DE102020204684A1

DE102020204684A1 - Agrar-photovoltaik-aufständerung

Info

Publication number: DE102020204684A1
Application number: DE102020204684.0A
Authority: DE
Inventors: Günther Thurner; Martin Thurner
Original assignee: Krinner Innovation GmbH
Current assignee: Krinner Innovation GmbH
Priority date: 2020-04-14
Filing date: 2020-04-14
Publication date: 2021-10-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Agrar-Photovoltaik-Aufständerung mit zumindest zwei Toren mit jeweils einem ersten und einem zweiten Pfosten und einer dazwischen angeordneten Quertraverse, an welcher Solarpaneele angeordnet sind. Jeweils die ersten und die zweiten Pfosten stehen in einer Flucht und sind über ein in einer Längsrichtung angeordnetes Spannseil verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Agrar-Photovoltaik-Aufständerung.
Photovoltaik-Aufständerungen, insbesondere auch Freiflächen-Aufständerungen von Solarpaneelen, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Üblicherweise werden Solarpaneele in Bodennähe, d. h. in einer Höhe von circa 1 bis 2 m auf einer Unterkonstruktion aufgeständert. Die Aufständerungen werden dabei häufig als Reihen mit Solarpaneelen ausgebildet, wobei die einzelnen Reihen einen sehr geringen Abstand zueinander aufweisen, um eine möglichst große Anzahl von Solarpaneelen auf einer vorgegebenen Fläche anzuordnen. Der limitierende Faktor bildet somit die verfügbare Grundfläche und ggf. der Winkel, unter welchem die einzelnen Solarpaneele entgegen der Sonne aufgeständert werden, wodurch es zu Verschattungseffekten kommen kann. Das soll verhindert werden. Der Nachteil an derartigen Systemen besteht darin, dass die darunter liegende Fläche nicht oder nur in sehr geringem Umfang genutzt werden kann. Zum einen ist dies durch die großflächige Verschattung begründet, welche ein Pflanzenwachstum nur in sehr begrenztem Maße ermöglicht. Zum anderen ist die Bewirtschaftung der darunterliegenden Flächen sehr aufwendig aufgrund der geringen Höhe der Aufständerung, sodass hier nicht mit üblichen landwirtschaftlichen Maschinen gearbeitet werden kann.
Ferner sind sogenannte Agrar-Photovoltaik-Aufständerungen bekannt, bei welchen eine Doppelnutzung der Flächen, auf welchen die Solarpaneele aufgeständert werden, beabsichtigt ist. Zum einen wird durch die Solarpaneele die Sonnenenergie genutzt und zum anderen soll die darunter liegende Fläche landwirtschaftlich genutzt werden. Um eine landwirtschaftliche Nutzung zu ermöglichen, ist eine großflächige Verschattung des Untergrunds zu vermeiden und darüber hinaus ist zu gewährleisten, dass die Fläche wirtschaftlich sinnvoll mit landwirtschaftlichen Maschinen bearbeitet werden kann. Aus diesem Grund werden die Solarpaneele bei Agrar-Photovoltaik-Aufständerungen in großer Höhe angebracht und zudem sind die einzelnen Solarpaneele bzw. Solarpaneelreihen beabstandet, sodass die darunter liegende Fläche nicht vollständig verschattet wird. Der Grad der Verschattung ist dabei insbesondere vom herrschenden Klima sowie von den darunter angebauten Pflanzen abhängig und kann variiert werden. Eine Versuchsanlage zum Erproben des optimalen Nutzungsverhältnisses von Stromgewinnung und landwirtschaftlichem Ertrag wurde vom Fraunhofer Institut für solare Energiesysteme ISE errichtet. Das Projekt läuft unter dem Namen Agrophotovoltaik. Hierbei handelt es sich jedoch um eine wissenschaftliche Versuchsanlage, welche nicht unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten hinsichtlich der Aufständerung entwickelt wurde.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Agrar-Photovoltaik-Aufständerung in einfacher und kostengünstiger Weise herzustellen.
Die Erfindung wird durch eine Agrar-Photovoltaik-Aufständerung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Agrar-Photovoltaik-Aufständerung umfasst zumindest zwei Tore mit jeweils einem ersten und einem zweiten Pfosten und einer dazwischen angeordneten Quertraverse, an welcher Solarpaneele angebracht bzw. angeordnet sind. Jeweils die ersten und die zweiten Pfosten stehen in einer Flucht und sind über ein Spannseil miteinander verbunden. Das Spannseil ist in einer Längsrichtung angeordnet.
Die Längserstreckung der Quertraversen definiert eine Quertraversenrichtung. Die Quertraversenrichtung entspricht dabei der Querrichtung, welche bevorzugt im Wesentlichen orthogonal zur Längsrichtung verläuft.
Vorzugsweise sind die ersten und zweiten Pfosten über ein durchgehendes Spannseil verbunden. Es ist insbesondere bei mehr als zwei ersten bzw. zweiten Pfosten oder Pfosten von Vorteil, wenn mehr als zwei Pfosten verbunden sind. Häufig werden lediglich zwei benachbarte Pfosten über ein Seil verbunden, d. h. das Seil wird beispielsweise jeweils an Ösen der beiden Pfosten befestigt. Somit addieren sich die Kräfte, welche auf diese Verbindung zwischen Pfosten und Seil einwirken mit jedem weiteren Pfosten. Im Gegensatz dazu hat ein durchgehendes Spannseil den Vorteil, dass die Befestigung am jeweiligen Pfosten lediglich die vom Pfosten auf das Seil wirkende Kraft übertragen muss und sich eine Abstützkraft lediglich im Seil addiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das durchgehende Spannseil über eine Klemmverbindung mit dem jeweiligen Pfosten verbunden. Die Klemmverbindung ist dabei bevorzugt derart ausgebildet, dass das Spannseil keine Umlenkung erfährt d. h. im Wesentlichen als Gerade verläuft. Dies kann beispielsweise über eine Klemmplatte realisiert sein, welche gegen den Pfosten, insbesondere ein erdfernes Ende des Pfostens, verschraubt wird. Alternativ kann das Spannseil auch durch herkömmliche U-förmige Seilverbinder, welche über ein Gewinde samt Mutter an den beiden Enden verfügen, mit dem Pfosten verbunden und über die Schrauben geklemmt werden.
