DE102022210848A1

DE102022210848A1 - System for generating renewable electrical energy and supplying a majority of consumers

Info

Publication number: DE102022210848A1
Application number: DE102022210848.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas Emde; Johannes Schmid
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-10-14
Filing date: 2022-10-14
Publication date: 2024-04-25
Also published as: WO2024079316A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Erzeugung regenerativer elektrischer Energie und Versorgung einer Mehrzahl von Verbrauchern umfassend eine Mehrzahl von Windkraftanlagen (10, 11) und gegebenenfalls Photovoltaikanlagen (20, 21) als Erzeuger regenerativer elektrischer Energie, eine Mehrzahl elektromotorisch angetriebener Fahrzeuge als Verbraucher elektrischer Energie, eine von diesen Fahrzeugen befahrene Fahrstrecke sowie eine Mehrzahl von im Abstand zueinander entlang der Fahrstrecke angeordneten Ladestationen (33, 56), an denen die Fahrzeuge elektrische Energie aufnehmen können, wobei erfindungsgemäß eine Vielzahl von Kleinwindkraftanlagen (10, 11) entlang der Fahrstrecke installiert ist, wobei die von diesen Kleinwindkraftanlagen (10, 11) erzeugte elektrische Energie in ein Stromleitungsnetz eingespeist wird, mit dem die Ladestationen (33, 56) verbunden sind. Auf diese Weise schafft die Erfindung ein autarkes System und Leitungsnetz zur Versorgung von Verbrauchern im Bereich beispielsweise einer Autobahn, wobei die benötigte elektrische Energie regenerativ im Bereich der Autobahn selbst erzeugt wird.The present invention relates to a system for generating renewable electrical energy and supplying a plurality of consumers, comprising a plurality of wind turbines (10, 11) and optionally photovoltaic systems (20, 21) as generators of renewable electrical energy, a plurality of electric motor-driven vehicles as consumers of electrical energy, a route traveled by these vehicles and a plurality of charging stations (33, 56) arranged at a distance from one another along the route, at which the vehicles can receive electrical energy, wherein according to the invention a plurality of small wind turbines (10, 11) are installed along the route, wherein the electrical energy generated by these small wind turbines (10, 11) is fed into a power line network to which the charging stations (33, 56) are connected. In this way, the invention creates a self-sufficient system and line network for supplying consumers in the area of a motorway, for example, wherein the required electrical energy is generated renewably in the area of the motorway itself.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Erzeugung regenerativer elektrischer Energie und Versorgung einer Mehrzahl von Verbrauchern umfassend eine Mehrzahl von Windkraftanlagen und gegebenenfalls Photovoltaikanlagen als Erzeuger regenerativer elektrischer Energie, eine Mehrzahl elektromotorisch angetriebener Fahrzeuge als Verbraucher elektrischer Energie, eine von diesen Fahrzeugen befahrene Fahrstrecke sowie eine Mehrzahl von im Abstand zueinander entlang der Fahrstrecke angeordneten Ladestationen, an denen die Fahrzeuge elektrische Energie aufnehmen können.The present invention relates to a system for generating renewable electrical energy and supplying a plurality of consumers, comprising a plurality of wind turbines and optionally photovoltaic systems as generators of renewable electrical energy, a plurality of electric motor-driven vehicles as consumers of electrical energy, a route traveled by these vehicles and a plurality of charging stations arranged at a distance from one another along the route, at which the vehicles can absorb electrical energy.

Stand der TechnikState of the art

Es ist aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, regenerative elektrische Energie über Windkraftanlagen zu gewinnen und zum Aufladen der Akkumulatoren von Fahrzeugen mit Elektroantrieb zu nutzen. Beispielsweise in der EP 3 659 854 A1 wird ein Verfahren zur Nutzung einer Ladeeinheit sowie ein Transportsystem für Ladeeinheiten vorgeschlagen, bei dem Ladesäulen, die mit regenerativer Energie aus Windkraft aufgeladen werden, mittels LKWs, die mehrere Ladesäulen aufnehmen, zu einem Bereich transportiert werden, wie zum Beispiel einem öffentlichen Parkplatz oder dergleichen, wo sie dann von Fahrern von PKWs dazu genutzt werden können, um die Batterien der PKWs aufzuladen. Dieses System ist vergleichsweise umständlich, zum einen, da es spezifisch ausgebildete Lastkraftfahrzeuge benötigt, die die Ladeeinheiten am Ort der Erzeugung von Energie aus Windkraft, also am Standort einer Windkraftanlage aufnehmen und über Straßen an einen Ort transportieren, an dem die Ladeeinheiten aufgestellt und für PKWs zur Verfügung gestellt werden. Das Aufladen der Ladeeinheiten muss per Kran erfolgen. Die LKWs transportieren die Ladeeinheiten über den Straßenweg zu den Orten, an denen sich Ladestationen befinden, was mit Zeitaufwand verbunden ist, Energie für den Antrieb der LKWs verbraucht und zudem wegen des CO₂-Ausstoßes der LKWs die Umwelt belastet. Zudem werden hier für die Erzeugung der regenerativen elektrischen Energie große herkömmliche Windkraftanlagen verwendet, die nur an bestimmten Standorten zur Verfügung stehen, so dass die Entfernungen zu den Ladestationen, an denen die Energie für das Laden von PKWs benötigt wird, groß sein können. Große Windkraftanlagen dieser Art benötigen einen aufwändigen Genehmigungsprozess, so dass es auch nicht möglich ist, kurzfristig weitere derartige Windkraftanlagen an einem Standort in Nähe eines Verkehrsweges wie insbesondere einer Autobahn, die von vielen Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb befahren wird, aufzustellen.It is generally known from the state of the art to generate renewable electrical energy via wind turbines and to use it to charge the batteries of electric vehicles. For example, in the EP 3 659 854 A1 a method for using a charging unit and a transport system for charging units are proposed in which charging stations that are charged with renewable energy from wind power are transported by trucks that accommodate several charging stations to an area, such as a public car park or the like, where they can then be used by car drivers to charge the batteries of the cars. This system is comparatively cumbersome, on the one hand because it requires specifically trained trucks that pick up the charging units at the location where energy is generated from wind power, i.e. at the site of a wind turbine, and transport them by road to a location where the charging units are set up and made available to cars. The charging units must be charged by crane. The trucks transport the charging units by road to the locations where charging stations are located, which takes time, uses energy to drive the trucks and also pollutes the environment due to the _CO2 emissions from the trucks. In addition, large conventional wind turbines are used to generate renewable electrical energy, which are only available at certain locations, so that the distances to the charging stations where the energy is needed to charge cars can be great. Large wind turbines of this type require a complex approval process, so it is not possible to set up additional wind turbines of this kind in the short term at a location near a traffic route, such as a motorway in particular, which is used by many electric vehicles.

Es ist ebenfalls bekannt, über Photovoltaik erzeugte regenerative Energie dazu zu verwenden, die Akkumulatoren von Elektrofahrzeugen aufzuladen. Die DE 20 2011 100 046 U1 beschreibt beispielsweise ein System, bei dem Dachflächen oder Seitenflächen von Lastkraftwagen oder Schienenfahrzeugen mit Photovoltaikanlagen ausgestattet sind, so dass auf diesen Fahrzeugen Strahlungsenergie der Sonne in elektrische Energie umgewandelt wird. Die so gewonnene regenerative Energie wird in Akkumulatoren gesammelt, die dann zu Energiesammelstellen transportiert werden. An diesen Energiesammelstellen können die aufgeladenen Energiespeicher an Fahrzeuge abgegeben und dabei gegen leere Fahrzeugbatterien getauscht werden.It is also known to use renewable energy generated by photovoltaics to charge the batteries of electric vehicles. EN 20 2011 100 046 U1 describes, for example, a system in which roofs or sides of trucks or rail vehicles are equipped with photovoltaic systems so that the sun's radiant energy is converted into electrical energy on these vehicles. The regenerative energy obtained in this way is collected in accumulators, which are then transported to energy collection points. At these energy collection points, the charged energy storage units can be given to vehicles and exchanged for empty vehicle batteries.

Abgesehen von den vorgenannten Systemen wird herkömmlicherweise die Windkraft auf großen Anlagen erzeugt, deren Nennleistungen bei etwa 2 MW bis 5 MW liegen oder darüber, wenn es sich um große Offshore-Anlagen handelt. Tendenziell werden heute immer größere Windkraftanlagen gebaut, um eine höhere Leistung zu erzielen. Diese großen Anlagen haben verschiedene Nachteile. Beispielsweise liegt der Durchmesser der Rotorflügel bei einer 2 MW-Anlage bereits bei über 100 m, so dass die gesamte Bauhöhe einschließlich der Rotoren bei weit über 100 m liegt. Das Gewicht einer großen Windkraftanlage kann bei mehr als 1000 t liegen, so dass bei deren Errichtung große Fundamente vorgesehen werden müssen. Ein weiteres Problem liegt in der hohen Geräuschentwicklung, weshalb derzeit ein Mindestabstand von 1,5 km zur nächsten Wohnbebauung vorgeschrieben ist. Des Weiteren müssen diese Anlagen ein aufwändiges Genehmigungsverfahren durchlaufen und da die Akzeptanz der Anlagen in der Bevölkerung schwindet, nimmt es oft mehrere Jahre in Anspruch, um die Genehmigung für eine neue Anlage zu erhalten und diese zu errichten.Apart from the systems mentioned above, wind power is traditionally generated on large turbines with nominal outputs of around 2 MW to 5 MW, or more in the case of large offshore turbines. Today, the trend is to build ever larger wind turbines in order to achieve higher output. These large turbines have various disadvantages. For example, the diameter of the rotor blades of a 2 MW turbine is already over 100 m, so that the total height including the rotors is well over 100 m. The weight of a large wind turbine can be more than 1000 t, so that large foundations must be provided for when erecting it. Another problem is the high level of noise, which is why a minimum distance of 1.5 km from the nearest residential area is currently required. Furthermore, these turbines have to go through a complex approval process and since the acceptance of the turbines among the population is dwindling, it often takes several years to obtain approval for a new turbine and to build it.

Weiterhin ist es gewöhnlich so, dass der über Windkraftanlagen erzeugte Strom in das allgemeine Stromnetz eingespeist wird. Die Windkraftanlagen stehen häufig in dünner besiedelten ländlichen Regionen und der Strom muss über Hochspannungsleitungen dann oft über größere Entfernungen zu den Orten transportiert werden, die einen hohen Energiebedarf haben, wie größere Städte, Industrieanlagen und dergleichen. Zum einen kommt es im Stromnetz bei Transport über größere Entfernungen zu Leitungsverlusten. Ein weiteres Problem liegt darin, dass der von Windkraftanlagen erzeugte Strom diskontinuierlich anfällt, so dass bei stärkerem Wind eine vergleichsweise hohe Leistung aus Windkraft anfällt, die jedoch häufig nicht mit dem entsprechenden Energiebedarf einhergeht, während umgekehrt bei Windstille nicht genügend Energie aus Windkraft zur Verfügung steht. Dies erfordert es entweder, den bei starkem Wind anfallenden überschüssigen Strom in geeigneter Form zu speichern oder Energie geht bei hohem Windaufkommen verloren, da sie nicht in das öffentliche Netz eingespeist werden kann.Furthermore, it is usually the case that the electricity generated by wind turbines is fed into the general power grid. Wind turbines are often located in sparsely populated rural areas and the electricity must then often be transported over long distances via high-voltage lines to places that have a high energy demand, such as large cities, industrial plants and the like. On the one hand, transmission losses occur in the power grid when transported over long distances. Another problem is that the electricity generated by wind turbines is discontinuous, so that when the wind is strong, a comparatively high output from wind power is generated, but this is often not accompanied by the corresponding energy demand, while conversely, when there is no wind, there is not enough energy from wind power available. This requires either the electricity generated during strong winds to be to store excess electricity in a suitable form or energy is lost when there is high wind because it cannot be fed into the public grid.

Ausgehend von dem zuvor genannten Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein System zur Erzeugung und Nutzung regenerativer Energie mit den eingangs genannten Merkmalen zur Verfügung zu stellen, welches die vorgenannten Nachteile bekannter Systeme überwindet und sich zeitnah mit vertretbarem finanziellen Aufwand und ohne das Erfordernis aufwändiger behördlicher Genehmigungen technisch umsetzen lässt.Based on the aforementioned prior art, the object of the present invention is to provide a system for generating and using renewable energy with the features mentioned at the beginning, which overcomes the aforementioned disadvantages of known systems and can be technically implemented promptly with reasonable financial expenditure and without the need for complex official approvals.

