DE202006012244U1

DE202006012244U1 - Multifunktions-Mast

Info

Publication number: DE202006012244U1
Application number: DE202006012244U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-08-09
Filing date: 2006-08-09
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2016-08-10

Abstract

Multifunktionsmast dadurch gekennzeichnet, dass dieser als tragendes Element aus Metall oder anderen geeigneten Werkstoffen gefertigt werden kann zur Integration der Systeme.

Description

Die Erfindung betrifft einen Mast, der Tragelement, Solar- und Windenergie – Kleinkraftwerk in einer Einheit verkörpert, dessen Besonderheiten im einzelnen sind:

1. als Tragelement eines Trägersystems für Werbe- und Info-Medien – siehe Pantentantrag 10 2004 005 351.0 -, das alternativ fest oder höhenverstellbar installiert sein kann und das konzipiert ist, nicht nur ein- oder beidseitig Werbe-oder Info-Medien aufzunehmen, sondern alternativ oder zusätzlich auch ein- oder beidseitig Solarmodule zu tragen.
2. die Ummantelung mit passenden "Solar-Rohrmodulen", also Rohrelementen z.B aus GFK in die Solar-Zellen integriert sind, um Sonnenenergie zu nutzen.
3. dass er mit Rotoren, sowohl Vertikal-Rotoren als auch Horizontal-Rotoren ausgestattet werden kann, um zusätzlich Windenergie zu nutzen. Rotorblätter können mit Solarzellen bestückt sein, diese könnten auch selbst als Solarmodul konfiguriert werden.
4. dass er mit einem Strom-Speichersystem ausgestattet ist, bestehend aus Akkumulator, Kabel-Sätzen, Steckverbindungen sowie Sensoren, Steuerungseinheit und erforderlichen elektrotechnischen Kleinteilen.
5. die Bestückung der Spitze des Mastes mit einem Beleuchtungs-Systems, dessen Aussenteil als Solarmodul konfiguriert ist.
6. dass er als Laternenmast in futuristisch, ästhetischen Designs ein langfristig ertragsbringendes Straßeninventar darstellt, im Gegensatz zu den bisher üblichen meist nüchternen oder gar häßlichen Laternen als permanente, erhebliche Kostenstellen.

Die Erfindung basiert auf der Denkweise, dass Strom-Verbraucher, hier vorangig Laternen, ihre Energie z.Zt. ausschliesslich durch Stromgewinnung aus Gas, Kohle, Öl, und Atomkraft beziehen, also definitiv umweltbelastenden Einrichtungen. In Kenntnis umweltfreundlicher Stromgewinnungs-Möglichkeiten kam mir die Idee, Laternen als Mini Solar- + Windkraftwerk zu entwickeln, um den Eigenverbrauch weitestgehend aus Eigenproduktion zu generieren. Diese Idee ging einher mit der Weiterentwicklung des unter 10 2004 005 351.0 zum Patent angemeldeten Tägersystems, das üblicherweise an Laternenmasten fest installiert wird. Hier ging es im wesentlichen darum einen Mast zu entwickeln, in dem das Trägersystem auch höhenverstellbar integriert sein kann und für welche Möglichkeiten ein solcher Mast zusätzlich genutzt werden kann. Das Ergebnis ist der oben beschriebene Multifunktuionsmast.
Sinn und Zweck dieser Erfindung ist der Einsatz dieses Mastes hauptsächlich als Laternenmast. Er soll den Betreibern, in der Regel Städte und Kommunen, Stromkosten einsparen und Werbeeinnahmen ermöglichen. Neben dem wesentliche Aspekt der Umweltfreundlichkeit ist der wirtschaftliche Vorteil von steigender Bedeutung. Je höher die Energiekosten steigen, um so höher ist die Rentablität des von Energiekosten unabhängigen Multifunktionsmastes.
Ein im Mast integrierter Akkumulator speichert während der Tageszeit den durch Sonnenenergie über die Solarmodule umweltfreundlich gewonnenen Strom. Desweiteren kann über die Rotoren bis zu 24 Stunden am Tag, Strom aus Windenergie über Generatoren dem Speichersystem zugeleitet werden. Laternenanlagen in windreichen Gegenden, z.B. an Seen, Flüssen, auf Brücken profitieren hiervon besonders. Je nach nächtlicher Betriebzeit einer Laterne, kann vor allem in der Sommerzeit der Strombedarf aus Eigenerzeugung gedeckt sein. Ansonsten wird jeweils für die Restzeit Fremdstrom benötigt. Auch dieser könnte z.B. in der Nähe von Laternenanlagen durch separate Installation von Solarmodulen gewonnen werden.
Das integrierte Trägersystem kann zwar z.B. Informationstafeln und Hinweisschilder tragen, ist aber in erster Linie gedacht um Banner, Werbeschilder und ggf. Fahnen aufzunehmen, um Werbeeinnahmen zu haben. Grundsätzlich kann das Trägersystem permanent mit ein- oder beiderseitigen Solarmodulen ausgestattet sein. Bei einseitigen Print-Medien bleibt das Solarmodul auf der Rückseite aktiv. Das vordere wäre vorübergehend abgedeckt, so dass aus dieser Fläche so lange kein Strom gewonnen werden kann. Es kann aber auch mit teilweise lichtdurchlässigen Printmedien gearbeitet werden, so dass eine reduzierte Stromerzeugung gewährleistet ist. Der Austausch von Werbe- oder Info-Medien an einem festinstallierten Trägersystem erfolgt in der Regel von Hublift-Fahrzeugen aus. Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung ist, daß der Multifunktionsmast auch mit einem höhenverstellbaren Trägersystem ausgestattet werden kann. Der Wechsel der Medien erfolgt dann am Boden. Der Einsatz solcher Laternenmasten ist besonders vorteilhaft z. B. an stark frequentierten Straßen, auf Mittelstreifen und Verkehrsinseln. Die Hublift-Kosten werden eingespart, der Straßenverkehr wird nicht gestört und die Montagen sind schneller durchgeführt.
Die vorliegende Erfindung des Multifunktionmastes ist verbunden mit der Aufgabe:

