DE3631505A1 - Energieumwandlungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Energieumwandlungsysteme zur Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrische Energie und insbesondere auf eine von einem Dom oder Radom um­ schlossene photovoltaische Dünnschichtanordnung auf einer gestreckten Membran, die zur Verfolgung der Sonnenstrah­ lung leistungsmäßig selbst versorgt ist.

Es ist bekannt, in einem Energieumwandlungssystem eine photovoltaische Anordnung zu verwenden, die die Solarstrah­ lung in elektrische Energie umwandelt. Photovoltaische Zellen in einer photovoltaischen Anordnung erzeugen elektro­ motorische Kraft, dann wenn die Aussetzung gegenüber Sonnenstrahlung erfolgt, auf welche Weise ein Strom in einem die photovoltaische Anordnung enthaltenden Kreis fließt.

Photovoltaische Zellen sind im allgemeinen delikate, d.h. empfindliche Kristallstrukturen, insbesondere diejenigen, die die Dünnschichttechnik bei photovoltaischen Anord­ nungen verwenden. Idealerweise liefert die direkte Aus­ senbelichtung der photovoltaischen Anordnung gegenüber Sonnenstrahlung die optimale Energieumwandlung. Es ist jedoch üblicherweise zweckmäßig, die im folgenden mit PV bezeichnete photovoltaische Anordnung gegenüber Wetter­ einflüssen, wie beispielsweise Hagel usw., zu schützen, da durch solche Wettereinflüsse beträchtliche Schäden an der PV-Anordnung auftreten können.

Ein bekanntes Verfahren zum Schutz der PV-Anordnung be­ steht darin, daß man diese in einem Epoxyharz oder einem anderen geeigneten Material einkapselt, welches für die Sonnenstrahlung durchlässig ist. Die Einkapselung sollte hinreichend fest sein, um den Wettergefahren, wie bei­ spielsweise Hagelstürmen, zu widerstehen, und auch den vorherrschenden Windkräften. Um den notwendigen Einkapsel­ schutz für die PV-Anordnung zu erhalten, muß man eine ge­ wisse Strahlungsverschlechterung in Kauf nehmen, und zwar wegen der Durchlässigkeit zur PV-Anordnung hin. Üblicher­ weise ist die PV-Anordnung an einem Gebilde angebracht, welches eine relativ stabile Konstruktion aufweist, um den vorherrschenden Windverhältnissen und sonstigen Be­ lastungen standzuhalten.

Da die Position der Sonne bezüglich der PV-Anordnung sich ständig ändert, ist es bekannt, Nachführvorrichtungen zu verwenden, um so die PV-Anordnung ständig für optimale Belichtung gegenüber Sonnenstrahlung zu orientieren. Die Nachführvorrichtung muß hinreichend leistungsfähig sein, um jedwede Windbelastungen an der PV-Anordnung zu über­ winden und auch an der Befestigungsstruktur. Ferner muß hinreichend Leistung für die Überwindung der Trägheit der Struktur selbst vorhanden sein. Es wäre zu erwarten, daß eine geeignete Antriebsvorrichtung für das Nachführsystem unter vorherrschenden Windbelastungen arbeitet und somit vermutlich recht robust und kostspielig ist und damit einen relativ hohen Leistungsverbrauch zeigt. Der relativ hohe Leistungsverbrauch für das Antriebssystem vermindert aber die durch die PV-Anordnung erzeugte ausnutzbare Energie.

