EP4655873A1 - Photovoltaikanlage für freiland - Google Patents

Photovoltaikanlage für freiland

Info

Publication number
EP4655873A1
EP4655873A1 EP23701951.8A EP23701951A EP4655873A1 EP 4655873 A1 EP4655873 A1 EP 4655873A1 EP 23701951 A EP23701951 A EP 23701951A EP 4655873 A1 EP4655873 A1 EP 4655873A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
photovoltaic
photovoltaic system
module
modules
posts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23701951.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
David Meyer
Roland Erni
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eco Invention Ag
Original Assignee
Eco Invention Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eco Invention Ag filed Critical Eco Invention Ag
Publication of EP4655873A1 publication Critical patent/EP4655873A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/10—Supporting structures directly fixed to the ground

Definitions

  • the invention relates to a photovoltaic system for open-air use.
  • agri-photovoltaics or agri-PV or APV for short, refers to the combined use of one and the same area of land for agricultural production as the primary use and for electricity production using a PV system as the secondary use. This means that an area can be used simultaneously for both agricultural crop production (photosynthesis) and solar power generation (PV).
  • Agricultural land is understood to mean arable land, permanent grassland and permanent pastureland or an area used for permanent crops.
  • PV systems can be roughly divided into open and closed systems. Closed systems essentially include PV greenhouses. Open agri-PV systems can be divided into ground-level and high-elevated systems. In high-elevated systems, the PV modules are at a height of at least 2.1 meters above the ground (see the section on DIN SPEC 91434 below). In this case, agricultural use takes place under the PV modules, while in ground-level systems the areas between the PV modules are typically cultivated. The advantages of ground-level systems are primarily their lower costs and the fact that they tend to have less of an impact on the landscape. High-elevated systems, on the other hand, use the land more efficiently and can offer agricultural crops greater protection from negative environmental influences.
  • an agri-PV system can be implemented with either a rigid substructure or with 1- or 2-axis movable structures (so-called trackers). Movable systems enable more flexible light management by individually aligning the PV modules.
  • the loss of area due to the installation of the system may not exceed 10 percent of the total project area in Category I and 15 percent in Category II.
  • the availability and homogeneity of light and the availability of water must be checked and adapted to the needs of the agricultural products.
  • soil erosion and damage caused by the structure of the system, by its anchoring in the ground or by water running off the modules must be avoided.
  • the agricultural yield after the construction of the agri-PV system is at least 66 percent of the reference yield.
  • the reference yield is a three-year average value for the same agricultural area or comparable data from publications.
  • the PV system according to the invention can be used both as a free-space PV system and as an agri-PV system.
  • a system for combining agricultural activities with the generation of solar energy is known from the prior art DE 20 2020 104 859 Ul.
  • the system has mobile supports for solar modules that can move on two parallel rails.
  • the supports support a gable roof that supports several rows of solar modules on each side.
  • This solution has the disadvantage that it is expensive and complex to install.
  • a support system for photovoltaic modules for the construction of a photovoltaic system for open land is known.
  • the support system comprises support elements that are arranged on the ground and braced together with ropes. At the top of each support element there is a holding device on which four photovoltaic modules are arranged.
  • the support elements are braced to the ground with ropes. Because the ropes run diagonally downwards to the ground, the system requires a large area that cannot be driven over by a tractor, for example, and is therefore difficult or impossible to manage. In addition, this solution is expensive and complex to install.
  • PV modules A photovoltaic system with upright, bifacial photovoltaic modules (PV modules for short) is known from the prior art DE 10 2016 015 436 A1.
  • the PV modules are held in place by a supporting structure made up of vertical posts anchored in the ground and horizontal bars. The posts and bars are connected to one another at the intersection points and together form rectangular mounting fields for the individual PV modules.
  • a supporting structure is only suitable for inherently dimensionally stable PV modules. If a flexible PV module were used instead of a dimensionally stable PV module, there would be a risk that it would deform due to wind loads, for example, and slip out of the holder or supporting structure.
  • dimensionally stable PV modules are equipped with two panes of glass, between which the photoactive surface is arranged, with the two panes of glass ensuring dimensional stability.
  • the glass panes are susceptible to stone chips and can break easily.
  • the supporting structure has to be particularly stable. must be able to support the weight of the PV modules.
  • the installer has to lift and carry the heavy PV modules, which is quite strenuous and tiring, especially when the installation work takes hours. During installation, he has to be careful not to damage the sensitive glass surfaces, especially the edges and corners of the glass panes, which in turn increases the installation time.
  • An object of the invention is to provide a photovoltaic system for open land which is robust and easy to install.
  • the individual components of the photovoltaic system are advantageously so light that they can be carried easily by the system builder. And even the hours of assembly work are less tiring than is the case with the assembly of a conventional open-space system.
  • the individual components of the photovoltaic system according to the invention are advantageously light and not fragile.
  • a further advantage of the photovoltaic system according to the invention is that it requires only a few different components, which makes storing the components much easier.
  • a number of work steps in the assembly of the photovoltaic system according to the invention can be automated, which reduces assembly costs, helps to avoid assembly errors and ensures consistently high quality during assembly.
  • the object is achieved by a photovoltaic system for open land with the features specified in claim 1.
  • the open-air photovoltaic system according to the invention has a large number of glass-pane-free photovoltaic modules that are bifacial in design. Each photovoltaic module has a stabilization layer to make it resistant to external forces and mechanically flexible.
  • the photovoltaic system also has a large number of piles that are designed so that they can be anchored in the ground, with at least one of the photovoltaic modules being arranged between each two piles.
  • a fastening means is provided to fasten the photovoltaic module to the post.
  • the fastening means protrudes through the stabilization layer of the photovoltaic module or is pressed onto the photovoltaic module.
  • a particularly simple and permanent connection can be created between the PV module and the fastening means. This is particularly advantageous for the transmission of tensile forces that act in the PV module plane between the post and the PV module.
  • a positive connection acting in the direction of tension between the fastening means and the PV module effectively prevents the PV module from being pulled out of the fastening means.
  • pressing refers to the connection of two or more components, whereby the connection created by pressing cannot be separated again without the components connected in this way being damaged or even destroyed.
  • clamping creates a connection between components that can be separated again without the components connected in this way being damaged.
  • the fastening means can be glued to the photovoltaic module.
  • the photovoltaic module has a solar cell arrangement, with the stabilization layer covering the solar cell arrangement. This ensures that the stabilization layer is distributed over a large area of the PV module and can therefore absorb the external forces particularly well.
  • Such a stabilization layer is advantageously transparent to light in a wavelength range in which the solar cells are photoactive.
  • the stabilization layer has fibers. This makes the stabilization layer even more stable and can absorb the external forces even better.
  • the photovoltaic system according to the invention can be provided with a stabilizing layer comprising a fiber fabric. This also makes the stabilizing layer even more stable and can absorb the external forces even better.
  • the stabilization layer in the photovoltaic system according to the invention comprises polyester.
  • the photovoltaic module has a reinforcing element in the edge area. This allows the external forces acting on the PV module to be distributed more evenly across the PV module. Point loads can thus be converted into line loads, for example. This is particularly advantageous in the case of strong external forces, which can occur, for example, in strong winds or storms.
  • the light-active surfaces of the photovoltaic modules are aligned vertically in the range of 85° - 95°. As a result, the floor space required for the entire photovoltaic system is extremely small.
  • the piles are at least partially made of plastic.
  • the piles are designed in such a way that they bend when exposed to sunlight, so that the photovoltaic modules align themselves with the sun. This effect is advantageously achieved by plastic, because plastic, in contrast to steel, has a large Thermal expansion and at the same time low thermal conductivity. By aligning the photovoltaic modules with the sun, the energy yield can be increased even further.
  • the piles are designed as driven piles so that they can be driven into the ground. In this way, the piles can be installed particularly quickly.
  • the piles are designed in such a way that they permanently withstand the chemical influences emanating from the soil.
