AT527994A1

AT527994A1 - Lichtbündelung mit optischen Strukturen für Sonnenlicht

Info

Publication number: AT527994A1
Application number: ATA60023/2024A
Authority: AT
Original assignee: Akemi Rethinking Light Gmbh
Priority date: 2024-02-01
Filing date: 2024-02-01
Publication date: 2025-08-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lichtbündelungseinrichtung zum Einspeisen von Sonnenlicht in eine Faseroptik umfassend einen Grundkörper, an dem ein Einspeisungsabschnitt angeordnet ist und benachbart zum Einspeisungsabschnitt ein Kopplungsabschnitt mit einer Kopplungsöffnung zum Ankoppeln einer Faseroptik angeordnet ist. Im Kopplungsabschnitt ist eine Konkavlinse angeordnet, wobei zumindest eine Krümmungsfläche hin zur Kopplungsöffnung ausgerichtet ist. Alternativ oder ergänzend ist im Kopplungsabschnitt eine gekrümmte Reflexionsfläche an einer Innenfläche zur Bündelung des Sonnenlichts vorhanden. Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Einfangen von Licht, ein computerimplementiertes Verfahren zum Ausrichten zumindest einer Lichtbündelungseinrichtung, ein Computerprogrammprodukt, ein computerlesbares Speichermedium und ein Herstellverfahren einer Lichtbündelungseinrichtung.

Description

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Lichtbündelungseinrichtung zum Einspeisen von Sonnenlicht in eine Faseroptik, Vorrichtung zum Einfangen von Licht, computerimplementiertes Verfahren zum Ausrichten zumindest einer Lichtbündelungseinrichtung, Computerprogrammprodukt, computerlesbares Speichermedium und Herstellverfahren von einer Lichtbündelungseinrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtbündelungseinrichtung zum Einspeisen von Sonnenlicht in eine Faseroptik gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, eine Vorrichtung zum Einfangen von natürlichen Licht gemäss dem Patentanspruch X, ein computerimplementiertes Verfahren zum Ausrichten zumindest einer Lichtbündelungseinrichtung gemäss dem Patentanspruch X, ein Computerprogrammprodukt gemäss dem Patentanspruch X, ein computerlesbares Speichermedium gemäss dem Patentanspruch X und ein Herstellverfahren einer

Lichtbündelungseinrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs X.

Technologischer Hintergrund

Das Vorhandensein von Tageslicht bzw. natürliches Sonnenlicht in Innenräumen von Gebäuden, fördert nicht nur das Wohlbefinden der Menschen im Gebäude, sondern verbessert auch die Leistungsfähigkeit der Menschen bei ihrer Arbeit. Lichtleitsysteme, welche natürliches Sonnenlicht in Gebäude leiten, beschreiben eine umweltschonende Variante, um Innenräume zu beleuchten, da keine Metalle oder seltene Erden als Leuchtmittel verwendet werden. Derartige Lichtleitsysteme nutzen typischerweise Faseroptiken, um das Sonnenlicht zu transportieren. Bekannte faseroptische Lichtleitsysteme weisen eine komplexe Struktur, hohe Bau- und Wartungskosten, eine kurze Lebensdauer und eine geringe Zuverlässigkeit auf. Obwohl seit Jahrzehnten verschiedene Typen von Lichtleitsystemen entwickelt wurden, gibt es keine erfolgreichen Produkte auf dem Markt. Die Hauptursache für dieses Problem ist, dass alle herkömmlichen faseroptischen Lichtleitsysteme ineffizient sind und eine komplexe

Nachführeinrichtung benötigen.

Aus dem Stand der Technik ist die US 8184372 B1 bekannt. Diese offenbart ein

Beleuchtungssystem mit einer niedrigen numerischen Apertur. Das System weist einen

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primären Lichtkonzentrator und einen sekundären Lichtkonzentrator auf, wobei der primären Lichtkonzentrator ein Parabolspiegel ist und der sekundäre Lichtkonzentrator eine Art Reflektor ist, wobei der Reflektor zentral am Eingang des Parapolspiegels angeordnet ist. Der primäre Lichtkonzentrator bündelt das einfallende Licht, indem er das einfallende Licht, das auf den primären Lichtkonzentrator trifft, auf einen gemeinsamen Brennpunkt lenkt. Am gemeinsamen Brennpunkt befindet sich der sekundäre Lichtkonzentrator, der das konzentrierte, einfallende Licht vom primären Lichtkonzentrator empfängt und in eine Öffnung lenkt, durch welche das konzentrierte

Licht den Parabolspiegel verlässt.

Nachteilig an dieser bekannten Lösung ist, dass ein derartiges System einen komplexen Aufbau aufweist, bei dem der Parabolspiegel schwer und massiv ausgeführt ist.

Aus dem Stand der Technik ist die US 6037535 A bekannt. Diese offenbart eine Lichtbündelungseinrichtung zum Einspeisen von Sonnenlicht in eine Faseroptik. Die Lichtbündelungseinrichtung weist an der Oberfläche einen konkaven Linsenabschnitt mit Fresnel-Ringen auf, an dem das Sonnenlicht in das massive Vollmaterial der

Lichtbündelungseinrichtung eintritt.

Aus dem Stand der Technik ist die Veröffentlichung von Zhou et al., Fixed Fiber Light Guide System with Concave Outlet Concentrators, Energies 2022, 15, 982 bekannt. In dieser Arbeit wird ein feststehendes Lichtleitersystem mit einem Auslasskonzentrator und einem konkaven Linsenabschnitt im Vollmaterial des Auslasskonzentrators als Empfangseinheit offenbart. Der konkave Auslasskonzentrator besteht aus einem massiven, transparenten Vollmaterial und realisiert die Lichtausbreitung nach dem Prinzip der internen Totalreflexion. Im Bereich des konkaven Linsenabschnitts wird eine

Faseroptik platziert, in welche das Sonnenlicht eingespeist wird.

Aus dem Stand der Technik ist die CN202835169U bekannt. Diese offenbart eine Lichtbündelungseinrichtung zum Einspeisen von Sonnenlicht in eine Faseroptik. Die Lichtbündelungseinrichtung weist einen konvexen Linsenabschnitt an einem Kopplungsabschnitt zu einer Faseroptik auf und nutzen den Effekt der Totalreflektion an

der Grenzfläche Glas-Luft.

Nachteilig an diesen bekannten Lösungen ist, dass der Auslasskonzentrator bzw. die Lichtbündelungseinrichtungen aus einem massiven Vollmaterial bestehen und der Linsenabschnitt in das Vollmaterial eingearbeitet ist. Derartige Lichtleitersysteme

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können nur aufwändig hergestellt werden und weisen aufgrund des Vollmaterial-LuftFaseroptikmaterial-Übergangs einen geringen Kopplungswirkungsquerschnitt auf.

Darstellung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin mindestens einen der Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. Es soll eine verbesserte Lichtbündelungseinrichtung geschaffen werden, welche insbesondere die Anzahl störender Grenzflächen zwischen Luft und Materialien in der Lichtbündelungseinrichtung minimiert, um Streuverluste an den Grenzflächen zu unterdrücken. Daher soll auch eine Vorrichtung geschaffen werden, mit der natürliches, gerichtetes, aber auch diffuses Sonnenlicht verbessert in Innenräumen von Gebäuden leitbar ist, sowie ein computerimplementiertes Verfahren zum Ausrichten zumindest einer Lichtbündelungseinrichtung, ein Computerprogrammprodukt, ein computerlesbares Speichermedium und ein Herstellverfahren einer Lichtbündelungseinrichtung, welche den effizienten Betrieb der

Vorrichtung ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Figuren und in den abhängigen

Patentansprüchen dargelegt.

Eine erfindungsgemässe Lichtbündelungseinrichtung zum Einspeisen von Sonnenlicht in eine Faseroptik umfasst einen Grundkörper, an dem ein Einspeisungsabschnitt angeordnet ist und benachbart zum Einspeisungsabschnitt ein Kopplungsabschnitt mit einer Kopplungsöffnung zum Ankoppeln einer Faseroptik, angeordnet ist. Im Kopplungsabschnitt ist eine Konkavlinse angeordnet, wobei zumindest eine Krümmungsfläche hin zur Kopplungsöffnung ausgerichtet ist. Eine derartige Lichtbündelungseinrichtung weist eine verbesserte Effizienz im Weitertransport des eingefangenen natürlichen, gerichteten, aber auch diffusen Sonnenlichts vom Einspeisungsabschnitt hin zur Kopplungsöffnung des Kopplungsabschnitts auf. Dabei ist die Lichtbündelungseinrichtung im Betrieb so orientiert, dass der Einspeisungsabschnitt des Grundkörpers der Sonne nähersteht, als der Kopplungsabschnitt. Die im Kopplungsabschnitt angeordnete Konkavlinse weist eine erste Linsenseite auf, welche die zumindest eine Krümmungsfläche der Konkavlinse umfasst. Die erste Linsenseite ist

dem Einspeisungsabschnitt zugewandt, sodass die Sonnenstrahlen auf, die zumindest

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eine Krümmungsfläche treffen und die transportierten Sonnenstrahlen die Konkavlinsen

an einer zweiten Linsenseite in Richtung zu einer Faseroptik verlassen können.