Zusammenfassung der Erfindung. Im Hinblick auf den Stand der Technik besteht ein allgemeines Ziel der Erfindung darin, ein neues Energieumwandlungssystem vorzusehen, bei dem Energieumwandlungsmittel und ein Nachführsystem vorgesehen sind, die gegenüber Wind geschützt sind, und zwar durch eine leichte kostengünstige Wetterschutzan­ ordnung. Weiterhin ist es allgemeines Ziel der Erfindung, ein neues Energieumwandlungssystem vorzusehen, welches ein Nachführsystem aufweist, das weniger robust und weniger kostspielig ist als Nachführsysteme, die unter den Bedin­ gungen vorherrschenden Windes arbeiten müssen. Weiterhin bezweckt die Erfindung ein Umwandlungssystem vorzusehen, welches eine Plattform für Energieumwandlungsmittel auf­ weist, und zwar weniger robust und weniger kostspielig ausgebildet als Plattformen, die bei vorherrschenden Wind­ belastungen arbeiten müssen. Weiterhin bezweckt die Er­ findung ein Energieumwandlungssystem anzugeben, das stromlinienförmig ausgebildet ist, um den Windwiderstand zu minimieren und das ferner hinreichend wettersicher ist, um einen Schutz für Energieumwandlungsmittel, die zugehörige Plattform und das zugehörige Nachführsystem vorzusehen. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Energie­ umwandlungssystem anzugeben, welches in der Lage ist, bei diffusem Licht zu arbeiten. Gemäß einem weiteren Ziel der Erfindung wird ein Energieumwandlungssystem mit einem Nachführsystem vorgesehen, bei dem minimale Leistungser­ fordernisse gegeben sind, und zwar wegen der leichten Struktur und des gegenüber dem Wind vorgesehenen Schutzes. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Energie­ umwandlungssystem anzugeben, wobei diese Anordnung von einer leichten, niedrige Kosten verursachenden gestreckten Membran innerhalb einer aufblasbaren flexiblen domartigen Umhüllung getragen wird, die einen Schutzschirm für die PV-Anordnung bildet. Die Erfindung bezweckt ferner, ein Energieumwandlungssystem vorzusehen, welches eine PV- Anordnung verwendet, die der Sonnenstrahlung nachgeführt wird und bei der das Nachführsystem nur minimale Robustheit aufweisen muß und innerhalb einer Schutzumhüllung ange­ ordnet ist, die auch die PV-Anordnung schützt. Speziell sieht die Erfindung ein Verfahren zur Umwandlung von Son­ nenstrahlung in elektrische Energie vor.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.

Um die genannten sowie weitere Ziele zu erreichen, wird erfindungsgemäß ein Energieumwandlungssystem vorgesehen, welches Mittel zum Empfang von Sonnenstrahlung aufweist und zur Umwandlung dieser Strahlung in elektrische Energie wie beispielsweise eine PV-Anordnung. Die PV-Anordnung ist vorzugsweise auf einer gestreckten Membran angeordnet, die von einem Rahmen gehalten wird.

Nachführmittel zur Orientierung der PV-Anordnung in vorbe­ stimmten Positionen zum Vorsehen optimalen Aussetzens gegenüber Sonnenstrahlung arbeiten mit dem Rahmen zusammen. Eine aus einem strahlungsdurchlässigen Material gebildete Umhüllung oder Umschließung umschließt einen Innenum­ schließungsraum, in dem die PV-Anordnung untergebracht ist, und zwar auf der gestreckten Membran, ferner ist darinnen der Rahmen und die Nachführmittel angeordnet und die Um­ schließung bildet einen Schutzschirm für sämtliche Kompo­ nenten.

Die Umschließung ist vorzugsweise aus einem flexiblen aufblasbaren Material gebildet und behält seine Form, bei­ spielsweise die eines Doms, d. h. einer Kuppel oder einer Kugel, unter dem Einfluß eines geringen, dem Dom zugeführten Luftdrucks.

Unter dieser Anordnung ist das Energieumwandlungssystem für minimalen Windwiderstand stromlinienförmig ausgebildet, leichtgewichtig für den Betrieb mit minimalem Leistungs­ verbrauch und hinreichend wetterbeständig, um einen Schutz gegenüber Wetterschäden, wie beispielsweise Hagel, vorzu­ sehen.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Energieumwandlungssystems,

Fig. 2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Energie­ umwandlungssystems und

Fig. 3 eine vergrößerte Teilschnittansicht einer Dombefesti­ gungsanordnung.

Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Teile in sämtlichen Darstellungen.

Ein Energieumwandlungssystem gemäß einem bevorzugten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung wird allgemein mit dem Be­ zugszeichen 10 in Fig. 1 bezeichnet.

Das Energieumwandlungssystem 10 umfaßt eine gestreckte Mem­ bran 12, von der ein Teil in Fig. 1 gezeigt ist, und zwar gestreckt auf einen Rand 14 zur Bildung einer Plattform oder Anordnung für die PV-Anordnung 16. Die gestreckte Membran 12 ist eine dünne Schicht oder Lage oder ein Film, ausgebildet aus einem Polymermaterial von annähernd 0,002 bis 0,010 Zoll Dicke, vorzugsweise mit einer Dicke von 0,005 bis 0,006 Zoll.

Die Membran 12 kann auf einem vorbestimmten Zug am Rand 14 in irgendeiner bekannten Weise gehalten werden. Beispiels­ weise kann die Membran 12 mit dem Rand 14 verklebt oder in anderer Weise daran befestigt sein, während der Rand unter Kompression gehalten wird. Wenn die Kompression des Randes freigesetzt wird, so wird die Membran 12 in einem vorbe­ stimmten Ausmaß gespannt.

