DE19902012A1

DE19902012A1 - Segeltuch für Fahrzeuge

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Publication number: DE19902012A1
Application number: DE19902012A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2000-08-03
Also published as: US6237521B1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Segeltuch zur Verwendung für Segel von Wasserfahrzeugen. Um Energie für unterschiedliche Verbraucher zur Verfügung zu haben, haben Segelschiffe in der Regel einen Hilfsmotor. An die Stelle von Benzin oder Dieseltreibstoff als Antriebsmittel kann zumindest wahlweise Energie von flexiblen Solarzellen treten, die einzeln oder in Streifen auf dem Segeltuch (1) bzw. den Segeltuchteilen (1a) so ausgebildet und angebracht sind, daß ihre Flexibilität mit der des Segeltuches (1) übereinstimmt, und daß die Solarzellen mit mindestens einem Energiespeicher verbunden sind.

Description

Selbst wenn die Zeit der Segelschiffe im allgemeinen vorüber ist, so bleibt das Segeln dennoch eine in der warmen Jahreszeit gern ausgeübte Freizeitbeschäftigung. Darüber hinaus gehören zur Ausbildung von Kadetten deren Fahrten auf Segelschulschiffen. Weiterhin zählen Segelschiffe z. B. in Ostasien zu den preisgünstigen Transporteinrichtungen insbesondere von Gütern. Im Laufe von Jahrhunderten hat sich die Technik zum Herstel len von Segeltuch ständig verbessert, um den gesteigerten Anforderungen z. B. an Festigkeit gegen Zug und Druck, gegen Feuchtigkeit, an Alterungs beständigkeit, Windundurchlässigkeit, Aufrollverhalten usw. bei verminder tem Gewicht je m² Fläche gerecht zu werden.

Auf einem Segelschiff wird Energie für unterschiedliche Zwecke benötigt. Vor allem jedoch nützt bei Windstille auch das beste Segel nichts gegen ein praktisch untätiges Verharren auf derselben Stelle. Auch aus diesem Grund haben Segelschiffe in der Regel einen Hilfsmotor, mit dem sie zur gewünschten Anlegestelle bzw. zu einem Hafen kommen können und insbeson dere beim Manövrieren im Hafenbecken unabhängig von den Windverhältnissen sind. Ein derartiger Hilfsmotor wird zumeist über einen Generator betä tigt, der zur Energiegewinnung Benzin oder Dieseltreibstoff benötigt. Dies verursacht Lärm und Emissionen neben den Betriebskosten.

Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine Maßnahme vorzu schlagen, um die Betriebskosten zu verringern und Lärm und Emissionen zu mindest dann zu vermeiden, wenn Menschen sich in der Umgebung des Segel schiffes befinden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Verwendung von biegsamen Solarzellen vorgesehen, die auf dem Segeltuch so ausgebildet und angebracht sind, daß ihre Flexibilität mit der Flexibilität des Segeltuchs übereinstimmt, und daß die Solarzellen mit mindestens einem Energiespeicher verbunden sind, um die so gewonnene Energie aufzunehmen und bei Bedarf an einen Verbrau cher abzugeben.

Vorteilhafte Einzelheiten in der Anordnung der Solarzellen, ihrer Verbindung mit dem Segeltuch sowie in der Weiterleitung der gewonnenen Energie sind in Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Segeltuch wird an Ausführungsbeispielen beschrieben und dargestellt. Dabei zeigt die einzige Figur ein teilweise eingerolltes Segel aus mehreren Segeltuchteilen, die mit diagonal (schräg) angeordneten Unterla gen fest verbunden sind, auf denen (nicht dargestellte) biegsame Solarzellen bzw. Solarzellenstreifen lösbar angebracht sind.

Ein Segel 1 kann je nach Größe und Aufgabe aus einem oder aus mehreren Segel tuchteilen 1a bestehen, die fest miteinander verbunden sind. Es wird z. B. zwischen einem Mast 2 und einem Baum 3 gesetzt, der zum Schwenken des Segels 1 um den Mast 2 dient. Gemäß der Zeichnung wird das Segel beispielsweise im Baum eingerollt. Jedoch gibt es weitere bekannte Varianten, ein Segel zu ref fen bzw. einzuholen.

