DE102012021697B4 - Support system for the stabilization of at least one mast - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Tragsystem für die Stabilisierung von mindestens einem Mast (1), bestehend aus dem Mast (1) mit einer Längsmittelachse (m), der mit einem Fußgelenk (D) über ein Punktfundament mit einem tragfähigen Baugrund (21) verbunden ist und aus geraden, dehnsteifen Spanngliedern (2), die über Knotenpunkte (C) mit dem oberen Teil des Masts (1) und mit horizontal von dem Mast (1) beabstandeten Ankerpunkten (A, B) in dem Baugrund (21) verankert sind. Das Tragsystem ist dazu ausgebildet ein Energiesystem (3) in einem vertikalen Abstand zu dem Baugrund (21) zu halten und vertikale und horizontale Lasten aus dem Energiesystem (3) in den Baugrund (21) abzuleiten, wobei das Tragsystem mindestens eine Systemebene (15) aufweist. Erfindungsgemäß ist die Systemebene (15) durch zwei zueinander parallele Systemachsen (g, g'), die jeweils einen Schnittpunkt mit der Längsmittelachse (m) eines Masts (1) haben, definiert. Dabei weist die untere Systemachse (g) einen Schnittpunkt mit dem Fußgelenk (D) des Masts (1) auf, während die obere Systemachse (g') mit einem vertikalen Abstand zu der unteren Systemachse (g) als Strecke zwischen zwei einander gegenüber liegenden Ankerpunkten (A, B) verläuft, sodass für die Ableitung horizontaler Lasten durch die Spannglieder (2) zwischen den und quer zu den Systemachsen (g, g') ein vertikaler Hebelarm (f) gebildet wird.The invention relates to a support system for the stabilization of at least one mast (1) consisting of the mast (1) with a longitudinal central axis (m) which is connected to an ankle joint (D) via a point foundation with a loadable ground (21) and of straight, tension-proof tendons (2) anchored by nodes (C) to the upper part of the mast (1) and to anchor points (A, B) spaced horizontally from the mast (1) in the ground (21). The support system is designed to hold an energy system (3) at a vertical distance from the ground (21) and to divert vertical and horizontal loads from the energy system (3) into the ground (21), the support system having at least one system level (15). having. According to the invention, the system plane (15) is defined by two parallel system axes (g, g ') which each have an intersection with the longitudinal central axis (m) of a mast (1). In this case, the lower system axis (g) has an intersection with the ankle (D) of the mast (1), while the upper system axis (g ') with a vertical distance to the lower system axis (g) as a distance between two opposing anchor points (A, B) runs, so that for the derivation of horizontal loads by the tendons (2) between and transverse to the system axes (g, g '), a vertical lever arm (f) is formed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Tragsystem für die Stabilisierung von mindestens einem Mast, bestehend aus dem Mast mit einer Längsmittelachse, der mit einem Fußgelenk über ein Punktfundament mit einem tragfähigen Baugrund verbunden ist, und aus geraden, dehnsteifen Spanngliedern, die über Knotenpunkte mit dem oberen Teil des Masts und mit horizontal von dem Mast beabstandeten Ankerpunkten in dem Baugrund verankert sind. Das Tragsystem ist dazu ausgebildet, ein Energiesystem in einem vertikalen Abstand zu dem Baugrund zu halten und vertikale und horizontale Lasten aus dem Energiesystem in den Baugrund abzuleiten, wobei das Tragsystem mindestens eine Systemebene aufweist. Im Rahmen der Erfindung bezieht sich ein Energiesystem auf Energie konvertierende Systeme, wie PV-Anlagen und Windturbinen, sowie auf Energie leitende Systeme, wie Oberleitungen zur Energieversorgung von Schienen- und Straßenfahrzeugen und auf Hochspannungsleitungen für den Energietransport über weite Strecken und auch auf Energie speichernde Systeme, wie Pumpspeicherwerke, bei denen jeweils ein oberer und ein unterer Wasserbehälter über eine Druckleitung mit einer Turbine und einer Pumpe verbunden sind oder auf eine Kombination unterschiedlicher Energiesysteme.The invention relates to a support system for the stabilization of at least one mast, consisting of the mast with a longitudinal center axis, which is connected with an ankle joint via a point foundation with a viable ground, and straight, tensile tendons, which are connected to the upper part of the Mast and anchored horizontally spaced from the mast anchor points in the ground. The support system is configured to maintain a power system at a vertical distance from the ground and to discharge vertical and horizontal loads from the power system into the ground, the support system having at least one system level. In the context of the invention, an energy system refers to energy-converting systems, such as PV systems and wind turbines, as well as energy-conducting systems, such as overhead lines for power supply of rail and road vehicles and high-voltage power transmission lines over long distances and energy storage systems Such as pumped storage power plants, in each of which an upper and a lower water tank are connected via a pressure line with a turbine and a pump or a combination of different energy systems.

Mit der am 30. Juni 2011 im deutschen Bundestag beschlossenen Energiewende hat sich Deutschland ehrgeizige Ziele für den Ausstieg aus der Energieversorgung durch Atomkraftwerke und aus Kohlenstoff basierten Kraftwerken und für den Einstieg in eine Energieversorgung aus erneuerbaren Quellen gesetzt. Bereits heute kann Energie aus erneuerbaren Quellen einen erheblichen Anteil des Strombedarfs decken. So erreichte z. B. am 14.09.2012 die eingespeiste Leitung aus Windkraft und Photovoltaik einen Höchstwert von 31,8 Gigawatt. Zwischen 13 Uhr und 14 Uhr lag an diesem Tag der von der Windkraft erbrachte Anteil bei 15,6 Gigawatt, der von der Photovoltaik erbrachte Anteil lag bei 16,2 Gigawatt. Derart große, temporär zur Verfügung stehende Energiemengen belasten die Stromnetze und erfordern den weiteren Ausbau eines nationalen und europäischen Verbundsystems.With the energy turnaround adopted by the German Bundestag on 30 June 2011, Germany has set itself ambitious targets for phasing out energy supplies from nuclear power plants and carbon-based power plants, and for starting energy supply from renewable sources. Energy from renewable sources can already cover a significant proportion of the electricity demand today. So reached z. On September 14, 2012, for example, the fed-in wind and photovoltaic power line reached a maximum value of 31.8 gigawatts. Between 1.00 pm and 2.00 pm, the share of wind power was 15.6 gigawatts, and the photovoltaic share was 16.2 gigawatts. Such large, temporarily available energy volumes burden the power grids and require the further expansion of a national and European interconnected system.

Mit der avisierten Steigerung der Erzeugungsleistung aus Windkraft und Photovoltaik in Deutschland und Europa erreicht die Nutzung regenerativer Energiequellen eine neue Dimension. Die Entwicklung von Speichertechnologien und neuartigen Leitungssystemen für die Energieverteilung im Netz gehören ebenso zu den anstehenden Aufgaben, wie die Installation weiterer Windkraft- und PV-Anlagen. Im Sinne einer global erforderlichen Reduktion des CO2-Ausstoßes kommt dem Ausbau erneuerbarer Energiesysteme eine wachsende Bedeutung zu.With the announced increase of the generation capacity from wind power and photovoltaic in Germany and Europe the use of regenerative energy sources reaches a new dimension. The development of storage technologies and new distribution systems for the distribution of power in the grid are just as important tasks as the installation of further wind power and PV systems. In the sense of a globally required reduction of CO2 emissions, the expansion of renewable energy systems is becoming increasingly important.

Mastemasts

Abhängig von der jeweiligen Gründungsart unterscheidet man eingespannte und abgespannte Maste. Bei eingespannten Masten wachsen mit zunehmender Höhe der Gründungsaufwand und die konstruktiv erforderliche Masse zur Stabilisierung des Masts. Bei großen Windkraftanlagen spricht man deshalb auch von einem Turm, der an seiner Basis einen Durchmesser von mehr als 10 m annehmen kann. Abgespannte Maste sind für das Erreichen großer Höhen die wirtschaftlichere Lösung, benötigen aber für die Anordnung und Gründung der Abspannseile eine große Fläche. Mit minimalem Materialaufwand erreichen am Fußpunkt gelenkig gelagerte, abgespannte Maste, wie gebaute Funk- und Sendemaste zeigen, Höhen von mehr als 600 m. Der Bauart entsprechend können jeweils nur die luvseitigen Seile für die Lastabtragung herangezogen werden, während die leeseitig angeordneten Seile schlaff bleiben. Fällt nur ein Abspannseil aus, versagt das ganze Tragsystem, wie der Einsturz des Aufwindkraftwerks in Manzanares 1989 gezeigt hat. Abgespannte Maste bewegen sich unter Last und sind daher für die Anordnung von Aufenthaltsflächen in großer Höhe nur bedingt geeignet. Maste werden in der Regel als Einzelbauwerke errichtet. Zur Ableitung der von einem Mast aufgenommenen horizontalen und vertikalen Lasten in einen tragfähigen Baugrund sind unterschiedliche Gründungstechniken bekannt. Gründungskörper aus Stahlbeton stellen die gebräuchlichste Art der Fundierung einer Mastkonstruktion dar. Die pendelnde Lagerung eines Masts in einem Köcherfundament wird genutzt, um den Mast im Montagezustand möglichst genau auszurichten und ihn anschließend durch Verguss mit Beton in das Köcherfundament einzuspannen. Als wirtschaftliche Alternativen zur Ausbildung von Stahlbetonfundamenten sind Schraubfundamente, Rammpfähle sowie Dübelverbindungen im Erdreich bekannt.Depending on the type of foundation, a distinction is made between clamped and guyed masts. With clamped masts grow with increasing height of the foundational effort and the constructive mass needed to stabilize the mast. For large wind turbines it is therefore also called a tower, which can assume a diameter of more than 10 m at its base. Clamped masts are the more economical solution for reaching high heights, but require a large area for the arrangement and foundation of the guy ropes. With a minimum of material, articulated masts mounted at the base, as shown by radio and transmission masts, reach heights of more than 600 m. According to the design, only the windward ropes can be used for load transfer, while the leeward arranged ropes remain limp. If only one guy rope fails, the entire suspension system fails, as the collapse of the Manzanares wind turbine in 1989 has shown. Stayed masts move under load and are therefore only of limited suitability for the arrangement of living areas at high altitude. Masts are usually built as individual structures. For deriving the horizontal and vertical loads taken up by a mast into a load-bearing ground, different foundation techniques are known. Reinforced concrete foundations are the most common type of foundation for a mast construction. The pendulum bearing of a mast in a quiver foundation is used to align the mast as precisely as possible during installation and then to place it in the quiver foundation by casting concrete. As economic alternatives to the training of reinforced concrete foundations screw foundations, driven piles and dowel joints in the soil are known.

WindkraftanlagenWind turbines

Für die Windkraft werden geeignete Standorte bereits genutzt, sodass an besonders günstigen Standorten bereits vorhandene Windkraftanlagen durch leistungsstärkere, neue Anlagen ersetzt werden. Um die in einer Luftströmung enthaltene Energie optimal nutzen zu können, benötigen Windturbinen, insbesondere so genannte „Onshore”-Windkraftanlagen eine möglichst hohe Nabenhöhe, um mit ihren Rotorblättern die in größerer Höhe stetigeren Luftströme zu erfassen. Am Baugrund eingespannte Türme für Windkraftanlagen erreichen heute eine Nabenhöhe von bis zu 150 m. Mit zunehmender Höhe sind derartige Turmkonstruktionen aufgrund der erforderlichen Massen zur Ableitung der Lasten jedoch unwirtschaftlich.Suitable sites are already being used for wind power, so that at particularly favorable locations existing wind turbines will be replaced by more powerful, new ones. In order to be able to optimally use the energy contained in an air flow, wind turbines, in particular so-called "onshore" wind power plants, require a hub height as high as possible in order to be able to use their rotor blades to move inwards greater altitude to capture more steady air currents. Towers for wind turbines clamped on the ground today reach a hub height of up to 150 m. With increasing height, however, such tower constructions are uneconomical due to the required masses for discharging the loads.

Photovoltaikanlagenphotovoltaic systems

Der ebenfalls notwendige, weitere Ausbau der Photovoltaik bezieht sich in Zukunft nicht nur auf die weitere Erschließung günstig orientierter Dachflächen, sondern auch auf die Überbauung bereits versiegelter Flächen, wie Verkehrsflächen und Parkplätze und auch auf die Erschließung von Freilandflächen. Die großflächige Überbauung landwirtschaftlich genutzter Flächen mit bodennah installierten PV-Anlagen mit einem Leistungsspektrum von zum Beispiel 2–10 Megawatt stößt vielerorts auf Widerstände, da entsprechende PV-Anlagen weitere agrarische Nutzungen der überbauten Flächen ausschließen. Je ertragreicher der zur photovoltaischen Energieerzeugung genutzt Ackerboden ist, umso höhere Ausgleichszahlungen sind vom Betreiber für die Nutzung dieser Flächen an den Grundbesitzer zu entrichten.The further expansion of photovoltaics, which is also necessary, will in future not only refer to the further development of low-priced roof areas, but also to the overbuilding of already sealed areas, such as traffic areas and parking lots, and also to the development of outdoor areas. The large-scale superstructure of agricultural land with PV systems installed close to the ground with a power range of, for example, 2-10 megawatts encounters resistance in many places, since corresponding PV systems rule out further agrarian uses of the built-up areas. The more profitable the arable land used for the photovoltaic energy production is, the higher compensation payments are to be paid by the operator for the use of these areas to the landowner.

Mit einer jährlich sich verdoppelnden Kollektorfläche wächst der Ausbau der PV-Anlagen exponentiell. Starre Trägersysteme als Unterkonstruktion für PV-Module ermöglichen eine günstige Orientierung zum Stand der Sonne, zeichnen sich aber, sofern sie sich nicht auf vorhandene Dachflächen abstützen, durch einen hohen Landschaftsverbrauch aus. Bewegliche Kollektorflächen, die mit einer zweiachsigen Nachführung zum jeweiligen Sonnenstand ausgerichtet werden können, haben einen um 30–35% höheren Wirkungsgrad, als starr ausgerichtete Kollektorflächen.With an annually doubling collector area, the expansion of PV systems is growing exponentially. Rigid support systems as a substructure for PV modules allow a favorable orientation to the position of the sun, but are characterized by a high landscape consumption if they are not supported on existing roof surfaces. Movable collector surfaces, which can be aligned with a biaxial tracking to the respective position of the sun, have a 30-35% higher efficiency than rigidly aligned collector surfaces.

