sich gezeigt, dass sich mit derartigen Lärmschutzwänden grundsätzlich ein Lärmschutz mit einer zumindest teilweisen Durchsichtigkeit der Lärmschutzelemente und darüber hinaus mit einer Umwandlung von solarer Energie kombinieren lässt.It has been shown to be compatible with such noise barriers basically a noise protection with at least one partial transparency of the noise protection elements and beyond that with a conversion of solar energy can be combined.
Die Nutzung der umgewandelten Energie gestaltet sich jedoch aufwändig und ist häufig mit hohen Übertragungsverlusten verbunden, da sich derartige Lärmschutzwände im Allgemeinen an Verkehrswegen befinden und die umgewandelte Energie über Leitungsnetze zum Verbraucher transportiert werden muss. Insbesondere ist bei der Gewinnung von thermischer Energie mit hohen Leitungsverlusten durch Wärmeübertragung zu rechnen und sind bei der Gewinnung photovoltaischer Energie für eine Netzeinspeisung aufwändige Wechselrichter notwendig, die einen hohen Installations-, Wartungs- und Steueraufwand erzeugen. Des Weiteren sind zur Nutzung solarer Energie im gewerblichen Maßstab Anlagengrößen vorzusehen, die sich nur bei hohem Flächenverbrauch als Zusammenschaltung vieler einzelner Lärmschutzelemente realisieren lassen.The However, the use of the converted energy is complex and is often associated with high transmission losses connected because such noise barriers in the Generally located on traffic routes and the converted energy over Line networks must be transported to the consumer. Especially is in the recovery of thermal energy with high conduction losses to count by heat transfer and are at the generation of photovoltaic energy for a grid feed-in expensive inverters are necessary, which have a high installation, Generate maintenance and tax expense. Furthermore are for use solar energy on a commercial scale plant sizes be provided, which only with high land use than Implement interconnection of many individual noise protection elements to let.
Es ist gesondert zu erwähnen, dass bisher kaum Anwendungen für eine Nutzung der umgewandelten solaren Energie direkt am einzelnen Lärmschutzelement bekannt sind.It It should be mentioned separately that so far hardly any applications for a use of converted solar energy directly are known at the individual noise protection element.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung einer zumindest teilweisen Durchsichtigkeit ein Lärmschutzelement oder eine Lärmschutzwand mit einem Lärmschutzelement zu schaffen, welches eine verbesserte Ausnutzung von solarer Energie ermöglicht und wobei jedes Lärmschutzelement möglichst eigenständig ohne Zusatzkomponenten nutzbar ist. Darüber hinaus soll das Lärmschutzelement möglichst modular, einfach und servicefreundlich aufgebaut sein.In front In this background, the invention is based on the object, under Maintaining at least partial transparency a noise protection element or a noise barrier with a noise barrier to create what an improved utilization of solar energy allows and wherein each noise protection element as possible independently usable without additional components. About that In addition, the noise protection element should be as modular as possible, be easy and service-friendly.
Diese Aufgabe wird bei einem Lärmschutzelement gemäß der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch eine Versorgungseinrichtung und eine Beleuchtungseinrichtung, die an der Tragstruktur angeordnet sind, wobei die Versorgungseinrichtung mit der Energieumwandlungseinrichtung und mit der Beleuchtungseinrichtung koppelbar ist.These Task is in a noise protection element according to the initially mentioned type solved according to the invention by a supply device and a lighting device, which are arranged on the support structure, wherein the supply device with the energy conversion device and with the illumination device can be coupled.
Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.The The object of the invention is completely solved in this way.
Erfindungsgemäß werden nämlich mit der Versorgungseinrichtung und der Beleuchtungseinrichtung sowohl Energieversorger als auch Energieverbraucher an der Tragstruktur und somit auch direkt am Lärmschutzelement angeordnet, so dass die Nutzung der umgewandelten Energie gleich am Lärmschutzelement ermöglicht wird. Es müssen keine Anschlüsse für externe Versorgungsleitungen gelegt werden, das Lärmschutzelement lässt sich integriert und kompakt gestalten und der Installationsaufwand kann niedrig gehalten werden.According to the invention namely with the supply device and the illumination device both utilities and energy consumers on the support structure and thus also arranged directly on the noise protection element, so that the use of the converted energy equal to the noise protection element is possible. There are no connections for external supply lines, the noise protection element can be integrated and compact design and the installation effort can be kept low.
