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Title:
GABLE ROOF-SHAPED PV GENERATOR ON GROUND SUPPORT ELEMENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/029499
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an arrangement of two adjacent PV module units (11) retained by support elements (1a, 1b) at a specifiable height above the ground (U). Each PV module unit (11) has a boundary edge (G) with the adjacent PV module unit (11) and a PV module unit edge (12) facing away from the boundary edge. The support elements (1a, 1b) are arranged exclusively on the side of the respective PV module unit edge (12) that faces away from the boundary edge, and the boundary edges (G) are at a greater distance (A) from the ground (U) than the PV module unit edges (12) that face away from the boundary edges. An efficient substructure for free-standing systems is achieved with these measures.

Inventors:
BECK BERNARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/002508
Publication Date:
February 27, 2014
Filing Date:
August 20, 2013
Export Citation:
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Assignee:
ADENSIS GMBH (DE)
BECK BERNARD (DE)
International Classes:
F24J2/52; H01L31/042
Domestic Patent References:
WO2010055229A12010-05-20
WO2011157969A12011-12-22
WO2012027666A22012-03-01
Foreign References:
EP2309080A22011-04-13
US20100263660A12010-10-21
EP2154729A12010-02-17
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Claims:
Patentansprüche

Anordnung von zwei benachbarten, durch Stützelemente (1a, 1b) in einer vorgebbaren Höhe über dem Untergrund (U) gehaltenen PV-Moduleinheiten (11 ), wobei jede PV-Moduleinheit (11 ) einen Grenzrand (G) zu der benachbarten PV- Moduleinheit (11 ) und einen dem Grenzrand (G) abgewandten PV- Moduleinheitsrand (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (1a, 1 b) teilweise in den Untergrund (U) eingebracht und ausschließlich auf der Seite des abgewandten PV-Moduleinheitsrandes (12) angeordnet sind, wobei die Grenzränder (G) einen größeren Abstand (A) zum Untergrund (U) haben als die abgewandten PV-Moduleinheitsränder (12).

Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzrand (G) und der abgewandte PV-Moduleinheitsrand (12) beider PV-Moduleinheiten (11) im Wesentlichen parallel zum Untergrund (U) verlaufen.

Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (1a, 1b) an ihrem Kopfende (2) einen, insbesondere mittig angeordneten Querträger (3) aufweisen, an dessen beiden Enden (5a, 5b) Befestigungsstellen zur direkten oder indirekten Befestigung der abgewandten Moduleinheitsränder (12) vorgesehen sind.

Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei sich gegenüberliegende Stützelemente (1a, 1 b) über ein Verbindungsmittel (21a;21 b; 23;27a;27b;37) miteinander verbunden sind, auf welches beide PV- Moduleinheiten (11) angeordnet sind.

Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Konstruktionselement des Verbindungsmittels aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: eine v-förmige Profilschiene (21 ) mit im Rasterabstand (R) angeordneten Modulhaltern, insbesondere Modulkantenhaltern (9, 9a, 9b), wobei der Rasterabstand an die der PV-Modulbreite (B) der bei den PV- Moduleinheiten (11 ) verwendeten PV-Module angepasst ist; eine gebogene Profilschiene (21 ) mit im Rasterabstand (R) angeordneten Modulhaltern, insbesondere Modulkantenhaltern (9, 9a, 9b), wobei der Rasterabstand an die der PV-Modulbreite (B) der bei den PV- Moduleinheiten (11) verwendeten PV-Module angepasst ist; zwei Profilschienenhälften (27a, 27b), die mittig über ein Verbindungselement (31) miteinander verbunden sind, wobei das Verbindungselement insbesondere zugleich ein Modulkantenhalter (9, 9a, 9b) ist; bei Verwendung von rahmenlosen PV-Modulen die, diesen inhärente(n), .backraii' genannte(n) Rückseitenschiene(n) (23); bei Verwendung von gerahmten PV-Modulen ein Teil deren Rahmens (37); eine gegen das Stützelement (1a, 1b) abgestützte Verstrebung; und eine drei-dimensionale Trägerstruktur.

Anordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Verbindungsmittel mindestens ein Abstandshalter (19) befestigt ist, der eine Berührung benachbarter Photovoltaikmodule und/oder einen direkten Kontakt zwischen dem Verbindungsmittel und der PV-Moduleinheit verhindert.

Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (19) am oben liegenden Scheitelpunkt (S) des V-förmigen Verbindungsmittels angeordnet ist.

Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl der Anordnungen zu einem Photovoltaikfeld (41) verbunden sind, und dass mehrere in einer Reihe fluchtende Stützelemente einen einzigen Queraufleger abstützen.

Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl der Anordnungen zu einem Photovoltaikfeld (41) verbunden sind, und dass die außen am Feldrand liegenden Stützelemente (1a, 1b) zur Fixierung schräg abgespannt sind oder aus massiven Bauteilen wie z.B. einem IPE-Träger (43) oder einem Betonelement, gefertigt oder mit sonstigen Mitteln, die ein Ausweichen des Stützelements aus der Vertikalen verhindern, versehen sind.

Description:
Giebeldachförmiger PV- Generator auf Bodenstützelementen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung von zwei benachbarten, durch Stützelemente in einer vorgebbaren Höhe über dem Untergrund gehaltenen PV-Moduleinheiten, wobei jede PV-Moduleinheit einen Grenzrand zu der benachbarten PV-Moduleinheit und einen dem Grenzrand abgewandten PV-Moduleinheitsrand aufweist.

Bei der Konstruktion von Photovoltaik-Freiflächenanlagen wird in der Regel ein Traggerüst für die Vielzahl von Photovoltaikmodulen errichtet, welches aus Stützen unterschiedlicher Länge besteht. Auf den Stützen sind Querbalken angeordnet, die sich über die Stützen je gleicher Länge erstrecken. Wiederum quer zu den Querbalken ist eine Vielzahl von parallel angeordneten Holmen in einem Rastermaß angeordnet, welches an die Länge oder Breite der Photovoltaikmodule angepasst ist. Auf den Holmen werden dann mittels Klammern die eigentlichen gerahmten oder nicht gerahmten PV- Module befestigt. Die kürzeren Stützen haben eine Länge von ca. 1,2 Meter und die längeren Stützen können Längen von bis zu 3 Metern oder mehr annehmen. Stützen der bekannten Längen erfordern eine sichere Verankerung im Boden, was wiederum zusätzliche Kosten in Form von Rammarbeiten oder Einbringung von Fundamenten verursacht. Die hohen Stützen bieten den Vorteil, dass die Photovoltaikmodule einem Monteur von unten frei zugänglich sind, ohne dass er sich unbotmäßig bücken oder verrenken muss. Dieses ist insbesondere auch für die spätere Pflege des Geländes wichtig auf dem die Photovoltaikanlage steht. Aus Gründen des Umweltschutzes ist dieses in der Regel eine begrünte Fläche, die im Sommer regelmäßig gemäht werden muss.

In den letzten Jahren ist ein dramatischer Verfall der Preise für Photovoltaikmodule zu beobachten gewesen, der sich vermutlich auch noch fortsetzen wird. Daraus folgt, dass im Gegensatz zu früher als die Stahl- und/oder Holzkonstruktion des Gerüstes ca. 10 Prozent der Anlagenkosten ausgemacht hat, heute ein Anteil an den Gesamtkosten von 20% bis 30% für die Unterkonstruktion angesetzt werden muss. Es ist also zur Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit wichtig, die Kosten für den Unterbau zu senken.

Auf der Intersolar 2012 in München ist von der Firma Schüco eine Anordnung der eingangs genannten Art zur Montage auf ein Dach vorgestellt worden. Bei der gezeigten Anordnung sind die PV-Moduleinheiten nach Art eines Satteldaches einander zugewandt und oben miteinander verbunden. Bei einer Übertragung des gezeigten Systems

BESTÄTIGUNGSKOPIE auf eine Freiflächenanlage sind Probleme möglicherweise dahingehend zu erwarten, dass die zur Auflage auf einer Dachkonstruktion vorgesehen Aufnahmeelemente nicht für den Einsatz auf natürlichem Untergrund geeignet sind. Zudem besteht der natürliche Untergrund einer Freiflächenanlage aus Boden und Grasbewuchs, wobei letzterer die PV-Module verschattet, wenn die bekannten Stützlager auf natürlichem Untergrund eingesetzt werden würden, da Gras wesentlich höher wächst als das Niveau der PV- Module auf der Freifläche wäre. Entsprechende Ertragseinbußen wären zu erwarten.