  • the photovoltaic modules and the piles are arranged in a row. This allows the ground area on both sides of the photovoltaic system to be used particularly well by machines.
  • the pile has a longitudinal axis and is designed symmetrically to the longitudinal axis. Such piles are particularly easy to manufacture.
  • the photovoltaic system according to the invention has a cable route which is arranged between the piles.
  • the photovoltaic system according to the invention can provide that the photovoltaic modules are attached to the posts by means of springs.
  • the photovoltaic modules can also be attached to the posts by means of clamps, cables, profile rails or pins.
  • the photovoltaic modules are attached to the posts by means of piping.
  • the photovoltaic modules in the photovoltaic system according to the invention can also be attached to the posts by means of clamps.
  • the photovoltaic module has an opening through which one of the fastening means can pass.
  • the fastening means can be, for example, a spring, a clamp, a rope, a pin, a clamp, a clip or a holding profile with a screw.
  • the photovoltaic system according to the invention can be used on an open space, a green area, a meadow, fallow land or an agricultural area.
  • the photovoltaic system according to the invention can be used simultaneously for the cultivation of plants and for the energetic use of sunlight.
  • Figure 1 shows a first possible embodiment of the photovoltaic system according to the invention in a three-dimensional view.
  • Figure 2 shows the first embodiment of the photovoltaic system according to the invention in a side view.
  • Figure 3 shows a top view of a pile and two photovoltaic modules that are connected to the pile via springs.
  • Figure 4 shows an enlarged section of the first embodiment of the photovoltaic system in a three-dimensional view.
  • Figure 5 shows a second possible embodiment of the photovoltaic system according to the invention in a side view.
  • Figure 6 shows a top view of a pole and two photovoltaic modules connected to the pole via clamps.
  • Figure 7 shows an enlarged section of the second embodiment of the photovoltaic system in a three-dimensional view.
  • Figure 8 shows a third possible embodiment of the photovoltaic system according to the invention in a three-dimensional view.
  • Figure 9 shows an enlarged section of the third embodiment of the photovoltaic system in a three-dimensional view.
  • Figure 10 shows a section of a fourth possible embodiment of the photovoltaic system in a three-dimensional view.
  • Figure 11 shows a section of a fifth possible embodiment of the photovoltaic system in a three-dimensional view.
  • Figure 12 shows a sixth possible embodiment of the photovoltaic system in a side view.
  • Figure 13 shows a top view of a pole and two photovoltaic modules connected to the pole via cables.
  • Figure 14 shows a section of the sixth embodiment of the photovoltaic system in a three-dimensional view.
  • Figure 15 shows a section of a seventh possible embodiment of the photovoltaic system in a three-dimensional view.
  • Figure 16 shows a pile and two photovoltaic modules connected to the pile via piping, in plan view.
  • Figure 17 shows a section of an eighth possible
  • Figure 18 shows a section of a ninth possible embodiment of the photovoltaic system in a three-dimensional view.
  • Figure 19 shows a section of a tenth possible embodiment of the photovoltaic system in a three-dimensional view.
  • Figure 20 shows a section of the tenth embodiment of the photovoltaic system in plan view.
  • Figure 21 shows a section of an eleventh possible embodiment of the photovoltaic system in a three-dimensional view.
  • Figure 22 shows a section of the eleventh embodiment of the photovoltaic system in plan view.
  • Figure 23 shows a section of a twelfth possible embodiment of the photovoltaic system in a three-dimensional view.
  • Figure 24 shows a section of the twelfth embodiment of the photovoltaic system in plan view.
  • Figure 25 shows a section of a thirteenth possible embodiment of the photovoltaic system in a three-dimensional view.
  • Figure 26 shows a section of the thirteenth embodiment of the photovoltaic system in plan view.
  • FIG. 1 A first possible embodiment of the photovoltaic system according to the invention is shown in Figures 1 to 4.
  • the photovoltaic system shown in Figure 1 comprises a series of photovoltaic modules 1 which are attached to posts 2 by means of springs 3.
  • the posts 2 are in turn anchored in the ground 4.
  • the photovoltaic system is not limited to the three photovoltaic modules shown in Figure 1. Rather, Figure 1 is merely intended to illustrate the principle by way of example.
  • FIG. 1 only three photovoltaic modules 1 are arranged in a row. However, there are usually significantly more photovoltaic modules 1 in a row. Such a row is also referred to as a PV module row. Further PV module rows can preferably be provided parallel to such a PV module row. This results in an array of photovoltaic modules with a length L and a width B, whereby the length L and the width B of the photovoltaic system are usually based on the size and layout of the open land to be built over. Of course, this applies not only to the first, but also to all other embodiments of the photovoltaic system listed below. The structure of a photovoltaic module 1 is explained in more detail below. This structure also applies to the other photovoltaic modules 1 of the photovoltaic system.
  • the photovoltaic module 1 has a long side with a defined module length and a short side with a defined module width. As a rule, the module length is greater than the module width, as is also the case in Figure 1.
  • the photovoltaic modules 1 are aligned vertically and their long sides run parallel to the longitudinal axes LA of the piles 2.
  • the angle between the longitudinal axis LA and the ground is preferably in the range of 85° to 95°.
  • the invention uses bifacial photovoltaic modules. Unlike a bifacial photovoltaic module, a one-sided active photovoltaic module only has one side of the PV module with a light-active surface. This is usually the front of the photovoltaic module. Consequently, such a one-sided active photovoltaic module only uses the sunlight that falls on the front (light-active surface) of the photovoltaic module.
  • a bifacial photovoltaic module is light-active on both sides, i.e. it has a light-active surface on both its front and back.
  • the bifacial photovoltaic module can therefore convert both the light that falls on the front of the photovoltaic module and the light that falls on the back of the photovoltaic module into electricity.
  • the bifacial photovoltaic module generates a higher solar yield than the one-sided light-active photovoltaic module with the same surface area.
  • the photovoltaic module 1 comprises a plurality of solar cells 1.1, which together form a solar cell arrangement 1.2.
  • the solar cells 1.1 are preferably arranged in a matrix-like manner, so that a matrix-like solar cell arrangement 1.2 is created. Because the solar cells 1.1 are usually square or rectangular, the available module area can be optimally utilized through the matrix-like arrangement.
  • photoactive cells are suitable as solar cells.
  • Polycrystalline or monocrystalline silicon cells are advantageously used as solar cells in PV module 1.
  • solar cells using thin-film technology are preferably installed in the PV module 1.
  • These can be, for example, cadmium indium gallium cells (CIGS cells), cells containing perovskites, organic cells or cells made of amorphous silicon.
  • the individual solar cells are often strip-shaped. Several such strip-shaped solar cells are arranged next to each other and together form the solar cell arrangement (not shown in the figures).
  • the photovoltaic module 1 has a mechanically flexible stabilization layer 1.4. This preferably covers the solar cell arrangement 1.2. A carrier film for the individual solar cells can be provided between the stabilization layer 1.4 and the solar cell arrangement 1.2 (not shown in the figures).
  • the mechanically flexible stabilization layer 1.4 ensures that the Photovoltaic module 1 is elastic and flexible but also stable enough to withstand the external forces that occur without damage. Unlike a photovoltaic module in which the solar cells are arranged under glass panes, the photovoltaic module 1 is elastic and does not break when it is bent. Preferably, the photovoltaic module 1 is designed in such a way that it can be bent both lengthwise and crosswise without breaking.
  • the piles 2 are preferably driven into the ground. This can be done, for example, using a pile driver.
  • the piles 2 are preferably designed in such a way that they can absorb the forces generated by the pile driver without damage.
  • a pile designed in this way is also referred to as a driven pile.
  • a post is understood to be an elongated component fixed vertically in the ground.
  • the post is free-standing once it is anchored in the ground. Unlike the post, the post is not intended to protrude into the ground.
  • the post ends above the ground. In order to fix it, a separate component anchored in the ground is required.
  • the pile 2 shown in Figures 1 to 4 has a C-shaped cross-section and a defined length.
  • the pile 2 is preferably open at the top and bottom, i.e. it has no bottom and no cover.
  • the pile 2 is preferably designed symmetrically to its longitudinal axis LA. On its long side, the pile has tabs 2. 2 into which the springs 3 can be hooked.
  • the springs 3 are preferably designed as tension springs. When the photovoltaic module 1 is mounted between two posts 2, the springs 3 are under tension so that the photovoltaic module 1 is held securely and slightly tensioned between the two posts 2.
  • the number of springs depends, among other things, on how much force the PV module 1 can absorb.
  • one side of the PV module 1 is attached to the pole 2 differently than the other side.
  • the type of attachment shown in Figure 6 by means of clamps 5
  • the type of attachment shown in Figure 1 by means of springs 3.
  • the PV module 1 can at least partially face the wind, so that the area exposed to the wind is reduced and the PV module avoids the wind forces.
  • FIGS 5, 6 and 7 show a second possible embodiment of the photovoltaic system according to the invention.
  • the photovoltaic modules 1 mounted here are identical in construction to those according to the first embodiment.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in the type of fastening of the photovoltaic modules 1.
