HARTER, Karl-Friedrich (Babelsberger Str. 46, Berlin, 10715, DE)
DIEBOLD, Christian (Dreilindenstr. 73, Berlin, 14109, DE)
HARTER, Karl-Friedrich (Babelsberger Str. 46, Berlin, 10715, DE)
| [Schutzansprüche] 1. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersystem aus mindestens einer der Komponenten (7, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 27, 29,30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 79, 90, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 127, 128, 135, 153, 155, 160, 161, 162, 166) zur festen, einachsigen, zweiachsigen, mehrachsigen vorzugsweise höhenverstellbaren Aufständerung besteht. Oder das Trägersystem besteht aus mindestens einer der Komponenten (1, 2, 5, 6, 14, 22, 23, 24, 25, 26, 28, 77, 80, 81, 82, 85, 86, 87, 88, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101 , 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 118, 126, 129, 138, 142, 148, 151, 152, 165) zur Integration oder Aufnahme von mindestens einer Energieumwandlungseinheit (3, 4, 21, 83, 84, 89, 91, 92, 93, 126, 162, 164) insbesondere Solarzellen besteht. Oder das Trägersystem aus mindestens einer der Komponenten (130, 131, 132, 133, 134, 136, 137, 139, 140, 141 , 143, 144, 145, 146, 147, 149, 150, 153, 145, 155, 156, 157, 158, 159) zur Erweiterung der Trägerfunktion besteht. Oder das Trägersystem eine Kombination aus mindestens einer der Komponenten zur festen, einachsigen, zweiachsigen, mehrachsigen vorzugsweisen höhenverstellbaren Aufständerung mit mindestens einer Komponente zur Integration oder Aufnahme von mindestens einer Energieumwandlungseinheit insbesondere Solarzellen und das Trägersystem aus mindestens einer der Komponenten zur Erweiterung der Trägerfunktion besteht. 2. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersystem ausschließlich über druckluftbeaufschlagte Polymere einfach aufstellbar, einachsig nachführbar, zweiachsig nachführbar, mehrachsig nachführbar in der Höhe verstellbar steuerbar durch Druckluftmittel, Sensormittel, polymere Kammerstruktur, die folienartig, schlauchartig, federartig, zylinderförmig, kegelförmig oder auch quaderförmig ausgebildet ist. Vorzugsweise sind die Verbindungen geschweißt, geklebt und gleitend oder rollend Elementen oder Objekten zur Bewegung geprägt. Das Trägersystem ist modular ausgestaltet, so dass zu den Komponenten des einfach aufstellbaren eine zusätzliche Komponente integrierbar zum einachsig nachführbar und eine weitere zusätzliche Komponente zur zweiachsig nachführbar und eine weitere zusätzliche Komponente zur mehrfach nachführbar und höhenverstellbar einbaubar und (auslösbar) ist, so dass jederzeit eine Erweiterung und Austausch von technischen Teilkomponenten möglich ist und den Bedürfnissen der Nutzung angepasst werden kann. 3. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kombinationsanspruch modular ausgeprägt ist, indem ein festes horizontal verlaufendes Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen mit nachführbaren Träger kombinierbar ist und über feste und lösbare Verbindungen geprägt zusammenwirkt. In den Leitungen und Verbindungen ist eine umfassende und umschließende Infrastruktur gebildet, die aus Verbindungen und Leitungen, vorzugsweise Druckluftleitung, Datenleitung, elektrische Leitung und Leitungen für Flüssigkeiten, insbesondere Wasser und Sole) besteht, die kommunizierend in Bezug zum System stehen. 4. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersystem modulartig mit Einheiten kombinierbar ist, die Mehrwertfunktionen bilden, so dass es als ein Werbesystem, als Absorber für Warmwasser oder als konvektives Kühlmittel( Kälte), als Beleuchtungskörper, als Regenwassersammei- und Verteilsystem, als Wasserspeicher, als Verschattungssystem modular besteht. Diese modularen Träger sind als Trägerstruktur so ausgestaltet, dass daran Verbindungselemente vorhanden sind, die eine Befestigungsvorrichtung für Dachflächen, für Verkehrsflächen und für Freilandflächen bilden. Diese Funktionseinheiten sind je nach Funktion untereinander verbindbar und können in einer kommunizieren Verbindung stehen. Diese Systeme sind vorzugsweise untereinander durch Druckluftverbindungen lösbar oder fixierbar. 5. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine aufblasbare Stütze zur Nachführbarkeit am Trägersystem angebracht ist. Diese aufblasbare, folienartige und schlauchartige Stütze ist im Verbund realisierbar, indem diese durch biegsame vorzugsweise metallische dünne Metallbleche hergestellt wird. Die Form der Stütze ist vorzugsweise schlauchartig, zylinderförmig, kegelförmig oder auch quaderförmig ausgebildet. Mit der Zuführung von Über- und Unterdruck wird diese Stütze für die Solarzellen kontrolliert aufstellbar, bewegbar und zu einem gewünschten Winkel der Sonne ausrichtbar. Dass vorzugsweise die Stütze als Trägersystem über Verbindungselemente zwischen der Solarzelle und dem Boden verläuft und vorzugsweise eine direkte Verbindung herstellbar ist, die kraftschlüssig oder und gelenkig oder und gleitend ist. Die kraftschlüssigen Verbindungselemente sind vorzugsweise Klebe- oder Schweißverbindungen. Dass die Stütze über mindestens einen rollenförmigen oder gleitbaren Körper oder kombiniert gelenkt wird und darüber die Stütze eine definierte Kraft durch vorzugsweise Druckluftzufuhr ausüben kann. Die Rollen oder gleitbaren Körper sind in vorzugsweise stabilen Führungsfüßen so gelagert und angeordnet, dass die Stütze zusammenpressbar und durch Druckluft verschiebbar sind. Diese Rollen oder gleitbaren Körper sind zur Wand des Führungsfußes oder gegeneinander durch Schellen mit Schrauben oder Verstellschrauben unter anderen auch zueinander oder mit einem rohrartigen Schlauch oder einem flexiblen Widerlager über Druckluft arretierbar oder verstellbar. Das vorzugsweise an den Stützen und an den Enden Luftzu- und Luftabfuhrverbindungen und ein Druckluftschlauch angebracht sind. Vorzugsweise verläuft dieser Druckluftschlauch an den oder in den Stützen kraftschlüssig. Der Druckluftschlauch ist gegenüber den Stützen zueinander in zusammengepressten Rollen nicht verschließbar oder weniger verschließbar gegen den Druckluftausgleich. Die elektrischen Leitungen sind in den Stützen oder seitlich an den Stützen befindend verlegt und sind nicht pressbar. Der Schlauch kann am Ende und am Anfang durch Druckluftzufuhr, durch eine lösbare Verbindung geschlossen oder geöffnet werden. Das vorzugsweise die Stütze so ausgebildet ist, dass zwei Planflächen an den Stützen sich befinden, die teilweise als eine Fläche nicht zusammenpressbar an den Seiten sind und sich bis weiterhin zur Mitte der Stützte vollkommen plan zusammenpressbar sind, ohne das eine Schlauchseite geknickt wird, so dass sich ein leichtes und reibungsfreies lenken der Rollen ermöglicht und ein stabiler Führungsprozess entsteht. Vorzugsweise stellt mindestens ein Standfuß in einem Verbund zwischen der Solarzelle und den bildenden Boden her, der als ein zylinderartiger, konischer oder kegelartiger Korpus ausgebildet ist. In dem Korpus läuft mindestens ein kolbenförmiges Mittel, beziehungsweise ein Kolben, der durch Druck bewegbar ist. Dabei ist vom Boden zum kolbenförmigen Mittel, beziehungsweise vom Kolben der Zylinder durch Druckluftbeaufschlagung statisch stabil gelagert und ist gleichzeitig der Entfaltungsbereich des Korpus. Während das obere Ende des Zylinders mit dem kolbenförmigen Mittel entweder fest verbunden ist oder durch Unterdruck statisch auf der oberen Kolbenseite fixierbar bleibt, bewegt sich der ganze pneumatische Muskel. Dieser Bereich ist der Staubereich, indem die folienartige Innenfläche des Korpusses, vorzugsweise zylindrisch oder kegelförmig gestaucht bzw. zusammenfaltbar ist. Die Korpuswand ist slidend - rutschbar am kolbenförmigen Mittel, beziehungsweise Kolben ausgebildet. Bei der Erhöhung des Standfußes ist vom Staubereich eine Folie in dem Entfaltungsbereich rutschbar und bildet den Korpus. Der Prozess ist reversibel geprägt. Das vorzugsweise mindestens ein kolbenförmiges Mittel, beziehungsweise Kolben als Zylinder, der schlauchförmig, scheibenförmig oder kegelförmig geprägt ist, sich der inneren Kammerwand des Korpus durch Druckluft anpasst und diesen luftdicht verschließbar macht. Der Zylinder ist über Druckluft in der Fläche veränderbar, indem am Zylinder ein Ventil und eine Druckluftzufuhrleitung angebracht sind. Der Zylinder ist Federhaft ausgeprägt. Vorzugsweise verlaufen bei zu erreichenden höheren Positionen, mehr als zwei kolbenförmiges Mittel beziehungsweise Kolben im Korpus, die hintereinander hochfahr- oder herunterfahrbar sind, indem durch ein Kontaktventil der Ablaufprozess steuerbar ist. Dass vorzugsweise das kolbenförmige Mittel durch eine Druckluftleitung linear in der Höhe bewegt wird oder selbst im Ganzen gesehen die Druckluftleitung ist, durch welche auch die elektrische Leitung geführt wird. Durch eine Erhöhung der Abnahme der Druckluftzufuhr erfährt das kolbenförmige Mittel eine Veränderung im Flächenquerschnitt oder eine Veränderung in der Konsistenz wegen dem gummiartigen Material, wo sich das Mittel an der zylindrischen Innenfläche drückt und Adhäsionskräfte ausübt. Das vorzugsweise das kolbenförmige Mittel einen ringförmig in der horizontalen laufenden Kolben besitzt, der sich innerhalb des offenen Ringes bewegt, der die kolbenförmige Figur prägt. Das vorzugsweise das kolbenförmige Mittel sich im Durchmesser verändert, insofern der Ringkolben eine lineare Bewegung zur Verkleinerung oder Vergrößerung des Durchmessers über Unter- oder Überdruck bewirkt. Das kolbenförmige Mittel aus mehreren übereinander geschichteten Materialien / Lagen und auch diese Materialien selber untereinander vorzugsweise verbindbar sind. Das vorzugsweise das kolbenförmige Mittel mit seinem Ringkolben, so übereinander angeordnet ist, dass eine lineare Bewegung ermöglicht wird. Die Verbindung ist als Wirkverbindung so ausgestaltet, dass der Bewegungsprozess kreisförmig stabil und luftdicht ist. Das vorzugsweise das kolbenförmige Mittel über eine mittig angeordnete separate Druckluftkugel im Durchmesser gesteuert wird. Dies erfolgt über polymere Schieber, die sich radial (mindestens 4) auf den Durchmesser über Unter- und Überdruck auf den Ring auswirken. Dadurch verändert sich der Durchmesser des Ringes und des kolbenförmigen Mittels. Das vorzugsweise der Zylinder-Kolben so geprägt, dass bei Druckzufuhr von der einen Seite eine Art Gummifläche mit einer durchlöcherten Ebene für ein Verschluss sorgt oder von der anderen Seite aus genau den gleichen Verschluss erzielt. Der pneumatische Kolben vorzugsweise so ausgestaltet, das ein Teil des Kreises in Kreissegmente in gerader Zahl aufgeteilt ist (2, 4, 6, 8 etc.) wobei der eine Teil als doppelwandige Kassette und der andere Teil als einfach aufgebaute Fläche vorhanden ist. Die einwandige Fläche wird über den pneumatischen Druck im Standfuß und der Bewegung nach Oben im Durchmesser des Kreises dadurch verändert, das die doppelwandige Kassette die einwandige Fläche aufnimmt und sich zum pneumatischen Kegel entwickelt, der die Mantelflächen stabil und straff ausgestaltet. Die Stütze vorzugsweise spiralförmig an der Außenfläche einen durchgehenden Schlauch von unten bis oben angeordnet hat, der die Druckluftzufuhr und Abnahme und zur sicheren Verlegung der elektrischen Leitung zuständig ist. Die Stütze vorzugsweise mit seiner spiralförmigen Anordnung so ausgestaltet ist, das bei kompletter Absenkung des Systems eine horizontale Fläche entsteht und die Spirale, die aus einem Schlauch besteht, eine Ebene Fläche ergibt. Das vorzugsweise der Korpus über eine Innen liegende teleskopartige Luftkammer gesenkt oder erhöht wird. Die Mantelfläche des Korpus ist an den äußeren Randpunkten mit der Innenfläche des pneumatischen Muskels in einer Wirkverbindung und über die entstehenden Volumina über Unter- und Überdruck steuerbar und wird durch die Druckverhältnisse der Luftkammern stabilisiert. Das vorzugsweise der Korpus so ausgebildet ist, das seine Mantelfläche durch gummiartige Streben in der Fläche die Druckverhältnisse ausgleicht und einen stabilen Bewegungsprozess ermöglicht. Das vorzugsweise der Korpus an den Rändern innerhalb seines Volumina mit Wirkverbindungen stehenden Ringen verbunden ist, die beim kompletten Absenken eine Fläche ein Kreis beschreibt, der so hoch ist wie die Materialstärke des Ringes selber. 6. