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Die Erfindung betrifft ein Verdeck für ein Cabriolet-Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Umwandlungsvorrichtungen zur Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie sind aus der Praxis bekannt. Solche Umwandlungsvorrichtungen sind typischerweise an der Sonneneinstrahlung regelmäßig ausgesetzten Orten installiert und dienen der Energiespeicherung oder der Energieversorgung von zumeist unmittelbar mit der Umwandlungseinheit elektrisch verbundenen elektrischen Verbrauchern. Eine häufig anzutreffende Verwendung ist die Anordnung solcher Umwandlungsvorrichtungen an Dächern von Häusern. Zur Umwandlung der Sonneneinstrahlung in elektrische Energie werden häufig photovoltaische Zellen auf Halbleiterbasis verwendet, welche aufgenommene Sonneneinstrahlung unmittelbar in elektrische Spannung umwandeln. Bekannte Umwandlungsvorrichtungen umfassen dabei eine Vielzahl von photovoltaischen Zellen, welche gemeinsam einen Solaraufnahmebereich zur Aufnahme von Sonnenstrahlung ausbilden. Eine Umwandlungsvorrichtung weist zudem wenigstens eine elektrische Schaltung zur elektrischen Kontaktierung der photovoltaischen Zellen und zur Bereitstellung einer Ausgangsspannung auf.
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DE 102 47 856 A1 beschreibt ein Karosserieteil für ein Kraftfahrzeug, dass einen Träger, eine auf dem Träger angeordnete Dünnschichtsolarzelle und eine transparente Deckschicht umfasst.
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DE 103 48 118 A1 beschreibt ein Karosserieteil für ein Kraftfahrzeug mit einer organischen Solarzelle.
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DE 40 28 712 A1 beschreibt ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugdach, das einen Dachrahmen und eine Glasscheibe umfasst. Die Glasscheibe erstreckt sich ausgehend von einem Windlauf oberhalb der Frontscheibe des Fahrzeugs heckwärts bis zu einem Heckdeckel des Fahrzeugs und bildet dabei sowohl die eigentliche Dachfläche als auch ein Heckfenster des Kraftfahrzeugs aus. Der Dachrahmen und die Glasscheibe sind gemeinsam als starre Einheit nach hinten ablegbar, wobei oberhalb der Sitze des Fahrzeugs eine Dachöffnung freigegeben wird und die Glasscheibe hinter den Sitzen auf den Heckdeckel des Fahrzeugs abgelegt wird. Die Glasscheibe ist ihrem Dachbereich mit einer photovoltaischen Beschichtung ausgestattet, welche als Energiequelle für einen Ventilator des Fahrzeugs dient.
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DE 196 47 730 C1 beschreibt ein festes, nicht ablegbares Fahrzeugdach mit einer darin vorgesehenen Dachöffnung, die mittels eines Faltverdecks vollständig oder teilweise verschließbar ist. Das Faltverdeck weist parallel zu einander angeordnete Querspriegel auf, die verschiebbar an Seitenrändern der Dachöffnung gelagert sind und dem Faltverdeck bei einem Öffnen einen vorgegebenen Faltenwurf aufprägen. Zwischen den Querspriegeln ist das Verdeck jeweils als ausgesteifte Fläche ausgebildet, auf der Solarzellen zur Erzeugung von elektrischer Energie angeordnet sind. Der bei zumindest teilweise geschlossenem Faltverdeck mittels der Solarzellen erzeugte Solarstrom dient dem Antrieb eines Gebläses einer Klimaanlage des Fahrzeugs und/oder dem Laden einer Batterie des Fahrzeugs.
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DE 36 11 544 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischem Strom durch Solarzellen, wobei die Vorrichtung zusätzlich einen den Strom speichernden Akkumulator, ein elektrisches Regelgerät und vorzugsweise einen als Lampe ausgebildeten Stromverbraucher umfasst. Die Vorrichtung soll insbesondere in Entwicklungsländern als Lichtquelle dienen.
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DE 103 13 067 A1 beschreibt ein Schiebedach für ein Kraftfahrzeug, das einen zur Fahrzeugaußenseite gewandten transparenten Deckel aufweist, unterhalb dessen Solarzellen zur Aufnahme von Sonnenenergie vorgesehen sind. An den Deckel ist ferner zum Fahrzeuginnenraum hin eine Leuchtplatte angeordnet, die mittels von den Solarzellen erzeugtem Strom betrieben wird.