Alternativ oder ergänzend zur Konkavlinse ist im Kopplungsabschnitt zumindest eine gekrümmten Reflexionsfläche an einer Innenfläche zur Bündelung des Sonnenlichts vorhanden. Eine derartige Lichtbündelungseinrichtung weist verbesserte Effizienz im gerichteten Weitertransport des eingefangenen Sonnenlichts vom Einspeisungsabschnitt hin zur Kopplungsöffnung des Kopplungsabschnitts auf. Die Kombination einer Konkavlinse im Kopplungsabschnitt und der zumindest einen gekrümmte Reflexionsfläche an einer Innenfläche im Kopplungsabschnitt verbessert die Effizienz der Einspeisung des Sonnenlichts in eine Faseroptik weiter. Es hat sich herausgestellt, dass das blosse Verwenden der zumindest einen gekrümmten Reflexionsfläche an einer Innenfläche im Kopplungsabschnitt eine weitere Verbesserung der Effizienz beim Einfangen und beim gerichteten Weitertransport des Sonnenlichts hervorruft, da eine Grenzfläche zwischen Luft und dem Material des Einspeisungsabschnitts bzw. Kopplungsabschnitts, nämlich der Konkavlinse, entfällt. Die Kopplungsöffnung des Kopplungsabschnitts ist jene Öffnung, durch welche eine

Faseroptik in den Grundkörper zumindest abschnittsweise einführbar ist.

Bevorzugt weist der Kopplungsabschnitt zumindest im Bereich der zumindest einen gekrümmten Reflexionsfläche zumindest einen Kreisquerschnitt auf, wobei sich die zumindest eine gekrümmte Reflexionsfläche an der Innenfläche des Kopplungsabschnitts hin zum Kreismittelpunkt krümmt. Damit transportiert der Kopplungsabschnitt das eingespeiste Sonnenlicht zumindest im Bereich der gekrümmten Reflexionsfläche vollumfänglich in Richtung zur Kopplungsöffnung weiter,

sodass der Wirkungsquerschnitt der Einspeisung weiter verbessert ist.

Insbesondere ist eine Aufnahme zum Aufnehmen einer Faseroptik vorhanden. Die Aufnahme ermöglicht ein reproduzierbares Positionieren der Faseroptik im

Kopplungsabschnitt der Lichtbündelungseinrichtung.

Vorzugsweise ist die Konkavlinse in einer Linsenaufnahme im Kopplungsabschnitt angeordnet. Die Linsenaufnahme ermöglicht ein reproduzierbares Positionieren der Konkavlinse in der Lichtbündelungseinrichtung. Ein aufwendiges Justieren der

Konkavlinse kann somit verhindert werden.

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Insbesondere ist die Linsenaufnahme an der Kopplungsöffnung des Kopplungsabschnitts angeordnet. Je näher die Konkavlinse an der Kopplungsöffnung angeordnet ist, umso mehr Platz findet sich im Kopplungsabschnitt, um beispielsweise

die zumindest eine gekrümmte Reflexionsfläche an einer Innenfläche zu gestalten.

Bevorzugt ist die Konkavlinse eine Plankonkavlinse. Eine Plankonkavlinse weist an ihrer ersten Linsenseite eine Krümmungsfläche auf und weist an der gegenüberliegenden zweiten Linsenseite eine planare Fläche auf. Insbesondere ist die Faseroptik an der planaren Fläche der Plankonkavlinse angeordnet. An der zweiten Linsenseite ist eine Faseroptik, welche typischerweise ebenso eine planare Stirnfläche aufweist, einfach anzuordnen, sodass keine zusätzliche Luft-Material-Grenzfläche entsteht. Dies

minimiert die Streuverluste im Kopplungsabschnitt.

Bevorzugterweise ist die gekrümmte Reflexionsfläche an der Innenfläche im Kopplungsabschnitt eine Fläche zweiter Ordnung, welche die Sonnenstrahlen besonderes effizient in eine Faseroptik leitet. Insbesondere umfasst die gekrümmte Reflexionsfläche zumindest abschnittsweise eine Paraboloid-Fläche. Eine ParaboloidFläche ist einfach herstellbar und an der Innenfläche des Kopplungsabschnitts gestaltbar. Des Weiteren ist die Paraboloid-Fläche derart designbar, dass die Aufnahme zum Aufnehmen der Faseroptik konisch ausgestaltet werden kann, sodass im Bereich des Kopplungsabschnitts eine wesentliche Materialeinsparung beim Grundkörper erfolgen kann. Je mehr Grundkörper-Material einsparbar ist, umso besser und reproduzierbarer ist die Ausrichtung der Lichtbündelungseinrichtung hin zur Sonne möglich. Alternativ dazu, sind weitere gekrümmte Reflexionsflächen einsetzbar, insbesondere Kreissegmente, welche das eingefangene Sonnenlicht gut

weitertransportieren.

Vorzugsweise umfasst der Einspeisungsabschnitt einen Lichteinfangtrichter. Der Lichteinfangtrichter ist innenseitig hohl ausgebildet, wobei das natürliche Sonnenlicht an der Innenseite des Lichteinfangtrichters in Richtung zum Kopplungsabschnitt reflektierbar ist. Dadurch wird das Sonnenlicht ausschliesslich in der Luft hin zur Konkavlinse oder direkt hin zur Faseroptik transportiert. Da das Sonnenlicht somit beim Eintritt in den Lichteinfangtrichter keine Grenzfläche zu einem Material passieren muss, treten auch keine Streulichtverluste auf, sodass die gesamte Effizienz sowie der

Wirkungsquerschnitt der Lichtbündelungseinrichtung verbessert ist.

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Bevorzugt ist an der Innenseite des hohlen Lichteinfangtrichters eine Verspiegelungsschicht angeordnet. Die Verspiegelungsschicht verbessert die Reflexion des natürlichen Sonnenlichts im Einspeisungsabschnitt, sodass kaum Absorption im Lichteinfangtrichter vorkommen kann. Als Verspiegelungsschicht sind beispielsweise Metalle, wie Aluminium oder Chrom, einsetzbar, oder auch dielektrische Schichten verwendbar. Bevorzugt ist zumindest der Lichteinfangtrichter aus einer hochreflektierenden Folie auf Polymerbasis hergestellt, sodass auf eine weitere Beschichtung des Grundkörpers verzichtet werden kann und weiterhin eine hohe Reflexionsausbeute im Grundkörper möglich ist. Damit ist der Lichteinfangtrichter

einfach herstellbar.

Bevorzugterweise ist der Koppelungsabschnitt zumindest abschnittsweise an einer Koppeleinheit angeordnet, sodass insbesondere die Faseroptik einfach und reproduzierbar an der Koppeleinheit aufnehmbar ist. Die Koppeleinheit kann ein zum Grundkörper unterschiedliches Material umfassen. Das Material kann ein Polymer sein,

welches robust ist und verbessert mechanisch belastbar ist.

Insbesondere ist die Koppeleinheit separierbar vom Grundkörper. Damit kann eine Faseroptik vorab an der Koppeleinheit präzises angeordnet werden, bevor die Koppeleinheit an den Kopplungsabschnitt des Grundkörpers angebracht wird. Dies vereinfacht die Montage der Lichtbündelungseinrichtung an der nachfolgend

beschriebenen Vorrichtung.

Insbesondere umfasst die Koppeleinheit die Aufnahme zum Aufnehmen der Faseroptik. Damit ist die Faseroptik bereits vorab reproduzierbar in der Koppeleinheit positionierbar. Auf aufwändige geometrische Justierungen der Faseroptik relativ zum Grundkörper der

Lichtbündelungseinrichtung kann verzichtet werden.

Vorzugsweise ist zumindest der Grundkörper aus Glas gefertigt. Lichtbündelungseinrichtungen sind typischerweise aus Glas gefertigt, wobei es sich auch als sehr effizient herausgestellt hat, die hier vorliegend beschriebene

Lichtbündelungseinrichtung derart zu fertigen.

Insbesondere ist im Bereich des Kopplungsabschnitts zumindest abschnittsweise ein Bauteil angeordnet, welches ein Material mit einem optischen Brechungsindex aufweist,

der unterschiedliche zum optischen Brechungsindex von Glas ist. Damit sind Verluste

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des natürlichen Lichts im Kopplungsabschnitt weiter vermeidbar, da in diesem Bereich der optische Brechungsindex des Materials so gewählt ist, dass keine Absorption des natürlichen Sonnenlichts erfolgt. Das Bauteil kann beispielsweise eine Hülse aus Gummi oder anderen flexiblen Materialien sein, welche im Bereich des Kopplungsabschnitts

angeordnet ist.

Bevorzugterweise ist zumindest der Grundkörper aus einem Polymer gefertigt. Eine Lichtbündelungseinrichtung mit einem Grundkörper aus einem Polymer ist einfach und reproduzierbar herstellbar, beispielsweise mit einem 3D-Druck-Verfahren hochpräzise fertigbar. Derartige Grundkörper weisen beispielsweise in Bezug auf Glas eine wesentliche Gewichtsreduktion auf. Dabei kann die Materialwahl angepasst werden und auch neuartige Polymermaterialien einfach eingesetzt werden. Insbesondere ist zumindest der Grundkörper durch ein Tiefziehverfahren erhältlich, sodass eine grosse Menge von Lichtbündelungseinrichtungen gleichzeitig und kostengünstig produzierbar ist. Das Tiefziehen kann durch Einblasen von Luft in die zu formenden

Einspeiseabschnitte verbessert werden.

Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Einfangen von Licht mit zumindest einer Lichtbündelungseinrichtung, wobei an einem Koppelungsabschnitt der Lichtbündelungseinrichtung zumindest eine Faseroptik angeordnet ist, umfasst ein Gehäuse mit einer Aufnahmeeinrichtung zum zumindest abschnittsweisen Aufnehmen der zumindest einen Lichtbündelungseinrichtung und eine erste Ausrichteinrichtung zum Ausrichten der zumindest einen Lichtbündelungseinrichtung relativ zur Aufnahmeeinrichtung. Eine derartige Vorrichtung weist eine verbesserte Effizienz im Weitertransport des eingefangenen natürlichen, gerichteten, aber auch diffusen Sonnenlichts auf. Die Lichtbündelungseinrichtung ist unabhängig vom Gehäuse und relativ zum Gehäuse bewegbar, sodass diese effizient in Richtung zur Sonne nachführbar ist. Die Vorrichtung weist einen einfachen Aufbau auf und kann somit

kostengünstig hergestellt werden.

Die zuvor beschriebene Vorrichtung ist insbesondere geeignet, um Sonnenlicht einzufangen, welches dann über die zumindest eine Faseroptik in Innenräume von Gebäuden effizient leitbar ist. Weiters kann die Vorrichtung auch zum Temperieren einer Wasserversorgung eines Gebäudes effizient genutzt werden. Eine derartige Vorrichtung leistet einen wesentlichen Beitrag zur CO2-Reduktion auf der Erde. Darüber hinaus kann

diese Vorrichtung auch für Weltraumfahrzeuge eingesetzt werden, um Licht und Energie

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für die Fahrzeuge zu liefern. Beispielsweise kann die Vorrichtung auf ein Solarmodul oder ein Photovoltaikmodul gesetzt werden, um diese mit Sonnenlicht effizient zu

versorgen.

Die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung ist insbesondere eine zuvor offenbarte Lichtbündelungseinrichtung, sodass die Effizient beim Einfangen von Sonnenlicht mit

der Vorrichtung verbessert ist. Weitere Vorteile und Effekte sind bereits zuvor offenbart.

Insbesondere ist eine zweite Ausrichteinrichtung vorhanden, welche am Gehäuse der Vorrichtung angeordnet ist und die an einem Untergrund angeordnet werden kann. Die zweite Ausrichteinrichtung kann eine Positioniereinrichtung aufweisen, welche verstellbar ist, um die Vorrichtung hinsichtlich eines fixen Sonnenstands auszurichten. Damit ist eine grobe Ausrichtung der Vorrichtung auf einem Untergrund, beispielsweise ein Gebäudedach oder eine Gebäudewandung, ein Balkon oder eine Terrasse, relativ

zum Untergrund, möglich.

Vorzugsweise steht die erste Ausrichteinrichtung zumindest in Wechselwirkung mit dem Koppelungsabschnitt der zumindest einen Lichtbündelungseinrichtung, um die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung relativ zur Aufnahmeeinrichtung auszurichten. Damit kann eine einfache und kostengünstige erste Ausrichteinrichtung eingesetzt werden, um die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung stetig und

reproduzierbar auszurichten.

Insbesondere ist die zumindest eine Faseroptik an einem Ende mit der zumindest einen Lichtbündelungseinrichtung verbunden und mit dem anderen Ende direkt oder indirekt mit der Aufnahmeeinrichtung verbunden. Das Ausrichten der zumindest einen Lichtbündelungseinrichtung mithilfe der ersten Ausrichteinrichtung erfolgt, indem die Orientierung der zumindest einen Lichtbündelungseinrichtung geändert wird, wobei die zumindest eine Faseroptik flexibel ausgebildet ist und zumindest im Bereich des Kopplungsabschnitts biegbar ist, ohne die Fähigkeit des Lichttransports in der Faseroptik zu verlieren. Eine derartige Ausrichtung ist äusserst stabil und ein Rückführen der Lichtbündelungseinrichtung in eine Ausgangsstellung, über viele Bewegungszyklen, ist reproduzierbar möglich. Die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung wird nur von der zumindest einen Faseroptik gehalten und auf weitere Befestigungseinrichtungen für die

zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung kann verzichtet werden. Die Vorrichtung ist

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damit äusserst wartungsarm und kann an exponierten Stellen an Gebäuden angeordnet

werden.

Bevorzugterweise ist zumindest eine Antriebseinrichtung zum Bewegen der ersten Ausrichteinrichtung vorhanden. Damit lässt sich die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung reproduzierbar bewegen. Vorteilhaft umfasst die zumindest eine Antriebseinrichtung zumindest einen Linearmotor, um die Ausrichteinrichtung stetig zu bewegen und die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung reproduzierbar auf eine Ausgangsorientierung rückzuführen. Der Linearmotor kann eine Spindel umfassen,

mithilfe der die Ausrichteinrichtung hochpräzise verschiebbar ist.

Insbesondere umfasst die Antriebseinrichtung zumindest eine Antriebsbacke. Die zumindest eine Antriebsbacke ist ausgebildet, die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung in zumindest eine Raumrichtung zu bewegen, wobei die zumindest eine Antriebsbacke weder die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung noch die zumindest eine Faseroptik berühren muss. Auf eine direkte mechanische Einwirkung kann somit verzichtet werden. Die zumindest eine Antriebsbacke kann mit der Spindel des Linearmotors in Wechselwirkung stehen, um die Antriebsbacke zu

bewegen.

Bevorzugt umfasst die zumindest eine Antriebsbacke zumindest eine Fläche mit einer Bahnkurve zum Ausgleich einer vertikalen Verschiebung der ersten Ausrichteinrichtung. Damit ist die erste Ausrichteinrichtung optimiert parallel zum Gehäuse verschiebbar und eine unerwünschte Fehlorientierung der zumindest einen Lichtbündelungseinrichtung

kann verhindert werden.

Bevorzugterweise ist die erste Ausrichteinrichtung mit der zumindest einen Faseroptik beweglich verbunden. Dabei wechselwirkt die erste Ausrichteinrichtung direkt mit der zumindest einen Faseroptik, um die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung zu orientieren. Beispielsweise berührt die erste Ausrichteinrichtung zumindest abschnittsweise die zumindest eine Faseroptik, sodass eine räumliche Verschiebung der ersten Ausrichteinrichtung ein Neuorientieren der zumindest einen

Lichtbündelungseinrichtung bewirkt.

Die erste Ausrichteinrichtung umfasst bevorzugt einen Rahmen und zumindest eine

Faseroptikaufnahme, beispielsweise ein Netz, ein Gewebe oder eine Lochmatrix, durch

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welche die zumindest eine Faseroptik hindurchführbar ist. Damit ist die zumindest eine Faseroptik stabil in der zumindest einen Faseroptikaufnahme gehalten, wenn die Orientierung der zumindest einen Lichtbündelungseinrichtung festgelegt ist. Insbesondere liegt der Rahmen der ersten Ausrichteinrichtung auf der zumindest einen Antriebsbacke auf, sodass der Rahmen schwebend bewegbar ist. Damit trägt die zumindest eine Faseroptikaufnahme keine Last, sodass diese annähernd verschleissfrei

bewegbar ist.

Insbesondere ist die zumindest eine Faseroptikaufnahme parallel zu einer Grundplatte des Gehäuses ausgerichtet und in einer Ebene parallel zur Grundplatte bewegbar bzw.

verschiebbar, um die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung auszurichten.

Vorzugsweise sind mehrere Lichtbündelungseinrichtungen mit jeweils zumindest einer Faseroptik vorhanden, wobei die erste Ausrichteinrichtung die mehreren Lichtbündelungseinrichtungen zumindest abschnittsweise aufnimmt. Die mehreren Lichtbündelungseinrichtungen sind nebeneinander in der Aufnahmeeinrichtung angeordnet und werden von der ersten Ausrichteinrichtung relativ zur

Aufnahmeeinrichtung ausgerichtet.

Vorteilhaft sind die mehreren Lichtbündelungseinrichtungen in der zumindest einen Faseroptikaufnahme angeordnet, sodass die mehreren Lichtbündelungseinrichtungen

parallel stabil verschiebbar sind.

Insbesondere weisen die mehreren Lichtbündelungseinrichtungen jeweils einen Steg auf, mit dem sie zumindest mit einer benachbarten Lichtbündelungseinrichtung verbunden sind. Diese Stege unterstützen die synchrone Bewegung der Lichtbündelungseinrichtungen in der Vorrichtung. Bevorzugt sind die Stege V- oder Zförmige und im Bereich des Lichteinfangtrichters angeordnet. Damit ist eine synchrone Bewegung der mehreren Lichtbündelungseinrichtungen einfach möglich und ein

gegenseitiges Verklemmen beim Neuorientieren wird verhindert.

Vorteilhaft umfasst die zumindest eine Antriebseinrichtung mehrere Linearmotoren und Antriebsbacken, sodass die erste Ausrichteinrichtung in mehreren Richtungen einfach bewegbar ist, um die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung reproduzierbar auf

eine Ausgangsorientierung rückzuführen. Die Antriebsbacken berühren weder die

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zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung noch die zumindest eine Faseroptik. Auf

eine direkte mechanische Einwirkung kann somit verzichtet werden.

