DE20106564U1 - Solarbaustein - Google Patents

Description

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Beschreibung „Solarbaustein" (Görlich / Lüling) Seite 1

Angabe des technischen Gebietes, zu dem die Erfindung gehört Baubranche, Bereich Hochbau, Photovoltaik (erneuerbare Energien)

Bezeichnung

Solarbaustein: Ein Baustein, der unter Sonnenlichteinfall Strom erzeugt; Mehrere dieser Solarbausteine können zu einer stromerzeugenden Wand gefügt werden.

Stand der Technik. Mängel der bisher bekannten Ausführungen Auf dem Markt werden stromerzeugende Solarmodule (Photovoltaikmodule) angeboten. Sie bestehen entweder aus poly- oder monokristallinen Solarzellen, die zwischen zwei Glasscheiben laminiert werden oder sogenannten Dünnschichtzellen. Hier wird eine lichtempfindliche, stromerzeugende Schicht hauchdünn auf eine Glasscheibe aufgebracht und diese dann mit einer zweiten Scheibe verkapselt. Die stromerzeugende Schicht kann alternativ auch auf andere Materialien (Metall/ Kunststoff etc.) aufgebracht werden und mit anderen Materialien als Glas verkapselt werden.

Diese herkömmlichen Solarmodule werden im Baubereich bislang im Fassaden- oder Dachbereich als letzte, nicht statisch wirksame Schicht an das Gebäudes montiert. Entsprechend werden verschiedene Gewerke (Rohbauer, Fassadenbauer, Elektriker etc.) benötigt, um eine stromerzeugende Wand oder auch ein stromerzeugendes Dach zu erhalten. Dies führt zu Abstimmungsproblemen während der Montage und damit zu hohen Kosten. Darüberhinaus erschwert die hohe Präzision der Modulmontage an sich und die dadurch bedingte Fehleranfälligkeit den Einsatz von Solarmodulen im Baubereich.

Im Baubereich gibt es bisher im Bereich Aussenwand kein Element, das Wind- und Wärmeschutz mit wasserabweisenden Funktionen und der Produktion von elektrischem Strom verbindet und selbsttragend ist (d.h. das ohne Unterkonstruktion auskommt). Dies kann der Solarbaustein.

Für geneigte Dächer bietet die Firma ,Betostar Concrete Glass' mit Sitz in Dorsten Beton-Sandwichelemente (sogenannte kerngedämmte Fertigbetonteile) mit auflaminierten Solarmodulen als selbsttragende Fertigteile an, die Wärmeschutz, wasserabweisende Funktion sowie Stromerzeugung miteinander verbinden. Mangel bzw. Nachteil der Konstruktion ist der ausschließliche Einsatz im Dachbereich und das hohe Eigengewicht der Elemente. Die zwischen zwei Betonplatten eingelegte Wärmedämmung ist kostenintensiv. Für die Verkabelung der Elemente untereinander ist ein zusätzlicher Arbeitsschritt notwendig, der die Montagekosten und Fehleranfälligkeit weiter erhöht.

Das technische Problem, dem sich der Anmelder gestellt hat

Das technische Problem war, ein Bauelement für den Aussenwandbereich zu erfinden, das sich selbst trägt und in einem Zug alle Funktionen einer Aussenwand wie Schutz vor Wind, Wasser, Kälte und Hitze mit der Fähigkeit kombiniert, elektrischen Strom zu erzeugen. In einem Arbeitsschritt entsteht durch das Zusammensetzen der Bauelemente eine selbsttragende, vollwertige Aussenwand, deren stromerzeugende Teile elektrisch untereinander verbunden sind.

Beschreibung „Solarbaustein" (Görlich / Lüling) Seite 2

Mittel, mit denen das technische Problem gelöst wurde

Das neue Bauelement, der Solarbaustein, ist eine vorgefertigte Sandwichkonstruktion. Solarmodule werden mit einem Beton- oder Kalksandstein zusammen laminiert. Die Solarmodule übernehmen die Stromproduktion, den Wind- und den Wetterschutz. Der Beton oder der Kalksandstein übernimmt je nach Qualität (z.B. Leichtbeton) den Wärme- bzw. Kälteschutz und die Tragfähigkeit. Die elektrische Verbindung der Bausteine untereinander erfolgt montagefrei über an den Stirnseiten angebrachte Kontaktflächen.

A usführunasbeispjel

Die Solarbausteine werden in einem Arbeitsgang zu einer selbsttragenden, voll elektrisch verbundenen Außenwand gefügt, die durch Sonneneinstrahlung Strom produziert. Die gesamte Wand ist wind- und wasserabweisend und bietet die gleichen Wärmedämmeigenschaften wie herkömmliche Beton-/Porenbetonfertigteile bzw. Kalksandsteinwände.

