AT520544B1

AT520544B1 - Segel

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Publication number: AT520544B1
Application number: ATA50130/2018A
Authority: AT
Original assignee: Telemotion Ruediger Morawetz Eu
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2019-05-15
Also published as: AT520544A4

Abstract

Segel (1) umfassend mehrere Bahnen (2, 2‘, 2‘‘), die sich jeweils in einer ersten Richtung (3) und einer quer, vorzugsweise normal, zur ersten Richtung (3) stehenden zweiten Richtung (4) erstrecken und jeweils in der zweiten Richtung (4) von einem streifenförmigen ersten Randbereich (5) und einem streifenförmigen zweiten Randbereich (6) begrenzt sind, wobei die Bahnen (2, 2‘, 2‘‘) in der zweiten Richtung (4) gesehen so hintereinander angeordnet sind, dass jeweils der zweite Randbereich (6) einer der Bahnen (2, 2‘) mit dem ersten Randbereich (5) der in der zweiten Richtung (4) unmittelbar darauf folgenden Bahn (2‘, 2‘‘) in einem Überlappungsbereich (8, 8‘) überlappt und verbunden, vorzugsweise verklebt und/oder vernäht, ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mindestens eine der Bahnen (2, 2‘, 2‘‘) eine Photovoltaik-Folie (7) umfasst.

Description

Beschreibung

SEGEL

GEBIET DER ERFINDUNG [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Segel umfassend mehrere Bahnen, die sich jeweils in einer ersten Richtung und einer quer, vorzugsweise normal, zur ersten Richtung stehenden zweiten Richtung erstrecken und jeweils in der zweiten Richtung von einem streifenförmigen ersten Randbereich und einem streifenförmigen zweiten Randbereich begrenzt sind, wobei die Bahnen in der zweiten Richtung gesehen so hintereinander angeordnet sind, dass jeweils der zweite Randbereich einer der Bahnen mit dem ersten Randbereich der in der zweiten Richtung unmittelbar darauf folgenden Bahn in einem Überlappungsbereich überlappt und verbunden, vorzugsweise verklebt und/oder vernäht, ist.

STAND DER TECHNIK [0002] Um von fossilen Kraftstoffen unabhängiger zu werden, kommen in vielerlei Bereichen vermehrt Solarzellen bzw. Photovoltaik-Module zum Einsatz. Seit einiger Zeit sind PhotovoltaikFolien, die auch als PV-Folien oder Solarfolien bezeichnet werden, am Markt und haben aufgrund ihrer mechanischen Flexibilität erweiterte Anwendungsmöglichkeiten. Ein Beispiel für eine solche Anwendung ist die Stromerzeugung auf Booten, wobei die Photovoltaik-Folien auf dem üblicherweise gekrümmten Rumpf des jeweiligen Boots festgeklebt werden, um eine im Rumpf untergebrachte Batterie zu speisen, die wiederum zur Stromversorgung von Verbrauchern dient. Problematisch hierbei ist, dass einerseits aufgrund des beschränkten Wirkungsgrads der Photovoltaik-Folien, der heutzutage typischerweise im Bereich von 5% bis maximal 10% liegt, und andererseits aufgrund der beschränkten Rumpffläche nur relativ geringe elektrische Leistungen erzeugt werden können, da zu wenig Fläche mit Photovoltaik-Folien bedeckt werden kann. Auf fossile Energieträger kann daher zumeist nicht verzichtet werden.

[0003] Die DE 29607366 U1 beschreibt ein Segel, das ein durchsichtiges Segeltuch umfasst, welches mit Solarelementen, beispielsweise einer Solarfolie, bestückt ist.

AUFGABE DER ERFINDUNG [0004] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die oben genannten Nachteile vermeidet. Insbesondere soll eine möglichst hohe, mittels Photovoltaik-Folien erzeugte, elektrische Leistung ermöglicht werden.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG [0005] Kern der Erfindung ist die Erkenntnis, dass speziell bei Segelbooten große Flächen vorhanden sind, die durch heute erhältliche Photovoltaik-Folien zur Stromerzeugung nutzbar gemacht werden können. Diese Flächen werden durch Segel ausgebildet, wobei typische Segelflächen zwischen 15 m² und 75 m² rangieren. Die Nutzung dieser großen Flächen mit Photovoltaik-Folien ermöglicht trotz des bescheidenen Wirkungsgrads das Erzielen relativ hoher elektrischer Leistungen. Daher ist bei einem Segel erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Segel eine Photovoltaik-Folie umfasst.