Vorteilhaft ist der Rahmen mit der zumindest einen Faseroptikaufnahme mit einer ersten Antriebsbacke in eine erste Raumrichtung bewegbar und mit einer weiteren Antriebsbacke in eine weitere Raumrichtung bewegbar. Damit sind mehrere Lichtbündelungseinrichtungen in zumindest einer Ebene bewegbar und gleichzeitig

effizient in Richtung zur Sonne orientierbar.

Insbesondere ist über den mehreren Lichtbündelungseinrichtungen eine transparente Abdeckung angeordnet, um die Lichtbündelungseinrichtungen vor Verschmutzungen

und anderen Umwelteinflüssen, wie Regen oder Wind, zu schützen.

Vorzugsweise ist eine Fokussierungseinrichtung vorhanden, welche mit der zumindest einen Faseroptik gekoppelt ist. Die Fokussierungseinrichtung umfasst optische Elemente, wie Spiegel, weitere Faseroptiken, Prismen oder Linsen, sodass das eingefangene Sonnenlicht in der Vorrichtung zusammenführbar ist und aus der Vorrichtung einfach ausleitbar ist. Bevorzugt sind mehrere Fokussierungseinrichtungen vorhanden, welche mithilfe von Zusammenführungen zu einem Lichtauslass aus dem Gehäuse ausführbar sind. Jede dieser Fokussierungseinrichtungen kann zumindest mithilfe einer Faseroptik mit zumindest einer Lichtbündelungseinrichtung verbunden sein. Damit kann das eingefangene Licht effizient aus dem Gehäuse transportiert

werden.

Bevorzugterweise weist die Fokussierungseinrichtung zumindest zwei Fokussierungsstufen auf. Dabei wird das eingefangene Sonnenlicht mit einer ersten Fokussierung transportiert und mithilfe eines optischen Elements zu einer weiteren Fokussierungsstufe gebündelt, um den Wirkungsquerschnitt zu erhöhen bzw. die interne

Streuverluste im Gehäuse zu verringern.

Bevorzugt ist die Fokussierungseinrichtung mit der Grundplatte des Gehäuses mechanisch verbunden, sodass auch die Faseroptiken stabil in der Vorrichtung gehalten sind. Dies verbessert die Stabilität der Vorrichtung, sodass dies wartungsarm betrieben

werden kann.

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Vorzugsweise ist eine Steuerungseinrichtung vorhanden, welche zumindest mit der zumindest einen Antriebseinrichtung verbunden ist. Damit lässt sich die Bewegung des Antriebsbackens einfach steuern. Vorteilhaft ist die Steuerungseinrichtung mit der weiteren Antriebseinrichtung verbunden, sodass sich die Bewegung des ersten Antriebsbacken der weiteren Antriebseinrichtung steuern lässt. Die Ausrichteinrichtung ist damit reproduzierbar in eine Ebene bewegbar. Die Steuereinrichtung gibt Steuerdaten an die Antriebseinrichtungen weiter, um die Orientierung der Antriebsbacken zu ändern. Die Steuereinrichtung umfasst eine Recheneinheit bzw.

einen Computer, in dem mithilfe von Rechendaten Steuerdaten erzeugt werden.

Bevorzugt ist zumindest ein Sensor zum Messen der Lichtintensität oder des Lichtstroms vorhanden, sodass die Lichtintensität oder der Lichtstrom des einfallenden Sonnenlichts direkt gemessen werden kann. Insbesondere ist der zumindest eine Sensor mit der Steuerungseinrichtung verbunden, um die Sensordaten direkt an die Vorrichtung zu übermitteln. Insbesondere ist die Steuerungseinrichtung ausgebildet, die Sensordaten in Bewegungsdaten umzuwandeln, um die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung mithilfe der ersten Ausrichteinrichtung mithilfe der Sensordaten zu orientieren. Dabei kann die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung hinsichtlich der Stärke des Lichtstroms bzw. durch die Anzahl der einfallenden Photonen pro Fläche gesteuert bzw.

orientiert werden.

Insbesondere ist der zumindest eine Sensor am oder im Netz der ersten Ausrichteinrichtung angeordnet. Dabei kann das Netz aus einem photonensensitiven Material gefertigt sein, um auf die Anzahl der einfallenden Photonen hinsichtlich dessen Eigenschaften, wie beispielweise der Ausdehnung, Spannung oder Härte, in einer voraus definierte Weise zu reagieren. Damit kann das Netzt durch die von der Photonenanzahl pro Fläche gesteuerten Reaktion des Materiales eine Bewegung bzw.

eine Neuorientierung der zumindest einen Lichtbündelungseinrichtung bewirken.

Bevorzugterweise ist die Steuerungseinrichtung eine Gebäudesteuerung oder mit einer Gebäudesteuerung verbunden. Auf eine eigene Steuereinrichtung für die zuvor genannte Vorrichtung kann verzichtet werden und das Ansteuern der Vorrichtung kann zentral über die Gebäudesteuerung funktionieren. Derartige Einsparungen an Steuerungshardware ist umweltschonend und verbessert weiter den CO2-Verbrauch

nachhaltig.

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Vorzugsweise umfasst die Steuerungseinrichtung ein GPS-Modul. Das GPS-Modul dient zur Feststellung der Orientierung zumindest einer Lichtbündelungseinrichtung zum Sonnenstand. Das GPS-Modul stellt GPS-Daten für die Recheneinheit bzw. für den Computer zur Verfügung, um Steuerdaten für die Antriebseinrichtung erstellen zu

können.

Ein erfindungsgemässes System zum Einfangen von Licht umfasst neben einer ersten Vorrichtung, wie zuvor beschrieben, zumindest eine weitere Vorrichtung, wie zuvor beschrieben. Das System ist modular erweiterbar, sodass grosse Flächen mit derartigen Vorrichtungen bedeckt werden können, um grossflächig Licht in Gebäude zu

transportieren.

Insbesondere ist zumindest eine Antriebseinrichtung, wie zuvor beschrieben, ausgebildet, eine Ausrichteinrichtung einer ersten Vorrichtung sowie eine Ausrichteinrichtung einer zweiten Vorrichtung zum Ausrichten der jeweiligen Lichtbündelungseinrichtungen relativ zu deren Aufnahmeeinrichtungen zu bewegen. Damit sind mehrere Lichtbündelungseinrichtungen von unterschiedlichen Vorrichtungen mit nur einer Antriebseinrichtung bewegbar, sodass ein kostengünstiger modulare

Aufbau ermöglicht wird.

Ein erfindungsgemässes computerimplementiertes Verfahren zum Ausrichten zumindest einer Lichtbündelungseinrichtung mit einer zuvor beschriebenen Vorrichtung, wobei eine Steuerungseinrichtung zum Austausch von Steuerbefehlen mit zumindest einer Antriebseinrichtung verbunden ist und die zumindest eine Antriebseinrichtung mithilfe von Steuerbefehlen eine erste Ausrichteinrichtung derart bewegt, dass die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung hinsichtlich des Sonnenstands ausgerichtet wird. Die Lichtbündelungseinrichtung ist mithilfe des Verfahrens unabhängig vom Gehäuse und relativ zum Gehäuse bewegbar, sodass diese effizient in Richtung zur

Sonne nachführbar ist.

Vorzugsweise ist ein GPS-Modul vorhanden, welches mit der Steuerungseinrichtung zum Austausch von Daten verbunden ist, wobei die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung mithilfe von GPS-Daten hinsichtlich des Sonnenstands ausgerichtet wird. Das GPS-Modul stellt GPS-Daten für die Recheneinheit bzw. für den Computer zur Verfügung, und die Recheneinheit bzw. der Computer erstell die

Steuerdaten für die Antriebseinrichtungen.

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Vorteilhaft ist eine Speichereinrichtung vorhanden, welche zumindest geophysikalische Daten aufweist. Die geophysikalischen Daten werden in der Recheneinheit bzw. im Computer mithilfe der GPS-Daten verknüpft und damit Steuerbefehle für die

Antriebseinrichtungen erstellt.

Bevorzugterweise ist eine lichtdurchlässige Abdeckung vorhanden, welche die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung abdeckt. Damit ist die zumindest eine

Lichtbündelungseinrichtung vor Verschmutzung und Umwelteinflüssen geschützt.

Bevorzugt umfasst die lichtdurchlässige Abdeckung zumindest ein optisches Element zum Einfangen des Sonnenlichts. Das zumindest eine optische Element dient zur Fokussierung der einfallenden Sonnen(Licht)strahlen. Diese werden so gelenkt und fokussiert, dass die gesamte, oder zumindest Teile der lichtdurchlässigen Aussenfläche der Abdeckung zu einem mit der Lichtbündelungseinrichtung korrespondierenden

optischen Struktur wird.

Das zumindest eine optische Element kann ein eigenes Bauteil sein, oder auch in die lichtdurchlässige Abdeckung als optische Struktur integriert sein. Dies bewirkt, dass der einfallende Lichtstrom des Sonnenlichts in die Lichtbündelungseinrichtung gelangt und von dieser wiederum fokussiert zur Einkopplung in die Faseroptik dient oder auf eine Photovoltaikzellen geleitet wird. Das zumindest eine optische Element kann an der Außenseite und Innenseite angebracht werden, beispielsweise mittels Folie oder Transferdruck. Alternativ oder ergänzend kann die Aussenhülle der lichtdurchlässigen

Abdeckung in sich mit dem zumindest einen optischen Element strukturiert sein.