EnergiespeichersystemeEnergy Storage Systems

Sowohl solar als auch durch Windkraft erzeugter Strom unterliegt großen Ertragsschwankungen. Um eine Stromversorgung lokal, regional und auch überregional sicherzustellen, werden deshalb Energiespeichersysteme benötigt. Pumpspeicherwerke stellen nach wie vor eine der effektivsten Möglichkeiten dar, Energie zu speichern, sind aber nach dem derzeitigen Stand der Technik auf natürlich gegebene, topographische Möglichkeiten angewiesen und deshalb nicht allgemein verfügbar.Both solar and wind generated electricity is subject to large fluctuations in yield. Energy storage systems are therefore needed to ensure local, regional and national power supply. Pumped storage plants are still one of the most effective ways to store energy, but are dependent on the current state of the art on naturally given topographical possibilities and therefore not generally available.

Hyperbolische ParaboloideHyperbolic paraboloids

Zu den leistungsfähigsten Strukturformen im Hinblick auf das Verhältnis von Tragfähigkeit und Materialeinsatz gehören hyperbolische Paraboloide als druckbeanspruchte Schalenkonstruktionen oder als zugbeanspruchte Membrankonstruktionen. Ein hyperbolisches Paraboloid weist in jeder Schnittebene einen Kegelschnitt auf, wobei sich bei senkrechten Schnitten Parabeln und bei waagrechten oder beliebig geneigten Schnitten Hyperbeln zeigen. Entsprechende Dachkonstruktionen weisen eine zweifach gekrümmte Sattelfläche auf.Among the most efficient structural shapes in terms of load-bearing capacity and material use are hyperbolic paraboloids as compression-stressed shell designs or as membrane constructions subject to tensile stress. A hyperbolic paraboloid has a conic section in each sectional plane, with parabolas showing in vertical sections and hyperbolas in horizontal or arbitrarily inclined sections. Corresponding roof structures have a double-curved saddle surface.

Elektromobilitätelectromobility

Im Bahnverkehr hat sich der Elektroantrieb gegenüber anderen Antriebstechniken bereits seit langem durchgesetzt. Oberleitungen zur Stromversorgung der Züge werden an eingespannten Masten aufgehängt. Diese Masten bestehen entweder aus einer aufwändigen Fachwerkkonstruktion oder aus einem entsprechend dicken, an seinem Fußpunkt eingespannten Rohr aus Stahl oder Stahlbeton. Auch bei Straßenfahrzeugen hat sich in einigen Städten der Elektroantrieb von Bussen mit einer Oberleitung bis heute bewährt.In railway traffic, the electric drive has prevailed over other drive technologies for a long time. Catenaries for the power supply of the trains are suspended on clamped masts. These masts consist of either an elaborate truss structure or a correspondingly thick, clamped at its base tube made of steel or reinforced concrete. Even in road vehicles, the electric drive of buses with a catenary has been proven in some cities until today.

Aus der CH 550 310 A geht ein abgespannter Mast als Turm oder Hochkamin hervor, an den drei Seilfächer zur Stabilisierung des Schafts in drei Raumrichtungen angreifen.From the CH 550 310 A A fanned mast emerges as a tower or high chimney, to attack the three rope roofs to stabilize the shaft in three spatial directions.

Die DE 28 18 111 A1 zeigt einen abgespannten Mast, bei dem Spannseile in drei Richtungen vorgesehen sind, die in unterschiedlichen Höhen an den Schaft des Masts angreifen.The DE 28 18 111 A1 shows a guyed mast, in which tension cables are provided in three directions, which engage at different heights to the shaft of the mast.

Die DE 20 2008 010 427 U1 zeigt eine Solarkollektoranordnung mit einer Kollektorfläche, die sich auf eine dreibeinige Tragkonstruktion abstützt, bei der Spindelantriebe für eine zweiachsige Nachführung der Kollektorfläche zum Sonnenstand vorgesehen sind.The DE 20 2008 010 427 U1 shows a solar collector assembly with a collector surface, which is supported on a three-legged support structure, are provided in the spindle drives for a biaxial tracking of the collector surface to the sun.

Die CH 699 119 A1 betrifft eine Solaranlage, bei der eine Reihe von Solarpaneelen zwischen zwei Tragseilen angeordnet ist. Die Tragseile stützen sich auf eine Mastenreihe ab und werden an ihren Endpunkten an Ankerpunkten zusammengeführt.The CH 699 119 A1 relates to a solar system in which a number of solar panels between two suspension ropes is arranged. The suspension cables are based on a row of poles and are brought together at their end points at anchor points.

In der WO 2004/083741 A2 ist eine Anordnung von zur Sonne geneigten, verschwenkbaren Kollektorflächen offenbart, die an ihrem hohen Ende auf gelenkig gelagerten Stäben und an ihrem niedrigen Ende auf eingespannten Stützen gelagert ist. In the WO 2004/083741 A2 an arrangement of the sun inclined, pivotable collector surfaces is disclosed, which is mounted at its high end on articulated rods and at its low end on clamped supports.

Die WO 2006/130892 A1 zeigt eine Solaranlage, bei der eine Vielzahl von PV-Modulen an Tragseilen mit einem vertikalen Abstand über einem Baugrund aufgehängt ist. Die Tragseile sind mit den Masten längs und quer verbunden. The WO 2006/130892 A1 shows a solar system in which a plurality of PV modules suspended from suspension cables with a vertical distance above a ground. The suspension cables are connected to the masts longitudinally and transversely.

Die WO 2009/140564 A1 beschreibt eine Vielzahl weitgespannter Tragwerke für Solaranlagen, bei der die Kollektorflächen an Masten und Seilen aufgehängt sind.The WO 2009/140564 A1 describes a variety of wide-span structures for solar systems, in which the collector surfaces are suspended from poles and ropes.

In der EP 0 371 000 A1 ist ein transluzentes Dach für ein Gewächshaus dargestellt, bei dem ein Teil der Dachfläche von PV-Modulen gebildet wird.In the EP 0 371 000 A1 is a translucent roof for a greenhouse shown, in which a part of the roof surface of PV modules is formed.

Aus der DE 10 2008 057 388 A1 geht eine Solaranlage hervor, bei der sich die Kollektorflächen auf Spannseile stützen und als zusammenhängende Einheiten dem Sonnenstand nachgeführt werden.From the DE 10 2008 057 388 A1 A solar system emerges in which the collector surfaces are supported on tensioning cables and are tracked as contiguous units to the position of the sun.

Aus der EP 0 373 234 A1 geht eine Solaranlage hervor, bei der sich die einzelnen Module auf Seile abstützen, die an eingespannten Masten verankert sind. Zur Stabilisierung der Module ist eine Vernetzung der Spannseile mit Querseilen vorgesehen.From the EP 0 373 234 A1 A solar system emerges in which the individual modules are supported on ropes that are anchored to clamped masts. To stabilize the modules, a cross-linking of the tension cables is provided with transverse cables.

Aus der DE 10 2008 059 858 A1 geht ein Trägersystem zum Aufbau von Photovoltaik-Freilandanlagen hervor, bei dem die einzelnen PV-Module an einem zwischen eingespannten Stützen verankerten Tragseil verschwenkbar gelagert sind.From the DE 10 2008 059 858 A1 is a support system for the construction of photovoltaic field installations out, in which the individual PV modules are pivotally mounted on an anchored between clamped supports rope.

In der EP 1 696 087 A1 wird eine Dachkonstruktion mit Regenrinnen für einen Carport beschrieben, die mit PV-Modulen belegt und verschwenkbar an Stützen aufgehängt ist.In the EP 1 696 087 A1 describes a roof construction with rain gutters for a carport, which is occupied by PV modules and suspended pivotally on supports.

Die WO 2010/011649 A1 zeigt eine modular aufgebaute, an vier Punkten gestützte Membrankonstruktion mit integrierten PV-Modulen, die an Masten aufgehängt ist. Dabei weist jeweils eine Ecke eines Vierecks eine längere Stütze auf, sodass ein Modul der Dachkonstruktion als Sattelfläche ausgebildet ist.The WO 2010/011649 A1 shows a modular built, four-point supported membrane design with integrated PV modules, which is suspended from masts. In this case, each one corner of a quadrilateral on a longer support, so that a module of the roof construction is designed as a saddle surface.

Aus der US 7 285 719 B2 geht ein Tragsystem für Solarmodule hervor, bei dem sich die einzelnen Module jeweils auf ein unteres und ein oberes Tragseil abstützen, die mittels von Masten in einem vertikalen Abstand zum Baugrund gehalten werden. Zur Stabilisierung der Maste sind hier Abspannungen in Längs- und Querrichtung erforderlich.From the US Pat. No. 7,285,719 B2 is a support system for solar modules out, in which the individual modules are supported respectively on a lower and an upper suspension cable, which are held by means of masts in a vertical distance to the ground. To stabilize the masts here bracing in the longitudinal and transverse directions are required.

In der DE 41 42 566 C2 wird eine Solaranlage mit einem räumlich gekrümmten Tragwerk beschrieben. Dabei sind die einzelnen Solarmodule in Reihe geschaltet.In the DE 41 42 566 C2 is a solar system described with a spatially curved structure. The individual solar modules are connected in series.

Aus der US 5 212 916 A geht eine Dachkonstruktion zur Aufnahme von Photovoltaikzellen hervor, die zwischen den Spanngliedern einer Dachkonstruktion angeordnet werden. Für die Aussteifung der Dachkonstruktion sind hier quer zu den Stützen verlaufende Druckstäbe erforderlich.From the US 5,212,916 A goes out a roof construction for receiving photovoltaic cells, which are arranged between the tendons of a roof structure. For the stiffening of the roof construction here running transversely to the columns pressure bars are required.

Die WO 2008/025001 A2 zeigt eine Solaranlage bei der einzelne Solarmodule von einem räumlichen Seilträger, der sich auf eine Reihe von Masten abstützt, getragen werden. Für die Abspannung der Maste sind Zugglieder mit Erdankern vorgesehen.The WO 2008/025001 A2 shows a solar system in which individual solar modules are supported by a spatial cable carrier, which is supported on a series of masts. For bracing the masts tension members are provided with ground anchors.

Aus der gattungsbildenden US 2011/0315197 A1 geht eine Solaranlage mit an Seilen aufgehängten PV-Modulen hervor, bei der zwei sich an den Masten kreuzende Tragebenen offenbart sind. Da die Fußpunkte der Maste und die Endpunkte der Abspannungen auf gleicher Höhe liegen, ist eine Tragebene allein nicht stabil und würde beim Weglassen der zweiten Tragebene umfallen.From the generic US 2011/0315197 A1 goes out a solar system with ropes hanging PV modules in which two are revealed at the masts crossing support levels. Since the feet of the masts and the end points of the braces are at the same height, a support plane alone is not stable and would fall over when leaving the second support level.

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Mast mit bereits nur einer Tragebene zu stabilisieren.Based on the illustrated prior art, the invention has the object to stabilize the mast with already only one support plane.

Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen der Erfindung gelöst. Weitere vorteilhafte Eigenschaften und Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.This object is achieved with the features mentioned in claim 1 of the invention. Further advantageous features and possible embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Erfindungsgemäß weist eine Strecke zwischen den Ankerpunkten einen Schnittpunkt mit der Längsmittelachse eines Masts auf und bildet die obere Systemachse des Tragsystems. Parallel zu dieser Systemachse verläuft in einem vertikalen Abstand eine zweite Systemachse durch das Fußgelenk des Masts und weist dabei ebenfalls einen Schnittpunkt mit der Längsmittelachse des Masts auf, sodass beide Achsen in einer Systemebene liegen. Der vertikale Abstand beider Achsen zueinander definiert einen vertikalen Hebelarm zur Stabilisierung des Masts quer zur Spannrichtung der Spannglieder. Bei Querbeanspruchung des Tragsystems sind die Zugkräfte in den Spanngliedern unmittelbar von der Länge dieses Hebelarms im Verhältnis zur Mastlänge abhängig. Die Länge des Hebelarms kann der vollen Länge eines Masts entsprechen oder einem Bruchteil der Mastlänge betragen, wobei eine Hebellänge von 20–50% der Mastlänge ein günstiges Verhältnis darstellt, sodass die von den Spanngliedern aufzunehmenden Zugkräfte bei Beanspruchung quer zur Systemebene des Tragsystems wirksam reduziert werden. In einem Längsabschnitt oberhalb des Baugrunds sind für den mastseitigen Anschluss der Spannglieder unverschiebliche Knotenpunkte vorgesehen, die im Falle eines Auslegers links und rechts der Systemebene angeordnet sind und an den baugrundseitigen Ankerpunkten in einem spitzen Winkel zusammengeführt werden. Bei Beanspruchung des Tragsystems quer zur Systemebene ist die resultierende Zugbeanspruchung in den Zuggliedern auch abhängig vom Betrag dieses Winkels. Dabei gilt: je spitzer der Winkel, umso höher sind die resultierenden Zugkräfte. Horizontale Beanspruchungen quer zur Spannrichtung der Seile können in diesem Fall sowohl von den luv- als auch von den leeseitigen Spanngliedern aufgenommen werden, sodass alle Spannglieder an der Lastabtragung beteiligt sind. Mit geringen Verformungen reagiert das Tragsystem auf horizontale Beanspruchungen, die in Spannrichtung der Spannglieder wirksam sind. Ein besonders günstiges Tragverhalten weist ein Tragsystem auf, bei dem mehr als eine Systemebene vorgesehen ist und sich zum Beispiel zwei Systemebenen an ihrem Schnittpunkt mit der Längsmittelachse eines Masts kreuzen. In diesem Fall sind alle Spannglieder eines erfindungsgemäßen Tragsystems jeweils anteilig an der Abtragung horizontaler Lasten beteiligt, sodass die Stabilisierung eines Masts mit geringen Auslenkungen ermöglicht wird. Vertikale und horizontale Lasten aus einem Energiesystem oder aus einer Kombination mehrerer Energiesysteme werden damit durch ein erfindungsgemäßes Tragsystem in einen tragfähigen Baugrund abgeleitet. According to the invention, a distance between the anchor points has an intersection with the longitudinal central axis of a mast and forms the upper system axis of the support system. Parallel to this system axis runs at a vertical distance, a second system axis through the ankle of the mast and thereby also has an intersection with the longitudinal center axis of the mast, so that both axes lie in a system plane. The vertical distance between the two axes to each other defines a vertical lever arm for stabilizing the mast transverse to the clamping direction of the tendons. In transverse load of the support system, the tensile forces in the tendons directly dependent on the length of this lever arm in relation to the mast length. The length of the lever arm may be the full length of a mast, or a fraction of the mast length, with a lever length of 20-50% of the mast length being a favorable ratio so as to effectively reduce the tensile forces to be absorbed by the tendons when loaded transversely to the system plane of the support system , In a longitudinal section above the foundation ground immovable nodes are provided for the mastseitigen connection of the tendons, which are arranged in the case of a boom left and right of the system level and are merged at the structural anchor points at an acute angle. When the support system is stressed transversely to the system level, the resulting tensile stress in the tension members is also dependent on the magnitude of this angle. The following applies: the sharper the angle, the higher the resulting tensile forces. Horizontal stresses transverse to the tension direction of the cables can in this case be absorbed by both the leeward and leeward tendons, so that all tendons are involved in the load transfer. With low deformations, the support system reacts to horizontal stresses that are effective in the clamping direction of the tendons. A particularly favorable load-bearing behavior has a support system in which more than one system level is provided and, for example, two system levels intersect at their intersection with the longitudinal center axis of a mast. In this case, all the tendons of a support system according to the invention are each proportionally involved in the removal of horizontal loads, so that the stabilization of a mast with low deflections is made possible. Vertical and horizontal loads from an energy system or from a combination of several energy systems are thus derived by a support system according to the invention in a sustainable ground.

