-
Die Erfindung betrifft ein Begrenzungsmauer-System mit einem Photovoltaik-Panelelement und einem Wandflächenelement und einem Bodenverankerungselement, die so eingerichtet und gestaltet sind, dass das Verankerungselement sich in einem Boden wie zum Beispiel einer Grundstücksgrenze oder einem Autobahnrand verankern lässt und dass mindestens eines der Flächenelemente sich an mindestens einem der im Boden verankerten Verankerungselemente befestigen lässt oder einstückig mit diesem mindestens einen der Verankerungselemente ausgebildet ist und in bestimmungsgemäßer Orientierung eine aufrechte Wandfläche bildet und dass mindestens eines der Panelelemente sich an mindestens einem der am Verankerungselement befestigten Flächenelemente befestigen lässt und/oder an dem mindestens einen der im Boden verankerten Verankerungselemente. Ein solches System wird durch die vorliegende Erfindung technisch verbessert.
-
Photovoltaik-Paneele an Zäune anzubringen, ist zum Beispiel aus der
DE 202017103757 U1 bekannt.
-
Für die Anordnung der Elemente einer solchen Kombination insbesondere von Zaunpfählen, Zaunflächen, Paneelen, Schaltungselementen und Leitungen zeigt der Stand der Technik keine zufriedenstellende Lösung, wenn dabei nur zum Beispiel Betriebs-, Montage- und Reparatursicherheit, Montage- und Reparaturergonomie und Design Berücksichtigung finden sollen.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Begrenzungsmauer-System mit Photovoltaikeinrichtungen zu schaffen, das bezüglich der Anordnung seiner Elemente insbesondere unter den genannten Aspekten verbessert ist. Diese Aufgabe wird von einem System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Erfindungsgemäß umfasst ein Begrenzungsmauer-System mindestens folgende Elemente: ein Photovoltaik-Panelelement und ein Wandflächenelement und ein Bodenverankerungselement.
-
Diese sind so eingerichtet und gestaltet, dass sie sich gemäß der Bestimmung des Systems folgendermaßen anordnen und kombinieren lassen:
- Das Verankerungselement, insbesondere ein Pfosten oder Pfahl, insbesondere mit rechteckigem oder sogar quadratischem Querschnitt, aber möglicherweise auch zum Beispiel mit rundem, lässt sich in einem Boden wie zum Beispiel einer Grundstücksgrenze oder einem Autobahnrand verankern. Dazu kann es nur zum Beispiel eingerichtet sein, in den Boden eingegraben, eingerammt und/oder einbetoniert zu werden.
-
Das Verankerungselement kann aber zum Beispiel auch ein Betonfertigteil sein, das mit einer bestimmungsgemäß orientiert waagerechten Sockelfläche (insbesondere aufgrund seines Gewichts auch gegen Seitenwindlasten) sicher aufrecht steht.
-
Mindestens eines der Flächenelemente lässt sich, zum Bilden eines Wandflächensegments, (direkt - oder indirekt zum Beispiel mittels mindestens eines Rahmenelements) an mindestens einem (besonders bevorzugt zwischen zwei) der im Boden verankerten Verankerungselemente befestigen. Ein erfindungsgemäßes Wandflächenelement kann aber auch einstückig mit mindestens einen der Verankerungselemente ausgebildet sein und in bestimmungsgemäßer Orientierung im Boden verankert bereits eine aufrechte Wandfläche bilden. Diese Ausgestaltung ist auch für ein Betonfertigteil geeignet, das sich zum Beispiel auch als Schallschutzwand entlang von Straßen installieren lässt.
-
Und mindestens eines der Panelelemente lässt sich, zum Bilden eines Photovoltaik-Panelflächensegments, an mindestens einem der am Verankerungselement befestigten Flächenelemente befestigen und/oder an mindestens einem der im Boden verankerten Verankerungselemente. Und zwar wiederum jeweils direkt, oder indirekt zum Beispiel mittels (des) mindestens einen Rahmenelements oder, am Flächenelement, mittels des mindestens einen der Verankerungselemente.