Die Befestigung der Membran 12 am Rand 14 kann auch durch Festklemmen oder Schweißen erfolgen, oder in einer Art und Weise ähnlich wie Gitter an Fenstern oder Türen befestigt werden, und zwar kann die Membran in einem (nicht gezeig­ ten) Spalt um den Umfang des Randes herum eingedrückt werden, und zwar mit einem (nicht gezeigten) Sicherheits­ streifeneinsatz.

Ein geeignetes Polymermaterial für die Membran 12 wird unter dem Warenzeichen Flexigard von der 3M Company in Minneapolis, Minnesota, USA, in Handel gebracht. Ge­ eignete Metallmaterialien für den Rand oder Rahmen (Mem­ bran 12) sind Aluminium und Stahl.

Die PV-Anordnung 16 kann eine Anordnung aus kristallinen PV-Zellen sein, die in der Form von Wafers, kleinen Schei­ ben oder Coupons hergestellt sind, die in rechteckige For­ men getrimmt werden können, um benachbarten Seite-an-Seite- Kontakt zwischen den Zellen vorzusehen. Für die Zwecke der Erfindung geeignete PV-Zellen sind die von der Firma The Arco Company und der Solarex Company hergestellten. Eine weitere Art von PV-Anordnung wird aus amorphem Sili­ cium, das von nicht-kristalliner Struktur ist, hergestellt. Die amorphe Siliciumstruktur wird in der Form von Flächen­ elementen ausgebildet, die eine größere Größe als irgend­ eine der Kristallzellen besitzen. Die Sanyo Corporation und die Sharp Corporation stellen amorphes Silicium PV-Anord­ nungen her, die für die Zwecke der Erfindung geeignet sind.

Die PV-Anordnung 16 kann mit der Membran 12 unter Verwendung eines geeigneten Klebemittels verbunden werden, und zwar unabhängig davon, ob die Anordnung 16 zur Zellen-Type- Struktur oder zur amorphen Struktur gehört.

Der Rand oder Rahmen 14 wird auf einem Ständer 18 getra­ gen, und zwar durch eine Tragspinne 20, die mit einem Zweiachsenantrieb verbunden ist, wie dies vereinfacht schematisch durch das Bezugszeichen 22 angedeutet ist. Die Tragspinne 20 weist eine Vielzahl von Streben auf, und zwar vorzugsweise drei Streben 24, 26 und 28, die mit 120° Abstand voneinander angeordnet sind und die aus Stahl oder irgendeinem anderen geeigneten Material hergestellt sein können. Die Streben 24, 26, 28 sind mit einem Ende mit dem Rand oder Rahmen 14 verbunden, während die ent­ gegengesetzt liegenden Enden zu einer Höhenschwenkverbin­ dung 30 des Zweiachsenantriebs 22 hin konvergieren. Die Höhenschwenkverbindung 30 kippt den Rahmen oder Rand 14 mit den gewünschten vorbestimmten Winkeln und weist ein Ohrteil 31 auf, welches mit einer schematisch bei 32 ge­ zeigten azimutalen Schwenkverbindung verbunden ist. Die azimutale Schwenkverbindung 32 verschwenkt das Ohrteil 31 um eine Achse, die mit dem Ständer 18 zusammenfällt. Auf diese Weise verschwenkt die azimutale Schwenkver­ bindung 32 auch den Rahmen 14.

Der Zweiachsenantrieb 22 gehört zu der Bauart, wie sie für Heliostaten verwendet werden, ist aber von einer weniger robusten Konstruktion. Solche Heliostaten werden von den folgenden Gesellschaften in den USA hergestellt: McDonnell Douglas, the Arco Company und Martin Marietta Corporation. Ein Mikrocomputer zur Steuerung der Bewegung des Zweiachsenantriebs 22 ist schematisch in Fig. 2 durch das Bezugszeichen 34 angedeutet.

Der Ständer 18 ist aus irgendeinem geeigneten Material, wie beispielsweise Stahl oder Beton hergestellt, und ist starr an einer Basis 36 befestigt, die ebenfalls aus Beton oder einem anderen geeigneten Basismaterial hergestellt ist.