Lösungsansatz der vorliegenden ErfindungApproach of the present invention

Die Lösung der vorgenannten Aufgabe liefert ein System zur Erzeugung und Nutzung regenerativer elektrischer Energie der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The solution to the above-mentioned problem provides a system for generating and using renewable electrical energy of the type mentioned at the outset with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Vielzahl von Kleinwindkraftanlagen entlang der Fahrstrecke installiert sind, wobei das System weiterhin ein Stromleitungsnetz umfasst und die von diesen Kleinwindkraftanlagen erzeugte elektrische Energie in das Stromleitungsnetz eingespeist wird, mit dem auch die Ladestationen verbunden sind. Die Erfindung beschreitet somit einen anderen Weg als der eingangs genannte Stand der Technik, bei dem große Windkraftanlagen, die ortsfern zu den Ladestationen angeordnet sind, verwendet werden, um regenerative Energie zu erzeugen und bei dem entweder ganze Ladesäulen oder die Batterien für die Fahrzeuge zu Elektrotankstellen hin transportiert werden müssen, um Elektrofahrzeuge aufzuladen oder die Batterien auszutauschen.According to the invention, a large number of small wind turbines are installed along the route, the system also comprising a power line network and the electrical energy generated by these small wind turbines is fed into the power line network to which the charging stations are also connected. The invention thus takes a different path than the prior art mentioned at the beginning, in which large wind turbines located far away from the charging stations are used to generate renewable energy and in which either entire charging stations or the batteries for the vehicles have to be transported to electric charging stations in order to charge electric vehicles or replace the batteries.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter einer „Ladestation“ ein Areal wie beispielsweise ein Parkplatz oder ein Rastplatz entlang einer Autobahn oder einer größeren Landstraße verstanden, an dem sich-neben den eigentlichen „Ladesäulen“ selbst-Gebäude als Verbraucher und weitere Infrastruktur wie Trafostationen, Umspanneinrichtungen etc. befinden können. Dies hat den Vorteil, dass man nicht nur die Ladesäulen, sondern auch die Gebäude, wie Restaurants, Tankstellen usw. mit der im Bereich der Fahrstrecke erzeugten elektrischen Energie versorgen kann. Gemäß der Erfindung wird somit vorzugsweise ein eigenes Stromleitungsnetz geschaffen, welches beispielsweise vom öffentlichen Versorgungsnetz autark sein und nur jeweils eine Ladestation, beispielsweise eine Raststätte, versorgen kann, welches aber gegebenenfalls auch mit dem öffentlichen Leitungsnetz verbunden sein kann, so dass Übermengen an elektrischer Energie, die im Bereich der Ladestation nicht verbraucht wird, in das öffentliche Leitungsnetz eingespeist werden oder beispielsweise auch dazu genutzt werden können, Ortschaften oder einzelne Häuser, die sich in der Nähe der Fahrstrecke befinden, mit elektrischer Energie zu versorgen.According to the present invention, a "charging station" is understood to be an area such as a parking lot or a rest area along a motorway or a major country road, where - in addition to the actual "charging stations" themselves - buildings as consumers and other infrastructure such as transformer stations, substations, etc. can be located. This has the advantage that not only the charging stations, but also the buildings, such as restaurants, gas stations, etc. can be supplied with the electrical energy generated in the area of the route. According to the invention, a separate power line network is thus preferably created, which can, for example, be independent of the public supply network and only supply one charging station at a time, for example a rest area, but which can also be connected to the public line network if necessary, so that excess amounts of electrical energy that are not consumed in the area of the charging station can be fed into the public line network or can, for example, also be used to supply towns or individual houses that are located near the route with electrical energy.

Die vorliegende Erfindung geht von der Überlegung aus, dass es bei der Nutzung von regenerativer Energie für das Aufladen von Fahrzeugbatterien vorteilhaft ist, den Ort der Erzeugung dieser Energie möglichst räumlich nahe zum Ort des Verbrauchs der Energie zu wählen. Die meisten Personenkraftwagen und Lastkraftwagen befahren die Autobahnen oder großen Landstraßen. Das Verkehrsaufkommen auf Autobahnen und wichtigen Landstraßen lässt sich aufgrund von Vergleichswerten recht gut einschätzen. Diese Verkehrswege finden sich in einem hoch entwickelten Industrieland mit guter Infrastruktur wie beispielsweise in der Bundesrepublik Deutschland nahezu flächendeckend in einem dichten Straßennetz. Da sich dieses Netz der am meisten befahrenen Straßen über insgesamt Tausende von Kilometern erstreckt, steht in der unmittelbaren Umgebung der Straßen eine große Fläche zur Verfügung. Diese Fläche kann man für die Errichtung von Windkraftanlagen und gegebenenfalls Solaranlagen nutzen. Die Erfindung schlägt vor, in Nähe einer Autobahn oder großen Landstraße Kleinwindkraftanlagen zu installieren, die zum einen den Vorteil haben, dass sie bei einer Gesamthöhe von bis zu 10 m keiner baurechtlichen Genehmigungspflicht unterliegen. Auch die Installation und Montage einer solchen Kleinwindkraftanlage ist mit einem viel geringeren Aufwand möglich als dies bei einer großen Windkraftanlage der Fall ist, da die einzelnen Bauteile kleiner sind und ein geringeres Gewicht haben und sich problemlos mit Fahrzeugen transportieren lassen. Außerdem erübrigt sich der Aufwand für das Erstellen großer Fundamente.The present invention is based on the idea that when using renewable energy to charge vehicle batteries, it is advantageous to choose the location where this energy is generated as close as possible to the location where the energy is consumed. Most cars and trucks use motorways or major country roads. The volume of traffic on motorways and major country roads can be estimated quite well based on comparative values. In a highly developed industrial country with good infrastructure, such as the Federal Republic of Germany, these traffic routes are found almost everywhere in a dense road network. Since this network of the most heavily used roads extends over a total of thousands of kilometers, a large area is available in the immediate vicinity of the roads. This area can be used to build wind turbines and, if necessary, solar systems. The invention proposes installing small wind turbines near a motorway or major country road. One advantage of these is that they are not subject to building permit requirements with a total height of up to 10 m. The installation and assembly of such a small wind turbine is also possible with much less effort than is the case with a large wind turbine, since the individual components are smaller and have a lower weight and can be easily transported by vehicle. In addition, the effort of creating large foundations is unnecessary.

Der Platzbedarf von Kleinwindkraftanlagen ist gering und diese können in geringem Abstand zueinander und zu dem Verkehrsweg errichtet werden. Außerdem ist der Geräuschpegel niedrig und wird kaum als störend empfunden. Kleinwindkraftanlagen mit einem Rotordurchmesser von bis zu 3 m können beispielsweise eine Leistung von etwa 5 kW oder auch mehr produzieren. Wenn man somit entlang einer Autobahnstrecke 1000 solcher Kleinwindkraftanlagen installiert, erzeugt man die gleiche elektrische Leistung wie eine große Windkraftanlage mit 5 MW. Wenn man die Kleinwindkraftanlagen in einem Abstand von beispielsweise 20 m zueinander in beispielsweise drei parallelen Reihen, zum Beispiel seitlich neben jeder Fahrbahn und auf dem Mittelstreifen aufstellt, lassen sich pro Autobahnkilometer 50 x 3 = 150 solcher Anlagen installieren, was bei nur 5 kW pro Anlage bereits einer Leistung von 750 kW pro km Autobahn entspricht. Es bietet sich an, Ladestationen für das Aufladen der Elektrofahrzeuge an Parkplätzen und Raststätten zu errichten, da dort die Fahrzeuge problemlos anhalten können. Das gesamte Autobahnnetz hat in Deutschland eine Länge von etwa 13.000 km. Parkplätze finden sich im Durchschnitt in einem Abstand von weniger als 10 km. Rechnet man zur Vereinfachung mit einem Abstand von 10 km, dann lässt sich bei der obigen Beispielrechnung eine elektrische Leistung allein aus den Kleinwindkraftanlagen von 7,5 MW für beide Fahrspuren einer Autobahn zwischen zwei Parkplätzen erzielen, so dass bei Parkplätzen auf beiden Seiten der Autobahn auf jeder Seite jeweils 3,75 MW an installierter Leistung für das Aufladen von Fahrzeugbatterien sowie gegebenenfalls weiterer Verbraucher zur Verfügung stünden.Small wind turbines require little space and can be installed close to each other and to the road. The noise level is also low and is hardly perceived as disturbing. Small wind turbines with a rotor diameter of up to 3 m can produce an output of around 5 kW or more. If 1000 of these small wind turbines are installed along a stretch of motorway, they will produce the same electrical output as a large 5 MW wind turbine. If the small wind turbines are installed at a distance of 20 m from each other in three parallel rows, for example on the side of each lane and on the central reservation, 50 x 3 = 150 of these turbines can be installed per kilometer of motorway, which, with just 5 kW per turbine, already corresponds to an output of 750 kW per km of motorway. It is advisable to Charging stations for charging electric vehicles should be set up in parking lots and rest areas, where vehicles can stop easily. The entire motorway network in Germany is around 13,000 km long. On average, parking spaces are less than 10 km apart. If, for simplicity, a distance of 10 km is used, then in the example calculation above, an electrical output of 7.5 MW can be achieved from the small wind turbines alone for both lanes of a motorway between two parking lots, so that with parking lots on both sides of the motorway, 3.75 MW of installed power would be available on each side for charging vehicle batteries and, if necessary, other consumers.

Auf das gesamte Autobahnnetz von 13.000 km bezogen ergäbe sich eine Leistung von 13.000 x 750 kW = 9,75 GW. Geht man zum Beispiel von 5.000 Vollbenutzungsstunden aus, wären das 9,75 Mio kW x 5.000 h = 9,75 Mrd kWh. Der elektrische Gesamtverbrauch der Bundesrepublik Deutschland liegt bei jährlich etwa 600 Milliarden kWh, so dass allein durch die Kleinwindkraftanlagen in dem erfindungsgemäßen System entlang der Autobahn etwa 1,6 % des gesamten Verbrauchs an elektrischer Energie in Deutschland geliefert werden könnten.Based on the entire motorway network of 13,000 km, this would result in an output of 13,000 x 750 kW = 9.75 GW. If, for example, one assumes 5,000 hours of full use, this would be 9.75 million kW x 5,000 h = 9.75 billion kWh. The total electricity consumption in the Federal Republic of Germany is around 600 billion kWh per year, so that the small wind turbines in the system according to the invention along the motorway alone could supply around 1.6% of the total electricity consumption in Germany.

Zusätzlich kann man gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung entlang der Autobahnstrecke Photovoltaikanlagen anbringen, wodurch sich die insgesamt aus regenerativen Energien erzielbare elektrische Leistung, die an den Ladestationen zur Verfügung steht, weiter erhöhen lässt.In addition, according to a preferred development of the invention, photovoltaic systems can be installed along the motorway route, whereby the total electrical power that can be achieved from renewable energies and is available at the charging stations can be further increased.