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DE 10 2007 050 125 A1 beschreibt ein Verkleidungsteil für ein Kraftfahrzeug, das insbesondere einen Teil des Dachs, und/oder ein Schiebedach eines Kraftfahrzeugs ausbilden kann und das teilweise transparent ausgebildet ist, wobei dem Verkleidungsteil angeordnete Solarzellen durch eine transparente Deckschicht des Verkleidungsteils mit Sonneneinstrahlung versorgt werden.
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DE 198 26 814 A1 beschreibt eine flexible Folie, in der Solarzellen aufgenommen sind.
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DE 32 36 034 A1 beschreibt ein zweiteiliges, ablegbares Verdeck für ein Kraftfahrzeug. Das Verdeck umfasst ein vorderes, starres Dachschalenteil und ein hinteres, eine Heckscheibe umfassendes Dachschalenteil. Das vordere Dachschalenteil und das hintere Dachschalenteil können gemeinsam auf einem Heckbereich des Cabriolet-Fahrzeugs abgelegt werden, wobei das vordere Dachschalenteil das hintere Dachschalenteil überdeckt und das hintere Dachschalenteil in umgekehrter Bombierung auf den Heckbereich aufgelegt wird.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verdeck für ein Cabriolet-Fahrzeug anzugeben, welches die unmittelbare Nutzung von Sonnenenergie ermöglicht und das flexibel einsetzbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verdeck für ein Cabriolet-Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Durch das Anbringen des Solaraufnahmebereichs der Umwandlungsvorrichtung an der Außenfläche des Verdeckabschnitts wird vorteilhaft ein Verdeck für ein Cabriolet-Fahrzeug geschaffen, dass zuverlässig eine direkte Erzeugung elektrischer Energie aus Sonnenenergie ermöglicht. Die in geschlossener Stellung des Verdecks in Richtung eines Fahrzeugaußenbereichs weisende Außenfläche ist bei geschlossenem Verdeck regelmäßig der Sonneneinstrahlung ausgesetzt, so dass vorteilhaft mittels der Umwandlungsvorrichtung eine beträchtliche Energiemenge bereitgestellt werden kann. Das Vorsehen der Umwandlungseinrichtung an einem zu dem Verdeck gehörenden Teil ermöglicht vorteilhaft eine von einem karosseriefesten Bordsystem des Cabriolet-Fahrzeugs unabhängige Energieversorgung von an dem Verdeck angeordneten elektrischen Verbrauchern.
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Zweckmäßig ist der Verdeckabschnitt als starres Schalenteil ausgebildet. Das starre Schalenteil bildet einen verwindungssteifen und vergleichsweise erschütterungsfreien Träger des Solaraufnahmebereichs und bietet so einen Schutz vor mechanischen Beschädigungen des Solaraufnahmebereichs. Gleichwohl ist das starre Schalenteil ein Teil des Verdecks und kann gemeinsam mit übrigen Teilen des Verdecks zwischen einer den Fahrzeuginnenraum zumindest teilweise überspannenden Schließstellung und einer den Fahrzeuginnenraum zumindest teilweise freigebenden Offenstellung verlagert werden. In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung ist der Verdeckabschnitt aus einem flexiblen Material hergestellt, insbesondere aus einem an sich bekannten, herkömmlichen Verdeckstoff. Insbesondere kann der Verdeckstoff vorzugsweise einen mehrlagigen Aufbau mit zweckmäßig wenigstens einer Dämmschicht aufweisen, wodurch bereits eine ausreichende Steifigkeit zur Aufnahme des Solaraufnahmebereichs erreichbar ist.