  • clamps 5 are used instead of the springs 3 to fasten the photovoltaic modules 1 to posts 20.
  • the posts 20 can, for example, be H-shaped in cross-section, as shown in Figure 6.
  • the posts 20 In order to be able to hang the clamps 5 on the posts 20, the posts 20 have holes 20.1 along their long side.
  • the clamps 5 can, for example, be bent in a V-shape.
  • the clamp 5 In order to attach the photovoltaic module 1 to the post 20, the clamp 5 is passed through an opening 1.3 in the photovoltaic module 1. The two legs of the clamp 5 are then pressed together so far that the leg ends can slide into the holes 20.1 in the post 20. The clamp 5 can then be released. Due to the restoring force, the leg ends of the clamp 5 jump into the holes 20.1. In the relaxed state, the leg ends protrude through the holes 20.1 (cf. Figures 6 and 7). In this way, the clamps 5 are secured against unwanted falling out.
  • the clamp 5 can be made of wire, for example.
  • FIG 8 shows a third embodiment of the photovoltaic system according to the invention and Figure 9 shows an enlarged section thereof.
  • the photovoltaic modules 1 are mounted with their transverse side parallel to the longitudinal axes LA of the piles 20.
  • the reinforcing element can be designed as reinforcement 11 and/or as reinforcement 12.
  • the reinforcement 11 can, for example, be a tape laminated onto the stabilization layer 1.4. The tape is preferably arranged in the edge region 1.6 of the photovoltaic module 1.
  • the reinforcement 11 runs parallel to the long side of the photovoltaic module 1.
  • the reinforcement 12, if present, can be provided on or parallel to the transverse side of the photovoltaic module 1 This is shown by way of example in the fourth embodiment shown in Figure 10.
  • the reinforcement 12 is arranged in the edge region 1.6 of the photovoltaic module 1 and is preferably designed such that it can absorb the point forces generated by the fastening means 21 (for example the springs 3 or the clamps 5, 6).
  • the reinforcement 12 is preferably arranged in the region of the holes 1.3 which serve to accommodate the fastening means 21. It can also be provided that the holes 1.3 pass not only through the stabilization layer 1.4 of the PV module 1, but also through the reinforcement 12.
  • the fifth embodiment of the photovoltaic system shown in Figure 11 differs from the other embodiments in the way the photovoltaic modules 1 are attached to the posts 30.
  • a clamp 6 can also be used.
  • the clamp 6 - unlike the clamp 5 - is not inserted from the inside to the outside, but from the outside through the wall of the post 30.
  • a safety bracket 6.1 can be pushed over the clamp 6. This ensures that the clamp 6 does not come loose accidentally.
  • a sixth embodiment of the photovoltaic system is shown in Figures 12, 13 and 14.
  • the photovoltaic module 1 is attached to the two posts 40 by means of two cables 7.
  • the photovoltaic module 1 has several holes along its long side through which the cable 7 can be pulled.
  • the photovoltaic module 1 can have such holes on one of its long sides or on both long sides.
  • the holes can also be present on the transverse side of the photovoltaic module 1, so that the photovoltaic module 1 can be mounted not only horizontally, but also vertically.
  • a cable tensioner 13 can be provided at one or both ends of the cable 7 in order to fasten the cable 7 to the post 40 and to be able to adjust the cable tension.
  • the cable tensioner can have a threaded rod and a nut 14.
  • Figures 15 and 16 show a seventh possible embodiment of the photovoltaic system.
  • the photovoltaic module 1 is attached to a post 50 by means of a piping 10.
  • the post 50 has a slot 50.1 on its long side, which together with the post 50 serves as a piping rail.
  • the edge of the photovoltaic module 1 is thickened so that it serves as a piping 10 and can be inserted into the piping rail from above or below.
  • a locking pin 18 can be provided.
  • FIG. 17 An eighth possible embodiment of the photovoltaic system is shown in Figure 17.
  • the photovoltaic module 1 is attached here to posts 60 with the aid of a profile rail 8.
  • the profile rail 8 can be designed in such a way that it accommodates the edge region 1.6 of the photovoltaic module 1, so that the photovoltaic module 1 is positively connected to the profile rail 8.
  • the profile rail 8 can be hung or latched into corresponding holes 60.1 provided in the posts 60. In this way, the profile rails 8 and the posts 60 form stable frame structures for the photovoltaic modules 1.
  • Figure 18 shows a ninth possible embodiment of the photovoltaic system.
  • Figures 19 and 20 show a tenth possible embodiment of the photovoltaic system.
  • the photovoltaic modules 1 are attached to posts 80 by means of clamps 16, which serve as fastening means 21.
  • the clamp 16 can be composed of two half-shells.
  • the two half-shells of the clamp 16 can be connected to one another via a first web 16.1 and a second web 16.2.
  • the clamp 16 is a one-piece component. This has the advantage that fewer components are required to attach the PV modules 1 and assembly is simplified.
  • the two half-shells can also be two separate components. In this case, the two webs 16.1 and 16.2 are omitted.
  • the clamp 16 can have an integrated clamp 16.5.
  • the clamp 16.5 can also be a separate component.
  • the clamp 16 is placed around the post 80 and the clamp 16.5 is inserted into the post 80.
  • the clamp 16.5 and one half-shell of the clamp 16 are then pulled together using a screw 82, so that a frictional connection is created between the half-shell, the wall of the post 80 and the clamp 16.5.
  • the clamp 16 is frictionally connected to the pile 80.
  • the clamp 16 has a holder on the left and right for one PV module 1 each.
  • the holder can be designed as a clamp with two legs and have a screw 19 and a nut 81.
  • the PV module 1 is pushed between the two legs of the holder.
  • the screw 19 is then tightened so that the two legs are pulled together and the PV module 1 located between them is clamped.
  • FIG. 21 and 22 An eleventh possible embodiment of the photovoltaic system is shown in Figures 21 and 22.
  • the photovoltaic module 1 is clamped to the posts 80 with clamps 16.
  • the PV module 1 is not only clamped (positive connection), but a positive and negative connection is created between the PV module 1 and the clamp 16.
  • a screw 19 is screwed through the PV module 1.
  • the PV module 1 can have a hole at the corresponding point through which the screw 19 can be inserted.
  • the screw 19 it is also possible for the screw 19 to be designed as a self-tapping screw.
  • the clamp 16 can be designed in such a way that the screw 19, after being passed through the PV module is screwed through, in the second leg of the clamp the thread cuts itself.
  • FIG. 23 and 24 A twelfth possible embodiment of the photovoltaic system is shown in Figures 23 and 24.
  • the photovoltaic module 1 is attached to the pole 50 with the help of a holding profile 51.
  • the holding profile 51 has, viewed from above (see Figure 24), the shape of a U on the side facing the PV module 1.
  • the two legs of the U enclose the PV module 1 and are connected to it in a form-fitting and/or force-fitting manner. Alternatively or additionally, they can also be glued to the PV module 1. For this purpose, the two legs can be pressed onto the PV module 1.
  • the holding profile 51 On the side facing the pole 50, the holding profile 51 has a web 51.1 and a cross web 51.2. In order to attach the PV module 1 to the pole 50, the web 51.
  • a locking pin 18 can be provided at the lower end position, which is inserted into the post 50 from the outside .
  • the locking pin 18 can also serve as a stop . If required, a further locking pin 18 can be provided at the top .
  • the crosspiece 51 . 2 rests on the inside of the wall of the post 50 and forms a positive connection with the post 50 .
  • FIG. 25 and 26 A thirteenth possible embodiment of the photovoltaic system is shown in Figures 25 and 26.
  • the post 90 used here also has a longitudinal slot 90. 1 for introducing the Fastening means 21.
  • the photovoltaic module 1 is fastened to the post 90 using the holding profile 51.
  • additional springs 52 here which ensure that the PV module 1 is pulled towards the post 90. This pre-tensions the PV module 1 between two posts 90.
  • the PV module 1 is prestressed on only one side by means of springs 52 between two piles 90. However, it is also possible to provide springs 52 on both sides of the PV module 1.
  • a first holding profile 51 is attached to one long side of the PV module 1 and a second holding profile 51 is attached to the other long side of the PV module 1 (see, for example, Figure 23 or 25).
  • a first holding profile 51 is attached to one short side of the PV module 1 and a second holding profile 51 is attached to the other short side of the PV module 1 (not shown in the figures).
  • the holding profile 51 surrounds the PV module 1 in a frame-like manner.
  • the various components of the photovoltaic system shown in Figures 1 to 26 can also be combined with one another in a manner other than that shown in the figures.
  • the piles can be made of one piece or several pieces.
  • the upper part of the pile can be made of plastic and the lower part of the pile can be made of steel.
  • plastic in contrast to steel, has a high thermal expansion and at the same time a low thermal conductivity, the piles can bend when exposed to sunlight, so that the photovoltaic modules 1 align themselves with the sun. This allows the energy yield to be increased even further.
  • the stabilization layer 1.4 can be provided on one or both sides of the PV module 1. In one embodiment, the stabilization layer 1.4 forms the outside of the photovoltaic module 1. If required, a UV protection layer can also be applied to the stabilization layer 1.4. This can be a varnish or a thin film, for example. It can also be provided that the UV protection is integrated into the stabilization layer 1.4.
  • the PV modules 1 are arranged at least at a height H above the ground (see Fig. 1). This prevents the PV modules 1 from being damaged during agricultural use. In addition, the PV modules 1 are not shaded by plants. In addition, the free space beneath the PV modules 1 is helpful in order to be able to use the ground on which the PV system stands efficiently for agricultural purposes, without causing any significant losses in energy production. List of reference symbols