Vorzugsweise sind gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Kleinwindkraftanlagen in der Nähe des Fahrwegs, insbesondere in Reihen auf einem Randstreifen neben einer Fahrbahn und/oder auf dem Mittelstreifen zwischen zwei Fahrbahnen installiert. Hier besteht der Vorteil, dass in Deutschland bei Bundesautobahnen und Bundesstraßen die Grundstücke, auf denen der Fahrweg verläuft, dem Bund gehören, so dass entlang einer Autobahn auf dem Randstreifen neben der Fahrbahn oder im angrenzenden Bereich oder auf dem Mittelstreifen zwischen den Fahrbahnen, sofern dort genügend Platz vorhanden ist, problemlos ohne zeitliche Verzögerung Kleinwindkraftanlagen errichtet werden können, ohne dass zunächst das Eigentum an einem Grundstück erworben werden muss. Bei herkömmlichen großen Windkraftanlagen ist dieser Vorteil nicht gegeben, so dass es oft Monate oder Jahre dauert, bis der Betreiber, der die Windkraftanlage errichten möchte, überhaupt in den Besitz des oder der Grundstücke gelangt. Dazu kommt dann noch das genehmigungsrechtliche Verfahren, bei dem es oft zu Widersprüchen Dritter kommt, was den Zeitraum bis zum Beginn des Baus der Anlage weiter erheblich verzögern kann. Bei der erfindungsgemäßen Lösung besteht somit der doppelte Vorteil, dass der Bund bereits Eigentümer der Grundstücke ist und außerdem keine Genehmigung erforderlich ist, um Kleinwindkraftwerke zu errichten. Zudem ist auf dem Gelände, welches seitlich unmittelbar an den Fahrweg angrenzt, in der Regel genügend Platz für Kleinwindkraftanlagen, die aufgrund der geringen Spannweite der Rotoren nur wenig Platz benötigen, wobei zudem auch der Abstand zwischen mehreren dieser Anlagen entsprechend gering gewählt werden kann. Beispielsweise wären auch Abstände von weniger als 20 m, beispielsweise nur 15 m oder noch weniger zwischen je zwei Kleinwindkraftanlagen möglich. Dadurch erhöht sich die Energieausbeute pro km Fahrstrecke. Dieser Abstand lässt sich im Hinblick auf die Energieausbeute in Abhängigkeit von den Kosten für Errichtung und Wartung der Anlagen optimieren.According to a further development of the invention, the small wind turbines are preferably installed near the roadway, in particular in rows on a verge next to a roadway and/or on the central reservation between two roadways. The advantage here is that in Germany, in the case of federal motorways and federal highways, the land on which the roadway runs belongs to the federal government, so that small wind turbines can be erected without any problems and without delay along a motorway on the verge next to the roadway or in the adjacent area or on the central reservation between the roadways, provided there is sufficient space there, without ownership of a piece of land having to be acquired first. This advantage is not present with conventional large wind turbines, so that it often takes months or years before the operator who wants to build the wind turbine even comes into possession of the piece of land or lands. Then there is the approval process, which often leads to objections from third parties, which can further significantly delay the period until construction of the plant begins. The solution according to the invention therefore has the double advantage that the federal government already owns the land and no permit is required to build small wind turbines. In addition, there is usually enough space on the site that borders the roadway for small wind turbines, which require little space due to the small span of the rotors, and the distance between several of these turbines can also be chosen to be correspondingly small. For example, distances of less than 20 m, for example only 15 m or even less between two small wind turbines, would also be possible. This increases the energy yield per km of route. This distance can be optimized with regard to the energy yield depending on the costs of building and maintaining the turbines.

Bei manchen Autobahnen oder Landstraßen kann es vorkommen, dass diese in einem abgesenkten Gelände liegen. In diesen Fällen ist es gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung von Vorteil, wenn bei einer gegenüber der Umgebung tiefer liegenden Fahrstrecke die Kleinwindkraftanlagen auf einem gegenüber der Fahrstrecke erhöhten Standort in Nähe der Fahrstrecke installiert werden, an dem die Rotoren der Kleinwindkraftanlagen ausreichend von Wind beaufschlagt werden. In der Regel befindet sich neben dem Fahrweg eine Böschung, so dass man die Kleinwindkraftanlagen dann im oberen Bereich der Böschung aufstellen kann, so dass die Rotoren über die Böschung ragen und daher optimal vom Wind beaufschlagt werden. Auch in diesen Fällen werden die Kleinwindkraftanlagen „in der Nähe“ des Fahrwegs und entlang des Fahrwegs im Sinne der Erfindung installiert.Some motorways or country roads may be located on a lowered terrain. In these cases, according to a preferred development of the invention, it is advantageous if, when the route is lower than the surrounding area, the small wind turbines are installed at a higher location than the route, close to the route, where the rotors of the small wind turbines are sufficiently exposed to the wind. There is usually an embankment next to the road, so that the small wind turbines can then be set up in the upper part of the embankment, so that the rotors protrude above the embankment and are therefore optimally exposed to the wind. In these cases too, the small wind turbines are installed "close to" the road and along the road in the sense of the invention.

Die Photovoltaikanlagen, die gemäß der Erfindung optional zusätzlich in der Nähe und entlang des Fahrwegs installiert werden, können entweder bodennah mit entsprechender Neigung und bevorzugt Südausrichtung aufgestellt werden. Auch hier besteht der Vorteil, dass die Grundstücke entlang des Fahrwegs sich im Eigentum des Staates oder gegebenenfalls in der Hand eines einzigen Eigentümers befinden, sofern es sich wie in Ländern wie Frankreich oder Italien um eine private Gesellschaft handelt, die die Autobahn betreibt. Weiterhin ergibt sich gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Möglichkeit, wenigstens eine Photovoltaikanlage, die mit dem Stromleitungsnetz elektrisch verbunden ist, im Bereich eines Randstreifens neben einer Fahrbahn und/oder auf dem Mittelstreifen zwischen zwei Fahrbahnen und/oder auf einem Verkehrsschild oder einer Hinweistafel an oder in Nähe der Fahrbahn anzuordnen. Mit den ohnehin vorhandenen Verkehrsschildern und Hinweistafeln stehen somit zusätzliche Flächen zur Verfügung, an denen die Anbringung von Photovoltaikanlagen bei entsprechender Ausrichtung mit verhältnismäßig geringem technischem Aufwand möglich ist.The photovoltaic systems, which according to the invention are optionally installed in the vicinity of and along the road, can be installed either close to the ground with a corresponding incline and preferably facing south. Here too, there is the advantage that the land along the road is owned by the state or, if necessary, in the hands of a single owner, provided that, as in countries such as France or Italy, it is a private company that operates the motorway. Furthermore, according to a preferred development of the invention, it is possible to arrange at least one photovoltaic system, which is electrically connected to the power grid, in the area of a verge next to a road and/or on the central reservation between two roadways and/or on a traffic sign or information board on or near the road. With the traffic signs and information boards that are already there, This means that additional areas are available where photovoltaic systems can be installed with relatively little technical effort, provided they are appropriately aligned.

Eine zusätzliche Möglichkeit besteht darin, die Fahrbahn selbst mit Photovoltaikanlagen zu versehen oder als Photovoltaikanlage auszugestalten. Es sind bereits Fahrbahnbeläge bekannt, die Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln können und die ausreichend mit Gewicht belastbar sind, so dass sie sich als Fahrstrecke eignen, so dass es technisch möglich ist, die Fahrstrecke/Fahrbahn selbst als Photovoltaikanlage und somit als zusätzlicher Lieferant regenerativer Energie zu nutzen.An additional possibility is to equip the roadway itself with photovoltaic systems or to design it as a photovoltaic system. Road surfaces are already known that can convert solar energy into electrical energy and that can bear enough weight to be suitable as a roadway, so that it is technically possible to use the roadway/roadway itself as a photovoltaic system and thus as an additional supplier of renewable energy.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird wenigstens eine Photovoltaikanlage, die mit dem Stromleitungsnetz elektrisch verbunden ist, an einer Lärmschutzwand neben der Fahrbahn angeordnet. Derartige Lärmschutzwände sind, insbesondere wenn eine Autobahn durch ein Wohngebiet geführt wird oder sich in Nähe besiedelter Gebiete befindet, vorhanden und bieten große Flächen für die Installation von Photovoltaikanlagen. Weitere Anlagen können beispielsweise an Flächen von vorhandenen Bauten wie beispielsweise Brückengeländern oder stirnseitig an Unterführungen installiert werden. In allen genannten Fällen ergibt sich ein Vorteil daraus, dass die Erfindung für die Anbringung von Photovoltaikanlagen Flächen nutzen kann, die bereits Teil der vorhandenen Infrastruktur in der Nähe von Fahrwegen wie Autobahnen und größeren Landstraßen sind und über die der Staat oder der Betreiber der Autobahn verfügen kann. Dadurch erniedrigen sich die Montagekosten und es ist außerdem nicht notwendig, den Strom von einem privaten Betreiber einer größeren Photovoltaikanlage zu erwerben, wie das bislang teilweise der Fall ist, wenn Photovoltaikanlagen von privaten Betreibern beispielsweise auf landwirtschaftlichen Flächen errichtet werden. Die Erfindung nutzt auch den weiteren Kostenvorteil, dass das Leitungsnetz, in das der regenerativ erzeugte Strom eingespeist wird, erheblich kürzer gehalten werden kann, da dieses Leitungsnetz entlang des Fahrweges und somit in unmittelbarer Nähe der errichteten Kleinwindkraftanlagen bzw. Photovoltaikanlagen verlegt werden kann und von dort zu den Ladestationen geführt werden kann.According to a preferred development of the invention, at least one photovoltaic system, which is electrically connected to the power line network, is arranged on a noise barrier next to the roadway. Such noise barriers are available, especially when a motorway runs through a residential area or is located near populated areas, and offer large areas for the installation of photovoltaic systems. Additional systems can be installed, for example, on areas of existing buildings such as bridge railings or on the front of underpasses. In all of the cases mentioned, an advantage arises from the fact that the invention can use areas for the installation of photovoltaic systems that are already part of the existing infrastructure near roads such as motorways and major country roads and that the state or the operator of the motorway can use. This reduces installation costs and it is also not necessary to purchase the electricity from a private operator of a larger photovoltaic system, as has sometimes been the case up to now when photovoltaic systems are built by private operators on agricultural land, for example. The invention also makes use of the further cost advantage that the line network into which the renewably generated electricity is fed can be kept considerably shorter, since this line network can be laid along the route and thus in the immediate vicinity of the small wind turbines or photovoltaic systems that have been installed and can be led from there to the charging stations.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst das erfindungsgemäße System mindestens eine Transformatorstation, wobei der von mindestens einer Kleinwindkraftanlage erzeugte Strom in einen Dreiphasenwechselstrom vorzugsweise zunächst im Niederspannungsbereich und danach im Mittelspannungsbereich umgewandelt wird. Man kann eine solche Transformatorstation beispielsweise dazu nutzen, den Strom, welcher von den Kleinwindkraftanlagen einerseits und von den Photovoltaikanlagen andererseits erzeugt wird, zunächst zu vereinheitlichen, so dass danach beispielsweise ein Weiterleiten in einem gemeinsamen Leitungsnetz des Systems möglich ist. Beispielsweise kann man dann weiterhin diesen einheitlichen Strom aller regenerativer Erzeuger von einem Niederspannungsbereich hoch transformieren in einen Mittelspannungsbereich, um dann den Strom mit geringeren Verlusten über eine längere Strecke weiter zu leiten, insbesondere zu der Ladestation, in deren Bereich der Strom an die Verbraucher abgegeben wird.According to a preferred development of the invention, the system according to the invention comprises at least one transformer station, wherein the electricity generated by at least one small wind turbine is converted into a three-phase alternating current, preferably first in the low-voltage range and then in the medium-voltage range. Such a transformer station can be used, for example, to initially standardize the electricity generated by the small wind turbines on the one hand and by the photovoltaic systems on the other, so that it can then be passed on in a common power grid of the system. For example, this uniform electricity from all renewable generators can then be further transformed from a low-voltage range to a medium-voltage range in order to then pass the electricity on over a longer distance with lower losses, in particular to the charging station in whose area the electricity is supplied to the consumers.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst das System mindestens eine Transformatorstation, wobei auch der von mindestens einer Photovoltaikanlage erzeugte Strom, bei dem es sich in diesem Fall um Gleichstrom handelt, in eine Dreiphasenwechselspannung vorzugsweise im Niederspannungsbereich umgewandelt, in das Leitungsnetz eingespeist und weiter geleitet wird. Gemäß dieser Variante der Erfindung wandelt man sowohl den mittels Windkraft (hier bevorzugt mittels Frequenzumrichter) als auch den mittels Sonnenenergie (hier bevorzugt mittels Wechselrichter) erzeugten Stromanteil jeweils in Dreiphasenwechselspannung um, bevorzugt mit jeweils gleicher Frequenz, insbesondere mit der üblichen Netzfrequenz von 50 Hertz, wobei die Spannung besonders bevorzugt jeweils bei etwa 400 Volt liegt, was die übliche Dreiphasenwechselspannung ist, die dem Niederspannungsbereich zugerechnet wird. Auf diese Weise erhält man von beiden Energieerzeugern Strom mit jeweils gleichen Parametern und kann diesen einheitlich in ein Leitungssystem einleiten, über welches der Strom zu den Verbrauchern insbesondere im Bereich der am nächsten gelegenen Ladestation geleitet wird.According to a preferred development of the invention, the system comprises at least one transformer station, whereby the electricity generated by at least one photovoltaic system, which in this case is direct current, is converted into a three-phase alternating voltage, preferably in the low-voltage range, fed into the power grid and passed on. According to this variant of the invention, both the electricity generated by wind power (here preferably by means of a frequency converter) and the electricity generated by solar energy (here preferably by means of an inverter) are each converted into three-phase alternating voltage, preferably with the same frequency, in particular with the usual grid frequency of 50 Hertz, whereby the voltage is particularly preferably around 400 volts, which is the usual three-phase alternating voltage that is assigned to the low-voltage range. In this way, electricity with the same parameters is obtained from both energy generators and can be fed uniformly into a line system via which the electricity is fed to the consumers, in particular in the area of the nearest charging station.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst das Stromleitungsnetz, in welches der von mindestens einer Kleinwindkraftanlage und gegebenenfalls von mindestens einer Photovoltaikanlage erzeugte Strom eingespeist wird, mindestens einen Transformator, vorzugsweise mindestens eine Transformatorstation, in der niederspannungsseitiger Dreiphasenwechselstrom in einen Strom im Mittelspannungsbereich umgewandelt wird. Anstelle einer solchen Transformatorstation (die man auch als eine Art Umspannstation bezeichnen könnte) kann auch beispielsweise nur ein einzelner Transformator, beispielsweise in einer Umspannstation im Leitungsweg vom Energieerzeuger zum Verbraucher angeordnet sein.According to a preferred development of the invention, the power line network into which the electricity generated by at least one small wind turbine and possibly by at least one photovoltaic system is fed comprises at least one transformer, preferably at least one transformer station, in which low-voltage three-phase alternating current is converted into current in the medium-voltage range. Instead of such a transformer station (which could also be referred to as a type of substation), just a single transformer can be arranged, for example in a substation in the line path from the energy generator to the consumer.