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Vorzugsweise umfasst die Umwandlungsvorrichtung photovoltaische Zellen, die an der Außenfläche des Verdeckabschnitts angeordnet sind. Im Solaraufnahmebereich eintreffende Sonnenstrahlung kann so vorteilhaft direkt in elektrische Energie umgewandelt werden. Photovoltaische Zellen weisen zudem eine hohe Zuverlässigkeit und ausreichende Lebensdauer auf, so dass ein Austausch oder eine Reparatur des Solaraufnahmebereichs während der Lebensdauer des Verdecks in der Regel nicht notwendig ist. Es versteht sich, dass eine Austauschmöglichkeit des Solaraufnahmebereichs unabhängig von einem Austausch des Verdeckabschnitts dennoch vorgesehen sein kann. Zweckmäßig umfasst die Umwandlungsvorrichtung eine Vielzahl von photovoltaischen Zellen, die mittels einer geeigneten elektrischen Schaltung miteinander verbunden sind, um eine gewünschte Ausgangsspannung bereitzustellen. Die elektrische Schaltung ist dabei zweckmäßig ebenfalls an dem Verdeckabschnitt angebracht. Es versteht sich, dass Teile der elektrischen Schaltung oder der Umwandlungsvorrichtung, beispielsweie eine Steuerungseinrichtung oder eine Speichereinrichtung zur Speicherung erzeugter elektrischer Energie, auch außerhalb des Verdeckabschnitts vorgesehen sein können, insbesondere an einem karosseriefesten Teil des Cabriolet-Fahrzeugs außerhalb des Verdecks.
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Vorzugsweise ist die elektrische Energie in einem an dem Verdeckabschnitt angeordneten Energiespeicher speicherbar. Durch Anordnung des Energiespeichers an dem Verdeckabschnitt entfällt eine aufwendige und mit elektrischen Verlusten behaftete Übertragung der elektrischen Energie zu einem Bauteil außerhalb des Verdeckabschnitts. Eine jederzeit verfügbare Speicherungsmöglichkeit unabhängig von der Stellung des Verdecks in geöffneter oder geschlossener Position ist so sichergestellt. Alternativ oder zusätzlich ist ein zum Verbrauch der elektrischen Energie bestimmter elektrischer Verbraucher an dem Verdeckabschnitt angeordnet, so dass eine Speicherung der umgewandelten elektrischen Energie entbehrlich ist.
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Vorzugsweise ist ein Verriegelungssystem des Verdecks mittels von der Umwandlungsvorrichtung bereitgestellten elektrischen Energie betätigbar. Zweckmäßig verriegelt das Verriegelungssystem in geschlossener Stellung des Verdecks einen Frontspriegel des Verdecks mit einem Windlauf der Frontscheibe des Cabriolet-Fahrzeugs, um so eine sichere Positionierung des Verdecks in der geschlossenen Stellung zu erreichen. Zeckmäßig ist für den Fall, dass die von der Umwandlungsvorrichtung oder einem der Umwandlungsvorrichtung zugeordneten Energiespeicher bereitgestellte elektrische Energie nicht für eine vollständige Betätigung der Verriegelungsvorrichtung ausreicht, eine elektrische Versorung der Verriegelungsvorrichtung durch ein elektrisches Bordsystem des Cabriolet-Fahrzeugs vorgesehen. Es versteht sich, dass alternativ oder zusätzlich eine Möglichkeit zur manuellen Betätigung des Verriegelungssystems vorgesehen sein kann.
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Vorzugsweise ist eine Verlagerung des Verdecks zwischen der geschlossenen Stellung und der geöffneten Stellung wenigstens teilweise mittels von der Umwandlungsvorrichtung bereitgestellter elektrischer Energie antreibbar. Zweckmäßig ist dazu ein die Verlagerung antreibender Elektromotor mit der Umwandlungsvorrichtung elektrisch verbunden. Es versteht sich, dass neben einem vollständigen Antrieb der Verlagerungsbewegung auch eine Unterstützung einer Handbetätigung oder einer separaten Antriebsvorrichtung erfolgen kann.
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Bevorzugt sind Anschlüsse zur Übertragung von elektrischer Energie über im Bereich des Windlaufs des Cabriolet-Fahrzeugs angeordnete Kontakte vorgesehen. Dies ermöglicht bei geschlossenem Verdeck eine einfache Übertragung der elektrischen Energie an karosseriefest angeordnete elektrische Verbraucher. Zusätzlich kann aus diese Weise besonders einfach elektrische Energie von der Umwandlungsvorrichtung an ein elektrisches Bordsystem übertragen werden.
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Besonders bevorzugt ist der Verdeckabschnitt als Frontspriegel des Verdecks ausgebildet. Dies ermöglicht eine einfache Integration des Verdeckabschnitts in herkömmliche Verdeckanordnungen für Cabriolet-Fahrzeuge, wobei gleichzeitig eine ausreichende Steifigkeit zur sicheren Halterung des Solaraufnahmeabschnitts gewährleistet ist. Eine einfache Übertragung der bereitgestellten elektrischen Energie über im Windlauf vorgesehene Kontakte ist ebenso wie die Energieversorgung von an dem Frontspriegel angebrachten elektrischen Verbrauchern wie beispielsweie einem Verriegelungssystem problemlos möglich. Die Ausbildung des Verdeckabschnitts als Frontspriegel bietet zudem die Möglichkeit einer Nachrüstung eines bereits vorhandenen Verdecks mit herkömmlichem Frontspriegel.