Aus der EP 2 154 729 A1 ist eine Anordnung bekannt, bei der von einer gemeinsamen Ecke ausgehend vier jeweils zweiaxial geneigt nach oben verlaufende PV-Module vorgesehen sind. Die Anordnung von vier PV-Modulen ist in einem den Umfang umlaufenden Tragrahmen gefasst, auf dessen weitere Abstützung nicht weiter eingegangen wird. Eine Variante mit Stützelementen lässt vermuten, dass der Tragrahmen von unten über ein zentrales Stützelement, von dem schräg nach oben verlaufende Arme ausgehen, getragen wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache und kostengünstige Unterkonstruktion für einen Photovoltaik-Freiflächengenerator anzugeben, die auch für eine Bauweise von geringer Höhe geeignet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Stützelemente teilweise in den Untergrund eingebracht und ausschließlich auf der Seite des PV- Moduleinheitsrandes angeordnet sind, wobei die Grenzränder einen größeren Abstand zum Untergrund haben als die abgewandten PV-Moduleinheitsränder. Es wird also ein aerodynamischer Nachteil dahingehend in Kauf genommen, dass zur Vermeidung von die Effizienz des PV-Generators negativ beeinflussendem Grasbewuchs oberhalb der PV-Module, diese hochgesetzt werden. Der aerodynamische Nachteil entsteht dadurch, dass bei hochgesetzten PV-Modulen der Wind diese mit hoher Geschwindigkeit unterfahren kann, was die Gefahr eines Wegfliegens von PV-Modulen oder ganzen Bereichen des PV-Generators bedeuten kann. Diesem Nachteil wird dadurch Rechnung getragen, dass durch die Verankerung im Untergrund eine entsprechende Gegenkraft zur Verfügung steht, die einem windbedingten Abheben von PV-Modulen entgegenwirkt.

Zur Begrifflichkeit ist anzumerken, dass eine PV-Moduleinheit aus einem einzigen PV- Modul beliebiger Größe oder aus mehreren, insbesondere hinter- oder nebeneinander liegenden PV-Modulen bestehen kann. Bei Verwendung des Terminus„direkte oder indirekte" Verbindung, Befestigung und dergl. wird darunter verstanden, dass die betei- ligten Komponenten unmittelbar, also direkt miteinander verbunden sein können oder aber unter Zuhilfenahme weiterer namentlich nicht erwähnter Bauteile, wie z.B. Schrauben, Nieten, Haltewinkel, Laschen etc., was möglicherweise keinen unmittelbaren Kontakt der beteiligten Komponenten zur Folge hat.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Grenzrand und der abgewandte PV- Moduleinheitsrand beider PV-Moduleinheiten parallel zum Untergrund im Wesentlichen in Nord-Süd Richtung verlaufen. Durch diese Maßnahme, in Verbindung mit einer durchgehenden Bestückung der zur Verfügung stehenden Freilandfläche ohne eine erforderliche Einhaltung von Abständen zwischen PV-Moduleinheiten zur Vermeidung von Verschattungen, kann ein besonders effektiver Betrieb des Photovoltaikgenerators erzielt werden. Als Rand oder Kante der Moduleinheit ist bei Verwendung von gerahmten PV-Modulen der Rahmen zu verstehen und bei der Verwendung von ungerahmten PV- Modulen insbesondere deren Glaskanten und/oder bei PV-Modulen mit Unterseitenschienen (backrails) deren Enden.

Zur Erzielung einer konstruktiv einfachen Unterkonstruktion ist es vorteilhaft, wenn die Stützelemente an ihrem Kopfende einen, insbesondere mittig zum Stützelement angeordneten Querträger aufweisen, an dessen beiden Enden Befestigungsstellen zur direkten oder indirekten Befestigung der abgewandten Moduleinheitsränder vorgesehen sind. Je ein Stützelement stellt dann zwei Halterungspunkte zur Fixierung der PV- Einheit zur Verfügung. Die PV-Einheiten selber können als Auflageflächen, die an den beiden Enden des Querträgers angeordnet sind, ausgelegt sein, auf denen ein Modulrahmen oder eine Rückschiene oder ein sonstiges Verbindungsmittel zwischen zwei Stützelementen abgestützt werden. Anstelle mehrerer in einer Flucht liegenden Querträgern kann auch ein einziger langer Querträger, der auch als Queraufleger bezeichnet wird, verwendet werden, der über mehrere Stützelemente hinweg abgestützt wird. Dieses bietet den Vorteil, dass bei einer ungenaueren Montage der Stützelemente trotzdem ein gewünschter Rasterabstand für die Befestigungsmittel erreichbar ist.