Das System arbeitet somit wie folgt. Die Windkraftanlagen erzeugen Wechselspannung, vorzugsweise niederspannungsseitig (beispielsweise Drehstrom mit 400 V), welcher zu einer Trafostation geleitet werden kann. Gegebenenfalls (in der Regel) verwendet man einen Frequenzumrichter, um die Frequenz des von der Kleinwindkraftanlage erzeugten Stroms auf die übliche Netzfrequenz von 50 Hz umzustellen. Ein solcher Frequenzumrichter kann in der Windkraftanlage integriert sein. Die Photovoltaikanlagen erzeugen Gleichspannung, die ebenfalls beispielsweise in einer Trafostation über einen Wechselrichter in niederspannungsseitigen Drehstrom umgewandelt wird. Dieser Drehstrom kann über einen Transformator in eine Mittelspannung im Bereich von beispielsweise 10 kV bis 20 kV (oder höher) umgewandelt und dann über eine Entfernung von beispielsweise 1 km oder mehreren km bis zu einer Ladestation transportiert werden. Diese Entfernungen hängen unter anderem von den Abständen zwischen den Ladestationen ab, von der Anzahl der Erzeuger regenerativer Energie, die Strom einspeisen, und davon, ob man nur eine oder mehrere Trafostationen (Umspannstationen) zwischen jeweils zwei Ladestationen vorsieht.The system works as follows. The wind turbines generate alternating current, preferably on the low-voltage side (for example Three-phase current with 400 V), which can be fed to a transformer station. If necessary (usually), a frequency converter is used to convert the frequency of the electricity generated by the small wind turbine to the usual grid frequency of 50 Hz. Such a frequency converter can be integrated in the wind turbine. The photovoltaic systems generate direct current, which is also converted, for example, in a transformer station via an inverter into low-voltage three-phase current. This three-phase current can be converted via a transformer into a medium voltage in the range of, for example, 10 kV to 20 kV (or higher) and then transported over a distance of, for example, 1 km or several km to a charging station. These distances depend, among other things, on the distances between the charging stations, the number of renewable energy producers that feed in electricity, and whether only one or several transformer stations (substations) are provided between each two charging stations.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das erfindungsgemäße Stromleitungsnetz ausgelegt, Strom über eine längere Entfernung von jenseits mindestens einer Transformatorstation bis zu einer Ladestation als Strom im Mittelspannungsbereich zu leiten. Bevorzugt wird somit im Rahmen des erfindungsgemäßen Systems ein eigenes Stromleitungsnetz verwendet, welches entsprechend den Bedürfnissen des Systems konfiguriert ist. Grundsätzlich kann man natürlich anstelle eines eigenen Stromleitungsnetzes auch Teile eines vorhandenen öffentlichen Netzes verwenden. In der Regel wird es aber so sein, dass in Bereichen entlang einer Autobahn oder größeren Landstraße keine geeigneten Leitungen des öffentlichen Netzes vorhanden sind. Über das öffentliche Stromnetz werden bislang allenfalls die Raststätten oder gegebenenfalls Parkplätze versorgt, an denen sich bereits Ladesäulen für Elektrofahrzeuge befinden. Daher müssten ohnehin Leitungen verlegt werden, die von den Erzeugern regenerativer Energie zu den Ladestationen führen. Somit bietet es sich an, hierfür ein separates Stromleitungsnetz zu installieren, welches den oben geschilderten Erfordernissen des erfindungsgemäßen Systems entspricht.According to a preferred development of the invention, the power line network according to the invention is designed to conduct electricity over a longer distance from beyond at least one transformer station to a charging station as electricity in the medium voltage range. Preferably, a separate power line network is used within the framework of the system according to the invention, which is configured according to the needs of the system. In principle, parts of an existing public network can of course also be used instead of a separate power line network. As a rule, however, there will be no suitable public network lines in areas along a motorway or major country road. Up to now, the public power network has only supplied the rest areas or, if applicable, parking spaces where there are already charging stations for electric vehicles. Therefore, lines would have to be laid anyway that lead from the producers of renewable energy to the charging stations. It is therefore advisable to install a separate power line network for this purpose, which meets the requirements of the system according to the invention described above.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist mindestens eine Ladestation im Bereich mindestens einer an der Fahrstrecke angeordneten Raststätte oder eines Parkplatzes angeordnet. Unter Ladestation wird, wie bereits oben erläutert, der gesamte Bereich verstanden, welcher eine Art Elektro-Tankstelle mit Ladesäulen für PKWs und LKWs umfassen kann, gegebenenfalls Wechselstationen, an denen man leere Batterien gegen aufgeladene Batterien tauschen kann, welcher weiterhin gegebenenfalls eine herkömmliche Tankstelle für Benzin und Diesel umfassen kann, sanitäre Anlagen, Parkmöglichkeiten, Rekreationsbereiche, gegebenenfalls Restaurants etc., das heißt die entsprechende Infrastruktur wie man sie auf herkömmlichen Parkplätzen oder Raststätten beispielsweise an Autobahnen findet. Somit umfasst die Ladestation in der Regel neben den Ladesäulen und gegebenenfalls Wechselstationen, die spezifisch für elektromotorische angetriebene Fahrzeuge konzipiert sind, auch eine Reihe weiterer elektrischer Verbraucher und das erfindungsgemäße System ist besonders bevorzugt so ausgestaltet, dass der gesamte Strombedarf einer solchen Ladestation mit oder ohne Raststätte durch den aus regenerativer Energie erzeugten Strom, welcher über das erfindungsgemäße Leitungsnetz zu der Ladestation geleitet wird, abgedeckt werden kann. In diesem Idealfall ist die Ladestation somit energetisch autark und benötigt keinen Anschluss an das öffentliche Leitungsnetz. Damit ist sichergestellt, dass die gesamte Ladestation ausschließlich mit regenerativer Energie versorgt wird, wobei diese regenerative Energie vollständig im System selbst erzeugt werden kann, das heißt keine herkömmlichen großen Windkraftanlagen, Solaranlagen oder Wasserkraftwerke zusätzlich errichtet werden müssen. Letztlich ist somit die Fahrstrecke selbst, insbesondere die Autobahn oder größere Landstraße, der Energielieferant für den Energiebedarf der Fahrstrecke, wobei keine Umweltbelastung durch Ausstoß von CO₂ bei der Energieerzeugung entsteht.According to a preferred development of the invention, at least one charging station is arranged in the area of at least one service station or parking lot arranged along the route. As already explained above, a charging station is understood to mean the entire area, which can include a type of electric filling station with charging columns for cars and trucks, possibly exchange stations where empty batteries can be exchanged for charged batteries, which can also include a conventional filling station for petrol and diesel, sanitary facilities, parking facilities, recreation areas, possibly restaurants, etc., i.e. the corresponding infrastructure as found in conventional parking lots or service stations, for example on motorways. Thus, in addition to the charging columns and possibly exchange stations, which are specifically designed for electric motor-driven vehicles, the charging station usually also includes a number of other electrical consumers and the system according to the invention is particularly preferably designed in such a way that the entire power requirement of such a charging station with or without a service station can be covered by the power generated from renewable energy, which is fed to the charging station via the line network according to the invention. In this ideal case, the charging station is therefore energy self-sufficient and does not require a connection to the public power grid. This ensures that the entire charging station is supplied exclusively with renewable energy, whereby this renewable energy can be generated entirely within the system itself, i.e. no conventional large wind turbines, solar systems or hydroelectric power plants need to be built additionally. Ultimately, the route itself, in particular the motorway or major country road, is the energy supplier for the energy requirements of the route, whereby no environmental pollution is caused by _CO2 emissions during energy generation.

Vorteilhaft ist dabei, dass das System so konzipiert und ausgelegt werden kann, dass der Energiebedarf einer Ladestation an der Fahrstrecke auch bei ungünstigen Witterungsbedingungen (Windstille, Bewölkung) durch die entlang des Abschnitts der Fahrstrecke zwischen zwei Ladestationen erzeugte regenerative Energie abgedeckt werden kann. Wenn bei günstigen Bedingungen mehr Energie erzeugt wird, als die Ladestation benötigt, kann man entweder im Bereich mindestens einer Ladestation mindestens eine Stromspeichereinrichtung vorsehen, die geeignet ist, im System erzeugte überschüssige regenerative elektrische Energie zu speichern. Oder man leitet die überschüssige elektrische Energie an Siedlungen, einzelne Gebäude, industrielle Anlagen, Gewerbegebiete oder dergleichen weiter, die sich in der Nähe der Fahrstrecke und/oder einer der Ladestationen befinden, so dass man diese weiteren Verbraucher in das Leitungsnetz des Systems einbeziehen kann, ohne dass ein zu hoher Aufwand für die Verlegung elektrischer Leitungen über größere Entfernungen besteht. Es genügt vielmehr eine entsprechend ausgelegte Leitung, die von einer der Ladestationen ausgeht oder an geeigneter Stelle von einer Leitung entlang der Fahrstrecke abgezweigt wird. Je nach Entfernung zu diesen weiteren Verbrauchern kann der Strom aus dem Stromleitungsnetz des Systems mit einer Mittelspannung oder auch mit einer Niederspannung zu den weiteren Verbrauchern geleitet werden. Die Errichtung weiterer Hochspannungsleitungen/Hochspannungsmasten und/oder Umspannstationen ist somit nicht erforderlich, um weitere Verbraucher beispielsweise in entlegenen Gebieten über das erfindungsgemäße System zu versorgen.The advantage here is that the system can be designed and configured in such a way that the energy requirements of a charging station on the route can be covered by the renewable energy generated along the section of the route between two charging stations, even in unfavorable weather conditions (calm, cloud cover). If, under favorable conditions, more energy is generated than the charging station needs, at least one electricity storage device can be provided in the area of at least one charging station that is suitable for storing excess renewable electrical energy generated in the system. Or the excess electrical energy can be passed on to settlements, individual buildings, industrial plants, commercial areas or the like that are located near the route and/or one of the charging stations, so that these additional consumers can be included in the system's network without the expense of laying electrical cables over long distances. Rather, an appropriately designed cable that starts from one of the charging stations or is branched off from a cable along the route at a suitable point is sufficient. Depending on the distance to these other consumers, the power from the system's power line network can be supplied with a medium voltage voltage or also with a low voltage to the other consumers. The construction of further high-voltage lines/high-voltage pylons and/or transformer stations is therefore not necessary in order to supply other consumers, for example in remote areas, via the system according to the invention.