Auf diese Weise kann die umgewandelte solare Energie ohne hohe Übertragungsverluste direkt einer Nutzung zugeführt werden.On this way, the converted solar energy can be without high transmission losses directly to be used.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Beleuchtungseinrichtung mit der Scheibe zu deren Beleuchtung koppelbar.In Advantageous development of the invention is the illumination device can be coupled with the window to illuminate it.
Somit kann die Beleuchtungseinrichtung auch zur Beleuchtung der Scheibe selbst genutzt werden. Es kann sich eine Anwendung für eine Nutzung der umgewandelten solaren Energie direkt am Lärmschutzelement ergeben, beispielsweise zur visuellen Hervorhebung von Hinweisen oder Informationen sowie zu Werbezwecken.Thus, the illumination device can also be used to illuminate the disc itself. It may be an application for a groove tion of the converted solar energy directly at the noise protection element result, for example, for visual highlighting hints or information as well as for advertising purposes.
In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung weist die Energieumwandlungseinrichtung mindestens eine photovoltaische Zelle, die Beleuchtungseinrichtung mindestens eine Lichtquelle und die Versorgungseinrichtung eine Steuereinrichtung und eine Speichereinrichtung mit mindestens einer Akkumulatorzelle auf.In expedient development of the invention has the energy conversion device at least one photovoltaic Cell, the lighting device at least one light source and the supply device comprises a control device and a storage device with at least one accumulator cell.
Auf diese Weise kann die solare Energie mittels der photovoltaischen Zelle direkt in elektrische Energie umgewandelt werden, in der Akkumulatorzelle zwischengespeichert werden und über eine Steuereinrichtung bei Bedarf der Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung zugeführt werden. Es kann sich eine hohe Variabilität hinsichtlich der Zeiten der Energieerzeugung und des Energiebedarfs ergeben, es können Schwankungen der Sonnenscheindauer ausgeglichen und insbesondere kann die Beleuchtung bei Dunkelheit ermöglicht werden. Hierdurch können sich neue Anwendungen, wie z. B. die nächtliche Beleuchtung von Sicherheitshinweisen, ergeben.On This way, the solar energy by means of photovoltaic Cell can be converted directly into electrical energy, in the accumulator cell be cached and via a control device supplied as needed the light source of the illumination device become. There may be high variability in terms of the times of energy production and energy demand make it can compensate for variations in sunshine duration and in particular the lighting can be made in the dark become. As a result, new applications, such. Eg night lighting of safety instructions, result.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung weist die Steuereinrichtung mindestens ein Eingangsschaltelement, das zur Kopplung der Energieumwandlungseinrichtung mit der Versorgungseinrichtung vorgesehen ist, und mindestens ein Ausgangsschaltelement, das zur Kopplung der Versorgungseinrichtung mit der Beleuchtungseinrichtung vorgesehen ist, auf.In preferred development of the invention, the control device at least one input switching element for coupling the energy conversion device is provided with the supply device, and at least one Output switching element, the coupling of the supply device is provided with the lighting device on.
Somit ergeben sich Steuerungsmöglichkeiten für die Energieumwandlungseinrichtung, die Versorgungseinrichtung und die Beleuchtungseinrichtung. Die Speichereinrichtung der Versorgungseinrichtung kann vor Überladung geschützt werden, die Beleuchtungseinrichtung kann zeitabhängig oder nach anderen Kriterien mit Energie versorgt werden und darüber hinaus ist die Möglichkeit zur internen oder externen automatisierten Steuerung gegeben. Wartungs- und Bedienaufwand sowie Verschleiß können sinken, darüber hinaus können weitere Anwendungen erschlossen werden.Consequently result in control options for the energy conversion device, the supply device and the lighting device. The Storage device of the supply device may be overloaded be protected, the lighting device can be time-dependent or be energized by other criteria and above In addition, the possibility of internal or external automated Given control. Maintenance and operating costs as well as wear can In addition, more applications can be added be opened.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die mindestens eine Lichtquelle als Leuchtdiode ausgeführt.In Advantageous development of the invention is the at least one Light source designed as a light emitting diode.