-
Erfindungsgemäß nun sind die Elemente so eingerichtet und gestaltet, dass das mindestens eines der Panelelemente, so befestigt, zusammen mit dem mindestens einen der Flächenelemente (und gegebenenfalls dem mindestens einen der Rahmenelemente und/oder der Verankerungselemente, mittels derer das mindestens eine der Panelelemente und das mindestens eine der Flächenelemente verbunden sind) ein Volumen umschließt, das gegen Zugriff und/oder Witterungseinfluss gesichert ist.
-
In dem Volumen können zum Beispiel Schaltungselemente und Leitungsabschnitte untergebracht werden, besonders bevorzugt einschließlich eines Gleichrichters (eines sogenannten Mikro-Gleichrichters), der bekanntlich und üblicherweise für jedes einzelne Photovoltaik-Panelelement zum Vermeiden hoher Gleichspannungen vorgesehen ist.
-
Besonders bevorzugt sind diese Elemente so eingerichtet und gestaltet, dass sie sich folgendermaßen anordnen und kombinieren lassen: das mindestens eine der Panelelemente (das Panelflächensegment) lässt sich indirekt mittels eines Rahmens an dem mindestens einen der Flächenelemente (an dem Wandflächensegment) befestigen. So aneinander befestigt, lässt sich der Rahmen an mindestens einem (besonders bevorzugt zwischen zwei als Pfählen ausgebildeten und in einem bestimmungsgemäßen Abstand in einem Boden verankerten) der Verankerungselemente befestigen. Und so aneinander befestigt umschließen sie (Flächen- und Panel-Elemente und Rahmen) auch zusammen das erfindungsgemäße Volumen, das gegen Zugriff und/oder Witterungseinfluss gesichert ist.
-
So montiert bilden das mindestens eine der Flächenelemente und das mindestens eine der Panelelemente und der Rahmen und die zwei Pfosten ein Wandsegment einer Wand, die sich durch ein benachbartes, gleiches Wandsegment, das unter Verwendung eines der beiden Pfosten gebildet ist, verlängern lässt.
-
Soweit beschrieben, wird deutlich, dass, besonders bevorzugt, ein Panelflächenelement einerseits (oder mehrere an- oder nebeneinander insbesondere in derselben Ebene als Panelflächensegment) sowie ein Wandflächenelement andererseits (oder an- oder nebeneinander insbesondere in derselben Ebene als Wandflächensegment) Vor- und Rückseite des erfindungsgemäßen Volumens bilden können und dass zum Beispiel der Rahmen dann die Wandungen des Volumens ringsum den Randbereich der (besonders bevorzugt deckungsgleich angeordneten) Panel- und Wandflächen im Übrigen bildet.
-
Anstelle des soweit beschriebenen Wandflächenelements (oder der mehreren aneinander als Wandflächensegment) lässt sich erfindungsgemäß auch (den soweit beschriebenen Panelflächen gegenüber) noch (mindestens) eines der Panelelemente des Systems einsetzen - so dass dann Vor- und Rückseite des erfindungsgemäßen Volumens von Photovoltaik-Panels gebildet sind.
-
Die Erfindung betrifft also insbesondere auch eine Raumtrennvorrichtung für Außenbereiche bestehend aus Pfosten, Trägerrahmen jeweils zwischen zwei Pfosten, mindestens einem Solar-Modul und weiteren Füllelementen. Gemeinsam bilden dann Pfosten, Trägerrahmen, Solarmodule und Füllelemente ein Raum-Trennelement.
-
Mehrere Raum-Trennelemente können, in gleicher oder ähnlicher Ausführung, aneinandergereiht werden. Dabei können auch Raum-Trennelemente, in welche keine Solarmodule integriert sind, umfasst sein - also ebenfalls zum erfindungsgemäßen System gehören und/oder Bestandteil einer damit errichteten Begrenzungsmauer oder Raumtrennung oder Umfriedung.