Ein solches autarkes Stromleitungsnetz, für welches die Energie regenerativ im System erzeugt wird und die Leistung auf den Bedarf von entlang einer definierten Fahrstrecke des Systems im Bereich einer Ladestation oder außerhalb von dieser vorhandenen Verbrauchern abgestimmt ist, lässt sich viel besser konzipieren, berechnen und auslasten als bei der bisherigen Nutzung des öffentlichen Stromleitungsnetzes, welches viel größere Ausmaße, unzählige Einspeiser von Energie und zahllose Verbraucher mit zeitlich abhängig variablem Energiebedarf aufweist und somit heterogen und schwieriger zu managen ist.Such a self-sufficient power line network, for which the energy is generated renewably in the system and the output is tailored to the needs of consumers present along a defined route of the system in the area of a charging station or outside of it, can be designed, calculated and utilized much better than with the previous use of the public power line network, which has much larger dimensions, countless energy feeders and countless consumers with energy requirements that vary over time and is therefore heterogeneous and more difficult to manage.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst das System im Leitungsweg vom Erzeuger zum Verbraucher vor einer Ladestation mindestens einen Transformator oder eine Transformatorstation, mittels dessen (derer) ein Wechselstrom im Mittelspannungsbereich in einen Dreiphasenwechselstrom im Niederspannungsbereich umwandelbar ist. Den Leitungsweg von zumeist einigen Kilometern, beispielsweise 1 km bis 10 km oder 1 km bis 5 km, vom Erzeuger bzw. einer Umspannstation bis zu einer Ladestation kann man somit mit Wechselstrom im Mittelspannungsbereich von beispielsweise 10 kV bis 20 kV zurücklegen, wodurch man die Leitungsverluste verringert, und man sieht dann wenigstens einen Transformator vor, der den Strom wieder in einen Wechselstrom im Niederspannungsbereich umwandelt, so dass der Strom an der Ladestation in dem Niederspannungsbereich von beispielsweise 400 Volt zur Verfügung steht, den dort die Verbraucher benötigen.According to a preferred development of the invention, the system comprises at least one transformer or transformer station in the line path from the generator to the consumer in front of a charging station, by means of which an alternating current in the medium voltage range can be converted into a three-phase alternating current in the low voltage range. The line path of usually several kilometers, for example 1 km to 10 km or 1 km to 5 km, from the generator or a transformer station to a charging station can thus be covered with alternating current in the medium voltage range of, for example, 10 kV to 20 kV, thereby reducing the line losses, and at least one transformer is then provided which converts the current back into an alternating current in the low voltage range, so that the current is available at the charging station in the low voltage range of, for example, 400 volts, which the consumers need there.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst eine Ladestation mindestens eine Ladesäule zur Aufladung von Fahrzeugbatterien, wobei vorzugsweise mindestens ein weiterer Verbraucher, im Bereich der Ladestation oder von der Ladestation entfernt, von dem Stromleitungsnetz, in welches die regenerativ erzeugte Energie eingespeist wird, versorgt wird. Dieser weitere Verbraucher kann beispielsweise eine Tankstelle oder ein Restaurant auf dem Gelände der Ladestation sein oder aber ein oder mehrere externe Verbraucher wie beispielsweise Gebäude, eine Wohnsiedlung oder ein Gewerbegebiet in der Nähe der Ladestation.According to a preferred development of the invention, a charging station comprises at least one charging column for charging vehicle batteries, wherein preferably at least one further consumer, in the area of the charging station or away from the charging station, is supplied by the power line network into which the renewably generated energy is fed. This further consumer can be, for example, a gas station or a restaurant on the premises of the charging station or one or more external consumers such as buildings, a residential area or a commercial area near the charging station.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist im Bereich einer Ladestation, vorzugsweise im Bereich einer zu einer Ladesäule führenden Leitung oder in einer Ladesäule, mindestens ein Gleichrichter vorgesehen. Dieser wandelt den vom Stromleitungsnetz gelieferten Drehstrom in Gleichstrom um, um beispielsweise Batterien aufzuladen. Man kann dann beispielsweise eine Schnellladesäule zur Verfügung stellen, über die die Batterien der Elektrofahrzeuge direkt mit Gleichstrom aufgeladen werden. Mindestens eine weitere Ladesäule kann beispielsweise als AC-Ladesäule ausgeführt sein, so dass es alternativ auch möglich ist, Fahrzeuge mit Wechselstrom zu laden, welcher dann über ein im Fahrzeug installiertes Gerät in Gleichstrom für die Batterie umgewandelt wird.According to a preferred development of the invention, at least one rectifier is provided in the area of a charging station, preferably in the area of a line leading to a charging column or in a charging column. This converts the three-phase current supplied by the power grid into direct current, for example to charge batteries. It is then possible to provide, for example, a rapid charging column via which the batteries of the electric vehicles are charged directly with direct current. At least one further charging column can be designed as an AC charging column, for example, so that it is alternatively also possible to charge vehicles with alternating current, which is then converted into direct current for the battery via a device installed in the vehicle.

Vorzugsweise ist das Stromleitungsnetz im Leitungsfluss vom Erzeuger zum Verbraucher jenseits dieses Gleichrichters, bis vorzugsweise zur nächsten Ladestation, ausgelegt Gleichspannung im Mittelspannungsbereich zu leiten.Preferably, the power line network in the line flow from the generator to the consumer beyond this rectifier, preferably to the next charging station, is designed to conduct direct current in the medium voltage range.

Gemäß einer alternativen bevorzugten Variante der Erfindung ist im Leitungsfluss vom Erzeuger zum Verbraucher, das heißt im Leitungsfluss von mindestens einer Kleinwindkraftanlage zu einem Verbraucher im Bereich einer Ladestation mindestens ein Gleichrichter angeordnet. Dieser wandelt die von der Kleinwindkraftanlage erzeugte elektrische Energie in einen Gleichstrom in einem technisch sinnvollen Spannungsbereich von insbesondere etwa 800 Volt bis 1200 Volt, beispielsweise etwa 1000 V um.According to an alternative preferred variant of the invention, at least one rectifier is arranged in the line flow from the generator to the consumer, i.e. in the line flow from at least one small wind turbine to a consumer in the area of a charging station. This converts the electrical energy generated by the small wind turbine into a direct current in a technically reasonable voltage range of in particular about 800 volts to 1200 volts, for example about 1000 V.

Bei dieser Variante kann beispielsweise auch zunächst Gleichstrom von der Kleinwindkraftanlage beispielsweise bis zu einem Wechselrichter geleitet werden, an den man vorzugsweise auch die von den Photovoltaikanlagen kommenden Leitungen anschließen kann, wodurch man zunächst niederspannungsseitigen Dreiphasenwechselstrom mit beispielsweise 400 V erhält, den man dann entweder über einen Transformator in einen Strom im Mittelspannungsbereich umwandeln kann, welcher über die Leitungsstrecke bis zur nächsten Ladestation transportiert wird, um Leitungsverluste zu verringern und der dann dort wieder in einen Strom im niederspannungsseitigen Bereich transformiert wird, welcher für die Versorgung der Verbraucher geeignet ist. Oder man verwendet den niederspannungsseitigen Strom direkt, wenn sich entsprechende Verbraucher in der Nähe befinden.In this variant, direct current can also be fed from the small wind turbine to an inverter, for example, to which the cables coming from the photovoltaic systems can also be connected, which initially produces low-voltage three-phase alternating current of, for example, 400 V, which can then either be converted via a transformer into a medium-voltage current, which is transported via the cable to the next charging station in order to reduce line losses and which is then transformed there again into a low-voltage current that is suitable for supplying the consumers. Or the low-voltage current can be used directly if there are corresponding consumers nearby.

Eine alternative Variante gemäß der Erfindung zur Nutzung der Ladestationen besteht darin, dass man Fahrzeuge mit Elektroantrieb nicht an Ladesäulen auflädt, sondern Wechselstationen an den Ladestationen vorsieht, über die aufgeladene Batterien an die Fahrzeuge abgegeben werden, nachdem entladene Batterien den Fahrzeugen entnommen wurde. Diese Variante hat den Vorteil, dass für die Fahrzeuge nur eine sehr geringe Wartezeit besteht, bis die Batterie ausgetauscht ist.An alternative variant according to the invention for using the charging stations consists in not charging electric vehicles at charging stations, but providing exchange stations at the charging stations, through which charged batteries are delivered to the vehicles after discharged batteries have been removed from the vehicles. This variant has the advantage that that there is only a very short waiting time for the vehicles until the battery is replaced.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung kann man auch die im System erzeugte regenerative elektrische Energie dazu nutzen, auf dem Fahrweg fahrende Fahrzeuge direkt am Fahrweg, insbesondere während der Fahrt aufzuladen. Hier sind diverse Varianten möglich. Beispielsweise kann man eine elektrische Oberleitung über der Fahrbahn installieren, so dass die Fahrzeuge über Stromabnehmer von dieser Oberleitung mit elektrischer Energie versorgt werden, ähnlich wie dies bereits heute bei Oberleitungsbussen oder Straßenbahnen der Fall ist. Eine solche Versorgungsleitung als Stromlieferant könnte auch beispielsweise seitlich neben dem Fahrweg verlaufen oder aber oberhalb der Fahrbahn, in der Ebene der Fahrbahn oder versenkt unterhalb der Ebene der Fahrbahn. Die Versorgung könnte zum Beispiel über eine Stromschiene in oder an der Fahrbahn erfolgen oder es könnte alternativ auch ein induktives Ladesystem, bei dem sich Ladespulen unter dem Asphalt befinden, eingesetzt werden. Bei dieser kürzlich bekannt gewordenen DWTP-Technologie (dynamic wireless power transfer) befindet sich im Fahrzeug ein Receiver, der den Strom direkt an den Antrieb weiterleitet, so dass dann ein berührungsloses Versorgen des Fahrzeugs mit elektrischer Energie während der Fahrt erfolgt.According to a further preferred variant of the invention, the regenerative electrical energy generated in the system can also be used to charge vehicles traveling on the track directly on the track, in particular while driving. Various variants are possible here. For example, an overhead electrical line can be installed above the road so that the vehicles are supplied with electrical energy from this overhead line via current collectors, similar to what is already the case with trolleybuses or trams. Such a supply line as a power supplier could also run alongside the track, for example, or above the road, at the level of the road, or sunk below the level of the road. The supply could be provided, for example, via a power rail in or on the road, or alternatively an inductive charging system could be used in which charging coils are located under the asphalt. In this recently discovered DWTP technology (dynamic wireless power transfer), there is a receiver in the vehicle that transmits the power directly to the drive, so that the vehicle is then supplied with electrical energy without contact while driving.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Systems zur Erzeugung regenerativer elektrischer Energie und Versorgung einer Mehrzahl von Verbrauchern liegen darin, dass grundsätzlich bei Bedarf weitere periphere Grundstücke, die an die Autobahntrasse angrenzen, als Flächen für die Installation der Anlagen zur Erzeugung regenerativer Energie, mit einbezogen werden können, auch wenn diese Grundstücke nicht im Eigentum des Betreibers der Autobahn sind. Dort könnte man prinzipiell auch etwas größere Windkraftanlagen installieren, die nicht mehr unter die Definition der Kleinwindkraftanlagen (Gesamthöhe bis zu 10 m) fallen und den von diesen erzeugten Strom mit in das Leitungsnetz des erfindungsgemäßen Systems einspeisen. Dies ist vorteilhaft im Vergleich zu der heutigen konventionellen Vorgehensweise, wenn solche an den Fahrweg angrenzenden Grundstücke zumeist bereits gerodet sind und aufgrund der Lärmbelastung sowie anderer Emissionen der Fahrzeuge in der Regel kaum für eine anderweitige Nutzung (Wohnbebauung) in Betracht kommen. Auf diese Weise kann man weitere regenerative Energie erzeugen. Diese Lösung ist unter ökologischen Aspekten wesentlich besser, als beispielsweise Windkraftanlagen in Waldgebieten oder anderen Gebieten mit intakter Natur zu errichten und damit die Tier- und Pflanzenwelt dort zu zerstören oder zu beeinträchtigen, zumal in abgelegenen naturnahen Gebieten in der Regel kein elektrisches Leitungsnetz vorhanden ist und somit Leitungen für einen Anschluss des Energieerzeugers an das öffentliche Leitungsnetz mit viel größerem (Kosten)aufiniand verlegt werden müssen. Die an eine Autobahntrasse angrenzenden Grundstücke sind zudem für eine anderweitige Nutzung wenig attraktiv und können daher günstiger erworben werden. Die Fahrstrecke der Autobahn und die anliegenden Grundstücke, auf denen die Erzeuger regenerativer Energie und das Leitungsnetz des erfindungsgemäßen Systems errichtet werden, bilden somit eine Technologietrasse, bei der die Vernichtung intakter Natur auf einen minimalen Flächenbereich beidseitig entlang der Fahrstrecke reduziert werden kann.Further advantages of the system according to the invention for generating renewable electrical energy and supplying a large number of consumers are that, if required, additional peripheral properties adjacent to the motorway route can be included as areas for installing the systems for generating renewable energy, even if these properties are not owned by the operator of the motorway. In principle, slightly larger wind turbines could also be installed there, which no longer fall under the definition of small wind turbines (total height up to 10 m), and the electricity generated by them could be fed into the power grid of the system according to the invention. This is advantageous compared to today's conventional approach, when such properties adjacent to the road have mostly already been cleared and are generally hardly considered for other uses (residential development) due to noise pollution and other emissions from vehicles. In this way, further renewable energy can be generated. From an ecological point of view, this solution is much better than, for example, erecting wind turbines in forest areas or other areas with intact nature and thus destroying or damaging the flora and fauna there, especially since there is usually no electrical network in remote, near-natural areas and thus cables for connecting the energy generator to the public network have to be laid at much greater expense. The properties adjacent to a motorway route are also not very attractive for other uses and can therefore be purchased more cheaply. The motorway route and the adjacent properties on which the renewable energy generators and the network of the system according to the invention are to be built thus form a technology route in which the destruction of intact nature can be reduced to a minimal area on both sides along the route.