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Die erfindungsgemässe Photovoltaikanlage für Freiland weist eine Vielzahl von glasscheibenlosen Photovoltaikmodulen (1) auf, die bifazial ausgebildet sind. Jedes Photovoltaikmodul (1) weist eine Stabilisierungsschicht (1.4) auf, um es widerstandsfähig gegen äussere Kräfte und mechanisch flexibel zu machen. Die Photovoltaikanlage weist zudem eine Vielzahl von Pfählen (2) auf, die so ausgebildet sind, dass sie im Erdreich (4) verankerbar sind, wobei jeweils zwischen zwei Pfählen (2) eines der Photovoltaikmodule (1) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Photovoltaikanlage für Freiland
Technisches Gebiet
Die Erfindung betri f ft eine Photovoltaikanlage für Freiland .
Gemäss DIN SPEC 91434 bezeichnet die Agri-Photovoltaik oder kurz Agri-PV oder APV die kombinierte Nutzung ein und derselben Landfläche für die landwirtschaftliche Produktion als Hauptnutzung und für die Stromproduktion mittels einer PV-Anlage als Sekundärnutzung . So kann eine Fläche gleichzeitig sowohl für die landwirtschaftliche Pflanzenproduktion ( Photosynthese ) als auch für die Solarstromerzeugung ( PV) genutzt werden . Unter landwirtschaftlicher Fläche wird Ackerland, Dauergrünland und Dauerweideland oder eine mit Dauerkulturen genutzte Fläche verstanden .
Eine grobe Einteilung der PV-Anlagen kann in of fene und geschlossene Systeme vorgenommen werden . Geschlossene Systeme umfassen im Wesentlichen PV-Gewächshäuser . Of fene Agri-PV-Systeme lassen sich in bodennahe und hoch aufge- ständerte Anlagen untergliedern . Bei hoch auf geständerten Anlagen befinden sich die PV-Module in einer Höhe von mindestens 2 , 1 Meter über dem Boden ( siehe Abschnitt zur DIN SPEC 91434 unten) . Die landwirtschaftliche Nutzung findet in diesem Fall unter den PV-Modulen statt , während in bodennahen Anlagen typischerweise die Flächen zwischen den PV-Modulen bewirtschaftet werden . Die Vorteile bodennaher Anlagen liegen vor allem in deren geringeren Kosten sowie in einer tendenziell weniger starken Beeinträchtigung des Landschaftsbilds . Hoch auf- geständerte Anlagen nutzen die Landfläche hingegen ef fizienter und können den landwirtschaftlichen Kulturen einen größeren Schutz vor negativen Umwelteinflüssen bieten .
Ähnlich wie eine PV-Frei f lächen-Anlage ( PV-FFA) kann eine Agri-PV-Anlage sowohl mit einer starren Unterkonstruktion als auch mit 1- oder 2-achsig beweglichen Konstruktionen ( sogenannte Tracker ) realisiert werden . Bewegliche Systeme ermöglichen durch individuelles Ausrichten der PV- Module ein flexibleres Lichtmanagement .
Grundsätzlich gilt für alle Kategorien, dass die Fläche der Agri-PV-Anlagen weiterhin landwirtschaftlich genutzt werden muss . Eine genauere Beschreibung, wie diese landwirtschaftliche Nutzung im Einzel fall aussieht , muss in einem landwirtschaftlichen Nutzungskonzept festgehalten werden . Für das Nutzungskonzept gelten folgende Kernanforderungen und Kriterien .
Die bisherige landwirtschaftliche Nutzbarkeit der Fläche muss weiterhin gewährleistet sein und die geplante Landnutzungs form muss im landwirtschaftlichen Nutzungskonzept dargelegt werden .
Der Flächenverlust durch die Installation der Anlage darf in Kategorie I maximal 10 Prozent der Gesamtproj ekt fläche und in Kategorie I I maximal 15 Prozent betragen . Die Lichtverfügbarkeit- und -homogenität sowie die Wasserverfügbarkeit müssen geprüft und an die Bedürfnisse der landwirtschaftlichen Erzeugnisse angepasst werden . Außerdem müssen Bodenerosion und -schaden durch den Aufbau der Anlage , durch die Verankerung im Boden oder durch von den Modulen abfließendes Wasser vermieden werden .
Auch muss sichergestellt werden, dass der landwirtschaftliche Ertrag nach dem Bau der Agri-PV-Anlage mindestens 66 Prozent des Referenzertrags beträgt . Als Referenzertrag dient ein dreij ähriger Durchschnittswert derselben landwirtschaftlichen Fläche oder vergleichbare Daten aus Veröf fentlichungen .
Die erfindungsgemässe PV-Anlage ist sowohl als PV- Frei f lächen-Anlage als auch als Agri-PV-Anlage einsetzbar .
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik DE 20 2020 104 859 Ul ist ein System zur Kombination landwirtschaftlicher Aktivitäten mit der Erzeugung von Solarenergie bekannt . Das System weist mobile Träger für Solarmodule auf , die auf zwei parallel verlaufenden Schienen beweglich sind . Die Träger tragen ein Satteldach, das auf j eder Seite mehrere Reihen von Solarmodulen trägt . Diese Lösung hat den Nachteil , dass sie teuer und aufwändig zu montieren ist .
Des weiteren ist aus dem Stand der Technik DE 10 2013 010
944 Al ein Trägersystem für Photovoltaikmodule zum Aufbau einer Photovoltaikanlage für Freiland bekannt . Das Trägersystem umfasst Stützelemente , die auf dem Erdreich angeordnet und untereinander mit Seilen verspannt sind . Am oberen Ende j edes Stützelementes befindet sich eine Haltevorrichtung, auf welcher vier Photovoltaikmodule angeordnet sind . Die Stützelemente sind mit Seilen mit dem Erdreich verspannt . Durch die schräg nach unten bis zum Erdreich verlaufenden Seile benötigt die Anlage eine grosse Fläche , die zum Beispiel mit einem Traktor nicht befahrbar und damit auch nicht oder nur schwer bewirt- schaftbar ist . Zudem ist diese Lösung teuer und aufwändig zu montieren .
Aus dem Stand der Technik DE 10 2016 015 436 Al ist eine Photovoltaik-Anlage mit aufrecht stehenden, bi fazialen Photovoltaikmodulen ( kurz PV-Module ) bekannt . Die PV- Module werden durch eine Tragkonstruktion gehalten, die durch vertikale , im Erdreich verankerte Pfosten und horizontale Riegel auf gebaut ist . Die Pfosten und Riegel sind an den Kreuzungspunkten miteinander verbundenen und bilden zusammen rechtwinklige Montagefelder für die einzelnen PV-Module . Eine solche Tragkonstruktion ist nur für in sich formstabile PV-Module geeignet . Würde man statt eines formstabilen PV-Modules ein flexibles PV-Modul einsetzen, bestünde die Gefahr, dass es sich beispielsweise aufgrund von Windlast verformt und aus der Halterung beziehungsweise der Tragkonstruktion herausrutscht . Typischerweise sind formstabile PV-Module mit zwei Glasscheiben ausgestattet , zwischen denen die photoaktive Fläche angeordnet ist , wobei die beiden Glasscheiben für die Formstabilität sorgen . Sie machen das PV-Modul allerdings schwer . Zudem sind die Glasscheiben anfällig für Steinschlag und können leicht brechen . Ein weiterer Nachteil ist , dass die Tragkonstruktion besonders stabil sein muss , um das Gewicht der PV-Module aufnehmen zu können .
Der Monteur muss die schweren PV-Module heben und tragen, was insbesondere bei stundenlanger Montagearbeit ziemlich anstrengend und ermüdend ist . Beim Einbau hat er darauf zu achten, dass er die empfindlichen Glas flächen und insbesondere die Kanten und Ecken der Glasscheiben nicht beschädigt , was wiederum die Montagedauer erhöht .
Darstellung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es , eine Photovoltaikanlage für Freiland anzugeben, die robust ist und einfach zu montieren ist .
Vorteilhafter Weise sind die einzelnen Komponenten der Photovoltaikanlage so leicht , dass sie vom Anlagenbauer ohne weiteres getragen werden können . Und auch eine stundenlange Montage ist weniger ermüdend als dies bei der Montage einer herkömmlichen Frei flächenanlage der Fall ist .
Vorteilhafterweise sind die einzelnen Komponenten der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage leicht und nicht zerbrechlich . Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage liegt darin, dass sie mit wenigen verschiedenen Bauteilen auskommt , was die Lagerhaltung der Bauteile deutlich vereinfacht . Darüber hinaus sind eine Reihe von Arbeitsschritten bei der Montage der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage automatisierbar, was die Montagekosten senkt , hil ft Montagefehler zu vermeiden und für eine gleichbleibend hohe Qualität bei der Montage sorgt . Die Aufgabe wird durch eine Photovoltaikanlage für Freiland mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst .
Die erfindungsgemässe Photovoltaikanlage für Freiland weist eine Viel zahl von glasscheibenlosen Photovoltaikmo- dulen auf , die bi fazial ausgebildet sind . Jedes Photovol- taikmodul weist eine Stabilisierungsschicht auf , um es widerstands fähig gegen äussere Kräfte und mechanisch flexibel zu machen . Die Photovoltaikanlage weist zudem eine Viel zahl von Pfählen auf , die so ausgebildet sind, dass sie im Erdreich verankerbar sind, wobei j eweils zwischen zwei Pfählen mindestens eines der Photovoltaikmodule angeordnet ist .
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den abhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmalen .
Bei einer Aus führungs form der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage ist ein Befestigungsmittel vorgesehen, um das Photovoltaikmodul am Pfahl zu befestigen . Das Befestigungsmittel ragt durch die Stabilisierungsschicht des Photovoltaikmoduls hindurch oder ist mit dem Photovoltaikmodul verpresst . Auf diese Weise kann eine besonders einfache und dauerhafte Verbindung zwischen dem PV-Modul und dem Befestigungsmittel geschaf fen werden . Dies ist insbesondere für die Übertragung von Zugkräften von Vorteil , die in der PV-Modulebene zwischen Pfahl und PV- Modul wirken . Durch einen in Zugrichtung wirkenden Formschluss zwischen Befestigungsmittel und PV-Modul wird wirksam verhindert , dass das PV-Modul aus dem Befestigungsmittel herausgezogen werden kann . Mit dem Begri f f Verpressen ist das Verbinden von zwei oder mehr Bauteilen gemeint , wobei die durch die Verpres- sung geschaf fene Verbindung nicht wieder trennbar ist , ohne dass die so miteinander verbundenen Bauteile beschädigt oder gar zerstört werden . Im Gegensatz dazu wird durch das Klemmen eine Verbindung von Bauteilen geschaffen, die wieder lösbar ist , ohne dass dabei die miteinander verbundenen Bauteile beschädigt werden .
Alternativ oder zusätzlich dazu kann bei der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage das Befestigungsmittel mit dem Photovoltaikmodul verklebt sein .