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Träger auf mindestens einer Stahlstütze die vorzugsweise nachführbar ist oder als andere Material-Stützen pneumatisch gesteuert werden kann oder über aufblasbare Stützen nachgeführt wird oder in kombinierter Form in Betracht kommt. Vorzugsweise dass an diesen Stützen im oberen Bereich ein Ausgleichsdämpfer vorhanden ist, der vorzugsweise pneumatisch oder über Federn gesteuert wird. Der Ausgleichsdämpfer verbindet die Stützen und gleicht die Längenveränderung beim Nachführvorgang aus. Die nachgeführte Fläche kann biegesteif durch einen Rahmen aus Metall erfolgen oder als biegesteife Membranfläche mit Eckaussteifungen aus Polymeren ausgebildet sein. Die Innenfelder zur Aufnahme der Solargeneratoren und pneumatischen Systeme, können über Stahlseile oder über schlauchartige Druckluftschläuche oder in Kombination ausgestaltet sein. Das vorzugsweise die schlauchartige Trägerkonstruktion andere Medien transportiert und gleichzeitig über spezielle Wirkverbindung untereinander verbunden sind, die es ermöglicht im Betrieb der Anlage Komponenten zu wechseln und Instand zu halten. Das vorzugsweise daran ein Wassersystem, ein Druckluftspeicher, ein Kompressor, ein Druckluftspender, ein Druckluftverteiler, eine an der Stütze im oberen Bereich angebrachter Wechselrichter oder und Lichtkörper, vorzugsweise in LED- Technik, integriert und vorhanden ist. Das vorzugsweise die Metalleinlage in der Wandung der Streben und im Rahmen gleichzeitig als elektrische Leitung seine Aufgabe übernehmen kann und somit die Verlegung der Lichteinheiten ohne zusätzlich Elektroleitungen ermöglicht und in einer speziellen Wirkverbindung untereinander fungiert. Das vorzugsweise die Metalleinlage in/ an und innerhalb der Wandung der Streben und im Rahmen als Kabelform oder isolierte Flächenfolie vorhanden ist. Das vorzugsweise der polymere Rahmen so gestaltet ist, das die Wirkverbindungen zu den Zwischenstreben, die schlauchförmig oder flächig sind, gleichzeitig Befestigung und die technische Infrastruktur (Blitzleiter etc.) für elektrische Leitungen und Wasserschläuche in der Funktion bilden. Das vorzugsweise dass der polymere Rahmen oder die Zwischenstreben so gestaltet sind, das Sie die technischen Infrastrukturen für die Synergie und Mehrwerteffekte aufnehmen können (Schlauch in Schlauch Prinzip, um als Lichtrahmen oder Ringleitung für Abwasserführung mit natürlichem Gefälle oder als Leuchtstreben oder abführende Regenwasserleitungen in den Streben zu ermöglichen. Das Trägersystem so ausgestaltet ist, das vorzugsweise die Zwischenstreben und seine Luftkammer so ausgestaltet sind, das Lichteinheiten über Lochverbindung von oben und unten eingefasst werden können und in Wirkverbindung zum Schlauch stehen. Die Luftkammer ist durchgängig und wird nicht unterbrochen und teilt sich in eine oder eine Vielzahl von Luftkammern auf. Das im Trägersystem vorzugsweise die Lichteinheiten bei Einbringen in die Lochverbindung automatisch angeschlossen sind und als Verbraucher funktionieren (Reihenschaltung) Das vorzugsweise die Zwischenstreben und seine Luftkammer so ausgestaltet sind, das Lichteinheiten über die Kopfenden in einer speziellen Wirkverbindung eingesetzt werden können und von der Seite, von Oben oder Unten oder kombiniert Licht erzeugen. Das vorzugsweise der polymere Rahmen und die inneren Druckluftstreben an den Kreuzungs- und Endpunkten spezielle Wirkverbindung haben, die es ermöglichen Infrastrukturen für Elektro- - und sonstige Versorgungsleitungen in, an oder außerhalb der Wandung im Schlauch zu verlegen. Die Kreuzungspunkte sind so ausgestaltet, das sie überlappend, unter oder übereinander oder durchlaufend durch eine freie Öffnung laufen die eine gleitende Wirkverbindung untereinander aufweisen, um Bewegungsprozesse über Durchbiegung und äußere Belastung (Wind, Schneelast) zu ermöglichen. Das vorzugsweise die schlauchförmigen Streben im oberen Bereich innerhalb, unterhalb, an oder außerhalb eines Reflexionsmittels aufweist, das in Form einer Folie oder eines Lichtleitsystems vorhanden ist. Das vorzugsweise das das komplette System zusätzlich noch Membranfunktionskissen (Multifunktionseinheiten) zu den belegten Flächen für die solare Stromerzeugung aufnehmen kann, um die Belegung der Verschattungsflächen auszunutzen. Die Verschattungsabstände werden als Fläche für Werbe Licht und Regenwassersammelzwecke genutzt. Das vorzugsweise die schlauchförmigen Streben so ausgebildet sind, das Sie durch spezielle Wirkverbindungen vorzugsweise Einhängekonstruktion mit Sicherung vor Winddruck von Unten die Membranfunktionskissen aufnehmen können. Das vorzugsweise das die Membrankissen so geformt sind, das Sie ein natürliches Gefälle zur Mitte oder zur Seite links oder rechts aufweisen, um Wasser auffangen zu können und mittig oder seitlich eine Wasser abführende Öffnung aufweisen, die unterhalb der Rahmenfläche oder mit anderen Einheiten modular seitlich verbunden sind und in einer zentralisierten Infrastruktur abgeführt und gesammelt werden. Das vorzugsweise die Membrankissen als Polymerkonstruktion fest oder schlauchförmig mit Luftkammern so gestaltet sind, das sie gleichzeitig Regenwasser sammeln können und unterhalb in einer separaten Multifunktionsraum geschützt Lichteinheiten und projizierende Funktionseinheiten aufnehmen können. Das vorzugsweise die unterste Ebene über eine Kippvorichtung horizontale Bilder und Projektionen begünstigt die in einer Wirkverbindung zur Multifunktionseinheit steht, die flexibel und fest oder kombiniert ist. Das vorzugsweise die abführenden Leitungen des Membrankissens so geformt sind, das Sie sich in der Höhe des Systems (Höhenverstellbarkeit zur Minimierung der Eigenverschattung der Generatorflächen) anpassen können ohne Schaden zu nehmen. Dies erfolgt Beispielweise über einen Schlauch der spiralförmig zum Boden gerichtet angeordnet ist oder seitlich über eine variable Wirkverbindung eine modulare Schaltung ermöglicht. 7. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dass die Membrankissen so ausgestaltet sind, das sie gleichzeitig zur Verschattung der Vegetation seine Funktion übernehmen können, indem die Teilflächen in der Oberfläche so ausgeformt sind, das sie Licht streuen oder bündeln und somit eine spezielle Lichtlenkung für Mensch, Objekt (Automobil) oder Vegetation bilden. Das vorzugsweise die Membrankissen am Rand des gesamten Generatorfeldes eine spezielle lösbare Wirkverbindung aufweisen, die es ermöglicht als Blendschutz eingesetzt zu werden (z. B. bei Tief stehender Sonne im Winter). Das System weist vorzugsweise vier Verbindungen auf, von denen zwei gelöst werden können und das Membranfunktionskissen auskragend am Polymerrahmen angebracht zu werden, als hängende Blendeinrichtung. Das vorzugsweise die Stützen selbst aus Membranen oder einem pneumatischen Muskel bestehen, vorzugsweise als kegelförmiger oder zylindrischer Körper, um das System in der Höhe zu verschieben. Das vorzugsweise das Trägersystem die Ausgestaltung der Felder und die Aufstellung der Teleskopstützen verschiedenartigste Grundformen haben kann, je nach Grundstücksausrichtung und Lage wird vorzugsweise die quadratische Form gewählt. Das vorzugsweise die Teleskopstützen so gestaltet sind, das die Sammelleitungen für das Regenwasser zur Gesamtzisterne innerhalb des Systems in einem Infrastruktur- Kreislauf ausgestaltet ist. Das vorzugsweise das schlauchförmige Streben zur Aufnahme von Solarkissen oder Membranfunktionskissen in oder ohne Polymerrahmen zwischen Wände, Fußgängerzonen, Gärten etc. mit oder ohne oder nur teilweise mit Teleskopstützen in einer speziellen Wirkverbindung gespannt werden. 8. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dass der polymere Rahmen Öffnung zur Verbindung der inneren Strukturen aufweist, die durch die Luftkammer des Rahmens unabhängig gefasst sind und in Wirkverbindung zur inneren Struktur steht und sich bei aufblasen des Polymerrahmens automatisch fixiert, dies wird durch eine spezielle Ausformung der angephasten Toleranzöffnung erreicht indem mittig sich die Luftkammer den Führungsstab und die Haltekugel gepresst wird und somit automatisch das System fixiert. Das vorzugsweise die Luftkammer des polymeren Rahmens und der inneren Strukturen eine Metallseil in der Wandung der schlauchförmigen Kammer eingelassen ist oder in anderer Wirkverbindung steht. Diese bewirkt bei Überduck auf die Luftkammer Stabilität und ein Zusammenspiel mit der Druckluft und der Zugfestigkeit des Systems. Das Trägersystem vorzugsweise die inneren schlauchförmigen Luftkammern, so ausgestaltet sind, dass sie die Solarkissen durch eine Wirkverbindung von oben aufnehmen kann. Die Aufnahme ist wie im polymeren Rahmen über Öffnungen gewährleistet, die wie ein Langloch für die Montage mit Toleranzen angeordnet ist und unabhängig im gesamten System arbeitet. Das Trägersystem vorzugsweise die schlauchförmigen Streben im Innenfeld des Polymeren Rahmens unabhängige Luftkammern bilden, die in Wirkverbindung des kompletten Systems stehen. Das Trägersystem vorzugsweise an den Überlappungen des Trägersystems, die Luftkammern weiterlaufen und unabhängig von der anderen Trägerrichtung arbeitet. Das Trägersystem vorzugsweise die Wirkverbindung so ausgestaltet ist, dass sie gleichzeitig das Ventil zum Aufpumpen des Systems vorzugsweise mittig beinhaltet und in Verbindung mit dem Polymerrahmen über Druck gesteuert wird. 9. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dass die Solarzellen auf der Generatorfläche unterhalb der transluzenten Polymeren Trägerstruktur eine konvektive Kühlung in einem Kapillarsystem kombiniert angeordnet ist, das röhrenförmig ausgebildet ist. In dem Trägersystem stehen vorzugsweise die Solarzellen auf der Generatorfläche oberhalb der Tragstruktur in Wirkverbindung zu den Solarzellen. (z.B. Dünnschicht-Solarmodule eingeschweißt in Polymere). Das in dem Trägersystem vorzugsweise die Solarzellen auf der Generatorfläche unterhalb der transluzenten Polymeren Trägerstruktur ein künstlich erzeugter Treibhauseffekt in einem Kapillarsystem oder röhrenförmigen transparente Luftkammern erzeugt wird, die mit einer reflektierenden Beschichtung versehen sind. Vorzugsweise sind die Solarzellen auf der Generatorfläche des Trägersystems unterhalb der transluzenten und polymeren Trägerstruktur eine Konzentratorfläche in Form von Spiegeln angeordnet ist und in Wirkverbindung der Trägerkonstruktion steht. Das Trägersystem ist vorzugsweise so ausgestaltet, das durch eine volltransparenten Luftkammerfolie und die Lichtstrahlung von der Sonne diffundierend und reflektierend geprägt ist. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, die obere Fläche des Korpus eine transparente Folie, oder ein mit Druckluft zusätzlich versehender Folienkörper ist oder eine steife Platte ist, die den Korpus entweder luftstabil verschließt oder selber gegen äußere Einflüsse wie Feuchtigkeit und Winddruck oder Sog schützt. Vorzugsweise die Solarzellen über ein Fließband oder Rolle verfahren dem Trägersystem zugeführt werden. Das Trägersystem wird in dem Grund - Korpus fließend eingebracht, indem die dem folienartigen Boden die Zellen miteinander verbunden und eingebracht werden. Der Grundkorpus wird über zulaufende Rollen transportiert und fügt die gelagerte Folien oder schlauchartigen Formkörpern zusammen. Vorzugsweise werden die Komponenten verschweißt oder verklebt. Im Grundkorpus werden die Solarzellen so eingebracht, das sie über ein Fließband auf dem Grundkorpus verlaufen und die zulaufenden folienartigen Materialien oder stabile bis steife plattenförmige Materialien so verarbeitet, das sie den Grundkorpus dicht verschließen. Danach wird dieses System mit Druckluft gefüllt. Vorzugsweise sind die einzelnen Solarzelleneinheiten mit den verbundenen Strings auch in einer gelagerten Trägerummantelung so gestaltet, das sie über ein horizontale Polymerverbundrahmen über innen verlaufenden schlauchartige Druckleitungen nachführbar sind, obwohl der Polymerrahmen nicht nachgeführt wird, indem die schlauchförmigen Körper im Durchmesser verkleinert oder vergrößert werden. Vorzugweise sind diese Zellen nachführbar, indem diese auf einer Schlauchleitung liegen. Diese Schlauchleitungen können gekreuzt, überlappt oder durchstoßen ausgebildet sein, um eine interne Nachführung zu ermöglichen. Das Trägersystem ist vorzugsweise kombiniert mit einem Wasserstofftank, einer Brennstoffzelle, mit einer Zisterne zum sammeln von Regen- und Niederschlagswasser, zur Nutzung der Technik für die Heliumzufuhr über Tankeinheiten oder zur Anwendung als Lichtkörper über Membrankammern genutzt wird. Das Trägersystem ist vorzugsweise kombiniert mit Folien ist, die untereinander verschiebbar angeordnet sind und bei einer definierten Stellung, Position überlappend Medien durchlassen (Luft, Regen) oder verändernd wirkend und eine Lichtregulierung erreichen. Die Folien stehen in einer Wirkverbindung über eine Druckluftzufuhr oder Abnahme oder die Bewegungsprozesse der Nachführung werden durch pneumatische Muskeln „Aktuatoren" erzielt. Das Trägersystem ist vorzugsweise mit einer Absorberschicht vorzugsweise aus Folie kombiniert, die über eine spezielle Kapillarstruktur in den Flächen angebracht sind und das gesammelte Wasser verteilbar macht. Das Trägersystem ist vorzugsweise mit Konzentratoren kombiniert und diese über das System nachführbar sind. Die Konzentratoren sind vorzugsweise folienartig, die durch Veränderung der Druckzustände eine Formstabilität erhalten. Das Trägersystem ist vorzugsweise als System mit der Sammlung von Regenwasser kombiniert. Das Trägersystem hat vorzugsweise Absorberflächen entweder oder Konzentratoren (Spiegel). Das Trägersystem ermöglicht vorzugsweise die Nutzung durch die Kombination von Geräten zur Aggregation und zur Transformation der Druckluft in andere Energieformen. Das Trägersystem hat vorzugsweise ein starres Folienband, das vorzugsweise aus Metallbädern besteht und nachführbar ist, indem ein aufblasbares Folienband über eine Bewegungsvorrichtung läuft und über Druckluft ein Körper bildet, der vorzugsweise zylindrisch ausgestaltet ist. Die Außenhülle des Körpers wird durch den Vorgang zu einem starren und rohrförmigen Körper gedehnt und weist eine hohe Standfestigkeit auf. Die Solarzellen vorzugsweise über ein Folienband so zusammengefügt werden, dass die eine oder die andere Seite unterschiedliche Materialien aufweist um unterschiedliche physikalische Eigenschaften zu erreichen. |
Ein dynamisches Trägersystem für flexible oder starre Solarzellen zur autarken und optimalen Stromerzeugung mit Druckluft- und
Sensortechnologie auf Polymerer Basis
[Beschreibung]
[Stand der Technik]
Auf dem Markt werden viele Nachführsysteme für Dächer und Freilandanlagen angeboten, die alle auf der Basis von Metallkonstruktionen konzipiert sind. (Heft Photon „ Nachführsystem Marktübersicht" Ausgabe Oktober 2009)
Unsere Erfindung weist gegenüber dem Stand der Technik minimale Metallkomponenten auf und ist somit in Bezug auf den Weltmarkt eine einzigartige Lösung der Nachführung, die auf polymerer Basis angeboten wird. Es sind zurzeit keine technischen Lösungen bekannt, die eine marktfähige Anwendung erlauben.