Spanngliedertendons

Im Rahmen der Erfindung können die Spannglieder jeweils einzeln oder paarweise angeordnet werden, wobei an den Ankerpunkten und an den mastseitigen Knotenpunkten an sich bekannte Verankerungstechniken des konstruktiven Seilbaus mit Gewindefittingen, Gabelseilhülsen oder auch Seilklemmen in Frage kommen. Alternativ zu den Seilen können Zugstabsysteme mit auf die jeweilige Zugbeanspruchung bauaufsichtlich zugelassenen Endbeschlägen genutzt werden. Ab etwa 20 m Spannweite bieten sich zug- und dehnsteife Stahlseile als Spannglieder an.In the context of the invention, the tendons can each be arranged individually or in pairs, at the anchor points and at the mast nodal points per se known anchoring techniques of constructive rope with threaded fittings, forked sheaths or rope clamps in question. As an alternative to the ropes, tension rod systems with end fittings approved by the building authorities for the respective tensile load can be used. From a span of about 20 m, tensile and stretch-resistant steel cables are suitable as tendons.

Ein Mast als verkettbares ElementA mast as a linkable element

Weist ein Mast für die Ableitung der horizontalen Lasten nur eine Systemebene auf, kann ein Tragsystem aus einer Vielzahl von Masten bestehen, bei denen die Spannglieder einander benachbarter Maste jeweils an den Ankerpunkten untereinander kurz geschlossen werden. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass sich die Zugkräfte an den Ankerpunkten gegenseitig aufheben, wobei im Falle schräg geführter Abspannungen an den Ankerpunkten resultierende Zugkräfte aufzunehmen sind. Von grundsätzlicher Bedeutung ist die Möglichkeit der Stabilisierung einer Mastenreihe zum Beispiel auf dem Mittelstreifen einer Autobahn oder entlang einer Bahnlinie oder eines Kanals. In diesen Fällen steht für die Gründung eines Masts nur ein schmaler Geländestreifen zur Verfügung. Der etwa 4 m breite Mittelstreifen einer Autobahn reicht beispielsweise aus, um die Maste für Oberleitungen aus parallelen Fahrdrähten und Tragseilen Baugrund zu verankern. Entsprechendes gilt auch für die Maste von Hochspannungsleitungen, die gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung entlang des bestehenden Autobahnnetz angeordnet werden können, um den notwendigen Netzausbau in Deutschland in Nord-Süd- und Ost-West-Richtung zu realisieren. Ein pendelnd gelagerter Mast im Zusammenwirken mit horizontal beabstandeten, vergleichsweise kurzen Ankerstützen löst die Aufgabe einer Stabilisierung des Masts auf einem schmalen Streifen. Moderne Hochgeschwindigkeitszüge erfordern eine stabile Lagerung der Oberleitungen in vergleichsweise kurzen Intervallen. Ein erfindungsgemäß abgespannter Mast vereint dabei den Vorteil einer sehr filigranen Konstruktion mit der Möglichkeit, das Tragsystem aus Fertigteilen in großer Stückzahl wirtschaftlich vorzufertigen.Has a mast for the derivation of the horizontal loads only one system level, a support system may consist of a plurality of masts in which the tendons of adjacent masts are each short at the anchor points with each other. The advantage of this arrangement is that the tensile forces cancel each other at the anchor points, which in the case of obliquely guided guying at the anchor points resulting tensile forces are absorbed. Of fundamental importance is the possibility of stabilizing a row of poles, for example, on the median strip of a highway or along a railway line or a canal. In these cases, only a narrow strip of land is available for founding a mast. The approximately 4 m wide median strip of a motorway, for example, sufficient to anchor the masts for overhead lines of parallel contact wires and suspension cables subsoil. The same applies to the masts of high-voltage lines, which can be arranged according to an embodiment of the invention along the existing motorway network to realize the necessary grid expansion in Germany in north-south and east-west direction. An oscillatingly mounted mast in cooperation with horizontally spaced, comparatively short anchor supports solves the task of stabilizing the mast on a narrow strip. Modern high-speed trains require stable storage of overhead lines at relatively short intervals. An inventively guyed mast combines the advantage of a very filigree design with the ability to economically prefabricate the support system of finished parts in large quantities.

ElekromobilitätElekromobilität

Angesichts der Gütermenge, die auf Autobahnen von LKWs transportiert wird, stellt sich die Frage nach einer Elektrifizierung des LKW- und PKW-Verkehrs auf Autobahnen. In einer Ausführungsvariante der Erfindung wird vorgeschlagen auf dem Mittelstreifen einer Autobahn Maste für die Aufhängung von Oberleitungen über den Fahrbahnen anzuordnen. Dabei sind zum Beispiel zueinander parallele im Abstand von etwa einem Meter angeordnete Fahrdrähte vorgesehen, die jeweils an Tragseilen aufgehängt sind. Diese Anordnung ermöglicht den Spurwechsel der einzelnen Fahrzeuge im Sinne des Individualverkehrs. Alternativ könnte die Oberleitung auch aus einem Netz mit sechseckigen oder quadratischen Maschen bestehen, sodass eine flächenförmige Stromversorgung der mit einem Stromabnehmer ausgerüsteten Fahrzeuge ermöglicht wird.Given the volume of goods transported by truck on highways, the question arises of electrification of truck and car traffic on motorways. In a variant of the The invention is proposed to be arranged on the median strip of a highway masts for the suspension of overhead lines on the lanes. In this case, for example, parallel to each other at a distance of about one meter arranged contact wires are provided, which are each suspended from supporting cables. This arrangement allows the lane change of individual vehicles in the sense of individual traffic. Alternatively, the catenary could also consist of a network with hexagonal or square meshes, so that a surface-shaped power supply of equipped with a pantograph vehicles is possible.

Ein Mast als vernetzbares ElementA mast as a networkable element

Wird ein Mast durch Spannglieder stabilisiert, die in zwei Systemebenen angeordnet sind, kann eine räumliche Vernetzung benachbarter Maste realisiert werden. Dabei kann eine Vielzahl von Masten zwischen zwei in einer Systemebene einander gegenüberliegenden Ankerpunkten angeordnet werden. Eingespannte Ankerstützen oder abgespannte Pendelstützen können als Ankerstützen bei einem Mastenfeld mit zwei sich kreuzenden Tragebenen als Randstützen ausgebildet werden, wobei die Spannglieder in einem konstanten Abstand parallel zum Baugrund verlaufen und in Längs- und Querrichtung jeweils eine Vielzahl von Masten miteinander verbinden. Dabei werden die aus einem Energiesystem resultierenden horizontalen Lasten von den in Längs- und Querrichtung verlaufenden Spanngliedern zu den Ankerpunkten am Rand eines Mastenfelds abgeleitet. Ein Mast mit Fußgelenk, der jeweils an seinem unteren und an seinem oberen Ende gehalten wird, ist ein sehr effektives Tragelement, das zum Beispiel bei einer PV-Anlage eine Kollektorfläche mit einem großen, vertikalen Abstand zu einem Baugrund tragen kann, sodass ein Kollektorfeld z. B. auch bewaldet sein kann. Die einander sich kreuzenden Spannglieder können im Falle einer Obstplantage auch ein temporär ausfahrbares Hagelschutznetz tragen.If a mast stabilized by tendons, which are arranged in two system levels, a spatial networking of adjacent masts can be realized. In this case, a plurality of masts can be arranged between two anchor points which are opposite one another in a system plane. Clamped anchor supports or guyed pendulum supports can be designed as anchoring supports in a mast field with two intersecting support levels as edge supports, the tendons parallel to ground at a constant distance and connect in the longitudinal and transverse directions each have a plurality of masts with each other. The resulting from an energy system horizontal loads are derived from the running in the longitudinal and transverse tendons to the anchor points on the edge of a mast field. A mast with an ankle, which is held at its lower and at its upper end, is a very effective support element, which can for example in a PV system, a collector surface with a large, vertical distance to a ground support, so that a collector field z , B. can also be wooded. The intersecting tendons may also carry a temporarily extendable hail protection net in case of an orchard.

Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung betrifft ein zugbeanspruchtes, modular aufgebautes Hypardach mit geraden, zugbeanspruchten Rändern, das in zwei Richtungen beliebig erweiterbar ist. Ein Modul ist in diesem Fall aus einer regelmäßigen HP-Fläche mit rechteckigem oder quadratischem Grundriss aufgebaut und kann aus einer selbsttragenden Membrankonstruktion bestehen oder auf einer Unterkonstruktion, die von einem Seilnetz oder von einem Netz aus Spannbändern aus Blech gebildet wird, angeordnet werden. Bei der Verwendung von vorgefertigten PV-Modulen für die Eindeckung eines Dachs mit Sattelflächen ist von besonderer Bedeutung, dass eine Sattelfläche regelmäßig wiederkehrende, gleiche Teilflächen aufweist. In einem Mastenfeld wechseln sich Maste und Ankerstützen regelmäßig ab. Sind die Maste länger ausgebildet als die Ankerstützen, entsteht ein Feld mit alternierend sich abwechselnden Hoch- und Tiefpunkten, die jeweils durch gerade Spannglieder längs und quer untereinander verbunden sind. Mit einem Foliendach aus transparenter Folie, das auf einem Netz aus Seilen oder Stahlbändern verlegt wird, kann ein weitgespanntes, beliebig erweiterbares Gewächshaus gebaut werden. Erfindungsgemäß können die einzelnen Felder eines regelmäßigen Hypars mit PV-Modulen belegt werden, sodass eine Dachkonstruktion eine zusammenhängende Kollektorfläche bildet. Zur Aufnahme der Vertikallasten aus einer Dachkonstruktion erhalten die zwischen den Masten und den Ankerstützen verlaufenden Spannglieder eine Unterspannung, zum Beispiel in Form eines Fischbauchträgers mit Füllstäben. Der besondere Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass im Zusammenwirken der Maste mit vergleichsweise kurzen eingespannten Ankerstützen alle horizontalen Lasten abgetragen und keine weiteren Aussteifungsmaßnahmen benötigt werden. Darüberhinaus kann der Gründungskörper einer eingespannten Ankerstütze als Zisterne ausgebildet sein, um Regenwasser aus den Dachflächen zu sammeln und zu speichern.A further embodiment of the invention relates to a zugbeanspruchtes, modular Hypardach with straight, zugbeanspruchten edges, which is arbitrarily expandable in two directions. A module in this case is constructed of a regular rectangular or square HP surface and can be constructed of a self-supporting membrane construction or placed on a substructure formed by a cable net or web of sheet metal tensions. When using prefabricated PV modules for the roofing of a roof with saddle surfaces is of particular importance that a saddle surface regularly recurring, equal faces. In a mast field masts and anchor columns alternate regularly. If the masts are designed to be longer than the anchor supports, a field is created with alternating alternating high and low points, which are each connected by straight tendons longitudinally and transversely to each other. With a foil roof made of transparent foil, which is laid on a net of ropes or steel strips, a wide-span, expandable greenhouse can be built. According to the invention, the individual fields of a regular Hypar can be covered with PV modules, so that a roof construction forms a contiguous collector surface. To accommodate the vertical loads from a roof construction, the tendons extending between the masts and the anchor supports receive an undervoltage, for example in the form of a fish belly carrier with filler rods. The particular advantage of this arrangement is that all horizontal loads are removed in the interaction of the masts with comparatively short clamped anchor supports and no further reinforcement measures are required. Moreover, the foundation body of a clamped anchor support may be formed as a cistern to collect and store rainwater from the roof surfaces.

Einzelmastesingle masts

Ein Mast kann sowohl eine Windturbine mit vertikaler Rotationsachse – einen so genannte Darrieus-Rotor – oder eine Windturbine mit horizontaler Rotationsachse tragen. Zur Stromversorgung eines einzelnen Hauses eignen sich kleine und mittlere mastgestützte Windturbinen mit einem Leistungsspektrum von 20 kW bis einigen 100 kW. Ein erfindungsgemäß stabilisierter Mast beteiligt alle Spannglieder an der Lastabtragung und besitzt Stabilitätsreserven auch beim Ausfall eines Spannglieds.A mast can carry both a wind turbine with a vertical axis of rotation - a so-called Darrieus rotor - or a wind turbine with a horizontal axis of rotation. For powering a single house, small and medium-sized mast-supported wind turbines with a power range of 20 kW to several 100 kW are suitable. A stabilized mast according to the invention involves all tendons on the load transfer and has stability reserves even when a tendon fails.

