DE10335564A1 - Arrangement for flat covering of ground elevations has support construction to hold cover elements at distance from surface of elevation, and support construction and/or cover elements have means to gather solar energy or rainfall - Google Patents

Arrangement for flat covering of ground elevations has support construction to hold cover elements at distance from surface of elevation, and support construction and/or cover elements have means to gather solar energy or rainfall Download PDF

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Abstract

The arrangement for the flat covering of ground elevations (1) has a support construction to hold cover elements (5) which are located at a distance from the surface (3) of the elevation and at least partially cover it. The support construction and/or the cover elements have means which serve for the winning of solar energy and/or rainfall. The ground elevation may be constructed as a sound attenuation wall (2) on a motorway, and the support construction is installed on the sloping side (6) facing away from the motorway.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur flächigen Abdeckung von Geländeerhebungen, wie Schüttgut- oder Abraumhalden, Schallschutzwälle oder Hochwasserdämme oder dgl. mit einer zumindest teilweise geneigten und/oder gekrümmten Oberfläche.The invention relates to an arrangement to the flat Coverage of site surveys, like bulk or waste dumps, noise barriers or Flood dams or the like. With an at least partially inclined and / or curved surface.

Gegenwärtig liegen solche Geländeerhebungen, wie insbesondere industrielle Schüttgut- oder Abraumhalden brach und sind ungenutzt. Eine kommerzielle Nutzung ist nicht möglich, selbst eine landwirtschaftliche Nutzung ist kaum realisierbar. Teilweise genutzte Geländeerhebungen, wie Schallschutzwälle zum Lärmschutz oder Hochwasserdämme zum Hochwasserschutz haben einen hohen Herstellungsaufwand an Erdbauleistungen. Die Kenngrößen ihrer Wirtschaftlichkeit sind, falls sie überhaupt aufgestellt werden können, äußerst schwer zu ermitteln.There are currently such surveys, such as, in particular, industrial bulk material or waste dumps and are unused. Commercial use is not possible, even agricultural use is hardly feasible. Partially used site surveys, like noise barriers for noise protection or flood dams for flood protection have a high manufacturing cost of earthwork. The indicators of their economy are, if at all can be set up, extremely difficult to investigate.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Geländeerhebungen durch intensive Nutzung von Energie- und Umweltressourcen einer wirtschaftlichen Verwendung zuzuführen oder deren Wirtschaftlichkeit zu erhöhen.The invention is therefore the object The invention is therefore based on the object of terrain surveys through intensive use of energy and environmental resources supply economic use or their economy to increase.

Geländeerhebungen durch intensive Nutzung von Energie- und Umweltressourcen einer wirtschaftlichen Verwendung zuzuführen oder deren Wirtschaftlichkeit zu erhöhen.Terrain surveys through intensive Use of energy and environmental resources of an economic Supply use or to increase their profitability.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch 1 gelöst, weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den zugehörigen Unteransprüchen hervor.The task is characterized by the Features of claim 1 solved further features of the invention emerge from the associated subclaims.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die zugehörigen Abbildungen zeigen das Modell der Anordnung als Solaranlage auf einem Schallschutzwall einer Autobahn und ein Modell der Anordnung als Solaranlage mit Wintersporteinrichtung auf einer Abraumhalde. Im Einzelnen ist dargestellt inThe invention is based on the following of embodiments are explained in more detail. The associated Illustrations show the model of the arrangement as a solar system a noise barrier of a motorway and a model of the arrangement as a solar system with winter sports facilities on a slag heap. It is shown in detail in

1 eine simulierte, perspektivische Darstellung des Schallschutzwalls mit Solaranlage, 1 a simulated, perspective view of the soundproofing wall with solar system,

2 eine schematische Darstellung des Schallschutzwalles mit Details der Tragkonstruktion der Solaranlage in einer Schnittansicht, 2 1 shows a schematic representation of the soundproofing wall with details of the supporting structure of the solar system in a sectional view,

3 eine Abbildung einer Abraumhalde mit simulierter Anordnung einer flächigen Abdeckung durch eine Solaranlage, 3 an image of a waste dump with a simulated arrangement of a flat cover by a solar system,

4a, b, c drei Abbildungen eines Modells der Tragkonstruktion mit Abdeckelementen in Seitenansicht und in verschiedenen Stellungen, 4a , b, c three illustrations of a model of the supporting structure with cover elements in a side view and in different positions,

5a, b, c drei Abbildungen eines Modells der Tragkonstruktion mit Abdeckelementen in Ansicht von vorn und in verschiedenen Stellungen, 5a , b, c three illustrations of a model of the supporting structure with cover elements in a view from the front and in different positions,

6a, b zwei Abbildungen des Modells einer kegelförmigen Abraumhalde mit Tragkonstruktion, Abdeckelementen und Wintersportanlage in Ansicht von Süden und Norden. 6a , b Two pictures of the model of a conical spoil tip with supporting structure, cover elements and winter sports facility in a view from the south and north.