Es gibt nach dem Stand der Technik keine annähernde Erfindung, wie Sie von uns vorgeschlagen wird. Erhebliche Alleinstellungsmerkmale sind in der Energieeffizienz, der Kostenreduktion in der Herstellung, dem Transport des Systems und in den Synergie- und Mehrwerteffekten des Systems zu sehen. Dadurch erhält es zusätzlich bauphysikalische Vorteile im Einsatzbereich von Dächern, da es eine leichte Aufständerungen und Nachführung auf polymerer Basis hat. Nachfolgend wird der Stand der Technik analysiert.
Es sind Systeme bekannt, die als Sonnenkollektoren aufblasbar in die Atmosphäre gebracht werden. Eines dieser Systeme ist in der Patentschrift WO 2008119094A2 von 2007,„Aufblasbarer Sonnenkollektor, Höfler, Lob" beschrieben, nachteilig wirkt sich das System auf den Energiegewinnungsgrad aus, da es statisch ist und sich nicht in alle Richtungen und den optimalen Sonnenstand ausrichten lässt. Es fehlt schlichtweg die Nachführung.
Unser System hingegen erreicht durch die Nachführung mit Druckluft (Über- und Unterdruck) alleinig den Anspruch zu erheben, über Sensor gesteuerte Reglungsmechanismen eine optimale Sonnenausrichtung zu erreichen und gleichzeitig den Energiegewinnungsgrad erheblich zu steigern. Der Aufbau der Komponenten des Systems sind sehr Kosteneffizient. In der Patentschrift von DT 2604345 A1 von 1976, wird ein zusammenfaltbarer pneumatischer Sonnenkonzentrationsspiegel von Prof. Kleinwächter vorgeschlagen, der schon den ersten Einsatz von Polymeren in der Systemtechnik zur Energieerzeugung darstellt. Leider stellt diese Erfindung aber keine Möglichkeit der pneumatischen Nachführung über Dünnschichttechnologie und Folien dar.
Das United States Department of Energy aus Washington hat schon 1986 einen zukunftsweisenden weltweiten Trend gesetzt und eine Patentschrift mit DE 3631505 A1 hervorgebracht. Zu dieser Zeit war dieses System überaus vorbildhaft, weil es die eigentlichen Solarzellen über ein ausblasbares Mittel, die aus Membranen bestand, gegen Wettereinflüsse und Hagel geschützt hat. Allerdings ist innerhalb diesen Systems eine Nachführung integriert worden, die komplett aus Metall ist und nicht auf Basis von Polymeren konzipiert wurde. Somit entfällt der Anspruch ein einfaches und leichtes Nachführsystem konzipiert zu haben, da es auch ohne Drucklufttechnik arbeitet.
Unser System hingegen arbeitet mit Drucklufttechnik. Einzelne sogenannte flexible polymere Trägerelemente sind als pneumatischer Muskel vorgesehen, die eine ungehinderte, einfache und stabile Nachführung zur Sonne über die Veränderung der Druckverhältnisse erreicht. Druckluftgesteuerte Systeme sind in einer Vielzahl von Patentschriften bekannt, wobei sich ein Korpus über eine Kraftwirkung verändert.
In der Patentschrift DE 2718528 A1 von der Siemens AG Berlin und München aus dem Jahre 1978, hat ein solches System mit den hervorragenden Eigenschaften vorgeschlagen, indem durch die Verwendung eines in einer Schlauchleitung strömenden gasförmigen Arbeitsmittels ein Stau erzeugt, der über eine Rolle ein Maschinenteil antreibt. Die Grundidee ist durchaus nutzbar, aber für den Einsatz von Solarzellen und zur Nachführbarkeit zum jetzigen Zeitpunkt undenkbar und nicht anwendbar.
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, e.v, Köln hat unter der DE 19825785 A1 Solarsegler mit„Segelfolie und Faltrohr" von 1998 und 2001 unter der DE 10109529 A1 ein Patent als„Vorrichtung mit einem im Querschnitt flach zusammengedrückten und der Länge nach aufgerollten Mast" angemeldet. Diese innovativen Ansätze zeigen die Möglichkeit in der konstruktiven Leichtbauweise und den möglichen geringeren Materialeinsatz für den Bewegungsprozess. Die dort vorgebrachten Lösungen sind vorbildlich, obwohl diese für die technische Nachführbarkeit von Solarzellen, vor allem, die sich auf der Erde befinden, nicht sinnvoll wären, da sie nicht stabil genug sind.
Schläuche die durch Druckluft im Querschnitt erweitert werden und sich dadurch in der Länge verkürzen, um eine Kraft auszuüben, sind seit langem bekannt und gehören zum Stand der Technik. Diese Technik wurde vor allem durch die Firma Festo in der Χ , , . . _ · , , » « . ,-
Kooperation mit der TU Berlin erfolgreich weiterentwickelt. Die Firma resio AU & uu aus Esslingen hat 2006 ein Gebrauchsmuster DE 202006001921 U1 angemeldet, indem solche Muskeln in einer Druckluft Tankstation zum Einsatz kommen, die eine Zelle nachführbar antreibt. Allerdings wird hierbei ein Akkumulator eingesetzt, der durch mehrmalige auf und ab Bewegung über eine Art Getriebe die Nachführbarkeit erreicht.
Das System eignet sich gut für kleine und einzelne Einheiten. Es kann allerdings für unsere technische Zielsetzung nicht verwendet werden, da es, wie viele Erfindungen zur Nachführtechnik, eine Art Getriebe benötigt, um die Zellen zu bewegen. Diese Art der Techniken und der beweglichen Komponenten muss einem erhöhten Abrieb standhalten, der nicht über technische Komponenten dauerhaft über Polymere gewährleistet werden kann. Der Aufwand von Material, Reparatur und Wartung würde nicht im Verhältnis zum Nutzen und der Rentabilität stehen. Die Bewegung mittels Getriebe und beweglicher Komponenten gehört überwiegend zum Stand der Technik. Unser System arbeitet deshalb ohne diese Komponenten und nur mit der Komponente„Druckluft".
Der Stand der Technik zeigt eine Vielzahl von Systemlösungen zur Belegung von Dächern und gute Teillösungen von Herstellern von Solarzellen, die die Module dauerhaft gegen Außeneinwirkung durch klimatische Wetterverhältnisse, wie Regen, Schnee und Hagel schützen und sie gegenüber Wasser und Luftfeuchtigkeit abgedichtet haben. Diese Systeme sind allerdings nur gut im Bereich ohne Nachführung von Zellen gelöst.
Zur Zeit sind viele bewährte Zelleneinbettung von statischen Systemen bekannt, deren Trägersystem von der Rückseite und der Vorderseite mit Glas und Glasähnlichen Substanzen bestehen und die gesamte geschaltete Generatorfläche vor Fremdeinwirkung schützt. Eine Nachführung der Zellen ist meist nur durch eine einfache mechanisch manuelle oder durch elektrische Antriebe zu bewerkstelligen. Der Material- und Bedienungsaufwand ist zum Energiegewinnungsgrad nicht sonderlich rentabel und die Nachführung meist nur einachsig im Höhenwinkel verstellbar.
Das gleiche gilt für die sogenannten flexiblen Solarfolien, die aufwendig im Laminat eingefasst sind und noch sehr kostenintensiv hergestellt werden müssen. So sind beispielsweise unter der Firma PVflex Solar Produktion GmbH, mit Firmensitz in Fürstenwalde und Bayer MaterialScience AG in Leverkusen eine Patent DE 10 2005 032 716.8 2005 angemeldet, das ein„Flexibles Solarstrom-Modul mit einer im Rahmen integrierten Stromführung" beschreibt. Das Modul ist glaslos und vollständig abgedichtet, die Montage der Module erfolgt am Bau, vorzugsweise durch Verkleben auf nahezu beliebige Dachmaterialien und auch auf gekrümmten Flächen ohne eine rückwärtige ^ .... „ _ A · . ,. .·
Kabeizutunrung zu benotigen. Das System ist allerdings nicht nacmunroar und Kann nicht modular eingesetzt werden. Das System ist ausschließlich für die solare Stromerzeugung gedacht und hat keine Zusatz und Mehrwertfunktionen.
Die Patentschrift unter DE 202009006941 U1 der Inventux Technologies AG in Berlin, zeigt eine hervorragende Erfindungsleistung, indem das zwischen der Laminierschicht und der Abdeckung eine Reflektorschicht vorhanden ist, um eine kostengünstig hohe Energieausbeute zu erzielen. Dieses System hat ebenfalls keine Nachführung. Auch das „Solarmodul" WO 2009109472A1 von 2008 ist von Q- Cells hervorragend versiegelt, eignet sich ebenfalls in der Form nicht zur Nachführung. Dieses System kann genauso wenig wie die vorher beschriebenen Systeme mit Zusatzfunktionen kombiniert werden.
Die Solon AG hat unter der EP 1903613A1 2006 ein Patent angemeldet, das als ein „leichtgewichtiges Photovoltaiksystem in einer Ausbildung als Modulplatte geprägt ist und die Zellen werden kostengünstig mit einem leichten Seilspannsystem in diese Module fixiert. Diese Modulplatte ist in ihrer technischen Ausführung noch schwer und restriktiv.
Unser Erfindung hingegen bettet die Grundgeneratorfläche sicher und stabil innerhalb von Polymeren ein, die leicht, lichtdurchlässig und flexibel mehrachsig nachgeführt werden kann. Die modulare Anordnung, Schaltung und die Adaptierbarkeit der neusten Zellenentwicklung auf dem Markt ist jederzeit möglich. Mit der Veränderung der Druckverhältnisse in den Kammern sind Zusatznutzen bei Ausbleiben der solaren Stromerzeugung z.B. zur Regenwassernutzung in der Nacht, denkbar. Aber auch die Kombination zu Licht und Werbezwecke ist möglich und bietet den Anspruch ein System zu sein, das die architektonische Integration zum Thema hat.
Nach Stand der Technik werden Kombinationssysteme, wie in der Patentschrift DE 19809883 A1 von der SolarWerk GmbH, Teltow, „Solarer Hybridkollektor zur kombinierbaren Strom- und Wärmeerzeugung und ein Verfahren zu seiner Herstellung" sind seit 1998 angemeldet und werden heute noch eingesetzt. Nachteilig bei den Sonnenkollektoren wirkt sich die komplette Einlaminierung aus, weil das System dadurch nicht kompatibel, variierbar, adaptierbar oder modular einzusetzen und nutzbar ist.
Dagegen wird unter der Patentschrift DE 103 07 540 A1 , die 2003 von der Bayer AG, Leverkusen angemeldet wurde, ein solarbetriebener Luftkollektor vorgeschlagen, in denen die Technik, wie der Absorber anstelle aus Metall auf Folien basiert und somit leicht ist. In der Schrift wird das System nicht modular eingesetzt und es wird technisch nicht vorgeschlagen, es der Sonne nachzuführen. Λ ηηηη ~ η ~ Μ Λ Ι - Λ , , , , _ ..
uas Katern ut 102006030245 Α1 , das von der Fraunhofer-Gesellscnan zur Forderung der angewandten Forschung in München 2006 anmeldet wurde, zeigt einen teiltransparenten Sonnenkollektor mit Sonnenschutzfunktion. Der Mehrwert dieses Systems liegt in der Zusatzfunktion der Verschattung. Begünstigt wird dieser Umstand dadurch das der Sonnenkollektor mit einem flachen Absorberkörper ausgestaltet ist. Diese Erfindung ist in den Ansätzen für unser System kombinierbar und möglicherweise einsetzbar.
Ein weiteres Patent ist von der Gesellschaft in der Patentschrift DE 102005058712 B4 2005 anmeldet wurden. In dieser Schrift wird ein „Optisch transparentes Leichtbauelement" beschrieben, das als Einsatz für Dächer und Seitenwände einsetzbar ist. Das besondere an diesem System ist die Möglichkeit der Einfärbung der Bauelemente und die Steigerung der Absorptionsfähigkeit über Farbe. Nachteilig bei der Folienkissentechnik sind allerdings die starre Ausbildung der Bauelemente und die Inflexibilität gegenüber der Nachführung zur Sonne.
Der Stand der Technik zeigt für die Belegung von Verkehrs- und Freilandflächen, dass die Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung, München ein Patent unter der DE 102008059858 A1 2008 angemeldet hat, indem ein „Neues Trägersystem zum Aufbau von Photovoltaik-Freilandanlagen sowie dessen Verwendung" vorgeschlagen wird. Die Erfindung ist einfach und kostengünstig im Aufbau. Der Nachteil dieser Erfindung ist, dass keine komplexe Nachführung zu den differenzierten Sonnenständen möglich ist. Das „Wäscheleinenprinzip" ist bei Winddruck und Sogwirkung sehr instabil, weil durch bestimmte statische Momente Resonanzfälle eintreten können, die das System in der Standfestigkeit stark beeinträchtigen können, gegebenenfalls müssen kostenintensive Fundamente, Aufhängungen und konstruktive Verbindungen vorgesehen werden.
In einer weiteren Patentschrift DE 20314665 U1 aus dem Jahr 2003 von der Solar Wall GmbH & CO. KG aus Kraftsdorf, zeigt eine Anordnung zur flächigen Abdeckung von Geländerhebungen mit Solarzellen. Es sind eine Vielzahl von Lösungen für unterschiedliche Geländererhebungen erfunden wurden, die nicht optimal zur Sonne nachgeführt werden können bzw. das System kann nur Solar der Sonne nachgeführt werden, wenn eine definierte Hanglage vorhanden ist. Deshalb ist diese Erfindung mit hohen Folgekosten verbunden und daher ineffizient. Posselt, Schlossbauer, Grabenstädt und Egenhofen haben unter DE 102007001827 A1 2007 eine„Vorrichtung aus einer Mehrzahl von Tragwerksmodulen" angemeldet. Ein ausgereiftes Konzept für Überdachung und Unterkonstruktion, Dachfläche durch Membrane ist in dieser Schrift . , , t , _
detailliert besenrieben und steht zur Verfugung. Diese Konstruktion ist allerdings teuer, schwer und es gibt keine dargestellte Nachführtechnik. Dieses System ist als reine Kraftwerkslösung unbrauchbar und eher für kleine Überdachungen einsetzbar.