Da das dem System zugehörige Stromleitungsnetz unmittelbar oder so nahe wie möglich entlang der Fahrstrecke einer Autobahn oder Landstraße verlegt wird, steht dort aus regenerativer Energie gewonnener Strom auch für weitere Verbraucher entlang oder auf der Fahrstrecke kostengünstig zur Verfügung, das heißt für Verbraucher, die sich nicht im Bereich einer der Ladestationen befinden, zum Beispiel Leuchten zur Beleuchtung von Schildern, Strom für Sensorik oder Anzeigesysteme.Since the power line network belonging to the system is laid directly or as close as possible along the route of a motorway or country road, electricity generated from renewable energy is also available at low cost to other consumers along or on the route, i.e. for consumers who are not in the area of one of the charging stations, for example lights for illuminating signs, power for sensors or display systems.

Da vorzugsweise die Hauptleitung des erfindungsgemäßen Stromleitungsnetzes von den Erzeugern ausgehend zu den Ladestationen möglichst beidseitig entlang der Autobahn geführt wird, ist zum einen die Stromleitung so kurz wie möglich und es steht außerdem überall Strom zum Beispiel für Informationssysteme zur Verfügung. Bevorzugt sind die regenerativen Erzeuger des Systems in einer Linie entlang der Fahrstrecke angeordnet, ebenso wie die Verbraucher in einer Linie entlang der Fahrstrecke angeordnet sein können und somit verlaufen die Kabel des Stromleitungsnetzes entlang dieser durch die Fahrstrecke vorgegebenen Linie und können so kurz wie möglich ausgeführt werden.Since the main line of the power line network according to the invention is preferably routed from the generators to the charging stations along both sides of the motorway, the power line is as short as possible and power is also available everywhere, for example for information systems. The regenerative generators of the system are preferably arranged in a line along the route, just as the consumers can be arranged in a line along the route, and thus the cables of the power line network run along this line determined by the route and can be made as short as possible.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Gefahr der Sabotage verringert wird, welche in den derzeitigen Krisenzeiten ein ernstzunehmendes Problem darstellt. Beispielsweise sind off-shore-Windkraftanlagen, auf dem Meeresboden verlegte Stromleitungen und über hunderte von Kilometern durch entlegene Gebiete verlegte Überlandleitungen mit Strommasten, wie sie derzeit verwendet werden, anfällig für Sabotage. Leitungen, die entlang eines stark befahrenen Fahrweges insbesondere unterirdisch verlegt sind, sind hier weniger anfällig und lassen sich durch geeignete Einrichtungen besser überwachen, wobei diese Überwachungseinrichtungen wiederum mit regenerativ erzeugter Energie aus dem System versorgt werden können.Another advantage of the invention is that it reduces the risk of sabotage, which is a serious problem in the current times of crisis. For example, offshore wind turbines, power lines laid on the seabed and overhead power lines with power pylons laid over hundreds of kilometers through remote areas, as currently used, are susceptible to sabotage. Lines laid along a busy road, particularly underground, are less susceptible and can be better monitored by suitable devices, whereby these monitoring devices can in turn be supplied with renewably generated energy from the system.

Zusammengefasst stellt die vorliegende Erfindung ein autonomes, in sich geschlossenes System zur Verfügung, welches linear entlang eines Fahrwegs geführt ist und einen minimierten Flächenbedarf aufweist und Komponenten zur Stromgewinnung, Stromleitung, Bereitstellung von Strom umfasst sowie Stromverbraucher in Form elektrisch angetriebener automobiler Fahrzeuge und Komponenten der Infrastruktur entlang des Fahrwegs. Das System ist umweltschonend ausgelegt und unabhängig von fragilen und komplexen Strukturen des allgemeinen Stromnetzes und komprimiert die Komponenten für die elektrische Versorgung der Fahrzeuge und des Fahrwegs auf engem Raum.In summary, the present invention provides an autonomous, self-contained system that is linearly guided along a track and has a minimized space requirement and includes components for generating electricity, conducting electricity, providing electricity, as well as electricity consumers in the form of electrically powered automobiles and components of the infrastructure along the track. The system is designed to be environmentally friendly and independent of fragile and complex structures of the general power grid and compresses the components for the electrical supply of the vehicles and the track into a small space.

Konkrete Ausführungsbeispiele der vorliegenden ErfindungConcrete embodiments of the present invention

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von konkreten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine schematisch vereinfachte Darstellung einer ersten beispielhaften Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Systems;
2 eine schematisch vereinfachte Darstellung einer beispielhaften alternativen Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Systems;
3 eine schematisch vereinfachte Darstellung eines Details der Ausführung eines beispielhaften erfindungsgemäßen Systems im Bereich einer Ladestation.

The present invention is explained in more detail below using specific embodiments with reference to the accompanying drawings.

1 a schematically simplified representation of a first exemplary embodiment of a system according to the invention;
2 a schematically simplified representation of an exemplary alternative embodiment of a system according to the invention;
3 a schematically simplified representation of a detail of the embodiment of an exemplary system according to the invention in the area of a charging station.

Nachfolgend wird zunächst unter Bezugnahme auf die 1 ein erstes mögliches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Die 1 zeigt eine schematisch vereinfachte Darstellung eines beispielhaften Schaltbilds eines erfindungsgemäßen Systems zur Erzeugung regenerativer Energie. Als Erzeuger regenerativer Energie umfasst das System eine Mehrzahl von Kleinwindkraftanlagen 10, 11, von denen hier zwei exemplarisch dargestellt sind. Diese Kleinwindkraftanlagen 10 wandeln durch Rotation ihrer von Windkraft angetriebenen Rotoren mechanische Energie in elektrische Energie um, wobei jeweils den Generatoren 12 in der Regel Frequenzumrichter 13 nachgeschaltet sind, welche den erzeugten Strom auf eine netzübliche Frequenz von beispielsweise 50 Hertz umwandeln, so dass über die Leitungen 14, 15 jeweils Dreiphasendrehstrom im Niederspannungsbereich mit beispielsweise 400 V in das Stromleitungsnetz des Systems eingespeist und zu einer Transformatorstation 18 geleitet werden kann. Die Leitungen 14, 15 der einzelnen Kleinwindkraftanlagen 10, 11 sind in der Regel jeweils über Schalter 16, 17 im Bereich der Transformatorstation 18 an das Netz angeschlossen, so dass sie jeweils bei Bedarf an regenerativer Energie im System einzeln zugeschaltet oder abgeschaltet werden können.In the following, with reference to the 1 a first possible embodiment of the present invention is explained in more detail. The 1 shows a schematically simplified representation of an exemplary circuit diagram of a system according to the invention for generating renewable energy. As a generator of renewable energy, the system comprises a plurality of small wind turbines 10, 11, two of which are shown here as examples. These small wind turbines 10 convert mechanical energy into electrical energy by rotating their rotors driven by wind power, with frequency converters 13 generally connected downstream of the generators 12, which convert the generated electricity to a standard grid frequency of, for example, 50 Hertz, so that three-phase alternating current in the low voltage range of, for example, 400 V can be fed into the power grid of the system via the lines 14, 15 and fed to a transformer station 18. The lines 14, 15 of the individual small wind turbines 10, 11 are usually connected to the grid via switches 16, 17 in the area of the transformer station 18, so that they can be individually switched on or off depending on the need for renewable energy in the system.

Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße System in der Regel eine größere Anzahl von Photovoltaikanlagen 19, 20, 21 mit jeweils mehreren Modulgruppen, von denen drei Photovoltaikanlagen 19, 20, 21 in 1 exemplarisch dargestellt sind. Diese erzeugen zunächst jeweils Gleichstrom zum Beispiel in einem Spannungsbereich von etwa 200 V bis etwa 800 V, welcher über die Leitungen 22, 23, 24 in das erfindungsgemäße Stromleitungssystem eingespeist und zunächst zu einem Wechselrichter 25 geleitet wird, mittels dessen der Gleichstrom in einen Dreiphasendrehstrom im Niederspannungsbereich von beispielsweise etwa 400 Volt umgewandelt wird. Zwischen dem Wechselrichter 25 und der Eingangsseite der Transformatorstation 18 ist ebenfalls in der Regel ein Schalter 26 angeordnet, so dass man den von den Photovoltaikanlagen 19, 20, 21 erzeugten weiteren regenerativen Strom je nach Bedarf dem Stromleitungsnetz zuführen kann oder diese Anlagen auch vom Stromleitungsnetz trennen kann.Furthermore, the system according to the invention generally comprises a larger number of photovoltaic systems 19, 20, 21, each with several module groups, of which three photovoltaic systems 19, 20, 21 in 1 are shown as examples. These initially generate direct current, for example in a voltage range of about 200 V to about 800 V, which is fed into the power line system according to the invention via the lines 22, 23, 24 and is first fed to an inverter 25, by means of which the direct current is converted into a three-phase current in the low voltage range of, for example, about 400 volts. A switch 26 is also generally arranged between the inverter 25 and the input side of the transformer station 18, so that the additional regenerative power generated by the photovoltaic systems 19, 20, 21 can be fed to the power line network as required, or these systems can also be disconnected from the power line network.