Die Aufständerung weist eine vordefinierte Anzahl von Toren bzw. Pfosten auf, welche in Längsrichtung über ein Spannseil miteinander verbunden sind. Vor dem ersten und nach dem letzten Tor ist die Aufständerung vorzugsweise abgespannt. Durch die Abspannung werden die Horizontalkräfte, welche insbesondere bei Wind über die Solarpaneele auf die Pfosten wirken, insbesondere in Längsrichtung aufgenommen. Dadurch können hohe Biegemomente am Fuße der Pfosten der einzelnen Pfosten deutlich geringer dimensioniert sein, insbesondere da die Bewegungsfreiheit der Pfosten an ihren oberen Enden über das Spannseil begrenzt ist. Die Abspannung erfolgt vorzugsweise vom erdfernen Ende der jeweiligen ersten bzw. letzten Pfosten in Längsrichtung zum Erdboden bzw. Untergrund hin. Dort ist die Abspannung im Erdboden verankert. Vorzugsweise werden für die Abspannungen eines Spannseils die beiden Enden des Seils zum Erdboden hin abgespannt und ein durchgehendes Spannseil verläuft von einer ersten Abspannung zu einer zweiten Abspannung. Das Spannseil ist dabei an zumindest zwei ersten bzw. zweiten Pfosten an ihren erdfernen Enden verbunden. Das Spannseil und vorzugsweise die Abspannung verlaufen in Längsrichtung, sodass es sich um eine Längsabspannung handelt.
Die einzelnen Tore weisen vorzugsweise zwischen dem ersten und dem zweiten Pfosten zumindest einen weiteren Pfosten, insbesondere einen dritte oder einen vierte Pfosten auf, welche das Tor in einzelne Torsegmente unterteilen. Bei dem dritten Pfosten handelt es sich um einen Pfosten, welcher mit einem Aktor einer Nachführeinrichtung bestückt ist und der Pfosten verfügt über eine Kopplungseinrichtung zum Übertragen der Nachführbewegung. Die einzelnen Torsegmente weisen vorzugsweise eine Breite von circa 13 m auf. Dadurch entsteht eine bevorzugte Nutzungsbreite der darunter liegenden Fläche von mehr als 12 m, welche ideal von landwirtschaftlichen Geräten, insbesondere der Arbeitsbreite von landwirtschaftlichen Geräten, bewirtschaftet werden kann. Zudem sind Standardprofile mit einer Länge von 12 m verwendbar, welche einfach verfügbar sind und ohne besondere Vorkehrungen auf öffentlichen Straßen transportiert werden können. Die Quertraverse der einzelnen Torsegmente ist vorzugsweise als Einfeldträger ausgebildet. Eine als Einfeldträger ausgebildet Quertraverse ist lediglich auf zwei Pfosten, d. h. einem ersten und einem zweiten Pfosten gelagert. Im Unterschied hierzu sind aus dem Stand der Technik Mehrfeldträger bekannt, welche sich über mehrere Pfosten hinweg erstrecken und einen im Wesentlichen biegesteifen Träger darstellen. Die Quertraverse ist vorzugsweise an ihren Enden mit den jeweiligen Pfosten verbunden. Die weiteren Pfosten, welche zwischen dem ersten und dem zweiten Pfosten eines Tors angeordnet sind, tragen somit jeweils zwei benachbarte Quertraversen.
Vorzugsweise weisen die Tore in Längsrichtung der Quertraverse, d. h. in Querrichtung bzw. Quertraversenrichtung, eine Abstützung zur Aufnahme von Kräften auf. Die einzelnen Pfosten eines Tores sind dabei über die jeweiligen Quertraversen miteinander verbunden. Zur Abstützung, insbesondere zur Aufnahme von horizontalen Lasten, welche beispielswiese vom Wind verursacht werden, weisen die Tore eine zusätzliche Abstützung auf. Dadurch werden hohe Biegemomente am Fuß der Posten reduziert bzw. vermieden. In einer ersten Ausbildungsform ist die Abstützung durch einen als A-Bock ausgebildeten Pfosten realisiert. Die beiden A-förmig ausgebildeten Streben eines A-Bocks nehmen die in Querrichtung verlaufenden Kräfte auf, und stabilisieren den Pfosten insbesondere gegen Biegung. Bevorzugt ist der A-Bock in Querrichtung ausgerichtet, um die in Querrichtung verlaufen Kräfte optimal aufnehmen zu können. Dabei genügt es, einen der Pfosten eines Tors als A-Bock auszubilden. Vorzugsweise wird der A-Bock an einem mittleren Pfosten eines Tors ausgebildet, sodass beidseitig vom A-Bock eine gleiche Anzahl an Torsegmenten ausgebildet ist. Bevorzugt kann der A-Bock oberhalb der beiden A-förmigen Streben eine im Vergleich zu der Höhe der A-Form eine kurze, vertikale Strebe aufweisen. Dadurch können die Solarpaneele ungehindert in der Nähe des Pfostens angeordnet werden und ggf. auch über eine Verschwenkeinrichtung rotiert werden.
Auf den Quertraversen wird vorzugsweise eine Reihe von Solarpaneelen flächig angeordnet. Es besteht doch auch die Möglichkeit, beispielsweise zwei Reihen von Solarpaneelen, d. h. insbesondere jeweils links und rechts eine Reihe von der Quertraverse anzuordnen. Vorzugsweise können die einzelnen Solarpaneele in Schienen, welche an der Quertraverse angeordnet sind, eingeschoben und fixiert werden.
In einer alternativen Ausbildung der Abstützung weist die Abspannung ein Seil auf. Die Abspannung weist eine Richtungskomponente in Querrichtung, d. h. Quertraversenrichtung, auf und ist insbesondere in Querrichtung ausgebildet. Die Querabspannung kann dabei analog zu der Längsabspannung ausgebildet sein. Die Querabspannung ist jedoch, im Gegensatz zu der Längsabspannung, nicht als durchgehendes Seil ausgebildet, da die Lastübertragung zwischen den einzelnen Pfosten eines Tores durch die Quertraversen erfolgt.
In einer weiter alternativen Ausführungsform ist die Abstützung in Querrichtung zwischen zwei in Querrichtung fluchtend angeordneten Toren ausgebildet. Die beiden fluchtend angeordneten Tore bilden somit eine Torreihe aus zumindest zwei Toren. Die Abstützung ist zumindest zwischen dem zweiten Pfosten des ersten Tores und dem ersten Pfosten des zweiten Tores der Torreihe angeordnet und als X-förmige Versteifung ausgebildet. Die beiden X-förmigen Versteifungen sind als Zug-Druck-Streben oder als Seile ausbildbar. Bei der Ausbildung als Seile weisen die beiden über die Seile verbundenen Pfosten eine zusätzliche Verstrebung auf. Die Verstrebung ist vorzugsweise als Zug-Druck-Strebe horizontal zwischen den erdfernen Enden der Pfosten angeordnet. Bei einer Abspannung in Querrichtung in Form einer X-förmigen Versteifung können der zweite Pfosten des ersten Tors und der erste Pfosten des zweiten Tors, welche über die Versteifung verbunden sind, als separate Pfosten ausgebildet sein. Die beiden Pfosten können jedoch auch bereits vor der Aufstellung als Pfosteneinheit, insbesondere integral ausbildet sein.