Unabhängig von Art und Aufbau des Segels kann dieses zur Gewinnung von Ener gie dadurch beitragen, daß auf ihm biegsame Solarzellen einzeln oder in Reihen angeordnet werden, wobei auch die Reihen in waagerechter, senkrechter oder diagonaler (schräger) Richtung verlaufen können. Es steht dabei im Ermessen des Auftraggebers bzw. des Konstrukteurs, wieviel Solarzellen auf dem jewei ligen Segeltuch angebracht werden sollen. Eine größere Anzahl von Solarzellen steigert zwar das Ergebnis an gewonnener Energie, also den Nutzen, gleichzei tig aber auch das Gewicht des Segeltuches und damit das Gesamtgewicht des Wasserfahrzeugs, das durch Windkraft mit Hilfe der Segelfläche vorwärtsbe wegt werden soll.

Die Solarzellen sind zwar biegsam, so daß sie z. B. zusammen mit den Segeltuch teilen 1a aufgerollt werden können, dehnen sich jedoch durch den auftreffen den Winddruck nicht in gleicher Weise wie das Segeltuch aus. Es ist deshalb Aufgabe des Konstrukteurs, die Solarzellen so auf dem Segeltuch anzubringen, daß die Dehnungsdifferenz ausgeglichen wird, z. B. durch Langlöcher, in denen Befestigungsbolzen gleiten, durch Schienenführungen und dergleichen andere aus dem Stand der Technik bekannte Maßnahmen. Auch der Ort des Befestigungs elementes ist zu berücksichtigen, da in der Nähe z. B. des Segeltuchrandes die Dehnung des Tuches naturgemäß geringer ausfällt.

Die durch die Solarzellen gewonnene Energie wird durch zugeordnete Leitungen zu wenigstens einem (nicht dargestellten) Energiespeicher geleitet. Die Lei tungen sind gegenüber allen Umwelteinflüssen - insbesondere gegenüber Feuch tigkeit in seinen vielen Varianten und gegen Wind bis zu festgelegten maxi malen Windgeschwindigkeiten - geschützt ausgebildet und z. B. in Fugen ange ordnet. Der mindestens eine Energiespeicher sollte zweckmäßigerweise - eben falls gegenüber alle Umwelteinflüsse wie die Leitungen geschützt - an oder in dem Baum oder Mast angeordnet sein, an dem auch das zugeordnete Segeltuch 1 mit den Solarzellen angebracht ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Energiespeicher an einer anderen Stelle des Schiffes, etwa an Deck, an zuordnen, wobei dann die Notwendigkeit wäre, evtl. längere Leitungswege von den Solarzellen zu berücksichtigen. Als Energiespeicher kann z. B. ein Hochlei stungsgenerator vorgesehen werden. Eine Anschlußdose für den Verbraucher in der Nähe des Energiespeichers verringert die benötigte Leitungslänge und hat zugleich den Vorteil, an dem Schutz des Energiespeichers gegenüber Umweltein flüssen teilzuhaben.

Wenn die flexiblen Solarzellen in Streifen z. B. zwischen zwei Segeltuchteilen 1a angeordnet sind, können sie unlösbar mit diesen verbunden sein, wobei dar auf zu achten, ist, daß die Befestigungselemente sowohl dem Winddruck stand halten als auch die Dehnungsdifferenz ausgleichen müssen. Sind die flexiblen Solarzellenstreifen auf einer flexiblen Unterlage 4 angebracht, deren Dehnungs verhalten dem des Segeltuches 1 entspricht, so muß diese Unterlage 4 zwar mit den benachbarten Segeltuchteilen 1a unlösbar verbunden sein, die Solarzel len bzw. Solarzellenstreifen können dagegen von der Unterlage 4 lösbar, aber wasser- und winddicht mit ihr verbunden sein. Auf diese Weise bleibt das Se geltuch 1 stets als Einheit erhalten.