Das Tragsystem eignet sich auch für die Konstruktion hoher Maste und die Abtragung großer vertikaler und horizontaler Lasten. Eine Windturbine z. B. mit einer Nabenhöhe von 200 bis 300 m erreicht an Standorten mit einem hügeligen Geländeprofil jene hohen Luftschichten, in denen der Wind stetig und gleichmäßig weht. Mit geringstmöglichem Materialaufwand können Maste für Windturbinen konstruiert werden, die an bereits erschlossenen Standorten eine höhere elektrische Leistung generieren können oder an bisher als ungeeignet eingestuften Standorten den Betrieb einer Windturbine ermöglichen. Ein pendelnd gelagerter Mast aus einem Hohlprofil aus Stahl oder Stahlbeton kann mit einem konstanten Außendurchmesser von z. B. etwa 3 m sehr wirtschaftlich hergestellt werden. Ein Ausleger, in Form eines biegesteif mit dem Mast verbundenen Speichenrads, auf etwa halber Höhe des Masts ermöglicht eine optimale Verteilung der Beanspruchung auf mehrere Spannglieder. Um bei einem derartigen Mast den erfindungsgemäßen Tragmechanismus zu verwirklichen, ist für die Gründung des Masts ein bis zu 30 m in den Baugrund hineinreichendes Köcherfundament erforderlich, an dessen Basis der Mast pendelnd gelagert ist. Dieses Köcherfundament ermöglicht allseitige Auslenkungen des Masts und kann als begehbarer Raum mit einem Schutzdach auf Höhe des Baugrunds ausgebildet werden. Unabhängig von der jeweiligen Windrichtung sind sowohl die luvseitig geneigten Spannglieder, als auch die quer zur Windrichtung angeordneten Spannglieder an der Stabilisierung des Masts beteiligt, da durch jede Auslenkung des Masts ein erfindungsgemäßes Tragsystem nicht nur längs, sondern auch quer zu seiner Systemebene aktiviert wird. Dabei kann man die Systemachsen in einer Systemebene auch als Drehachsen verstehen, um die ein Mast kippt. Je größer der vertikale Abstand dieser Drehachsen untereinander ist, umso geringer sind die für die Stabilisierung des Masts erforderlichen Rückstellkräfte in den Spanngliedern. Im Falle von Solaranlagen mit beweglich dem Sonnenstand nachführbaren Kollektorflächen beträgt die Länge eines Masts z. B. 12 m, sodass die Nutzung des Raums unterhalb des Schwenkbereichs einer Kollektorfläche landwirtschaftlich genutzt werden kann.The support system is also suitable for the construction of tall masts and the removal of large vertical and horizontal loads. A wind turbine z. B. with a hub height of 200 to 300 m reached in locations with a hilly terrain profile those high air layers in which the wind blows steadily and evenly. With the lowest possible cost of materials, masts can be designed for wind turbines that can generate higher electrical power at already developed locations or enable the operation of a wind turbine at locations previously classified as unsuitable. A pendulum-mounted mast made of a hollow section made of steel or reinforced concrete can with a constant outer diameter of z. B. about 3 m are made very economically. A boom, in the form of a rigid connected to the mast Spoked wheel, at about half the height of the mast allows optimal distribution of stress on several tendons. In order to realize the support mechanism according to the invention in such a mast, for the foundation of the mast up to 30 m in the subsoil reaching into quiver foundation is required at the base of the mast is mounted pendulum. This quiver foundation allows all-round deflections of the mast and can be designed as a walk-in room with a shelter at the level of the ground. Regardless of the respective wind direction, both the windward-inclined tendons and the tendons arranged transversely to the wind direction are involved in the stabilization of the mast, since each deflection of the mast activates a support system according to the invention not only longitudinally but also transversely to its system plane. In this case, one can also understand the system axes in a system level as axes of rotation around which a mast tilts. The greater the vertical distance between these axes of rotation is, the lower are the restoring forces in the tendons required for the stabilization of the mast. In the case of solar systems with movable the sun's position trackable collector surfaces, the length of a mast z. B. 12 m, so that the use of space below the pivoting range of a collector surface can be used agriculturally.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, eine Zisterne für die Gründung eines Masts zu nutzen. Bei Regen wird die Kollektorfläche sensorgesteuert in eine horizontale Ebene geschwenkt, um das Regenwasser über ein Rinnensystem in der Zisterne sammeln zu können. Am oberen Rand der Zisterne befinden sich die Ankerpunkte der Spannglieder. Zusammen mit dem Fußgelenk des Masts am Grund der Zisterne werden für die Ableitung horizontaler Lasten im Falle von vier Ankerpunkten zwei Systemebenen gebildet. Der horizontale Abstand, den derartige Solaranlagen untereinander benötigen, um sich nicht gegenseitig zu verschatten, erlaubt eine landwirtschaftliche Nutzung einer entsprechend locker überbauten Fläche, wobei der Überdeckungsgrad eines Baugrunds bezogen auf die Kollektorflächen z. B. 15–30% beträgt. In Gegenden mit unregelmäßigen Niederschlägen dienen diese Zisternen der regelmäßigen Bewässerung des Ackerbodens und wirken sich in der Landwirtschaft ertragssteigernd aus.In a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided to use a cistern for the foundation of a mast. When it rains, the collector surface is swiveled by sensors into a horizontal plane in order to collect the rainwater via a gutter system in the cistern. At the top of the cistern are the anchor points of the tendons. Together with the ankle of the mast at the bottom of the cistern, two system levels are formed for the derivation of horizontal loads in the case of four anchor points. The horizontal distance that such solar systems need each other so as not to mutually shadow each other, allows an agricultural use of a correspondingly loosely built-up area, the degree of coverage of a subsoil based on the collector surfaces z. B. 15-30%. In areas with irregular rainfall, these cisterns are used for regular irrigation of the farmland and increase yields in agriculture.

Im Falle eines Pumpspeicherwerks ist jeweils am oberen und unteren Ende eines Masts ein Wasserbehälter vorgesehen. Von Wind- oder Solaranlagen erzeugter und temporär überschüssig vorhandener Strom wird genutzt, um Wasser von dem unteren in den oberen Behälter zu pumpen, um es je nach Bedarf über eine Turbine wieder in den unteren Behälter abzulassen. Dabei wird die Lageenergie des Wassers durch eine Turbine bedarfsgerecht wieder in elektrische Energie gewandelt.In the case of a pumped storage plant, a water tank is provided at each of the upper and lower ends of a mast. Power generated by wind or solar plants and temporarily surplus is used to pump water from the lower to the upper tank to discharge it back into the lower tank as needed via a turbine. Here, the energy of the water is converted by a turbine as needed back into electrical energy.

Einige typische Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Tragsystems gehen aus den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen hervor.Some typical applications of the support system according to the invention will become apparent from the embodiments illustrated in the figures.

Es zeigen:Show it:

1 eine Mastenreihe für eine PV-Anlage in axonometrischer Darstellung. 1 a row of poles for a PV system in axonometric representation.

2 zeigt ein Mastenfeld für eine PV-Anlage in axonometrischer Darstellung. 2 shows a mast field for a PV system in axonometric view.

3 zeigt eine Mastenreihe für eine PV-Anlage auf einem PKW-Parkplatz in isometrischer Darstellung. 3 shows a row of poles for a PV system in a car parking lot in isometric view.

4 zeigt eine Mastenreihe für eine Oberleitung über einer Bahnstrecke in isometrischer Darstellung. 4 shows a row of poles for a catenary over a railway line in isometric view.

5 zeigt Oberleitungsmaste auf dem Mittelstreifen einer vierspurigen Autobahn in axonometrischer Darstellung. 5 shows trolley masts on the median strip of a four-lane motorway in axonometric representation.

6 zeigt Oberleitungsmaste auf beiden Seiten einer zweispurigen Bahnstrecke in isometrischer Darstellung. 6 shows trolley masts on both sides of a two-lane railway in isometric view.

7 zeigt einen Mast für Hochspannungsleitungen auf dem Mittelstreifen einer sechsspurigen Autobahn in der isometrischen Übersicht. 7 shows a mast for power lines on the median strip of a six-lane highway in the isometric survey.

8 zeigt den Mast nach 7 im Bereich eines sechsspurigen Autobahnabschnitts in perspektivischer Darstellung. 8th shows the mast 7 in the area of a six-lane highway section in perspective view.

9 zeigt die Abspannung eines einzelnen Masts für eine PV-Anlage in perspektivischer Darstellung. 9 shows the bracing of a single mast for a PV system in perspective view.

10 zeigt ein Mastenfeld mit eingespannten Ankerstützen für eine PV-Anlage in isometrischer Übersicht. 10 shows a mast field with clamped anchor supports for a PV system in an isometric overview.

11 zeigt das Mastenfeld nach 10 als schematischen Längs- bzw. Querschnitt. 11 shows the mast field after 10 as a schematic longitudinal or cross section.

12 zeigt das Mastenfeld nach 10 und 11 in der schematischen Aufsicht. 12 shows the mast field after 10 and 11 in the schematic plan.

13 zeigt ein Mastenfeld mit abgespannten Ankerstützen für eine PV-Anlage in isometrischer Übersicht. 13 shows a mast field with guyed anchor supports for a PV system in an isometric overview.

14 zeigt das Mastenfeld nach 13 als schematischen Längs- bzw. Querschnitt. 14 shows the mast field after 13 as a schematic longitudinal or cross section.

15 zeigt das Mastenfeld nach 13 und 14 in der schematischen Aufsicht. 15 shows the mast field after 13 and 14 in the schematic plan.

16 zeigt ein Mastenfeld mit einer Dachkonstruktion aus Sattelflächen in der schematischen Aufsicht. 16 shows a mast field with a roof construction of saddle surfaces in the schematic plan view.

17 zeigt das Mastenfeld nach 14 in der perspektivischen Aufsicht. 17 shows the mast field after 14 in perspective view.

18 zeigt ein Mastenfeld mit einer Dachkonstruktion aus Sattelflächen und mastgestützten Kollektorflächen in der schematischen Aufsicht. 18 shows a mast field with a roof construction of saddle surfaces and mast-supported collector surfaces in the schematic plan view.

19 zeigt das Mastenfeld nach 16 in der perspektivischen Aufsicht. 19 shows the mast field after 16 in perspective view.

20 zeigt ein Schraubfundament für einen Mast im isometrischen Teilschnitt. 20 shows a screw foundation for a mast in isometric section.

21 zeigt ein Köcherfundament für einen Mast im schematischen Querschnitt. 21 shows a quiver foundation for a mast in schematic cross-section.

22 zeigt eine eingespannte Ankerstütze mit Schraubfundament im isometrischen Teilschnitt. 22 shows a clamped anchor support with screw foundation in isometric partial section.

23 zeigt eine eingespannte Ankerstütze mit Zisterne im schematischen Querschnitt. 23 shows a clamped anchor support with cistern in schematic cross section.

24 zeigt die Verbindung paarweise angeordneter Spannglieder mit einem Mast im isometrischen Detail. 24 shows the connection of paired tendons with a mast in isometric detail.

25 zeigt eine Seilklemme am Kreuzungspunkt eines aussteifenden Verbandes im isometrischen Detail. 25 shows a rope clamp at the intersection of a stiffening bandage in isometric detail.

26 zeigt eine Windturbine mit horizontaler Rotationsachse auf einem abgespannten Mast in der perspektivischen Übersicht. 26 shows a wind turbine with a horizontal axis of rotation on a guyed mast in the perspective overview.

27 zeigt einen abgespannten Mast als Pumpspeicherwerk in der perspektivischen Übersicht. 27 shows a guyed mast pumped storage plant in the perspective overview.

1 zeigt ein linear verkettbares Modul einer Mastenreihe 12. Ein Mast 1 mit einem Fußgelenk D wird auf beiden Seiten von niedrigeren Ankerstützen 20 in Form eingespannter Stützen 200 flankiert, an denen jeweils Spannglieder 2 an zwei gegenüberliegenden Ankerpunkten A, B angreifen. Die als Zugstäbe 23 ausgebildeten Spannglieder sind mit dem Mast 1 über einen Ausleger 10 an Knotenpunkten C verbunden. Die Mastenreihe 12 besitzt eine Systemebene 15. Eine untere Systemachse g verläuft durch das Fußgelenk D des Masts 1, während die obere Systemachse g' als Strecke die beiden Ankerpunkte A, B verbindet. Beide Achsen g, g' haben einen Schnittpunkt mit Längsmittelachse m des Masts 1. Der vertikale Abstand zwischen den beiden Systemachsen g, g' entspricht der Höhe der beiden Ankerstützen 20 über dem Baugrund 21 und bildet einen vertikalen Hebelarm f zur Ableitung horizontaler Lasten in einen tragfähigen Baugrund 21. Ein Nutzsystem 3 als PV-Anlage 30 mit Kollektorflächen 300 ist über ein nicht näher dargestelltes Azimutlager beweglich auf dem Mast 1 gelagert, sodass die Kollektorfläche 300 um die Rotationsachsen x, z gedreht werden und dem jeweiligen Stand der Sonne folgen kann. Das Tragsystem ermöglicht die Anordnung zum Beispiel 50 m2 großer Kollektorflächen 300 in einem Abstand von 9 m über einem Baugrund 21. Der Raum zwischen parallel angeordneten Mastenreihen 12 kann z. B. dem Anbau von Agrarprodukten dienen. 1 shows a linear linkable module of a row of poles 12 , A mast 1 with an ankle D will be on both sides of lower anchor posts 20 in the form of clamped supports 200 flanked, on each of which tendons 2 at two opposite anchor points A, B attack. The as tension rods 23 trained tendons are with the mast 1 over a boom 10 connected to nodes C. The mast series 12 has a system level 15 . A lower system axis g passes through the ankle D of the mast 1 while the upper system axis g 'connects the two anchor points A, B as a route. Both axes g, g 'have an intersection with the longitudinal center axis m of the mast 1 , The vertical distance between the two system axes g, g 'corresponds to the height of the two anchor supports 20 above the ground 21 and forms a vertical lever arm f for discharging horizontal loads in a sustainable ground 21st A utility system 3 as a PV system 30 with collector surfaces 300 is on an unspecified azimuth bearing movable on the mast 1 stored so that the collector surface 300 can be rotated about the axes of rotation x, z and can follow the current state of the sun. The support system allows the arrangement, for example, 50 m 2 large collector surfaces 300 at a distance of 9 m above a building ground 21 , The space between parallel rows of masts 12 can z. B. serve the cultivation of agricultural products.