Die Agrar-Photovoltaik-Aufständerung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Quertraversen in Nord-Süd-Richtung verlaufen und die Längsrichtung in Ost-West-Richtung verläuft. Derartige Anordnung erlaubt eine möglichst effiziente Nutzung der Sonnenenergie, insbesondere wenn die Ausrichtung der Solarpaneele der Sonne nachgeführt wird. Vorzugsweise sind die Quertraversen auf den Pfosten mittels Drehlager um eine in Querrichtung verlaufende Drehachse drehbar. Insbesondere ist die Lagerung derart ausgebildet, dass die Quertraversen um 360° drehbar sind. Die Drehachse ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie im Schwerpunkt der Quertraverse samt Solarpaneele angeordnet ist. Dies ermöglicht eine besonders effiziente Verdrehung der Quertraverse bzw. der Paneele. Die Drehlager, mittels welcher die Quertraversen auf den Pfosten gelagert sind, sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie Axialkräfte aufnehmen können. Dies kann beispielsweise über Kugel- oder Rollenlager als auch über Gleitlager mit einem Anlaufrand realisiert sein. Die Drehlager können mit oder ohne Spiel in Axialrichtung ausgebildet sein. Axiales Spiel hat den Vorteil, dass insbesondere Wärmedehnungen ausgeglichen werden können, ohne dass es zu Verspannungen im System kommt. Über die Drehlager werden in Quertraversenrichtung Kräfte aufgenommen und über die Abstützung in den Untergrund geleitet.
Die drehbar gelagerten Quertraversen sind vorzugsweise über eine Nachführeinrichtung rotatorisch antreibbar. Die Nachführeinrichtung weist insbesondere eine Steuereinheit auf, mittels welcher die Ausrichtung der auf den Quertraversen angeordneten Solarpaneele der Sonne nachführbar, insbesondere von einer Ost-Ausrichtung über den Tagesverlauf hinweg zu einer West-Ausrichtung, nachführbar ist. Vorzugsweise ist die Nachführeinrichtung derart ausgebildet, dass zumindest zwei Quertraversen von benachbarten Torsegmenten mittels einer einzigen Nachführeinrichtung, insbesondere einem einzigen Aktor rotatorisch antreibbar sind. Dabei ist vorzugsweise ein Aktor an einem dritten Pfosten angeordnet und treibt die beiden auf dem Pfosten gelagerten Quertraversen an. Weitere Quertraversen sind insbesondere über eine rotatorische Kopplung antreibbar, sodass auch mehr als zwei Torsegmente von einem Aktor antreibbar sind. Die rotatorische Kopplung weiterer Torsegmente kann beispielsweise über ein Getriebe an einem vierten Pfosten erfolgen, und somit weiterhin die Ausbildung der Quertraversen der einzelnen Torsegmente als Einfeldträger zulassen.
Zusätzlich zu der Sonnennachführung weist eine Steuereinrichtung für die Nachführeinheit bevorzugt eine sogenannte Windstellung auf. Diese wird vorzugsweise bei Überschreiten eines Windschwellenwertes aktiviert. Die Steuereinheit für die Nachführeinrichtung ist derart programmiert, dass bei einem Wind in Längsrichtung die in Windrichtung erste Quertraverse nach der Längsabspannung über die Nachführeinrichtung derart verstellt wird, dass die auf der ersten Quertraverse angeordneten Solarpaneele eine Auftriebskraft erzeugen. Die Windkraft erzeugt demnach zusätzlich zur Kraftkomponente in Windrichtung eine vom Erdboden weg gerichtete Auftriebskraft in Pfahlrichtung. Die weiteren, in Windrichtung hinter der ersten Quertraverse angeordneten weiteren Quertraversen werden über die Nachführeinrichtung derart angestellt, dass die Solarpaneele eine Abtriebskraft, d. h. eine Kraft in Richtung des Erdbodens erzeugen. Nachdem alle Solarpaneele bzw. Quertraverse zudem eine Windkraft in Längsrichtung erfahren, wirkt diese entlang der Spannseile und wird über die Längsabspannung in den Boden eingeleitet. Durch die diagonal angeordnete Abspannung erfährt der in Windrichtung erste Pfosten eine Kraftkomponente in Bodenrichtung, welche zu einem Versagen durch Knicken führen kann, insbesondere wenn sich eine Antriebskraft der Solarpaneele addieren würde. Die durch die Solarpaneele erzeugte Auftriebskraft an der ersten Quertraverse stellt jedoch eine Gegenkraft zur Kraftkomponente in Bodenrichtung aus der Abspannung dar. Das Anstellen der Solarpaneele in oder gegen den Wind hat gegenüber horizontal ausgerichteten Paneelen den Vorteil, dass ein Aufschwingen der Solarpaneele durch den Wind reduziert bzw. vermieden wird. Dadurch wird die Schwingungsanfälligkeit des Bauwerks, d. h. der Aufständerung, insbesondere durch Resonanzerscheinungen bei Turbulenzen, verringert.
Unter einer Agrar-Photovoltaik-Aufständerung wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine Photovoltaik-Aufständerung verstanden, bei welcher die Solarpaneele in einer Höhe von größer vier Meter, vorzugsweise größer fünf Meter und insbesondere sechs Metern angeordnet sind. Dies ermöglicht, insbesondere im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Toren der Aufständerung, dass die darunter liegende Fläche mit herkömmlichen landwirtschaftlichen Geräten bewirtschaftet werden kann. Dazu zählen neben Traktoren und Anbaugeräten auch beispielsweise Mähdrescher bei einem Anbau von Getreide. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Aufständerung liegt dabei in der geringen Aufbauhöhe der einzelnen Tore, insbesondere der Quertraversen, sodass die lichte Höhe der einzelnen Tore nicht unnötig reduziert wird. Zudem bietet der Aufbau mit in Längsrichtung fluchtenden bzw, profilgleichen Toren eine hohe Flächennutzung der landwirtschaftlichen Fläche und wenig nicht nutzbare Bereiche. Diese nicht nutzbaren Bereiche sind im Wesentlichen auf schmale Streifen, auf welchen die einzelnen Pfosten fluchtend angeordnet sind, begrenzt.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Stabilität der Aufständerung in sich durch Verstrebungen in Längs- und Querrichtung, sodass eine schachbrettartige Struktur in Höhe des Kraftangriffs entsteht. Demnach ist die Versteifung in Höhe der Kraftangriffspunkte ausgebildet. Da die Kräfte da aufgenommen werden, wo sie entstehen, können die einzelnen Pfosten, insbesondere hinsichtlich der Biegefestigkeit geringer dimensioniert werden, als wenn lediglich die Struktur der herkömmlichen Photovoltaik-Aufständerung für eine Höhe für Agro-Photovoltaik-Anlagen übernommen wird. Dies führt zu besonders schlanken Pfosten, welche auch ressourcenschonend sind.