Das zumindest eine optische Element ist insbesondere ein Bauteil oder eine Struktur aus der Gruppe der Linsen, Fresnellinsen, Hologramme, Beugungsgitter, Polarisationsfilter und kann in der Grössenordnung von wenigen Mikrometern bis hin mehrerer Zentimeter bzw. Meter im Durchmesser sein. Insbesondere kann das zumindest eine optische Element aus Polymeren, Glasarten oder Keramiken gefertigt

sein.

Das zumindest eine optische Element kann in verschiedenen Schichten (Vielschichten) in der Abdeckung angeordnet sein, wobei die einzelnen Schichten aufeinander abgestimmt sind, mit dem Ziel den gesamten einfallenden Lichtstrom in die

Lichtbündelungseinrichtung zu lenken. Diese optische Lichtlenkung in einer oder

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mehreren Schichten geht in Einklang mit den unterschiedlichen Stellungen der Lichtbündelungseinrichtung, sodass die einfallenden Sonnenstrahlen in der Weise konzentriert werden, dass diese in Jedem Winkel der beweglichen Lichtbündelungseinrichtung die optimale Lichtbündelung aufweisen in Relation zum

Durchmesser des aufnehmenden Teils der Lichtbündelungseinrichtung.

Insbesondere sind mehrere optische Elemente vorhanden, welche aneinander bzw. überlappend an der lichtdurchlässigen Abdeckung angebracht sind, sodass die gesamte, bzw. der Grossteil der über die lichtdurchlässigen Aussenfläche einfallenden Lichtstrahlen in die Lichtbündelungseinrichtung geführt werden. Damit ist eine

Steigerung des Wirkungsgrades bewirkt.

Ein erfindungsgemässes Computerprogrammprodukt umfassend Programmbefehle, die bei einer Ausführung des Computerprogramms durch eine Recheneinheit, eine hier

offenbarte Vorrichtung dazu veranlassen, ein hier offenbartes Verfahren auszuführen.

Ein erfindungsgemässes computerlesbares Speichermedium, das computerlesbare Anweisungen umfasst, die bei der Ausführung durch eine Recheneinheit eine hier

offenbarte Vorrichtung veranlasst, ein hier offenbartes Verfahren auszuführen.

Ein erfindungsgemässes Herstellverfahren einer hier offenbarten Lichtbündelungseinrichtung, erstellt zumindest den Grundkörper der Lichtbündelungseinrichtung mit einem Tiefziehverfahren her, sodass eine grosse Menge von Lichtbündelungseinrichtungen gleichzeitig und kostengünstig produzierbar ist. Das Tiefziehen kann durch Einblasen von Luft in die zu formenden Einspeiseabschnitte

verbessert werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben sind.

Die Bezugszeichenliste ist wie auch der technische Inhalt der Patentansprüche und Figuren Bestandteil der Offenbarung. Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indices geben funktionsgleiche oder ähnliche

Bauteile an.

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Mittels der nachfolgenden Figuren wird anhand von Ausführungsbeispielen die

Erfindung näher erläutert.

Positionsangaben, wie "oben", unten", "rechts" oder "links" sind jeweils auf die

entsprechenden Darstellungen bezogen und sind nicht als einschränkend zu verstehen.

Obwohl die Erfindung mittels der Figuren und der zugehörigen Beschreibung dargestellt und detailliert beschrieben ist, sind diese Darstellung und diese detaillierte Beschreibung illustrativ und beispielhaft zu verstehen und nicht als die Erfindung einschränkend. Es versteht sich, dass Fachleute Änderungen und Abwandlungen machen können, ohne den Umfang der folgenden Ansprüche zu verlassen. Insbesondere umfasst die Erfindung ebenfalls Ausführungsformen mit jeglicher Kombination von Merkmalen, die vorstehend zu verschiedenen Aspekten und/oder Ausführungsformen genannt oder

gezeigt sind.

Die Erfindung umfasst ebenfalls einzelne Merkmale in den Figuren, auch wenn sie dort im Zusammenhang mit anderen Merkmalen gezeigt sind und/oder vorstehend nicht genannt sind. Im Weiteren schliesst der Ausdruck "umfassen" und Ableitungen davon andere Elemente oder Schritte nicht aus. Ebenfalls schliesst der unbestimmte Artikel "ein" beziehungsweise "eine" und Ableitungen davon eine Vielzahl nicht aus. Die Funktionen mehrerer in den Ansprüchen aufgeführter Merkmale können durch eine Einheit erfüllt sein. Die Begriffe "ım Wesentlichen", "etwa", "ungefähr" und dergleichen in Verbindung mit einer Eigenschaft beziehungsweise einem Wert definieren insbesondere auch genau die Eigenschaft beziehungsweise genau den Wert. Alle Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als den Umfang der Ansprüche

einschränkend zu verstehen.

Figurenbeschreibung

Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche

Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile. Es zeigen

Fig. 1: eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen

Lichtbündelungseinrichtung in einer Schnittdarstellung,

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Fig. 2: die erfindungsgemässe Lichtbündelungseinrichtung gemäss der Fig. 1 mit einer

Faseroptik in einer Schnittdarstellung,

Fig. 3: eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen

Lichtbündelungseinrichtung in einer Schnittdarstellung,

Fig. 4: die erfindungsgemässe Lichtbündelungseinrichtung gemäss der Fig. 3 mit einer

Faseroptik in einer Schnittdarstellung,

Fig. 5: eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Einfangen von Licht mit den

Lichtbündelungseinrichtungen gemäss Fig. 1 in einer Schnittdarstellung,

Fig. 6: die Vorrichtung gemäss Fig. 5 ohne Lichtbündelungseinrichtungen in einer

Seitenansicht;

Fig. 7: die Lichtbündelungseinrichtungen der Vorrichtung gemäss Fig. 5 mit einer

Fokussierungseinrichtung in einer Seitenansicht,

Fig. 8: die Fokussierungseinrichtung der Vorrichtung gemäss Fig. 5 in einer Aufsicht,

Fig. 9: die Vorrichtung gemäss Fig. 5 in einer perspektivischen Darstellung mit einer

Steuerungseinrichtung und einem GPS-Modul in einer schematischen Darstellung,

Fig. 10: die Lichtbündelungseinrichtungen der Vorrichtung gemäss Fig. 5 in einer ersten

Ausrichtung in einer Seitenansicht,

Fig. 11: die Vorrichtung gemäss Fig. 5 mit einer Abdeckung in einer perspektivischen

Darstellung,

Fig. 12: die Vorrichtung gemäss Fig. 5 mit einer weiteren Abdeckung in einer

perspektivischen Darstellung, und

Fig. 13: ein erfindungsgemässes System mit zumindest zwei Vorrichtungen gemäss Fig.

5 in einer schematischen Darstellung.

Ausführung der Erfindung

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Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Lichtbündelungseinrichtung 15 zum Einspeisen von Sonnenlicht mit einem Grundkörper 16, an dem ein Einspeisungsabschnitt 17 vorhanden ist und benachbart zum Einspeisungsabschnitt 17 ein Kopplungsabschnitt 18 mit einer Kopplungsöffnung 25 zum Ankoppeln einer Faseroptik vorhanden ist. Die Lichtbündelungseinrichtung 15 ist im Bereich des Einspeisungsabschnitt 17 als Lichteinfangtrichter 20 mit einer runden Einspeisungsöffnung 21 ausgebildet. Die Wandung 22 des Lichteinfangtrichters 20 weist

innenseitig eine Verspiegelungsschicht 23 aus Aluminium auf.

Der Kopplungsabschnitt 18 ist als Hohlzylinder mit einer Kopplungseinspeisungsöffnung 24 und einer Kopplungsöffnung 25 ausgebildet. Im Kopplungsabschnitt 18 ist eine Plankonkavlinse 30 angeordnet, wobei die Krümmungsfläche 32 hin zur Kopplungsöffnung 25 ausgerichtet ist. Die Plankonkavlinse 30 ist in einer Linsenaufnahme 35 im Kopplungsabschnitt 18 angeordnet, wobei die Linsenaufnahme 35 an der Kopplungsöffnung 25 des Kopplungsabschnitts 18 angeordnet ist. Die Plankonkavlinse 30 weist an ihrer ersten Linsenseite 31 die Krümmungsfläche 32 auf und weist an der gegenüberliegenden zweiten Linsenseite 33 eine planare Fläche 34

auf.