Einzelheiten zu besonderen Ausführunasarten der Erfindung Die Solarbausteine werden in herkömmlichen Verfahren zu einer homogenen Wand zusammengesetzt - d.h. vermauert mit Dünnbett- oder Normalmörtel. Die Stirnflächen werden im Nut- und Federsystem gefügt.

Die Solarbausteine werden als vorproduziertes Sandwich auf die Baustelle geliefert. Die Besonderheit der Ausführung liegt in der Art, wie die horizontalen und vertikalen Fugen in der obersten Schicht des Sandwiches (d.h. zwischen den auflaminierten Solarmodulen) ausgebildet sind und darin, wie parallel zum Aufbau der Wand die elektrische Verbindung erfolgt.

Die Fugen können generell mit einer Deckleiste wie bei einer herkömmlichen Pfosten-Riegelkonstruktion abgedeckt werden. Sie können mit Silikon oder mit einem Dichtungsprofil, ähnlich wie im Automobilbau, verfugt werden. Für die horizontale Verfugung gibt es darüberhinaus die Möglichkeit, die Solarmodule überlappen zu lassen oder mit Hilfe eines Z-Profils eine Überlappung zu erreichen, (s. Schutzansprüche).

Die elektrische Verbindung innerhalb des Solarbausteins erfolgt ab Werk, die elektrische Verbindung der Steine untereinander, d.h. beim Aufbau einer Wand, erfolgt über in den Stirnseiten der Steine eingelassenen Kontakte (s. Schutzansprüche).

Vorteile der Erfindung

Der Solarbaustein ist ein Bauteil, das in einem Element alle Funktionen vereint, die an die Außenwand eines Gebäudes gestellt werden: Der Solarbaustein trägt sich selbst (d.h es wird keine Unterkonstruktion benötigt), er bietet Schutz vor Wind, Wasser, Kälte und Hitze und er kombiniert diese Eigenschaften mit der zusätzlichen Fähigkeit, umweltfreundlichen Strom zu erzeugen.

Claims (6)

1. Baustein, der gleichzeitig Wind-, Feuchtigkeits-, Wärme- und Kälteschutz bietet, selbsttragend ist und darüberhinaus unter Sonnenlichteinfall umweltfreundlichen elektrischen Strom produziert - im weiteren Solarbaustein genannt. Mehrere dieser Solarbausteine können zu einer Wand zusammengefügt werden, indem sie mit Dünnbett- oder Normalmörtel vermauert werden, die Stirnflächen werden im Nut- und Federsystem gefügt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bausteine aus zwei Schichten bestehen: ein handelsübliches, rahmenloses Solarmodul (1) wird mit einem Beton- oder wahlweise Kalksandstein (2) zusammen laminiert. Die elektrischen Leitungen des Solarmoduls werden in vorab ab Werk dafür vorgesehenen Leerräumen (3) des Beton-/Kalksandsteins geführt. Die elektrische Verbindung zwischen den Steinen geschieht durch ebenfalls bereits vorab im Werk integrierte Kontaktstellen (4), die sich an den Stirnseiten der Solarbausteine befinden.

2. Solarbaustein nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Solarmodulen der einzelnen Solarbausteine beim Zusammensetzten einer Wand entstehenden horizontalen und vertikalen Fugen wahlweise mit Silikon verfugt werden. (5)

3. Solarbaustein nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Solarmodulen der einzelnen Solarbausteine beim Zusammensetzten einer Wand entstehenden horizontalen und vertikalen Fugen wahlweise mit einer Deckleiste abgedeckt werden. (6)

4. Solarbaustein nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Solarmodulen der einzelnen Solarbausteine beim Zusammensetzten einer Wand entstehenden horizontalen und vertikalen Fugen wahlweise mit einem überlappenden Dichtungsgummi ausgefüllt werden. (7) Dazu wird der Beton-/Kalksandstein im Bereich der Fuge entsprechend profiliert.

5. Solarbaustein nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Solarmodulen der einzelnen Solarbausteine beim Zusammensetzten einer Wand entstehenden horizontalen Fugen über ein eingeschobenes Z-Profil aus Aluminium abgedichtet werden. (8) Dazu wird der Beton-/Kalksandstein im Bereich der Fuge entsprechend profiliert.

6. Solarbaustein nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Solarbaustein an der der Aussenseite zugewandten Seite geneigt ist, so daß die Abdichtung der horizontalen Fuge durch das Überlappen der überstehenden Solarmodule erreicht wird. (9) Dazu wird der Beton-/Kalksandstein im Bereich der Fuge entsprechend profiliert.