Eine Umhüllung oder Umschließung 38,vorzugsweise in der Form eines kugelförmigen Doms oder einer Kugel, um­ schließt sämtliche zuvorgenannten von der Basis 36 ge­ tragenen Komponenten. Der Dom 38 ist eine flexible auf­ blasbare Struktur, vorzugsweise ausgebildet aus einem polymeren Material, wie beispielsweise dem unter dem Warenzeichen Tefzel von der Firma DuPont oder Halar von der Firma Allied Chemical verkauften Material. Die Wand­ dicke des Doms ist vorzugsweise im Bereich von 0,002 bis 0,006 Zoll und ist für Sonnenstrahlung durchlässig.

Die Umhüllung 38 ist gegen den Umfang der Basis 36 abge­ dichtet, und zwar durch irgendeine geeignete Klemmanordnung, wie sie beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist. Bei­ spielsweise ist ein Kragen 40 mit einem V-förmigen Vor­ sprung 42 an der Basis 36 befestigt. Ein Umfangsendteil 44 der Umschließung 38 erstreckt sich über den V-förmigen Vorsprung 42 und ist daran durch einen Klemmring 46 von entgegengesetzter Gestalt gegenüber dem V-förmigen Vor­ sprung 42 festgeklemmt.

Die Umschließung 38 weist auch eine Öffnung oder ein Ventil 48 auf, durch welches Luft mittels eines Ventilators 50 eingespeist wird, der durch ein Rohr 52 mit der Öffnung 48 verbunden ist. Vorzugsweise liegt der in der Umschließung 38 aufrechterhaltene Druck in der Größenordnung von 0,02 englischem Pfund bis 0,1 englischem Pfund pro Quadrat­ zoll. Obwohl dies nicht dargestellt ist, können geeignete Drucksteuer- oder Kontrollvorrichtungen verwendet werden, um den gewünschten Druckpegel aufrechtzuerhalten, wie beispielsweise ein Druckfreigabeventil.

Die Abmessungen des Energieumwandlungssystems 10 können frei gewählt werden. Um die als praktikabel angesehenen Größenordnungen beispielhaft zu erläutern, sei darauf hin­ gewiesen, daß der Durchmesser des Randes oder des Rahmens 14 annähernd 10 m betragen kann,wobei die Umschließung 38 etwas größer ist, um einen geeigneten Zwischenraum für den sich schwenkenden und sich hin- und herbewegenden Rand oder Rahmen 14 zu schaffen.

Bei der Anwendung der Energieumwandlungsvorrichtung 10 wird der Zweiachsantrieb 22 dazu verwendet, um die Nach­ führung zur Sonnenstrahlung gemäß einem geeigneten Pro­ gramm im Mikrocomputer 34 auszuführen. Die Umschließung 38 sieht einen ruhigen Raum 54 vor, der durch das Wetter oder durch die vorherrschenden Winde nicht gestört wird. Auf diese Weise wird eine isolierte, geschützte Umgebung in dem Umschließungsraum 54 vorgesehen.

Die durch die PV-Anordnung 16 erzeugte Energie wird zur Leistungsversorgung des Ventilators 50 und des Zwei­ achsantriebs 22 verwendet, wodurch das System 10 während der Zeiten der Sonnenbestrahlung sich selbst mit Leistung versorgt. Die durch die PV-Anordnung 16 gelieferte Ener­ gie ist Gleichstromleistung, die, wenn gewünscht, in Wechselstromleistung umgewandelt werden kann. Zu Nachtzeiten und in Perioden, wo keine Einstrahlung statt­ findet, kann die zum Aufblasen der Umhüllung 38 erforder­ liche Leistung von einer Batterie oder vom Netz geliefert werden, was hier nicht dargestellt ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Umschließung 38 relativ niedrige optische oder Spiegelerfordernisse erfüllen muß, da die Sonnenstrahlung von der PV-Anordnung lediglich empfangen und nicht reflektiert wird. Demgemäß muß keine Wand der Umschließung 38 und auch nicht die Membran 12, die die PV-Anordnung trägt, eine optische Oberfläche von hoher Genauigkeit besitzen und insbesondere da diffuses Licht an der Umschließung 38 durch die PV-Anordnung 16 empfangen wird. Infolgedessen muß die Sonnenstrahlung nicht in der Form eines geraden Strahls durch die Umschließung 38 zur PV-Anordnung laufen.

