DE202008014148U1

DE202008014148U1 - Stromerzeuger

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Publication number: DE202008014148U1
Application number: DE202008014148U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2009-03-05
Anticipated expiration: 2018-10-24

Abstract

Stromerzeuger, mit einem einen Mast aufweisenden Windkraftwerk, dadurch gekennzeichnet, dass am Mast des Stromerzeugers Photovoltaik-Solarelemente vorgesehen sind.

Description

Die Neuerung bezieht sich auf einen Stromerzeuger mit einem einen Mast aufweisenden Windkraftwerk.
Derartige Windkraftwerke sind aus der Praxis bekannt.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stromerzeuger zu schaffen, der einen höheren Ertrag erzielen kann als die bekannten Windkraftwerke.
Diese Aufgabe wird durch einen Stromerzeuger mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Mit anderen Worten ausgedrückt wird ein Stromerzeuger vorgeschlagen, bei welchem Photovoltaik-Solarelemente am Mast des Windkraftwerks vorgesehen sind. An Windkraftwerken kann es wetterbedingt oder durch Wartungsarbeiten zu Stillstandszeiten kommen, welche einen Ausfall der Windenergie-Erzeugung bedeuten können. Bei dem neuerungsgemäßen Stromerzeuger kann jedoch durch die Solarelemente weiterhin Energie gewonnen werden, was der Sicherung eines geforderten Ertrages aus einer solchen Anlage dienen und einen wirtschaftlicheren Betrieb des Stromerzeugers ermöglichen kann. Indem die Solarelemente am Mast des Windkraftwerks vorgesehen werden, kann der Mast als Halterung bzw. als Tragkonstruktion für die Solarelemente genutzt werden, so dass deren Aufstellung besonders wirtschaftlich mit möglichst geringem technischen und finanziellen Aufwand erfolgen kann.
Werden, wie in der Praxis üblich, derartige Solarelemente auf Gebäuden verortet, kann eine Verschattung der Solarelemente durch benachbarte Gebäude oder Baumbestand nicht ausge schlossen werden, was zu einer deutlich niedrigeren Solarenergie-Gewinnung führen kann. Eine solche Verschattung ist bei der Verortung der Solarelemente an Windkraftwerken wegen der großen Abstände der Masten untereinander und der unbebauten Fläche zwischen ihnen nicht zu erwarten.
Um die Bedingungen für die Windanströmung der Windkraftwerke zu verbessern, sind Bebauungen und Baumbestände ausreichend weit von den Anlagen entfernt, wodurch eine diesbezügliche Verschattung nicht zu erwarten ist.
Ein nachträglicher Anbau von Solarelementen an bereits errichtete Windkraftwerke ermöglicht auch noch nachträglich eine Verbesserung des Energieertrages bei einem vorhandenen, bislang ausschließlich als Windkraftwerk ausgestalteten Stromerzeuger.
Bei den bekannten Windkraftwerken ist bereits eine Netzanschlusstechnik vorhanden, mittels derer der aus Windkraft erzeugte Strom in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Diese bereits vorhandene Netzanschlusstechnik kann vorteilhaft für die Einleitung der aus den Solarelementen gewonnenen Energie genutzt werden. Der Anschluss des solaren Stromerzeugers an ein Stromnetz, z. B. das öffentliche Stromnetz, wird somit einfacher und wirtschaftlicher ermöglicht, indem bereits an der Windkraftanlage vorhandene Elemente genutzt werden. Für den Anschluss der gewonnenen elektrischen Solarenergie an die ohnehin vorhandene bzw. vorgesehene Netzanschlusstechnik des Windkraftwerkes können weitere Bauteile vorgesehen sein, wie beispielsweise Wechselrichter.
Um das Windkraftwerk selbst als Träger für die Solarelemente zu nutzen, können die Solarelemente direkt am Mast befestigt sein. Beispielsweise können die Solarelemente in Ausnehmungen des Windkraftwerkes, beispielsweise an der Außenseite des Mastes, eingebracht sein. Die Beschaffenheit dieser Ausneh mungen kann ein Einbringen der Solarelemente ohne zusätzliche Verbindungselemente ermöglichen, sofern neu errichtete Masten bereits dementsprechend ausgestaltet, insbesondere ausgeformt, sind.
Es kann jedoch auch eine Befestigung der Solarelemente am Mast mittels eines Trägers vorgesehen sein, welcher mit dem Windkraftwerk verbunden ist. Dies ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn Solarelemente genutzt werden sollen, die aufgrund ihrer Formgebung nicht ohne weiteres am Mast befestigbar sind, z. B. in Form von flächigen, ebenen Elementen wie den so genannten Paneelen, die z. B. auch für den Einsatz auf Dachflächen bekannt und handelsüblich sind. Die Verwendung handelsüblicher Bauformen von Solarelementen, die nicht speziell für eine Befestigung am Mast eines Windkraftwerks ausgestaltet sind, erlaubt eine möglichst wirtschaftliche Bereitstellung der Solarelemente.
Diese Verbindung zwischen Träger und Windkraftwerk kann vorteilhaft derart ausgestaltet sein, dass der Mast nicht durch Bohrungen oder dergleichen beschädigt wird. So kann – rein beispielhaft – der Träger gerüstartig aufgebaut und am Mast abgestützt sein, und/oder der Träger kann ähnlich einem Haltering den Mast umgreifen. Jedenfalls kann der Träger möglichst wirtschaftlich ausgeführt werden, da der ohnehin vorhandene Mast einen Teil der Tragkonstruktion für die Solarelemente bildet.