Unser System der Solardynamik GmbH ist hingegen für das schwierigste Gelände denkbar und einsetzbar, weil es über Teleskopstützen mehrachsig die Basiseinstellung in der Höhe und zu den verschiedensten Sonnenständen schnell und stabil einstellen lässt. Dieser Prozess wird über Druckluft- und Sensortechnik automatisch und kostengünstig gesteuert. Einen wesentlichen Vorteil zum Stand der Technik bildet der Wegfall von Diebstahl und Vandalismussicherungsmechanismen zum Schutze vor Fremdeinwirkung, da unser System vom Boden aus kaum erreichbar ist. Resonanzfälle werden durch stabile Rahmen zwischen den Stützen gebildet, auf denen die eigentlichen Polymersolarkissen über Seilverbindungen in Druckluftschläuchen integriert und in aufblasbaren Polymerrahmen, platziert sind. Die Nachführung der polymeren Membrankissen zur Sonne und die Verstellbarkeit der Stützen ergibt eine kombinierte Verzahnung von Bewegungsprozessen, die eine Energiegewinnungsgradsteigerung, eine Minimierung der Eigenverschattung des Systems und eine höhere Belegungsdichte zur Folge hat. Diese Alleinstellungsmerkmale heben sich weit vom Stand der Technik ab.
[Aufgabe der Erfindung]
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine innovative solare Systemtechnik für die Nutzung der Sonnenenergie zu schaffen, die die Energieeffizienz erheblich steigert. Durch unsere Erfindung sollen die Hemmnisse bei Planern, Architekten und Immobilienbesitzer gegenüber der angewandten Solartechnik auf den Markt weiterhin abgebaut und eine neue Integration in der Architektur und im Landschaftsbild hergestellt werden. Hierbei wird das Kostensenkungspotential, die bessere Rentabilität des Systems (kürzeren Amortisation eines Investments), und der höhere Energiegewinnungsgrad sich positiv auswirken. Die Grundkomponenten des Systems begünstigen diesen Umstand weiterhin, weil kostengünstigere Materialien zum Einsatz kommen (Polymere), der Materialaufwand und die Art der Bewegungsprozesse mit Folien und Druckluft - und Sensortechnologie eingesetzt werden können.
Wesentlicher Punkt ist in der Systemtechnik die Steigerung des Energiegewinnungsgrads einer Photovoltaikgeneratorfläche. Dieser wird durch den Wirkungsgrad der Solarzellen, dem Standort der Anlage, der Ausrichtung der einzelnen Generatorflächen senkrecht zur Sonne, der Jahreszeit und die angewandte Systemtechnik bestimmt. Die Wirkungsgrade von Solar-Zellen werden durch die , ,
Hersteller über Laborprüfungen und Zertifizierung (STC) vorgegeben.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Systemtechnik zu schaffen, damit die unterschiedlichen Zellen von möglichst vielen Herstellern eingebunden werden können. Unsere innovative Systemtechnik ist in der Lage, Standorte mit extremen Klimaverhältnissen - Witterungsbedingungen zu bestücken, weil wir kundenorientiert auf die speziellen Bedürfnisse und Erfordernisse antworten können. Gemeint sind die Lösung von unterschiedlichsten Verschattungseinflüssen im Bereich der Dach- und Freilandanlagen, die Lösung im Bereich der schwierigsten statischen Gegebenheiten (Nachkriegsdächer) und zuletzt die Anpassung der Systemtechnik an die unterschiedlichsten Flächengrößen. Wir können aufgrund der Synergie- und Mehrwerteffekte sehr differenziert auf die speziellen Kundenwünsche eingehen. Wichtige Grundlage bildet die Ästhetik mit seiner entsprechenden und angepassten Gestaltung über Parameter der Farbe und Funktion des Systems. Gelöst wird diese Aufgabe vor allem durch die Nachführtechnik auf polymerer Basis, die gestalterisch uneingeschränkte Möglichkeiten bietet. Die Folien können mit neuster Drucktechnik in der Struktur verändert werden. Auch in Bereichen der Verkehrsfläche (Carports) kann die Höhenverstellbarkeit, wie bei den Freilandkraftwerken zum Tragen kommen, indem die gesamte Fläche über die Stützen und über die installierten Solarkissen nachgeführt werden kann. Bei unerwünschtem Staudruck durch Wind und Sturm kann das System auch über Unterdruck leicht gesichert werden, indem es komplett in die waagerechte abgesenkt wird.
Unsere Technik ist modular konzipiert, so dass diese in einer kombinierten Anwendung von statisch gelagerten Zellen mit nachgeführten Zellen zulässt. Mit dem modularen Aufbau sind auch Konzentratorsysteme einsetzbar und denkbar, die über andere Zellen (Fresner - Linsen) mit Sonnenstrahlung gespeist werden. Dieses System funktioniert über einen mehrschichtigen Aufbau der eigentlichen Generatorfläche. Diese Technologie erzielen sehr hohe Wirkungsgrade, weil der Rest der Sonnenstrahlung in der Zweiten und Dritten usw. Schicht nochmals für die solare Stromerzeugung genutzt wird.
Die Aufgabe und damit verbunden das erweiterte Spektrum der Erfindung erweitert die reine Nutzung der solaren Stromerzeugung und erzielt dadurch Mehrwerteffekte. Hauptfokus ist die solare Stromerzeugung aber mit der Veränderung der Form über Drucklufttechnik und technische Zusatzkomponenten können weitere Nutzen zum Tragen kommen. So bietet das System lösbare technische Vorschläge zur Beleuchtung, zu Werbezwecken und zum Sammeln von Grauwasser. . . ... . . ..
In den Kegionen mit Wasserknappheit fallen die lanawiriscnartncnen Niederschlagserträge über das Jahr in mm Wassersäule meist sehr niedrig aus und machen eine kostenintensive Wasserbewirtschaftung über Brunnentechnik oder Wasserleitungen nötig. Durch den Einsatz unserer Systemtechnik als Freilandflächen, können über die polymeren Membranstrukturen Wasser gesammelt werden und auch über flächige perforierte Folien zur gezielten Bewässerung verteilt werden. Zusätzlich wird durch die Anordnung der Folien eine konstruktive Verschattung der Vegetation erreicht. Dadurch wird die landwirtschaftliche Vegetation von Nutzpflanzen begünstigt und steigert die Ernteerträge.
Der überwiegende Großteil des Altbaubestandes in Deutschland ist aufgrund des schnellen Aufbau in der Nachkriegszeit statisch nur auf das nötigste bemessen wurden, kann also faktisch kaum Zusatzlasten (wie eine Solaranlage) sicher aufnehmen. Daher fällt eine Vielzahl von geographisch gut gelegenen Dächern für die Belegung von herkömmlichen Solaranlagen weg. Zumal in einigen Ländern es sogar nicht einmal statische Sicherheitsvorschriften gibt. So kommt es vermehrt zu tragischen Unfällen, weil aufgrund erhöhter Schneelasten (Wasser kann im gefrorenen Aggregatzustand nicht abfließen) jährlich zu Gebäudeeinstürzen bei Extremen Schneefall führen. Im hoch technisierten Deutschland gab es hierzu bedauerlicherweise ebenfalls Fälle von Dacheinstürzen mit tödlichem Ausgang. Die auf dem Dach installierten Photovoltaikanlagen sollen das statische Problem nicht vergrößern, sondern in dieser Richtung Abhilfe schaffen. Unsere Systemlösung arbeitet mit leichten polymeren Kammersystemen, die auf dem Dach über die Heizungsanlagen sehr einfach warme Luft zum Abtauen der Schneelast über ein Kapillarsystem innerhalb der Polymere zugeführt werden kann.
Zudem hat die Erfindung die Aufgabe einen langfristigen Trend in der Solartechnologie zu setzen, so dass dieser auch für andere Volkswirtschaften (differenzierter Vegetation) mit zusätzlichen Mehrwerteffekten einsetzbar ist.
Die Aufgaben der Erfindung soll eine Systemtechnik schaffen, die folgende Ziele erreicht:
1 ) die höchste Energiegewinnungsgradsteigerung in der Nachführtechnik auch durch kombinierte Technologie - wie der Einsatz von Nachführung mit starrer Zellenpositionierung
2) ein hohes Kostensenkungspotential durch die Nutzung der Systemtechnik, der einzusetzenden Materialien, dem Herstellungsverfahren unter anderen der möglichen Nutzung der neuesten Zellentechnologie der Hersteller, (geringe Logistikkosten, geringe oni geKUbiei i, ger nge erste lungs osten
3) unter der gegebenen Technologie ist die Zielsetzung eine möglichst nachhaltige Technologie zu entwickeln, die eine geringe C0 2 Belastung verursacht oder sogar neutral ist.
4) Synergie- und ehrwerteffekte - werden durch die Erfindung angestrebt, um diese Erfindung von der architektonischen Integration bis hin zur landwirtschaftlichen Nutzung kompatibel zu entwickeln. Bestimmte angrenzende Bereiche, wie der Regenwassernutzung, Werbung, Lichtnutzung und Verschattung etc. fließen mit ein.
5) Aufbau eines modularen, konsistenten und breit gefächerten Bausatzes für den Einsatz auf Dächer, auf Verkehrsflächen und auf Freilandflächen unter Berücksichtigung bestimmter Zusatzkomponenten.
6) aufgrund der modularen Bauweise hat die Erfindung den Vorteil, dass diese im Preis differenziert auf dem Markt angeboten werden kann und kundenspezifisch anpassbar ist.
[Bezugszeichenliste]
1 Trägerschutzschicht
2 Aufblasbare Stabilisatorfläche
3 starre /flexibles Solarmodul (Generatorfläche)
4 Solarzelleneinheit
5 Verbindungsrahmen
6 Technische Infrastruktur
7 Druckluftzufuhr
8 Basisträger
9 Gelenkschalen
10 Kolben
gelenkartige Verbindung
12 pneumatischer kegelförmiger Muskel
13 Druckluftadapter
14 Aufnahmeadapter
15 Druckluftleitungen
16 Einlassvorrichtung
17 Muskelaufnahme
18 modulare Druckluftanschlüsse
19 modulare Infrastrukturanbindung
20 Befestigungsebene
21 Dünnschichtfolie
22 aufklappbarer Luftkammerträger
23 Folienunterlage
24 transparente Luftkammer
25 Sicherungsverschlüsse
26 Polymere Verstärkung
27 Wirkverbindung mit Druckluft
28 veränderbare Gleitverbindung
29 Kolben - Staubereich
30 Kolbenführung
31 Druckluftspirale
32 teleskopartige Kammervorrichtung ,, .
Manteiflachenstabihsator
Ringbefestigung
Kreiskolbenkompressor
Kreiskompressor
variabler Scheibenkolben
spiralförmige Druckluftleitung
Druckluftzufuhr über Druckluftspirale (31 ) Gleitlager
Gleitlagerführung
Führungslasche
Führungskolben
Flexible Dichtung
Gelenkaufnahme
schlauchförmige Luftkammer
Bewegungsvorrichtung
Verschlussvorrichtung
Infrastruktur
Schlauchführung
Arretierung und Fixierungseinheit Schutzkappe
Schlauch
Funktionsöffnung
Rollen
Rollenverjüngung
seitlicher Druckluftschlauch
Führungsbänder
Rollenlager
Gehäuse
Druckluftarretierung
mechanische Wirkverbindung
Druckluft-Kreislaufsystem
rollendes Widerlager
gleitendes Widerlager
Schlauchende mit Anschlusspunkt Druckluftpumpe
Antriebsvorrichtung
Wirkverbindung
feste Stütze
gleitende Stützenaufnahme
Stützfuß
Klebeverbindung
arretierbares Widerlager mit Druckluft folienartige aufblasbare Stütze gleitende Stützenaufnahme begehbare Oberfläche
Stützenfläche Vorderseite
Stützenfläche Rückseite
Luftkollektorausgang
Druckluftrahmen
wärmebeständige Verbindung Wärmetauscher
reflektierende Folie
polymere Trägerplatte
polymere Tragstruktur
Dichtungseinfassung
transparente Folie
konvektive Kühlung
Befestigungsösen
Fresner - Konzentratorsolarzelle konventionelle Solarzelle
transparente organische Solarzelle wärmebeständiger Abstandspuffer Druckluftkammern
Druckzwischenstreben
aufblasbarer Polymerrahmen Haltekugel
Druckluftventil
Führungsstab 101 Intrastrukturkanal
102 Absorber - Regenwassersammelleitung
103 statische Zugzone
104 elektrische Leitung
105 Aussteifungspuffer der Zugzone
106 lösbare Wartungsklappe
107 angephaste Toleranzöffnung
108 seitliche Zugverstärkung
109 Wartungsregelschieber
110 stabiler Strebenabschluss (luftdicht)
111 Infrastruktur- Kreislaufsteckverbindung
112 Sensor gesteuerter Druckluft und Temperaturfühler
113 Druckluftleitung mit integrierter elektrischer Leitung
1 14 Boden oder bodenbildendes Trägerelement
115 Stauvorrichtung
116 Widerlager fest oder pneumatisch steuerbar
117 Druckluftspeicher
118 Luftkammersack
119 ausschiebbare Teleskopstütze
120 Zylinderaufnahme
121 Längenausgleichsmechanismus
122 Stützenpuffer
123 Stabilisationsseile
124 hydraulische Distanzhalter
125 pneumatischer Distanzmuskelhalter
126 zweifach gelagerte Kassettenfächer
127 pneumatisch rollbare Metallkonstruktion
128 Bewegungsführungsrollen
129 Eckaussteifung
130 kontrollierbarer Höhendruckluftspeicher
131 Kontroll-Datenübertragung
132 Kontrollmessdateneinrichtung
133 Wetterstation
134 Mast ,■ . , ,
i i$b beiiDeTestigungsvornchtung
136 Multifunktionseinheiten
137 LED- Lichteinheit
138 polymere Befestigungselemente
139 höhenvariable Spiralleitung für Regenwasser
140 Wassersammelbecken
141 geneigte Wassersammeifläche
142 polymerer Konstruktionsrahmen
143 Tauwassergeschützter Anschlussring
144 verstellbare Reflektionsschürze
145 Licht-Projektionseinheit
146 Regenwassersammeltrichter
147 Doppelwandiger ultifunktionsraum
148 aufgerollte Befestigungsebenen mit Funktionseinheiten
149 Wartungs - und Installationsplattform
150 Trennvorrichtung für die Funktionseinheiten
151 polymere Befestigungsaufnahme für Druckzwischenstreben
152 Träger für Solarzellen
153 Druckluftsensor
154 Temperaturfühler
155 Lichtsensor
156 Windruckregler
157 spezielle Wirkverbindung
158 Lichtkörper
159 schwenkbare Projektionsebene
160 aufrollbares festes Material
161 ventilartige Vorrichtung
162 Kippvorrichtung
163 reflektierende Folie
164 Strings
165 Aufnahmevorrichtung für Solarzellen
166 folienartige und schlauchförmige Vorrichtung
167 Notdruckaggregat
168 Wasserzisterne ,,
iö9 Innere Kammer
170 Äußere Kammer
171 falzartige Führung
172 Korpusform
[Beispiele]
An Hand von Zeichnungen werden Aufbau und Wirkungsweise der Erfindung näher erläutert. Die aus der Figurenbeschreibung und Zeichnungen sich ergebenen Merkmale werden ebenfalls beansprucht.
