DE202012011905U1

DE202012011905U1 - Pflanzvorrichtung mit Solarzellen für Wasserpflanzen in Beckenzucht und deren Steuerung

Info

Publication number: DE202012011905U1
Application number: DE202012011905U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2013-01-10
Anticipated expiration: 2022-12-13

Abstract

Pflanzvorrichtung mit Solarzellen für schwimmende Wasserpflanzen (6), die aufweist: mindestens eine Zuchtwanne/Becken (5), mindestens ein durchsichtiges Panell (2) mit integrierten Solarzellen (3) und mindestens einem Lichtband (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufzucht von Wasserpflanzen in Kombination mit lichtdurchlässigen Solarzellen.
Im Rahmen der Diskussion um erneuerbare Energien spielt die Bioenergie (Energiegewinnung aus Biomasse) bisher noch eine untergeordnete Rolle. Dies hängt insbesondere mit dem erhöhten Flächenbedarf zur Herstellung von Biomasse zusammen. Einen alternativen Lösungsansatz bietet hier die Aufzucht und Verwendung von Wasserpflanzen zur Herstellung von Biomasse. In der DE 10 2009 033 574 B4 und der DE 20 2010 006 453 U1 werden hierzu mögliche Aufbauten für die Aufzucht von Wasserpflanzen beschrieben. Hierbei werden die Wasserpflanzen in Becken gezüchtet. Um Platz zu sparen, sind diese Becken in mehreren Ebenen pyramidenförmig übereinander angeordnet und in einem Gewächshaus aufgestellt. Ein Problem hierbei ist, jedes einzelne Becken mit genügend Licht für das Pflanzenwachstum zu versorgen, dabei aber möglichst wenig zusätzliche Energie zu verbrauchen. In der WO 2010/043323 wird der Einsatz von künstlichem Licht in Betracht gezogen, um auch in den Dunkel-/Nachtzeiten eine Beleuchtung der Becken zu ermöglichen und dadurch die Wachstumszeit zu beschleunigen. Die künstliche Beleuchtung soll dabei durch Solarstrom oder durch „Restwärmenachverstromung” betrieben werden.
Näheres wird hier nicht erläutert, es ist aber davon auszugehen, dass die dafür benötigten Solarzellen an einem separaten Standort aufgestellt bzw. montiert sind.
Aus dem Stand der Technik sind seit einiger Zeit durchsichtige Solarzellen bekannt. Diese sollen auch als Glasfassaden bei Gebäuden eingesetzt werden. Somit wird die Funktion von Licht für Wohn- und Büroräume mit der Erzeugung von elektrischer Energie kombiniert. Auch in der Automobilindustrie werden kombinierte Lösungen mit durchsichtigen Solarzellen angestrebt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Zuchtbecken zur Erzeugung von Biomasse mit der Erzeugung von elektrischer Energie zu kombinieren, um dadurch ein effizientes Aufzuchtsystem für einen kontinuierlichen 24-Stunden Betrieb zu realisieren. Damit ließe sich die Wachstumszeit der Pflanzen durch längere Lichtperioden entsprechend beschleunigen, so dass schneller und öfter geerntet werden kann. Der durch diese Beleuchtung zusätzlich anfallende Energiebedarf würde hierbei durch integrierte Solarzellen gedeckt, so dass die anfallenden Energiekosten relativ niedrig gehalten werden könnten. Zudem könnte diese Vorrichtung auf Flachdächer montiert werden, so dass dadurch keine freie Nutzfläche benötigt wird. In Verbindung mit der DE202012010714.3 und der DE202012010096.3 könnte sich damit ein vollständiges System zur Biomasseproduktion realisieren lassen.
Dies wird erfindungsgemäß durch die Pflanzvorrichtung mit Solarzellen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile können insbesondere in den folgenden Aspekten bestehen:
Es kann ein Vorteil der vorliegenden Erfindung sein, dass oberhalb des Zuchtbeckens ein lichtdurchlässiges Panell montiert ist, das eine Filterfunktion für das zum Pflanzenwachstum benötigte Lichtspektrum beinhaltet. Außerdem kann es hierbei von Vorteil sein, dass in das Panell durchsichtige Solarzellen integriert sind.