-
Innerhalb eines Raum-Trennelements befinden sich dann erfindungsgemäß geschützte Bereiche, Volumina, in welchen, für die Solarstromerzeugung erforderliche technische Komponenten montierbar sind und angebracht werden können und welche eine (für die Solarstromerzeugung und -weiterleitung erforderliche) Verbindung ermöglichen zwischen zwei oder mehreren Raum-Trennelementen oder zur Peripherie zum Beispiel mittels Durchlässen etwa für elektrische Leitungen zum Transport der gewonnen elektrischen Energie aber auch für elektronische Datenleitungen etwa für die Steuerung der Photovoltaik-Systemkomponenten des erfindungsgemäßen Systems.
-
Für die solare Stromerzeugung erforderliche technische Komponenten können zum Beispiel Kabel, Stecker und Steckverbindungen, Unterverteilungen, Erdungskomponenten oder Wechselrichter sein.
-
Die geschützten Bereiche liefern zum Beispiel Schutz vor unbefugtem Zugriff oder vor Witterungseinflüssen.
-
Geschützte Bereiche befinden sich zum Beispiel jeweils innerhalb des Trägerrahmens zwischen zwei Solarmodulen, oder zwischen einem Solarmodulelement und einem „Füll-“ oder Flächenelement oder zwischen zwei Füllelementen - oder -segmenten (aus mehreren nebeneinander angeordneten -elementen). Geschützte Bereiche können sich außerdem zum Beispiel auch zwischen Pfosten und Trägerrahmen oder innerhalb der Trägerrahmen und Pfosten befinden.
-
In Reihe geschaltete Solarmodule führen bekanntlich dazu, dass hohe DC-Spannungen entstehen - und daraus Gefahren resultieren. Zur Vermeidung hoher DC-Spannungen werden („Mikro“-)Wechselrichter verwendet, welche räumlich direkt an einem einzelnen Solarmodul oder an einer kleinen Anzahl von Modulen angeschlossen werden und den Gleichstrom in Wechselstrom wandeln. Die Montage der MikroWechselrichter kann erfindungsgemäß in den Volumina, den „sicheren Bereichen“ erfolgen.
-
Die Verbindung der Mikrowechselrichter untereinander erfolgt über Kabel und Kabelverbindungen, vorzugsweise ebenfalls in gesicherten Bereichen.
-
Eine oder mehrere Kabelzusammenführungen von einem oder mehreren Mikro-Wechselrichtern erfolgt vorzugsweise mittels einer oder mehrerer Unterverteilungen, wobei die Unterverteilung besonders bevorzugt wiederum in einem gesicherten Bereich untergebracht wird.
-
Auch Solarkabel, Wechselstromkabel und Erdungskabel sowie Steckverbindungen können, mindestens teilweise, in sicheren Bereichen positioniert werden.
-
Jedes Solarmodul ist vorzugsweise eingerichtet, mittels geeigneter Erdungskomponenten mit dem Raum-Trennelement, insbesondere etwa dem Verankerungselement, verbunden zu werden. Dieses wiederum kann über ein zentrales Erdungskabel mit der Erdungsschiene eines Gebäudes verbunden werden, und/oder das Raum-Trennelement kann über das Verankerungselement und möglicherweise weitere Erdungskomponenten direkt über das Erdreich geerdet werden.
-
Einige für die solare Stromerzeugung erforderliche technische Komponenten können über Revisionsklappen erreicht werden, durch die dann insbesondere ein jeweiliges erfindungsgemäßes gesichertes Volumen zugänglich ist.
-
Kabelverbindungen zur Peripherie, also insbesondere auch zur Einspeisung ins öffentliche Stromnetz, kann zum Beispiel über Kabelschläuche realisiert werden.
-
Pfosten als Verankerungselement dienen besonders bevorzugt unter anderem der Verankerung der Raum-Trennelemente im Boden und der Befestigung der besonders bevorzugten Trägerrahmen und beinhalten besonders bevorzugt außerdem geschützte Bereiche. Geschützte Bereiche befinden sich dann etwa innerhalb der Pfosten und/oder an den Verbindungsstellen zu den Trägerrahmen.