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Vorzugsweise ist die Außenfläche des Verdeckabschnitts in der geöffneten Stellung des Verdecks in Richtung eines Fahrzeugsaußenbereichs gerichtet. Zweckmäßig ist die Außenfläche des Verdeckabschnitts dabei in der geöffneten Stellung des Verdecks frei von überdeckenden Teilen, wobei der Verdeckabschnitt vorteilhaft in der geöffneten Stellung des Verdecks weitere Verdeckteile überdeckt und beispielsweise die Funktion eines Verdeckkastendeckels übernimmt. Vorteilhaft ist so auch bei geöffnetem Verdeck Sonnenenergie mittels der Umwandlungsvorrichtung in elektrische Energie umwandelbar, so dass eine elektrische Energieversorgung angeschlossener Verbraucher unabhängig von der Stellung des Verdecks sichergestellt ist. Falls eine Übertragung von elektrischer Energie von dem Umwandlungssystem an ein karosseriefestes System vorgesehen ist, sind zweckmäßig Kontakte für eine elektrische Energieübertragung im Ablagebereich, vor allem innerhalb eines Verdeckkastens, vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich erfolgt eine Übertragung elektrischer Energie über im Bereich von Gestängeteilen einer Verdeckkinematik angeordnete Übertragungsmedien wie beispielsweise Stromkabel.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung sind im Bereich der Innenfläche des Verdeckabschnitts angeordnete elektrische Verbraucher wie Leuchtmittel, Lüfter, elektrisch betriebene Sensoren oder dergleichen mittels von der Umwandlungsvorrichtung bereitgestellten elektrische Energie betätigbar. Vorteilhaft ist so ein elektrischer Verbraucher unmittelbar selbst im Bereich des Verdeckabschnitts angebracht, so dass eine Übertragung der elektrischen Energie zwischen relativ zueinander bewegbaren Teilen und/oder über größere Entfernungen nicht nötig ist.
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In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung ist das Verdeck als Stoffverdeck ausgebildet. Die Anordnung des Solaraufnahmebereichs an dem Verdeckabschnitt, insbesondere einem Frontspriegel, ermöglicht dabei eine unmittelbare Energieerzeugung durch das Verdeck bei ansonsten unveränderter Optik und Funktion des Verdecks. In einer zweiten, ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung ist das Verdeck als Hartschalenverdeck ausgebildet und umfasst wenigstens zwei als starre Schalenteile ausgebildete Verdeckteile, von denen wenigstens eines den Verdeckabschnitt ausbildet oder umfasst. Besonders bevorzugt ist wenigstens die überwiegende Zahl von Verdeckteilen mit einer Umwandlungsvorrichtung zur Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie ausgestattet.
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Vorteilhaft erfolgt die Umwandlung und Speicherung von elektrischer Energie mittels der Umwandlungsvorrichtung unabhängig von einem Fahrbetrieb des Cabriolet-Fahrzeugs. Somit besteht die Möglichkeit, auch bei abgestelltem, unbenutztem Fahrzeug Energiespeicher zu füllen oder elektrische Systeme des Cabriolet-Fahrzeugs mit Energie zu versorgen.
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Besonders vorteilhaft ist mittels der Umwandlungsvorrichtung erzeugte elektrische Energie in einen mit einer Autobatterie des Cabriolet-Fahrzeugs verbundenen Stromkreis einspeisbar. Die von der Umwandlungsvorrichtung bereitgestellte elektrische Energie kann dabei einerseits zur Aufladung der Autobatterie verwendet werden, andererseits können mit der Autobatterie elektrisch verbundene Verbraucher mittels der von der Umwandlungsvorrichtung bereitgestellten elektrischen Energie versorgt werden.