[Figurenbeschreibung]
Fig. 1
Zeigt ein von Unten nach Oben aufgebautes Nachführsystem in einer Explosionszeichnung. Die Befestigungsebene (20) zum Dach, zu der Freilandfläche oder zu Verkehrsflächen wird über eine Wirkverbindung aus Klebe, mechanisch oder über Oesenverbindungen unter, oberseitig oder seitlich der Befestigungsebene (20) hergestellt. Über ein Korpus mit mindestens einer Druckluftkammer werden die kegelförmigen pneumatischen Muskel (12) über die Druckluftleitungen (15) in der Einlassvorrichtung (16) verbunden und versorgen den kegelförmigen Muskel, mindestens einen, maximal vier, mit einem Druckluftadapter (13) der über den Aufnahmeadapter (14) mittig von der Unterseite über die Muskelaufnahme (17) positioniert ist. Dabei wird über den Kolben (10) die Höhe des pneumatischen kegelförmigen Muskels verändert und die Stellung zur Sonne angepasst. Ein Basisträger (8) hat für die bewegliche Aufnahme der gelenkartigen Verbindung (11) eine stabile Einfassung über Gelenkschalen (9). Die Technische Infrastruktur (6) wird mit der Druckluftzufuhr (7) den starren und flexiblen Solarmodulen (3) von einer aufblasbaren Stabilisatorfläche (2) und einer Trägerschutzschicht (1) eingebunden und bietet so den Solarzelleneinheiten (4) einen sicheren Schutz vor Durchbiegung und Fremdeinwirkung auf die Oberfläche. Über einen Verbindungsrahmen (5) aus Polymeren wird die komplette Installation vor Feuchtigkeit isoliert und geschützt. Somit können über die spezielle Einbindung auch konventionelle Solartechnik mit diesem Nachführsystem genutzt werden. Rechts ist eine andere Einbindung als Variante gezeigt, wo die Dünnschichtfolie (21) in einem aufklappbaren Luftkammerträger (22) eingebunden werden kann. Die Dünnschichtfolie auf einer wärmebeständigen und isolierenden Folienunterlage (23) gebettet und über eine diffundierende, lichtdurchlässige und transparente Luftkammer (24) von Oben gesichert. Eine polymere Verstärkung (26) um die aufklappbare Luftkammer stabilisiert das komplette System und wird über Sicherungsverschlüsse (5) vor Diebstahl geschützt. Das komplette Nachführsystem wird über modulare Druckluftanschlüsse (18) und modulare Infrastrukturanbindung (19) (Wasser, Strom und Wärme) erweiterbar. Somit kann die Größe des Systems den Kundenwünschen unproblematisch variiert werden und Wartungsarbeiten sind schnell durchführbar.
Fiq- 2a)
Zeigt einen pneumatischen kegelförmigen Muskel (12) in der Ausgangsstellung, der flach ineinander gefaltet und nicht aufgeblasen ist. In der obersten Zone ist der Staubereich (29), wo sich die Kolbenführung (30) befindet und der zwischen der Wirkverbindung mit seiner gelenkartigen Verbindung (11) und dem Kolben (10), der durch Luft Über-und Unterdruck aufblasbar ist, liegt. In der Ausgangsstellung hat der Kolben den größten Durchmesser mit seiner veränderbaren Gleitverbindung (28) und der Kolben ist am weitesten positioniert oder die Mantelfläche des Kolbens (10) ist komplett entfaltet wobei im Staubereich (29) die gesamte ausfahrbare Körperfläche annähernd plan ist. Mittig darunter liegt der Druckluftadapter (13) die die Wirkverbindung mit Druckluft (27) aufnimmt. Die veränderbare Gleitverbindung (28) ist in der Nullstellung. Der Luftkammersack (118) ist für den stabilen Verlauf und die Entwicklung in der Höhe des pneumatischen kegelförmigen Muskels (12) vorhanden und in dieser Position flach in der Ausgangsstellung.
Fig. 2b)
Zeigt einen aufgeblasenen Korpus (1) in der mittleren Stellung, indem über die Druckluftleitung (15) der Kolben (10) sich im Querschnitt durch Ablassen von Luft (Unterdruck) sich verringert hat. Die darunter angeordnete Kammer bzw. der Luftkammersack (118) wurde durch die Zufuhr von Druckluft erweitert, so dass sich der Kolben steuerbar an der Innenwand des pneumatischen kegelförmigen Muskels (12) in die mittlere Position bewegt. Zum Zeitpunkt der Veränderung des Kolbens in der Höhe, rutscht er aus dem Staubereich (29) über den Kolben in den unteren Bereich und vergrößert sich, so dass das Volumen des pneumatischen kegelförmigen Muskels (12) sich verkleinert. Der pneumatische kegelförmige Muskel (12) befindet sich indessen in der mittleren Position und ist durch den gegenläufigen Bewegungsprozess in den Mantelflächen des Kegels formstabil.
Fig. 2c)
zeigt den aufgeblasenen Korpus (1) in seiner höchsten Stellung. Die gelenkartige Verbindung (11) befindet sich in Verbindung zu der Kolbenführung (30) und zum Kolben (10) in der Endstellung. An dieser Stelle hat der aufblasbare Kolben den geringsten Querschnitt. Über die Druckluftleitung (15) und der Druckluftzufuhr (13) weißt die darunter liegende Membrankammer bzw. der Luftkammersack (118) das größte Volumen auf.
Fi - 3a)
zeigt den Korpus in der Ausgangsstellung, der vorzugsweise als pneumatischer kegelförmiger Muskel (12), der flach ineinander gefaltet ist, darstellt. Im oberen Bereich ist die Stauzone des pneumatischen kegelförmigen Muskels (12), der sich in einer Wirkverbindung mit der Kolbenführung und dem Kolben (10) befindet. Hier befindet sich auch die Wirkverbindung der gelenkartigen Verbindung (11). Eine Druckluftspirale (31) ist in der Ausgangsstellung. Über sie wird Druckluft in den oberen Staubereich befördert um den Bewegungsprozess zur Senkung des pneumatischen kegelförmigen Muskels (12) zu bewirken. Das Ende der Druckluftspirale (31) mündet oberhalb des Kolben- Staubereichs (29). Die mittig angeordnete Druckluftzufuhr (13) befindet sich auf der Muskelaufnahme (17), die im Umfang des Durchmessers durch eine Wirkverbindung mit Druckluft (27) stabilisiert wird.
Pia- 3b)
zeigt einen aufgeblasenen Korpus in der mittleren Stellung, der vorzugsweise als pneumatischer kegelförmiger Muskel (12) dargestellt ist. Über die Muskelaufnahme wird die Druckluftspirale (31) in die aufblasbare polymere Trägerplatte (85) geleitet. Der obere Kolben-Staubereich (29) bildet mit der Kolbenführung (30), dem Kolben (10) selbst, dem veränderbaren Gleitlager (28) und der gelenkartigen Verbindung (11) eine Einheit. Sie ist an der äußeren Mantelfläche im Kolben-Staubereich (29). gefaltet und dabei durch die Kolbenführung (30) formstabil. Der Querschnitt des Kolbens ist kleiner als in Zeichnung 3a) geworden, weil von unten Druckluftzufuhr die Mantelfläche über das veränderbare Gleitlager (28) anpasst und an der Innenfläche des pneumatischen kegelförmigen Muskels schiebt (slidet). Ein genau bestimmter Druck von P1 und P2 bewirkt die Schnelligkeit des Bewegungsprozesses und wird nur bei Fixierung der Höhe des Muskels gleich sein. Der Bewegungsprozess kann in einem separaten Luftkammersack (118) erfolgen. Innerhalb der Druckluftspirale werden innenseitig die elektrischen Leitungen verlegt, .Diese Form der Verlegung ermöglicht eine ästhetische Auslegung und keine ungeordnete Kabelführung, die zur Minderung der Verletzungsgefahr beiträgt. Fiq.3b)
zeigt einen aufgeblasenen Korpus in der höchsten Stellung, der vorzugsweise als pneumatischer kegelförmiger Muskel (12) dargestellt ist. Der obere Kolben- Staubereich (29) ist komplett gestrafft und formstabil. Es findet ein Druckausgleich statt, um die Stellung des pneumatischen kegelförmigen Kegels (12) über die Druckluftspirale (31) zu erreichen. Der Kolben (10) hat in dieser Position den kleinsten Durchmesser und ist über das veränderbare Gleitlager (28) in seiner Endstellung. Die Kolbenführung (30) ist jetzt komplett zentriert.
FIG. 4a)
Zeigt einen pneumatischen kegelförmigen Muskel (12) mit einer gelenkartigen Verbindung (11) und ein anderes Funktionsprinzip, das über eine teleskopartige Kammervorrichtung (32) mit Luft gefüllt wird und über Wirkverbindungen (69) an den äußeren Zylinderringoberflächen mit der Mantelfläche des pneumatischen kegelförmigen Muskels (12) verbunden ist. Über Mantelflächenstabilisatoren (38), die vornehmlich aus zurück federnden und integrierten gummiartigen Strängen in der Mantelfläche bestehen, bewirken eine äußere Formstabilität im Bewegungsprozess des pneumatischen kegelförmigen Muskels (12), der mit nur einer Luftdruckkammer auskommt, aber auch mit zwei Luftdruckkammem und Kombinationsmöglichkeiten der anderen Prinzipien variiert werden kann, indem die seitlich sich befindlichen Dreieckskammern eine durchgehende Luftkammer bildet, die die teleskopartige Kammervorrichtung (32) stabilisiert und die Mantelfläche in Form hält.
FIG. 4b)
Zeigt einen pneumatischen kegelförmigen Muskel (12) und ein variiertes Funktionsprinzip, das Ringbefestigungen (34) hat, die in der Ausgangsstellung des Systems eine Kreisfläche bildet und flach auf der Muskelaufnahme (17) liegen. Der letzte ring hat eine kreisförmige Öffnung zur Aufnahme für die Druckluftzufuhr (13) auf der Muskelaufnahme (17).
FIG. 4c)
Zeigt einen pneumatischen kegelförmigen Muskel (12) und ein anderes Funktionsprinzip der Veränderbarkeit der Höhe, indem es eine andere Art des Kolbens gibt, der über einen variablen Scheibenkolben (37) und eine interne spiralförmige Druckluftleitung (38) bestückt ist. Dadurch wird ein Kreiskolbenkompressor (35) mit Druckluft angetrieben, der den Kreiskolben innerhalb der ineinander laufenden Schläuche verschiebt, sodass der Durchmesser der Scheibe vergrößert oder verkleinert wird und er es somit ermöglicht , dass die von unten oder oben zugeführte Druckluft über die interne spiralförmige Druckluftleitung (38) ein gleiten an der Mantelinnenseite (sliden) verursacht. Der ganze Bewegungsprozess wird über die Kolbenführung (30) und die gelenkartige Verbindung (11) in einer Einheit stabilisiert. Die andere Art der Ausgestaltung ist ein Kreiskompressor (36), wo der Kolben selbst der Schlauch ist. Beide Funktionsprinzipien funktionieren über ein geschlossenes Ende des einen Schlauches. Im unteren Bereich ist mittig eine LED- Lichteinheit (137) vorhanden, die nachts beleuchtet werden kann und den pneumatischen kegelförmigen Muskel als Lichtkörper (158) zum Leuchten bringt.
FIG. 5
Zeigt den gesamten Kolben als Bewegungseinheit und sein genaues Funktionsprinzip. Zu sehen ist der Kolben (10), der mit der Kolbenführung und der gelenkartigen Verbindung (11) verbunden ist. Der Führungskolben (43) bildet eine interne stabilisierende Einheit. Eine spezielle flexible Dichtung (44) nimmt die obere Veränderung des Durchmessers auf und schmiegt sich an die Kolbenführung (30). In der Ausgangsstellung des gesamten pneumatischen kegelförmigen Muskels (12) und des Kolben (10) ist der Durchmesser der flexiblen Dichtung (44) am Größten. In der Endstellung des pneumatischen kegelförmigen Muskels (12) und dem kleinsten Durchmesser des Kolbens (10) ist auch der Durchmesser der flexiblen Dichtung am Kleinsten. Die Verlegung der extern um die Mantelfläche verlaufenden Druckluftspirale (31) erfolgt über einen Druckluftzugang der mittig durch die Kolbenführung angeordnet ist und somit Druckluft auf den Luftkammersack (118) ausübt, um den pneumatischen kegelförmigen Muskel zu senken. Der eigentliche Bewegungsprozess des Kolbens (10) über das Gleitlager (40) wird durch eine Gleitlagerführung (41) hergestellt. Eine spezielle gleitende Führungslasche (42) stabilisiert die Durchbiegungsneigung der Mantelfläche des Kolbens (10). Durch die minimal nachgebenden Mantelflächen aus Polymeren und die Flexibilität in der Anpassung an die gleitende und zugleich abdichtende Umfang des Kolbendurchmesser, ermöglicht einen sicheren und druckstabilen Bewegungsprozess des Kolbens (10).
FJSL6
zeigt eine mögliche Nachführbarkeit eines (3) starren /flexiblen Solarmoduls (Generatorfläche), das in alle Richtungen bewegbar nachgeführt wird. Die Bewegung in alle Richtungen wird durch eine gelenkartige Verbindung (11) und eine Gelenkaufnahme (45), die vorzugsweise an einem Basisträger (8) und der darauf in Wirkverbindung stehenden Solarmoduls (3) angebracht ist, über die die schlauchförmigen Luftkammern (46) in der Höhe verstellbar sind. In dieser Figurenbeschreibung sind es drei schlauchförmige Luftkammern, die die Höhenverstellbarkeit des Solarmoduls (3) in alle Richtungen zur Sonne ermöglichen. Es ist eine Bewegungsvorrichtung (47) vorgesehen, die die (46) schlauchförmige Luftkammern über Druckluft steuerbar macht. Die Druckluft wird über modulare Druckluftanschlüsse (18) zugeordnet. In der Figur ist vorzugsweise die Bewegungsvorrichtung (47) auf der Befestigungsebene angebracht, die den Boden bildet. Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit des Systems ist, wenn die Bewegungsvorrichtung (47) selbst direkt am Solarmodul (3) angebracht ist. Damit die schlauchförmigen Kammern (46) vorzugsweise in der Befestigungsebene uneingeschränkt laufen können, ist eine Infrastruktur (49) vorgesehen, die aus Druckluftschläuchen oder einer Kammerstruktur besteht, die die Bewegungsprozesse der schlauchförmigen Luftkammern (46) oder einem Teil im unteren aufblasbaren Träger ermöglicht. Über ein Kreislaufsystem mittels Druckluft werden die schlauchförmigen Luftkammern (46) verlängert oder verkürzt und üben eine Bewegungskraft auf das Modul aus. Grundvoraussetzung für den Bewegungsablauf ist, das aus der einen Luftkammer in die Andere keine Luft strömen darf. Dies wird verhindert, indem die schlauchförmigen Kammern (46) mit einer Verschlussvorrichtung (48) umfassend ausgestattet oder integriert sind. Die Bewegungskraft wird über die gelenkartigen Verbindungen (11) und die Gelenkaufnahme (45) auf den Basisträger (8) geleitet und kann somit das Modul in alle Himmelsrichtung fein abgestuft bewegen.