Es kann zudem vom Vorteil sein, dass der durch die Solarzellen erzeugte Strom in einem Akkumulator gespeichert wird.
Ein weiterer Vorteil könnte darin bestehen, dass unterhalb des Panells Lichtbänder zur künstlichen Beleuchtung der Wasserpflanzen im Zuchtbecken montiert sind.
Des weiteren kann es von Vorteil sein, dass die Lichbänder von einem Akkumulator mit dem durch die Solarzellen erzeugten Strom versorgt werden.
Außerdem kann es von Vorteil sein, dass das Panell beweglich und steuerbar angeordnet ist, um die Distanz zwischen Panell und Zuchtbecken in Abhängigkeit von der Lichtintensivität zu variieren bzw. anzupassen.
Auch kann es von Vorteil sein, dass mindestens ein Sensor die Lichtintensivität erfaßt und mittels einer Steuereinheit automatisch die Distanz zwischen Panell und Zuchtbecken reguliert wird und/oder ggf. die Lichtbänder einschaltet werden.
Ebenso kann es bei dieser Pflanzvorrichtung mit Solarzellen von Vorteil sein, dass eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die – neben der Steuerung der Lichtbänder und des Antriebes – auch den Ladezustand des Energiespeichers überwacht und ggf. externe Energie zum Aufladen des Energiespeichers zuführt.
Es kann weiterhin vorteilhaft sein, das Panell einschließlich Solarzellen und Lichtbänder, der Antrieb, das Zuchtbecken, der/die Sensoren, der Akkumulator und die Steuereinheit zu einem Modul zusammenzufassen, so dass die Anlagengröße relativ einfach und kostengünstig verändert werden kann.
Zudem kann es von Vorteil sein, dass einzelne Module zur Wartung oder im Störfall separat „abgeschaltet” werden können, ohne die gesamte Anlage außer Betrieb zu setzen.
Einzelheiten, Vorteile und Weiterentwicklungen der Erfindung werden anhand der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer mit Solarzellen kombinierten Wasserpflanzen-Zuchtvorrichtung mit Solarpanell, Lichtbändern, Antrieb, Energiespeicher, Sensor, Steuereinheit und Zuchtbecken in Seitenansicht.
2 eine schematische Darstellung einer mit Solarzellen kombinierten Wasserpflanzen-Zuchtvorrichtung mit Solarpanell, Lichtbändern und Zuchtbecken als Draufsicht.
1 zeigt die Seitenansicht eines mit Wasser (7) gefüllten Zuchtbeckens (5) mit im Wasser befindlichen Wasserpflanzen (6). Über diesem Becken ist ein Panell (2) montiert, das in der Höhe bzw. im Abstand (8) zum Becken mittels eines Antriebes (13) entsprechend hoch/runter verändert werden kann. In diesem Panell (2) sind lichtdurchlässige Solarzellen (3) integriert. Der erzeugte Solarstrom wird mittels Stromleitung (9) einem Energiespeicher (11) zugeführt. Unterhalb des Panells (2) sind Lichtbänder (4) montiert, die über eine Zuleitung (10) durch den Energiespeicher (11) mit Strom versorgt werden. Die Steuerung des Energiespeichers (11), der Lichtbänder (4) und die Regulierung der Höheneinstellung (8, 13) mittels einer Steuerleitung (14) erfolgt über eine Steuereinheit (12). Diese wird durch einen Sensor (15) automatisch angesteuert. Auf die Oberfläche des Panells (2) treffen bei Tageslicht Sonnenstrahlen (1), welche zum einem direkt zum Zuchtbecken (5) durchdringen und zum anderen auf die im Panell (2) integrierten Solarzellen (3) wirken.
2 zeigt eine Draufsicht auf das lichtdurchlässige Panell (2). Unterhalb des Panells (2) sind die Lichtbänder (4) derart angeordnet, dass sie das darunterliegende Zuchtbecken (5) bei Bedarf homogen Ausleuchten. In dem Zuchtbecken (5) befinden sich im Wasser schwimmende Wasserpflanzen (6).
Bezugszeichenliste