Die Transformatorstation 18 oder Umformstation umfasst eine Sammelschiene 27, an die über die Schalter 16, 17 zum einen die Leitungen 14, 15 anschließbar sind, welche den Strom von den Kleinwindkraftanlagen 10, 11 zur Transformatorstation 18 leiten. Weiterhin ist der Wechselrichter 25 über die Leitung 28 und den Schalter 26 mit der Sammelschiene 27 verbunden, so dass auch der von den Photovoltaikanlagen 19, 20, 21 erzeugte Strom auf der Niederspannungsseite insbesondere als Dreiphasendrehstrom mit 400 Volt in die Sammelschiene 27 eingespeist werden kann. Die Sammelschiene 27 ist ausgangsseitig über einen Schalter 29 sowie die Leitung 30 mit der Eingangsseite eines Transformators 31 verbunden. Dieser wandelt den niederspannungsseitig eingespeisten Dreiphasendrehstrom beispielsweise in einen Strom mit einer Mittelspannung im Bereich von 10 kV bis 20 kV um, der dann über die Leitung 32 zur nächsten Ladestation 33 geleitet werden kann.The transformer station 18 or conversion station comprises a busbar 27 to which the lines 14, 15 can be connected via the switches 16, 17, which conduct the current from the small wind turbines 10, 11 to the transformer station 18. Furthermore, the inverter 25 is connected to the busbar 27 via the line 28 and the switch 26, so that the current generated by the photovoltaic systems 19, 20, 21 on the low-voltage side can also be fed into the busbar 27, in particular as three-phase current with 400 volts. The busbar 27 is connected on the output side via a switch 29 and the line 30 to the input side of a transformer 31. This converts the three-phase current fed in on the low-voltage side, for example, into a current with a medium voltage in the range of 10 kV to 20 kV, which can then be fed to the next charging station 33 via the line 32.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die vereinfachte schematische Darstellung von 2 ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert, wobei in 2 nur ein Teil des erfindungsgemäßen Systems gezeigt ist, welcher sich auf die Ausführung der Kleinwindkraftanlagen bezieht. Es sind eine größere Anzahl von Kleinwindkraftanlagen 10, 11 vorhanden, von denen beispielhaft nur zwei in 2 eingezeichnet sind. Den Generatoren 12 der Kleinwindkraftanlagen 10, 11 sind im Leistungsweg von Erzeuger zum Verbraucher jeweils Gleichrichter 34 nachgeschaltet, über welche ein Gleichstrom in einem mittleren Spannungsbereich von beispielsweise etwa 1000 V oder mehr erzeugt wird, welcher dann über die Leitungen 35 bzw. 36 zu einer Transformatorstation 18 geleitet wird. Zu einem Wechselrichter 25 dieser Transformatorstation 18 wird ebenso der Strom geleitet, welcher von den hier nicht weiter dargestellten Photovoltaikanlagen 19 erzeugt wird. Dieser Gleichstrom aller regenerativer Erzeuger wird über den Wechselrichter 25 zunächst in Dreiphasendrehstrom von beispielsweise 400 Volt umgewandelt und anschließend von dem Transformator 31 in Strom mit einer Mittelspannung im Bereich von beispielsweise 10 bis 20 kV transformiert und so verlustarm über die Leitungsstrecke bis zu der nächsten Ladestation 33 sowie gegebenenfalls weiteren Verbrauchern im Bereich einer Raststätte oder nahegelegenen Gebäuden geleitet.In the following, with reference to the simplified schematic representation of 2 an alternative embodiment of the invention is explained, in which 2 only a part of the system according to the invention is shown, which relates to the design of the small wind turbines. There are a large number of small wind turbines 10, 11, of which only two are shown in 2 The generators 12 of the small wind turbines 10, 11 are each connected to rectifiers 34 in the power path from the generator to the consumer, via which a direct current is generated in a medium voltage range of, for example, about 1000 V or more, which then via lines 35 and 36 to a transformer station 18. The electricity generated by the photovoltaic systems 19 (not shown here) is also fed to an inverter 25 of this transformer station 18. This direct current from all renewable generators is first converted into three-phase current of, for example, 400 volts via the inverter 25 and then transformed by the transformer 31 into electricity with a medium voltage in the range of, for example, 10 to 20 kV and thus fed with low losses over the line to the next charging station 33 and, if necessary, to other consumers in the area of a rest stop or nearby buildings.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 3 ein Ausführungsbeispiel für die Konzeption einer Ladestation 33 und Raststätte näher erläutert. 3 zeigt als schematische Skizze beispielhaft einige Verbraucher im Bereich einer Ladestation 33, welche mit regenerativer Energie versorgt wird, welche beispielsweise im System gemäß der Beschreibung der 1 oder 2 mittels Kleinwindkraftanlagen und Photovoltaikanlagen erzeugt wird. Wie dort erläutert wurde, wird bevorzugt der Strom mit einer Mittelspannung im Bereich von beispielsweise 10 kV bis 20 kV von den Erzeugern 10, 11 zu den Ladestationen 33 geleitet. Über die in 1 oben rechts eingezeichnete Ausgangsleitung 32 gelangt der Strom zu einer eingangsseitig der Ladestation 33 vorgeschalteten Sammelschiene 37, an die mehrere dieser 10 kV-Mittelspannungsleitungen 32 angeschlossen werden können. Dies können beispielsweise Leitungen 38 von den Stationen links des Fahrwegs, Leitungen 39 von den Stationen rechts des Fahrwegs sowie gegebenenfalls weitere Leitungen 40 für eine externe Einspeisung von weiterem regenerativ erzeugtem Strom sein oder eine Anbindung an das öffentliche Stromnetz. Eine solche externe Einspeisung in das System ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn in der Nähe des Fahrwegs bereits (gegebenenfalls auch größere konventionelle) Windkraftanlagen oder Photovoltaikanlagen installiert sind, die vor der Einrichtung des Systems installiert wurden und deren regenerativ erzeugter Strom in das Stromleitungsnetz des Systems einbezogen werden kann. Diese zu der Sammelschiene 37 führenden Leitungen 38, 39 und 40 sind jeweils über Schalter 41, 42, 43 an die Sammelschiene 37 angeschlossen, so dass die einzelnen Leitungen jeweils nach Bedarf an diese angeschlossen oder von dieser getrennt werden können.The following is based on the 3 An example of the design of a charging station 33 and rest area is explained in more detail. 3 shows as a schematic sketch some consumers in the area of a charging station 33, which is supplied with renewable energy, which for example in the system according to the description of the 1 or 2 by means of small wind turbines and photovoltaic systems. As explained there, the electricity is preferably supplied with a medium voltage in the range of, for example, 10 kV to 20 kV from the generators 10, 11 to the charging stations 33. 1 The power is fed via the output line 32 shown at the top right to a busbar 37 upstream of the charging station 33 on the input side, to which several of these 10 kV medium-voltage lines 32 can be connected. These can be, for example, lines 38 from the stations to the left of the track, lines 39 from the stations to the right of the track and, if necessary, further lines 40 for an external feed-in of additional renewably generated power or a connection to the public power grid. Such an external feed-in into the system is useful, for example, if wind turbines or photovoltaic systems (possibly larger conventional ones) are already installed near the track, which were installed before the system was set up and whose renewably generated power can be incorporated into the system's power line network. These lines 38, 39 and 40 leading to the busbar 37 are each connected to the busbar 37 via switches 41, 42, 43, so that the individual lines can be connected to or disconnected from it as required.

Von der Mittelspannungs-Sammelschiene 37 führt eine über einen Schalter 44 abtrennbare Leitung 45 zunächst zu einem Transformator 46 oder einer Transformatorstation, in der der Strom in einen niederspannungsseitigen Dreiphasendrehstrom mit beispielsweise 400 Volt umgewandelt wird, wobei die niederspannungsseitige Ausgangsleitung 47 wiederum über einen Schalter 49 absperrbar ist und von der Transformatorstation 46 zu einer weiteren niederspannungsseitigen Sammelschiene 48 führt. Über diese Sammelschiene 48 können diverse Verbraucher im Bereich einer Ladestation oder auch in einem nahegelegenen externen Bereich mit Strom versorgt werden.From the medium-voltage busbar 37, a line 45 that can be disconnected via a switch 44 leads first to a transformer 46 or a transformer station, in which the current is converted into a low-voltage three-phase current of, for example, 400 volts, whereby the low-voltage output line 47 can in turn be shut off via a switch 49 and leads from the transformer station 46 to another low-voltage busbar 48. Various consumers in the area of a charging station or in a nearby external area can be supplied with electricity via this busbar 48.

Beispielsweise kann an diese Sammelschiene 48 über einen Schalter 50 trennbar ein Gleichrichter 51 angeschlossen sein, welcher Gleichstrom erzeugt zur Versorgung einer oder mehrerer Batterien 52, so dass regenerativ erzeugter Strom, der nicht unmittelbar verbraucht wird, in den Batterien 52 gespeichert werden kann. Bei Bedarf kann den Batterien 52 gespeicherter Strom entnommen werden und über einen Wechselrichter 53 in Dreiphasendrehstrom mit beispielsweise 400 Volt umgewandelt und über den Schalter 54 der Sammelschiene 48 zugeführt werden. An diese Sammelschiene 48 sind verschiedene Verbraucher angeschlossen, denen der im System erzeugte regenerative Strom zugeführt werden kann. Beispielhaft sind in 3 eine Ladestation 56 und zwei weitere Verbraucher dargestellt, die über die Sammelschiene mit Dreiphasendrehstrom von beispielweise 400 Volt versorgt werden können. Die Leitungen zu den diversen Verbrauchern sind in der Regel über Schalter jeweils vom Stromleitungsnetz des Systems trennbar. Beispielsweise ist über den Schalter 55 eine Ladestation 56 angeschlossen, an der Fahrzeuge ihre Batterien aufladen können. Über eine beliebige Anzahl weiterer Leitungen und jeweils weitere Schalter können weitere Verbraucher Strom von der Sammelschiene beziehen, wobei in 3 aus Gründen der Vereinfachung exemplarisch nur zwei weitere Verbraucher dargestellt sind. Diese erhalten Strom über den Schalter 57 und die Leitung 58 bzw. über den Schalter 59 und die Leitung 60, wobei die Verbraucher jeweils über die Leitungen 58, 60 untereinander und auch zu der Ladestation 56 jeweils parallel an die Sammelschiene 48 angeschlossen sind. Bei den Verbrauchern kann es sich beispielsweise um Einrichtungen im Bereich der Ladestation 56 handeln, wie zum Beispiel eine Tankstelle oder Raststätte oder aber Einrichtungen der Infrastruktur entlang des Fahrwegs der Autobahn wie beispielsweise beleuchtbare Schilder, elektronische Verkehrsleitsysteme oder dergleichen oder aber auch einzelne Gebäude, Siedlungen, Industrieansiedlungen, die sich in der Nähe des Fahrwegs, einer Transformatorstation 46 oder einer Ladestation 56 befinden und so mit vertretbarem Aufwand über das Stromleitungsnetz des erfindungsgemäßen Systems mit regenerativer Energie versorgt werden können.For example, a rectifier 51 can be connected to this busbar 48 via a switch 50, which generates direct current to supply one or more batteries 52, so that regeneratively generated electricity that is not immediately consumed can be stored in the batteries 52. If required, electricity stored in the batteries 52 can be taken and converted into three-phase current with, for example, 400 volts via an inverter 53 and fed to the busbar 48 via the switch 54. Various consumers are connected to this busbar 48, to which the regenerative electricity generated in the system can be fed. Examples are in 3 a charging station 56 and two further consumers are shown, which can be supplied with three-phase current of, for example, 400 volts via the busbar. The lines to the various consumers can usually be separated from the system's power line network via switches. For example, a charging station 56 is connected via switch 55, where vehicles can charge their batteries. Additional consumers can draw power from the busbar via any number of additional lines and additional switches, whereby in 3 for the sake of simplicity, only two further consumers are shown as examples. These receive power via the switch 57 and the line 58 or via the switch 59 and the line 60, whereby the consumers are each connected to one another via the lines 58, 60 and also to the charging station 56 in parallel to the busbar 48. The consumers can be, for example, facilities in the area of the charging station 56, such as a petrol station or rest area or infrastructure facilities along the highway route such as illuminated signs, electronic traffic control systems or the like or even individual buildings, settlements, industrial sites that are located near the route, a transformer station 46 or a charging station 56 and can thus be supplied with renewable energy with reasonable effort via the power line network of the system according to the invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: erste Kleinwindkraftanlagefirst small wind turbine
1111: weitere Kleinwindkraftanlagefurther small wind turbine
1212: Generatorgenerator
1313: Frequenzumrichterfrequency converter
1414: Leitung DreiphasendrehstromThree-phase current line
1515: Leitung DreiphasendrehstromThree-phase current line
1616: SchalterSwitch
1717: SchalterSwitch
1818: TransformatorstationTransformer station
1919: erste Photovoltaikanlagefirst photovoltaic system
2020: zweite Photovoltaikanlagesecond photovoltaic system
2121: dritte Photovoltaikanlagethird photovoltaic system
2222: LeitungLine
2323: LeitungLine
2424: LeitungLine
2525: WechselrichterInverter
2626: SchalterSwitch
2727: SammelschieneBusbar
2828: LeitungLine
2929: SchalterSwitch
3030: LeitungLine
3131: Transformatortransformer
3232: LeitungLine
3333: LadestationCharging station
3434: GleichrichterRectifier
3535: LeitungLine
3636: LeitungLine
3737: SammelschieneBusbar
3838: LeitungLine
3939: LeitungLine
4040: Leitung für externe EinspeisungCable for external supply
4141: SchalterSwitch
4242: SchalterSwitch
4343: SchalterSwitch
4444: SchalterSwitch
4545: LeitungLine
4646: TransformatorstationTransformer station
4747: AusgangsleitungOutput line
4848: niederspannungsseitige Sammelschienelow-voltage busbar
4949: SchalterSwitch
5050: SchalterSwitch
5151: GleichrichterRectifier
5252: Batteriebattery
5353: WechselrichterInverter
5454: SchalterSwitch
5555: SchalterSwitch
5656: LadestationCharging station
5757: SchalterSwitch
5858: LeitungLine
5959: SchalterSwitch
6060: LeitungLine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 3659854 A1 [0002]EP 3659854 A1 [0002]
DE 202011100046 U1 [0003]DE 202011100046 U1 [0003]