Figur 2 zeigt die Lichtbündelungseinrichtung 15 zum Einspeisen von Sonnenlicht gemäss der Figur 1 mit einer Faseroptik 39, wobei die Faseroptik 39 am Kopplungsabschnitt 18 angeordnet ist und eine Lichtfaser aus Glas ist. Die Faseroptik 39 ist an einer Koppeleinheit 36 angeordnet, welche separierbar vom Grundkörper 16 ist. Die Koppeleinheit 36 umfasst eine Aufnahme 37 zum Aufnehmen der Faseroptik 39. Die Faseroptik 39 ist an der planaren Fläche 34 der Plankonkavlinse 30 angeordnet,

wobei die Faseroptik 39 typischerweise ebenso eine planare Stirnfläche aufweist.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Lichtbündelungseinrichtung 45 zum Einspeisen von Sonnenlicht mit einem Grundkörper 46 aus einem Polymer, an dem ein Einspeisungsabschnitt 47 vorhanden ist und benachbart zum Einspeisungsabschnitt 47 ein Kopplungsabschnitt 48 mit einer Kopplungsöffnung 55 zum Ankoppeln einer Faseroptik 39 vorhanden ist. Die Lichtbündelungseinrichtung 45 ist im Bereich des Einspeisungsabschnitts 47 als Lichteinfangtrichter 50 mit einer runden Einspeisungsöffnung 51 ausgebildet. Die Wandung 52 des Lichteinfangtrichters 50 weist innenseitig eine hochreflektierende Folie auf Polymerbasis, z.B. DF2000 von der Firma 3MTM, auf.

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Der Kopplungsabschnitt 48 ist iInnenseitig hohl und umfasst eine Kopplungseinspeisungsöffnung 54 und eine Kopplungsöffnung 55. Im Kopplungsabschnitt 48 ist zumindest eine gekrümmte Reflexionsfläche 60 an einer Innenfläche 49 zur Bündelung des Sonnenlichts vorhanden, welche abschnittsweise als eine Paraboloid-Fläche ausgebildet ist. Dabei weist der Kopplungsabschnitt 48 im Bereich der zumindest einen gekrümmten Reflexionsfläche 60 einen Kreisquerschnitt auf, wobei sich die gekrümmte Reflexionsfläche 60 an der Innenfläche 49 des Kopplungsabschnitts 48 hin zum Kreismittelpunkt krümmt. Am Kopplungsabschnitt 48 ist im Bereich der Kopplungsöffnung 55 eine hohle Koppeleinheit 62 angeordnet, welche separierbar vom Grundkörper 46 ist. Die Koppeleinheit 62 ist konisch ausgebildet und

umfasst eine Aufnahme 63 zum Aufnehmen einer Faseroptik 39.

Figur 4 zeigt die Lichtbündelungseinrichtung 45 zum Einspeisen von Sonnenlicht gemäss der Figur 3 mit einer Faseroptik 39, wobei die Faseroptik 39 an der

Koppeleinheit 62 angeordnet ist.

Die Figur 5 bis Figur 10 zeigen eine erfindungsgemässe Vorrichtung 100 zum Einfangen von Licht mit mehreren Lichtbündelungseinrichtungen 15. Die Lichtbündelungseinrichtungen 15 können gemäss der Figur 1 und Figur 2 ausgebildet sein, oder können Lichtbündelungseinrichtungen 45 gemäss der Figur 3 und Figur 4 sein oder eine Kombination aus beiden Ausführungsformen umfassen. In der dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 100 werden die Lichtbündelungseinrichtungen 15 gemäss den Figur 1 und Figur 2 gezeigt. An den jeweiligen Kopplungsabschnitten 15 ist jeweils eine Faseroptik 39 als Lichtleiter aus Glas angeordnet. Die Vorrichtung 100 umfasst ein Gehäuse 101 mit einer Aufnahmeeinrichtung 102 zum abschnittsweisen Aufnehmen der

Lichtbündelungseinrichtungen 15.

Dabei zeigen die Figur 5 und Figur 6 die Lichtbündelungseinrichtungen 15, welche in einer erste Ausrichteinrichtung 110 zum Ausrichten der Lichtbündelungseinrichtungen 15 angeordnet sind, wobei die Lichtbündelungseinrichtungen 15 in einer ersten Ausrichtung dargestellt sind. Die erste Ausrichteinrichtung 110 ist relativ zur

Aufnahmeeinrichtung 102 bewegbar.

Die erste Ausrichteinrichtung 110 ist in Wechselwirkung mit dem jeweiligen

Koppelungsabschnitt 18 der Lichtbündelungseinrichtungen 15, um die

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Lichtbündelungseinrichtungen 15 relativ zur Aufnahmeeinrichtung 102 auszurichten. Die erste Ausrichteinrichtung 110 umfasst einen Rahmen 111 und ein Netz 112 als eine Faseroptikaufnahme, durch welche die jeweilige Faseroptik 39 hindurchgeführt ist. Das Netz 112 ist an dessen Enden mit dem Rahmen 111 verbunden. Die Faseroptiken 39 sind im Netz 112 gehalten und mit dem Netz 112 beweglich verbunden, um die Orientierung der Lichtbündelungseinrichtungen 15 festzulegen. Das Netz 112 ist parallel zu einer Grundplatte 103 des Gehäuses 101 ausgerichtet und in einer Ebene parallel zur Grundplatte 103 bewegbar bzw. verschiebbar, um die Lichtbündelungseinrichtungen 15 bezüglich des Sonnenlichts auszurichten. Eine Verschiebung des Netzes 112 in der

Ebene bewirkt eine Neuorientierung der Lichtbündelungseinrichtungen 15.

Es sind Antriebseinrichtungen 120 vorhanden, um die erste Ausrichteinrichtung 110 zu bewegen. Der Rahmen 111 der ersten Ausrichteinrichtung 110 liegt auf den Antriebsbacken 121 der Antriebseinrichtungen 120 auf, sodass der Rahmen 111 schwebend bewegbar ist. Die Antriebseinrichtung 120 weist an jeder Seite des Rahmens 111 einen Linearmotor 122 auf, um das Netz 112 stetig zu bewegen und die Lichtbündelungseinrichtungen 15 reproduzierbar zu orientieren, wobei der Rahmen 111 samt Netz 112 parallel zur Grundplatte 103 bewegbar ist. Jeder Linearmotor 122 weist zwei Antriebsbacken 121 auf, um die Lichtbündelungseinrichtungen 15 in eine Raumrichtung zu bewegen, wobei die Antriebsbacken 121 weder die Lichtbündelungseinrichtungen 15 noch die Faseroptiken 39 berühren. Die Antriebsbacken 121 werden mit jeweils einer Spindel der Linearmotoren 122 bewegt. Die Antriebsbacken 121 weisen an deren Stirnseite eine Fläche 123 mit einer Bahnkurve

zum Ausgleich einer vertikalen Verschiebung des Netzes 112 auf.

Es ist eine zweite Ausrichteinrichtung 130 vorhanden, welche am Gehäuse 101 der Vorrichtung 100 angeordnet ist und die an einem Untergrund angeordnet werden kann. Die zweite Ausrichteinrichtung 130 weist eine Positioniereinrichtung 131 auf, welche verstellbar ist, um die Vorrichtung 100 hinsichtlich eines fixen Sonnenstands auszurichten. Damit ist eine grobe Ausrichtung der Vorrichtung 100 auf einem Untergrund, beispielseiwese ein Gebäudedach oder eine Gebäudewandung, ein Balkon

oder eine Terrasse, relativ zum Untergrund, möglich.

Die Figur 7 zeigt die Lichtbündelungseinrichtungen 15 mit jeweils einer Faseroptik 39, wobei die Faseroptiken 39 an einem Ende mit den Lichtbündelungseinrichtungen 15

verbunden sind und mit dem anderen Ende in einer Fokussierungseinrichtung 125

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stecken, welche in der Aufnahmeeinrichtung 102 angeordnet ist. Das Ausrichten der Lichtbündelungseinrichtungen 15 erfolgt mithilfe der ersten Ausrichteinrichtung 110, indem die Orientierung der Lichtbündelungseinrichtungen 15 geändert wird, wobei die Faseroptiken 39 flexibel ausgebildet sind und zumindest im Bereich des Kopplungsabschnitts 18 biegbar sind, ohne die Fähigkeit des Lichttransports in den

Faseroptiken 39 zu verlieren.

Die Figur 8 zeigt die Fokussierungseinrichtung 125, welche optische Elemente 126, wie Prismen und Faseroptiken, umfasst, sodass das eingefangene Sonnenlicht in der Vorrichtung 100 zusammenführbar ist und aus der Vorrichtung 100 einfach ausleitbar ist. Das eingefangene Sonnenlicht wird zu einem Lichtauslass 127 zusammengeführt

und aus dem Gehäuse 101 der Vorrichtung 100 ausgeleitet.

Die Figur 9 zeigt die Vorrichtung 100 verbunden mit einer Steuerungseinrichtung 135. Diese ist mit den Linearmotoren 122 der Antriebseinrichtung 120 verbunden. Damit lässt sich die Bewegung der Antriebsbacken 121 einfach steuern. Die Steuereinrichtung 135 gibt Steuerdaten an die Antriebseinrichtung 120 weiter, um die Orientierung der Antriebsbacken 121 zu ändern. Die Steuereinrichtung 135 umfasst eine Recheneinheit

136 in der mithilfe von Rechendaten Steuerdaten erzeugt werden.

Die Steuereinrichtung 135 weist ein GPS-Modul 138 auf. Das GPS-Modul 138 dient zur Feststellung der Orientierung der Lichtbündelungseinrichtungen 15 zum Sonnenstand. Das GPS-Modul 138 stellt GPS-Daten für die Recheneinheit 136 zur Verfügung, um

Steuerdaten für die Antriebseinrichtung 120 erstellen zu können.