1. Ein innenliegendes, alternativ außenliegendes Schienensystem zu entwickeln an dem das Trägersystem sicher befestigt und bewegt werden kann.
2. Ein z.B. Mehr-Kant Röhrensystem als Solarmodul zu entwickeln, daß als geschlossenes Rohr zu Masten mit festem Trägersystem passt und als längsseits offenes Rohr für Masten mit höhenverstellbarem Trägersystem geeignet ist. Dies auch unter der Berücksichtigung, dass Masten mit gleichem Umfang, mit abgestuftem Umfang, als auch konische Masten ummantelt werden müssen.
3. Vertikal- und Horizontal-Rotoren zu entwickeln, die oberhalb, unterhalb oder kombiniert im Bereich des Beleuchtungssystems installiert werden können.
4. Ein Beleuchtungssystem zu entwickeln, dessen Aussenteil als Solarmodul konfiguriert wird und entsprechende Kombinationen mit Rotoren zulässt.

Die Aufgaben werden erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass:
zu 1 in einem Mast z.B. aus Metall ein Langloch in der Wand vom unteren bis zum oberen Haltepunkt des Trägersystems führt. Ein geeignetes Profil ist im Innern des Masts mit der Wand beiderseits des Langlochs verbunden. An diesem Profil kann z.B. eine Gleitschiene, deren Schenkel durch das Langloch nach außen ragt, auf und abbewegt werden. An diesem Schenkel ist die Halterung des Trägersystems z.B. durch Verschraubung befestigt. Am oberen und unteren Endpunkt des Profils im Mast sind z.B. Rollen oder Zahnräder angebracht über die z.B. ein Stahlseil oder Kette mit dem oberen und unteren Ende der Gleitschiene verbunden sind. Ein passendes Gegengewicht an deffinierter Stelle hält das Trägersystem in der Grundstellung am oberen Endpunkt. Durch einen z.B. Sicherungsbolzen wird Stahlseil bzw. Kette fixiert. Da das Trägersystem ohne jeden Kraftaufwand innerhalb weniger Sekunden manuell auf und ab bewegt werden kann, ist ein Kraftantrieb überflüssig.
zu 2 in entsprechenden Formen z.B. aus GFK Rohrelemente hergestellt werden, in denen an deffinierten Stellen Solarzellen eingebracht und wie bei Solarpaneelen vernetzt werden. Solche Solar-Rohrmodule können am oberen bzw. unteren Rand durch entsprechende Form-Gebung als Steckelemente in erforderlichen Längen zur Mastummantelung dienen. Ein in jedem Rohrmodul eingebrachter Montagering gewährleistet eine sichere Befestigung am Mast.
zu 3 am Markt erhältliche, geeignete Generatoren werden konstruktiv passend mit einer Achse verbunden, auf der die Rotorblätter angebracht werden. Vorbehaltlich der Berechnungen ob wirtschaftlich sinnvoll, könnten auch Rotorblätter als Solarmodule konfiguriert werden. Auf Grund Anzahl und Grösse der Blattflächen bei Vertikalrotoren ist es hierbei evtl. gegeben. Der Hauptaspekt gilt jedoch der Rotorblattausführung um optimal die Windkraft zu nutzen. Die Befestigung der Rotoren erfolgt individuell nach maschinenbautechnischen Grundsätzen. Für wetterfeste Verkleidungen bzw. Abdeckungen werden wiederum Formen und GFK-Technik eingesetzt.