2 zeigt ein räumlich vernetzbares Modul eines Mastenfelds 13. Der zentrale Mast 1 trägt die Kollektorfläche 300 einer PV-Anlage 30, die über die vertikale Achse z und die horizontale Achse x dem jeweiligen Stand der Sonne nachgeführt werden kann. Bei der Ableitung horizontaler Lasten wirken zwei einander sich am Schnittpunkt mit der Längsmittelache m des Masts 1 kreuzende Systemebenen 15 zusammen. Dabei weisen die unteren Systemachsen g und die oberen Systemachsen g' jeweils einen Schnittpunkt mit der Längsmittelachse m des Masts 1 auf. Die Kopfpunkte eingespannter Stützen 200 als Ankerstützen 20 bilden die Ankerpunkte A, B für die Spannglieder 2, die von Seilen 22 gebildet werden. Endbeschläge 24 an den Seilen 22 stellen an einem Knotenpunkt C die Verbindung zu dem Mast 1 her. In beiden Systemebenen 15 ist für die Stabilisierung des Masts 1 ein vertikaler Hebelarm f wirksam. Wie in den 18 und 19 gezeigt, ist dieses Modul eines erfindungsgemäßen Mastenfelds 13 in zwei Raumrichtungen vernetzbar. 2 shows a spatially networkable module of a mast field 13 , The central mast 1 carries the collector surface 300 a PV system 30 , which are on the vertical axis z and the horizontal axis x the the respective state of the sun can be tracked. In the derivation of horizontal loads, two act at the intersection with the longitudinal center of the mast 1 intersecting system levels 15 together. In this case, the lower system axes g and the upper system axes g 'each have an intersection with the longitudinal center axis m of the mast 1 on. The headpoints of clamped supports 200 as anchor supports 20 form the anchor points A, B for the tendons 2 that by ropes 22 be formed. end fittings 24 on the ropes 22 at a node C connect to the mast 1 ago. In both system levels 15 is for the stabilization of the mast 1 a vertical lever arm f effective. As in the 18 and 19 is shown, this module is a masts field according to the invention 13 can be networked in two spatial directions.

3 zeigt schematisch die Überbauung eines PKW-Parkplatzes mit zwei Mastenreihen 12, die jeweils auf einem Geländestreifen zwischen den Parkbuchten gegründet sind. Für die Stabilisierung der Mastenreihe 12 ist der vertikale Hebelarm f zwischen der unteren Systemachse g, die durch die Fußpunkte D der Maste 1 verläuft und der oberen Systemachse g', die die Ankerpunkte A, B jeweils als Strecke verbindet, von entscheidender Bedeutung. Die Ankerpunkte A, B werden von kurzen, eingespannten Stützen 200 zwischen den hohen Masten 1 gebildet. Spannglieder 2 verbinden die Ankerpunkte A, B über Knotenpunkte C mit den Masten 1. Jeder Mast 1 trägt als Nutzsystem 3 eine Kollektorfläche 300 einer PV-Anlage 30, die jeweils in den Achsen x und z zum Sonnenstand ausgerichtet wird. Bei dieser Ausführungsvariante der Erfindung liegen die Längsmittelachsen m der Maste 1 und der Spannglieder 2 wie die Systemachsen g und g' in einer Ebene. Sind die horizontalen Lasten aus dem Energiesystem nicht zu groß, eignet sich auch diese Anordnung, bei der alle Tragelemente des Tragsystems in der Systemebene 15 liegen. 3 shows schematically the superstructure of a car parking lot with two rows of masts 12 , which are each based on a strip of land between the parking bays. For the stabilization of the pole row 12 is the vertical lever arm f between the lower system axis g, passing through the foot points D of the masts 1 runs and the upper system axis g ', which connects the anchor points A, B each as a route, of crucial importance. The anchor points A, B are short, clamped supports 200 between the tall masts 1 educated. tendons 2 connect the anchor points A, B via nodes C with the masts 1 , Every mast 1 contributes as a utility system 3 a collector surface 300 a PV system 30 , which is aligned in the axes x and z to the sun. In this embodiment of the invention, the longitudinal center axes are m of the masts 1 and the tendons 2 like the system axes g and g 'in one plane. If the horizontal loads from the energy system are not too great, this arrangement is also suitable, in which all supporting elements of the support system lie in the system level 15 .

4 zeigt den Längsabschnitt einer Bahntrasse mit beidseitig angeordneten Mastenreihen 12, die jeweils eine Oberleitung 33 tragen. Zwischen den Masten 1 sind kurze Ankerstützen 20 als eingespannte Stützen 200 angeordnet und bilden die Ankerpunkte A, B für Spannglieder 2, die über Knotenpunkte C und einen Ausleger 10, in Form eines beidseitigen Kragarms 101, biegesteif mit einem Mast 1 verbunden sind. An den Ankerpunkten A, B sind die Spannglieder 2 jeweils untereinander kurzgeschlossen. Die Fußgelenke D der Maste 1 liegen in Köcherfundamenten 211 unterhalb des Baugrunds 21. Auf diese Weise wird zwischen den Systemachsen g, g' ein möglichst großer vertikaler Hebelarm f gebildet, der bei der Ableitung horizontaler Lasten die Zugbeanspruchung in den Spanngliedern 2 reduziert. Seile 22 verlaufen links und rechts der Systemebene 15, sodass ein Spannglied 2 quer zur Systemebene 15 geneigt angeordnet ist und deshalb horizontale Lasten aufnehmen kann. Eine Oberleitung 33 besteht jeweils aus einem Tragseil 330 und einem Fahrdraht 331. 4 shows the longitudinal section of a railway track with mast rows arranged on both sides 12 , each one a catenary 33 wear. Between the masts 1 are short anchor posts 20 as clamped supports 200 arranged and form the anchor points A, B for tendons 2 , which have nodes C and a boom 10 , in the form of a double-sided cantilever 101 , rigid with a mast 1 are connected. At the anchor points A, B are the tendons 2 each shorted to each other. The ankles D of the masts 1 lie in quiver foundations 211 below the ground 21 . In this way, the largest possible vertical lever arm f is formed between the system axes g, g ', which in the derivation of horizontal loads, the tensile stress in the tendons 2 reduced. ropes 22 run left and right of the system level 15 , so that a tendon 2 is arranged inclined to the system plane 15 and therefore can absorb horizontal loads. A catenary 33 each consists of a suspension cable 330 and a contact wire 331 ,

5 zeigt eine Vielzahl parallel angeordneter Oberleitungen 33 über dem Längsabschnitt einer vierspurigen Autobahn. Die Oberleitungen 33 bestehen aus parallel angeordneten Fahrdrähten 331, die mit einem Horizontalabstand von etwa einem Meter ca. 4,5 m über den Fahrbahnen angeordnet sind. Die einzelnen Oberleitungen 33 sind an Tragseilen 330 aufgehängt, die ihrerseits an Masten 1 aufgehängt sind. Dieses Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Tragsystems zeigt das Zusammenwirken von jeweils zwei vergleichsweise kurzen, eingespannten Ankerstützen 200 mit einem vergleichsweise hohen Mast 1 mit Fußgelenk D, in einer linearen Anordnung auf dem Mittelstreifen zwischen zwei Fahrbahnen. Über Knotenpunkte C sind die Zugglieder 2 in Form von Seilen 22 jeweils mit einem Mast 1 verbunden. An dem Ausleger 10 sind die Oberleitungen 33 aufgehängt. Sowohl PKW's, als auch LKW's sind mit einem einziehbaren Stromabnehmer ausgerüstet und werden von Elektromotoren angetrieben. 5 shows a plurality of parallel overhead lines 33 over the longitudinal section of a four-lane highway. The overhead lines 33 consist of parallel contact wires 331 , which are arranged with a horizontal distance of about one meter about 4.5 m above the lanes. The individual overhead lines 33 are on suspension ropes 330 hung on masts 1 are hung up. This embodiment of a support system according to the invention shows the interaction of two comparatively short, clamped anchor supports 200 with a comparatively high mast 1 with ankle D, in a linear arrangement on the median strip between two lanes. About nodes C are the tension members 2 in the form of ropes 22 each with a mast 1 connected. On the boom 10 are the overhead lines 33 suspended. Both cars and trucks are equipped with a retractable pantograph and are powered by electric motors.

6 zeigt den Längsabschnitt einer Bahnstrecke. Einzelne durch Spannglieder 2 stabilisierte Maste 1 tragen jeweils Oberleitungen 33 mit Fahrdrähten 331. Die Oberleitungen 33 hängen an Auslegern 10, die die Spannglieder 2 über Knotenpunkte C mit den Masten 1 verbinden. Die Speiseleitungen 332 für die Oberleitungen 33 sind jeweils an der schienenabgewandten Seite der Ausleger 10 aufgehängt. Jeder Mast 1 trägt eine Windturbine 31 mit vertikaler Rotationsachse z in Form eines Darrieusrotors. Der von den Windturbinen erzeugte Strom wird über einen Wechselrichter unmittelbar in die Speiseleitung 332 eingeleitet. Die Stabilisierung der Maste 1 quer zur Spannrichtung der Spannglieder 2 erfolgt über den vertikalen Hebelarm f zwischen den Systemachsen g, g'. Das Tragverhalten des Systems ist umso günstiger, je größer der Hebelarm f im Vergleich zur Länge des Masts 1 ist, deshalb liegen die Fußpunkte D der Maste 1 in einem Köcherfundament 211 ca. 1,25 m unterhalb des Baugrunds 21. 6 shows the longitudinal section of a railway line. Single by tendons 2 stabilized masts 1 each carry overhead wires 33 with contact wires 331 , The overhead lines 33 hang on outriggers 10 that the tendons 2 via nodes C with the masts 1 connect. The feeders 332 for the overhead lines 33 are each on the rail side facing away from the boom 10 suspended. Every mast 1 carries a wind turbine 31 with vertical axis of rotation z in the form of a Darrieusrotors. The electricity generated by the wind turbines is fed directly into the feed line via an inverter 332 initiated. The stabilization of the masts 1 transverse to the clamping direction of the tendons 2 takes place via the vertical lever arm f between the system axes g, g '. The bearing behavior of the system is all the better, the larger the lever arm f compared to the length of the mast 1 is, so are the bases D of the masts 1 in a quiver foundation 211 approx. 1.25 m below ground 21

7 zeigt einen Mast 1 für eine Überlandleitung 34 mit Hochspannungsleitungen 340, die links und rechts neben einer sechsspurigen Autobahn geführt werden. Das Tragsystem für die Stabilisierung des Masts weist auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine untere Systemachse g auf, die durch das Fußgelenk D des Masts 1 und unterhalb des Baugrunds 21 verläuft. Das Fußgelenk D des Masts 1 ist in einem Köcherfundament 211 angeordnet. Die obere Systemachse g' verbindet die beiden Ankerpunkte A, B an den Kopfpunkten der Ankerstützen 20. Die Einspannung der eingespannten Stützen 200 erfolgt über im Baugrund 21 verankerte Rammpfähle 213 aus Stahl und Stahlbeton. Die beiden parallelen Systemachsen g, g' verlaufen mit einem vertikalen Abstand von etwa 12 m zueinander in einer Systemebene 15 und bilden für die Ableitung horizontaler Lasten einen Hebelarm f. Oberhalb der Systemachse g' besitzt der Mast 1 einen Ausleger 10 in Form einer Verzweigung 102, an deren Endpunkten die Knotenpunkte C und die Aufhängungen der Hochspannungsleitungen 340 mittels von Isolatoren angeordnet sind. Der Mast hat eine Bauhöhe von etwa 40 m, wobei die Knotenpunkte C 42 m weit auseinander liegen, sodass die Hochspannungsleitungen außerhalb der Fahrbahnen geführt werden können. Der Mast 1 für Überlandleitungen 34 weist eine Gabelung mit einer zweifachen Verzweigung 102 auf und besteht aus Stahlhohlprofilen, die zu den Knotenpunkten C konisch zulaufen und im Bereich der Gabel über ein Gussteil mit dem Mast 1 biegesteif verbunden sind. Dieses Tragsystem für Hochspannungsleitungen 340 kann im Bereich des Mittelstreifens einer Autobahn gegründet werden, sodass für die Autofahrer der Blick in die Landschaft vollkommen unverstellt bleibt. 7 shows a mast 1 for a transmission line 34 with high voltage power lines 340 , which are led left and right next to a six-lane highway. The support system for the stabilization of the mast also has in this embodiment, a lower system axis g, through the ankle D of the mast 1 and runs below the ground 21 . The ankle D of the mast 1 is in a quiver foundation 211 arranged. The upper system axis g 'connects the two anchor points A, B at the head points of the anchor supports 20 , The clamping of the clamped supports 200 via anchored in the ground 21 piles 213 made of steel and reinforced concrete. The two parallel system axes g, g 'extend with a vertical distance of about 12 m to each other in a system plane 15 and form a lever arm f for the derivation of horizontal loads. Above the system axis g 'has the mast 1 a boom 10 in the form of a branch 102 , at their end points, the nodes C and the suspensions of the high voltage lines 340 are arranged by means of insulators. The mast has a height of about 40 m, with the nodes C 42 m apart, so that the power lines outside the lanes can be performed. The mast 1 for power lines 34 has a fork with a double branching 102 consists of hollow steel profiles, which taper towards the intersections C and in the area of the fork via a casting with the mast 1 rigidly connected. This support system for power lines 340 can be established in the area of the middle strip of a motorway, so that the view of the landscape remains completely unobstructed for motorists.

8 zeigt die Führung von Überlandleitungen 34 als Hochspannungsleitungen 340 über einem Abschnitt einer sechsspurigen Autobahn an zwei mehrere hundert Meter voneinander entfernten Masten 1. Die Stabilisierung der Maste 1 erfolgt wie in 7 beschrieben. 8th shows the leadership of power lines 34 as high voltage power lines 340 over a section of a six-lane highway to two masts several hundred meters apart 1 , The stabilization of the masts 1 takes place as in 7 described.