Zudem ist durch die Ausbildung als Tor mit ggf. einzelnen Torsegmenten, welche vorteilhafterweise als Einfeldträger ausgebildet sind, eine einfache Erstellung der Aufständerung ermöglicht. Hierzu werden zunächst die Pfosten, beispielsweise über Schraubfundamente, im Erdboden verankert. Anschließend werden die einzelnen, mit Solarpaneelen bestückten Quertraversen auf die zwei die Quertraverse tragenden Pfosten gehoben und mit diesen verbunden. Die einzelnen Quertraversen können dabei von einem einzelnen Krahn gehoben werden, ohne dass diese gebogen werden, wie dies bei Mehrfeldträgern der Fall ist, welche eine Länge von bis zu 60 m aufweisen.
Durch die Ausbildung als Einfeldträger wird zwar der konstruktive Aufwand erhöht, insbesondere was eine optionale Nachführeinrichtung betrifft, jedoch wird dieses Problem durch die bevorzugte Ausführung der Nachführeinrichtung reduziert, sodass durch die erfindungsgemäße Ausführung die Vorteile insbesondere in Bezug auf die Errichtung und Montage der Agrar-Photovoltaik-Aufständerung überwiegen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:

1: eine Agrar-Photovoltaik-Aufständerung gemäß der Erfindung in einer dreidimensionalen Darstellung,
2: eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Agrar-Photovoltaik-Aufständerung gemäß 1,
3 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Quertraverse,
4: eine Drehlagerung der Quertraverse sowie eine Klemmung eines durchgehenden Spannseils,
5: eine Drehlagerung der Quertraverse sowie die Klemmung des durchgehenden Seils bei einer Abspannung,
6: eine Kraftabstützung in Querrichtung gemäß einer ersten Ausbildung,
7: eine Kraftabstützung in Querrichtung gemäß einer zweiten Ausführung,
8: eine Detaildarstellung eines A-Bocks gemäß 7,
9: eine Kraftabstützung in Querrichtung gemäß einer dritten Ausführung,
10: eine Detaildarstellung einer Nachführeinrichtung,
11: eine Seitenansicht mit einer Nachführeinrichtung mit drei verschiedenen Rotationspositionen,
12: eine Draufsicht auf ein Tor einer erfindungsgemäßen Agrar-Photovoltaik-Aufständerung mit mehreren Segmenten und Nachführeinrichtung,
13: eine Agrar-Photovoltaik-Aufständerung mit einer Geländenachführung,
14: eine Detailansicht einer Nachführeinrichtung für die Geländenachführung, und
15: eine Seitenansicht einer Agrar-Photovoltaik-Aufständerung in einer Ausgleichsstellung bei Wind.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Agrar-Photovoltaik-Aufständerung 1 gezeigt. Die Agrar-Photovoltaik-Aufständerung 1 umfasst mehrere Tore 2, welche durch senkrechte Pfosten 10 und waagrechte Quertraversen 20 gebildet werden. Die in 1 gezeigten Tore 2 weisen auf der linken Seite einen ersten Pfosten 11 und auf der rechten Seite einen zweiten Pfosten 12 auf. Zwischen dem ersten und dem zweiten Pfosten 11, 12 ist ein dritter Pfosten 13 angeordnet, welcher das Tor 2 in zwei Torsegmente 3 teilt und in 2 gekennzeichnet ist. Ein erster Pfosten 11, ein dritter Pfosten 13 und eine Quertraverse 20 sowie ein zweiter Pfosten 12, ein dritter Pfosten 13 und ein Quertraverse 20 bilden ein Torsegment 3. Jeweils die erdfernen Enden der ersten, zweiten und dritten Pfosten sind über ein Seil 30 miteinander verbunden. Das Seil 30 verläuft in einer Längsrichtung L, wohingegen die Quertraversen 20 in einer Querrichtung Q verlaufen. In der hier gezeigten Ausführungsform verläuft die Längsrichtung L in Ost-West-Richtung, wohingegen die Querrichtung Q in Nord-Süd-Richtung verläuft. Durch die Anordnung der Seile 30 in Längsrichtung und der Quertraverse in Querrichtung ergibt sich ein schachbrettähnliches Muster. Dies ist insbesondere aus der 2 ersichtlich.
In der 2 sind beispielhaft zwei Tore 2 mit je zwei Torsegmenten nebeneinander, d. h. in Querrichtung Q hintereinander angeordnet. Somit fluchten die einzelnen Quertraversen der benachbarten Tore bzw. Torsegmente idealerweise bei einem ebenen Untergrund 7. Jeweils zwei benachbarte Tore 2 bilden somit eine Torreihe 4. Die hier gezeigte Torreihe 4 besteht somit aus einem ersten Tor 5 und einem zweiten Tor 6. Jeweils die ersten, zweiten und dritten Pfosten 11, 12, 13 der ersten Tore 5 bzw. der zweiten Tore 6 stehen in einer Flucht und sind jeweils über das Seil 30 miteinander verbunden. Die hier gezeigte Agrar-Photovoltaik-Aufständerung umfasst beispielhaft sieben in Längsrichtung hintereinander angeordnete Tore. Die Anzahl der Tore in Querrichtung Q und in Längsrichtung L kann je nach Aufständerung und den dort herrschenden Platzbedingungen variieren. Die Aufständerung 1 weist in Längsrichtung eine Abspannung 31 auf, welche mit dem Seil 30 realisiert ist. Die Abspannung 31 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel vor dem ersten Pfosten in Längsrichtung bzw. nach dem siebten Pfosten in Längsrichtung ausgebildet. Dies kann jedoch je nach Agrar-Photovoltaik-Aufständerung 1 variieren. Auch kann ein Photovoltaikfeld aus mehreren Agrar-Photovoltaik-Aufständerungen 1 bestehen. Die zwei benachbarten Tore 5, 6 einer Torreihe 4 sind über eine Kraftabstützung 40 miteinander verbunden. Die Kraftabstützung 40 ist beispielhaft als X-förmige Seil-Abspannung 41 ausgebildet. Zudem sind die ersten und zweiten Tore 5, 6 über eine Strebe 42 miteinander verbunden.