zu 4 das Aussenteil des Beleuchtungssystem ebenfalls in einer Form z.B. aus GFK gefertigt und zu einem Solarmodul konfiguriert wird. Hier ist jedoch zu berücksichtigen, dass je nach Kombination mit Rotoren verstärkte Haltepunkte geschaffen bzw. Montageelemente einlaminiert werden müssen. Ein z.B. im gleichen Verfahren hergestelltes Innenteil dient zur Aufnahme von Glasabdeckung, Leuchtkörper, Reflektor etc. und kann klapp- und schraubbar mit dem Aussenteil verbunden sein.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 einen Multifunktionsmast mit Solarmodul-Ummantelung, Trägersystem, Beleuchtungssystem ohne Rotoren.
2 einen Multifunktionsmast mit Solarmodul-Ummantelung, Trägersystem, Beleuchtungssystem und Horizontal-Rotor.
3 einen Multifunktionsmast mit Solarmodul-Ummantelung, 2 Trägersystemen, Beleuchtungssystem mit 2 Lampenköpfen und zweiteiligem Vertikal-Rotor.
4 Solar-Rohrmodul, hier z.B. 6-Kantrohr, mit Solarzellen und Befestigungsring
5 Aussenteil des Beleuchtungssystems als Solarmodul mit Solarzellen und Innenteil.
In der 1 ist der Multifunktionsmast dargestellt mit Ansicht in Fahrtrichtung auf rechter Strassenseite, bestehend aus Tragelement 1, mit Ummantelung aus Solar-Rohrmodulen 2. An der Mastspitze ist ein Beleuchtungssystem angebracht, bestehend aus Aussenteil 3, als Solarmodul mit integrierten Solarzellen 4. Das Innenteil 5 ist bestückt mit Glasabdeckung, Leucht-Körper, Reflektor, etc. In vorgegebener Höhe ist das Trägersystem installiert, hier bestückt mit einem Werbe-Banner.
In der 2 ist der Multifunktionsmast dargestellt mit Ansicht in Fahrtrichtung auf linker Strassenseite, ansonsten wie 1. Zusätzlich ist das Trägersystem bestückt mit einem Solarmodul 8. Auf der Mastspitze ist oberhalb des Beleuchtungssystems ein Horizontalrotor 9 installiert.
In der 3 wird ein Multifunktionsmast gezeigt in einer Anordnung zur Bestückung von Fahrbahn-Mittelstreifen. Abweichend von Beschreibung in 1 ist dieser Mast mit 2 Trägersystemen ausgestattet. Auch das Beleuchtungssystem ist mit einem zweiten Lampenkopf bestückt zur Beleuchtung beider Strassenseiten. Im Bereich des Beleuchtungssystem ist ein zweiteiliger Vertikalrotor eingebaut, mit grösserem Unterteil 10 auf dem Mast und Oberteil 11 oberhalb des Solarmoduls 3.
Die 4 zeigt hier ein 6-eckiges Solar-Rohrmodul 12 aus GFK mit integrierten Solar-Zellen 13. Unter 14 sieht man die Formgebung zur Steckverbindung. Darin eingebunden ist der Montagering zur sicheren Befestigung der Rohrmodule am Mast.
In der 5 ist das Aussenteil 16 des Beleuchtungssystems 3 dargestellt als Solarmodul mit integrierten Solarzellen 18 in Oberfläche und Randbereich. Unter 19 erkennt man einen einlaminierten Montagering zur Befestigung des Beleuchtungssystems am Mast. Ein komplett bestücktes Innenteil 17 ist im angeschrägten Bereich des Aussenteils 16 positioniert.