Durch diese Maßnahme können Leuchtdioden mit Vorteilen wie kleiner Bauform, hohem Wirkungsgrad und hoher Lebensdauer als Lichtquellen genutzt werden, wodurch die Energieeffizienz des Lärmschutzelements steigen, sich der Verschleiß weiter verringern und die Servicefreundlichkeit weiter verbessert werden kann.By This measure can light-emitting diodes with advantages like small size, high efficiency and long life as Light sources are used, reducing the energy efficiency of the noise protection element rise, the wear continues to decrease and the Serviceability can be further improved.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Tragstruktur Längsträger und Querträger auf, wobei die Längsträger oder die Querträger Führungsmittel aufweisen, mit denen zumindest die Scheibe, die Energieumwandlungseinrichtung oder die Versorgungseinrichtung, vorzugsweise sämtliche dieser Elemente, mittels elastischer Aufnahmeelemente verbunden sind.According to one Another embodiment of the invention, the support structure has side members and cross member on, with the side members or the cross members have guide means, with which at least the disc, the energy conversion device or the supply device, preferably all of these Elements are connected by means of elastic receiving elements.
Auf diese Weise lassen sich die Scheibe, die Energieumwandlungseinrichtung und die Versorgungseinrichtung formschlüssig und elastisch mit der Tragstruktur verbinden, es kann sich eine Schwingungsentkopplung und hierdurch eine Schalldämmung ergeben. Des Weiteren können Komponenten schnell und einfach gewechselt werden, die Servicefreundlichkeit verbessert sich noch weiter.On this way, the disc, the energy conversion device and the supply device form-fitting and elastic connect with the support structure, it may be a vibration isolation and thereby give a sound insulation. Furthermore components can be changed quickly and easily, the service friendliness improves even further.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die mindestens eine Lichtquelle an den Längsträgern oder den Querträgern angeordnet.According to one Another embodiment of the invention is the at least one light source on the side rails or cross members arranged.
Hierdurch können zur Befestigung der Lichtquellen vorhandene Elemente genutzt werden, die Lichtquellen können versenkt an den Längsträgern oder den Querträgern angeordnet werden und somit können freiliegende verschleißanfällige Zusatzbauteile vermieden werden.hereby can be used to attach the light sources existing elements be used, the light sources can be sunk to the Longitudinal beams or the cross members arranged and thus can be exposed wear-prone Additional components are avoided.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die mindestens eine Lichtquelle mit einem Reflexionsmittel auf Umfangsflächen der Scheibe ausgerichtet.In Advantageous development of the invention is the at least one Light source with a reflection means on peripheral surfaces aligned to the disc.
Auf diese Weise kann das erzeugte Licht direkt in die zumindest partiell transparente Scheibe gelenkt werden, die Lichtquellen können noch besser abgeschirmt und geschützt werden. Der Service- und Wartungsbedarf kann weiter verringert werden.On This way, the generated light can be directly into the at least partially transparent pane that can light sources even better shielded and protected. The service- and maintenance needs can be further reduced.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung weist die Scheibe einen Transparenzbereich sowie einen Wirkbereich auf, wobei der Transparenzbereich und der Wirkbereich unterschiedliche optische Eigenschaften aufweisen und insbesondere bei Beleuchtung deutlich unterscheidbar sind.In preferred embodiment of the invention, the disc has a Transparency range and an effective range, where the transparency range and the effective range have different optical properties and are clearly distinguishable especially in lighting.