Wie aus der 1 ersichtlich, besteht ein maßgeblicher Unterschied von einer Agrar-Photovoltaik-Aufständerung 1 zu einer herkömmlichen Solaraufständerung darin, dass die Paneele in deutlich größerer Höhe angeordnet sind. Durch die Ausbildung als Tore 2 wird somit ermöglicht, dass insbesondere landwirtschaftliche Fahrzeuge wie ein Traktor 8, welcher als Referenz eingezeichnet ist, darunter ungehindert hindurchfahren können. Eine lichte Höhe der Tore 2 ist dabei insbesondere größer als 4 m weiter vorzugsweise größer als 5 m. Zudem weisen die einzelnen Tore bzw. Torsegmente idealerweise eine Spannweite auf, welche die Fläche darunter für den landwirtschaftlichen Einsatz qualifiziert. Eine bevorzugte Breite liegt bei der hier gezeigten Ausführung bei circa 13 m. Zudem sind die einzelnen Torreihen 4 auch, wie insbesondere aus 2 hervorgeht, beabstandet zueinander ausgebildet. Dadurch wird verhindert, dass der gesamte Untergrund 7 verschattet wird. Dies ermöglicht es auf dem Untergrund beispielsweise Pflanzen anzubauen. Der Verschattungsgrad und damit auch der Abstand einzelnen Torreihen 4 hängen dabei insbesondere von der Art der landwirtschaftlichen Nutzung ab. Durch die Aufständerung mit Toren 2 beschränken sich die begrenzt nutzbaren Bereiche im Wesentlichen auf schmale Randstreifen 9, auf welchen die einzelnen Pfosten 10 fluchtend angeordnet sind.
3 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Quertraverse 20. Die Quertraverse 20 umfasst einen Hauptträger 21, welcher als Rohr mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet ist. Bei dem Hauptträger 21 handelt es sich um ein Standardprofil, welches üblicherweise in einer Länge von 12 m verfügbar ist. Der Hauptträger 21 weist an beiden Enden Verlängerungsprofile 22 auf. Die Verlängerungsprofile 22 sind in den Hauptträger 21 eingeschoben, sodass durch die Überlappung von Hauptträger 21 und Verlängerungsprofilen 22 eine biegesteife Quertraverse 20 entsteht. Der Hauptträger 21 ist mit den Verlängerungsprofilen 22 zudem über Verschraubungen 23 verbunden. An den Enden weist die Quertraverse 20 bzw. weisen die Verlängerungsprofile 22 jeweils zwei Langlöcher 24 zur Verschraubung der Quertraverse mit einem Drehlager 25 insbesondere einem Lagerblock 26 auf (vgl. 5). Auf der Quertraverse 20 ist eine Reihe von Solarpaneelen 29 angeordnet. Die Solarpaneele 29 sind auf der Oberseite der Quertraverse 20 mittels Schienen 28 geklemmt bzw. formschlüssig mit der Quertraverse 20 verbunden.
Über die Langlöcher 24 lässt sich das Lager 25 bei der Montage ausrichten. Insbesondere ist darüber der Abstand zwischen den beiden Lagerpunkten der Quertraverse 20 einstellbar.
In 4 ist die Lagerung von zwei Quertraversen 20 zweier benachbarter Torsegmente 3 mit Drehlagern 25 auf einem Pfosten 10 gezeigt. An einem erdfernen Ende 15 des Pfostens 10 ist ein Lagerbolzen 16 angeordnet. Der Lagerbolzen 16 ist mittig befestigt und ragt nach beiden Seiten in Richtung der zu lagernden Quertraverse 20 hinaus. Die Drehlager 25 sind in einer Ausführungsform als Gleitlager ausgebildet. Auf dem Lagerbolzen 16 sind an seinen Enden jeweils innere Lagerschalen 17 aufgebracht und befestigt. Die inneren Lagerschalen 17 weisen beidseitig einen Anlaufrand auf. Bei dem Gleitlager ist die Lagerbuchse vorzugsweise in Axialrichtung fest mit einem Lagerblock 26 verbunden, welcher Lagerblock 26 an den in 3 gezeigten Langlöchern 24 an jedem Ende der Quertraverse 20 angeordnet ist. Der Lagerblock 26 ist dabei mit der Quertraverse 20 über zwei Schraubverbindungen verbunden. Der Längenausgleich ist über eine Axialbewegung relativ zum Lagerbolzen 16, insbesondere der inneren Lagerschale 17 auf dem Lagerbolzen 16, realisiert. Dadurch besteht ein Lagerspiel in Axialrichtung, sodass eine Wärmeausdehnung der Quertraverse 20 in Querrichtung Q ausgleichbar ist. In einer alternativen Ausführungsform ist das Drehlager 25 nicht als Gleitlager, sondern als Wälzlager ausgebildet. In den Lagerblock 26 ist die äußere Lauffläche des Drehlagers 25 integriert. Die Wälzkörper weisen in Bezug auf den Lagerblock 26 im Wesentlichen kein oder nur geringes axiales Spiel auf. Die innere Lagerschale 17 weisen beidseitig Anlaufränder auf, welche weiter beabstandet als sind als die Breite der nicht gezeigten Wälzkörper. Dadurch ist auch bei einem Wälzlager ein Längenausgleich bereitgestellt.
Ferner ist in 4 das in Längsrichtung L verlaufende Spannseil 30 gezeigt. Das Spannseil 30 ist als durchgehendes Seil ausgebildet, d. h. das Seil 30 wird durch die Pfosten 10 nicht unterbrochen. Das Spannseil 30 ist oberhalb des Lagerbolzens 16 am Pfosten 10 befestigt. Das Seil 30 ist über eine Klemmplatte 32 mit dem Pfosten 10 verbunden. Die Klemmplatte 32 ist mittels vier Schrauben fixiert. Vorzugsweise weist die Klemmplatte sowie die gegenüberliegende Klemmfläche 33 am Pfosten 10 eine in Seilrichtung verlaufende, im Wesentlichen halbkreisförmige Nut 34 auf. In 4 erstreckt sich das Seil von Pfosten 10 weg hin zu nicht gezeigten weiteren Pfosten 10.
Im Unterschied zu 4 verläuft das Seil in 5 lediglich in einer Richtung, d. h. in der Figur nach oben weg zu einem weiteren Pfosten. In der entgegengesetzten Richtung bildet das Seil 30 eine Abspannung 31 und verläuft zum Untergrund 7 hin. Die Abspannung 31 ist über einen nicht gezeigten Erdanker, beispielweise einem Erdnagel im Untergrund verankert. Zudem weist die Abspannung 31 eine Spannvorrichtung 35 auf, beispielsweise einen Schraubenspanner.
