DE102010002873A1

DE102010002873A1 - Lärmschutzwand in Kombination mit Photovoltaikmodulen

Info

Publication number: DE102010002873A1
Application number: DE102010002873A
Authority: DE
Inventors: Frank Bogisch
Original assignee: GOEN GmbH
Current assignee: GOEN GmbH
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2010-03-15
Publication date: 2011-05-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lärmschutzwand in Kombination mit Photovoltaikmodulen.
Die erfindungsgemäße Lösung erbringt dabei Vorteile mit Blick auf die Minimierung des zum Teil komplizierten Aufbaus der Oberflächen und des Bauvolumens von Lärmschutzwänden einerseits und einer gleichzeitigen Elektroenergieerzeugung aus Photovoltaikmodulen, die großflächig und geneigt vor einer glatten Stahlbetonwand aufgeständert sind, andererseits mit sich, indem die Photovoltaikmodule Verkehrslärm wett über eine unmittelbar hinter ihnen angeordnete Stahlbetonwand ableiten.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaikmodule (2) über das Tragwerk einen Anstellwinkel zur Horizontalen zwischen 35° und 45° besitzen und ihre Fläche, ausgehend von einem vor der Lärmschutzwand (1) vorgelagerten weiteren Blockfundament (11) auf dem sich der vordere, ansteigende Teil des Tragwerkes auflagert bis zum oberen Ende der Lärmschutzwand (1) geführt sind und Untergurte (7) und Pfosten (13) des Tragwerkes in definierten Abständen gemeinsam mit den Stahlbetonwandplatten (8) eine Auflage auf der Sockelplatte (9) einnehmen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lärmschutzwand in Kombination mit Photovoltaikmodulen.
Die erfindungsgemäße Lösung erbringt dabei Vorteile mit Blick auf die Minimierung des zum Teil komplizierten Aufbaus der Oberflächen und des Bauvolumens von Lärmschutzwänden einerseits und einer gleichzeitigen Elektroenergieerzeugung aus Photovoltaikmodulen, die großflächig und geneigt vor einer glatten Stahlbetonwand aufgeständert sind, andererseits mit sich, indem die Photovoltaikmodule Verkehrslärm weit über eine unmittelbar hinter ihnen angeordnete Stahlbetonwand ableiten.
Es bietet sich an, Schnellstraßen, Autobahnen und Gleistrassen, die eine vorzugsweise Ost-West-Ausrichtung besitzen in urbanen Siedlungsräumen, neben den bekannten mehr oder weniger aufwendigen schallabsorbierenden Verkehrsbauten, mit energieerzeugenden Photovoltaikmodulen zu verbinden.
Der hierzu ermittelbare Stand der Technik zeigt ansatzweise erste Lösungen, die beispielhaft nachfolgend näher erläutert werden sollen.
So ist nach DE 201 09 673 U1 eine mit Solarpanelen bestückte Lärmschutzwand bekannt, deren einem Verkehrslärm emittierenden Verkehrsweg aus der Lotrechten zugeneigte Vorderseite, aus in Pfosten einzuschiebbaren Lärmschutzplatten gebildet ist, wobei an ihrem oberen Wandende und rechtwinklig zu ihrer Solarpanele angeordnet sind. Die Solarpanele ruhen auf Stützen, die an den Pfosten der Lärmschutzwand angeschweißt sind. Die beiden Hauptelemente Lärmschutzwand und Solarpanele bilden hier eine einander bedingende Baueinheit, wobei bei Ausfall eines Elementes, insbesondere bei Beschädigung der aufgesetzten Solarpanele, weder ein ausreichend abgeleiteter Schallschutz noch eine erwünschte Elektroenergieerzeugung erzielbar sind.
Mit DE 196 45 683 A1 wird eine Lärmschutzwand mit Solarmodulen vorgestellt. Die Solarmodule sind am freien, oberen Wandende in definiertem Winkel aufgeklebt. Zwischen in Betonfundamenten eingelassenen Stützen werden Platten aufeinandergelegt, wobei die oberste Platte und das obere Ende der Stütze eine Schräge aufweisen, die zur Auflage eines aufzuklebenden Solarmoduls dient. Die Platten sind mit schallabsorbierenden Material beschichtet. Aufgrund der Anordnung des Solarpanels/-moduls ist anzunehmen, dass der Verkehrslärm nicht optimal weit über die Lärmschutzwand geführt wird.
In DE 196 02 779 A1 wird eine photovoltaisch nutzbare Lärmschutzwand gezeigt. Sie besteht aus übereinander baukastenartig zusammenfügbaren Wandelementen, die an der schallempfangenden Seite angeformte Nasen aufweisen, die zur Aufnahme darauf aufzusetzender photovoltaischer Solarmodule dienen. Dadurch sollen schallschluckende Kammern entstehen. Die Anordnung birgt einen nicht unerheblichen Herstellungsaufwand in sich und die Größe der Solarpanele ist wegen einer gegenseitig möglichen Abschattung begrenzt.
Die Lösung von DE 39 40 023 A1 schlägt eine mit photovoltaischen Solargeneratoren ausgerüstete Lärmschutzwand oder Lärmschutzelemente vor. Hinter der Oberkante der Lärmschutzwand sind Kragarme angeordnet, die ein neigbares Gestell für ein darauf aufsetzbares Solarmodul besitzen. Auch hier trifft zu, dass die Wirksamkeit der Lärmschutzwand eingeschränkt ist, wenn der Verkehrslärm nicht mehr – bei mechanisch beschädigten oder fehlenden Solarmodulen – schräg nach oben über die Wand ableitbar ist.