Claims

System zur Erzeugung regenerativer elektrischer Energie und Versorgung einer Mehrzahl von Verbrauchern umfassend eine Mehrzahl von Windkraftanlagen (10, 11) und gegebenenfalls Photovoltaikanlagen (19, 20, 21) als Erzeuger regenerativer elektrischer Energie, eine Mehrzahl elektromotorisch angetriebener Fahrzeuge als Verbraucher elektrischer Energie, eine von diesen Fahrzeugen befahrene Fahrstrecke sowie eine Mehrzahl von im Abstand zueinander entlang der Fahrstrecke angeordneten Ladestationen (33), an denen die Fahrzeuge elektrische Energie aufnehmen können, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Kleinwindkraftanlagen (10, 11) entlang der Fahrstrecke installiert sind, wobei das System weiterhin ein Stromleitungsnetz umfasst und die von diesen Kleinwindkraftanlagen (10, 11) erzeugte elektrische Energie in das Stromleitungsnetz eingespeist wird, mit dem auch die Ladestationen (33) verbunden sind.System for generating renewable electrical energy and supplying a plurality of consumers, comprising a plurality of wind turbines (10, 11) and optionally photovoltaic systems (19, 20, 21) as generators of renewable electrical energy, a plurality of electric motor-driven vehicles as consumers of electrical energy, a route traveled by these vehicles and a plurality of charging stations (33) arranged at a distance from one another along the route, at which the vehicles can absorb electrical energy, characterized in that a plurality of small wind turbines (10, 11) are installed along the route, the system further comprising a power line network and the electrical energy generated by these small wind turbines (10, 11) is fed into the power line network to which the charging stations (33) are also connected.

System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kleinwindkraftanlagen (10, 11) in der Nähe der Fahrstrecke, insbesondere in Reihen auf einem Randstreifen neben einer Fahrbahn und/oder auf dem Mittelstreifen zwischen zwei Fahrbahnen installiert sind.System according to Claim 1 , characterized in that the small wind turbines (10, 11) are installed near the route, in particular in rows on a verge next to a roadway and/or on the central reservation between two roadways.

System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer gegenüber der Umgebung tiefer liegenden Fahrstrecke die Kleinwindkraftanlagen (10, 11) auf einem gegenüber der Fahrstrecke erhöhten Standort in Nähe der Fahrstrecke installiert sind, an dem die Rotoren der Kleinwindkraftanlagen (10, 11) ausreichend von Wind beaufschlagt werden.System according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that, in the case of a route which is lower than the surroundings, the small wind turbines (10, 11) are installed at a location which is higher than the route and close to the route, where the rotors of the small wind turbines (10, 11) are sufficiently exposed to the wind.

System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Photovoltaikanlage (20, 21), die mit dem Stromleitungsnetz elektrisch verbunden ist, im Bereich eines Randstreifens neben einer Fahrbahn und/oder auf dem Mittelstreifen zwischen zwei Fahrbahnen und/oder auf einem Verkehrsschild oder einer Hinweistafel an oder in Nähe der Fahrbahn angeordnet ist und/oder auf der Fahrbahn eine Photovoltaikanlage (20, 21) angeordnet ist und/oder die Fahrbahn mindestens teilweise als Photovoltaikanlage ausgebildet ist.System according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that at least one photovoltaic system (20, 21), which is electrically connected to the power line network, is arranged in the region of a border strip next to a roadway and/or on the central reservation between two roadways and/or on a traffic sign or an information board on or in the vicinity of the roadway and/or a photovoltaic system (20, 21) is arranged on the roadway and/or the roadway is at least partially designed as a photovoltaic system.

System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Photovoltaikanlage (20, 21), die mit dem Stromleitungsnetz elektrisch verbunden ist, an einer Lärmschutzwand neben der Fahrbahn angeordnet ist.System according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that at least one photovoltaic system (20, 21), which is electrically connected to the power line network, is arranged on a noise barrier next to the roadway.

System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erfindungsgemäße System mindestens eine Transformatorstation (18) oder mindestens einen Transformator (31) umfasst, wobei der von mindestens einer Kleinwindkraftanlage (10, 11) erzeugte Strom in einen Dreiphasenwechselstrom vorzugsweise im Niederspannungsbereich umgewandelt, in das Leitungsnetz eingespeist und weiter geleitet wird.System according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the system according to the invention comprises at least one transformer station (18) or at least one transformer (31), wherein the current generated by at least one small wind turbine (10, 11) is converted into a three-phase alternating current, preferably in the low-voltage range, fed into the power grid and transmitted further.

System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das System mindestens eine Transformatorstation (18) oder mindestens einen Transformator (31) umfasst, wobei der von mindestens einer Photovoltaikanlage (20, 21) erzeugte Strom, bei dem es sich in diesem Fall um Gleichstrom handelt, in eine Dreiphasenwechselspannung vorzugsweise im Niederspannungsbereich umgewandelt, in das Leitungsnetz eingespeist und weiter geleitet wird.System according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the system comprises at least one transformer station (18) or at least one transformer (31), wherein the current generated by at least one photovoltaic system (20, 21), which in this case is direct current, is converted into a three-phase alternating voltage, preferably in the low-voltage range, fed into the power grid and transmitted further.

System nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der von mindestens einer Kleinwindkraftanlage (10, 11) erzeugte Strom und der von mindestens einer Photovoltaikanlage (20, 21) erzeugte Strom zu einer gemeinsamen Transformatorstation (18) geleitet, dort umgewandelt und/oder in ein gemeinsames Stromleitungsnetz eingespeist wird.System according to one of the Claims 6 or 7 , characterized in that the electricity generated by at least one small wind turbine (10, 11) and the electricity generated by at least one photovoltaic system (20, 21) is fed to a common transformer station (18), converted there and/or fed into a common power line network.

System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromleitungsnetz, in welches der von mindestens einer Kleinwindkraftanlage (10, 11) und gegebenenfalls von mindestens einer Photovoltaikanlage (20, 21) erzeugte Strom eingespeist wird, mindestens einen Transformator (31), vorzugsweise mindestens eine Transformatorstation (18) umfasst, in der ein Dreiphasenwechselstrom in einen Strom im Mittelspannungsbereich umgewandelt wird.System according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the power line network into which the electricity generated by at least one small wind turbine (10, 11) and optionally by at least one photovoltaic system (20, 21) is fed, comprises at least one transformer (31), preferably at least one transformer station (18), in which a three-phase alternating current is converted into a current in the medium voltage range.

System nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromleitungsnetz ausgelegt ist, Strom über eine längere Entfernung von jenseits mindestens eines Transformators (31) oder einer Transformatorstation (18) bis zu einer Ladestation (33, 56) als Strom im Mittelspannungsbereich zu leiten.System according to one of the Claims 6 until 9 , characterized in that the power line network is designed to conduct electricity over a longer distance from beyond at least one transformer (31) or one transformer station (18) to a charging station (33, 56) as current in the medium voltage range.

System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Ladestation (33, 56) im Bereich mindestens einer an der Fahrstrecke angeordneten Raststätte oder eines Parkplatzes angeordnet ist.System according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that at least one charging station (33, 56) is arranged in the area of at least one rest area or parking lot arranged on the route.

System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich mindestens einer Ladestation (33, 56) mindestens eine Stromspeichereinrichtung (52) vorgesehen ist, geeignet, im System erzeugte überschüssige regenerative elektrische Energie zu speichern.System according to one of the Claims 1 until 11 , characterized in that in the area of at least one charging station (33, 56) at least one power storage device (52) is provided, suitable for storing excess regenerative electrical energy generated in the system.

System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Leitungsweg vom Erzeuger zum Verbraucher vor einer Ladestation (33, 56) mindestens ein Transformator (46) oder eine Transformatorstation angeordnet ist, mittels dessen (derer) ein Wechselstrom im Mittelspannungsbereich in einen Dreiphasenwechselstrom im Niederspannungsbereich umwandelbar ist.System according to one of the Claims 1 until 12 , characterized in that in the line path from the generator to the consumer in front of a charging station (33, 56) at least one transformer (46) or a transformer station is arranged, by means of which an alternating current in the medium voltage range can be converted into a three-phase alternating current in the low voltage range.

System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ladestation (33, 56) mindestens eine Ladesäule zur Aufladung von Fahrzeugbatterien umfasst, wobei vorzugsweise mindestens ein weiterer Verbraucher, im Bereich der Ladestation (33, 56) oder von der Ladestation entfernt, von dem Stromleitungsnetz, in welches die regenerativ erzeugte Energie eingespeist wird, versorgt wird.System according to one of the Claims 1 until 13 , characterized in that a charging station (33, 56) comprises at least one charging column for charging vehicle batteries, wherein preferably at least one further consumer, in the area of the charging station (33, 56) or remote from the charging station, is supplied by the power line network into which the renewably generated energy is fed.

System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Ladestation (33, 56), vorzugsweise im Bereich einer zu einer Ladesäule führenden Leitung oder in einer Ladesäule, mindestens ein Gleichrichter (51) vorgesehen ist, eingerichtet, von dem Stromleitungsnetz gelieferten Wechselstrom, vorzugsweise Wechselstrom im Niederspannungsbereich, in Gleichstrom, geeignet für das Laden von Batterien, umzuwandeln.System according to one of the Claims 1 until 14 , characterized in that in the area of a charging station (33, 56), preferably in the area of a line leading to a charging column or in a charging column, at least one rectifier (51) is provided, designed to convert alternating current supplied by the power line network, preferably alternating current in the low voltage range, into direct current, suitable for charging batteries.

System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Leitungsweg vom Erzeuger, insbesondere mindestens einer Kleinwindkraftanlage (10, 11), zum Verbraucher, mindestens ein Gleichrichter (34) angeordnet ist, eingerichtet, die von der Kleinwindkraftanlage (10, 11) erzeugte elektrische Energie in einen Gleichstrom im Mittelspannungsbereich, vorzugsweise in einem Spannungsbereich von wenigstens etwa 800 V bis 1200 V, insbesondere mindestens etwa 1000 V umzuwandeln, wobei das Stromleitungsnetz im Leitungsweg vom Erzeuger zum Verbraucher jenseits dieses Gleichrichters (34) bis vorzugsweise zur nächstgelegenen Ladestation (33) ausgelegt ist, Gleichspannung in diesem Mittelspannungsbereich zu leiten.System according to one of the Claims 1 until 15 , characterized in that in the line path from the generator, in particular at least one small wind turbine (10, 11), to the consumer, at least one rectifier (34) is arranged, set up to convert the electrical energy generated by the small wind turbine (10, 11) into a direct current in the medium voltage range, preferably in a voltage range of at least about 800 V to 1200 V, in particular at least about 1000 V, wherein the power line network in the line path from the generator to the consumer beyond this rectifier (34) up to preferably the nearest charging station (33) is designed to conduct direct voltage in this medium voltage range.

System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Erzeuger regenerativer elektrischer Energie auf seitlich an die Fahrstrecke angrenzenden Grundstücken in das System einbezogen und an das Stromleitungsnetz des Systems angeschlossen sind.System according to one of the preceding claims, characterized in that further generators of renewable electrical energy on properties laterally adjacent to the route are included in the system and connected to the power line network of the system.