In 1 stellt eine spezielle Geländeerhebung 1 dar, ausgeführt als Schallschutzwall 2 einer Autobahn, auf dessen Oberfläche 3 eine Solaranlage 4 zur Sonnenenergiegewinnung angebracht ist, die in Längsrichtung des Schallschutzwalles 2 fortgebaut werden kann. Damit kann der Schallschutzwall 2, der der Minderung des Straßenverkehrslärmes dient, einer weiteren wirtschaftlichen Nutzung zugeführt werden. Wegen des geringen Installationsaufwandes und der Witterungsbeständigkeit der Anlagenteile eignet sich hierzu insbesondere eine Fotovoltaik-Anlage bestehend aus Solarmodulen. Die Solarmodule sind auf den Abdeckelementen 5 befestigt oder bilden diese selbstragend. Vorteilhafter Weise ist die Solaranlage 4 auf der sonnenbeschienenen, fahrbahnabgewandten Böschungsseite 6 des Schallschutzwalles 2 angeordnet. Verschmutzung der Solarmodule durch den Straßenverkehr und den Straßenverkehr behindernde Ablenkungseffekte durch die Solarmodule werden so vermieden. Zugleich ist die Böschungsseite 6 des Schallschutzwalles 2 am wirtschaftlichsten nutzbar, die bezogen auf mitteleuropäische Breitengrade hauptsächlich in die Himmelsrichtungen Süd-Ost-Ost bis Süd-West-West gerichtet ist und somit die energieeinträglichere Oberfläche 3 des Schallschutzwalles 2 darstellt. Die Abdeckelemente 5 sind durch die Tragkonstruktion 7 gehalten, die am Fußniveau 8 des Schallschutzwalles befestigt ist und im Übrigen hauptsächlich auf der Oberfläche 3 des Schallschutzwalles aufliegt. In einer Schnittdarstellung in 2 quer durch den Schallschutzwall 2 und der Solaranlage 4 sind Details der Tragkonstruktion 7 schematisch ersichtlich. Die Tragkonstruktion 7 besteht aus im Abstand zueinander im, Fußniveau 8 des Schallschutzwalles gegründeten Fußelementen 9, den auf dem Schallschutzwall 2 aufliegenden Trägern 10 und den darauf befestigten Verbindern 11, die in Längsrichtung des Schallschutzwalles 2 ausgerichtet sind. Fußelement 9 und Träger 10 sind vorteilhafterweise aus monolithischem Ortbeton gefertigt, was die Herstellung der Tragkonstruktion 7 wesentlich wirtschaftlicher macht und ihre dauerhafte Haltbarkeit bewirkt. Selbstverständlich können die Fußelemente 9 und die Träger 10 auch vorgefertigt und anschließend vor Ort montiert werden. Die Träger 10 sind dabei nur geringfügig in den verdichteten Untergrund 12 des Schallschutzwalles 2 eingelassen, um die seitliche Lagestabilität der Träger 10 zu gewährleisten. Die Besonderheit der Tragkonstruktion 7 besteht darin, dass keine gründenden Bauteile in die Geländeerhebung 1, insbesondere in den Schallschutzwall 2 eingreifen. Für die Herstellung der Schallschutzwälle 2 werden teilweise Abraummaterialien und geschredderte Materialien abgetragener Fahrbahnen mit erhöhten Umweltemissionswerten verwendet, die eine Gründung für Überbauungen nicht zulassen. Sind die Verbinder 11 in einer kostengünstigen Variante aus Holz gefertigt, können untergelegte Kunststoffwinkel 13 die Durchfeuchtung und damit die Verrottung verhindern. Auf den Verbindern 11 sind die Abdeckelemente 5 mit den Solarmodulen starr installiert. In den Zwischenräumen 14 zwischen den Abdeckelementen kann Niederschlagswasser ablaufen. Um Erosion der Oberfläche 3 durch das abtropfende Wasser zu vermeiden, sind lotrecht zu den Zwischenräumen 14 wasserabweisende Erosionsschutzstreifen 15 in Längsrichtung des Schallschutzwalles 2 vorgesehen, die in einer möglichen gewölbten oder u-förmigen Ausführung auch zur Regenwassersammlung dienen können.In 1 provides a special terrain survey 1 , designed as a noise barrier 2 a highway, on the surface of which 3 a solar system 4 is attached to the generation of solar energy, in the longitudinal direction of the noise barrier 2 can be continued. This allows the soundproofing wall 2 , which serves to reduce road traffic noise, be used for further economic use. Because of the low installation effort and the weather resistance of the system parts, a photovoltaic system consisting of solar modules is particularly suitable for this. The solar modules are on the cover elements 5 attached or form these self-supporting. The solar system is advantageous 4 on the sunlit slope side facing away from the road 6 of the noise barrier 2 arranged. This prevents pollution of the solar modules from road traffic and distraction effects from the solar modules that hinder road traffic. At the same time is the slope side 6 of the noise barrier 2 most economically usable, which is mainly oriented in the directions south-east-east to south-west-west in relation to central European latitudes and thus the more energy-efficient surface 3 of the noise barrier 2 represents. The cover elements 5 are due to the supporting structure 7 kept at the foot level 8th of the soundproofing wall is fixed and, moreover, mainly on the surface 3 of the noise barrier. In a sectional view in 2 across the soundproofing wall 2 and the solar system 4 are details of the supporting structure 7 schematically visible. The supporting structure 7 consists of at a distance from each other at the foot level 8th of the soundproof wall based foot elements 9 on the noise barrier 2 supported straps 10 and the connectors attached to it 11 in the longitudinal direction of the noise barrier 2 are aligned. foot element 9 and carrier 10 are advantageously made of monolithic in-situ concrete, which is the manufacture of the supporting structure 7 makes it much more economical and ensures its lasting durability. Of course, the foot elements 9 and the carrier 10 also prefabricated and then assembled on site. The bearers 10 are only slightly in the compacted underground 12 of the noise barrier 2 embedded in the lateral position stability of the carrier 10 to ensure. The peculiarity of the supporting structure 7 is that there are no foundation components in the terrain survey 1 , especially in the noise barrier 2 intervention. For the manufacture of sound insulation walls 2 In some cases, waste materials and shredded materials from worn roadways with increased environmental emission values are used, which do not allow a foundation for buildings. Are the connectors 11 Made of wood in a cost-effective variant, can be placed under plastic angles 13 prevent moisture penetration and thus rotting. On the connectors 11 are the cover elements 5 with the solar modules rigidly installed. In the meantime clear 14 rainwater can run between the cover elements. To erode the surface 3 Avoiding by dripping water are perpendicular to the gaps 14 water-repellent erosion control strips 15 in the longitudinal direction of the noise barrier 2 provided that can also be used for rainwater collection in a possible curved or U-shaped design.