[0006] Insbesondere ist es bei einem Segel umfassend mehrere Bahnen, die sich jeweils in einer ersten Richtung und einer quer, vorzugsweise normal, zur ersten Richtung stehenden zweiten Richtung erstrecken und jeweils in der zweiten Richtung von einem streifenförmigen ersten Randbereich und einem streifenförmigen zweiten Randbereich begrenzt sind, wobei die Bahnen in der zweiten Richtung gesehen so hintereinander angeordnet sind, dass jeweils der zweite Randbereich einer der Bahnen mit dem ersten Randbereich der in der zweiten Richtung unmittelbar darauf folgenden Bahn in einem Überlappungsbereich überlappt und verbunden, vorzugsweise verklebt und/oder vernäht, ist, erfindungsgemäß vorgesehen, dass mindestens /7

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Patentamt eine der Bahnen eine Photovoltaik-Folie umfasst.

[0007] D.h. die Photovoltaik-Folien können z.B. auf vorhandene Segel großflächig in an sich bekannter Weise aufgebracht, insbesondere aufgeklebt, werden. Die dabei gewonnene elektrische Energie kann in an sich bekannter Weise über Kabel abgeleitet und in zumindest einer Batterie bzw. einem Akkumulator gespeichert werden.

[0008] Bei einem Einsatz auf einem Segelboot kann die gespeicherte elektrische Energie sodann dazu benutzt werden, einen eine Schiffsschraube antreibenden Elektromotor anzutreiben. D.h. bei Segeljachten, die bislang üblicherweise einen die Schiffsschraube antreibenden Motor aufweisen, der mit fossilen Kraftstoffen, insbesondere Diesel, betrieben wird, kann nun ein Elektromotor eingesetzt werden, der unabhängig von fossilen Kraftstoffen umweltfreundlich betrieben werden kann. Auch größere Transport- oder Fährschiffe können so mit erneuerbarer CO2-freier Energie ausgestattet werden.

[0009] Ergänzend sei zum Aufbau des Segels bemerkt, dass nicht ausgeschlossen ist, dass es neben zumindest zwei Bahnen noch andere Abschnitte des Segels gibt, die einen anderen Aufbau aufweisen.

[0010] Weiters sei bemerkt, dass die Bahnen vorzugsweise geradlinig und insbesondere parallel zueinander verlaufen, aber natürlich auch gekrümmte Verläufe denkbar sind. In letzterem Fall ist die erste Richtung als Tangentialrichtung in jedem Punkt des Verlaufs der jeweiligen Bahn zu verstehen.

[0011] Generell ist noch anzumerken, dass die Orientierung der ersten Richtung bezogen auf die Form des Segels grundsätzlich beliebig wählbar und damit auch an spezielle Vorgaben, die beispielsweise optischer Natur oder rein technischer Natur (insbesondere die Festigkeit in Anbetracht bestimmter Windstärken betreffend) sein können, anpassbar ist.

[0012] Beispielsweise sind Segel möglich, bei denen bei Betrieb des Segels die Bahnen annähernd horizontal verlaufen bzw. bei denen die erste Richtung annähernd horizontal orientiert ist, sowie Segel, bei denen die Bahnen dazu um 90° gedreht, also annähernd vertikal, verlaufen bzw. bei denen die erste Richtung annähernd vertikal orientiert ist.

[0013] Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Segels ist vorgesehen, dass mindestens eine, bevorzugt mehrere, besonders bevorzugt alle, der Bahnen durch eine Photovoltaik-Folie ausgebildet ist. Möglich ist dies, da seit Kurzem erhältliche PhotovoltaikFolien hinreichende mechanische Stabilität aufweisen und somit den Belastungen, die ein Segel bzw. dessen Bahnen ausgesetzt sind, standhalten können. Konkret können beispielsweise solche Photovoltaik-Folien als Endlosbahnen bezogen werden. Diese haben eine in der zweiten Richtung gemessene Breite von ca. 20 cm, wobei der erste und der zweite Randbereich jeweils 2 cm breit sind und aus Kunststoff bestehen. Somit lässt sich im Wesentlichen, d.h. bis auf die Rand- bzw. Überlappungsbereiche, die gesamte Fläche des Segels zur Stromerzeugung nutzen, ohne dass das Segel besonders schwer ausfällt.