Hierdurch wird das einfallende Licht von den Bereichen unterschiedlich transmittiert, reflektiert oder absorbiert. Effekte wie Brechung und Streuung am Wirkbereich können genutzt werden. Durch diese Maßnahme können Abbildungen, wie z. B. Hinweise und Informationen, insbesondere bei Beleuchtung, vorzugsweise bei Dunkelheit, deutlich und kontrastreich dargestellt werden.hereby the incident light is transmitted differently from the areas, reflected or absorbed. Effects like refraction and scattering at the Effective range can be used. By this measure can illustrations, such. B. Notes and Information, especially in lighting, preferably in the dark, clearly and be presented in high contrast.
In bevorzugter Weiterbildung dieser Ausführung bestehen der Transparenzbereich und der Wirkbereich aus einem Glaswerkstoff, wie z. B. einem Silikatglas, einem Polymethylmethacrylat, einem Polycarbonat oder einem Verbundwerkstoff.In a preferred development of this embodiment, the transparency region and the effect exist area of a glass material, such. Example, a silicate glass, a polymethyl methacrylate, a polycarbonate or a composite material.
Auf diese Weise können abhängig von den Einsatzbedingungen bekannte transparente Werkstoffe verwendet werden.On This way can depend on the conditions of use known transparent materials are used.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der Transparenzbereich und der Wirkbereich einstückig ausgeführt.According to one Another embodiment of the invention are the transparency range and the effective range is made in one piece.
Somit kann auf kostengünstige hochverfügbare Bauelemente, z. B. Platten aus Glas oder Polymethylmethacrylat, zurückgegriffen werden. Darüber hinaus kann die Teileanzahl reduziert und somit die Wartungsfreundlichkeit weiter verbessert werden.Consequently can be based on cost-effective high-availability components, z. As plates made of glass or polymethyl methacrylate, resorted become. In addition, the number of parts can be reduced and Thus, the ease of maintenance will be further improved.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Wirkbereich durch eine mechanische Bearbeitung, durch eine thermische Behandlung oder durch eine Strahlenbehandlung erzeugt.In Advantageous development of the invention is the effective range a mechanical treatment, by a thermal treatment or generated by a radiation treatment.
Auf diese Weise kann der Wirkbereich einfach, z. B. durch mechanische Aufrauung der Oberfläche, durch einen thermischen Eintrag oder durch eine Bestrahlung der Oberfläche oder in das Innere der Scheibe, erzeugt werden. Die unterschiedlichen optischen Eigenschaften zwischen Transparenzbereich und Wirkbereich können gezielt eingebracht werden.On This way, the effective range can be simple, z. B. by mechanical Roughening the surface, by a thermal entry or by irradiation of the surface or in the Interior of the disc, to be generated. The different optical Properties between transparency range and effective range can be introduced specifically.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Wirkbereich als dünne Schicht, vorzugsweise als Klebefolie, auf einer Scheibenfläche der Scheibe ausgeführt.According to one Alternative embodiment of the invention is the effective range as thin layer, preferably as an adhesive film, on a disk surface of Disc running.
Hierdurch kann der Wirkbereich ohne mechanische Bearbeitung oder thermische Behandlung der Scheibe erzeugt werden. Darüber hinaus kann es ermöglicht werden, den Wirkbereich schnell und einfach auswechselbar zu gestalten.hereby can the effective range without mechanical processing or thermal Treatment of the disc can be generated. In addition, can It allows to make the effective area quick and easy to make interchangeable.
In alternativer Ausgestaltung der Erfindung ist der Wirkbereich als aktives optisches Display auf der Scheibenfläche der Scheibe ausgeführt.In Alternative embodiment of the invention is the effective range as active optical display on the disc surface of the disc executed.
Auf diese Weise kann der Wirkbereich selbst als Beleuchtungseinrichtung dienen und Hinweise und sonstige Abbildungen können sich noch deutlicher darstellen lassen.On This is the effective range itself as a lighting device serve and hints and other illustrations may be even more clearly represent.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Energieumwandlungseinrichtung partiell transparent ausgeführt.In Advantageous development of the invention is the energy conversion device partially transparent.
Somit kann die zumindest partiell transparente Fläche des Lärmschutzelements maximiert werden, die Umwandlung solarer Energie lässt sich mit der Teildurchsichtigkeit kombinieren.Consequently can the at least partially transparent surface of the noise protection element maximizes the conversion of solar energy leaves to combine with the partial transparency.