Es ist ein Sensor 139 zum Messen der Lichtintensität oder des Lichtstroms vorhanden, sodass die Lichtintensität des einfallenden Sonnenlichts direkt gemessen werden kann. Der Sensor 139 ist mit der Steuerungseinrichtung 135 verbunden, um die Sensordaten direkt an die Vorrichtung 100 zu übermitteln. Die Steuerungseinrichtung 135 ist ausgebildet, die Sensordaten in Bewegungsdaten umzuwandeln, um die Lichtbündelungseinrichtungen 15 mithilfe der ersten Ausrichteinrichtung 110 basierend der Sensordaten zu orientieren. Der Sensor 139 ist im Netz 112 der ersten Ausrichteinrichtung 110 integriert und umfasst ein photonensensitiven Material, um auf die Anzahl der einfallenden Photonen hinsichtlich dessen Eigenschaften, wie beispielweise der Ausdehnung, Spannung, oder Härte, in einer voraus definierte Weise

zu reagieren.

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In der Recheneinheit 136 ist ein Computerprogrammprodukt mit Programmbefehlen vorhanden, dass bei einer Ausführung des Computerprogramms durch die Recheneinheit, eine hier offenbarte Vorrichtung 100 dazu veranlasst, die Lichtbündelungseinrichtungen 15 mithilfe der ersten Ausrichteinrichtung 110 zu

bewegen.

Die Vorrichtung 100 kann auch von einer Gebäudesteuerung gesteuert werden, wobei die Lichtstrommessung von einem externen Sensor zur Verfügung gestellt wird — nicht

gezeigt.

Mithilfe der zuvor beschriebenen Vorrichtung 100 ist ein computerimplementiertes Verfahren zum Ausrichten der mehreren Lichtbündelungseinrichtungen 15 möglich, wobei eine Steuerungseinrichtung 135 zum Austausch von Steuerbefehlen mit der Antriebseinrichtung 120 verbunden ist und die Antriebseinrichtung 120 mithilfe von Steuerbefehlen eine erste Ausrichteinrichtung 110 derart bewegt, dass die Lichtbündelungseinrichtungen 15 hinsichtlich des Sonnenstands ausgerichtet werden. Das GPS-Modul 138 ist mit der Steuerungseinrichtung 135 zum Austausch von Daten verbunden, wobei die Lichtbündelungseinrichtungen 15 mithilfe von GPS-Daten hinsichtlich des Sonnenstands ausgerichtet wird. Das GPS-Modul 138 stellt GPS-Daten für die Recheneinheit 136 zur Verfügung, und die Recheneinheit 136 erstellt die Steuerdaten für die Antriebseinrichtungen 120. Weiters ist eine Speichereinrichtung 137 vorhanden, welche geophysikalische Daten aufweist. Die geophysikalischen Daten werden in der Recheneinheit 137 mithilfe der GPS-Daten verknüpft und damit

Steuerbefehle für die Antriebseinrichtungen 120 erstellt.

Die Figur 10 zeigt die Lichtbündelungseinrichtungen 15, welche in einer erste Ausrichteinrichtung 110 zum Ausrichten der Lichtbündelungseinrichtungen 15 angeordnet sind, wobei die Lichtbündelungseinrichtungen 15 in einer weiteren Ausrichtung dargestellt sind. Der Rahmen 111 und das Netz 112 sind mithilfe der Antriebseinrichtung 120 in der Ebene parallel zur Grundplatte 103 verschoben, sodass die Lichtbündelungseinrichtungen 15 in der weiteren Ausrichtung bezüglich des Sonnenlichts ausgerichtet sind. Dies bewirkt eine Neuorientierung der Lichtbündelungseinrichtungen 15 im Vergleich zur Orientierung der Lichtbündelungseinrichtungen 15 gemäss der Figur 5. Die Faseroptiken 39 sind derart

biegbar, dass sie die Fähigkeit des Lichttransports nicht verlieren.

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Die Figur 11 zeigt die zuvor beschriebene Vorrichtung 100 mit dem Gehäuse 101 und einer lichtdurchlässigen Abdeckung 140, beispielsweise aus einem bruchsicheren Glas,

um die Lichtbündelungseinrichtungen 15 vor Schmutz und Niederschlägen zu schützen.

Die Figur 12 zeigt die zuvor beschriebene Vorrichtung 100 mit dem Gehäuse 101 und einer weiteren lichtdurchlässigen Abdeckung 145. Die lichtdurchlässige Abdeckung 145 umfasst mehrere optische Elemente 146 zum Einfangen des Sonnenlichts. Die optischen Elemente 146 dienen zur Fokussierung der einfallenden Sonnen(Licht)strahlen. Diese werden so gelenkt und fokussiert, dass die gesamte, oder zumindest Teile der lichtdurchlässigen Aussenfläche der Abdeckung 145 zu einer mit

den Lichtbündelungseinrichtungen 15 korrespondierenden optischen Struktur wird.

Die Figur 13 zeigt ein System 150 zum Einfangen von Licht in einer schematischen Darstellung. Das System 150 umfasst eine erste Vorrichtung 151 und zumindest eine weitere Vorrichtung 152, wie zuvor in der Figur 5 als Vorrichtung 100 beschrieben. Das System 150 ist modular erweiterbar, sodass grosse Flächen mit derartigen Vorrichtungen 100 bedeckt werden können, um grossflächig Licht in Gebäude zu transportieren. Das System 150 weist mehrere Antriebseinrichtungen 153, 154 auf, wobei die ersten Antriebseinrichtungen 153 die jeweilige Ausrichteinrichtung 155 in eine erste Verschiebrichtung in der Ebene verschiebt und die zweiten Antriebseinrichtungen 154 die Ausrichteinrichtung 155 in eine zweite Verschiebrichtung in der Ebene verschiebt. Die beiden Vorrichtungen 151, 152 werden in eine Verschiebrichtung mit einer einzigen Antriebseinrichtung 153 ausgerichtet, indem deren Ausrichteinrichtungen

155, 156 auf einer Antriebsbacke 157 aufliegen.

Darüber hinaus werden die Lichtbündelungseinrichtungen 15 gemäss der Figur 1 und Figur 2 und die Lichtbündelungseinrichtungen 45 gemäss der Figur 3 und Figur 4 mit einem Herstellverfahren erstellt, wobei zumindest der Grundkörper 16, 46 der Lichtbündelungseinrichtungen 15, 45 mit einem Tiefziehverfahren hergestellt wird, sodass eine grosse Menge von Lichtbündelungseinrichtungen 15, 45 gleichzeitig und kostengünstig produzierbar ist. Das Tiefziehen kann durch Einblasen von Luft in die zu

formenden Einspeiseabschnitte 17, 47 verbessert werden:

In einem ersten Schritt wird ein Ausgangsmaterial, beispielsweise eine

hochreflektierende Folie auf Polymerbasis, z.B. DF2000 von 3M7'M, auf die

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Gesamtlichteintrittsfläche der Lichtbündelungseinrichtungen 15, 45, plus Übermass für

das Tiefziehen, zugeschnitten - typische Größe: 500x500mm? bis 1200x1200mm?.

Anschliessend erfolgt die Herstellung der Form der Lichtbündelungseinrichtungen 15, 45 durch ein Tiefziehverfahren. Um die Hinterschnitte bei den Lichtbündelungseinrichtungen 15, 45 ohne Beschädigung aus der Tiefziehmatrize

entformen zu können, sollte letztere teilbar sein.

In einem nächsten Schritt erfolgt das Einführen der Faseroptik 39 von der Seite der Lichteintrittsfläche bzw. der Einspeisungsöffnung 21, 51 der Lichtbündelungseinrichtungen 15, 45 kommend. Da die Wandstärke der Wandung 22, 52 im Bereich der Kopplungsöffnung 25, 55 dünn ist, kann die Faseroptik 39 durch die die Folie durchgestochen werden. Die Faseroptik 39 weist idealerweise am oberen Ende eine Aufnahme auf, um die Positionierung in der Lichtbündelungseinrichtung 15, 45 und eine saubere Arretierung bzw. Positionierung zu gewährleisten. Alternativ kann zuvor eine Öffnung für die Faseroptik 39 zum Bereitstellen der Kopplungsöffnung 25, 55 in den Kopplungsabschnitt 18, 48 mithilfe einer Vorrichtung, beispielsweise einem Laserstrahl

einer Laserschneidvorrichtung, erstellt werden.

In einem weiteren Schritt erfolgt das Freistellen der Lichtbündelungseinrichtungen 15, 45, d.h. ein Nachschneiden der Kreiskontur der Lichteinfangtrichter 20, 50 mittels eines Lasers, um die Nachführung der Lichtbündelungseinrichtungen 15, 45, nach dem Sonnenstand zu ermöglichen. Idealerweise wird die Kreiskontur nur auf ca. 90% des Umfangs nachgeschnitten. Die restlichen 10% werden gezielt für V- oder Z-förmige Stege zwischen den Lichtbündelungseinrichtungen 15, 45 belassen, welche mit einem Laser ausgeschnitten werden könne. Diese Stege unterstützen die synchrone

Bewegung der Lichtbündelungseinrichtungen 15, 45.