In den 6 bis 9 sind verschiedene Ausführungsformen für eine Abstützung 40 der Tore zur Aufnahme von Kräften in Quertraversenrichtung gezeigt. In den 6 und 7 ist ein Tor mit einem ersten und einem zweiten Pfosten und dazwischen angeordneten weiteren Pfosten, insbesondere mit dritten und vierten Pfosten 13, 14 gezeigt, welche das Tor 2 in mehrere Torsegmente 3 teilen. Damit die Quertraversen 20 der einzelnen Torsegmente 3 Kräfte in Querrichtung übertragen können, weisen die Quertraversen 20 kein oder nur ein begrenztes Spiel in Querrichtung Q zu den jeweiligen Pfosten 10 auf. Dies ist unabhängig davon, ob die Quertraversen 20 fest oder drehbar auf den Pfosten 10 gelagert sind. In 6 ist die Abstützung 40 zur Aufnahme von Kräften über je eine Querabspannung 43 an den äußeren Pfosten eines Tores 2, d. h. am ersten und zweiten Pfosten 11, 12 realisiert. Die Abspannung 43 ist vorzugsweise als Seil ausgebildet. Die Querabspannung 43 verläuft diagonal vom erdfernen Ende 15 des ersten bzw. zweiten Pfostens 11, 12 diagonal zum Untergrund 7.
In der in 7 gezeigten Ausführungsform ist die Kraftabstützung 40 über einen A-Bock 44 realisiert. Der A-Bock ist eine spezielle Ausbildung eines Pfostens 10 und vorzugsweise mittig an einem Tor 2 angeordnet. Das Tor weist auf beiden Seiten die des A-Bocks 44 die gleiche Anzahl von Torsegmenten 3 auf. Dies hat den Vorteil, dass sich lediglich das Spiel zwischen Quertraverse 20 und Pfosten 10 auf einer halben Torbreite über die Länge I addiert, wohingegen sich das Spiel bei der Ausbildung in 6 über die gesamte Torbreite in der Länge I addiert. Das Spiel tritt dabei insbesondere als Axialspiel in den Drehlagern 25 der Quertraversen 20 auf. Auch addieren sich die Kräfte über die Länge I auf, welche in Querrichtung übertragen werden müssen. Somit lässt sich bei einer Ausbildung mit einem A-Bock die doppelte Torbreite erzielen im Vergleich zu einer Abspannung an den Torenden bei gleicher Ausbildung der Quertraversen 20 und Drehlager 25. In 8 ist ein erfindungsgemäßer A-Bock 44 in einer Detaildarstellung gezeigt. Der A-Bock 44 weist zwei diagonal nach oben verlaufende, auf Zug und Druck belastbare Pfostenelemente 45 auf. Oberhalb der diagonalen Pfostenelemente 45 weist der A-Bock 44 ein vertikal verlaufendes Pfostenelement 46 auf. Das vertikal verlaufende Pfostenelement 46 weist vorzugsweise eine Höhe auf, welche mindestens dem Drehradius der Solarpaneele 29, insbesondere mindestens der halben Länge der Solarpaneele 29 auf der Quertraverse 20 aufweist. Dies hat bei einer Drehlagerung der Quertraverse 20 den Vorteil, dass eine 360° Verdrehung der Quertraverse 20 ermöglicht wird, ohne dass ein großer Abstand in Querrichtung Q zwischen A-Bock 44 und dem äußeren Solarpaneel 29 bestehen muss.
Eine alternative Ausführungsform zum A-Bock 44 ist in 9 gezeigt. Die 9 zeigt eine X-förmige Seilabspannung 41 zwischen dem zweiten Pfosten 12 eines ersten Tors 5 und dem ersten Pfosten 11 eines zweiten Tors 6. Zudem sind die beiden Pfosten 11, 12 an ihrem erdfernen Ende 15 über eine Strebe 42 miteinander verbunden. Die Strebe 42 ist sowohl auf Zug als auch auf Druck belastbar. Auf jedem der beiden Pfosten 11, 12 ist eine Achse für eine Drehlagerung einer Quertraverse 20 gezeigt. An jedem Pfosten 11, 12 ist je eine Quertraverse 20 befestigt, welche sich nach links bzw. rechts in Querrichtung Q erstreckt. Zur Erhöhung der Gleichteile weist die Achse 16 beidseitig Achsstummel auf, wovon je Posten 11, 12 jedoch nur einer genutzt wird.
In 10 ist eine Nachführeinrichtung zum rotatorischen Antreiben der Quertraverse um eine in Querrichtung Q verlaufende Drehachse. Die Nachführeinrichtung 50 ist an einem dritten Pfosten 13 angeordnet und treibt zwei benachbarte Quertraversen 20 an, wovon lediglich eine der Quertraversen 20 zur besseren Darstellbarkeit gezeigt ist. Von der zweiten Quertraverse 20 ist lediglich das Drehlager 25 gezeigt. Die Nachführeinheit 50 umfasst einen als Spindelantrieb ausgebildeten Aktor 51. Zwischen dem Aktor 51 und der Quertraverse 20 ist ein Getriebe 52 angeordnet, welches die Bewegung vom Aktor 51 auf die Quertraverse 20 überträgt. Das Getriebe ist als Koppelgetriebe 52 ähnlich dem bei einer Anlenkung von Baggerschaufeln ausgebildet. Das Koppelgetriebe 52 erfasst eine parallelogrammartige Anlenkung der Quertraverse 20. Das Koppelgetriebe 52 weist zwei Teilgetriebe 52a, b auf, welche jeweils eine Quertraverse 20 antreiben und identisch bzw. symmetrisch aufgebaut sind. Die beiden Teilgetriebe 52a, b sind am Angriffspunkt des Aktors 51 bewegungsgekoppelt, sodass die Bewegungen in beide Teilgetriebe 52a, b eingeleitet wird. Die beiden Teilgetriebe 52a, b sind an der ersten Schwinge 53 über einen Antriebsbolzen 56 verbunden, sodass beide Teilgetriebe 52a, b eine synchrone Drehbewegung übertragen.
Die parallelogrammartige Anlenkung kann auch als Kurbelschwinge bezeichnet werden. Eine erste Schwinge 53, an welcher der Aktor 51 angreift, ist drehbar am Pfosten 13 gelagert. Die zweite Schwinge 54 ist drehfest mit der Quertraverse 20 verbunden und somit drehbar um die Lagerachse des Drehlagers 25. Die beiden Enden der ersten bzw. zweiten Schwinge 53, 54 sind über ein Pleuel 55 miteinander verbunden. Bei dem Kurbelgetriebe ist der Hebel der ersten Schwinge 53 größer als der Hebel der zweiten Schwinge 54. Dadurch wird eine Übersetzung des Getriebes 52 realisiert, bei welcher sich die Drehbewegung von der ersten Schwinge 53 zur zweiten Schwinge 54 vergrößert. Dies bewirkt, dass am Abtrieb grundsätzlich Drehbewegungen von größer als 180° möglich sind, auch wenn die Drehbewegung am Antrieb vom oberen Totpunkt und von unteren Totpunkt begrenzt ist.