Claims

Multifunktionsmast dadurch gekennzeichnet, dass dieser als tragendes Element aus Metall oder anderen geeigneten Werkstoffen gefertigt werden kann zur Integration der Systeme.
Multifunktionsmast nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass dieser mit mindestens einem Strom-Speichersystem ausgestattet ist, bestehend aus z.B. Akkumulator, Sensoren, Kabelsätzen und Steckverbindungen.
Multifunktionsmast nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das installierte Trägersystem als höhenverstellbare Variante am Schenkel eines Gleitprofils befestigt ist, der durch ein Langloch im Mast nach aussen ragt. Auf dem innenliegenden Schienenprofil kann das Gleitprofil mit Tägersystem z.B. an Stahlseil, Kette etc. manuell oder mit Kraftantrieb auf- un abbewegt und durch z.B. Sicherungbolzen fixiert werden.
Multifunktionsmast nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass alternativ ein geeignetes Profil auch außen am Mast angebracht sein kann, an dem das Trägersystem in Verbindung mit einem Gleitprofil oder Schlitten bewegt werden kann.
Multifunktionsmast nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersystem bei fester Installation in bestimmter Höhe mit dem Mast z.B. durch Schraubbolzen verbunden ist und daß mehr als ein Trägersystem installiert werden kann.
Multifunktionsmast nach Anspruch 1–5 dadurch gekennzeichnet, dass Trägersysteme mit ein- oder beidseitig bestückten Solarmodulen ausgestattet werden können und der hier gewonnene Strom ins Speichersystem geleitet wird.
Multifunktionsmast nach Anspruch 1–6 dadurch gekennzeichnet, dass dieser ohne Einschränkung anderer Funktionen auch z.B. ohne Trägersysteme einsetzbar ist und für andere bzw. zusätzliche Halte- oder Tragfunktionen konfiguriert werden kann.
Multifunktionsmast nach Anspruch 1–7 dadurch gekennzeichnet, dass dieser mit verschiedenartigen Solarmodulen bestückt werden kann und insbesonders zur Mastdimension passend mit Solar-Rohrmodulen ummantelt sein kann.
Multifunktionsmast nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass solche Solar-Rohrmodule aus normalen oder längsseits offenen Rohren aus z.B. GFK oder anderer geeigneter Werkstoffe hergestellt sind, in die Solarzellen in Bezug zum Mast parallel oder mit Anstellwinkeln integriert sind.
Multifunktionsmast nach Anspruch 8 + 9 dadurch gekennzeichnet, dass solche Solar-Rohrmodule kantig oder rund sein können und auch z.B. aus 2 Halbschalen oder anderer Teilung bestehen können.
Multifunktionsmast nach Anspruch 8–10 dadurch gekennzeichnet, dass die Solar-Rohrmodule je nach örtlichen Lichtverhältnissen individuell mit Solarzelllen ausgestattet sein können und ggf. auch Reflektoren angebracht werden können.
Multifunktionsmast nach Anspruch 8–11 dadurch gekennzeichnet, dass die Stromabgabe aus den Rohrmodulen per Kabel- und Steckverbindungen zum Speichersystem erfolgt.
Multifunktionsmast nach Anspruch 8–12 dadurch gekennzeichnet, dass die Solar-Rohrmodule mit zu den Mastdimensionen passenden Halterungen bestückt sind.
Multifunktionsmast nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass dieser mit mindestens einem Rotor ausgestattet sein kann. Als Rotoren kommen sowohl Vertikalrotoren wie Horizontalrotoren in Betracht, deren Generatoren den erzeugten Strom dem Speichersystem zuführen.
Multifunktionsmast nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass Vertikal- und Horizontalrotoren einzeln oder kombiniert, ober- und unterhalb eines Beleuchtungssystems installiert werden können.
Multifunktionsmast nach Anspruch 1–15 dadurch gekennzeichnet, dass dieser vorzugsweise in der Mastspitze mit mindestens einem Beleuchtungssystem bestückt sein kann, das z.B. aus einem Aussenteil als tragendes Element und einem Innenteil mit integrierter Lichtanlage besteht.
Multifunktionsmast nach Anspruch 16 dadurch gekennzeichnet, dass das Aussenteil aus GFK-Kunststoff oder anderen geeigneten Werkstoffen hergestellt, durch Bestückung mit Solarzellen an deffinierten Stellen als Solarmodul konfiguriert ist und den erzeugten Strom ebenfalls dem Speichersystem zuführt.
Multifunktionsmast nach Anspruch 16 + 17 dadurch gekennzeichnet, dass das z.B. GFK-Innenteil mit Glasabdeckung, LED's oder anderer geeigneter Leuchtkörper und Reflektor als Lichtanlage den Strom vorrangig aus dem Speichersystem bezieht, das von allen am Mast angebrachten Stromerzeugern versorgt wird.
Multifunktionsmast nach Anspruch 16–18 dadurch gekennzeichnet, dass alternativ auch das Innenteil mit integrierter Lichtanlage als tragendes Element konfiguriert werden kann.