Die Besonderheit der zugrunde liegenden Projektidee besteht darin, dass vorhandene Geländeerhebungen 1, die als Erdaufschüttungen vorrangig zu dem Zweck des Lärmschutzes an der Bundesautobahn errichtet worden sind, genutzt werden für einen ökologisch sinnvollen Effekt – z.B. für die Erzeugung von Solarstrom. Die betreffenden Flächen liegen anderenfalls brach und bedürfen dabei der Unterhaltung durch die öffentliche Hand. Diese Unterhaltung wird der öffentlichen Hand durch den Betreiber der Solaranlage 4 für die Dauer von vielen Jahren abgenommen.The peculiarity of the underlying project idea is that existing site surveys 1 , which were built as earth fillings primarily for the purpose of noise protection on the federal highway, are used for an ecologically meaningful effect - for example for the generation of solar power. Otherwise, the areas in question are fallow and need to be maintained by the public sector. This entertainment is made public by the operator of the solar system 4 decreased for many years.

Die Schallschutzwälle 2 weisen eine Neigung auf, die aus der Tatsache der Erdaufschüttung resultiert und für die Zwecke der Solarenergierzeugung als ideal angesehen werden kann, so dass damit bei der Ausführung des Projektes keine weitere Aufständerung als Untergerüst für die Errichtung der Solaranlage 4 notwendig ist, um eine möglichst ideale Sonneneinstrahlung auf die Solarmodule zu erreichen. Die Solaranlage 4 wird lediglich auf eine aus Beton- und Holzträgern bestehende Tragkonstruktion 7 auf die Geländeerhebung 1 (Erdaufschüttung) aufgebracht.The soundproof walls 2 have an inclination that results from the fact that the earth is filled up and can be regarded as ideal for the purposes of solar energy generation, so that when the project is carried out there is no further elevation as a substructure for the construction of the solar system 4 is necessary in order to achieve the best possible solar radiation on the solar modules. The solar system 4 is only on a supporting structure made of concrete and wooden beams 7 on the site survey 1 (Earth fill) applied.

Die weitere damit verbundene Besonderheit besteht darin, dass zur Befestigung der Solaranlage 4 nicht in die Oberfläche 3 des Schallschutzwalles 2 durch Fundamente eingegriffen wird, sondern die Betonträger 10 aufgrund ihres Gewichtes und aufgrund eines am Fußniveau 8 des Schallschutzwalles errichteten Fundamentes (Fußelement 9) dauerhaft Halt finden. Insoweit werden umweltschädigende Eingriffe in die Schallschutzwälle 2 durch Fundamente vermieden. Mit der Realisierung der Projektidee erscheint es möglich, die Errichtung von Schallschutzwällen 2 zur Beseitigung von beim Autobahnbau in der Regel in großen Mengen anfallenden gebrauchten Materials bei der Planung der Autobahn generell vorzusehen, da sie durch die Energiegewinnung refinanzierbar werden. Auch können die sich aus der Nutzung einer Solaranlage 4 ergebenden erheblichen Kohlendioxidverminderungen in die Umweltbilanz eingerechnet werden und so in die erforderliche Ausgleichsbilanz bei der Errichtung der Autobahn einfließen.The other peculiarity is that for fastening the solar system 4 not in the surface 3 of the noise barrier 2 is interfered with by foundations, but the concrete beams 10 because of their weight and because of one at the foot level 8th of the soundproof wall foundation (foot element 9 ) find a permanent hold. In this respect, environmentally harmful interventions in the soundproof walls 2 avoided by foundations. With the realization of the project idea, it appears possible to erect noise barriers 2 to generally provide for the disposal of used materials in large quantities in highway construction when planning the highway, since they can be refinanced through energy generation. They can also result from the use of a solar system 4 resulting significant reductions in carbon dioxide are included in the environmental balance sheet and thus incorporated into the necessary balance sheet for the construction of the motorway.

Mit der Errichtung von Solaranlagen an den Schallschutzwällen 2 der Autobahn kann eine gesonderte Flächeninanspruchnahme für solare Großanlagen deutlich gemindert werden, bzw. sogar ganz eingespart werden, wodurch der Eingriff in z.B. landwirtschaftlich genutzten Flächen reduziert werden kann. Eine zur Gewinnung von Energie- und Umweltressourcen an Schallschutzwällen analoge Ausführung ist beispielsweise auch auf der wasserabgewandten Böschungsseite von Hochwasserdämmen oder Wasserspeicherbecken möglich.With the installation of solar systems on the soundproof walls 2 A separate use of space for large-scale solar systems on the freeway can be significantly reduced or even completely saved, as a result of which the intervention in areas used for agriculture, for example, can be reduced. A design analogous to the extraction of energy and environmental resources from soundproof walls is also possible, for example, on the side of the embankment or water storage basin facing away from the slope.