Bei einer weiteren Aus führungs form der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage weist das Photovoltaikmodul eine Solarzellenanordnung auf , wobei die Stabilisierungsschicht die Solarzellenanordnung bedeckt . Dadurch wird erreicht , dass die Stabilisierungsschicht gross flächig über das PV- Modul verteilt ist und so die von aussen wirkenden Kräfte besonders gut aufnehmen kann .
Eine solche Stabilisierungsschicht ist vorteilhafterweise für Licht in einem Wellenlängenbereich transparent , in dem die Solarzellen photoaktiv sind .
Bei einer zusätzlichen Aus führungs form der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage weist die Stabilisierungsschicht Fasern auf . Dadurch wird die Stabilisierungsschicht noch stabiler und kann die von aussen wirkenden Kräfte noch besser aufnehmen . Zudem kann bei der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage vorgesehen sein, dass die Stabilisierungsschicht ein Fasergewebe aufweist . Auch dadurch wird die Stabilisierungsschicht noch stabiler und kann die von aussen wirkenden Kräfte noch besser aufnehmen .
Es ist auch möglich, dass die Stabilisierungsschicht bei der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage Polyester aufweist .
Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage weist das Photovoltaikmodul im Randbereich ein Verstärkungselement auf . Dadurch können die auf das PV- Modul wirkenden äusseren Kräfte gleichmässiger auf das PV-Modul verteilt werden . Punktuelle Lasten können so beispielsweise zu Linienlasten umgewandelt werden . Dies ist insbesondere bei starken äusseren Kräften, die zum Beispiel bei Starkwinden oder Stürmen auftreten können, von Vorteil .
Bei einer Aus führungs form der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage sind die lichtaktiven Flächen der Photovol- taikmodule vertikal im Bereich von 85 ° - 95 ° ausgerichtet . Dadurch ist der Grundflächenbedarf für die gesamte Photovoltaikanlage ausserordentlich gering .
Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage sind die Pfähle zumindest teilweise aus Kunststof f . Zudem sind die Pfähle so ausgebildet , dass sie sich bei Sonneneinstrahlung krümmen, sodass sich die Pho- tovoltaikmodule an der Sonne ausrichten . Dieser Ef fekt wird vorteilhafterweise durch Kunststof f erreicht , weil Kunststof f im Gegensatz zu Stahl eine grosse Wärmeausdehnung und gleichzeitig eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist . Dadurch dass sich die Photovoltaikmo- dule an der Sonne ausrichten, lässt sich der Energieertrag noch weiter steigern .
Bei einer weiteren Aus führungs form der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage sind die Pfähle als Rammpfähle ausgebildet , sodass sie ins Erdreich rammbar sind . Auf diese Weise können die Pfähle besonders schnell gesetzt werden .
Bei einer zusätzlichen Aus führungs form der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage sind die Pfähle so ausgebildet , dass sie den vom Erdreich ausgehenden chemischen Einflüssen dauerhaft widerstehen .
Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage sind die Photovoltaikmodule und die Pfähle in einer Reihe angeordnet . Dadurch kann die Bodenfläche auf beiden Seiten der Photovoltaikanlage besonders gut maschinell genutzt werden .
Bei einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage weist der Pfahl eine Längsachse auf und ist symmetrisch zur Längsachse ausgebildet . Solche Pfähle sind besonders einfach herstellbar .
Vorteilhafterweise weist die erfindungsgemässe Photovoltaikanlage eine Kabeltrasse auf , die zwischen den Pfählen angerordnet ist .
Zudem kann bei der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage vorgesehen sein, dass die Photovoltaikmodule mittels Federn an den Pfählen befestigt sind . Bei der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage können die Photovoltaikmodule auch mittels Klammern, Seilen, Profilschienen oder Sti ften an den Pfählen befestigt sein .
Zudem ist es möglich, dass bei der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage die Photovoltaikmodule mittels Keder an den Pfählen befestigt sind .
Darüber hinaus können die Photovoltaikmodule bei der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage auch mittels Schellen an den Pfählen befestigt sein .
Bei einer zusätzlichen Weiterbildung der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage weist das Photovoltaikmodul eine Öf fnung auf , um durch die Öf fnung eines der Befestigungsmittel hindurchzuführen . Das Befestigungsmittel kann beispielsweise eine Feder, eine Klammer, ein Seil , ein Sti ft , eine Klemme , eine Schelle oder ein Halteprofil mit Schraube sein .
Die erfindungsgemässe Photovoltaikanlage kann auf einer Frei fläche , einer Grünfläche , einer Wiese , Brachland oder einer landwirtschaftlich genutzten Fläche verwendet werden .
Zudem kann die erfindungsgemässe Photovoltaikanlage gleichzeitig zur Kultivierung von Pflanzen und zur energetischen Nutzung von Sonnenlicht verwendet werden .
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im Folgenden wird die Erfindung mit mehreren Aus führungsbeispielen anhand von 26 Figuren weiter erläutert .
Figur 1 zeigt eine erste mögliche Aus führungs form der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage in einer dreidimensionalen Ansicht .
Figur 2 zeigt die erste Aus führungs form der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage in einer Seitenansicht .
Figur 3 zeigt in der Draufsicht einen Pfahl und zwei Pho- tovoltaikmodule , die über Federn mit dem Pfahl verbunden sind .
Figur 4 zeigt einen vergrösserten Ausschnitt der ersten Aus führungs form der Photovoltaikanlage in einer dreidimensionalen Ansicht .
Figur 5 zeigt eine zweite mögliche Aus führungs form der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage in einer Seitenansicht .
Figur 6 zeigt einen Pfahl und zwei Photovoltaikmodule , die über Klammern mit dem Pfahl verbunden sind, in der Draufsicht .
Figur 7 zeigt einen vergrösserten Ausschnitt der zweiten Aus führungs form der Photovoltaikanlage in einer dreidimensionalen Ansicht .
Figur 8 zeigt eine dritte mögliche Aus führungs form der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage in einer dreidimensionalen Ansicht . Figur 9 zeigt einen vergrösserten Ausschnitt der dritten Aus führungs form der Photovoltaikanlage in einer dreidimensionalen Ansicht .
Figur 10 zeigt einen Ausschnitt einer vierten möglichen Aus führungs form der Photovoltaikanlage in einer dreidimensionalen Ansicht .
Figur 11 zeigt einen Ausschnitt einer fünften möglichen Aus führungs form der Photovoltaikanlage in einer dreidimensionalen Ansicht .
Figur 12 zeigt eine sechste mögliche Aus führungs form der Photovoltaikanlage in einer Seitenansicht .
Figur 13 zeigt einen Pfahl und zwei Photovoltaikmodule , die über Seile mit dem Pfahl verbunden sind, in der Draufsicht .
Figur 14 zeigt einen Ausschnitt der sechsten Aus führungsform der Photovoltaikanlage in einer dreidimensionalen Ansicht .
Figur 15 zeigt einen Ausschnitt einer siebten möglichen Aus führungs form der Photovoltaikanlage in einer dreidimensionalen Ansicht .
Figur 16 zeigt einen Pfahl und zwei Photovoltaikmodule , die über Keder mit dem Pfahl verbunden sind, in der Draufsicht . Figur 17 zeigt einen Ausschnitt einer achten möglichen
Aus führungs form der Photovoltaikanlage in einer dreidimensionalen Ansicht .
Figur 18 zeigt einen Ausschnitt einer neunten möglichen Aus führungs form der Photovoltaikanlage in einer dreidimensionalen Ansicht .
Figur 19 zeigt einen Ausschnitt einer zehnten möglichen Aus führungs form der Photovoltaikanlage in einer dreidimensionalen Ansicht .
Figur 20 zeigt einen Ausschnitt der zehnten Aus führungsform der Photovoltaikanlage in der Draufsicht .
Figur 21 zeigt einen Ausschnitt einer el ften möglichen Aus führungs form der Photovoltaikanlage in einer dreidimensionalen Ansicht .
Figur 22 zeigt einen Ausschnitt der el ften Aus führungsform der Photovoltaikanlage in der Draufsicht .
Figur 23 zeigt einen Ausschnitt einer zwöl ften möglichen Aus führungs form der Photovoltaikanlage in einer dreidimensionalen Ansicht .
Figur 24 zeigt einen Ausschnitt der zwöl ften Aus führungsform der Photovoltaikanlage in der Draufsicht .
Figur 25 zeigt einen Ausschnitt einer drei zehnten möglichen Aus führungs form der Photovoltaikanlage in einer dreidimensionalen Ansicht . Figur 26 zeigt einen Ausschnitt der drei zehnten Aus führungs form der Photovoltaikanlage in der Draufsicht .
Wege zur Ausführung der Erfindung
Eine erste mögliche Aus führungs form der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage ist in den Figuren 1 bis 4 dargestellt . Die in Figur 1 gezeigte Photovoltaikanlage umfasst eine Reihe von Photovoltaikmodulen 1 , die mittels Federn 3 an Pfählen 2 befestigt sind . Die Pfähle 2 wiederum sind im Erdreich 4 verankert . Selbstverständlich ist die Photovoltaikanlage nicht auf die drei in Figur 1 gezeigten Photovoltaikmodule beschränkt . Vielmehr soll Figur 1 lediglich exemplarisch das Prinzip verdeutlichen .
In Figur 1 sind lediglich drei Photovoltaikmodule 1 in einer Reihe angeordnet . In der Regel befinden sich aber deutlich mehr Photovoltaikmodule 1 in einer Reihe . Eine solche Reihe wird auch als PV-Modulreihe bezeichnet . Vorzugsweise parallel zu einer solchen PV-Modulreihe können noch weitere PV-Modulreihen vorgesehen sein . Auf diese Weise ergibt sich ein Feld aus Photovoltaikmodulen mit einer Länge L und einer Breite B, wobei sich die Länge L und die Breite B der Photovoltaikanlage in der Regel an der Grösse und dem Grundriss des zu überbauenden Freilands orientiert . Selbstverständlich gilt dies nicht nur für die erste , sondern auch für alle anderen im Folgenden aufgeführten Aus führungs formen der Photovoltaikanlage . Im Folgenden wird der Aufbau eines Photovoltaikmoduls 1 weiter erläutert . Dieser Aufbau gilt sinngemäss auch für die weiteren Photovoltaikmodule 1 der Photovoltaikanlage .