[0014] Darüberhinaus sind diese Photovoltaik-Folien auch als beidseitig aktive Solarfolien erhältlich. Der Einsatz solcher Photovoltaik-Folien ist besonders beim Einsatz auf Segelbooten vorteilhaft, da somit (bei Tageslicht) praktisch stets eine aktive Fläche der Photovoltaik-Folie (zumindest diffus) beleuchtet ist und somit Strom erzeugt werden kann - unabhängig vom Kurs des Segelboots. Entsprechend ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Segels vorgesehen, dass die Photovoltaik-Folie eine Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite aufweist und dass sowohl bei Beleuchtung der Vorderseite als auch bei Beleuchtung der Rückseite Strom mittels der Photovoltaik-Folie produzierbar ist.

[0015] Wie gesagt, können heute Photovoltaik-Folien bezogen werden, die grundsätzlich eine hinreichende mechanische Stabilität für den Einsatz als Bahnen eines Segels aufweisen. Um die mechanische Stabilität des Segels weiter zu erhöhen und somit besonders hohen Anforderungen an die mechanische Stabilität des Segels genügen zu können, ist es bei einer bevorzug2/7

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Patentamt ten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Segels vorgesehen, dass in den Überlappungsbereichen Verstärkungen vorgesehen sind, die vorzugsweise aus Kohlenstofffasern aufgebaut sind. Diese Kohlenstofffasern werden auch als Karbonfasern oder Carbonfasern bezeichnet.

Die Verstärkungen können in an sich bekannter Weise auf den Überlappungsbereichen befestigt, insbesondere aufgeklebt, werden.

[0016] Entsprechend dem oben Gesagten ist erfindungsgemäß ein Boot umfassend zumindest ein erfindungsgemäßes Segel vorgesehen.

[0017] Es sei jedoch betont, dass sich das erfindungsgemäße Segel auch unabhängig von Booten zur Stromgewinnung einsetzen lässt. Denkbar wäre es zum Beispiel, ein erfindungsgemäßes Segel im Garten oder auf einer Terrasse - mit einem entsprechend am Garten- oder Terrassenboden befestigten Mast - aufzustellen, um dort Strom umweltfreundlich zu erzeugen. Dabei kann wiederum der erzeugte Strom in an sich bekannterWeise über Kabel abgeleitet und einer Batterie zur Speicherung zugeführt werden bzw. kann alternativ oder zusätzlich in an sich bekannter Weise - unter Einsatz eines Wechselrichters, der insbesondere elektronisch angesteuert sein kann - eine Einspeisung in ein Stromnetz erfolgen.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN [0018] Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.

[0019] Dabei zeigt:

[0020] Fig. 1 ein Boot mit einem erfindungsgemäßen Segel [0021] Fig. 2 eine Detailansicht einer Bahn des erfindungsgemäßen Segels

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG [0022] Fig. 1 zeigt ein im Wasser 13 schwimmendes Segelboot 10 mit einem erfindungsgemäßen Segel 1, wobei das Segel 1 an einem Mast 11 befestigt und aus mehrere Bahnen 2, 2‘, 2“ zusammengesetzt ist.

[0023] Wie aus der Detailansicht der Fig. 2 hervorgeht, erstreckt sich jede Bahn 2 entlang einer ersten Richtung 3 und einer zweiten Richtung 4, wobei die Bahnen 2 in der zweiten Richtung 4 von einem streifenförmigen ersten Randbereich 5 und einem streifenförmigen zweiten Randbereich 6 begrenzt sind.

[0024] Um das Segel 1 mit seiner gewünschten Form zu erzeugen, sind die Bahnen 2, 2‘, 2“ entlang der ersten Richtung 3 auf die passenden, der Form des Segels 1 entsprechenden Längen gebracht bzw. geschnitten. Weiters sind die Bahnen 2, 2‘, 2“ in der zweiten Richtung 4 gesehen hintereinander so angeordnet, dass jeweils der zweite Randbereich 6 einer der Bahnen 2, 2‘ mit dem ersten Randbereich 5 der in der zweiten Richtung 4 unmittelbar darauf folgenden Bahn 2‘, 2“ in einem Überlappungsbereich 8, 8‘ überlappt. Dabei sind im gezeigten Ausführungsbeispiel alle Bahnen 2, 2‘, 2“ geradlinig verlaufend und parallel zueinander angeordnet. In den Überlappungsbereichen 8, 8‘ sind die aufeinanderfolgenden Bahnen 2, 2‘, 2“, d.h. die jeweiligen zweiten Randbereiche 6 und ersten Randbereiche 5 der aufeinanderfolgenden Bahnen 2, 2‘, 2“, miteinander in an sich bekannter Weise verbunden, vorzugsweise verklebt und/oder vernäht.