In 3 ist eine Solaranlage 4 auf einer weiteren Geländeerhebung 1, ausgebildet als kegelförmige Abraumhalde 16, die z.B. bei einer Abraumförderung eines Bergbau- oder Tagebaubetrieb entsteht, dargestellt. Auf dieser Abraumhalde 16 ist die Tragkonstruktion 7 mit den Abdeckelementen 5, auf denen beispielsweise Solarmodule einer Fotovoltaik-Anlage befestigt sein können, angeordnet. An der geometrischen Drehachse 17 der kegelförmigen Abraumhalde 16 ist die Tragkonstruktion 7 mittels eines am Gipfel der Abraumhalde gegründeten Lagerblockes 18 um die geometrische Drehachse 17 drehbar befestigt und wird um den Umfang der kegelförmigen Abraumhalde 16 in einer Führung 19 mit einer Fahrkonstruktion 20 verfahren. 4a, b, c und 5a, b, c zeigen modellhaft Details der Befestigung der Abdeckelemente 5 an der Tragkonstruktion 7 und deren mögliche synchrone, umlaufende Drehbewegung um ihre Mittenachse 21 infolge der speziellen Verbindungselemente, die die Abdeckelemente 5 untereinander verbinden. Diese Verbindungselemente verbinden die Abdeckelemente 5 seitlich der Abdeckelemente 5 und jeweils oberhalb und unterhalb der Mittenachse 21. Somit sind Drehbewegungen der Abdeckelemente 5 mit einem Drehwinkel von mehr als 180° möglich. Die Verbindungen der Abdeckelemente 5 untereinander haben zudem eine stabilisierende Wirkung auf die gesamte Konstruktion. Jede für eine Sonnenenergiegewinnung optimale Stellung der Abdeckelemente 5 mit den Solarmodulen ist einstellbar, weil sie gleichzeitig mittels beider Bewegungsachsen (Mittenachse 21 und geometrische Drehachse 17) dem Sonnenlauf nachgeführt werden können. Zugleich wird eine Verschattung der Abraumhalde 16 realisiert, die z.B. für klimatisierte Bereiche der Wintersportanlage energetisch wirkungsvoll sein kann (s. 6a, b). Eine senkrechte Stellung zur Geländehorizontalen und eine um mehr als den Drehwinkel von 90° der senkrechten Stellung umgeschwenkte Stellung der Abdeckelemente 5 (Überkippen der Abdeckelemente 5) dient der Abweisung von Schnee, Hagel und Regen von den Solarmodulen. In einer zueinander stufigen Stellung können die Abdeckelemente 5 zur Niederschlagsableitung bis zum Fuße des am niedrigsten angeordneten Abdeckelementes 5 genutzt werden, wo in einem geeigneten Kanal oder Sammler das Regenwasser zur weiteren Verwendung abgeleitet werden kann. Gleichzeitig ist die Abraumhalde 16 durch gezielte Stellung der Abdeckelemente 5 vor gerichteten Schlagregen und Erosion schätzbar. Die Verbindung der Abdeckelemente 5 könnte vorteilhafter Weise mit Seilen geschehen, welche am oberen und unteren Ende der Tragkonstruktion 7 über Rollen umgelenkt werden. Eine oder mehrere diese Rollen könnten gleichzeitig mit einen oder mehreren Antrieben zum Schwenken der Abdeckelemente 5 versehen werden. Es ist jedoch auch möglich jedes einzelne Abdeckelement 5 mit einem Antrieb zu versehen. Es können aber auch in einer Stellung starr befestigte Abdeckelemente 5 verwendet werden, die somit nur um die geometrische Drehachse 17 bewegbar sind. Das hat den Vorteil, dass die zusätzliche Traglast der Tragekonstruktion 7, die eine bewegliche Konstruktion für die Abdeckelemente mit sich bringt, vermieden wird. Es ist außerdem möglich, dass das Abdeckelement 7 durch ein selbstragendes Solarmodul gebildet wird, um ebenfalls Gewicht zu reduzieren.In 3 is a solar system 4 on another site survey 1 , designed as a conical slag heap 16 , which arises, for example, when mining a mining or opencast mine. On this dump 16 is the supporting structure 7 with the cover elements 5 , on which, for example, solar modules of a photovoltaic system can be attached. On the geometric axis of rotation 17 the conical spoil tip 16 is the supporting structure 7 by means of a storage block founded at the summit of the spoil tip 18 around the geometric axis of rotation 17 rotatably attached and is around the circumference of the conical spoil tip 16 in a tour 19 with a running structure 20 method. 4a , b, c and 5a , b, c show model details of the fastening of the cover elements 5 on the supporting structure 7 and their possible synchronous, revolving rotary movement about their central axis 21 due to the special connecting elements that cover the elements 5 connect with each other. These connecting elements connect the cover elements 5 to the side of the cover elements 5 and above and below the central axis 21 , Thus there are rotational movements of the cover elements 5 possible with a rotation angle of more than 180 °. The connections of the cover elements 5 among themselves also have a stabilizing effect on the entire construction. Any position of the cover elements for optimal solar energy generation 5 can be set with the solar modules because they can be operated simultaneously using both axes of movement (center axis 21 and geometric axis of rotation 17 ) can follow the course of the sun. At the same time there is a shading of the waste dump 16 realized, which can be energetically effective for air-conditioned areas of the winter sports facility (see 6a , b). A vertical position to the horizontal of the terrain and a position of the cover elements which has been pivoted through more than the rotation angle of 90 ° of the vertical position 5 (Tilt over the cover elements 5 ) serves to repel snow, hail and rain from the solar modules. In a mutually stepped position, the cover elements 5 for drainage of precipitation to the foot of the lowest arranged cover element 5 where rainwater can be drained off for further use in a suitable sewer or collector. At the same time, the waste dump is 16 through targeted positioning of the cover elements 5 can be estimated from directed driving rain and erosion. The connection of the cover elements 5 could advantageously be done with ropes at the top and bottom of the support structure 7 to be redirected via rollers. One or more of these roles could coexist with one or several drives for pivoting the cover elements 5 be provided. However, it is also possible for each individual cover element 5 to be provided with a drive. But it can also rigidly attached cover elements in one position 5 can be used only around the geometric axis of rotation 17 are movable. This has the advantage that the additional load of the support structure 7 , which involves a movable construction for the cover elements, is avoided. It is also possible for the cover element 7 is formed by a self-supporting solar module to also reduce weight.