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Bezugszeichenliste

15 Lichtbündelungseinrichtung 16 Grundkörper

17 Einspeisungsabschnitt

18 Kopplungsabschnitt

20 Lichteinfangtrichter

21 Einspeisungsöffnung

22 Wandung von 20

23 Verspiegelungsschicht

24 Kopplungseinspeisungsöffnung 25 Kopplungsöffnung

30 Plankonkavlinse

31 erste Linsenseite

32 Krümmungsfläche

33 zweite Linsenseite

34 planare Fläche

35 Linsenaufnahme

36 Koppeleinheit

37 Aufnahme

39 _Faseroptik

45 Lichtbündelungseinrichtung 46 Grundkörper

47 Einspeisungsabschnitt

48 Kopplungsabschnitt

49 Innenfläche von 50

50 Lichteinfangtrichter

51 Einspeisungsöffnung

52 Wandung von 50

54 Kopplungseinspeisungsöffnung 55 Kopplungsöffnung

60 gekrümmte Reflexionsfläche 62 _ Koppeleinheit

63 Aufnahme

100 Vorrichtung

101 Gehäuse

102 Aufnahmeeinrichtung 103 Grundplatte

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110 erste Ausrichteinrichtung 111 Rahmen von 110

112 Netz von 110

120 erste Antriebseinrichtung 121 Antriebsbacken

122 Linearmotoren

123 Flächen mit Bahnkurve 125 Fokussierungseinrichtung 126 optische Elemente

127 Lichtauslass

130 zweite Ausrichteinrichtung 131 Positioniereinrichtung 135 Steuereinrichtung

136 Recheneinheit

137 Speichereinrichtung

138 GPS-Modul

139 Sensor

140 Abdeckung

145 weitere Abdeckung

146 optische Element

150 System

151 erste Vorrichtung

152 weitere Vorrichtung

153 Antriebseinrichtungen für erste Verschieberichtung 154 Antriebseinrichtungen für weitere Verschieberichtung 155 Ausrichteinrichtung

156 Ausrichteinrichtung

157 Antriebsbacke

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Patentansprüche

1. Lichtbündelungseinrichtung (15; 45) zum Einspeisen von Sonnenlicht in eine Faseroptik (39) umfassend einen Grundkörper (16; 46), an dem ein Einspeisungsabschnitt (17; 47) angeordnet ist und benachbart zum

5 Einspeisungsabschnitt (17; 47) ein Kopplungsabschnitt (18; 48) mit einer Kopplungsöffnung (25; 55) zum Ankoppeln einer Faseroptik (39) angeordnet ist dadurch gekennzeichnet, dass im Kopplungsabschnitt (18; 48) eine Konkavlinse (30) angeordnet ist, wobei zumindest eine Krümmungsfläche (32) hin zur Kopplungsöffnung (25; 55) ausgerichtet ist, und/oder im

10 Kopplungsabschnitt (18; 48) eine gekrümmte Reflexionsfläche (60) an einer Innenfläche (49) zur Bündelung des Sonnenlichts vorhanden ist und insbesondere eine Aufnahme (37; 63) zum Aufnehmen einer Faseroptik (39)

vorhanden ist.

2.Lichtbündelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 15 die Konkavlinse (30) in einer Linsenaufnahme (35) im Kopplungsabschnitt (18; 48) angeordnet ist, wobei die Linsenaufnahme (35) insbesondere an der Kopplungsöffnung (25; 55) des Kopplungsabschnitts (18; 48) angeordnet ist, und die Konkavlinse (30) bevorzugt eine Plankonkavlinse ist, wobei insbesondere eine Faseroptik (39) an der planaren Fläche (34) der

20 Plankonkavlinse angeordnet ist.

3. Lichtbündelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmte Reflexionsfläche (60) an der Innenfläche (49) im Kopplungsabschnitt (18; 48) eine Fläche zweiter Ordnung ist und insbesondere

zumindest abschnittsweise eine Paraboloid-Fläche umfasst.

25 4. Lichtbündelungseinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspeisungsabschnitt (17; 47) einen Lichteinfangtrichter (20; 50) umfasst, an dessen Innenseite bevorzugt eine

Verspiegelungsschicht (23) angeordnet ist.

5. Lichtbündelungseinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch 30 gekennzeichnet, dass der Koppelungsabschnitt (18; 48) zumindest

abschnittsweise an einer Koppeleinheit (36; 62) angeordnet ist, welche

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insbesondere separierbar vom Grundkörper (16; 46) ist und insbesondere die

Aufnahme (37; 63) zum Aufnehmen der Faseroptik (39) umfasst.

6. Lichtbündelungseinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Grundkörper (16; 46) aus Glas gefertigt 5 ist und insbesondere im Bereich des Kopplungsabschnitts (18; 48) zumindest abschnittsweise ein Bauteil angeordnet ist, welches ein Material mit einem optischen Brechungsindex aufweist, der unterschiedliche zum optischen

Brechungsindex von Glas ist.

7.Lichtbündelungseinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch 10 gekennzeichnet, dass zumindest der Grundkörper (16; 46) aus einem Polymer gefertigt ist und insbesondere zumindest der Grundkörper (16; 46) durch ein

Tiefziehverfahren erhältlich ist.

8. Vorrichtung (100) zum Einfangen von Licht, insbesondere Sonnenlicht, mit

zumindest einer Lichtbündelungseinrichtung, bevorzugt mit zumindest einer

15 Lichtbündelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei an einem Koppelungsabschnitt (18; 48) der zumindest einen Lichtbündelungseinrichtung (15; 45) zumindest eine Faseroptik (39) angeordnet ist, umfassend ein Gehäuse (101) mit einer Aufnahmeeinrichtung (102) zum zumindest abschnittsweisen Aufnehmen der zumindest einen Lichtbündelungseinrichtung

20 (15; 45) und eine erste Ausrichteinrichtung (110; 155, 156) zum Ausrichten der zumindest einen Lichtbündelungseinrichtung (15; 45) relativ zur

Aufnahmeeinrichtung (102).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausrichteinrichtung zumindest in Wechselwirkung mit dem Koppelungsabschnitt 25 (18; 48) der Lichtbündelungseinrichtung (15; 45) steht, um die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung (15; 45) relativ zur Aufnahmeeinrichtung (102)

auszurichten.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Antriebseinrichtung (120; 153, 154) zum Bewegen der ersten 30 Ausrichteinrichtung (110; 155, 156) vorhanden ist, wobei die zumindest eine

Antriebseinrichtung (120; 153, 154) insbesondere zumindest eine

15

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18.

vo.1

Antriebsbacke (121; 157) umfasst, welche bevorzugt zumindest eine Fläche (123) mit einer Bahnkurve zum Ausgleich einer vertikalen Verschiebung der

ersten Ausrichteinrichtung (110; 155, 156) umfasst.

. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

dass mehrere Lichtbündelungseinrichtungen (15; 45) mit jeweils zumindest einer Faseroptik (39) vorhanden sind, wobei die erste Ausrichteinrichtung (110; 155, 156) die mehreren Lichtbündelungseinrichtungen (15; 45) zumindest

abschnittsweise aufnimmt.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausrichteinrichtung (110; 155, 156) mit der zumindest einen

Faseroptik (39) beweglich verbunden ist.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fokussierungseinrichtung (125) vorhanden ist, welche mit der

zumindest einen Faseroptik (39) gekoppelt ist.

Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die

Fokussierungseinrichtung (125) zumindest zwei Fokussierungsstufen aufweist.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungseinrichtung (135) vorhanden ist, welche zumindest mit

der zumindest einen Antriebseinrichtung (120; 153, 154) verbunden ist.

Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (135) eine Gebäudesteuerung ist oder mit einer

Gebäudesteuerung verbunden ist.

Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (135) ein GPS-Modul (138) umfasst.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdeckung (140; 145) vorhanden ist, welche bevorzugt zumindest

ein optisches Element (146) zum Einfangen des Sonnenlichts umfasst.

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19.

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vo.1

Computerimplementiertes Verfahren zum Ausrichten zumindest einer Lichtbündelungseinrichtung (15; 45) umfasst eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, wobei eine Steuerungseinrichtung (135) zum Austausch von Steuerbefehlen mit zumindest einer Antriebseinrichtung (120; 153, 154) verbunden ist und die zumindest eine Antriebseinrichtung (120; 153, 154) eine erste Ausrichteinrichtung (110; 155, 156) mithilfe von Steuerbefehlen derart bewegt, dass die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung (15; 45)

hinsichtlich des Sonnenstands ausgerichtet wird.

Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein GPS-Modul (138) vorhanden ist, welches mit der Steuerungseinrichtung (135) zum Austausch von Daten verbunden ist, wobei die zumindest eine Lichtbündelungseinrichtung (15; 45) mithilfe von GPS-Daten

hinsichtlich Sonnenstands ausgerichtet wird.

Computerprogrammprodukt umfassend Programmbefehle, die bei einer Ausführung des Computerprogramms durch eine Recheneinheit (136), eine Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 9 bis 17 dazu veranlassen, ein

Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19 auszuführen.

Computerlesbares Speichermedium, das Ansprüche 18 oder 19 auszuführen. Herstellverfahren einer Lichtbündelungseinrichtung (15; 45) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Grundkörper (16; 46) der Lichtbündelungseinrichtung (15; 45) mit einem Tiefziehverfahren hergestellt wird.

Herstellverfahren einer Lichtbündelungseinrichtung (15; 45) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Grundkörper (16; 46) der Lichtbündelungseinrichtung (15; 45) mit einem Tiefziehverfahren

hergestellt wird.

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