EaJ.
zeigt eine Vorrichtung als Antrieb und Steuerung der Module (3), die aus einem Gehäuse (60) mit Schutzkappen (52) und einer Funktionsöffnung (54) oder einer Muskelaufnahme (17) besteht, in der ein Schlauch (53) mit seitlich verlaufenden Führungsbänder (58) über eine Schlauchführung (50) gelenkt wird. Über Rollen (55), die stabil am Rollenlager (59) angeordnet sind, wird mit einer Arretierung (51) und Fixierungseinheit der Schlauch luftdicht zusammengepresst und verschlossen. Diese Komponente teilt somit vorzugsweise den Schlauch (53) in zwei Kammern, so dass durch ein Druckluft-Kreislaufsystem (63) bestehend aus einem seitlichen Druckluftschlauch (57) , der über die Rollenverjüngung (56) gelenkt läuft und an den beiden Schlauchende mit Anschlusspunkt (66) verbunden ein Kreislauf bildet, indem Druckluft von der einen Kammer in die andere Kammer herüber gedrückt wird. An der einen Kammer zur Rolle kommt es zu einem Druckabfall und in der anderen Kammer führt es zu einem Druckanstieg. Die Druckluftdifferenz über die Rollen (55) wird in Bewegungsenergie umgewandelt, die durch die Druckluftarretierung (61), dem rollenden Widerlager (64), dem gleitenden Widerlager (65), dem Schlauch (53) in eine gewünschte Richtung zwängt und den stabilen Bewegungsprozess gewährleistet. Eine mechanische Wirkverbindung (62) sorgt dafür, dass das Gehäuse stabil ist und somit eine stützartige Funktion übernehmen kann.
Fi£L_8
zeigt einen Querschnitt einer Vorrichtung als Antrieb und Steuerung der Module (3), das aus einem Gehäuse (60) besteht. Ein Schlauch (53) wird über eine Schlauchführung (50), ein rollendes Widerlager (64), ein gleitendes Widerlager (65) auf Rollen (55) mit einer Druckluftarretierung (61) gesteuert und bewegt. Der Schlauch (53) mit der Druckluftzufuhr (7), dem Schlauchende mit Anschlusspunkt (66), der Druckluftpumpe
(67) und den Druckluftleitungen (15) bilden einen Druckluft-Kreislaufsystem (63), der durch die Rollen (55) unterbrochen wird. Das Rollenlager (59) und die an den Enden vorhandene Rollenverjüngung (56) ermöglicht ein ununterbrochen Luftkreislauf, da hier in dem Bereich keine Quetschung der schlauchförmigen Luftkammer stattfindet, weil hier der seitliche Druckluftschlauch (57) liegt. Über Aufnahmeadapter (14) können die Druckluftverbindungen untereinander hergestellt werden. Eine mechanische Wirkverbindung (62) am Gehäuse (60) besteht, um die Rollen (55) in plattenförmigen Ausführungen fest oder gelenkig zu fixieren. Eine weitere Möglichkeit ist die Druckluftarretierung (61), um die Fixierung der Rollen (55) und den dazwischen laufenden schlauchförmigen Kammern (46) reibungslos zu ermöglichen. Das Gehäuse (60) übernimmt durch seine spezielle Form die Funktion der Führung und die Bewegung des Widerlagers.
Fig. 9a)
In der Figur a) wird eine einachsige Nachführung durch nur eine schlauchförmige Luftkammer (46), in dem die gelenkartige Verbindung (11), die auch an dem Modul scharnierartig ausgeprägt angebracht sein kann, vorgestellt. An der Antriebsvorrichtung
(68) ist eine spezielle Wirkverbindung (69) vorhanden. Über eine Befestigungsplatte oder festen Folie wird Sie am Boden positioniert. Fig. 9b)
In der Figur b) wird das Entgegengesetzte Prinzip mit Befestigung am Modul gezeigt. Die Herstellung einer Druckluftdifferenz wird in der schlauchförmigen Luftkammer (46) über die Antriebsvorrichtungen (68) erzeugt und bewirkt eine Neigung des Moduls. Inder Figur b) ist eine horizontale Stellung angedeutet, die in dieser Form bei starker Windbelastung gefahren wird. In der Figur a) wird eine einachsige Nachführung durch nur eine (46) einzige schlauchförmige Luftkammer vorgestellt, die ein Modul aus einer Dünnschichtfolie (21) bewegt. Über gelenkartige Verbindungen (11), die auch scharnierartig ausgeprägt sein können, ist die Nachführungsvorrichtung mit den Antriebsvorrichtungen (68) vorhanden.
Fig. 9c)
Die Antriebsvorrichtungen (68) ist über eine Wirkverbindung (69) an dem Modul angebracht oder vorzugsweise in der Moduleinheit als Dünnschichtfolie (21) direkt integriert. Diese Figur zeigt eine bewegliche Stütze mit gelenkartigen Verbindungen (11) und einer schlauchförmige Luftkammer (46), um eine Bewegung zu dem Modul zu erzeugen. Eine Kombination mit einer festen Stütze ist ebenfalls denkbar.
Fig. 10
zeigt ein Basisträger (8) mit einer Befestigungsebene (20), der den Boden bildet oder auf dem Boden über eine Klebeverbindung (73) fixiert oder vorzugsweise über Seilverbindungen durch eine Führungslasche (42) verbindet. Eine flexible und federnde Wirkverbindung (69) sorgt für eine möglichst biegbare und flexible Bewegung der festen Stütze (70), die vorzugsweise aufblasbar oder aus festen Materialien bestehen kann. Eine gleitende Stützenaufnahme (71) als Fixierungsmechanismus, der vorzugsweise aus einem übereinander gerollten Schlauch besteht, ermöglicht durch Aufblasen auch ein Gleiten der Stütze in den Basisträger (8) in der Befestigungsebene (20). An der festen Stütze (70) ist ein arretierbares Widerlager (74) angebracht, welches durch Druckluft steuerbar ist, wodurch die Beweglichkeit oder die Widerstandskraft der Stütze (70) unter anderen gegen Windlasten einstellbar ist. Ein Stützfuß (72) ist auf oder in diesem Grundkörper eingelassen und durch Verkleben oder verschweißen verbunden. Eine Druckluftleitung (15) oder ein Kabel verläuft in diesem Grundkörper oder am Stützfuß (72) auf der Befestigungsebene (20) hinein, so das dieser in den nächsten Stützfuß (72) verläuft und sich daraus ein Zusammenwirken ergibt. Die folienartige aufblasbare Stütze (75) besteht aus einer Stützenfläche Vorderseite (78) und vorzugsweise aus einer anderen Stützenfläche Rückseite (79), so dass unterschiedliche weitere Materialeigenschaften wie Farbe und Form gewählt und kombinierbar sind. Diese unterschiedlichen Seitenhälften werden zusammen verschweißt und erhalten dadurch vorzugsweise zwei flach zusammengeschweißte Seitenränder, wodurch sich über die Rollen (55) ein stabiler Führungsprozess ergibt. In den Basisträgem (8) ist eine Befestigungsebene (20), die an oder in den Stützen läuft vorhanden, die Druckluftleitung (15) mit Kabel fasst. Das Schlauchende mit Anschlusspunkt (66) kann eine rollenartigen Aufnahme- und Stauvorrichtung sein, indem die folienartige aufblasbare Stütze (75) aufrollbar ist. Eine begehbare Oberfläche (77) ist so ausgeprägt, dass ein Basisträger (8) als Befestigungsebene (20) über die Druckluftbeaufschlagung eine begehbare Oberfläche (77) erzielt, die einen Abstand zum Boden aufweißt. Das Abschlusselement ist das Schlauchende mit Anschlusspunkt (66) und bildet vorzugsweise eine Vorrichtung, indem die Stützen über Federn aufrollbar und somit wieder abrollbar gelagert sind. Dieser Aufrollprozess ist vorzugsweise über Druckluft steuerbar, indem eine art Rolle angetrieben wird, auf dem die Stütze aufgerollt wird. In dem Grundkörper ist ein Basisträger (8) als Befestigungsebene (20) in einer röhrenförmigen, ösenartigen und oder gleitenden Stützenaufnahme (76) vorgesehen, indem die nicht tragenden Stützelemente, wie die aufblasbare Stütze (75), dynamisch auch in Hohlräume gleiten kann.
FIG. 11
Zeigt eine spezielle Lösung für die Anwendung von Solarzellen in Verbindung mit der Kombination von Absorbern und solarthermischen Vorgängen für die Gewinnung von Wärme oder konvektiver Kühlung (89). Über einen Druckluftrahmen (81) wird eine Anordnung flach oder in Kombination des Trägers für Solarzellen auf dem Dach, der Freilandanlagen und den Verkehrsflächen der Dünnschichtfolien (21) gewährleistet. Unterhalb der eigentlichen solaren Stromerzeugung wird das Sonnenlicht in dem Wärmetauscher (83) aufgenommen, zentriert und über eine eingelassene Reflexionsfolie (84) an der Unterseite der Dünnschichtfolie (21 ) diffus für die solare Stromerzeugung zusätzlich genutzt. Dadurch wird der Wirkungsgrad der gesamten Generatorfläche erhöht. Zusätzlich wird durch den Treibhauseffekt die Wärme von der Generatorfläche und über die Einstrahlung für die Absorption nutzbar. Über eine wärmebeständige Verbindung (82) auf einer transparenten polymeren Trägerplatte (85) werden die darunter liegende transparente Folie (88) der Luftkammern nicht beschädigt und vor Verformung durch Wärme bewahrt. Eine polymere Tragkonstruktion macht die Fläche begehbar und schützt die Dünnschichtfolie (21) vor Durchbiegung und Rissbildung. Die seitliche Dichtungseinfassung (87) sichert das System vor Feuchtigkeit und isoliert den Luftaustausch und verhindert die Kondenswasserbildung. Die Befestigungsebene (20) macht das System für die Freilandanlagen, die Dachanwendung und für Verkehrsflächen adaptierbar. Die abgegebene Wärme des Prozesses wird über einen Luftkollektorausgang (80) über eine Infrastruktur (49) in das komplette System abgegeben und nutzbar. Mittels der modularen Druckluftanschlüsse (18) zu anderen Einheiten und über modulare Infrastrukturanbindung (19) arbeitet das System in einem Kreislauf. Dieses System bietet eine Kombinationslösung von Wärme/Kälte und Stromerzeugung mit hohem Wirkungsgrad. Ein Lichtkörper (158), vorzugsweise als LED Lichteinheit (137) vorgesehen, kann den Druckluftrahmen (81) nachts beleuchten. Mittels eines Druckluftsensor (153) und einem Temperaturfühler (154) werden alle thermodynamischen Prozesse im Gleichgewicht gehalten, um eine stabilen Druckluftrahmen (81) im Betrieb zu gewährleisten. Ein Lichtsensor (155) steuert und regelt automatisch in kurzen Zeitintervalen die Ausrichtung der Generatorfläche zur Sonne im optimalen und Energieeffizienten Einstrahlwinkel. Das System kann in Verbindung mit dem Träger für Solarzellen nachgeführt oder flach ohne Nachführung auf dem Dach positioniert werden. Bei der ersten Variante ist es möglich, bei hohen Windgeschwindigkeiten über einen Winddruckfühler (156) das System stabil in die horizontale durch Unterdruck zu fahren und somit dem Wind keine Angriffsfläche mehr zu bieten. Dadurch kann kein Schaden an den technischen Komponenten des Systems entstehen und es kann eine Verletzungsgefahr von Lebewesen definitiv ausgeschlossen werden. Die Steuerung der gesamten Bewegungsprozesse wird nicht in jedem modular verschaltbaren Druckluftrahmen nötig sein, da es eine oder eine bestimmte Menge an Führerschaftsdruckluftrahmen im Gesamtsystem gibt.
Pia- 12)
zeigt eine Ausführungsform, indem zwei Kammern über seitliche Verbindungselemente (44) die äußere (46) und die innere Kammer (46) und über obere Verbindungselemente
(44) verbunden sind, so dass bei der Erzeugung von Unterdruck in der inneren Kammer (46) und der nachlassende Druck der äußeren Kammer (46) ein stabiler Gesamtkörper sich ergibt, der über Unter- und Überdruckverhältnisse Steuer - und regelbar ist. Die Druckluftzufuhr (7) gewährleistet für die Innere und Äußere Kammer stabile Druckverhältnisse. Über feste spezielle Wirkverbindungen (69) oder über Wirkverbindungen mit Druckluft (27) sind die Kammern in ihrer Kraftwirkung miteinander verbunden.
Fiq- 13) zeigt eine Ausführungsform, indem zwei Kammern die Äußere ein aufrollbares festes Material (160) ist und oder eine art flexibles aufrollbares festeres Element ist, vorzugsweise aus einem aufrollbarem Metallblech besteht. Die innere Kammer (169) kann frei gleitend vorzugsweise als folienartige aufblasbare Stütze (75) ausgebildet sein, oder ist durch eine Wirkverbindung (69) punktuell fixiert oder ist flächig durch eine Klebeverbindung (73) mit der Äußeren Kammer (170) über Führungsbänder (58) verbunden oder über falzartige Führungen (171) und Rollen (55) laufen. Die Äußere Kammer (170) unterscheidet sich von der inneren Kammer (169) vorzugsweise durch das Material, so dass die äußere Kammer (170) nicht durch Luftdruck gehalten werden muss, da seine Entfaltung über den Aufrollprozess in einen statisch festen Zustand und sich in eine stabile Form führen lässt. Dieser Kammer lässt sich jederzeit In diese Ursprungsform zurückbewegen. Durch eine Druckbeaufschlagung über eine Druckluftzufuhr (7) für die innere Kammer (169), wird die äußere Kammer (170) aus der Form aufrollbar und in einen formstabilen Körper gebracht. Die äußere Kammer (170) als ein aufrollbares festes Material (160) kann auch aus biegsamen dünnwandigen Metallblechen oder anderen Materialien bestehen. Vorzugsweise sind falzartige Führungen (171) angebracht, die entweder als Naht oder durch zwei zusammengefügte Flächen oder selber so zur Führung abstehen. Diese Flächen werden gegeneinander zusammenhalten, so dass die Äußere Kammer (170) durch die innere Kammer (169) auseinander gedrückt wird und sich ein formstabiler Korpus ergibt. Vorzugsweise kann das Metallblech als Äußere Kammer (170) und im Inneren durch eine gummiartige Folie beschichtet sein und somit ein Verbund bilden.