-
Die geschützten Bereiche oder gesicherten Volumina bieten nicht zuletzt Schutz vor unqualifiziertem Zugriff und Witterungseinflüssen insbesondere der für die Solarstromerzeugung erforderlichen technischen Komponenten. Für die solare Stromerzeugung erforderliche technische Komponenten können, wie gesagt, zum Beispiel Kabel, Stecker und Steckverbindungen, Unterverteilungen, Erdungskomponenten oder Wechselrichter sein.
-
Pfosten und Rahmen werden vorzugsweise aus Aluminium oder Stahl, etwa auch Edelstahl, gefertigt. Die Pfosten haben vorzugsweise Befestigungslöcher, welche für die Montage der Trägerrahmen genutzt werden können.
-
Die Systemelemente können unbeschichtet, besonders bevorzugt aber pulverbeschichtet oder lackiert sein. Pfosten oder anders gestaltete Verankerungselemente beinhalten vorzugsweise Bohrungen, welche mit korrespondierenden Bohrungen der besonders bevorzugten Trägerrahmen abgestimmt sind, um so auch hier einen gesicherten Bereich für die Kabelführung zwischen Trägerrahmen und Pfosten und zum nächsten Rahmen und gesicherten Bereich zu ermöglichen.
-
Insbesondere Pfosten können die bereits erwähnten Revisionsklappen enthalten, um den Zugang zu gesicherten Bereichen zu ermöglichen. Zur Erdung können die Pfosten spezielle Klemmen enthalten.
-
Die Trägerrahmen werden besonders bevorzugt zwischen Pfosten montiert und dienen vorzugsweise auch der Stabilität der Raum-Trennelemente. Die Trägerrahmen werden mit mindestens einem Solarmodulelement und möglicherweise mit weiteren Füllelementen besetzt. Wird der Trägerrahmen beidseitig mit Solarmodulen oder Füllelementen besetzt, dann werden in den Zwischenräumen geschützte Bereiche schaffen. So ist es erfindungsgemäß vorgesehen und möglich - aber ein Rahmen kann auch nur von einer Seite „beplankt“ werden.
-
Geschützte Bereiche können sich erfindungsgemäß auch innerhalb von Rahmen befinden.
-
Wird der Trägerrahmen etwa aus Profilen mit Hohlräumen gefertigt, dann können die Hohlräume als geschützte Bereiche genutzt werden. Auch hier dienen vorzugsweise Revisionsklappen der Zugänglichkeit.
-
Solarmodule heizen sich bekanntlich auf. Zu hohe Temperaturen schaden den Modulen. Daher enthalten die Trägerrahmen besonders bevorzugt Lüftungsschlitze. Diese Lüftungsschlitze sorgen dann für eine Hinterlüftung der Solarmodule.
-
Die Solarmodule sollen für Dritte möglichst unzugänglich montiert werden. Daher enthalten die Trägerrahmen besonders bevorzugt für Dritte schwer zugängliche Schlitze, durch die sich Befestigungsschrauben der Panels erreichen lassen.
-
Trägerrahmen enthalten vorzugsweise auf die Pfosten abgestimmte Bohrungen zur für Dritte schwer zugänglichen Befestigung der Trägerrahmen an den Verankerungselementen oder Pfosten. Und vorzugsweise enthalten Trägerrahmen auch auf die Pfosten abgestimmte Bohrungen, über welche die Kabel im gesicherten Bereich innerhalb des Raum-Trennelements, und insbesondere ins nächste, geführt werden können.
-
Die besonders bevorzugten Trägerrahmen sind dann besonders bevorzugt der Träger von einem oder mehreren Solarmodulelementen. Solarmodule können dann besonders bevorzugt von einer oder von beiden Seiten montiert werden und können sowohl hoch, als auch quer eingebaut werden. Die Trägerrahmen sind besonders bevorzugt passgenau gefertigt, so dass die Solarmodule eine bündige Form mit dem Trägerrahmen bilden. Die Verschraubung der Module erfolgt ebenfalls besonders bevorzugt für Dritte schwer zugänglich. Insoweit Trägerrahmen nicht von beiden Seiten vollflächig mit Solarmodulelementen beplankt werden sollen, sind sie besonders bevorzugt von Wandflächenelementen ergänzbar, so dass, vom Rahmen rings umgeben, ein beidseitig beplankter gesicherter Bereich erfindungsgemäß entsteht.