Die Stützelemente können bodenseitig Mittel, z.B. in Form eines Tellers aufweisen, die als konstruktive Maßnahme zu verstehen ist, die ein ungehindertes Eindringen des Stützelementes in den Untergrund verhindert. Es können also Anti-Eindringbauteile sein, die flügelartige Stege nach Art eines Skistockes aufweisen, oder flächige Bleche oder Betonscheiben etc. Insbesondere zusätzlich zu dem Anti-Eindringteil kann dieses unten mit einem Stab versehen sein. Unter Stab wird dabei jedes längliche Bauteil ver- standen, wie z.B. eine massive Stange, ein Vierkantrohr, ein Rundrohr etc. das geeignet ist, den Teller starr mit einer Auflageplatte zu verbinden. Der Stab kann an der Unterseite des Tellers um ein Stück verlängert werden, so dass ein Dorn gebildet wird, der vorgesehen ist, in den Untergrund einzudringen. Der Dorn verhindert ein laterales Verrutschen der Bodenstütze und bietet zugleich einen kleinen Beitrag, einer Wind bedingten Auftriebskraft entgegen zu wirken. Der Auftriebskraft wird aber im Wesentlichen durch das Eigengewicht der montierten PV-Module begegnet, das ein Abheben der Bodenstütze vom Gelände verhindert.

Falls eine schräge Auflagefläche vorgesehen ist, von der das Verbindungsmittel zwischen zwei sich gegenüberliegenden Stützelementen ausgeht, so wird die schräge Auflagefläche insbesondere als eine Abkantung ausgeführt, unter der jede Art von Rich- tungsänderung der Fläche der Auflageplatte verstanden wird. Eine nach unten weisende Abkantung hat dabei eine schräg abwärts verlaufende Fläche zur Folge. Die Abkantung selber kann eine klare Kante sein, aber auch eine Rundung oder jede andere geeignete Form, die die gewünschte Richtungsänderung der Auflagefläche zur Folge hat. Dabei kann auch ein zusätzliches Bauteil, wie z.B. ein angesetzter Blechstreifen, eingesetzt werden.

Die genannten Maßnahmen bieten insbesondere den Vorteil, dass die schweren Bauelemente der klassischen Unterkonstruktionen wie Stützen, Querbalken und Holme wegfallen und ersetzt werden durch eine Vielzahl an leichten und handlichen Bodenstützen.

Dies ermöglicht es, den Abstand zwischen dem Teller und der Auflagefläche zwischen 30 cm und 100 cm, insbesondere zwischen 40 cm und 80 cm, und besonders bevorzugt zwischen 50 und 60 cm auszulegen. Die Stützen für die Photovoltaikmodule sind damit im Vergleich zum Stand der Technik relativ kurz, was den Materialaufwand verringert. Durch die geringe Bauhöhe kann auftretender Wind die Unterkonstruktion nicht so unterfahren und entsprechend hohe Auftriebskräfte unter den Photovoltaikmodulen erzeugen, wie es bei höher platzierten PV-Modulen der Fall ist. Die Photovoltaikmodule ducken sich quasi in die Landschaft ein und bieten kaum Angriffsfläche für Wind.

Wie es später anhand der Figuren ausführlich erläutert wird, kann das Verbindungsmittel sehr unterschiedliche Ausführungen aufweisen, die zum Teil mit und zum Teil ohne Einbeziehung von Konstruktionselementen der PV-Module auskommen. Die folgende nicht abschließende Aufzählung benennt einen Ausschnitt aus möglichen Konstruktionselementen, die bei den Verbindungsmitteln eine Rolle spielen können: eine v-förmige Profilschiene mit im Rasterabstand angeordneten Modulkantenhaltern, wobei der Rasterabstand der PV-Modulbreite der bei den PV- Moduleinheiten verwendeten PV-Module entspricht; zwei Profilschienenhälften, die mittig über ein Verbindungselement miteinander verbunden sind, wobei das Verbindungselement insbesondere zugleich ein Modulkantenhalter ist; bei Verwendung von rahmenlosen PV-Modulen die, diesen inhärente(n), „backrail" genannte(n) Rückseitenschiene(n); bei Verwendung von gerahmten PV-Modulen ein Teil deren Rahmens; eine gegen das Stützelement abgestützte Verstrebung; und eine drei-dimensionale Trägerstruktur.

Zur Vermeidung von Schäden aufgrund von Reibung zwischen dem zwei Stützelemente verbindenden Verbindungsmittel und den PV-Moduleinheiten ist es zweckmäßig, wenn auf dem Verbindungsmittel oder auf der PV-Moduleinheit mindestens ein Abstandshalter befestigt ist, der einen direkten Kontakt zwischen dem Verbindungsmittel und der PV-Moduleinheit verhindert. Weitere Abstandshalter sind geboten, um ein Zusammenstoßen von benachbarten Photovoltaikmoduleinheiten zu verhindern. Zumindest ein Abstandshalter sollte am Scheitelpunkt des V-förmigen Verbindungsmittels, sei es als Flachbandes oder als Profilschiene ausgelegt sein, angeordnet sein.