Die Tragkonstruktion 7 ist mit dem Lagerblock 18 an einem modellhaft dargestellten massiven statischen Kern 22 befestigt, der durch die Quasi- Fundamentverlängerung auch als Unterkonstruktion zur Stabilisierung des Untergrundes der Abraumhalde eingesetzt werden kann und in einer Überbauung über den Gipfel der kegelförmigen Abraumhalde 16 herausragen kann. Je höher der Lagerblock 18 durch den Überbau des statischen Kerns 22 über dem Gipfel positioniert wird, umso größer wird der Abstand der Tragkonstruktion 7 und damit der Abdeckelemente 5 zur Oberfläche 3 der Abraumhalde 16.The supporting structure 7 is with the bearing block 18 on a modeled massive static core 22 attached, which can also be used as a substructure for stabilizing the subsoil of the spoil tip and in a superstructure over the top of the cone-shaped spoil tip 16 can protrude. The higher the bearing block 18 through the superstructure of the static core 22 is positioned above the summit, the greater the distance between the supporting structure 7 and thus the cover elements 5 to the surface 3 the spoil tip 16 ,

6a, b zeigt die Nutzung der Abraumhalde 16 zur Gewinnung der Energie- und Niederschlagsressourcen in Kombination mit einer Eis- und Schneesportanlage mit überdachten, klimatisierten Abfahrts- oder Rodelpisten 23 auf derselben Abraumhalde 16, bei der die gewonnenen Ressourcen verwendet werden. 6a , b shows the use of the dump 16 to obtain the energy and precipitation resources in combination with an ice and snow sports facility with covered, air-conditioned downhill or toboggan runs 23 on the same slag heap 16 , which uses the resources obtained.

Die vorbeschriebene Anordnung kann je nach Länge der Tragkonstruktion 7 auch abschnittsweise abgefangen werden. Das Abfangen und die Kreisbewegung der Tragkonstruktion 7 erfolgt mit einer Fahrkonstruktion 20, die z.B. aus schienengeführten Rädern oder aus Gleitflächen mit Gleitfilm je nach Größe oder Gewicht der Tragkonstruktion 7 ausgeführt sein kann, um die erforderliche Drehbewegungskraft zu verkleinern. Die Drehachsen (Mittenachse 21) der Abdeckelemente 5, ob horizontal oder vertikal ausgerichtet, liegt in deren Schwerpunkt, um auch diese Drehbewegungskraft zu minimieren.The arrangement described above can vary depending on the length of the supporting structure 7 intercepted in sections. The interception and the circular movement of the supporting structure 7 takes place with a running structure 20 , for example from rail-guided wheels or from sliding surfaces with sliding film depending on the size or weight of the supporting structure 7 can be carried out to reduce the required rotational movement force. The axes of rotation (center axis 21 ) of the cover elements 5 whether horizontally or vertically aligned is in their center of gravity in order to minimize this rotational force.

Die offene Struktur der gesamten Konstruktion ermöglicht ein Hinterlüften und verhindert dadurch das Überhitzen der Konstruktion bzw. der Flächen und erhöht somit den Wirkungsgrad von Solarmodulen. Da sich gewisse Wettersituationen einander ausschließen z.B. Sonnenschein und Regen, ist es möglich, durch diese Konstruktion eine optimale Anpassung an jede Wettersituation zu erreichen. Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion ist, dass bei gewissen Wettersituationen z.B. Hagel die Abdeckelemente 5 mit den Solarmodulen von dieser Gefahr abgewendet werden können. Durch Nachführen und Ausrichten der Abdeckelemente 5 ist es möglich, gezielt darunter liegende Flächen (z.B. Bepflanzungsflächen) und bauliche Anlagen (z.B. Wintersporthallen) vor Erosion und intensiver Sonneneinstrahlung zu schützen und somit Schäden und Energiekosten zu reduzieren. Dazu muss der Abstand der Tragkonstruktion 7 mit den Abdeckelementen 5 von der Oberfläche 3 der Abraumhalde 16 so gewählt sein, dass die freie Beweglichkeit der gesamten Vorrichtung über darunter liegende Flächen und baulichen Anlagen gewährleistet ist. Der höchstmögliche Wirkungsgrad wird erreicht, wenn die Vorrichtung über die gesamte Sonnenscheindauer der Sonne folgen kann. Das bedeutet bei einem nördlichen geographischen Breitengrad von 51 Grad eine Nachführung von ca. 240 Winkelgrad.
Datum   Sonnenscheindauer   Nachführung (24h = 360°/1h= 15°)
21.06.   16 Std.   240 Grad Sommer-Sonnenwende
21.09. u. 21.03   12 Std.   180 Grad
21.12.   8 Std.   120 Grad Winter-SonnenwendeThe open structure of the entire construction allows for rear ventilation and thus prevents overheating of the construction or the surfaces and thus increases the efficiency of solar modules. Since certain weather situations are mutually exclusive, for example sunshine and rain, it is possible to achieve an optimal adaptation to any weather situation through this construction. Another advantage of this construction is that in certain weather situations, for example hail, the cover elements 5 can be averted from this danger with the solar modules. By tracking and aligning the cover elements 5 it is possible to protect areas underneath (e.g. planting areas) and structures (e.g. winter sports halls) from erosion and intense sunlight, thus reducing damage and energy costs. To do this, the distance between the supporting structure 7 with the cover elements 5 from the surface 3 the spoil tip 16 be chosen so that the free movement of the entire device is guaranteed over underlying surfaces and structures. The highest possible efficiency is achieved if the device can follow the sun for the entire duration of the sunshine. With a northern latitude of 51 degrees, this means a tracking of approximately 240 degrees.
Date sunshine duration tracking (24h = 360 ° / 1h = 15 °)
6.21. 16 hours 240 degrees summer solstice
21.9. u. 21.03 12 hrs 180 degrees
12.21. 8 hours 120 degrees winter solstice