Wie in 11 gezeigt, ist in dem vorliegenden Fall der maximale Drehbereich durch den Weg des Aktors 51 begrenzt und beträgt in etwa 120°. In 11a ist eine maximale Verdrehung entgegen dem Uhrzeigersinn, welche beispielsweise bei einem tiefen Sonnenstand am Abend verwendet wird, 11b eine horizontale Ausrichtung der Solarpaneele 29, beispielsweise zur Mittagszeit bei höchstem Sonnenstand und 11c eine maximale Verdrehung der Solarpaneele im Uhrzeigersinn, beispielsweise am Morgen bei Sonnenaufgang, gezeigt. Der Vorteil der Übersetzung hin zu einem größeren Verdrehbereich ist, dass in dem genutzten Verdrehbereich ein besseres und insbesondere gleichmäßigeres Übersetzungsverhältnis vorliegt.
Es versteht sich für den Fachmann selbstverständlich, dass das Getriebe 52 lediglich aus einem Teilgetriebe 52a bestehen kann, sofern lediglich eine einzige Quertraverse 20 angetrieben werden soll oder zwei benachbarte Quertraversen 20 in anderer Weise miteinander drehgekoppelt sind.
12 zeigt eine bevorzugte Anordnung der Nachführeinrichtung 50 an einem Tor 2 einer Agrar-Photovoltaik-Aufständerung 1. Zusätzlich zu den beiden Quertraversen 20 der benachbarten Torsegmente 3 werden in der Ausbildung gemäß 12 weitere Quertraversen 20 mit einem einzigen Aktor 51 rotatorisch angetrieben. Die Nachführeinrichtung 50 umfasst den Aktor 51, welcher am dritten Pfosten 13 angeordnet ist. Der Aktor 51 treibt über das Getriebe 52 mit den beiden Teilgetrieben 52a, b die beiden benachbarten Quertraversen 20 an. Zudem ist in der Abbildung rechts neben dem dritten Pfosten 13 ein weiterer, vierter Pfosten 14 angeordnet. Der vierte Pfosten weist ebenfalls zwei benachbarte Quertraversen 20 auf, wobei die linke Quertraverse 20 über das Teilgetriebe 52a angetrieben wird. Am vierten Pfosten 14 sind ebenfalls zwei Quertraversen 20 drehbar gelagert. Am vierten Pfosten 14 ist ebenfalls ein Getriebe 52 angeordnet mit einem ersten und zweiten Teilgetriebe 52a, b. Das Getriebe 52 am vierten Pfosten 14 ist analog zum Getriebe 52 am dritten Pfosten 13 ausgebildet. Das Getriebe 52 bzw. vierten Pfosten 14 weist jedoch keinen Aktor am Antriebsbolzen 56 auf. Der Antriebsbolzen 56 koppelt lediglich das zweite Teilgetriebe 52b mit dem ersten Teilgetriebe 52a, sodass die Bewegung von der Quertraverse zwischen dem dritten und vierten Pfosten 13, 14 auf die benachbarte Quertraverse 20, hier auf der rechten Seite, übertragen wird. In der hier gezeigten Ausbildung werden somit von einem einzigen Aktor 51 die Quertraversen 20 dreier Torsegmente 3 angetrieben. Durch eine weitere Kopplung von weiteren Quertraversen 20 an weiteren vierten Pfosten 14 ist die Anzahl der Quertraversen 20, welche von einem einzigen Aktor 51 angetrieben werden, vergrößerbar. Somit kann, in einfacher Art und Weise, ohne vom Konzept der Einfeldträger abzuweichen, eine Vielzahl von Quertraversen 20 mittels einem Aktor 51 angetrieben werden.
In 13 ist eine Geländenachführung bei einer erfindungsgemäßen Agrar-Photovoltaik-Aufständerung 1 mit einem Tor 2 bestehend aus zwei Torsegmenten 3 gezeigt. Bei den beiden Torsegmenten 3 ist die Quertraverse 20 als Einfeldträger ausgebildet. Zudem sind die Drehlager 25, mittels welcher die beiden Quertraversen 20 auf den Pfosten 10 gelagert sind, als Kugelgelenk ausgebildet. Dadurch können Winkelversätze, insbesondere zwischen der Längsrichtung der ersten, linken Quertraverse und der Längsrichtung der zweiten, rechten Quertraverse 20 ausgeglichen werden. Hierin besteht ein weiterer Vorteil hin zu bekannten Mehrfeldträgern. Der mittlere Pfosten 10 kann dabei als dritter Pfosten 13 mit einem Aktor 51 ausgebildet sein. Eine derartige Ausbildung ist im Detail in 14 gezeigt. Wie bereits vorstehend ausgeführt, sind die beiden Quertraversen 20, von welchen lediglich eine zur besseren Darstellung gezeigt ist, über als Kugelgelenk ausgebildete Drehlager 25 am Pfosten 13 gelagert. Um auch einen Winkelausgleich im Getriebe 52 realisieren zu können, sind die Anlenkpunkte 57 der Pleuel 55 an der ersten bzw. zweiten Schwinge 53, 54 ebenfalls als Kugelgelenke ausgebildet.
In 15 ist ein Steuersystem einer erfindungsgemäßen Nachführeinrichtung 50 einer Agrar-Photovoltaik-Aufständerung 1 gezeigt. In der Seitenansicht sind drei Torreihen 4, welche in Querrichtung Q verlaufen, gezeigt. In der Seitendarstellung sind dabei jeweils die ersten Pfosten 11 jeder Torreihe 4 gezeigt. Diese sind über das Seil 30 miteinander verbunden und auf der linken Seite ist zudem eine Längsabspannung 31 gezeigt. Das Steuersystem 60 für die Nachführeinrichtung 50 umfasst eine Steuereinheit 61. Als Eingangsgröße enthält die Steuereinheit 61 Signale von einem Windsensor 62. Der Windsensor 62 erfasst neben der Windstärke bzw. Windgeschwindigkeit auch die Windrichtung. Die Steuereinheit 61 besitzt Signalausgänge, über welche Steuersignale an die Aktoren 51, insbesondere mit Positionsinformationen, gesendet werden. Erfasst der Windsensor 62 Wind W mit einer Komponente aus Westrichtung, so wird die Sonnennachführung abgeschaltet und die Solarpaneele 29 werden in eine Schutzstellung verfahren. Die Schutzstellung wird insbesondere bei Überschreiten einer vorgegebenen Windstärke bzw. Windgeschwindigkeit eingenommen. Die linke, in Windrichtung erste Quertraverse 20 nach der Abspannung 31 wird gegen den Wind gestellt, sodass von den Solarpaneelen eine Auftriebskraft F_G vom Untergrund 7 weg erzeugt wird. Alle Quertraversen 20 der in Windrichtung dahinter liegenden Tore 2, welche mit dem Seil 30 verbunden sind, werden in den Wind gestellt, d. h. sie werden derart schräg gestellt, dass die darauf angeordneten Solarpaneele 29 eine Abtriebskraft F_A in Bodenrichtung erzeugen. Ein leichtes Anstellen der Solarpaneele 29 hat den Vorteil, dass diese sich, im Vergleich zu einer horizontalen Ausrichtung, nicht durch den Wind aufschwingen. Durch das leichte Anstellen der Quertraversen 20 wird zudem eine Horizontalkraft F_H in Windrichtung erzeugt, welche in einer Seilkraft nach rechts resultiert. Durch die Seilkraft entsteht eine Gegenkraft in der Abspannung 31, was zu einer Kraft auf den linken, ersten Pfosten 11 in Richtung des Untergrunds 7 führt. Die durch entgegengesetztes Anstellen der Solarpaneele 29 der linken Torreihe 4 erzeugte Auftriebskraft stellt eine Gegenkraft F_G hierzu dar, um ein Versagen des linken, ersten Pfostens 11 beispielsweise durch Knicken zu verhindern bzw. diesem entgegenzuwirken. Die hier gezeigte Stellung hat somit den Vorteil, dass die Windkräfte auf die Aufständerung reduziert werden und trotzdem ein Aufschwingen der einzelnen Solarpaneele 29 bzw. Quertraversen 20 verhindert wird.