Wie eingangs erwähnt ist vorliegende Anordnung insbesondere für niedrig bauende Photovoltaikfelder gedacht. Darüber hinaus kann sie aber auch für hoch aufbauende Felder, insbesondere im Bereich zwischen 190 cm und 240 cm genutzt werden, wenn die außen am Feldrand liegenden Stützelemente zur Fixierung schräg abgespannt sind oder aus massiven Bauteilen, wie z.B. IPE-Träger, gefertigt sind. Auf diese Weise können abgedunkelte Gewächshäuser für die Aufzucht von Schattengewächsen entstehen, die gleichzeitig als Energielieferant fungieren.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Es zeigen: Fig.1 eine perspektivische Ansicht von zwei Stützelementen mit zwei auf einer

Profilschiene befestigten PV-Modulen;

Fig. 2 einen Längsschnitt der Ansicht der Fig. 2;

Fig. 2a-2c Detailschnitt Bilder zu Fig. 2;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von einer Reihe von drei Konstruktionseinheiten mit einer Vielzahl von auf Profilschienen befestigten PV-Modulen;

Fig. 4 einen Längsschnitt der Ansicht der Fig. 3:

Fig. 5 Verbindungsmittel zwischen zwei Stützelementen mittels

Modulrückseitenschienen;

Fig. 5a eine Detailansicht zu Fig. 5;

Fig. 6 Verbindungsmittel zwischen zwei Stützelementen mittels zwei

separater Profilschienenhälften;

Fig. 6a eine Detailansicht zu Fig. 6;

Fig. 7 Verbindungsmittel zwischen zwei Stützelementen mittels

PV-Modulrahmen;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Feldes mit mehreren

Anordnungen gemäß der Fig. 3;

Fig. 9 eine Aufsicht zu Fig. 8;

Fig.10 einen Querschnitt XVII-XVII aus Fig. 16;

Fig. 11 eine Befestigung von PV-Modulen auf dem Verbindungsmittel

über ein Klebe- oder Einrastelement; und

Fig. 12 ein Hochsystem mit stabilisierten Randstützen.

In der Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht von zwei Stützelementen 1a, 1 b gezeigt, wobei jedes Stützelement 1a, 1 b an seinem oberen Kopfende 2 einen Querträger 3 aufweist. Der Querträger 3 ist dabei vorzugsweise mittig auf dem jeweiligen Stützelement 1a, 1 b angebracht, so dass eine gleichgroße Last an seinen beiden Enden 5a, 5b symmetrisch auf das Stützelement 1 a, 1 b übertragen wird. Zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Enden 5a der Querträger 3 ist eine erste Profilschiene 21 a angeordnet und zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Enden 5b in analoger Weise eine zweite Profilschiene 21 b. Die gezeigte Anordnung ist die kleinste Baueinheit, wie sie zur Anwendung kommen kann. Auf den Profilschienen 21 a, 21 b sind Modulklammern oder Modulrandhalter 9 montiert, die zwei Photovoltaikmoduleinheiten 1 1 , kurz PV-Moduleinheiten genannt, fixieren, wobei der im Scheitelpunkt S oder der Mitte der Profilschienen 21 a, 21 b angeordnete Modulrandhalter mit dem Bezugszeichen 9a versehen ist und der am Profilschienenende angeordnete Modulrandhalter mit dem Bezugszeichen 9b. Vorliegend umfasst also jede PV-Moduleinheit 1 1 ein einziges PV- Modul. So ist in diesem Fall die auf dem höheren Niveau angeordnete Modulkante zugleich eine Grenzkante G zur benachbarten PV-Moduleinheit 1 1 , die auch lediglich aus einem einzigen PV-Modul besteht. Der der Grenzkante G abgewandte Rand der PV- Moduleinheit 1 1 , was bei vorliegendem Ausführungsbeispiel zugleich der unteren PV- Modulkante entspricht, ist mit dem Bezugszeichen 12 versehen.

Die Figur 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie II-II aus der die Anordnung der soweit beteiligten Komponenten, i.e. Stützelemente 1 a, 1 b, Querträger 3, Profilschienen 21 a, 21 b, Modulrandhalter 9a, 9b und PV-Moduleinheiten 1 1 , aus einer anderen Sicht dargestellt ist. Der Abstand von zwei benachbarten Modulrandhaltern 9, 9a, 9b wird als Rasterabstand R bezeichnet, unabhängig von der Position der Modulrandhalter 9, 9a, 9b am Rand der Profilschiene 21 , in dessen Mitte oder im Verlauf der Schienenlänge. Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, dass der Abstand A des Scheitelpunkts S, bzw. des Grenzrandes G zum Untergrund U höher ist, als der Abstand Ai zwischen dem Untergrund U und dem abgewandten Moduleinheitsrand 12.