-
Solarmodule dürfen bekanntlich nicht verändert, also zum Beispiel angebohrt werden. Anderenfalls entfallen Garantieansprüche des Solarmodul-Herstellers, oder Beschädigungen sind möglich. Daher erfolgt auch erfindungsgemäß vorzugsweise die Montage über vorgesehene Montage-Bohrungen am Modul. Montage-Bohrungen sind jedoch regelmäßig auf der Hinterseite eines Solarmodul zu finden, was gerade bei einer beidseitigen Solarmodulausstattung des Trägerrahmens die Montage erschwert. Zur Lösung werden besonders bevorzugt abgestimmte Winkel an den Montage-Löchern des Moduls montiert, welche wiederum mit vorgesehenen Bohrungen des Trägerrahmens verschraubbar sind.
-
Grundsätzlich kann erfindungsgemäß die Befestigung des Moduls nicht nur in vertikaler Richtung erfolgen. Zur Optimierung des Winkels zur Sonne kann die Montage auch nicht parallel zum Trägerrahmen erfolgen, sodass eine Abwinkelung in horizontaler Richtung ermöglicht wird.
-
Die besonders bevorzugten Trägerrahmen sind erfindungsgemäß folgerichtig auch Träger von einem oder mehreren Füll- oder Wandelementen. Die Füllelemente können einwandig oder zweiwandig angebracht werden und können sowohl hoch, als auch quer eingebaut sein. Sofern Füllelemente zweiwandig angebracht sind, entsteht ein gesicherter Bereich, dann ohne ein Solarpanel auch nur an einer seiner Seiten. Die Trägerrahmen sind besonders bevorzugt passgenau gefertigt, so dass die Füllelemente eine bündige Form mit dem Trägerrahmen bilden.
-
Die Füllelemente können in verschiedenen Gestaltungen Systemelemente sein: zum Beispiel in Rippenform, Lattenform oder als Plattenform, besonders bevorzugt aus Blech aus Aluminium, Stahl oder Edelstahl und/oder aus Holz und/oder Kunststoff.
-
Die Füllelemente können fest mit dem Trägerrahmen verbunden sein (also zum Beispiel verschweißt oder aus Beton einstückig gegossen), oder sie sind variabel in den Trägerrahmen einschiebbar oder am Trägerrahmen verschraubbar.
-
Diese und weitere Merkmale und Vorteile werden im Folgenden mit Bezug auf die Figuren von Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben. Darin zeigen
- 1 eine explodierte räumliche Ansicht eines Zaunsegments des erfindungsgemäßen Systems und
- 2 eine räumliche Ansicht des Zaunsegments aus 1, montiert.
-
Merkmale der abgebildeten Ausgestaltungen sind auch außerhalb der abgebildeten Ausgestaltung als mögliches Merkmal einer noch anderen Variante des erfindungsgemäßen Systems vorgesehen und hiermit offenbart - ohne dass sämtliche Merkmale der abgebildeten Ausgestaltung in einer solchen Variante verwirklicht werden müssten.
-
In 1 und 2 umfasst ein Begrenzungsmauer-System 2 unter anderem folgende Elemente, aus denen das in 2 dargestellte Zaunsegment 4 montiert ist: ein Photovoltaik-Panelelement 6 und zwei Wandflächenelemente 8 und 10 unterschiedlicher Größe und ein Bodenverankerungselement 12 und ein Rahmenelement 14.
-
Diese sind so eingerichtet und gestaltet, dass sie sich gemäß der Bestimmung des Systems 2 folgendermaßen anordnen und kombinieren lassen:
- Das Verankerungselement 12, ein Pfosten oder Pfahl mit rechteckigem Querschnitt, lässt sich in einem Boden 13 wie zum Beispiel einer Grundstücksgrenze verankern.