9 zeigt eine PV-Anlage 30 mit einer Kollektorfläche 300, die von einem Mast 1 in einem vertikalen Abstand zu einem Baugrund 21 gehalten wird und über ein Azimutlager 11 mit dem Kopfpunkt des Masts 1 verbunden ist. Durch Drehung um die Rotationsachsen x und z kann die Kollektorfläche 300 über einen nicht näher dargestellten, automatisch gesteuerten Antrieb zum jeweiligen Sonnenstand ausgerichtet werden. Die PV-Anlage 30 ist mit einem Regensensor ausgestattet, der die Kollektorfläche 300 bei Regen in eine horizontale Stellung schwenkt, sodass das Regenwasser über nicht näher dargestellte Rinnen zwischen den einzelnen PV-Modulen der Kollektorflächen 300 gesammelt und im Bereich des Azimutlagers 11 in den von einem Rohr gebildeten Mast 1 eingeleitet wird. Der Mast selbst ist über eine kegelstumpfförmige Zisterne 212 in einem Baugrund 21 gegründet. Die als Kegelschale ausgebildete Zisterne 212 besitzt an ihrem oberen Rand einen Versteifungsring, an dem die unteren Ankerpunkte A, B der Spannglieder 2 angeschlossen sind. Die oberen Systemachsen g' als Verbindungen der einander gegenüberliegenden Ankerpunkte A, B weisen jeweils einen Schnittpunkt mit der Längsmittelachse m eines Masts 1 auf. Parallel zu den Strecken A, B verlaufen die unteren Systemachsen g jeweils durch den Fußpunkt D eines Masts 1, der in den beiden Systemebenen 15 jeweils durch einen vertikalen Hebelarm f stabilisiert wird. Würde zum Beispiel ein Spannglied 2 ausfallen, wäre das Tragsystem immer noch stabil, da die Stabilisierung in einer Systemebene 15 sowohl längs, als auch quer zum Lastangriff wirksam ist. Die dem Lauf der Sonne folgende Nachführung einer Kollektorfläche 300 bedingt einen horizontalen Abstand einzelner PV-Anlagen 30 untereinander, sodass ein geeignetes Gelände mit einer Vielzahl jeweils voneinander beabstandeter PV-Anlagen 30 ausgerüstet werden kann. Da zwischen den Kollektorflächen 300 und dem Baugrund 21 ein vertikaler Abstand von zum Beispiel 5 m vorgesehen ist, wird die landwirtschaftliche Nutzung einer entsprechend überbauten Fläche nicht behindert. Durch eine regelmäßige Bewässerung aus einer Vielzahl von Zisternen 212 kann der landwirtschaftliche Ertrag dieser Fläche gesteigert werden. 9 shows a PV system 30 with a collector surface 300 that of a mast 1 is maintained at a vertical distance to a ground 21 and an azimuth bearing 11 with the head of the mast 1 connected is. By rotation about the axes of rotation x and z, the collector surface 300 be aligned with the respective position of the sun via an automatically controlled drive (not shown). The PV system 30 is equipped with a rain sensor which measures the collector area 300 when it rains in a horizontal position pivots, so that the rainwater via not shown gutters between the individual PV modules of the collector surfaces 300 collected and in the area of the azimuth camp 11 in the mast formed by a pipe 1 is initiated. The mast itself is over a frustoconical cistern 212 Founded in a ground 21 . The cistern designed as a cone shell 212 has at its upper edge a stiffening ring, on which the lower anchor points A, B of the tendons 2 are connected. The upper system axes g 'as connections of the opposing anchor points A, B each have an intersection with the longitudinal center axis m of a mast 1 on. Parallel to the distances A, B, the lower system axes g each pass through the foot point D of a mast 1 , which is stabilized in the two system levels 15 each by a vertical lever arm f. Would, for example, a tendon 2 failing, the support system would still be stable, since the stabilization in a system level 15 is effective both longitudinally, and transversely to the load attack. Following the course of the sun following a collector surface 300 requires a horizontal distance of individual PV systems 30 among themselves, so that a suitable terrain with a variety of each spaced-apart PV systems 30 can be equipped. As between the collector surfaces 300 and the ground 21 is provided a vertical distance of, for example, 5 m, the agricultural use of a corresponding overbuilt area is not hindered. By regular watering from a variety of cisterns 212 the agricultural yield of this area can be increased.

10 zeigt den Ausschnitt eines Mastenfelds 13, bei dem vier innere Maste 1 von acht äußeren Ankerstützen 20 in Form eingespannter Stützen 200 durch Spannglieder 2 in Längs- und Querrichtung stabilisiert werden. Sowohl die Maste 1, als auch die Ankerstützen 20 tragen jeweils eine Kollektorfläche 300 einer PV-Anlage 30. 10 shows the section of a mast field 13 in which four inner masts 1 of eight outer anchor posts 20 in the form of clamped supports 200 by tendons 2 be stabilized in the longitudinal and transverse directions. Both the masts 1 , as well as the anchor supports 20 each carry a collector surface 300 a PV system 30 ,

11 zeigt einen schematischen Längs- oder Querschnitt durch das in 10 in der Übersicht gezeigte Mastenfeld 13. Während die beiden inneren Maste 1 jeweils über ein Fußgelenk D an ein Schraubfundament 210 angeschlossen sind, besitzen die äußeren Ankerstützen 20 ein nicht näher bezeichnetes Stahlbetonfundament. Die peripheren Ankerstützen 20 bilden die Ankerpunkte A, B der Spannglieder 2, an die die inneren Stützen über Knotenpunkte C angeschlossen sind. Die Spannglieder 2 verlaufen als Seile parallel zum Baugrund 21. Zwischen den Ankerpunkten A, B können zwei oder eine Vielzahl von Masten 1 mit Fußgelenken D angeordnet werden, die durch längs und quer verlaufende Spannglieder 2 stabilisiert werden. Die Länge des vertikalen Hebelarms f entspricht bei diesem Beispiel der Höhe eines Masts 1 unterhalb des Schwenkbereichs einer Kollektorfläche 300 und kann bei einer landwirtschaftlich genutzten Fläche zum Beispiel 5 m betragen. Die zwei zueinander parallelen Systemachsen g, g' definieren jeweils in Längs- und Querrichtung eine Systemebene 15. 11 shows a schematic longitudinal or cross section through the in 10 masts field shown in the overview 13 , While the two inner masts 1 each via an ankle D to a screw foundation 210 are connected, have the outer anchor posts 20 an unspecified reinforced concrete foundation. The peripheral anchor supports 20 form the anchor points A, B of the tendons 2 to which the inner supports are connected via nodes C. The tendons 2 run as ropes parallel to the ground 21st Between the anchor points A, B may be two or a plurality of masts 1 be arranged with ankles D, by longitudinal and transverse tendons 2 be stabilized. The length of the vertical lever arm f in this example corresponds to the height of a mast 1 below the pivoting range of a collector surface 300 and may, for example, be 5 m for an agricultural area. The two parallel system axes g, g 'define a system plane 15 in the longitudinal and transverse directions, respectively.

12 zeigt das in den 10 und 11 beschriebene Mastenfeld 13 in einer schematischen Aufsicht. Jeweils in Längs- und Querrichtung des Mastenfelds verlaufen gerade Spannglieder 2 und definieren über ihre Ankerpunkte A, B jeweils eine Strecke, in der, wie in 11 gezeigt, die Systemachse g' verläuft. Über Knotenpunkte C sind die vier zentral angeordneten Maste 1 mit den Spanngliedern 2 verbunden. Die Ableitung horizontaler Lasten aus den Kollektorflächen 300 einer PV-Anlage 30 erfolgt über Spannglieder 2 in Form von Seilen 22. Zusätzliche aussteifende Verbände sind nicht erforderlich. 12 shows that in the 10 and 11 described masts field 13 in a schematic plan. In each case in the longitudinal and transverse direction of the mast field straight tendons run 2 and define via their anchor points A, B each a distance in which, as in 11 shown, the system axis g 'runs. Over nodes C are the four centrally arranged masts 1 with the tendons 2 connected. The Derivation of horizontal loads from the collector surfaces 300 a PV system 30 via tendons 2 in the form of ropes 22 , Additional stiffening bandages are not required.

13 zeigt ein Mastenfeld 13 als PV-Anlage 30. Vier zentrale Maste 1 sind durch längs- und querverlaufende Spannglieder 2 mit äußeren Ankerstützen 20 verbunden. Die äußeren Ankerstützen 20 sind bei diesem Beispiel als abgespannte Ankerstützen 201 ausgebildet. Zusätzliche aussteifende Verbände 25 in der Ebene der Spannglieder 2 dienen der Verteilung horizontaler Lasten auf die abgespannten Ankerstützen 201. 13 shows a mast field 13 as a PV system 30 , Four central masts 1 are by longitudinal and transverse tendons 2 with outer anchor supports 20 connected. The outer anchor supports 20 are in this example as guyed anchor posts 201 educated. Additional stiffening bandages 25 in the plane of the tendons 2 serve to distribute horizontal loads on the guyed anchor posts 201 ,

14 zeigt das in 13 beschriebene Mastenfeld 13 im schematischen Längs- oder Querschnitt. Die Kollektorflächen 300 sind mit einer nicht näher dargestellten Sammeleinrichtung aus Rinnen zwischen den einzelnen PV-Modulen ausgerüstet und werden bei Regen in eine horizontale Stellung geschwenkt, sodass das Regenwasser in die Maste 1 und in die abgespannten Ankerstützen 201 eingeleitet wird und von einer Vielzahl in den Baugrund 21 eingelassener Zisternen 212 gesammelt werden kann. Die Fußgelenke D der Maste 1 und der abgespannten Ankerstützen 201 liegen innerhalb der Zisternen 212 unterhalb des Baugrunds 21, sodass zwischen der unteren Systemachse g und der oberen Systemachse g' ein vertikaler Hebelarm f gebildet wird. Die obere Systemachse g' verläuft in Längs- und Querrichtung als Strecke jeweils zwischen den Ankerpunkten A, B und ist über Knotenpunkte C mit den Masten 1 verbunden. 14 shows that in 13 described masts field 13 in schematic longitudinal or cross section. The collector surfaces 300 are equipped with a collector of troughs, not shown, between the individual PV modules and are pivoted in rain in a horizontal position, so that the rainwater in the masts 1 and in the guyed anchor posts 201 is initiated and from a variety in the ground 21 sunken cisterns 212 can be collected. The ankles D of the masts 1 and the guyed anchor stays 201 lie inside the cisterns 212 below the ground 21 , so that between the lower system axis g and the upper system axis g 'a vertical lever arm f is formed. The upper system axis g 'runs in the longitudinal and transverse directions as a distance between each of the anchor points A, B and is via nodes C with the masts 1 connected.

15 zeigt das in den 13 und 14 beschriebene Mastenfeld 13 für eine PV-Anlage 30 mit Regenwassersammeleinrichtung in der schematischen Aufsicht. Als Gründungselemente für die vier zentralen Maste 1 und die zwölf peripheren abgespannten Ankerstützen 201 sind jeweils Zisternen 212 vorgesehen, in denen das auf die Kollektorflächen 300 niedergehende Regenwasser gesammelt wird. Das auf diese Weise gespeicherte Regenwasser dient der Bewässerung landwirtschaftlich genutzter Flächen, speziell für sonnenreiche und dürre Landstriche. 15 shows that in the 13 and 14 described masts field 13 for a PV system 30 with rainwater collection device in the schematic plan view. As foundation elements for the four central masts 1 and the twelve peripheral guyed anchor posts 201 each are cisterns 212 provided in which the on the collector surfaces 300 falling rainwater is collected. The rainwater stored in this way is used for irrigation of agricultural land, especially for sunny and arid areas.

16 zeigt die Aufsicht auf ein Dach 32, bei dem vier Sattelflächen 320 mit geraden Rändern, die von den Spanngliedern 2 gebildet werden, nahtlos aneinander gefügt sind. In der Aufsicht ist die besondere Regelmäßigkeit der Sattelflächen 320 als Hyparflächen erkennbar. Die Unterkonstruktion 322 für PV-Module 321 besteht aus zu den Rändern parallelen Seilen oder Spannbändern, die PV-Module 321 tragen. Die Maste 1 bilden jeweils mit den Knotenpunkten C die Hochpunkte eines regelmäßigen quadratischen Rasters, in dem die Ankerpunkte A, B die Tiefpunkte darstellen. An diesen Tiefpunkten des Dachs sind, wie in 23 im Detail dargestellt, Regeneinläufe vorgesehen, die das Regenwasser in eine Zisterne 212 einleiten. Dabei bildet die Zisterne 212 den Gründungskörper für eingespannte Stützen 200, die sämtliche, auf ein Tragsystem einwirkenden horizontalen Lasten in einen tragfähigen Baugrund 21 einleiten. Für die Dachhaut ist eine transparente Folie aus PMMA vorgesehen. 16 shows the top view of a roof 32 in which four saddle surfaces 320 with straight edges coming from the tendons 2 be formed, are joined together seamlessly. In the supervision is the special regularity of the saddle surfaces 320 recognizable as Hyparflächen. The substructure 322 for PV modules 321 consists of ropes or straps parallel to the edges, the PV modules 321 wear. The masts 1 each form with the nodes C the high points of a regular square grid in which the anchor points A, B represent the low points. At these low points of the roof are, as in 23 Illustrated in detail, rain gutters provided the rainwater in a cistern 212 initiate. At the same time the cistern forms 212 the foundation body for clamped supports 200 , which introduce all, acting on a support system horizontal loads in a sustainable ground 21 . For the roof skin, a transparent film made of PMMA is provided.

17 zeigt den in 16 in der Aufsicht dargestellten Ausschnitt eines in zwei Richtungen erweiterbaren Dachs 32 in der perspektivischen Aufsicht und Seitenansicht. Die Stabilisierung der mit einem Fußgelenk D pendelnd gelagerten Maste 1 erfolgt in Längs- und Querrichtung jeweils über Systemebenen 15, die von den Systemachsen g, g' gebildet werden, wobei als Kippsicherung ein vertikaler Hebelarm f wirksam ist. Dies ist insofern von Bedeutung, als bei Versagen eines Zugglieds 2 die Standsicherheit des Dachs 32 weiterhin gegeben ist. Die Dachkonstruktion benötigt keine vertikal oder horizontal aussteifende Verbände. Die horizontalen Lasten werden ausschließlich von den relativ kurzen eingespannten Stützen 200 in den Baugrund 21 abgetragen. 17 shows the in 16 Section of a roof which can be extended in two directions, shown in the plan view 32 in the perspective view and side view. The stabilization of the pendulum with an ankle D mounted masts 1 takes place in the longitudinal and transverse directions in each case via system levels 15 , which are formed by the system axes g, g ', wherein a vertical lever arm f is effective as a tilt lock. This is important in that in case of failure of a tension member 2 the stability of the roof 32 continues to exist. The roof construction requires no vertical or horizontal stiffening bandages. The horizontal loads are exclusively from the relatively short clamped supports 200 removed in the ground 21 .

18 zeigt die Aufsicht auf ein in zwei Richtungen erweiterbares Dach 32, dessen Tragwirkung dem in den 16 und 17 beschriebenem Beispiel entspricht. Das Dach 32 weist Sattelflächen 320 auf, die als Membrandach 323 ausgebildet sind und aus einer transparenten Folie auf einer Unterkonstruktion 322 bestehen, sodass ein vollkommen lichtdurchlässiges Dach 32 zum Beispiel für ein Gewächshaus gebildet wird. 18 shows the view on a two-way expandable roof 32 whose bearing effect is in the 16 and 17 corresponds to the example described. The roof 32 has saddle surfaces 320 on that as a membrane roof 323 are formed and made of a transparent film on a substructure 322 so that a completely translucent roof 32 for example, for a greenhouse.