Ein Optimum der Energieausnutzung ergäbe sich, wenn das Nachführsystem an einen Tag einmal um seine Achse drehen könnte und somit automatisch der Sonne folgt. Ist die dafür notwendige Baufreiheit nicht gewährleistet, muss das Nachführsystem nach Sonnenuntergang zum Punkt des Sonnenaufgangs am Horizont zurückgeführt werden. Je größer die Neigungsmöglichkeit der Vorrichtung zur Senkrechten, umso größer ist die bestrahlte Fläche der Abdeckelemente 5 bei niedrigem Sonnenstand (Sonnenaufgang/ Sonnenuntergang). Die Neigung der Konstruktion und die Größe und Anzahl der Abdeckelemente 5 mit den Solarmodulen, kann den örtlichen Begebenheiten z.B. nach geographischen Breitengrad, sowie den Bedarf angepasst werden. Mit zunehmender Größe stationärer Solaranlagen wird es schwieriger, diese in Wintermonaten von Schnee frei zu halten und in Gefahrensituationen zu schützen. Dieser Nachteil wird durch die vorgeschlagene Anordnung weitestgehend behoben.There would be an optimal use of energy if the tracking system could turn around its axis once in a day and thus automatically follow the sun. If the necessary freedom of construction is not guaranteed, the tracking system must be returned to the point of sunrise on the horizon after sunset. The greater the possibility of inclination of the device to the vertical, the greater the irradiated area of the cover elements 5 when the sun is low (sunrise / sunset). The inclination of the construction and the size and number of cover elements 5 With the solar modules, the local conditions can be adapted, for example, according to latitude, as well as the need. As the size of stationary solar systems increases, it becomes more difficult to keep them free of snow in the winter months and to protect them in dangerous situations. This disadvantage is largely eliminated by the proposed arrangement.

Spezielle Verwendung der Anordnung auf industriellen Schüttgut- oder Abraumhalden:

  • – Bei dem Einsatz dieser Anordnung auf einer neu geschütteten kegelförmigen Abraumhalde 16, kann der eingebrachte massive, statische Kern 22 in der geometrischen Drehachse 17 genutzt werden, um durch Verbindung (Verseilung) mit der Oberfläche zur Stabilisierung der Halde 16 beizutragen.
  • – Um das Abrutschen von großen Oberflächen 3 zu verhindern, werden steile Abhänge abgestuft. Diese Abstufungen, welche um den Berg herumlaufen, können vorteilhafter Weise zum Abfangen der Tragkonstruktion 7 genutzt werden. Dadurch besteht außerdem die Möglichkeit einer umlaufenden Nachführung der Tragkonstruktion 7 um 360 Grad.
  • – Bei kompletter Überbauung der Abraumhalde 16 mit einer nachführenden Vorrichtung, können die für die Solarwärme und Solarstromerzeugung relevanten Oberflächen 3 (Sektor von ca. 90 Grad) mit dafür bestimmten Solarmodulen überdeckt werden Der Rest der Oberflächen 3 (Sektor von ca. 270 Grad) kann mit Abdeckelementen 5 ohne Solarmodule bestückt werden. Dies ermöglicht eine vollflächige Regenwassernutzung und verhindert dadurch ungewollte Erosion und ungewolltes Eindringen von Wasser in beispielsweise Halden mit umweltbelastenden Material.
  • – Das aufgefangene Regenwasser kann gezielt mittels Kombination mit Einrichtungen zur Brauchwasserverwertung auf der Oberfläche 3 verteilt werden. Somit wird eine agrarkulturelle Bewirtschaftung möglich.
  • – Durch eine allseitige Überbauung der Abraumhalde 16 ist eine bessere Kräfteverteilung auf den statischen Kern 22 gegeben.
  • – Das Regenwasser kann in offenen Auffangbecken oder in geschlossenen Sammelbehältern gesammelt werden, welche in variabler Befüllung zur Kraft- bzw. Gewichtsverteilung an der komplexen Vorrichtung dienen könnten.
Special use of the arrangement on industrial bulk or waste dumps:
  • - When using this arrangement on a newly poured conical dump 16 , the solid, static core 22 in the geometric axis of rotation 17 be used to stabilize the heap by connecting (stranding) with the surface 16 contribute.
  • - To prevent large surfaces from slipping 3 to prevent steep slopes are graded. These gradations, which run around the mountain, can advantageously be used to intercept the supporting structure 7 be used. This also gives the option of a continuous tracking of the supporting structure 7 by 360 degrees.
  • - With a complete superstructure of the waste dump 16 With a tracking device, the surfaces relevant for solar heat and solar power generation can be 3 (Sector of approx. 90 degrees) with dedicated solar modules The rest of the surfaces are covered 3 (Sector of approx. 270 degrees) can with cover elements 5 can be equipped without solar modules. This enables a full-surface use of rainwater and thereby prevents unwanted erosion and unwanted penetration of water in, for example, heaps with environmentally harmful material.
  • - The rainwater collected can be selectively combined with facilities for utilizing industrial water on the surface 3 be distributed. This enables agricultural management.
  • - By overbuilding the spoil tip on all sides 16 is a better distribution of forces on the static core 22 given.
  • - The rainwater can be collected in open catch basins or in closed collection containers, which could be used in variable filling to distribute force or weight on the complex device.