Einige Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der vor­ stehenden Beschreibung, insofern als das Energieumwand­ lungssystem 10 einen Schutzschirm für die PV-Anordnung 16 vorsieht, und zwar einen Schutzschirm, der gestattet, daß die PV-Anordnung 16 auf einer gestreckten Membran 12 angeordnet wird, was einer niedrigen Kosten verursachenden Plattform, auf welche Weise es möglich wird, eine mit niedrigem Leistungsverbrauch arbeitende Sonnennachführ­ anordnung zu verwenden. Da das Spannungsniveau an der Umschließung 38 relativ niedrig liegt, wird der Aufschlag von Hagel auf der Umschließungswandoberfläche nur einen minimalen Effekt haben. Jedwede Oberflächenverformungen der Umschließung 38 infolge von Hagel werden durch den nachgiebigen Zustand des Umschließungsmaterials unter dem Einfluß des unter Druck stehenden Raums 54 korrigiert. Da die PV-Anordnung 16 und deren Plattform ferner leicht­ gewichtig und gegenüber Wind geschützt sind, kann ein nur in minimalem Ausmaß robustes niedrige Kosten verursa­ chendes Nachführsystem verwendet werden. Das Nachführsy­ stem zeigt eine niedrige Leistungsbelastung wegen der leichten Struktur und deshalb weil es gegenüber Wind ge­ schützt ist. Zudem erfordert die PV-Anordnung 16 eine mit sehr niedriger Genauigkeit arbeitende Nachführvorrichtung, weil die Anordnung in der Lage ist, diffuses Licht auszu­ nutzen. Da das System mit einer sehr kostengünstigen Nach­ führungsvorrichtung verwendet werden kann, und zwar wegen der Fähigkeit, diffuses Licht auszunutzen, kann die An­ ordnung mit einem niedrige Kosten verursachenden Antriebs­ system betrieben werden.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgende vor: Das Energieumwandlungssystem weist eine photovoltaische Anordnung zum Empfang von Sonnenstrahlung auf und zur Um­ wandlung dieser Strahlung in elektrische Energie. Die photovoltaische Anordnung ist auf einer gestreckten Membran angeordnet, die durch einen Rahmen gehalten wird. Nachführ­ mittel für die Orientierung der photovoltaischen Anord­ nung in vorbestimmten Positionen sind vorgesehen, um die optimale Aussetzung gegenüber der Sonnenstrahlung vorzu­ sehen, und zwar arbeiten diese Nachführmittel mit dem Rahmen zusammen. Eine aus einem strahlungsdurchlässigen Material bestehende Umschließung verschließt einen innen­ liegenden Umschließungsraum, der die photovoltaische An­ ordnung auf der gestreckten Membran, den Rahmen und die Nachführmittel aufnimmt, und einen Schutzschirm für alle diese Komponenten bildet. Die Umschließung ist vorzugs­ weise aus einem flexiblen aufblasbaren Material gebildet und behält ihre bevorzugte Form, wie beispielsweise eine Dom- oder Kugelform unter dem Einfluß eines niedrigen Drucks aufrecht, der dem Dom bzw. der Kugel zugeführt wird. Durch diese Ausbildung wird das Energieumwandlungssystem stromlinienförmig ausgebildet, um den Windwiderstand zu minimieren, wobei es ferner hinreichend wettergesichert ist, um Schutz gegenüber Wettergefahren, wie beispielsweise Hagel, vorzusehen, wobei es aber ferner in der Lage ist, diffuses Licht auszunutzen und wobei schließlich die Kon­ struktion leichtgewichtig und niedrige Kosten verursacht, wobei sich eine minimale Leistungsbelastung im Betrieb ergibt.

Claims (20)

1. Energieumwandlungssystem, welches folgendes aufweist:
Mittel zum Empfang von Sonnenstrahlung und zur Umwand­ lung der Sonnenstrahlung in elektrische Energie,
Mittel zum Tragen der Empfangsmittel und durchlässige Umschließungsmittel, die die Empfangsmit­ tel und die Tragmittel enthalten und einen Schutz­ schirm um die Empfangsmittel und die Tragmittel bilden.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsmittel eine photovoltaische Anordnung auf­ weisen.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragmittel eine Membran aufweisen, mit bzw. auf der die photovoltaische Anordnung angebracht bzw. damit verbunden ist.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran aus einem polymeren Material gebildet ist.

5. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran aus einem Metallmaterial gebildet ist.

6. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Rahmen zum Halten der Membran vorgesehen ist, und daß die Membran in einem vorbe­ stimmten Ausmaß auf dem Rahmen gestreckt ist.

7. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Rahmen zum Halten der Membran vor­ gesehen ist, und daß die Membran auf dem Rahmen um eine vorbestimmte Größe gestreckt ist.

8. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Umschließungsmittel aus einem flexiblen Polymermaterial gebildet sind.

9. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Umschließungsmittel auf eine vorbestimmte Größe und Form aufblasbar sind und daß das System ferner Aufblasmittel aufweist, um die Um­ schließungsmittel auf die vorbestimmte Größe und Form aufzublasen.

10. Energieumwandlungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Nachführmittel, die mit dem Rah­ menglied zusammenarbeiten können, um den Rahmen in vor­ bestimmten Positionen zu orientieren, die die optimale Aussetzung der Empfangsmittel gegenüber der Sonnen­ strahlung vorsehen.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachführmittel von den Umschließungsmitteln um­ schlossen sind.

12. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufblasmittel erste elektrisch mit Leistung ver­ sorgte Betätigungsmittel aufweisen, um die Umschlies­ sungsmittel aufzublasen und daß die Nachführmittel zweite mit elektrischer Leistung versorgte Betätigungs­ mittel aufweisen, und wobei die Empfangsmittel die elektrische Energie für die ersten und zweiten elektrisch mit Leistung versorgten Betätigungsmittel vorsehen, so daß das Energieumwandlungssystem sich selbst mit Leistung versorgt.

13. Energieumwandlungssystem mit Mitteln zum Empfang von Sonnenstrahlung und zur Umwandlung der Sonnenstrah­ lung in elektrische Energie, wobei ferner eine ge­ streckte Membran vorgesehen ist, von der die Empfangs­ mittel getragen werden, und mit einem Rahmen zum Halten der gestreckten Membran, ferner mit Nachführ­ mitteln, die mit dem Rahmen zusammenarbeiten, um den Rahmen in vorbestimmten Positionen zu orientieren, die optimale Aussetzung der Empfangsmittel gegenüber der Sonnenstrahlung vorsehen, und schließlich Um­ schließungsmittel, gebildet durch ein strahlungsdurch­ lässiges Material, wobei die Umschließungsmittel einen Innenumschließungsraum bilden, und zwar zur Aufnahme der Empfangsmittel, der gestreckten Membran, des Rahmens und der Nachführmittel zur Bildung eines Schutzschildes darum herum.

14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschließungsmittel aus einem flexiblen Material gebildet sind.

15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschließungsmaterial in der Form eines aufblas­ baren Doms bzw. einer aufblasbaren Kugel vorgesehen ist, wobei Größe und Form des Doms bzw. der Kugel durch eine vorbestimmte Druckdifferenz aufrechter­ halten werden, und zwar zwischen dem Innenraum und der Außenseite des Doms bzw. der Kugel.

16. System nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch erste elektrisch mit Leistung versorgte Betätigungsmittel zum Aufblasen des Doms bzw. der Kugel, und wobei die Nachführmittel zweite mit elektrischer Leistung ver­ sorgte Betätigungsmittel aufweisen, und wobei die Empfangsmittel die elektrische Energie für die ersten und zweiten mit elektrischer Leistung versorg­ ten Betätigungsmittel vorsehen, so daß das Energie­ umwandlungssystem sich selbst mit elektrischer Lei­ stung versorgt.

17. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsmittel eine photovoltaische Anordnung aufweisen.

18. Verfahren zur Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrische Energie, wobei folgendes vorgesehen ist:
Vorsehen einer über einem Rahmen angeordneten Membran,
Anordnung einer photovoltaischen Anordnung auf der gestreckten Membran,
Umschließung der gestreckten Membran, der photovoltai­ schen Anordnung und des Rahmens in einer aufblasbaren für Sonnenstrahlung durchlässigen Umschließung,
Nachführung bezüglich der Sonnenstrahlung von inner­ halb der Umschließung durch Verwendung der durch die photovoltaische Anordnung erzeugten Energie zur Orientierung des Rahmens in vorbestimmten Positionen,
die optimale Beleuchtung der photovoltaischen Anord­ nung durch die Solarstrahlung, Sicherstellen und Aufrechterhaltung eines vorbestimmten Aufblasdrucks innerhalb der Umschließung unter Verwendung der von der photovoltaischen Anordnung erzeugten Energie.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran und die Umschließung aus Polymermateria­ lien hergestellt sind.

20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufblasdruck in der Umschließung auf annähernd 0,02 englische Pfund pro Quadratzoll bis 0,1 englische Pfund pro Quadratzoll gehalten ist.