19 zeigt das in 18 in der Aufsicht gezeigte Dach 32 in einer perspektivischen Auf-/Seitenansicht. Sowohl die Maste 1, als auch die Ankerstützen 20 tragen zum Sonnenstand ausrichtbare Kollektorflächen 300. Die Kollektorflächen 300 sind als ebene Flächen ausgebildet und entsprechen in ihrem Aufbau dem in 9 näher dargestellten Beispiel. Die Aussteifung des Tragsystems mittels der längs und quer angeordnenten Systemebenen 15, die jeweils von den Systemachsen g, g' gebildet werden, wobei für die Stabilisierung der Maste 1 in Längs- und Querrichtung ein Hebelarm f wirksam ist, erübrigt alle weiteren aussteifenden Maßnahmen sowohl im Bereich der Sattelflächen 320 des Daches 32, als auch der Maste 1 und der Ankerstützen 20. Deshalb weist der unter dem Dach gebildete Nutzraum 16 ausschließlich vertikale Tragglieder auf und ist in Längs- und Querrichtung maximal durchlässig. Zur Ableitung vertikaler Lasten aus den Sattelflächen 320 weisen die Spannglieder 2 jeweils eine Unterspannung 26 mit Füllstäben 260 auf. 19 shows that in 18 roof shown in the top view 32 in a perspective view / side view. Both the masts 1 , as well as the anchor supports 20 contribute to the position of the sun alignable collector surfaces 300 , The collector surfaces 300 are formed as flat surfaces and correspond in structure to the in 9 closer example. The stiffening of the support system by means of the longitudinally and transversely angeordnenten system levels 15 , which are each formed by the system axes g, g ', wherein for the stabilization of the masts 1 A lever arm f is effective in the longitudinal and transverse direction, eliminating all other stiffening measures both in the area of the saddle surfaces 320 of the roof 32 , as well as the masts 1 and the anchor supports 20 , Therefore, the useful space 16 formed under the roof has exclusively vertical support members and is maximally permeable in the longitudinal and transverse directions. For deriving vertical loads from the saddle surfaces 320 have the tendons 2 one undervoltage each 26 with fill bars 260 on.

20 zeigt das Fußgelenk D eines Masts 1 mit dem Anschluss an ein Schraubfundament 210, das als hohler Zylinder mit aufgeprägtem Gewinde in einen Baugrund 21 eingedreht wird. Das Gewinde des Schraubfundaments 210 ist sowohl auf der Außenseite, als auch auf der Innenseite wirksam, sodass eine optimale Verzahnung mit dem Baugrund 21 ermöglicht wird. Das Eindrehen des etwa zwei Meter langen Schraubfundaments 210 mit einem Durchmesser von 40–60 cm erfolgt maschinell über nicht näher dargestellte Schlüsselflächen am Kopfpunkt des Schraubfundaments 210. 20 shows the ankle D of a mast 1 with the connection to a screw foundation 210 , which is screwed as a hollow cylinder with embossed thread in a ground 21 . The thread of the screw foundation 210 is effective both on the outside, as well as on the inside, so that an optimal toothing with the ground 21 is made possible. The screwing in of the approximately two meters long screw foundation 210 with a diameter of 40-60 cm is done by machine via non-illustrated key surfaces at the head of the Schraubfundaments 210 ,

21 zeigt ein Köcherfundament 211 als Schraubfundament 210 für einen Mast 1 mit einem Fußgelenk D. Das Fußgelenk D ist etwa 1,50 m unterhalb des Baugrunds 21 angeordnet und bildet über die Systemachse g den unteren Teil eines erfindungsgemäßen Tragsystems, wie zum Beispiel in den 4 und 6 gezeigt. Das Köcherfundament 211 besteht aus einem Stahlrohr, dessen Größe vom Durchmesser des Masts 1 abhängt und mittels einer nicht näher bezeichneten abdichtenden, elastischen Manschette auf Höhe des Baugrunds 21 mit dem Mast 1 verbunden ist. Am Fußpunkt des Köcherfundaments 211 leiten Knotenbleche die Vertikallast in das Schraubfundament 210 über. 21 shows a quiver foundation 211 as a screw foundation 210 for a mast 1 with an ankle D. The ankle D is located about 1.50 m below the ground 21 and forms over the system axis g the lower part of a support system according to the invention, such as in the 4 and 6 shown. The quiver foundation 211 consists of a steel tube whose size is equal to the diameter of the mast 1 depends and by means of unspecified sealing, elastic sleeve at the level of the ground 21 with the mast 1 connected is. At the base of the quiver foundation 211 Node plates lead the vertical load in the screw foundation 210 above.

22 zeigt eine Ankerstütze 20 als Detail der Ankerpunkte A, B mit Bezug auf die 16. Die Ankerstütze 20 weist einen oberirdischen, mehrere Meter über einem Baugrund 21 hinausragenden Längsabschnitt als eingespannte Stütze 200 und einen unterirdischen Längsabschnitt als Schraubfundament 210 auf. Die einstückig ausgebildete Ankerstütze 20 kann maschinell in einen geeigneten Baugrund 21 eingedreht werden. Dabei wird das erforderliche Drehmoment über eine polygonale Kopfplatte auf den Schaft des Schraubfundaments 210 übertragen. Das nach unten offene Schraubfundament 210 verzahnt sich optimal mit dem Baugrund 21 mittels der Gewindegänge, die auf der inneren und äußeren Mantelfläche des Schraubenschafts wirksam sind. Bei der Herstellung eines derartigen Gewindes können zwei Halbschalen gepresst und anschließend verschweißt werden. Ein derartiges Gewinde kann aber auch unter hohem Druck durch hydroplastische Umformung aus einem Stahlzylinder herausgedrückt werden. 22 shows an anchor support 20 as a detail of the anchor points A, B with respect to 1 - 6 , The anchor support 20 shows an above-ground, several meters above a ground 21 protruding longitudinal section as a clamped support 200 and an underground longitudinal section as a screw foundation 210 on. The integrally formed anchor support 20 can be machined in a suitable ground 21 . In this case, the required torque via a polygonal head plate on the shaft of Schraubfundaments 210 transfer. The downwardly open screw foundation 210 optimally meshes with the ground 21 by means of the threads, which are effective on the inner and outer circumferential surface of the screw shaft. In the production of such a thread, two half-shells can be pressed and then welded. But such a thread can also be pushed out of a steel cylinder under high pressure by hydro-plastic forming.

23 zeigt eine Ankerstütze 20 als eingespannte Stütze 200 mit einem in einen Baugrund 21 eingelassenen Gründungskörper aus Stahlbeton, der von einer Zisterne 212 gebildet wird. Die Ankerstütze 20 mit den Ankerpunkten A, B an ihrem Kopfpunkt wird in den 16 und 17 im Systemzusammenhang eines vernetzten Mastenfelds dargestellt. Innerhalb einer Dachkonstruktion mit Sattelflächen 320 bilden die eingespannten Stützen 200 mit den Ankerpunkten A, B die Tiefpunkte eines regelmäßigen, quadratischen Rasters und stabilisieren über Spannglieder 2 die höheren Maste. Als Tiefpunkte in einem Dach aus regelmäßigen Sattelflächen 320 eignet sich die eingespannte Stütze 200 auch als Regenrohr zur Ableitung der auf ein Dach 32 treffenden Niederschläge. Die eingespannte Stütze 200 weist ein Rundhohlprofil auf, das das Regenwasser über ein Sieb am Kopfpunkt in die Zisterne 212 einleitet. Mit einem Membrandach 323 aus einer transparenten Folie kann mit minimalem Aufwand ein Gewächshaus errichtet werden. In Gegenden mit unregelmäßigen Niederschlägen stellt das in der Zisterne gesammelte Wasser eine über das Jahr verfügbare Wasserquelle zur Bewässerung der Pflanzen innerhalb des Gewächshauses dar. 23 shows an anchor support 20 as a clamped support 200 with a built in a ground 21 foundation body made of reinforced concrete, of a cistern 212 is formed. The anchor support 20 with the anchor points A, B at its head point is in the 16 and 17 in the system context of a networked mast field. Within a roof construction with saddle surfaces 320 form the clamped supports 200 with the anchor points A, B the low points of a regular, square grid and stabilize over tendons 2 the higher masts. As low points in a roof of regular saddle surfaces 320 the clamped support is suitable 200 Also as a rain pipe for the derivation of a roof 32 meeting precipitation. The clamped support 200 has a round hollow profile, the rainwater through a sieve at the head point in the cistern 212 initiates. With a membrane roof 323 From a transparent film, a greenhouse can be built with minimal effort. In areas with irregular rainfall, the water collected in the cistern provides a year-round source of water for irrigating the plants within the greenhouse.

24 zeigt einen Längsabschnitt eines Masts 1 als Detail aus einem Mastenfeld 13, wie in den 1015 im Systemzusammenhang gezeigt. Das Detail zeigt die Möglichkeit einer paarweisen Anordnung der Spannglieder 2 in Form von Seilen 22, die am Kreuzungspunkt über eine ringförmige Seilklemme 250 mit einem Mast 1 verbunden sind. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass die Spannglieder 2 ohne Unterbrechung bis zu den Ankerpunkten A, B, wie in den 1015 gezeigt, durchlaufen können. 24 shows a longitudinal section of a mast 1 as a detail from a mast field 13 as in the 10 - 15 shown in system context. The detail shows the possibility of a paired arrangement of the tendons 2 in the form of ropes 22 at the crossroads via an annular rope clamp 250 with a mast 1 are connected. The advantage of this arrangement is that the tendons 2 without interruption up to the anchor points A, B, as in the 10 - 15 shown, can go through.

25 zeigt den Kreuzungspunkt eines aussteifenden Verbands 25 als Detail zu den 1315. Auch hier ermöglicht eine ringförmige Seilklemme 250 die Ausbildung durchlaufender Spannglieder 2. 25 shows the crossing point of a stiffening bandage 25 as a detail to the 13 - 15 , Again, allows an annular cable clamp 250 the training of continuous tendons 2 ,

26 zeigt eine Windturbine 31 mit horizontaler Rotationsachse x und einem Rotordurchmesser von mehr als 100 m. Über ein Azimutlager 11 ist die Windturbine 31 um die Achse z drehbar mit dem Kopfpunkt des Masts 1 verbunden. Der Mast 1 selbst besteht aus einem schlanken etwa 210 m langen Pendelstab mit Fußgelenk D. Bei einer angenommenen Nabenhöhe von 180 m befindet sich das Fußgelenk D etwa 30 m unterhalb des Baugrunds 21 in einem Köcherfundament 211. Etwa auf mittlerer Höhe besitzt der Mast einen Ausleger 10 in Form eines Speichenrads 103, dessen vorgespannte Speichen mastseitig ober- und unterhalb des Druckrings 103 mit dem Mast 1 verbunden sind. Am Druckring 103 greifen insgesamt acht äußere Spannglieder 2 an, die jeweils an zwei einander gegenüberliegenden Ankerpunkten A, B zusammengeführt werden. Als Strecken verbinden die oberen Systemachsen g' die Ankerpunkte A, B und weisen dabei einen Schnittpunkt mit der Längsmittelachse m des Masts 1 auf. Parallel zu den Systemachsen g' verlaufen untere Systemachsen g durch das Fußgelenk D des Masts 1. Auf diese Weise werden zwei sich kreuzende Systemebenen 15 gebildet, in denen jeweils zwischen den Systemachsen g, g' ein vertikaler Hebelarm f wirksam ist. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass unter Windbeanspruchung horizontale Lasten von beiden Tragebenen 15 aufgenommen werden. Der Hebelarm f bewirkt dabei, dass auch Spannglieder 2, die quer zur jeweiligen Windrichtung angeordnet sind, beansprucht werden und die Zugkräfte an die Ankerpunkte A, B ableiten. Ohne den Hebelarm f wären jeweils nur die luvseitigen Spannglieder 2 beansprucht; mit dem Hebelarm f wird ermöglicht, dass auch Spannglieder 2, die quer zur Windrichtung angeordnet sind, sich an der Lastabtragung beteiligen. 26 shows a wind turbine 31 with horizontal axis of rotation x and a rotor diameter of more than 100 m. About an azimuth warehouse 11 is the wind turbine 31 rotatable about the axis z with the head point of the mast 1 connected. The mast 1 itself consists of a slim about 210 m long pendulum rod with ankle D. With an assumed hub height of 180 m, the ankle D is about 30 m below the ground 21 in a quiver foundation 211 , At about mid-height, the mast has a boom 10 in the form of a spoked wheel 103 , whose prestressed spokes on the mast side above and below the pressure ring 103 with the mast 1 are connected. At the pressure ring 103 grab a total of eight outer tendons 2 on, which are brought together in each case at two opposite anchor points A, B. As distances, the upper system axes g 'connect the anchor points A, B and thereby have an intersection with the longitudinal center axis m of the mast 1 on. Parallel to the system axes g 'run lower system axes g through the ankle D of the mast 1 , In this way, two intersecting system levels 15 are formed, in each of which between the system axes g, g ', a vertical lever arm f is effective. The advantage of this Arrangement is that horizontal loads are absorbed by two support levels 15 under wind stress. The lever arm f causes it, that also tendons 2 , which are arranged transversely to the respective wind direction, are claimed and derive the tensile forces to the anchor points A, B. Without the lever arm f only the windward tendons would be 2 claimed; with the lever arm f is made possible that also tendons 2 , which are arranged transversely to the wind direction, participate in the load transfer.

27 zeigt einen 300 m hohen Wasserturm 35 mit einem oberen Behälter 350 und einem unteren Behälter 351, die ein Energiesystem 3 in Form eines Pumpspeicherwerks bilden. Überschüssig vorhandene Energie aus Wind- oder Solarkraftanlagen wird genutzt, um Wasser aus dem unteren Behälter 350 in den oberen Behälter 351 zu pumpen. Bedarfsweise wird das Wasser zur Stromerzeugung über eine nicht näher dargestellte Turbine in den unteren Behälter 351 zurück geleitet. Der Mast 1 besteht aus einem Hohlprofil aus Stahlbeton und weist ein etwa 30 m unterhalb des Baugrunds 21 liegendes Fußgelenk D, das innerhalb eines Köcherfundaments 211 angeordnet ist, auf. Verteilt über die Höhe des Masts 1 sind insgesamt vier Ausleger 10 in Form von Querauslegern vorgesehen, an deren Endpunkten C jeweils Spannglieder 2 angreifen und paarweise an den Ankerpunkten A, B auf Höhe des Baugrunds 21 zusammengeführt werden. Die obere Systemachse g' verbindet eine Vielzahl von Ankerpunkten A, B in Form intervallgeschachtelter Strecken AB. Die untere Systemachse g verläuft parallel zur Systemachse g' durch das Fußgelenk D. Beide Systemachsen g, g' weisen einen Schnittpunkt mit der Längsmittelachse m des Masts 1 auf, sodass für die Ableitung horizontaler Lasten eine Systemebene 15 definiert ist, in der für die Stabilisierung des Masts 1 ein vertikaler Hebelarm f wirksam ist. Die Stabilisierung des Masts 1 erfolgt auf einer geraden Linie, sodass ein entsprechendes Bauwerk auf einem schmalen Geländestreifen gegründet werden kann. In der Ansicht verlaufen die Spannglieder 2 als Seile parallel zueinander. Die Knotenpunkte C der Ausleger 10 sind durch Spannglieder 2 in einer Ebene quer zur Systemebene 15 an dem Mast 1 rückverankert. Bezugszeichenübersicht Mast 1 Spannglieder 2 Energiesystem 3 Längsmittelachse m Ankerpunkte A, B PV-Anlage 30 Fußgelenk D Ankerstütze 20 Kollektorfläche 300 Knotenpunkte C Eingespannte Stütze 200 Windturbine 31 Ausleger 10 Abgespannte Pendelstütze 201 Horizontale Rotationsachse x Kragarm 101 Baugrund 21 Vertikale Rotationsachse z Verzweigung 102 Schraubfundament 210 Dach 32 Speichenrad 103 Köcherfundament 211 Sattelfläche 320 Azimutlager 11 Zisterne 212 PV-Modul 321 Mastenreihe 12 Rammpfahl 213 Unterkonstruktion 322 Mastenfeld 13 Seil 22 Membrandach 323 Systemebene 15 Zugstab 23 Oberleitung 33 Nutzraum 16 Endverbindung 24 Tragseil 330 Untere Systemachse g Aussteifender Verband 25 Fahrdraht 331 Obere Systemachse g' Seilklemme 250 Speiseleitung 332 Hebelarm f Unterspannung 26 Überlandleitung 34 Füllstab 260 Hochspannungsleitung 340 Wasserturm 35 Oberer Behälter 350 Unterer Behälter 351 27 shows a 300 m high water tower 35 with an upper container 350 and a lower container 351 that is an energy system 3 form in the form of a pumped storage plant. Excess energy from wind or solar power plants is used to extract water from the lower tank 350 in the upper container 351 to pump. If necessary, the water for power generation via a turbine not shown in the lower tank 351 headed back. The mast 1 consists of a hollow section of reinforced concrete and has an approximately 30 m below the ground 21 lying ankle D, within a quiver foundation 211 is arranged on. Spread over the height of the mast 1 are a total of four outriggers 10 provided in the form of cross arms, at their end points C respectively tendons 2 attack and in pairs at the anchor points A, B are brought together at the level of the ground 21 . The upper system axis g 'connects a plurality of anchor points A, B in the form of interval-nested sections AB. The lower system axis g runs parallel to the system axis g 'through the ankle D. Both system axes g, g' have an intersection with the longitudinal center axis m of the mast 1 on, so that for the derivation of horizontal loads a system level 15 is defined, in which for the stabilization of the mast 1 a vertical lever arm f is effective. The stabilization of the mast 1 is done on a straight line, so that a corresponding structure can be established on a narrow strip of land. In the view, the tendons run 2 as ropes parallel to each other. The nodes C of the boom 10 are by tendons 2 in a plane transverse to the system level 15 on the mast 1 tied back. Reference numeral Overview mast 1 tendons 2 energy system 3 Longitudinal central axis m anchor points A, B PV system 30 ankle D anchor support 20 collector 300 hubs C Clamped support 200 wind turbine 31 boom 10 Retracted pendulum support 201 Horizontal rotation axis x cantilever 101 Building 21 Vertical rotation axis z branch 102 screw foundation 210 top, roof 32 spoked 103 bucket foundation 211 saddle surface 320 yaw bearings 11 cistern 212 PV module 321 mast row 12 Driven pile 213 substructure 322 mast field 13 rope 22 membrane roof 323 system level 15 tension rod 23 catenary 33 utility space 16 end connection 24 supporting cable 330 Lower system axis G Stiffening bandage 25 contact wire 331 Upper system axis G' Seilklemme 250 feeder 332 lever arm f undervoltage 26 Landline 34 fulling 260 High-voltage line 340 water tower 35 Upper tank 350 Lower tank 351

Claims (10)

Tragsystem für die Stabilisierung von mindestens einem Mast (1), bestehend aus dem Mast (1) mit einer Längsmittelachse (m), der mit einem Fußgelenk (D) über ein Punktfundament mit einem tragfähigen Baugrund (21) verbunden ist, und aus geraden, dehnsteifen Spanngliedern (2), die über Knotenpunkte (C) mit dem oberen Teil des Masts (1) und mit horizontal von dem Mast (1) beabstandeten Ankerpunkten (A, B) in dem Baugrund (21) verankert sind, welches Tragsystem dazu ausgebildet ist, ein Energiesystem (3) in einem vertikalen Abstand zu dem Baugrund (21) zu halten und vertikale und horizontale Lasten aus dem Energiesystem (3) in den Baugrund (21) abzuleiten, wobei das Tragsystem mindestens eine Systemebene (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemebene (15) durch zwei zueinander parallele Systemachsen (g, g') definiert ist, die jeweils einen Schnittpunkt mit der Längsmittelachse (m) des Masts (1) haben und dabei die untere Systemachse (g) durch das Fußgelenk (D) des Masts (1) verläuft und die mit einem vertikalen Abstand zu der unteren Systemachse (g) angeordnete obere Systemachse (g') als Strecke zwischen zwei einander gegenüber liegenden Ankerpunkten (A, B) verläuft, sodass für die Ableitung horizontaler Lasten durch die Spannglieder (2) zwischen den und quer zu den Systemachsen (g, g') ein vertikaler Hebelarm (f) gebildet wird.Support system for the stabilization of at least one mast ( 1 ), consisting of the mast ( 1 ) with a longitudinal central axis (m) which is connected to an ankle joint (D) via a point foundation with a load-bearing ground ( 21 ), and of straight, extensively stiff tendons ( 2 ), which are connected via nodes (C) to the upper part of the mast ( 1 ) and with horizontally from the mast ( 1 ) spaced anchor points (A, B) are anchored in the ground ( 21 ), which support system is adapted to an energy system ( 3 ) at a vertical distance to the ground ( 21 ) and vertical and horizontal loads from the energy system ( 3 Derive) (in the building 21), wherein the support system, at least one system plane (15), characterized in that the system plane (15) by two parallel system axes (g, g ') is defined, each having a point of intersection with the longitudinal center axis (m) of the mast ( 1 ) and the lower system axis (g) through the ankle (D) of the mast ( 1 ) and the upper system axis (g ') arranged at a vertical distance to the lower system axis (g) extends as a distance between two mutually opposite anchor points (A, B), so that for the discharge of horizontal loads by the tendons (g) 2 ) between the and transverse to the system axes (g, g ') a vertical lever arm (f) is formed. Tragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragsystem zwei oder mehrere Systemebenen (15) aufweist, deren Systemachsen (g, g') sich am Schnittpunkt mit der Längsmittelachse (m) eines Masts (1) in einem spitzen Winkel kreuzen.Supporting system according to claim 1, characterized in that the support system has two or more system levels ( 15 ), the system axes (g, g ') at the intersection with the longitudinal center axis (m) of a mast ( 1 ) at an acute angle. Tragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Masten (1) in einer linearen Anordnung zu einer Mastenreihe (12) verkettbar sind und in einer räumlichen Rasteranordnung zu einem Mastenfeld (13) vernetzbar sind und sich im Falle des Mastenfelds (13) zwei Systemebenen (15) längs und quer durchdringen, wobei sich die Systemachsen (g, g') an ihren Schnittpunkten mit der Längsmittelachse (m) der Maste (1) kreuzen.Supporting system according to claim 1, characterized in that a plurality of masts ( 1 ) in a linear arrangement to a row of poles ( 12 ) and in a spatial grid arrangement to a mast field ( 13 ) are networkable and in the case of the mast field ( 13 ) penetrate two system levels ( 15 ) longitudinally and transversely, wherein the system axes (g, g ') at their points of intersection with the longitudinal central axis (m) of the masts (m) ( 1 ). Tragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mast (1) in einem Längsabschnitt oberhalb der Systemachse (g') mindestens einen beidseitig der Systemebene (15) angeordneten Ausleger (10) aufweist, an den die Knotenpunkte (C) angreifen, welcher Ausleger (10) entweder als seilverspannter Querausleger oder als biegesteif mit dem Mast (1) verbundener Kragarm (101) oder als zwei- oder mehrzählige Verzweigung (102) oder als seilverspanntes Speichenrad (103) ausgebildet ist.Supporting system according to claim 1, characterized in that a mast ( 1 ) in a longitudinal section above the system axis (g ') at least one on both sides of the system level ( 15 ) arranged boom ( 10 ), to which the nodes (C) attack, which cantilever ( 10 ) either as rope-tensioned cross-arm or as rigid with the mast ( 1 ) connected cantilever arm ( 101 ) or as a two or more branching ( 102 ) or as a rope-spoked spoked wheel ( 103 ) is trained. Tragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannglieder (2) einzeln oder paarweise angeordnet sind, aus Seilen (22) oder aus Zugstäben (23) bestehen und an ihren Endverbindungen (24) vorspannbar sind, wobei sich die Ankerpunkte (A, B) an den Kopfenden von Ankerstützen (20) befinden, die als eingespannte Stützen (200) oder als abgespannte Pendelstützen (201) ausgebildet sind.Support system according to claim 1, characterized in that the tendons ( 2 ) are arranged individually or in pairs, made of ropes ( 22 ) or tension rods ( 23 ) and at their end connections ( 24 ), wherein the anchor points (A, B) at the head ends of anchor supports ( 20 ) are used as clamped supports ( 200 ) or as guyed pendulum supports ( 201 ) are formed. Tragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der Mastenreihe (12) oder des Mastenfelds (13) einander regelmäßig abwechselnde Hoch- und Tiefpunkte vorgesehen sind und die Ankerpunkte (A, B) der Spannglieder (2) als Tiefpunkte und die Knotenpunkte (C) der Spannglieder (2) als Hochpunkte ausgebildet sind und zwischen den geraden Spanngliedern (2) ein Dach (32) mit Sattelflächen (320) und PV-Modulen (321) auf einer Unterkonstruktion (322) eingehängt wird, wobei die geraden Spannglieder (2) zur Aufnahme vertikaler Lasten aus einem Dach (32) eine Unterspannung (26) mit Füllstäben (260) aufweisen.Supporting system according to claim 1, characterized in that in the case of the row of masts ( 12 ) or the mast field ( 13 ) regularly alternating high and low points are provided and the anchor points (A, B) of the tendons ( 2 ) as low points and the nodal points (C) of the tendons ( 2 ) are formed as high points and between the straight tendons ( 2 ) a roof ( 32 ) with saddle surfaces ( 320 ) and PV modules ( 321 ) on a substructure ( 322 ), wherein the straight tendons ( 2 ) for receiving vertical loads from a roof ( 32 ) an undervoltage ( 26 ) with filling bars ( 260 ) exhibit. Tragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Punktfundament eines Masts (1) entweder als Schraubfundament (210) oder als Köcherfundament (211) oder als Zisterne (212) ausgebildet ist.Supporting system according to claim 1, characterized in that the point foundation of a mast ( 1 ) either as a screw foundation ( 210 ) or as a quiver foundation ( 211 ) or as a cistern ( 212 ) is trained. Tragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerstütze (20) aus einem zylinderförmigen Stahlrohr mit einem Außen- und Innengewinde besteht und mittels einer polygonalen Kopfplatte maschinell in einen Baugrund (21) eingedreht ist.Supporting system according to claim 1, characterized in that the anchor support ( 20 ) consists of a cylindrical steel tube with an external and internal thread and is machined by means of a polygonal head plate in a ground ( 21 ). Tragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiesystem (3) entweder eine PV-Anlage (30) mit um die Achsen (x, z) nachführbaren Kollektorflächen (300) oder Windturbinen (31) mit horizontaler oder vertikaler Rotationsachse (x, z) oder ein Dach (32) mit Sattelflächen (320) und PV-Modulen (321) oder eine Oberleitung (33) zur Energieversorgung von Fahrzeugen bestehend aus Tragseilen (330) und Fahrdrähten (331) oder eine Überlandleitung (34) mit Hochspannungsleitungen (340) oder ein Pumpspeicherwerk mit einem Wasserturm (35), bei dem ein oberer mit einem unteren Behälter (350, 351) über eine Druckleitung, eine Turbine und eine Pumpe verbunden sind oder eine Kombination der genannten Energiesysteme (3) aufweist.Supporting system according to claim 1, characterized in that the energy system ( 3 ) either a PV system ( 30 ) with collector surfaces which can be tracked about the axes (x, z) ( 300 ) or wind turbines ( 31 ) with a horizontal or vertical axis of rotation (x, z) or a roof ( 32 ) with saddle surfaces ( 320 ) and PV modules ( 321 ) or a catenary ( 33 ) for powering vehicles consisting of suspension cables ( 330 ) and contact wires ( 331 ) or a transmission line ( 34 ) with power lines ( 340 ) or a pumped storage plant with a water tower ( 35 ), in which an upper container with a lower container ( 350 . 351 ) over a Pressure line, a turbine and a pump are connected or a combination of said energy systems ( 3 ) having. Tragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Punktfundament des Masts (1) als Zisterne (212) ausgebildet ist, um Regenwasser von den Kollektorflächen (300) einer PV-Anlage (30) zu sammeln, wobei die Kollektorflächen (300) bei Regen sensorgesteuert um die Rotationsachsen (x, z) in eine horizontale Stellung geschwenkt werden und das Regenwasser über ein Rinnensystem und den als Rohr ausgebildeten Mast (1) in die Zisterne (212) eingeleitet wird.Supporting system according to claim 1, characterized in that the point foundation of the mast ( 1 ) as a cistern ( 212 ) is designed to collect rainwater from the collector surfaces ( 300 ) of a PV system ( 30 ), the collector surfaces ( 300 Sensor-controlled by rain around the axes of rotation (x, z) are pivoted to a horizontal position and the rainwater through a gutter system and the pipe formed as a tube ( 1 ) in the cistern ( 212 ) is initiated.
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