In der Figur 2 sind drei Detailbilder 2a, 2b und 2c durch Kreise gekennzeichnet. Die erste detaillierte Ansicht 2a zeigt den mittig angeordneten Modulrandhalters 9a, der eine erste und eine zweite Einschubtasche oder -Nut 13a, bzw. 13b für den Rand der linken bzw. der rechten PV-Moduleinheit 1 1 . Der Modulrandhalter 9a ist insbesondere einteilig ausgebildet, wobei ggf. im unteren Bereich eine Durchführung vorgesehen ist, durch die eine Profilschiene 21 a, 21 b geführt werden kann. In dieser Variante müsste die komplette Anzahl der Modulrandhalter 9, 9a, 9b, die für die vorgesehene PV-Modulzahl einer PV-Moduleinheit 1 1 benötigt wird, vor der Fixierung der Profilschiene 21 a, 21 b an die Querträgerenden 5a bzw. 5b auf die Profilschiene 21 aufgefädelt sein. Es sind auch Modulrandhalter 9, 9a, 9b möglich die aus zwei oder mehr Teilen bestehen, so dass sie nachträglich, bei bereits fixierter Profilschiene 21a, 21 b noch auf diese montiert werden können.

Die zweite Detailfigur 2b zeigt denselben Sachverhalt an einem Ende der Profilschiene 21a, 21b. Der Modulrandhalter 9b weist lediglich eine einzige Einschubnut 13 auf. Aus der Figur 2c ist noch ein Abstandshalter 19 ersichtlich, der bei einer Verwendung von großen PV-Modulen in der PV-Moduleinheit 11 die Rückseite des PV-Moduls unterstützt.

Eine weitere Alternative zum Verbindungsmittel sieht vor, eine relativ starre, V-förmig vorgeformte Profilschiene 21a, 21b zu verwenden. Dann liegt ein einteiliges Verbindungsmittel vor, welches mit allen PV-Modulen vorgefertigt bestückt sein kann. Die PV- Moduleinheiten definieren sich dann so, dass jeweils alle PV-Modu|e, die zwischen einem der Stützelemente 1 a oder 1 b und dem Scheitelpunkt S liegen, als PV- Moduleinheit im Sinne dieser Anmeldung aufzufassen sind. Der gleiche Sachverhalt ergibt sich bei vorgebogenen Bogensegmenten oder Bogenelementen, die einen Stützelement-Auflagebereich aufweisen, der höher liegt, als der Senkenpunkt des Bogen- elementes.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine Reihe von drei Konstruktionseinheiten nach der Figur 1 , wobei anstelle von einem einzigen PV-Modul die PV-Moduleinheit 11 jetzt jeweils drei nebeneinander angeordnete PV-Module aufweist. Entsprechend ist der Grenzrand G der obere Modulrand des obersten PV-Moduls und der abgewandte PV- Moduleinheitsrand 12 der unten liegende Modulrand des am tiefsten liegenden PV- Moduls. Eine andere Variation dieser Ausführungsform besteht darin, dass die PV- Moduleinheiten 11 jetzt von den benachbarten Profilschienen 21a, 21b von verschiedenen Stützelementen 3 getragen und gehalten werden. Aus dem Schnittbild IV-IV der Figur 4 erkennt man die drei verschiedenen Arten von Modulrandhaltern 9, 9a, 9b, wobei sich der mittige Modulrandhalter 9a von den weiteren Modulrandhaltern 9 dadurch unterscheidet, dass er eine v-förmige Durchführung 15 aufweist und nicht eine eher gerade wie bei den übrigen Modulrandhaltern 9, die zwischen den PV-Modulen einer PV- Moduleinheit 11 angeordnet sind. V-förmig bedeutet, dass das Teil selber die Form eines V's hat, also eine Spitze oder Rundung mit zwei sich anschließenden Schenkeln und nicht, dass der Querschnitt des Profils selber als V ausgebildet ist. Der Querschnitt kann jede geeignete steife Form aufweisen, wobei ein einfaches Kastenprofil, eventuell mit Verstärkungsstegen versehen, ausreichend ist. Die Profilschienen 21 können im einfachsten Fall ein Flachband sein oder auch Profilleisten mit mehreren verwinkelten Stegen, so dass ein nicht oder nur wenig sich durchbiegendes Verbindungsmittel zwischen den Stützelementen 1a, 1b vorliegt.