Das Photovoltaikmodul 1 hat eine Längsseite mit einer definierte Modullänge und eine Querseite mit definierten Modulbreite . In der Regel ist die Modullänge grösser als die Modulbreite , so wie dies auch in Figur 1 der Fall ist . Bei der in Figur 1 gezeigten ersten Aus führungs form sind die Photovoltaikmodule 1 vertikal ausgerichtet und ihre Längsseiten verlaufen parallel den Längsachsen LA der Pfähle 2 . Vorzugsweise liegt der Winkel zwischen der Längsachse LA und dem Boden im Bereich von 85 ° bis 95 ° .
Bei der Erfindung kommen bi faziale Photovoltaikmodule zum Einsatz . Anders als bei einem bi fazialen Photovoltaikmodul weist bei einem einseitig aktiven Photovoltaikmodul nur eine Seite des PV-Moduls eine lichtaktive Fläche auf . In der Regel ist dies die Vorderseite des Photovoltaikmoduls . Folglich wird bei einem solchen einseitig aktiven Photovoltaikmodul nur das Sonnenlicht genutzt , das auf die Vorderseite ( lichtaktive Fläche ) des Photovoltaikmoduls fällt . Ein bi faziales Photovoltaikmodul hingegen ist beidseitig lichtaktiv, es hat also auf seiner Vorderseite und seiner Rückseite j eweils eine lichtaktive Fläche . Das bi faziale Photovoltaikmodul kann dadurch sowohl das Licht in Strom umwandeln, das auf die Vorderseite des Photovoltaikmoduls auftri f ft , als auch das Licht , das auf die Rückseite des Photovoltaikmoduls auftri f ft . Das bi faziale Photovoltaikmodul generiert gegenüber dem einseitig lichtaktiven Photovoltaikmodul bei gleicher Fläche einen höheren Solarertrag . Das Photovoltaikmodul 1 umfasst eine Vielzahl von Solarzellen 1.1, die zusammen eine Solarzellenanordnung 1.2 bilden. Die Solarzellen 1.1 sind vorzugsweise matrixartig angeordnet, sodass eine matrixartige Solarzellenanordnung 1.2 entsteht. Weil die Solarzellen 1.1 meist quadratisch oder rechteckig sind, kann durch die matrixartige Anordnung die zur Verfügung stehende Modulfläche optimal ausgenutzt werden.
Grundsätzlich sind als Solarzellen alle Arten von photoaktiven Zellen geeignet. Vorteilhafterweise werden im PV- Modul 1 poly- oder monokristalline Siliziumzellen als Solarzellen eingesetzt.
Des weiteren werden vorzugsweise Solarzellen in Dünnschichttechnologie in das PV-Modul 1 eingebaut. Dies können zum Beispiel Cadmium-Indium-Gallium-Zellen (CIGS- Zellen) , Perovskite aufweisende Zellen, organische Zellen oder aus amorphem Silizium gebildete Zellen sein.
In der Dünnschichttechnologie sind die einzelnen Solarzellen häufig streifenförmig ausgebildet. Mehrere solcher streifenförmiger Solarzellen sind nebeneinander angeordnet und bilden zusammen die Solarzellenanordnung (in den Figuren nicht gezeigt) .
Das Photovoltaikmodul 1 weist eine mechanisch flexible Stabilisierungsschicht 1.4 auf. Vorzugsweise bedeckt diese die Solarzellenanordnung 1.2. Zwischen der Stabilisierungsschicht 1.4 und der Solarzellenanordnung 1.2 kann eine Trägerfolie für die einzelnen Solarzellen vorgesehen sein (in den Figuren nicht gezeigt) . Die mechanisch flexible Stabilisierungsschicht 1.4 sorgt dafür, dass das Photovoltaikmodul 1 elastisch und biegsam und aber auch so stabil ist , dass es den auftretenden äusseren Kräften unbeschadet widersteht . Anders als bei einem Photovoltaikmodul , bei dem die Solarzellen unter Glasscheiben angeordnet sind, ist das Photovoltaikmodul 1 elastisch und bricht nicht , wenn es gebogen wird . Vorzugsweise ist das Photovoltaikmodul 1 so ausgebildet , dass es sich sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung biegen lässt ohne zu brechen .
Zur Montage der Photovoltaikanlage werden die Pfähle 2 , vorzugsweise ins Erdreich gerammt . Dies kann zum Beispiel mit Hil fe einer Ramme geschehen . In diesem Fall sind die Pfähle 2 vorzugsweise so ausgebildet , dass sie die durch die Ramme erzeugten Kräfte unbeschadet aufnehmen können . Ein so ausgebildeter Pfahl wird auch als Rammpfahl bezeichnet .
In diesem Kontext wird unter einem Pfahl ein senkrecht in der Erde fixiertes , längliches Bauteil verstanden . Der Pfahl ist , nachdem er im Erdreich verankert ist , freistehend . Anders als der Pfahl ist der Pfosten nicht dazu vorgesehen, ins Erdreich zu ragen . Der Pfosten endet oberhalb der Erde . Um ihn zu fixieren, ist ein separates , im Erdreich verankertes Bauteil erforderlich .
Der in den Figuren 1 bis 4 gezeigte Pfahl 2 hat einen C- förmigen Querschnitt und eine definierte Länge . Der Pfahl 2 ist vorzugsweise oben und unten of fen, hat also keinen Boden und keinen Deckel . Vorzugsweise ist der Pfahl 2 symmetrisch zu seiner Längsachse LA ausgebildet . An seiner Längsseite weist der Pfahl Laschen 2 . 2 auf , in die die Federn 3 eingehängt werden können . Die Federn 3 sind vorzugsweise als Zugfedern ausgebildet . Wenn das Photovoltaikmodul 1 zwischen zwei Pfosten 2 montiert ist , stehen die Federn 3 unter Spannung, sodass das Photovoltaikmodul 1 sicher und leicht gespannt zwischen den beiden Pfählen 2 gehalten wird . Die Zahl der Federn hängt unter anderem auch davon ab, wieviel Kraft das PV- Modul 1 auf nehmen kann .
Es kann auch vorgesehen sein, dass die eine Seite des PV- Moduls 1 anders am Pfahl 2 befestigt ist als die andere Seite . Zum Beispiel kann die in Figur 6 gezeigte Befestigungsart (mittels Klammern 5 ) kombiniert sein mit der in Figur 1 gezeigten Befestigungsart (mittels Federn 3 ) . Auf diese Weise kann sich das PV-Modul 1 zumindest teilweise in den Wind stellen, sodass die Angri f fs fläche für den Wind reduziert wird und das PV-Modul den Windkräften ausweicht .
In den Figuren 5 , 6 und 7 ist eine zweite mögliche Ausführungs form der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage gezeigt . Die hier montierten Photovoltaikmodule 1 sind baugleich mit j enen gemäss der ersten Aus führungs form . Die zweite Aus führungs form unterscheidet sich von der ersten Aus führungs form durch die Art der Befestigung der Photovoltaikmodule 1 . Bei der zweiten Aus führungs form werden statt der Federn 3 Klammern 5 benutzt , um die Photovoltaikmodule 1 an Pfählen 20 befestigen . Die Pfähle 20 können zum Beispiel wie in Figur 6 gezeigt , im Querschnitt H- förmig ausgebildet sein . Um die Klammern 5 an den Pfählen 20 einhängen zu können, weisen die Pfähle 20 entlang ihrer Längsseite Löcher 20 . 1 auf . Die Klammern 5 können zum Beispiel V- förmig gebogen sein . Um das Photovoltaikmodul 1 am Pfahl 20 zu befestigen, wird die Klammer 5 durch ein im Photovoltaikmodul 1 befindliche Öf fnung 1 . 3 hindurchgeführt . Anschliessend werden die beiden Schenkel der Klammer 5 so weit zusammengedrückt , sodass die Schenkelenden in die Löcher 20 . 1 des Pfahls 20 hineingleiten können . Dann kann die Klammer 5 losgelassen werden . Aufgrund der Rückstellkraft springen die Schenkelenden der Klammer 5 in die Löcher 20 . 1 . Im entspannten Zustand ragen die Schenkelenden durch die Löcher 20 . 1 hindurch (vgl . Figur 6 und 7 ) . Auf diese Weis sind die Klammern 5 gegen ein unerwünschtes Heraus fallen gesichert . Die Klammer 5 kann beispielsweise aus Draht hergestellt sein .
Figur 8 zeigt eine dritte Aus führungs form der erfindungsgemässen Photovoltaikanlage und Figur 9 zeigt einen ver- grösserten Ausschnitt davon . Bei dieser Aus führungs form sind die Photovoltaikmodule 1 mit ihrer Querseite parallel zu den Längsachsen LA der Pfähle 20 montiert . Es ist möglich, dass das Photovoltaikmodul 1 ein Verstärkungselement aufweist , um zum Beispiel Windkräfte besser aufnehmen zu können . Das Verstärkungselement kann als Verstärkung 11 und/oder als Verstärkung 12 ausgebildet sein . Die Verstärkung 11 kann beispielsweise ein auf die Stabilisierungsschicht 1 . 4 auf laminiertes Band sein . Das Band ist vorzugsweise im Randbereich 1 . 6 des Photovoltaikmo- duls 1 angeordnet . Bei der Aus führungs form gemäss Figur 8 und 9 verläuft die Verstärkung 11 parallel zur Längsseite des Photovoltaikmoduls 1 .
Die Verstärkung 12 kann, falls vorhanden, an oder parallel zur Querseite des Photovoltaikmoduls 1 vorgesehen sein . Bei der in Figur 10 gezeigten vierten Aus führungsform ist dies beispielhaft gezeigt . Die Verstärkung 12 ist dort im Randbereich 1 . 6 des Photovoltaikmoduls 1 angeordnet und ist vorzugsweise so ausgebildet , dass sie die von den Befestigungsmitteln 21 (beispielsweise die Federn 3 oder die Klammern 5 , 6 ) erzeugten punktuellen Kräfte aufnehmen kann . Dazu ist die Verstärkung 12 vorzugsweise im Bereich der Löcher 1 . 3 , die zur Aufnahme der Befestigungsmittel 21 dienen, angeordnet . Es kann auch vorgesehen sein, dass die Löcher 1 . 3 nicht nur durch die Stabilisierungsschicht 1 . 4 des PV-Moduls 1 , sondern auch durch die Verstärkung 12 hindurchgehen .
Die in Figur 11 gezeigte fünfte Aus führungs form der Photovoltaikanlage unterscheidet sich von den anderen Ausführungs formen durch die Art der Befestigung der Photo- voltaikmodule 1 an den Pfählen 30 . Statt der Klammer 5 kann auch eine Klammer 6 verwendet werden . Die Klammer 6 wird - anders als die Klammer 5 - nicht von innen nach aussen, sondern von aussen durch die Wandung des Pfahls 30 gesteckt . Zusätzlich kann ein Sicherungsbügel 6 . 1 über die Klammer 6 geschoben werden . Damit wird sichergestellt , dass die Klammer 6 sich nicht ungewollt löst .
Eine sechste Aus führungs form der Photovoltaikanlage ist in den Figuren 12 , 13 und 14 dargestellt . Bei dieser Ausführungs form wird das Photovoltaikmodul 1 mittels zweier Seile 7 an den beiden Pfählen 40 befestigt . Bei dieser Aus führungs form weist das Photovoltaikmodul 1 entlang seiner Längsseite mehrere Löcher auf , durch die das Seil 7 hindurchgezogen werden kann . Das Photovoltaikmodul 1 kann solche Löcher an einer seiner Längsseiten oder auch an beiden Längsseiten aufweisen . Selbstverständlich können die Löcher auch an der Querseite des Photovoltaik- moduls 1 vorhanden sein, sodass das Photovoltaikmodul 1 nicht nur waagrecht , sondern auch senkrecht montiert werden kann . An einem oder beiden Enden des Seils 7 kann ein Seilspanner 13 vorgesehen sein, um das Seil 7 am Pfahl 40 zu befestigen und um die Seilspannung einstellen zu können . Der Seilspanner kann eine Gewindestange und eine Mutter 14 aufweisen .