Vorteilhaft können die Solarelemente nachführbar gelagert sein, um eine bestmögliche Ausrichtung der Solarelemente zur Sonneneinstrahlung zu gewährleisten, was eine höhere Effizienz des Stromerzeugers ermöglicht.
Die Nachführung kann hierbei einzeln um eine liegende Achse vorgesehen sein, um beispielsweise den zwischen Winter und Sommer unterschiedlich hohen Sonnenstand zu berücksichtigen. Die Nachführung kann einzeln um eine aufrechte Achse vorgesehen sein, um dem Sonnenlauf im Tagesverlauf zu folgen. Vorteilhaft kann eine Kombination dieser Möglichkeiten vorgesehen sein, um ganzjährig einen optimalen solaren Energieertrag zu erzielen.
Unabhängig davon, aber auch in Kombination mit achsbezogenen Nachführungen, können die Solarelemente schräg ausgerichtet sein, also weder exakt horizontal liegend, noch exakt vertikal stehend ausgerichtet sein. Insbesondere wenn keine Nachführung der Solarelemente vorgesehen ist, kann so eine möglichst optimale Anpassung an die sowohl im Tages- als auch im Jahresverlauf veränderlichen Sonnenstellungen erfolgen. Zudem wird dadurch, dass die Solarelemente nicht exakt horizontal liegen, deren Selbstreinigung durch Tau oder Niederschläge begünstigt, so dass die Oberfläche der Solarelemente auch ohne Wartungsaufwand möglichst frei von ertragsmindernden Verschmutzungen bleibt.
Ausführungsbeispiele eines neuerungsgemäßen Stromerzeugers werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt, rein schematisch,
1 einen Stromerzeuger, bei dem die Solarelemente in einer Seitenansicht dargestellt sind, und
2 den Stromerzeuger von 1, bei dem die Solarelemente in einer Frontansicht dargestellt sind.
In 1 ist mit 1 ein Stromerzeuger bezeichnet, der einen Mast 2, einen in der Zeichnung nicht dargestellten Netzanschluss an das öffentliche Stromnetz, eine Windrichtungsnachführung und eine Gondel 3 aufweist, die gegenüber dem Mast 2 um eine aufrechte Achse mittels der Windrichtungsnachführung drehbar ist, und die einen Rotor trägt, welcher Rotorblätter 4 aufweist.
Der Stromerzeuger 1 weist einen Träger 5 auf, welcher mit dem Mast 2 verbunden ist und die Solarelemente 6 trägt. Der Träger 5 stützt sich auf dem Boden ab oder auf dem Fundament, welches auch den Mast 2 trägt. Während das Gewicht der Solarelemente 6 über den Träger 5 in den Untergrund abgetragen ist, dienen mehrere horizontale Arme des Trägers 5 dazu, den Träger 5 am Mast 2 kippsicher zu halten. Diese Arme sind derart angebracht, dass sie den Mast 2 nicht verletzen. So sind keine Bohrungen vorgesehen, die sich in den Mast 2 erstrecken, sondern die horizontalen Arme legen sich vielmehr an den Mast an, beispielsweise indem sie den Mast 2 umgreifen.
In 2 ist ein Stromerzeuger 1 in einer Blickrichtung dargestellt, die gegenüber 1 um 90° versetzt ist, so dass die bei diesem Ausführungsbeispiels vorgesehenen Solarelemente 6 in einer Frontansicht dargestellt sind. Die mittels der Windrichtungsnachführung drehbare Gondel 3 des Stromerzeugers 1 ist bei dieser Ansicht gegenüber 1 um 90° verschwenkt dargestellt. Die Solarelemente 6 sind bei diesem Ausführungsbeispiel am Mast 2 selbst befestigt, so dass der Mast 2 die Gewichtslast der Solarelemente 6 trägt. Die Solarelemente 6 sind beispielsweise mit Trägern am Mast 2 gehalten, die als Haltebänder den Mast 2 eng anliegend umgreifen, so dass auch in diesem Fall keine den Mast 2 verletzenden Bohrungen vorgesehen sind.
Es handelt sich bei beiden Ausführungsbeispielen um ebene, plattenförmige Solarelemente 6, die handelsüblich und somit wirtschaftlich erhältlich sind.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 ist darauf geachtet worden, dass die Breite der am Mast 2 angeordneten Solarelemente 6 entweder gar nicht über die Breite des Mastes 2 selbst hinausgeht, wie dies unten nahe dem Mastfuß der Fall ist, oder dass die Breite der Solarelementanordnung nur unwesentlich über die Breite des Mastes 2 hinausgeht, wie dies am oberen Ende der Solarelementanordnung der Fall ist. Somit wird die auf den Mast 2 einwirkende Windlast durch die Solarelemente 6 nicht unzulässig vergrößert im Vergleich zum frei stehenden, nicht mit den Solarelementen 6 bestückten Mast.

Claims

Stromerzeuger, mit einem einen Mast aufweisenden Windkraftwerk, dadurch gekennzeichnet, dass am Mast des Stromerzeugers Photovoltaik-Solarelemente vorgesehen sind.
Stromerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarelemente am Mast befestigt sind.
Stromerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarelemente an einem Träger montiert sind, welcher mit dem Mast verbunden ist.
Stromerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarelemente an eine Netzanschlusstechnik des Windkraftwerkes angeschlossen sind.
Stromerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarelemente schräg gestellt sind.
Stromerzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarelemente nachführbar gelagert sind.
Stromerzeuger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarelemente um eine liegende Achse nachführbar sind.
Stromerzeuger nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarelemente um eine aufrechte Achse nachführbar sind.