11
Geländeerhebungsite survey
22
SchallschutzwallSoundproofing Wall
33
Oberflächesurface
44
Solaranlagesolar system
55
Abdeckelementcover
66
Böschungsseiteslope side
77
Tragkonstruktionsupporting structure
88th
Fußniveau des SchallschutzwallesFußniveau of the noise barrier
99
Fußelementfoot element
1010
Trägercarrier
1111
VerbinderInterconnects
1212
verdichteter Untergrundcompacted underground
1313
KunststoffwinkelPlastic bracket
1414
Zwischenraum zwischen Abdeckelementengap between cover elements
1515
ErosionsschutzstreifenBuffer strips
1616
kegelförmige Abraumhaldeconical slag heap
1717
geometrischen Drehachsegeometric axis of rotation
1818
Lagerblockbearing block
1919
Führungguide
2020
Fahrkonstruktiondriving construction
2121
Mittenachse des Abdeckelementesmid-axis of the cover element
2222
statischen Kernstatic core
2323
Abfahrts- oder Rodelpistendownhill or toboggan runs

Claims (33)

Anordnung zur flächigen Abdeckung von Geländeerhebungen, wie Schüttgut- oder Abraumhalden, Schallschutzwälle oder Hochwasserdämme oder dgl. mit einer zumindest teilweise geneigten und/oder gekrümmten Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tragkonstruktion (7) zur Aufnahme von Abdeckelementen (5) vorgesehen ist, die mit wenigstens einem Abdeckelement (5) bestückt ist, welche in einem Abstand zur Oberfläche (3) der Geländeerhebung (1) angeordnet sind und die Oberfläche (3) der Geländeerhebung (1) zumindest teilweise überdecken.Arrangement for the cover sheet of terrain elevations, such as bulk or tailings, noise protection embankments or flood dams or the like., Characterized by an at least partially inclined and / or curved surface, that a supporting structure ( 7 ) for holding cover elements ( 5 ) is provided, which with at least one cover element ( 5 ) which is at a distance from the surface ( 3 ) the site survey ( 1 ) are arranged and the surface ( 3 ) the site survey ( 1 ) at least partially cover. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion (7) und/oder die Abdeckelemente (5) Mittel aufweisen, die der Gewinnung von Sonnenenergie und/oder Niederschlag dienen.Arrangement according to claim 1, characterized in that the supporting structure ( 7 ) and / or the cover elements ( 5 ) Have means that serve to generate solar energy and / or precipitation. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Geländeerhebung als Schallschutzwall (2) einer Autobahn ausgeführt ist und die Tragkonstruktion (7) an der Autobahn abgewandten Böschungsseite (6) des Schallschutzwalls (2) angeordnet ist.Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the site survey as a noise barrier ( 2 ) of a freeway and the supporting structure ( 7 ) on the side of the slope facing away from the motorway ( 6 ) of the noise protection wall ( 2 ) is arranged. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion (7) ein Aufliegelager aufweist, das am Fußniveau (8) der Geländeerhebung (1) befestigt ist und im Wesentlichen auf der Oberfläche (3) aufliegt.Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the supporting structure ( 7 ) has a semitrailer that is at the foot level ( 8th ) the site survey ( 1 ) is attached and essentially on the surface ( 3 ) rests. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufliegelager aus abstandsweise quer zur Längsrichtung des Schallschutzwalles (2) verlaufenden Trägern (10) und Fußelementen (9) besteht.Arrangement according to claim 4, characterized in that the support bearing is spaced transversely to the longitudinal direction of the noise barrier ( 2 ) trusses ( 10 ) and foot elements ( 9 ) consists. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (10) geringfügig in die Geländeerhebung (1) eingelassen sind.Arrangement according to claim 5, characterized in that the carrier ( 10 ) slightly in the terrain survey ( 1 ) are embedded. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fußelemente (9) aus je einem Betonkörper bestehen und mit den Trägern (10) verbunden sind.Arrangement according to one of claims 5 to 6, characterized in that the foot elements ( 9 ) each consist of a concrete body and with the beams ( 10 ) are connected. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Fußelement (9) und ein Träger (10) einstöckig aus Ortbeton besteht.Arrangement according to one of claims 5 to 7, characterized in that in each case a foot element ( 9 ) and a carrier ( 10 ) consists of in-situ concrete. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fußelemente (9) in das Fußniveau (8) der Geländeerhebung (1) eingelassen sind.Arrangement according to one of claims 5 to 7, characterized in that the foot elements ( 9 ) in the foot level ( 8th ) the site survey ( 1 ) are embedded. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragekonstruktion (7) in Längsrichtung des Schallschutzwalles (2) ausgerichtete und im Abstand zueinander angeordnete Verbinder (11) aufweist, die auf den Trägern (10) montiert sind.Arrangement according to one of claims 5 to 9, characterized in that the supporting structure ( 7 ) in the longitudinal direction of the noise barrier ( 2 ) aligned and spaced connectors ( 11 ), which on the carriers ( 10 ) are mounted. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion (7) zumindest teilweise horizontal und/oder vertikal verschiebbar gelagert ist.Arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that the supporting structure ( 7 ) is at least partially horizontally and / or vertically displaceable. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion (7) zumindest teilweise angetrieben ist.Arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that the supporting structure tion ( 7 ) is at least partially driven. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion (7) an einer geometrischen Drehachse (17) einer zumindest teilweise rotationssymetrisch geformten Geländeerhebung (1) drehbar gelagert befestigt ist und zumindest teilweise um den äußeren Umfang der Geländeerhebung (1) geführt verfahrbar ist.Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the supporting structure ( 7 ) on a geometric axis of rotation ( 17 ) an at least partially rotationally symmetrical terrain survey ( 1 ) is rotatably mounted and at least partially around the outer circumference of the terrain elevation ( 1 ) is guided. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion (7) zumindest teilweise angetrieben ist.Arrangement according to claim 13, characterized in that the supporting structure ( 7 ) is at least partially driven. Anordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Geländeerhebung (1) als kegelförmigen Abraumhalde (16) ausgeführt ist und die Tragkonstruktion (7) auf der Oberfläche (3) der kegelförmigen Abraumhalde (16) angeordnet ist.Arrangement according to claim 13 or 14, characterized in that the terrain survey ( 1 ) as a conical slag heap ( 16 ) and the supporting structure ( 7 ) on the surface ( 3 ) of the conical spoil tip ( 16 ) is arranged. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der geometrischen Drehachse (17) der Geländeerhebung (1) ein statischer Kern (22) für die bauliche Konstruktion und/oder für die Stabilisierung der Geländeerhebung (1) ausgebildet ist, an dem die Tragkonstruktion (7) drehbar gelagert befestigt ist.Arrangement according to one of claims 13 to 15, characterized in that in the geometric axis of rotation ( 17 ) the site survey ( 1 ) a static core ( 22 ) for the construction and / or for the stabilization of the terrain elevation ( 1 ) is formed on which the supporting structure ( 7 ) is rotatably mounted. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der statische Kern (22) einen Medienführungsschacht aufweist.Arrangement according to claim 16, characterized in that the static core ( 22 ) has a media guide shaft. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion (7) in wenigstens einer Führung (19) um den äußeren Umfang der Geländeerhebung (1) verfahrbar ist.Arrangement according to one of claims 13 to 17, characterized in that the supporting structure ( 7 ) in at least one tour ( 19 ) around the outer circumference of the site survey ( 1 ) is movable. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion (7) pneumatisch oder hydraulisch bewegbar ist.Arrangement according to one of claims 1 to 18, characterized in that the supporting structure ( 7 ) can be moved pneumatically or hydraulically. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckelemente (5) bewegbar, insbesondere um eine ihrer Mittenachsen (21) schwenkbar ausgebildet sind.Arrangement according to one of claims 1 to 19, characterized in that the cover elements ( 5 ) movable, especially around one of its central axes ( 21 ) are designed to be pivotable. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckelemente (5) senkrecht zur Horizontalen anstellbar sind.Arrangement according to one of claims 1 to 20, characterized in that the cover elements ( 5 ) can be adjusted perpendicular to the horizontal. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckelemente (5) um mindestens 180° schwenkbar ausgebildet sind.Arrangement according to one of claims 1 to 21, characterized in that the cover elements ( 5 ) are designed to be pivotable by at least 180 °. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckelemente (5) derart ausgebildet sind, dass sie zur Solarstromerzeugung und/oder Solarwärmeerzeugung einsetzbar sind.Arrangement according to one of claims 1 to 22, characterized in that the cover elements ( 5 ) are designed such that they can be used for solar power generation and / or solar heat generation. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckelemente (5) als Niederschlagsführungsflächen zur Niederschlagsgewinnung ausgebildet sind.Arrangement according to one of claims 1 to 23, characterized in that the cover elements ( 5 ) are designed as precipitation guidance areas for the production of precipitation. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckelemente (5) als Verschattungselemente und/oder Wetterschutzelemente ausgebildet sind.Arrangement according to one of claims 1 to 24, characterized in that the cover elements ( 5 ) are designed as shading elements and / or weather protection elements. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung vorgesehen ist, die die Bewegungsabläufe der Tragkonstruktion (7) und/ oder der Abdeckelemente (5) elektronisch ansteuert.Arrangement according to one of claims 1 to 25, characterized in that a controller is provided which controls the movements of the supporting structure ( 7 ) and / or the cover elements ( 5 ) electronically controlled. Anordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung mit einer Sensorik in Wirkverbindung steht, so dass die Bewegungsrichtung und die Bewegungsgeschwindigkeit der Tragkonstruktion (7) und/oder der Abdeckelemente (5) witterungsabhängig ausführbar ist.Arrangement according to claim 26, characterized in that the control is operatively connected to a sensor system, so that the direction of movement and the speed of movement of the supporting structure ( 7 ) and / or the cover elements ( 5 ) is executable depending on the weather. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen vorgesehen sind, die die gewonnene Energie in einem zur Verwertung geeigneten Speichermedium speichern.Arrangement according to one of claims 1 to 27, characterized in that that facilities are provided that use the energy obtained in save a storage medium suitable for recycling. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen vorgesehen sind, die den gewonnenen Niederschlag in einem zur Verwertung geeigneten Speichermedium speichern.Arrangement according to one of claims 1 to 28, characterized in that that facilities are provided to collect the rainfall in save a storage medium suitable for recycling. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 29, gekennzeichnet durch die Kombination mit einer klimatisierten Sport- und Freizeitanlage.Arrangement according to one of claims 13 to 29, characterized through the combination with an air-conditioned sports and leisure facility. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 30, gekennzeichnet durch die Kombination mit einer Eis- oder Schneesportanlage mit Abfahrts- und Rodelpisten (11).Arrangement according to one of claims 13 to 30, characterized by the combination with an ice or snow sports facility with downhill and toboggan runs ( 11 ). Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 31, gekennzeichnet durch die Kombination mit Anlagen, die der Pflanzenproduktion dienen.Arrangement according to one of claims 13 to 31, characterized through the combination with plants that serve the production of plants. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 32, gekennzeichnet durch die Kombination mit Anlagen, die den gewonnenen Niederschlag zur Brauchwasserversorgung in gewerblichen Einrichtungen, Freizeitanlagen, in Gebäuden, in der Pflanzenproduktion und/oder zur künstlichen Schneeerzeugung verwenden.Arrangement according to one of claims 13 to 32, characterized by combining it with plants that use the precipitate obtained for the supply of process water in commercial facilities, leisure facilities, in buildings, use in plant production and / or for artificial snow production.
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