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Vorzugsweise ist der Verdeckabschnitt in einem Heckbereich des Cabriolet-Fahrzeugs ablegbar. Besonders zweckmäßig ist der Verdeckabschnitt in einer Schließstellung des Verdecks so angeordnet, dass es einen Verdeckkastendeckel ausbildet. In dieser Anordnung überdeckt der Verdeckabschnitt weitere Teile des Verdecks, so dass zu einen die Außenfläche weiterhin der Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist und zu anderen weitere Teile des Verdecks geschützt abgelegt sind.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
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Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren anhand eines ersten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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1 zeigt Teile eines als Stoffverdeck ausgebildeten Cabriolet-Verdecks in einer schematischen Seitenansicht bei geschlossenem Verdeck.
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2 zeigt das Verdeck aus 1 in geöffneter Stellung.
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Das in 1 und 2 dargestellte Verdeck 1 für ein Cabriolet-Fahrzeug ist als Stoffverdeck ausgebildet. Erkennbar umfasst das Verdeck 1 ein Lenkergestänge 2, welches den Verdeckstoff (nicht dargestellt) in der geschlossenen Stellung des Verdecks 1 über den Fahrzeuginnenraum aufspannt. Das Lenkergestänge 2 weist an jeder Fahrzeugseite einen Dachrahmen mit einem ersten, hinteren Dachrahmenstück 3 und einem zweiten, vorderen Dachrahmenstück 4 auf. Das erste Dachrahmenstück 3 ist Teil eines als Hauptviergelenk ausgebildeten Hautlenkergetriebes und an einem karosseriefesten Lagerelement 5 drehbar befestigt. Ein Verdeckabschnitt 6, der als Frontspriegel ausgebildet ist, ist an dem Lenkergestänge 2 aufgenommen und überspannt bei geschlossenem Verdeck 1 den Fahrzeuginnenraum in Fahrzeugquerrichtung. Das Lenkergestänge 2 weist heckseitig einen Spannbügel 7 auf, der bei geschlossenem Verdeck ein heckseitiges Ende des Verdecksstoff in Heckrichtung spannt und den Verdeckstoff somit strafft. Wie in 2 gut erkennbar ist, überdeckt der Verdeckabschnitt 6 in geöffneter Stellung des Verdecks 1 einen Teil des Lenkergestänges 2. Eine bei geschlossenem Verdeck einem Außenbereich 8 des Cabriolet-Fahrzeugs zugewandte Außenfläche 9 des Verdeckabschnitts 6 ist dabei auch in der geöffneten Stellung des Verdecks 1 dem Außenbereich 8 zugewandt. Sonnenstrahlung trifft daher sowohl in der geschlossenen als auch in der geöffneten Stellung des Verdecks 1 auf der Außenfläche 9 des Verdeckabschnitts 6 auf.
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Die Außenfläche 9 des Verdeckabschnitts 6 weist einen Solaraufnahmebereich mit einer Vielzahl von photovoltaischen Zellen auf, welche gemeinsam mit einer sie verbindenden elektrischen Schaltung eine Umwandlungsvorrichtung zur Umwandlung von Solarenergie in elektrische Energie bilden. Bei Bestrahlung der Außenfläche 9 des Verdeckabschnitts 6 mit Sonnenlicht wird durch die Umwandlungsvorrichtung elektrische Energie bereitgestellt. Eine bei geschlossenem Verdeck an einem Windlauf des Cabriolet-Fahrzeugs anliegende Vorderkante 10 des den Frontspriegel bildenden Verdeckabschnitts 6 weist elektrische Kontakte auf, welche bei geschlossenem Verdeck mit an dem Windlauf angeordneten elektrischen Kontakten in Verbindung stehen, so dass von der Umwandlungsvorrichtung bereitgestellte elektrische Energie über die Kontakte an ein elektrisches Bordsystem des Cabriolet-Fahrzeugs übertragbar ist. An dem Verdeckabschnitt 6 ist weiter ein als Lithiumionenakkumulator ausgebildeter Energiespeicher angebracht, in welchem von der Umwandlungsvorrichtung bereitgestellte elektrische Energie speicherbar ist.
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Es versteht sich, dass an dem Verdeck 1 und insbesondere an dem Verdeckabschnitt 6 angeordnete elektrische Verbraucher wie beispielsweise ein Verschlußsystem, Beleuchtungsmittel, Belüftungsmittel, Sensorsysteme und/oder Antriebssysteme mittels der Umwandlungsvorrichtung unmittelbar und unabhängig von der Stellung des Verdecks sowie unabhängig von einem elektrischen Bordsystem des Cabriolet-Fahrzeugs mit elektrischer Energie versorgbar sind.