Weitere Beispiele zur Vermeidung/Verminderung von Verkehrslärm, bei gleichzeitiger Gewinnung von Elektroenergie, finden sich in ausgeführten Verkehrsprojekten, wie eine multifunktionale Lärmschutzanlage an der BAB 2 bei Gleisdorf, eine Photovoltaik-Lärmschutzwand mit 500 KWp in Freising oder eine Photovoltaikanlage-Lärmschutzwand an einen Brückenbauwerk auf der BAB 31 bei Enden. – Auch die letztgenannten drei Beispiele sind sehr herstellungs- und kostenintensiv, sodass nach einer Lösung gesucht werden muss, die die Nachteile des gefundenen Standes der Technik überwindet.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine ein- oder mehrteilige plattenförmige Stahlbetonwand in möglichst geringer Dicke zu schaffen, die in sich selbst stabil mit dahinter angeordneten Stützen in Verbindung steht, dabei auf einer Sockelplatte eines Betonfundamentes ruht und ohne weitere schallschluckende Beschichtungen oder Formgebungen versehen ist, wobei an ihrer der Lärmemission zugewandten Seite ein in Dreieckquerschnitt konzipiertes Tragwerk angelagert ist, welches in mehreren Reihen aufgelegte Solarmodule für photovoltaische Energiegewinnung trägt in der Weise, dass ein Winkel der Solarmodule für die Sonneneinstrahlung von ca. 35° bis 45° erreichbar ist und ihre Fläche eine weit vor der Lärmschutzwand beginnende Schräge bis zum oberen Ende der Lärmschutzwand ergibt, wodurch die Auswirkungen einer Lärmquelle weit über hinter der Lärmschutzwand befindliche z. Bsp. Wohnhäuser etc. abgelenkt werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird wie folgt gelöst, wobei hinsichtlich der grundlegenden erfinderischen Gedanken auf den Patentanspruch 1 verwiesen wird.
Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist in den Patentansprüchen 2 bis 5 dargelegt.
Zur Erläuterung der Erfindung sind weitere Hinweise erforderlich.
Die Lärmschutzwand an sich besteht aus feingliedrigen Stahlbetonwandplatten, die in mehreren Reihen übereinander in eine definierte Höhe übereinandergelegt sind und dabei ihren festen Halt durch eine Anlage und Befestigung an Stützen erhalten. Die unterste Stahlbetonwandplatte hat dabei Verbindung mit einer Sockelplatte, die wiederum gemeinsam mit einer jeweiligen Stütze auf einem Blockfundament ruht.
Der an beiden Seiten glatten Oberfläche der Lärmschutzwand schließt sich ein aus Obergurten, Untergurten, Stielen und Streben bestehendes Tragwerk an, das insbesondere aus natürlichen Werkstoffen, wie z. Bsp. Nadelholz besteht, wobei ein jeweiliger Pfosten und Untergurt des verwindungssteifen Tragwerks auf der Sockelplatte vor der Lärmschutzwand aufliegt. Der Pfosten nimmt dabei eine feste Verbindung zu den Stahlbetonwandplatten der Lärmschutzwand ein. Das Tragwerk bestehend aus einzelnen Bindern für die darauf aufgelegten Photovoltaikmodule ist mit den Untergurten der Binder gegenüber der Sockelplatte auf einem weiter vor der Lärmschutzwand vorgelagerten 2. Blockfundament aufgelagert, wobei es im Querschnitt gesehen, einem rechtwinkligen gleich- oder ungleichseitigen Dreieck entspricht.
Es ist vorgesehen, dass der Obergurt der Binder des Tragwerks vom vorgelagerten 2. Blockfundament einen Winkel von 35° bis 45° von der Horizontalen ausgehend aufweist, sodass das Tragwerk mit seiner Oberseite, die einer Hypotenuse eines rechtwinkligen Dreieckes entspricht, in jedem Fall bis zur Spitze des Lärmschutzwand verläuft. Die einzelnen Binder werden durch Pfetten miteinander verbunden, wobei letztere die Auflagen für die Photovoltaikmodule bilden.
Die schräge, fast geschlossene Fläche der aufgelegten Photovoltaikmodule ergibt eine Ablenkung des Lärmpegels einer Lärmquelle weit über die Lärmschutzwand hinaus.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es wird dabei auf 1 zurückgegriffen.
1 zeigt: Seitenansicht im Schnitt der mit schräg angelagerten Photovoltaikmodulen kombinierten Lärmschutzwand
Eine Lärmschutzwand 1, besteht aus mehreren horizontal mit ihrer Schmalseite übereinandergestellten Stahlbetonwandplatten 8 in feingliedriger Ausführung, wobei ihre Vorder- und Rückseite glatte Oberflächen aufweisen. Die Lärmschutzwand 1 ruht auf einer Sockelplatte 9, die sich auf einem Blockfundament 14 abstützt, wobei Stützen 10, hinter der Lärmschutzwand 1 gelegen, letztere stabilisieren. Ein zweites Blockfundament 11, vor dem Blockfundament 14 platziert, dient neben der Sockelplatte 9 als Auflager eines Untergurtes 7 für jeden einzelnen Binder des gesamten Tragwerkes, wobei die Binder durch auf sie aufgelegte Pfetten 3 in vertikaler Lage gehalten sind und dabei die Pfetten 3 Auflage- und Befestigungspunkte für Photovoltaikmodule 2 bilden.
Der Obergurt 4 eines jeden Binders weist zur Horizontalen insbesondere einen Winkel von 45° auf, sodass quasi eine geschlossene Fläche des Tragwerkes an seiner Oberseite durch die Photovoltaikmodule 2 bis an den oberen Abschluss der Lärmschutzwand 1 entsteht. Dadurch wird in vorteilhafter Weise der Lärm aus der Richtung einer Lärm emittierenden Quelle z. Bsp. von einer Autobahn, einer Gleisanlage weit über die Lärmschutzwand 1 abgelenkt, sodass dahinter angrenzende urbane Siedlungsräume nicht beeinträchtigt werden.
Das Tragwerk mit den darauf aufgelegten Photovoltaikmodulen 2 steht über die Pfosten 13 mit der Lärmschutzwand 1 an deren Vorderseite in fester Verbindung.
Die Vorteile der Erfindung können zusammengefasst darin gesehen werden:

– die Lärmschutzwand kann aus feingliedrigen und damit leichten Stahlbetonplatten errichtet werden
– die Lärmschutzwand weist an Vorder- und Rückseite eine glatte Oberfläche ohne schallschluckende Elemente, Kammern etc. auf
– in Verbindung mit Photovoltaikmodulen, die separat zur Lärmschutzwand auf einem Tragwerk vorgelagert sind und sie statisch nicht belasten, wird ein wirtschaftlich günstiger Zusatzvorteil erreicht.

Bezugszeichenliste

1: Lärmschutzwand
3: Pfette
5: Strebe
7: Untergurt
9: Sockelplatte
11: Blockfundament
13: Pfosten
2: Potovoltaikmodul
4: Obergurt
6: Stiel
8: Stahlbetonwandplatte, geteilt
10: Stütze
12: Versickerungsmulde
14: Blockfundament

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 20109673 U1 [0005]
DE 19645683 A1 [0006]
DE 19602779 A1 [0007]
DE 3940023 A1 [0008]

Claims

Lärmschutzwand (1) in Kombination mit Photovoltaikmodulen (2), wobei die Lärmschutzwand (1) aus übereinandergestapelten, horizontale geteilten Stahlbetonwandplatten (8) besteht, die an Stützen (10) befestigt sind und auf einer Sockelplatte (9) in Verbindung mit einem Blockfundament (14) ruhen und die Photovoltaikmodule (2) auf einem Tragwerk vor der Lärmschutzwand (1) angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, dass die Photovoltaikmodule (2) über das Tragwerk einen Anstellwinkel zur Horizontalen zwischen 35° und 45° besitzen und ihre Fläche, ausgehend von einem vor der Lärmschutzwand (1) vorgelagerten weiteren Blockfundament (11) auf dem sich der vordere, ansteigende Teil des Tragwerkes auflagert bis zum oberen Ende der Lärmschutzwand (1) geführt sind und Untergurte (7) und Pfosten (13) des Tragwerkes in definierten Abständen gemeinsam mit den Stahlbetonwandplatten (8) eine Auflage auf der Sockelplatte (9) einnehmen.
Lärmschutzwand (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Tragwerk für die Photovoltaikmodule (2) in Holzbauweise, bestehend aus vorgefertigten Bindern und diese stabilisierenden Pfetten (3) ausgeführt ist, wobei die Pfetten (3) in ihrem vorbestimmten Abstand zueinander die Auflager für die Photovoltaikmodule (2) sind.
Lärmschutzwand (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass ein jeweiliger Pfosten (13) eines Binders im Tragwerk fest mit der Innenseite der Lärmschutzwand (1) verbunden ist.
Lärmschutzwand (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorder- und Rückseiten der Stahlbetonwandplatten (8) eine glatte Oberfläche besitzen.
Lärmschutzwand (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der obere Abschluss der zuletzt aufgestapelten Stahlbetonwandplatte/-en (8) und der Abschluss der hinter ihnen in definiertem Abstand angeordneten Stützen (10) horizontal eben ist.