1: Sonnenstrahlen
2: Panell
3: Solarzellen
4: Lichtbänder
5: Zuchtwanne/Becken
6: schwimmende Wasserpflanzen
7: Wasser
8: Höhe/Abstand (Panell-Becken)
9: Stromleitung
10: Zuleitung Lichtband
11: Energiespeicher/Akkumulator
12: Steuereinheit
13: Antrieb
14: Steuerleitung
15: Sensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009033574 B4 [0002]
DE 202010006453 U1 [0002]
WO 2010/043323 [0002]
DE 202012010714 [0005]
DE 202012010096 [0005]

Claims

Pflanzvorrichtung mit Solarzellen für schwimmende Wasserpflanzen (6), die aufweist: mindestens eine Zuchtwanne/Becken (5), mindestens ein durchsichtiges Panell (2) mit integrierten Solarzellen (3) und mindestens einem Lichtband (4).
Pflanzvorrichtung mit Solarzellen für schwimmende Wasserpflanzen gemäß Anspruch 1, wobei die Solarzellen (3) durchsichtig sind.
Pflanzvorrichtung mit Solarzellen für schwimmende Wasserpflanzen gemäß Anspruch 1 und 2, wobei der durch die Solarzellen (3) erzeugte Strom mittels Stromleitung (9) in einem Energiespeicher (11) gespeichert wird.
Pflanzvorrichtung mit Solarzellen für schwimmende Wasserpflanzen gemäß Anspruch 3, wobei der Speichervorgang durch eine Steuereinheit (12) gesteuert wird.
Pflanzvorrichtung mit Solarzellen für schwimmende Wasserpflanzen gemäß Anspruch 1, wobei das Panell (2) eine Filterfunktion für pflanzenwachstumsfördernde Wellenlängen des Lichtspektrums der Sonne beinhaltet.
Pflanzvorrichtung mit Solarzellen für schwimmende Wasserpflanzen gemäß Anspruch 1, wobei das Panell (2) beweglich ausgeführt ist, so dass der Abstand (8) zur Zuchtwanne/Becken (5) verändert werden kann.
Pflanzvorrichtung mit Solarzellen für schwimmende Wasserpflanzen gemäß Anspruch 1 und 6, wobei das Verschieben des Panells (2, 8) mittels eines steuerbaren Antriebes (13) erfolgt.
Pflanzvorrichtung mit Solarzellen für schwimmende Wasserpflanzen gemäß Anspruch 6 und 7, wobei der Antrieb (13) mittels Steuerleitung (14) durch die Steuereinheit (12) angesteuert wird.
Pflanzvorrichtung mit Solarzellen für schwimmende Wasserpflanzen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Sensor (15) Daten zur Ansteuerung des Antriebes (13) und zum Einschalten der Lichtbänder (4) an die Steuereinheit (12) liefert.
Pflanzvorrichtung mit Solarzellen für schwimmende Wasserpflanzen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtbänder (4) und der Antrieb (13) mit dem Strom aus dem Energiespeicher (11) mittels Leitungen (10, 14) elektrisch betrieben werden.
Pflanzvorrichtung mit Solarzellen für schwimmende Wasserpflanzen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (12) unter anderem den Ladezustand des Energiespeichers (11) überwacht und ggf. externe Energie zum Aufladen des Energiespeichers (11) automatisch hinzuschaltet.
Pflanzvorrichtung mit Solarzellen für schwimmende Wasserpflanzen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Zuchtwanne/Becken (5) und die vollständige Panellvorrichtung (2–15) ein Modul/Baugruppe darstellen, das zu Gruppen erweitert und zusammengeschaltet werden kann.