Fig. 14a)
zeigt einen Basisträger (8) der mit einem Luftkammersack (118) als aufzuständernden Korpus verbunden ist. Der Luftkammersack (118) ist zur Aufnahme von Solarzellen ausgestattet in dem ein Gleitlager (40) sich befindet. An den Gleitlagerführungen (41) sind ein Gleitlager (40), ein Gelenk und oder ein Scharnier als eine Wirkverbindung gleitend angebracht. Eine Antriebsvorrichtung (68) sorgt für den stabilen Steuerungs- Führungsprozess der folienartigen aufblasbaren Stütze (75). Dieses Stützelement ist in dem Grundkörper durch ein Aufnahmeelement fixiert oder auch einfahrbar und wird darüber mit Druckluft versorgt. Die folienartige aufblasbare Stütze (75) erzeugt eine Art Kraft und der Luftkammersack (118) fährt in einer Wirkverbindung damit stabil hoch. Der Luftkammersack (118) kann aerodynamisch aufgeblasen werden und als Lichtkörper (158) vorzugsweise über eine LED-Lichteinheit (137) seine Funktion übernehmen. Dieser folienartige Luftkammersack (118) übernimmt gegen möglich starke Windstöße oder Windsog für das gesamte System Stabilität, indem sich eine Einsaugöffnung in einer ventilartige Vorrichtung (161) befindet, die den Druckausgleich herstellt und während des Führungsprozesses Luft aufsaugt und einen flexiblen aber auch druckstabilen Korpus füllt. Diese ventilartige Vorrichtung (161) oder Einsaugöffnung ist vorzugsweise auch als steuerbares Ventil ausgeprägt.
Zwischen dem aufzuständernden starren /flexiblen Solarmodul (3) (Generatorfläche) die sich auf oder in der Aufblasbaren Stabilisatorfläche (2) und der Befestigungsebene (20) befindet, ist eine Kippvorrichtung (162) angebracht, die einen stabilen Führungsprozesse in alle Richtungen erlaubt, indem diese bewegbar und in der Höhe durch Druckluft verstellbar ist. Diese Kippvorrichtung (162) kann eine scharnierartige, verschlussartige Ausprägung haben, wobei der Verschluss durch Druckluft steuerbar ist.
In oder an dem Basisträger (8) sind modulare Verbindungselemente, wie z. B. ein Druckluftadapter (13) angebracht, um es mit anderen Systemeinheiten modulartig zu verbinden und zu verschalten. Eine Schlauchführung (50) gibt den Schläuchen (53) eine geordnete Führung und bringt die elektrischen Kabel, Druckluftleitung und Infrastrukturen unter. Das Stützelement ist ein folienartig aufblasbare Stütze (75), die mit der Antriebsvorrichtung (68) am Grundkörper befestigt ist und über die Druckluftzufuhr (13) geregelt wird, damit die Übertragung der Energie und Bewegungsprozesse gewährleistet ist. Die Wirkverbindung an dem Grundkörper ist über ein Element, das selber ösenartig, schlauchartig oder als Nut oder Feder ausgebildet ist, ausgestaltet. Es hat die Aufgabe das System unter anderen auf andere vorbestimmte Systeme zu adaptieren bzw. gleichartige Systeme oder Seilsysteme zu verbinden, zu verschalten oder anzuhängen. Dafür ist eine Führungslasche (42) unterhalb des Basisträgers (8) vorhanden. Eine Gleitlagerführung (41) führt das Gleitlager (40) und stabilisiert die Bewegung und gleicht die Veränderungen der Druckverhältnisse aus.
Fig. 14b)
Es zeigt die Fig. 14a) im Zustand, dass der Luftkammersack (118) sich horizontal auf dem Boden flach befindet und durch das eingefahrene Stützelement als folienartige aufblasbare Stütze (75), der Luftkammersack (118) eine sehr windstabile beziehungsweise auch sturmstabile Position bezieht oder auch in dieser Position eine waagerechte Position während der Nachführung zur Sonne einnimmt.
FIG. 15
Zeigt ein festes Trägersystem ohne Nachführung und ein einfach nachgeführtes Trägersystem in einem vorgegebenen durchschnittlich gut ausgelegten Wirkungsbereich der alljährlichen Sonneneinstrahlung des Standortes. Bei dem festen System wird eine Druckluftkammer (85) in eine Ausgangsstellung aufgeblasen und bleibt in einem bestimmten Standortbedingten Winkel statisch bestehen. In dem anderen beweglich einfach nachgeführten System kann der Höhenwinkel der Sonne ganzjährig angepasst und mittels zwei gegeneinander laufenden Druckprozessen von Druckluftkammern (85) außen stabilisiert werden. Ein Druckluftsensor (153), ein Temperaturfühler (154), ein Lichtsensor (155) und Winddruckregler (156) übernehmen den reibungslosen thermodynamischen Prozess der Druckluftkammer und schützen sie wie in FIG. 11 schon beschrieben vor äußeren Einflüssen. Das System kann mit einer Fresner Konzentratorsolarzelle (92), einer konventionellen Solarzelle (93) und einer transparenten organischen Solarzelle (91) bestückt werden. Bei der letzteren, können unterhalb diffuse Sonneneinstrahlung über eine reflektierende und diffundierende Reflexionsfolie (84) nutzbar gemacht werden. Weiteres werden die restlichen Sonneneinstrahlungen über den Treibhauseffekt innerhalb der Druckkammer über Wärmetauscher (83) aufgefangen. Diese sind vornehmlich schwarz um viel Wärmestrahlung über das Licht zu absorbieren. Die verschiedenartigen Solartypen werden über eine Wirkverbindung (69) auf eine wärmebeständigen Abstandspuffer (94) und einer polymeren Trägerplatte (85) gewährleistet. Mittels einer Infrastruktur (49), die in Verbindung mit der polymeren Trägerplatte vorhanden ist, werden alle Energieformen über modulare Druckluftanschlüsse (18) und modulare Infrastrukturanbindung (19) mit anderen Einheiten verbunden. Die Befestigungsösen (90) bilden eine sichere Abfederung der Windlasten. Ein zusätzlicher Mehrwerteffekt wird über einen integrierten LED- Lichteinheit (137) erreicht, der den Korpus nachts, wenn keine solare Stromerzeugung mehr über das System geschaffen wird, beleuchtet und als Lichtkörper erscheint (158).
Fig. 16a)
zeigt eine Ausführungsform in der ein Basisträger (8) zur Adaption für ein Modul als Träger für Solarzellen oder andere Energieumwandlungseinheiten mit entsprechender Funktion ausgestattet ist. An dem Basisträger (8) ist eine Verschlussvorrichtung (48) angebracht, die vorzugsweise als Druckluftverschluss geprägt ist. Die Korpusform (172) ist durch Druck veränderbar und kann dadurch eine aerodynamisch und oder kraftschlüssige Anpassungen an das Modul vornehmen, wodurch über die Aufnahmefläche des Basisträgers (8) ein Modul fest aufgenommen und fixiert werden kann. An dem Basisträger (8) ist eine Führungslasche (42) fixiert, über das das System an Seile gespannt werden kann. Fig. 16 b)
zeigt eine Ausführungsform, indem ein Modul als Träger für Solarzellen selber über Aufnahmeadapter (14), die als Fixierungselemente am Modul sich mit der Verschlussvorrichtung (48) des Basisträgers (8) verbinden lassen. Die Ausführungsform zeigt noch, dass eine Aufnahmevorrichtung für Solarzellen (165) so ausgebildet ist, in die Beispielweise diese Solarzellen (4) mit ihrer Stringverbindung (164) eingelassen werden. Zur Aufnahmen von flexiblen Dünnschichtfolien ist die Aufnahmevorrichtung für Solarzellen (165) gut geeignet, die über Druckluft verschließbar ist und die Zellen in der Luftkammer (95) sicher lagert. Ein Verschlussvorrichtung (48) sorgt dafür, dass das Befüllen und das Verschließen des Druckkörpers mit Druckluft gewährleistet werden. An dem System sind nachführbare Einheiten in Form von gelenkartigen Verbindungen (11) vorhanden, die über Druckluft betätigbar angebracht werden. Das Modul ist über die veränderbare Korpusform (172) des Basisträgers (8) windstabil und lösbar verbunden.
FIG. 17a)
Die Figur zeigt, den Boden oder das Boden bildende Trägerelement (114) mit einer Verschlussvorrichtung (48) und einer transparenten Folie (88), die zur Versiegelung dieses Trägerelements vorgesehen ist, um das starre/flexible Solarmodul (3) (Generatorfläche) stabil und kostengünstig einzufassen.
FIG. 17b)
Die Figur zeigt, das der Boden oder das Boden bildende Trägerelement (114) mit einer Verschlussvorrichtung (48), die eine mit einer transparenten begehbaren Oberfläche (77) versehen ist, zur stabilen Versiegelung des Trägerelements beiträgt.
FIG. 17c)
Die Figur zeigt das der Boden oder das Boden bildende Trägerelement (114) mit einer Verschlussvorrichtung (48), die eine mit einer transparenten begehbaren Oberfläche (77) vorzugsweise als Glas- oder Plexiglasplatte vorgesehen ist. Dieses Trägerelement ist luftdicht verschlossen, indem mittels Druckluftbeaufschlagung die ausdehnbare Verschlussvorrichtung (48) die begehbare Oberfläche (77) umschließt.
FIG 18
Die Figur zeigt ein solares Kraftwerk auf einer nachführbaren Freilandfläche, die mit technischen Komponenten ausgestattet ist. Diese sind teilweise als solare Technik in Bausteinen und als Baukastenprinzip gestaltete Funktionseinheiten und für die Belegung von Dachflächen und Verkehrsflächen einsetzbar. Das gesamte System wird über einen oder eine Anzahl von Druckluftspeichern (117) geregelt
Die einzelnen Träger für Solarzellen (152) sind als Trägerflächen zur Aufnahme von Energieerzeugungssystemen, wie mit konventionellen solaren Zellen, mit Fresner- Konzentratorsolarzellen (91), Absorberflächen mit herkömmlicher oder mit der neuesten solaren Einheiten modular bestückbar. Die Trägerflächen sind durch einem Infrastrukturkanal (101) untereinander verbunden, so dass über eine Datenleitung eine Kommunikation, Elektrizität, ein erzeugter Druckluft durch Kompressoren mit einer Steuerung über Ventile geleitet und ausgetauscht werden kann. Die einzelnen Träger für Solarzellen (152) als Trägerflächen bestehen aus einem aufblasbaren Polymerrahmen (97) indem Seile oder Druckluftzwischenstreben (96) gespannt werden. Diese bilden eine Einheit als Trägerfläche, die sich vorzugsweise als gleichförmige gitterartige Struktur bildet. Die Module können in den Seilen oder den Druckzwischenstreben (96) über spezielle Wirkverbindungen (69) eingehängt und durch spezielle Verschlüsse fixiert werden. Die Module sind entweder mit lösbaren Verbindungen oder durch Verschlüsse fixiert oder verbunden. Es sind verschiedenartige Lösungen der Verbindungen gegeben, die über ösenartige Verbindungen, Verschraubungen oder schlauchförmige Formen der Feder - Nut - Prinzipien vorhanden sein können. Alle Prinzipen können verschweißt oder verklebt ausgebildet sein.
In der Figur wird eine zweifach gelagerte Kassettenfläche (126) gezeigt, indem die untere Ebene an der oberen Ebene über Verbindungen hängt. Diese Ebenen sind durch Druckluft über hydraulische Distanzhalter (124) oder über pneumatische Distanzmuskelhalter (125) in der Distanz veränderbar und steuerbar.
Die Aufgabe der zweifach gelagerten Kassettenfächer (126) ist eine Art Nachführung unterhalb von Flächen und innerhalb der Trägerstruktur zu erzielen, indem unter anderen auch Folien untereinander verschiebbar angeordnet werden können. Dadurch kann eine Verschattung unter anderen durch die Positionen (124) und (125) gesteuert und erreicht werden, indem zwei übereinander liegende speziell bedruckte Folien verschoben werden. Eine reflektierende Folie (84) ist zur Abschirmung von übermäßiger Strahlung für die Vegetation oder zur weiteren Energieeffizienzsteigerung der darüber liegenden Solarzellensysteme nutzbar. Mit dem System ist es möglich eine Regensammei- und Verteilungssystem so zu gestalten, dass mittels Druckluft zwei Folien miteinander verschoben werden. Die Ausgestaltung kann so sein, dass die Flächen perforiert sind, sodass sie übereinander liegend zusammengepresst werden und die Löcher in der Folie versetzt verschlossen angeordnet liegen. Bei diesem Vorgang wird Regenwasser gesammelt, sobald diese übereinander geschoben werden ist das Regenwasser gesteuert zur Bewässerung einsetzbar. In einer Wasserzisterne (168) wird das gesamte Regenwasser zusammengeführt und später für die Bewässerung von der Vegetation genutzt. Die untere Ebene kann zum Zwecke des Einsatzes von Konzentratoren genutzt werden, da über dieser Ebene Linsen zentriert werden, die die Sonne auf dem System bündeln und nutzbar machen. Die zweifach gelagerten Kassettenfächer (126) lassen eine Vielzahl von weiteren nutzbaren zusätzlichen Mehrwerteffekten zu. Die Figur 18) zeigt die mögliche neue Nachführtechniken auf, indem über die Art der Stützenausbildung verschiedene Träger beschrieben werden, die die Trägerflächen einzelne unterschiedlicher Anwendung aufnehmen. Differenziert ausgeprägte Stützelemente und Verbindungselemente zeigen eine Vielzahl von Nachführung, die eine optimale Energieeffizienz erzielen.
Die Trägerflächen ist über eine gelenkartige Verbindung (11) an der ausschiebbaren Teleskopstütze (119) verbunden, wobei das ausschiebbare Stützelement in der Zylinderaufnahme (120) läuft. Vorzugsweise ist die Stützenbewegung durch einen Luftkammersack (118) steuerbar, der gezielt über Druckluft in der Zylinderaufnahme (120) aufblasbar ist und das darin befindliche Stützenelement bewegbar macht. Ein pneumatisch kegelförmiger Muskel (12) mit einer gelenkartige Verbindung (11) macht die Trägerfläche nachführbar.
Die Ausbildung einer Stützeneinheit an dem Trägersystem kann auch kombiniert vorteilhaft geprägt sein, in dem die eine pneumatisch rollbare Metallkonstruktion (127), durch Bewegungsführungsrollen (128), die Stütze in der Höhe stabil verstellbar prägt. Über eine Bewegungsvorrichtung (47) mit einem Druckluftventil (99) wird der Bewegungsprozess über eine gleitende Stützenaufnahme (76) gesteuert, indem die Bewegungsvorrichtung (47) mit einer aufrollbaren und federartigen Rolle zur Aufwicklung der pneumatisch rollbaren Metallkonstruktion (127) vorgesehen ist.