[0025] I m gezeigten Ausführungsbeispiel sind sämtliche Bahnen 2, 2‘, 2“ des Segels 1 erfindungsgemäß durch Photovoltaik-Folien 7 ausgebildet.

[0026] Diese Photovoltaik-Folien 7 sind zudem beidseitig aktiv, d.h. jede Photovoltaik-Folie 7 (bzw. Bahn 2, 2‘, 2“) hat eine Vorderseite 9 und eine der Vorderseite 9 gegenüberliegende Rückseite (nicht dargestellt), wobei sowohl bei Beleuchtung der Vorderseite 9 als auch bei Beleuchtung der Rückseite Strom mittels der Photovoltaik-Folie 7 produzierbar ist.

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Patentamt [0027] Heute kommerziell erhältliche Photovoltaik-Folien 7 sind grundsätzlich mechanisch stabil genug, um den Belastungen, die beim Einsatz als Segel 1 typischerweise auftreten, standzuhalten. Damit das Segel 1 auch besonders hohen mechanischen Belastungen widerstehen kann, können in bzw. auf den Überlappungsbereichen 8, 8‘ Verstärkungen (nicht dargestellt) vorgesehen bzw. verklebt sein, die vorzugsweise aus Kohlenstofffasern aufgebaut sind.

[0028] Somit kann im Wesentlichen, d.h. bis auf die Überlappungsbereiche 8‘ 8', die gesamte Fläche des Segels 1 zur Stromerzeugung mittels der Photovoltaik-Folien 7 benutzt werden. Die dabei gewonnene elektrische Energie wird in an sich bekannter Weise über Kabel (nicht dargestellt) abgeleitet und in einer im Rumpf des Segelboots 10 angeordneten Batterie 12 (punktiert in Fig. 1 angedeutet) gespeichert. Dabei kann eine an sich bekannte elektronische Schaltung (nicht dargestellt) zur Regelung der Ladung der Batterie 12 zum Einsatz kommen. Mit der in der Batterie 12 gespeicherten elektrischen Energie können Verbraucher betrieben werden, beispielsweise ein Elektromotor (nicht dargestellt) zum umweltfreundlichen Antrieb einer Schiffsschraube (nicht dargestellt) des Segelboots 10.

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BEZUGSZEICHENLISTE

I Segel

2, 2‘, 2“ Bahn

Erste Richtung

Zweite Richtung

Erster Randbereich

Zweiter Randbereich

Photovoltaik-Folie

8,8‘ Überlappungsbereich

Vorderseite der Photovoltaik-Folie

Segelboot

II Mast

Batterie

Wasser

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Claims

Patentansprüche

1. Segel (1) umfassend mehrere Bahnen (2, 2', 2), die sich jeweils in einer ersten Richtung (3) und einer quer, vorzugsweise normal, zur ersten Richtung (3) stehenden zweiten Richtung (4) erstrecken und jeweils in der zweiten Richtung (4) von einem streifenförmigen ersten Randbereich (5) und einem streifenförmigen zweiten Randbereich (6) begrenzt sind, wobei die Bahnen (2, 2', 2) in der zweiten Richtung (4) gesehen so hintereinander angeordnet sind, dass jeweils der zweite Randbereich (6) einer der Bahnen (2, 2') mit dem ersten Randbereich (5) der in der zweiten Richtung (4) unmittelbar darauf folgenden Bahn (2', 2) in einem Überlappungsbereich (8, 8') überlappt und verbunden, vorzugsweise verklebt und/oder vernäht, ist, wobei mindestens eine der Bahnen (2, 2', 2) eine Photovoltaik-Folie (7) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine, bevorzugt mehrere, besonders bevorzugt alle, der Bahnen (2, 2', 2) durch eine Photovoltaik-Folie (7) ausgebildet ist.
2. Segel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaik-Folie (7) eine Vorderseite (9) und eine der Vorderseite (9) gegenüberliegende Rückseite aufweist und dass sowohl bei Beleuchtung der Vorderseite (9) als auch bei Beleuchtung der Rückseite Strom mittels der Photovoltaik-Folie (7) produzierbar ist.
3. Segel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Überlappungsbereichen (8, 8') Verstärkungen vorgesehen sind, die vorzugsweise aus Kohlenstofffasern aufgebaut sind.
4. Boot (10) umfassend zumindest ein Segel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3.