Die Figuren 5 und 5a zeigen ein Variante, die eingesetzt werden kann, wenn auf PV- Moduleinheiten 11 zurückgegriffen wird, die jeweils ein oder mehrere rahmenlose PV- Module mit Rückseitenschienen 23 besitzen. In der Regel hat jedes der rahmenlosen PV-Module zwei dieser auch„backrail" genannten Rückseitenschienen, die von sich aus so stabil sind, dass sie eine tragende Funktion für das rahmenlose PV-Modul wahrnehmen können. Die Verbindungsmittel zwischen den Stützelementen 1a und 1 b umfassen dann die Rückseitenschienen 23 in Verbindung mit einem Satz an starren Schuhen 25 mit zwei Aussparungen im Falle von zwei zu verbindenden Rückseitenschienen 23 wie im Fall der Figur 5 gezeigt, oder nur einer Aussparung, wenn lediglich eine am äußeren Rand der PV-Moduleinheit 11 liegende Rückseitenschiene 23 mit dem Ende 5a, 5b des Querträgers 3 zu verbinden ist.

In der Figur 6 mit Detailfigur 6a ist eine erfindungsgemäße Anordnung gezeigt, bei der das Verbindungsmittel zwischen den Stützelementen 1a, 1 b zwei Profilschienenhälften 27a, 27b umfasst, die jeweils von einem Stützelement 1a, 1b ausgehend sich v-förmig nach oben erstrecken und am Scheitelpunkt S in einen First 29 münden, wo ihre beiden Enden von einem starren Verbindungselement 31 zueinander fixiert sind. Die Profilschienenhälften 27a, 27b können ggf. unsymmetrisch sein.

Die Figur 7 zeigt eine Ausführungsform für gerahmte PV-Module. Diese besitzen einen umlaufenden Rahmen 37, dessen Abschnitte entlang der Modulbreite B gleichzeitig ein Teil des Verbindungsmittels zwischen den Stützelementen 1a, 1b bilden, das die Distanz zwischen den beiden Stützelementen 1a, 1b überbrückt. Die Abschnitte entlang der Längsseite der PV-Module sind ebenfalls als Teil des Verbindungsmittels anzusehen, indem dort benachbarte PV-Module über einen starren Modulrandhalter 9, 9a, 9b miteinander verbunden werden.

Die Fig. 8 zeigt die perspektivische Ansicht eines Feldes 41 mit mehreren Anordnungen gemäß der Fig. 3 und die Figuren 9 eine Aufsicht und 10 einen Querschnitt zu dem Feld 41. Insbesondere aus der Figur 10 wird deutlich, dass an dem oberen und dem unteren Scheitelpunkt, entsprechend den Firsten und den Kehlen der dachähnlichen Konstruktion, Sonderformen der Modulrandhalter 9 nützlich sind, zu deren Auslegung Parameter, wie die beabsichtigte Neigung der PV-Moduleinheiten 11 zueinander, der PV-Modultyp, ggf. die Befestigungart zum Querträger 3 usw. herangezogen werden.

In der Figur 11 ist gezeigt, wie die PV-Module der PV-Moduleinheiten 11 nicht an ihrem Modulrand mit dem Verbindungsmittel, z.B. der V-Profilschiene 21 , verbunden sind, sondern mittels mehrerer Klebepads 45 oder mehrerer Rast- oder Klemmverbindungen usw., die auf der Rückseite der PV-Module angebracht sind. Eine geeignete Position der Klebepads 45 ist z.B. ungefähr jeweils um ein Viertel der Modullänge und Modulbreite vom Längs- bzw. Querrand des PV-Moduls eingerückt. Die Anpassung an die Breite der PV-Module sieht dann so aus, dass ein Rastermaß R' vorliegt, dass ungefähr die Hälfte der Modulbreite ausmacht. Allgemein gilt also, dass unter dem Rastermaß R, R' das Maß zu verstehen ist, mit dem die die PV-Module tragenden Elemente, unabhängig von ihrer Bauart, mit dem Verbindungsmittel verbunden sind.

In der Fig. 12 ist eine hochgesetzte Anordnung gemäß der Erfindung gezeigt. Wie eingangs erwähnt dient diese Konstruktion als Gewächshaus für Schattengewächse, wobei auch dessen Seitenflächen je nach Himmelsrichtung mit PV-Modulen oder Glasscheiben bestückt sein können. Die PV-Moduleinheiten 11 oder die sie bildenden PV- Module können gezielt durch Fugen voneinander getrennt sein, um einen definierten Lichteinfall und einen Ablauf von Regenwasser zu definierten Stellen hin zu erzielen.