Bezugszeichenliste

1: Agrar-Photovoltaik-Aufständerung
2: Tor
3: Torsegment
4: Torreihe
5: Erstes Tor
6: Zweites Tor
7: Untergrund
8: Traktor
9: Randstreifen
10: Pfosten
11: Erster Pfosten
12: Zweiter Pfosten
13: Dritter Pfosten
14: Vierter Pfosten
15: Erdfernes Ende des Pfostens
16: Lagerbolzen
17: Innere Lagerschale
20: Quertraverse
21: Hauptträger
22: Verlängerungsprofil
23: Verschraubung
24: Langloch
25: Drehlager
26: Lagerblock
28: Schienen
29: Solarpaneele
30: Seil
31: Abspannung
32: Klemmplatte
33: Klemmfläche
34: Nut
35: Spannvorrichtung
40: Kraftabstützung
41: X-förmige Seil-Abspannung
42: Strebe
43: Querabspannung
44: A-Bock
45: Diagonalstrebe
46: Vertikalstrebe
50: Nachführeinrichtung
51: Aktor
52: Getriebe
52a,b: Teilgetriebe
53: Erste Schwinge
54: Zweite Schwinge
55: Pleuel
56: Antriebsbolzen
57: Anlenkpunkte
60: Steuersystem
61: Steuereinheit
62: Windsensor
L: Längsrichtung
Q: Querrichtung
Fw: Windkraft
FGrenz: Grenz-Windkraft
FA: Abtriebskraft
FG: Gegenkraft

Claims

Agrar-Photovoltaik-Aufständerung (1) mit zumindest zwei Toren (2) mit jeweils einem ersten und einem zweiten Pfosten (11, 12) und einer dazwischen angeordneten Quertraverse (20), an welcher Solarpaneele (29 angeordnet sind, wobei jeweils die ersten und die zweiten Pfosten (11, 12) in einer Flucht stehen und über ein in einer Längsrichtung (L) angeordnetes Spannseil (30) verbunden sind.
Agrar-Photovoltaik-Aufständerung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die ersten und die zweiten Pfosten (11, 12) über ein durchgehendes Spannseil (30) verbunden sind.
Agrar-Photovoltaik-Aufständerung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das durchgehende Spannseil (11, 12) über eine Klemmverbindung (32, 33) mit dem jeweiligen Pfosten (11, 12) verbunden ist.
Agrar-Photovoltaik-Aufständerung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das durchgehende Spannseil (30) an seinen Enden jeweils von einem der Pfosten (11, 12) eine Abspannung (31) zum Erdboden hin bildet.
Agrar-Photovoltaik-Aufständerung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tore (2) jeweils zwischen den ersten und zweiten Pfosten (11, 12) zumindest einen weiteren Pfosten (13, 14) aufweisen, welcher das Tor (2) in einzelne Torsegmente (3) unterteilt.
Agrar-Photovoltaik-Aufständerung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Quertraverse (20) der einzelnen Torsegmente (3) jeweils als Einfeldträger ausgebildet ist.
Agrar-Photovoltaik-Aufständerung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tore eine Abstützung (40) zur Aufnahme von Kräften in Quertraversenrichtung (Q) aufweisen.
Agrar-Photovoltaik-Aufständerung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung (40) einen Pfosten umfasst, welcher als A-Bock (44) ausgebildet ist.
Agrar-Photovoltaik-Aufständerung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung (40) eine Abspannung (43) über ein Seil, vorzugsweise in Quertraversenrichtung (Q), umfasst.
Agrar-Photovoltaik-Aufständerung (1) nach Anspruch 7, wobei zumindest ein erstes und ein zweites Tor (5, 6) in Quertraversenrichtung (Q) fluchtend angeordnet sind und eine Torreihe (4) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung (40) eine X-förmige Versteifung (41) zwischen dem zweiten Pfosten (12) des ersten Tors (5) und dem ersten Pfosten (11) des zweiten Tors (6) der Torreihe (4) umfasst.
Agrar-Photovoltaik-Aufständerung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die X-förmige Versteifung (41) aus einem Seil gebildet ist und der zweite Pfosten (12) des ersten Tors (5) mit dem ersten Pfosten (11) des zweiten Tors (6) mit einer Strebe (42) verbunden ist.
Agrar-Photovoltaik-Aufständerung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Quertraversen (20) auf den Pfosten (11, 12, 13, 14) mittels Drehlager (25) um eine in Quertraversenrichtung (Q) verlaufende Drehachse drehbar, vorzugsweise um 360° drehbar, gelagert sind.
Agrar-Photovoltaik-Aufständerung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehlager (25) derart ausgebildet sind, dass sie Axialkräfte aufnehmen können.
Agrar-Photovoltaik-Aufständerung (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Quertraversen (20) mittels einer Nachführeinrichtung (50) rotatorisch antreibbar sind.
Agrar-Photovoltaik-Aufständerung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Quertraversen (20) von benachbarten Torsegmenten (3) mittels einem einzigen Aktor (51) der Nachführeinrichtung (50) rotatorisch antreibbar sind.
Agrar-Photovoltaik-Aufständerung (1) nach Anspruch 14 oder 15, umfassend eine Steuereinheit (61) für die Nachführeinrichtung (60), welche programmiert ist, bei einem Wind (W) in Längsrichtung (L) die in Windrichtung erste Quertraverse (20) nach der Abspannung (31) über die Nachführeinrichtung (60) derart zu verstellen, dass die auf der ersten Quertraverse (20) angeordneten Solarpaneele eine Auftriebskraft (F_G) erzeugen.