-
Je eines der beiden Wandflächenelemente 8, 10 lassen sich, zum Bilden eines Wandflächensegments an der Rückseite des Rahmenelements 14, (indirekt mittels des Rahmenelements 14) an den beiden (genauer zwischen den beiden) im Boden 13 verankerten Verankerungselementen 12, den beiden Pfosten 12, befestigen - und sind, wie abgebildet, so montiert.
-
Und eines der Panelelemente 6 lässt sich an der Vorderseite (und ließe sich ebenso an der Rückseite anstelle des Wandelements 8 - dazu sogleich) des Rahmenelements 14, (wiederum indirekt mittels des Rahmenelements 14) zwischen den beiden im Boden 13 verankerten Pfosten 12, befestigen - und ist, wie abgebildet, dort an der Vorderseite montiert. Und zwar oberhalb eines weiteren Wandelements 10 von den kleineren der beiden Wandelemente 8, 10 an der Rückseite des Rahmens 14. So bilden das Panelelement 6 oben und eines des kleineren Wandelemente 10 unten nebeneinander die den Rahmen 14 bündig überdeckende Vorderseite.
-
Wie abgebildet, sind nun die Elemente 6, 8, 10 und 14 so eingerichtet und gestaltet, dass das eine der Panelelemente 6, so befestigt, zusammen mit den drei der zwei verschiedenen Flächenelemente 8, 10 sowie dem einen der Rahmenelemente 14 (mittels dessen das Panelelement 6 und die drei Flächenelemente 8, 10 mit den beiden Verankerungselementen 12, den beiden Pfosten, verbunden sind) ein Volumen 16 umschließt, das gegen Zugriff und/oder Witterungseinfluss gesichert ist.
-
In dem Volumen 16 können zum Beispiel Schaltungselemente und Leitungsabschnitte (nicht dargestellt) untergebracht werden einschließlich eines sogenannten Mikro-Gleichrichters, der bekanntlich und üblicherweise für jedes einzelne Photovoltaik-Panelelement zum Vermeiden hoher Gleichspannungen vorgesehen ist.
-
Soweit beschrieben, wird deutlich, dass ein Panelflächenelement 6 einerseits zusammen mit einem Wandelement 10 (an- oder nebeneinander in derselben Ebene) als vorderseitiges Flächensegment (als ein „hybrides“, nämlich sowohl aus Wand- als auch aus Panelfläche bestehend) sowie andererseits zwei Wandflächenelemente 8, 10 (an- oder nebeneinander in derselben, zur erstgenannten parallelen, Ebene) als rückseitiges hier nun nicht hybrides, sondern reines Wand-Flächensegment Vor- und Rückseite des erfindungsgemäßen Volumens 16 bilden. Und es wird deutlich, dass im Übrigen der Rahmen 14 die Wandungen (und Zwischenwände) des Volumens 16 bildet, und zwar rings um den Randbereich der (deckungsgleich angeordneten) vorder- und rückseitigen Flächensegmente 6, 8, 10.
-
So montiert bilden die vorder- und rückseitigen Flächensegmente 6, 8, 10 und der Rahmen 14 das Volumen 16 als eine, auch vormontierbare, Baueinheit - sowie mit den zwei Pfosten 12 ein Wand- oder Zaunsegment 4 einer Wand oder eines Zauns, die sich durch ein benachbartes, gleiches Wandsegment (nicht dargestellt), das unter Verwendung eines der beiden Pfosten 12 gebildet ist, verlängern lässt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 2
- Begrenzungsmauer-System
- 4
- Zaunsegment, Mauersegment
- 6
- Photovoltaik-Panelelement
- 8, 10
- Wandflächenelemente unterschiedlicher Größe
- 12
- Bodenverankerungselement, Pfosten
- 13
- Boden
- 14
- Rahmenelement, Rahmen
- 16
- Volumen
-
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 202017103757 U1 [0002]