Die äußeren Stützelemente 1a, 1b sind zur Fixierung mittels eines Stahlseils schräg abgespannt oder bestehen aus massiven Bauteilen, wie z.B. IPE-Trägern (43), die in den Untergrund U verankert sind. Diese Schutzmaßnahme gegen Schäden, die aufgrund des Einwirkens von Querkräften auf das Feld 41 auftreten, sind insbesondere bei den hier betrachteten, niedrig bauenden Feldern 41 mit geringer Höhe von 40 cm bis 100 cm sinnvoll.

Insbesondere bei der Verwendung eines starren Verbindungsmittels können auch komplexere Bauteile als Profilschienen 21a, 21b in Frage kommen, so dass zugleich ein deutlicher Beitrag zur Stabilität geleistet wird. So können z.B. die Verbindungsmittel an den außen liegenden Stützelementen 1a, 1 b des Feldes 41 als eine drei-dimensionale Trägerstruktur ausgelegt sein, zu der Bauteile wie ein Fachwerkrahmen, eine Wabenstruktur, eine Knotenstruktur, eine Wellenstruktur und dergleichen zählen.

Es wird im Folgenden noch explizit auf weitere, wesentliche Ausgestaltungen der Stützelemente hingewiesen: Das erste Anbindungselement umfasst eine Auflageplatte für den Rand eines oder mehrerer, die an gegenüberliegenden Seiten je eine unter dem Winkel (a) nach oben weisende Abkantung aufweist und das zweite Anbindungselement umfasst eine Auflageplatte für den Rand eines oder mehrerer Photovoltaikmodu- le, die an gegenüberliegenden Seiten je eine unter dem Winkel (a) nach unten weisende Abkantung aufweist, wobei der Teller und die Auflageplatte jeder Bodenstütze über einen Stab miteinander verbunden sind.

An der Unterseite des Tellers ist ein in das Gelände eintreibbarer Dorn angeordnet, der insbesondere durch eine zugespitzte Verlängerung des Stabes gebildet wird.

Der Stab ist rund und zumindest in einem oberen Teilbereich ist ein Außengewinde vorgesehen, welches mit einem zentralen Loch mit Innengewinde fluchtet, welches zwischen den jeweils gegenüberliegenden Abkantungen der Auflageplatte angeordnet ist.

Der Stab ist rund und weist zumindest in einem unteren Teilbereich ein Außengewinde auf, welches mit einem zentralen Loch mit Innengewinde fluchtet, welches im Zentrum des Tellers angeordnet ist.

Die Auflageplatten sind aus einem biegsamen Material gefertigt, so dass eine durch unterschiedliches Absacken der Bodenstützen in das Gelände hervorgerufene Torsion innerhalb der Auflageplatten abgefangen wird.

Die Unterseite der Teller ist mit einer Antirutschstruktur versehen, und/oder auf den Tellern ist ein Belastungsgewicht vorgesehen.

Jede Auflagefläche ist mit einem Gewindeloch für die Aufnahme einer Modulklammer und mit einem nach oben weisenden Zentrierstift versehen, der im montierten Zustand in eine kongruente Aussparung oder innenliegende Ecke im Rahmen des Photovoltaikmoduls eingreift.

Der Abstand zwischen dem Teller und der Auflageplatte beträgt zwischen 30 cm und 100 cm, insbesondere zwischen 40 cm und 80 cm, und besonders bevorzugt zwischen 50 und 60 cm. Die ersten Bodenstützen und die zweiten Bodenstützen bilden jeweils eine Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Reihen, wobei sich zwischen zwei Reihen von ersten Bodenstützen eine Reihe von zweiten Bodenstützen befindet.

Bezugszeichenliste

1 a, 1 b Stützelemente

Kopfende

Querträger

a, 5b Enden Querträger

,9a,9b Modulrandhalter

1 1 PV-Moduleinheit

12 abgewandter Modulrand

13 Einschubnut

19 Abstandshalter

21 ,21 a,21 b V-Profilschiene

23 Rückseitenschiene

25 Schuh

27a, 27b Profilschienenhälften

29 Kehle

31 Verbindungselement

37 Modulrahmen

41 PV-Modulfeld

43 IPE-Träger

45 Klebepad

47 Stahlseil

A, Ai Abstand

R, R' Rastermaß U Untergrund G Grenzrand B Modulbreite K Belastungskraft S Scheitelpunkt