In alternativer Ausgestaltung der Erfindung weist die Scheibe eine Beschichtung, vorzugsweise eine Metallbedampfung, auf.In Alternative embodiment of the invention, the disc has a Coating, preferably a Metallevampfung on.
Auf diese Weise kann es ermöglicht werden, die Scheibe nur in eine Richtung hin transparent zu gestalten und insbesondere den Wirkbereich nur in eine Richtung hin sichtbar auszuführen. Abbildungen, wie z. B. Hinweise und Informationen, können noch gezielter, insbesondere richtungsgebunden dargestellt werden.On this way it can be made possible, the disc only to make it transparent in one direction and, in particular, the Effective range visible only in one direction. Illustrations such. B. Hints and information, may still targeted, in particular directional be presented.
Die Erfindung betrifft insbesondere auch eine Lärmschutzwand mit mindestens einem Lärmschutzelement, das wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist.The The invention also relates in particular to a noise barrier with at least one noise protection element as above is formed described.
Hierdurch kann es ermöglicht werden, erfindungsgemäße Lärmschutzelemente zusammen mit Lärmschutzelementen anderer Art in einer Lärmschutzwand anzuordnen, es ergibt sich die Möglichkeit, Abbildungen und Darstellungen gezielt innerhalb einer Lärmschutzwand vorzusehen.hereby it can be made possible according to the invention Noise protection elements together with noise protection elements of a different kind in a noise barrier, it gives get the opportunity, illustrations and representations targeted within a noise barrier.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following to be explained features of the invention not only in the specified combination, but also in other combinations or used alone, without the scope of the present To leave invention.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of several preferred embodiments with reference to the drawings. Show it:
In
der
Das
Lärmschutzelement
Die
Energieumwandlungseinrichtung
In
den
Durch
diese Anordnung der Energieumwandlungseinrichtung
Analog
zu den obigen Beschreibungen lässt sich die Scheibe
Die
Versorgungseinrichtung
In
Die
Versorgungseinrichtung
Die
Kopplung der Versorgungseinrichtung
In
Entlang
des Längsträgers
Die
erfindungsgemäße Scheibe
In
Ebenso
kann der Wirkbereich
Des
Weiteren kann der Wirkbereich
Die
Lichtquelle
Insgesamt kann nun ein Lärmschutzelement angegeben werden, das unter Beibehaltung einer zumindest partiellen Transparenz dazu genutzt werden kann, bei Bedarf – insbesondere bei Dunkelheit – Hinweise oder Informationen deutlich hervorzuheben und hierzu ohne externe Energieversorgungsnetze in der Lage ist. Dies kann geschehen bei einfachem Aufbau, ohne Betriebskosten und bei geringen Wartungs- und Servicekosten.All in all Now a noise protection element can be specified, the under Maintaining at least partial transparency is used if necessary - especially in the dark - hints or to highlight information clearly and without external Energy supply networks is capable. This can be done at simple construction, without operating costs and with low maintenance and service costs.
Damit
können beispielsweise Verkehrsteilnehmern Stauwarnungen
oder Bedarfsumleitungen angezeigt werden, Straßenverläufe
optisch hervorgehoben werden oder Anwohnern Produktinformationen
oder Veranstaltungshinweise dargeboten werden. Hierzu ist es besonders
vorteilhaft, die Scheibe
In einer erfindungsgemäßen Lärmschutzwand können derartige Lärmschutzelemente aufgrund der Unabhängigkeit vom Energieversorgungsnetz beliebig zwischen konventionellen Lärmschutzelementen angeordnet sein, die hervorzuhebenden Informationen und Abbildungen lassen sich folglich gezielt platzieren.In a noise protection wall according to the invention Such noise protection elements due to the Independence from the power supply network arbitrarily between be arranged conventional noise protection elements, the Consequently, the information and illustrations to be highlighted can be targeted place.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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WO2010149694A1 (en) | 2010-12-29 |
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