Die Trägerfläche wird über einen aufblasbaren Polymerrahmen über Eckaussteifung (129) aufgenommen. Innerhalb des Polymerrahmens (97) sind Druckluftstreben eingebunden, die über Haltekugel (98) statisch fixiert sind. Die Längenveränderung der Trägerfläche wird über die Stützen untereinander durch Elemente wie Längenausgleichsmechanismen (121) oder Stützenpuffer (122) ausgeglichen. Diese Bewegungsprozesse laufen entweder über hydraulische, pneumatische oder durch Federprinzipien ab.
Dieser Bewegungsprozess kann auch über beispielhafte aufrollbare Vorrichtungen von statten gehen. Eine Möglichkeit sind die Stabilisationsseile (123), die das Trägersystem statisch abhängen und an einer Seilbefestigungsvorrichtung (135) stabilisieren. Durch den Einsatz von Stabilisationsseilen (123) können durch eine Seilverkürzung und Seilverlängerung die über Längenausgleichsmechanismen (121) oder Stützenpuffer (122) werden Längenveränderungen in einer Vorrichtung an oder in der teleskopartigen Stütze, vorzugsweise als ausschiebbaren Teleskopstange (119) ausgebildet, erreicht. Eine Art der technischen Ausprägung des Systems wird über den Längenausgleich erreicht. Die Figur zeigt noch eine zusätzliche beispielhafte Ausführung, indem auf einem Mast (134), der in einer Höhe angebracht ist, verschiedenartige Komponenten gelagert sind, die vor Fremdeinwirkung geschützt sind. Alle Verbindungen, die über einen Infrastrukturkanal (101) mit der Trägerfläche unter anderen in einer kommunizierenden Verbindung stehen, sind über Fernübertragung zu erreichen Diese Komponenten sind, wie der kontrollierbare Höhend ruckluftspeicher (130), die Kontroll- Datenübertragung (131), die Kontrollmessdateneinrichtung (132) und die Wetterstationen (133) zu erreichen. Die technischen Komponenten haben kein allzu hohes Gewicht, eine geringen Wartungszugang und sind dagegen auch in Höhen gegen Diebstahl oder Sachbeschädigung gut positionierbar. Sollte das Gewicht dennoch hoch sein, bietet es sich an, diese Komponenten auf dem Boden über ein Bauwerk oder in der Erde zu positionieren. Über ein zuschaltbares Notdruckaggregat (167) können schnell Druckverluste beseitig oder die Hauptdruckpumpe temporär ersetzt werden, bis der technische Defekt behoben ist, ohne das das System ein Ausfall von an Energieerträgen zu verzeichnen hat. Nachts kann der komplette Polymerrahmen (97) und die Druckluftzwischenstreben (96) als Lichtkörper (158) zusätzlich zur Tragstruktur seine Funktion als Synergieeffekt haben und die Multiunktionseinheiten (136), die selbst leuchten können, werden über die Gitterstruktur verschaltbar und modular auslegbar.
FIG 19 a)
Zeigt ein Verbindungselement im Ausschnitt in der Dachfläche, in der Freilandanlage und in der Belegung von Verkehrsflächen. Ein aufblasbarer polymerer Rahmen (97) bildet die äußere statische Einfassung des Systems. Zwischen dem aufblasbaren polymeren Rahmen (97) sind Druckluftzwischenstreben (96) angeordnet die die Trägersysteme über Druckluftkammem (95) aufnehmen. An den Endpunkten einer jeder einzelnen Druckluftzwischenstrebe (96) befinden sich auf jeder Seite eine Haltekugel (98) mit einem Führungsstab (100) und einem mittig integrierten Druckluftventil (99). Die Druckluftstrebe ist in einer länglich angephasten Toleranzöffnung (107) gelagert und bildet mit den anderen Druckluftstreben (96) somit eine sichere statische Gitterstruktur der Gesamtfläche. Innerhalb des Polymerrahmens (97) kann in der untersten Zone ein Druckluftspeicher (117) vorhanden sein, der in einer separaten Kammer sich automatisch erst dann zur Geltung kommt, wenn eine ungewollte Leckage im System entsteht, die über die separate Kammer aufgefangen werden kann. Die Druckluftstrebe
(96) kann bei Wartungsarbeiten im Betrieb komplett über einen Wartungsregelschieber (109) und der anderen Infrastrukturen, der Absorber-Regenwassersammelleitung (102), der elektrischen Leitungen (104) einschließlich der statischen Zugzone (103) über eine spezielle Wirkverbindung (157) getrennt und seitlich über die angephaste Toleranzöffnung (107) entfernt werden. Es besteht auch die Möglichkeit über einen Infrastrukturkanal (101), der komplett über den gesamten aufblasbaren Polymerrahmen
(97) sich erstreckt, Teilbereiche zu Warten, indem eine lösbare Wartungsklappe (106) Abschnitte eingrenzt und geöffnet werden kann. Der untere Bereich ist durch einen Aussteifungspuffer der Zugzone (105) sicher eingebettet. Sicherungsverschlüsse (25) an der Wartungsklappe (106) verhindern ungewollten fremden Eingriff. Nachts, kann der komplette Polymerrahmen über LED-Lichteinheiten (137) zum Leuchten gebracht werden und die Funktion eines Lichtkörpers (158) übernehmen. Das gleiche gilt für die Druckluftzwischenstreben (96), die ebenfalls mit diesen Lichtkomponenten bestück sind.
FIG. 19b
Zeigt den aufblasbaren Polymerrahmen (95) im Schnitt. Die Haltekugel (98) liegt versenkt und fixiert in der angephasten Toleranzöffnung (107) und ist verbunden mit dem Führungsstab (100), der eine Schraubverbindung oder andere Wirkverbindung zu dem stabilen Strebenabschluss (110) der eingefassten Druckluftzwischenstrebe (96) aufweist.
Über eine Dichtungseinfassung (87) kann an den Übergängen zwischen dem aufblasbaren Polymerrahmen (97) und der Druckluftzwischenstrebe (96) keine Druckluft unkontrolliert entweichen. Die Übergänge der Infrastrukturen sind so ausgestaltet, das eine spezielle Wirkverbindung (157), die aus dem Wartungsregelschieber (109), einer Infrastruktur- Kreislaufsteckverbindung (111) besteht und eine Trennung des gesamten Infrastrukturkanals (101), der Absorber - Regenwassersammelleitung (102), der statischen Zugzone (103) und der elektrischen Leitung (104) aus dem Kreislauf jederzeit ermöglicht und das System vor Druckabfall und unkontrollierten physikalischen Prozessen (Kurzschluss, Leckagen etc.) bewahrt. Der aufblasbare Polymerrahmen hat einen Sensor gesteuerten Druckluft und Temperaturfühler (112), der bei statischer Mehrlast durch Veränderung der klimatischen Verhältnisse (z.B. Wind, Schnee, Regen) Unter oder Überdruck erzeugt, um das Gesamtsystem stabil zu halten und um die Temperatur innerhalb der Druckluftkammer (95) zu erhöhen oder zu senken, um z. B liegenden Schnee durch Temperaturdifferenz zum Abschmelzen zu bekommen. Über innen eingefasste reflektierende Folie (84) wird der Temperaturverlust des zirkulierenden Wassers minimiert, indem Sonneneinstrahlung eingefangen und in dem Aussteifungspuffer der Zugzone (105) als eine Art Speichermasse genutzt wird. In der Mantelfläche des aufblasbaren Polymerrahmens (97) befindet sich eine zusätzliche seitlich Zugverstärkung (108) um den Rahmen vor Stau und Sogkräften zu stabilisieren. Über Druckluft oder einer anderen Wirkverbindung kann die statisch wirksame Zugzone (103) bei erhöhter Belastung automatisch dynamisch geregelt und vorgespannt werden. Die Wartungsklappe (106) wird über Sicherungsschlüsse (25) mit einer speziellen schnell wartbaren Infrastrukturkanal (101) versehen, der über Druckluftverbindung, mechanisch oder durch andere Wirkverbindung zu öffnen ist.
Fig. 20a)
Zeigt eine einfache und kostengünstige Nachführmöglichkeit, in dem eine folienartige und schlauchförmige Vorrichtung (166) oder auch Folien in den schlauchartige Kammern (46) und deren Solarzelleneinheit (4) oben aufliegen oder andere Kombinationsmöglichkeiten, bei denen übereinander liegend Kreuzungspunkte der Schläuche vorhanden sind, die die Zellen je nach Druckluftbeaufschlagung hoch drücken oder nachführen. Die Solarzelleneinheiten (4) werden über ein internes Gehäuse (60) und einer zusätzlichen Trägerschutzschicht (1) begehbar und vor Fremdeinwirkung geschützt und auf der Befestigungsebene (20) auf Dachflächen, Freilandanlagen oder auf Verkehrsflächen lösbar fixiert.
Fig. 20b)
Zeigt eine einfache kostengünstige Nachführmöglichkeit, in dem eine (166) folienartige und schlauchförmige Vorrichtung oder auch Folien in den schlauchartige Kammer (46) vorzugsweise Druckschläuche (15) verlaufend auf denen die Zellen liegen oder bei den übereinander liegende Kreuzungspunkte der Schläuche die Zellen je nach Druckluftbeaufschlagung hoch drücken oder und nachgeführt werden können.
FIG. 21
Zeigt die Draufsicht des Gesamtsystems mit dem aufblasbaren Polymerrahmen (97) und mit der angedeuteten gestrichelten Infrastruktur, die das Druckluft-Kreislaufsystem (63) darstellt und die Eckaussteifung (129), die eine Verhinderung der Gesamtfläche vor Torsionskräften, anderen Verdrehungen und Verbiegungen bewirkt. An den äußeren Eckpunkten des aufblasbaren Polymerrahmens (97) sind ausschiebbare Telekopstützen (119) mit Stützenpuffer (122) vorhanden, die die Veränderungen der Länge des Systems durch die Bewegungsprozesse der Gesamtfläche bei Herausfahren der ausschiebbaren Teleskopstützen (119) durch Druckluft ausgleichen und interne Spannungen verhindern. An den Enden sind die Haltekugeln (98) zu sehen. Innerhalb des aufblasbaren Polymerrahmens (97) sind die Druckluftzwischenstreben (96) in einer Gitterstruktur in der X und Y-Achse dargestellt. An den Kreuzungspunkten überlappen sich die Druckluftstreben durch Einfassungen oder sie haben spezielle Öffnungen zur Aufnahme der Druckluftzwischenstreben (96).
An den Kreuzungspunkten entstehen Felder zur Belegung, die mit einem Träger für Solarzellen (152), einer Multifunktionseinheit (136), einer transparenten Luftkammertasche (24) und oder in Kombination mit Druckluftrahmen (81) mit oder ohne Nachführung in Kombination mit einem Lichtkörper (158) über einen Basisträger (8) und der nötigen konstruktiven Anbindung auf die Druckluftzwischenstreben (96) aufgebracht und verbunden sind. Die Multifunktionseinheiten (136) sind nicht zur solaren Stromerzeugung gedacht und für die Belegung der verschatteten Teilflächen nutzbar. Die ausschiebbaren Teleskopstützen (119) sind für einen modularen Aufbau von verschiedenartigsten Gesamtflächen vorgesehen, dies wird über eine Aufnahme von bis zu 4 Wirkverbindungen, die an den einzelnen obersten Ende der Teleskopstütze angeordnet sind, ermöglicht, um die Aufnahme von Stützenpuffer (122) zu ermöglichen.
FIG. 22a) und b)
Zeigt die räumliche Darstellung einer Multifunktionseinheit (136), die aus aufblasbaren Luftkammern oder in festen polymeren Tragstrukturen besteht und den doppelwandigen Multifunktionsraum (147) bildet. Die Multifunktionseinheit (136) wird über einen polymeren Konstruktionsrahmen (142), der über eine trichterförmige geneigte Wassersammeifläche (141) in ein Wassersammelbecken (140) mündet, ausgestaltet. Unterhalb des Regenwassersammeltrichters (146) befindet sich ein Tauwasser geschützter Anschlussring (143), der eine Vereisung und ein Verschluss des Anschusses in der kalten Jahreszeit verhindern. Dargestellt ist eine höhenvariable Spiralleitung für Regenwasser (139) bei kleiner Anzahl der Multifunktionseinheiten. Bei hoher Stückzahl der Belegung übernehmen seitliche modulare Druckluftanschlüsse (18) und modulare Infrastrukturanbindung (19) die Gesamtverschaltung der einzelnen Multifunktionseinheiten (136). In der infrastrukturellen Anbindung ist eine Druckluftleitung mit integrierten elektrischen Leitungen (113) vorgesehen. Innerhalb der doppelwandig aufgebauten und aufblasbaren Luftkammer ist ein Lichtkörper (158) vorzugsweise als eine LED Einheit (137) wärmebeständig und isoliert integriert, sodass das Licht über ein schwenkbaren und verstellbare Reflektionsschürze (144) bis zu 360 ° beweglich ist, um die Lichtrichtungen nach oben oder unter zu verändern oder zu kombinieren. Eine Licht-Projektionseinheit (145) kann Bilder und Lichteffekte für Werbezwecke oder Events auf einer Kippvorrichtung (162) über eine horizontal angeordnete schwenkbare Projektionsebene (159) und äußeren Wirkverbindungen (69) nutzbar machen, indem über eine Vorrichtung Bilder spiegelverkehrt in den Lichtkörper (158) projeziert wird. Die Multifunktionseinheit (136) wird über polymere Befestigungselemente (138) an die Druckluftzwischenstrebe (96) mit einer Wirkverbindung (69) befestigt und kann schnell gelöst werden.
FIG. 23a und b)
Zeigt die beiden unterschiedlichen Funktionsprinzipien a) und b) in der Nachführung im des Rolle zu Rolle Verfahrens. Die Darstellung stellt die aufgerollte Befestigungsebene mit Funktionseinheiten (148) der polymeren Trägerplatte (85) dar. Die aufblasbar oder als feste Einheit mit der Befestigungsebene (20) verbunden ist. In der festen oder innerhalb der aufblasbaren polymeren Trägerplatte (85) sind die Aufnahmeadapter (14) für die Muskel , die integrierten Gelenkschalen (9), die Muskelaufnahme (17), die Druckluftleitungen (15), der Druckluftadapter (13) und die infrastrukturellen Anbindung der Druckluftleitung mit integrierten elektrischen Leitungen (113) angeordnet. Über eine zu öffnende mittig positionierte Wartungs- und Installationsplattform (149), können Instandhaltungsarbeiten im laufenden Betrieb vorgenommen werden. Über Klebeverbindung (73) oder über Befestigungsösen (90) oder polymere Befestigungsaufnahme für Druckzwischenstreben (151) werden die Funktionseinheiten fixiert. Zwischen den aufgerollten Befestigungsebenen mit Funktionseinheiten (148) befindet sich eine Trennvorrichtung für die Funktionseinheiten (150). Die polymere Trägerplatte (85) mit seinen dazugehörigen Komponenten kann aber muss nicht getrennt werden und hängt von der Gegebenheit Vorort ab.