Figur 15 und 16 zeigten eine siebte möglichen Aus führungs form der Photovoltaikanlage . Hier wird das Photovoltaikmodul 1 mittels eines Keders 10 an einem Pfahl 50 befestigt . Der Pfahl 50 weist dazu auf seiner Längsseite einen Schlitz 50 . 1 auf , der zusammen mit dem Pfahl 50 als Kederschiene dient . Der Rand des Photovoltaikmoduls 1 ist verdickt , sodass er als Keder 10 dient und von oben oder von unten in die Kederschiene eingeführt werden kann . Um zu verhindern, dass das Photovoltaikmodul 1 aus der Kederschiene herausrutscht , kann ein Sicherungssplint 18 vorgesehen sein .
Eine achte mögliche Aus führungs form der Photovoltaikanlage ist in Figur 17 dargestellt . Das Photovoltaikmodul 1 wird hier mit Hil fe einer Profilschiene 8 an Pfählen 60 befestigt . Die Profilschiene 8 kann so ausgebildet sein, dass sie den Randbereich 1 . 6 des Photovoltaikmoduls 1 aufnimmt , sodass das Photovoltaikmodul 1 mit der Profilschiene 8 formschlüssig verbunden ist . Die Profilschiene 8 kann in entsprechende Löcher 60 . 1 , die in den Pfählen 60 vorgesehen sind, eingehängt oder eingeklinkt werden . Auf diese Weise bilden die Profilschienen 8 und die Pfähle 60 stabile Rahmenstrukturen für die Photovoltaik- module 1 . Figur 18 zeigt eine neunte möglichen Aus führungs form der Photovoltaikanlage. Bei dieser Aus führungs form befinden sich in den Randbereichen 1.6 des Photovoltaikmoduls 1 Löcher, durch die im montierten Zustand Stifte 9 ragen, die wiederum in den Löchern 70.1 der Pfähle 70 stecken. Um zu verhindern, dass sich die Stifte 9 von den Pfählen 70 lösen, können die Stifte 9 mit Sicherungssplinten 15 gesichert sein.
Die Figuren 19 und 20 zeigen eine zehnte mögliche Ausführungsform der Photovoltaikanlage. Hier werden die Photo- voltaikmodule 1 mittels Schellen 16, die als Befestigungsmittel 21 dienen, an Pfählen 80 befestigt. Die Schelle 16 kann aus zwei Halbschalen zusammengesetzt sein. Die beiden Halbschalen der Schelle 16 können über einen ersten Steg 16.1 und einen zweiten Steg 16.2 miteinander verbunden sein. Auf diese Weise ist die Schelle 16 ein einstückiges Bauteil. Das hat den Vorteil, dass weniger Bauteile zur Befestigung der PV-Module 1 erforderlich sind und die Montage vereinfacht wird. Die beiden Halbschalen können aber auch zwei separate Bauteile sein. In diesem Fall entfallen die beiden Stege 16.1 und 16.2.
Um die Schelle 16 am Pfahl 80 zu befestigen, kann die Schelle 16 eine integrierte Klemme 16.5 aufweisen. Alternativ dazu kann die Klemme 16.5 auch ein separates Bauteil sein. Zur Montage wird die Schelle 16 um den Pfahl 80 gelegt und die Klemme 16.5 in den Pfahl 80 eingeführt. Anschliessend werden mittels einer Schraube 82 die Klemme 16.5 und die eine Halbschale der Schelle 16 zusammengezogen, sodass ein Reibschluss zwischen der Halbschale, der Wandung des Pfahls 80 und der Klemme 16.5 entsteht. Im montierten Zustand ist die Schelle 16 mit den Pfahl 80 reibschlüssig verbunden .
Bei der in den Figuren 19 und 20 gezeigten Aus führungsform weist die Schelle 16 links und rechts j eweils eine Halterung für j eweils ein PV-Modul 1 auf . Die Halterung kann als Klemme mit zwei Schenkeln ausgebildet sein und eine Schraube 19 und eine Mutter 81 aufweisen . Um ein PV- Modul 1 mit Hil fe der Schelle 16 am Pfahl 2 zu befestigen, wird das PV-Modul 1 zwischen die beiden Schenkel der Halterung geschoben . Anschliessend wird die Schraube 19 angezogen, sodass die beiden Schenkel zusammengezogen werden und das dazwischen befindliche PV-Modul 1 festgeklemmt wird .
Eine el fte mögliche Aus führungs form der Photovoltaikanlage ist in den Figuren 21 und 22 gezeigt . Auch hier wird das Photovoltaikmodul 1 mit Schellen 16 an den Pfählen 80 festgeklemmt . Anders als bei der Aus führungs form gemäss Figur 19 und 20 wird bei der Aus führungs form gemäss Figur 21 und 22 das PV-Modul 1 nicht nur festgeklemmt (Kraftschluss ) , sondern ein Form- und Kraftschluss zwischen dem PV-Modul 1 und der Schelle 16 erzeugt . Um das PV-Modul 1 am Pfahl 80 zu befestigen, wird eine Schraube 19 durch das PV-Modul 1 hindurchgeschraubt . Bei Bedarf kann das PV-Modul 1 dazu an der entsprechenden Stelle ein Loch aufweisen, durch das die Schraube 19 gesteckt werden kann . Es ist aber auch möglich, dass die Schraube 19 als selbstschneidende Schraube ausgebildet ist . In diesem Fall kann man sie in den ersten Schenkel der Klemme 16 stecken und dann dafür sorgen, dass sie sich das Loch im PV-Modul 1 selbst schneidet . Die Klemme 16 kann so ausgebildet sein, dass sich die Schraube 19 , nachdem sie durch das PV-Modul hindurch geschraubt ist , im zweiten Schenkel der Klemme das Gewinde selbst schneidet .
Eine zwöl fte mögliche Aus führungs form der Photovoltaikanlage ist in den Figuren 23 und 24 dargestellt . Hier wird das Photovoltaikmodul 1 mit Hil fe eines Halteprofils 51 am Pfahl 50 befestigt . Das Halteprofil 51 hat , von oben betrachtet ( siehe Figur 24 ) , auf der dem PV-Modul 1 zugewandten Seite die Form eines Us . Die beiden Schenkel des Us umgrei fen das PV-Modul 1 und sind mit diesem form- und/oder kraf tschlüssig verbunden . Sie können alternativ oder zusätzlich dazu auch mit dem PV-Modul 1 verklebt sein . Dazu können die beiden Schenkel auf das PV-Modul 1 aufgepresst sein . Auf der dem Pfahl 50 zugewandten Seite weist das Halteprofil 51 einen Steg 51 . 1 und einen Quersteg 51 . 2 auf . Um das PV-Modul 1 am Pfahl 50 zu befestigen, wird der Steg 51 . 1 des Halteprofils 51 zum Beispiel von oben in den Schlitz 50 . 1 des Pfahls 50 eingeführt und dann nach unten abgesenkt . Um die untere Endposition des Halteprofils 51 und damit des PV-Moduls 1 zu definieren, kann an der unteren Endposition ein Sicherungssplint 18 vorgesehen sein, der von aussen in den Pfahl 50 gesteckt wird . Der Sicherungssplint 18 kann auch als Anschlag dienen . Bei Bedarf kann oben ein weiterer Sicherungssplint 18 vorgesehen sein . Im montierten Zustand liegt der Quersteg 51 . 2 innen an der Wandung des Pfahls 50 an und bildet mit dem Pfahl 50 einen Formschluss .
Eine drei zehnte mögliche Aus führungs form der Photovoltaikanlage ist in den Figuren 25 und 26 dargestellt . Der hier verwendete Pfahl 90 weist ebenfalls einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz 90 . 1 zum Einführen des Befestigungsmittels 21 auf . Auch hier wird das Photovol- taikmodul 1 mit Hil fe des Halteprofils 51 am Pfahl 90 befestigt . Allerdings sind hier noch zusätzlich Federn 52 vorhanden, die dafür sorgen, dass das PV-Modul 1 zum Pfahl 90 hin gezogen wird . Dadurch wird das PV-Modul 1 zwischen zwei Pfählen 90 vorgespannt .
Es kann vorgesehen sein, dass das PV-Modul 1 nur auf einer Seite mittels Federn 52 zwischen zwei Pfählen 90 vorgespannt wird . Es ist aber auch möglich auf beiden Seiten des PV-Moduls 1 Federn 52 vorzusehen .
In einer Aus führungs form ist ein erstes Halteprofil 51 auf der einen Längsseite des PV-Moduls 1 und ein zweites Halteprofil 51 auf der anderen Längsseite des PV-Moduls 1 befestigt ( siehe zum Beispiel Figur 23 oder 25 ) .
In einer anderen Aus führungs form ist ein erstes Halteprofil 51 auf der einen kurzen Seite des PV-Moduls 1 und ein zweites Halteprofil 51 auf der anderen kurzen Seite des PV-Moduls 1 befestigt ( in den Figuren nicht gezeigt ) .
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Halteprofil 51 das PV-Moduls 1 rahmenartig umgibt .
Die vorhergehende Beschreibung der Aus führungsbeispiele gemäss der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken . Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modi fikationen möglich . So sind beispielsweise die verschiedenen in den Figuren 1 bis 26 gezeigten Komponenten der Photovoltaikanlage auch auf eine andere als in den Figuren gezeigte Weise miteinander kombinierbar . Die Pfähle können einstückig oder auch mehrstückig ausgebildet sein. Der obere Teil des Pfahls kann zum Beispiel aus Kunststoff und der untere Teil des Pfahls aus Stahl hergestellt sein.
Weil Kunststoff im Gegensatz zu Stahl eine grosse Wärmeausdehnung und gleichzeitig eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist, können sich die Pfähle bei Sonneneinstrahlung krümmen, sodass sich die Photovoltaikmodule 1 an der Sonne ausrichten. Dadurch lässt sich der Energieertrag noch weiter steigern.
Die Stabilisierungsschicht 1.4 kann auf einer oder beiden Seiten des PV-Moduls 1 vorgesehen sein. In einer Ausführungsform bildet die Stabilisierungsschicht 1.4 die Aussenseite des Photovoltaikmoduls 1. Bei Bedarf kann auf die Stabilisierungsschicht 1.4 noch eine UV-Schutzschicht aufgebracht sein. Diese kann beispielsweise ein Lack oder eine dünne Folie sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass der UV-Schutz in die Stabilisierungsschicht 1.4 integriert ist.
Vorzugsweise sind die PV-Module 1 mindestens in einer Höhe H über dem Erdreich angeordnet (vgl. Fig. 1) . Dadurch wird verhindert, dass die PV-Module 1 während der landwirtschaftlichen Nutzung beschädigt werden. Zudem werden dadurch die PV-Module 1 nicht durch Pflanzen beschattet. Darüber hinaus ist der Freiraum unterhalb der PV-Module 1 hilfreich, um den Boden, auf dem die PV- Anlage steht, auch effizient landwirtschaftlich nutzen zu können, ohne dass es also zu nennenswerten Einbussen bei der Energiegewinnung kommt. Bezugszeichenliste
1 Photovoltaikmodul
1.1 Solarzelle
1.2 Solarzellenanordnung
1.3 Loch/ Öffnung
1.4 Stabilisierungsschicht
1.5 Verdickung
1.6 Randbereich
2 Pfahl
2.1 Loch
2.2 Lasche
3 Feder
4 Erdreich
5 Klammer
6 Klammer
6. 1 Sicherungsbügel
7 Seil
8 Profilschiene
9 Stift
10 Keder
11 horizontale Verstärkung
12 vertikale Verstärkung
13 Seilspanner
14 Mutter
15 Siche rungs splint
16 Schelle
16.1 Steg
16.5 Klemme
17 Muffe
18 Siche rungs splint
19 Schraube
20 Pfahl
40 . 1 Loch
50 Pfahl
50 . 1 Schlitz
51 Halteprofil
51 . 1 Steg
51 . 2 Quersteg
52 Feder
60 Pfahl
60 . 1 Loch
70 Pfahl
70 . 1 Loch
80 Pfahl
81 Mutter
82 Schraube
90 Pfahl
90 . 1 Schlitz
H Montagehöhe
LA Längsachse