Wenn die flexible Unterlage 4 für die Solarzellen bzw. Solarzellenstreifen lichtdurchlässig ist, ist eine maximale Energiegewinnung von zwei entgegenge setzten Seiten aus möglich, was eine Verbesserung des Nutzungsfaktors bedeutet.

Neben einer Nutzung der Solarenergie für den täglichen Gebrauch, zum Betäti gen einer Winsch, des Ankerspills, der Systeme zum Segelsetzen und -reffen und gegebenenfalls für einen Hilfsmotor kann sie auch für Werbezwecke einge setzt werden, indem beleuchtete Flächen z. B. auf dem Segeltuch vorgesehen sind, etwa durch Verwenden von lichtproduzierenden Folien. Diese Folien kön nen gegebenenfalls auch als Notlicht und als Positionslicht bei Nebel dienen.

Claims

1. Segeltuch zur Verwendung für Segel von Wasserfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Segeltuch (1) biegsame Solarzellen so ausgebildet und ange bracht sind, daß ihre Flexibilität mit der des Segeltuches (1) überein stimmt, und daß die Solarzellen mit mindestens einem Energiespeicher verbunden sind.

2. Segeltuch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Segeltuch (1) Streifen von biegsamen Solarzellen aufweist, die in Längsrichtung und/oder in Querrichtung mit benachbarten Segeltuch streifen (1a) unlösbar verbunden sind.

3. Segeltuch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Segeltuch (1) Streifen von biegsamen Solarzellen aufweist, die in diagonaler (schräger) Richtung mit benachbarten Segeltuchstreifen (1a) unlösbar verbunden sind.

4. Segeltuch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Solarzellen Fugen vorgesehen sind, um Dehnun gen des Segeltuches (1) durch Winddruck unabhängig von der Lage der Solar zellen zu gestatten.

5. Segeltuch nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellen so am Segeltuch (1) angebracht sind, daß eine Dehnung des Segeltuches (1) durch Winddruck von der Befestigung der Solarzellen am Segeltuch (1) nicht behindert wird.

6. Segeltuch nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Fugen zwischen den einzelnen Solarzellen bzw. Solarzellenstrei fen elektrische Leitungen vorgesehen sind, die die durch die Solarzellen gewonnene Energie zu dem Energiespeicher leiten.

7. Segeltuch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leitungen gegenüber allen Umwelteinflüssen geschützt ausgebildet und angeordnet sind.

8. Segeltuch nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiespeicher mindestens ein Hochleistungskondensator vorgesehen ist, der - gegen Umwelteinflüsse geschützt - an oder in dem Baum (3) oder Mast (2) angeordnet ist, an dem auch das Segeltuch (1) mit den Solarzellen bzw. den Solarzellenstreifen angebracht ist.

9. Segeltuch nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Anschlußdose vorgesehen ist, um die von den Solarzellen gewonnene und in dem mindestens einen Energiespeicher gespeicherte Energie einem Verbraucher zuführen zu können.

10. Segeltuch nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3 und 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsamen Solarzellen bzw. der mindestens eine Streifen von biegsa men Solarzellen auf einer flexiblen Unterlage (4) angebracht sind bzw. ist, deren Dehnungsverhalten dem des Segeltuches (1) zumindest so weitgehend entspricht, daß die Dehnungen des Segeltuches durch Winddruck nicht beein trächtigt werden, und die mit dem benachbarten Segeltuch unlösbar verbun den ist.

11. Segeltuch nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Unterlage (4) lichtdurchlässig ist.

12. Segeltuch nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellen bzw. der mindestens eine Solarzellenstreifen von der flexiblen Unterlage (4) lösbar, aber wasser- und winddicht mit ihr verbun den ist.

13. Segeltuch nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es elektrisch beleuchtete Flächen aufweist.

14. Segeltuch nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtkraft von lichtproduzierenden Folien aufgebracht wird, die ihre Energie von dem Energiespeicher der Solarzellen erhalten.