Claims

Patentansprüche
1. Photovoltaikanlage für Freiland,
- die eine Vielzahl von glasscheibenlosen Photovol- taikmodulen (1) aufweist,
- wobei die Photovoltaikmodule (1) bifazial ausgebildet sind,
- wobei jedes Photovoltaikmodul (1) eine Stabilisierungsschicht (1.4) aufweist, die so ausgebildet ist, dass sie das Photovoltaikmodul (1) widerstandsfähig gegen äussere Kräfte und mechanisch flexibel macht,
- die eine Vielzahl von Pfählen (2) aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie im Erdreich (4) verankerbar sind, und
- wobei jeweils zwischen zwei Pfählen (2) mindestens eines der Photovoltaikmodule (1) angeordnet ist.
2. Photovoltaikanlage nach Anspruch 1,
- die ein Befestigungsmittel (21) aufweist, um das Photovoltaikmodul (1) am Pfahl (2) zu befestigen, und
- das Befestigungsmittel (21) durch die Stabilisierungsschicht (1.4) des Photovoltaikmoduls (1) hindurchragt oder mit dem Photovoltaikmodul (1) verpresst ist.
3. Photovoltaikanlage nach Anspruch 1,
- die ein Befestigungsmittel (21) aufweist, um das Photovoltaikmodul (1) am Pfahl (2) zu befestigen, und
- das Befestigungsmittel (21) mit dem Photovoltaikmodul (1) verklebt ist.
4. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
- bei der das Photovoltaikmodul (1) eine Solarzellenanordnung (1.2) aufweist, und - die Stabilisierungsschicht (1.4) die Solarzellenanordnung (1.2) bedeckt.
5. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Stabilisierungsschicht (1.4) Fasern aufweist.
6. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Stabilisierungsschicht (1.4) ein Fasergewebe aufweist.
7. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Stabilisierungsschicht (1.4) Polyester aufweist .
8. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das Photovoltaikmodul (1) im Randbereich (1.6) ein Verstärkungselement (11; 12) aufweist.
9. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die lichtaktiven Flächen der Photovoltaikmo- dule (1) vertikal im Bereich von 85 - 95° ausgerichtet sind.
10. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die Pfähle (2) zumindest teilweise aus Kunststoff und so ausgebildet sind, dass sie sich bei Sonneneinstrahlung krümmen und sich die Photo- voltaikmodule (1) dadurch an der Sonne ausrichten.
11. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis
10, bei der die Pfähle (2) als Rammpfähle ausgebildet sind, sodass sie ins Erdreich (4) rammbar sind.
12. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis bei der die Pfähle (2) so ausgebildet sind, dass sie den vom Erdreich (4) ausgehenden chemischen Einflüssen dauerhaft widerstehen.
13. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis
12, bei der der Pfahl (2) eine Längsachse (LA) aufweist und symmetrisch zur Längsachse (LA) ausgebildet ist.
14. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis
13, die eine Kabeltrasse aufweist, die zwischen den Pfählen (2) angerordnet ist.
15. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 2 bis
14, bei der das Photovoltaikmodul (1) eine durch das Photovoltaikmodul hindurchgehende Öffnung (1.3) aufweist, um durch die Öffnung (1.3) eines der Befestigungsmittel (21) hindurchzuführen.
16. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis
14, bei der die Photovoltaikmodule (1) mittels Federn
(3) an den Pfählen (2) befestigt sind.
17. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis
14, bei der die Photovoltaikmodule (1) mittels Klammern (5; 6) an den Pfählen (2) befestigt sind.
18. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der die Photovoltaikmodule (1) mittels eines Seils (7) an den Pfählen (2) befestigt sind.
19. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der die Photovoltaikmodule (1) mittels einer Profilschiene (8) an den Pfählen (2) befestigt sind.
20. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der die Photovoltaikmodule (1) mittels Stiften
(9) an den Pfählen (2) befestigt sind.
21. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der die Photovoltaikmodule (1) mittels Keder
(10) an den Pfählen (2) befestigt sind.
22. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der die Photovoltaikmodule (1) mittels Schellen (16) an den Pfählen (2) befestigt sind.
23. Verwendung der Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, auf einer Freifläche, einer Grünfläche, einer Wiese, Brachland oder einer landwirtschaftlich genutzten Fläche .
24. Verwendung der Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, zur gleichzeitigen Kultivierung von Pflanzen und energetischen Nutzung von Sonnenlicht.
EP23701951.8A 2023-01-24 2023-01-24 Photovoltaikanlage für freiland Pending EP4655873A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2023/051687 WO2024156340A1 (de) 2023-01-24 2023-01-24 Photovoltaikanlage für freiland

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4655873A1 true EP4655873A1 (de) 2025-12-03

Family

ID=85076332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23701951.8A Pending EP4655873A1 (de) 2023-01-24 2023-01-24 Photovoltaikanlage für freiland

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4655873A1 (de)
AU (1) AU2023426105A1 (de)
WO (1) WO2024156340A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023130403A1 (de) * 2023-11-03 2025-05-08 Novo-Tech Gmbh & Co. Kg Photovoltaik-Anlage und Verfahren zur Montage einer Photovoltaik-Anlage
EP4723473A1 (de) * 2024-10-02 2026-04-08 Next2Sun Technology GmbH Photovoltaik-anlage mit verbesserter tragkonstruktion
EP4730642A1 (de) * 2024-10-18 2026-04-22 Roprod GmbH Photovoltaik-segel
DE102024131772A1 (de) * 2024-10-30 2026-04-30 Sl Rack Gmbh Befestigungsvorrichtung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013010944A1 (de) 2013-06-28 2014-12-31 Wolf Hoffmann Trägersystem zum Aufbau einer Freilandanlage für Photovoltaikmodule
CN105322877A (zh) * 2014-07-31 2016-02-10 成都市美诗特机电有限公司 带支架的太阳能电池组件
KR101576427B1 (ko) * 2015-07-15 2015-12-10 김상원 태양광 발전 블록 제조방법
DE102016015436B4 (de) 2016-12-23 2026-02-26 Next2Sun Technology GmbH Photovoltaik-Anlage mit bifazialen Photovoltaik-Modulen
DE202020104859U1 (de) 2019-08-23 2020-12-01 Bestex Fabricage B.V. System zur Kombination landwirtschaftlicher Aktivitäten mit der Erzeugung von Solarenergie
DE202020104397U1 (de) * 2020-07-30 2021-11-03 Rudolf Hörmann GmbH & Co.KG Photovoltaikanlage

Also Published As

Publication number Publication date
AU2023426105A1 (en) 2025-08-07
WO2024156340A1 (de) 2024-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2024156340A1 (de) Photovoltaikanlage für freiland
EP3683960B1 (de) Photovoltaik-anlage
EP2296190A2 (de) Anordnung, Unterkonstruktion und Photovoltaikanlage
AT521487B1 (de) Vorrichtung zur vertikalen Anbringung an einer Wand
CH710397A1 (de) Solarmodulkonstruktion.
EP0494043A1 (de) Vorrichtung zum Beschatten von Flächen mit einer aufgespannten Dachhaut und an dieser vorgesehenen photovoltaischen Elementen
DE102009024738A1 (de) Traggerüst für eine Photovoltaikfreiflächenanlage
WO2009040081A1 (de) Stapelbares flachdach-/bodengestell für solarpaneele
DE202007012570U1 (de) Unterkonstruktion für Solarfreiflächenanlagen
EP2398064A1 (de) Photovoltaische Freiflächenanlage für die Landwirtschaft
DE202023107024U1 (de) Photovoltaik-Montagegestellsystem mit einer Seilstruktur
DE102021111106A1 (de) Tragstruktur für PV-Module
DE112014004754T5 (de) Befestigungsstruktur eines Dünnschicht-Photovoltaikzellenmoduls
DE102012016807A1 (de) Giebeldachförmiger PV-Generator auf Bodenstützelementen
DE102010029739B4 (de) Solaranlage mit mehreren stromerzeugenden Folienelementen
DE202009011880U1 (de) Modulanordnung aus Solarmodulen
DE202010012272U1 (de) Modulanordnung aus Solarmodulen
DE102009037978B4 (de) Traggerüst für eine Photovoltaik-Freiflächenanlage sowie Verfahren zur Montage eines Traggerüsts
EP4186159B1 (de) Tragkonstruktion zum tragen von solarmodulen und deckenelementen
DE112005002488T5 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung der Verwindung eines gerahmten Solarmoduls
WO2014029500A2 (de) Dachunterbau in zickzackform
EP2037194B1 (de) Unterkonstruktion für Solarfreiflächenanlagen
DE102012016671A1 (de) PV-Generator mit Traufenablauf
DE102022113611A1 (de) System zur Überdachung von Pflanzenkulturen
DE202022103627U1 (de) Photovoltaikanlage und Halle mit einer solchen

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20250825

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR