DE10350404A1

DE10350404A1 - Landschaftsüberdachung

Info

Publication number: DE10350404A1
Application number: DE10350404A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Prof. Dr. Schurr; Gerhard Reisinger
Original assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 2003-10-28
Filing date: 2003-10-28
Publication date: 2005-06-02
Also published as: NO20061910L; WO2005045245A1; EP1678422A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Landschaftsüberdachung. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist die modulartige Landschaftsüberdachung für sehr große Flächen ausgelegt und umfasst mindestens einen Zuluft- und mindestens einen Abluftkamin für die gezielte Luftzu- und Abfuhr für den Bereich unterhalb der Überdachung. Neben der Witterungsschutzfunktion der Konstruktion ist auch eine integrierte Energiegewinnung aus verschiedenen regenerativen Quellen möglich.

Description

Die Erfindung betrifft eine Landschaftsüberdachung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Nach dem Stand der Technik sind transparente Überdachungen, beispielsweise aus Glas oder Kunststoff bekannt, die in der Umweltforschung, in der Pflanzenzucht oder im Freizeit- und Kulturbetrieb Anwendung finden. Beispielhaft können das Biosphere 2 Centre in Arizona/USA oder das Eden Projekt in Cornwall/Großbritannien genannt werden. Hier können komplexe Pflanzengemeinschaften wissenschaftlich untersucht und diese Ökosysteme Besuchern vorgestellt und erklärt werden. Bei diesen Großprojekten wurde die Grundfläche für die Bauphase voll genutzt und danach die Pflanzen- und Insektengemeinschaften künstlich errichtet. Für Produktionszwecke wurden in den Niederlanden bereits Studien für großflächige Gewächshäuser auf maritimen Standorten erarbeitet. Um bestehende Ökosysteme genauer untersuchen zu können, ist die großflächige Überbauung von bestehenden Beständen, wie Waldflächen, Wasserflächen oder landwirtschaftlicher Nutzflächen nötig, wobei die Bestände während der Bauphase in keiner Weise beeinträchtigt werden dürfen.
Die bisher für Freizeitzwecke errichteten großflächigen Gebäude sind jeweils Unikate und können nicht bei gleicher Raumhöhe beliebig erweitert werden. Für die Klimatisierung ist bei diesen Projekten zu dem ein hoher technischer Aufwand und ein großer Energiebedarf erforderlich.
Ein solares Aufwindkraftwerk mit einem Kollektordurchmesser von 240 m und einer Turmhöhe von 195 m wurde bereits vor Jahren in Manzanares, Spanien, errichtet und mit Erfolg betrieben. Ein größeres Aufwindkraftwerk mit einem Kollektordurchmesser von 3600 m und einer Turmhöhe von 950 m ist in Australien geplant, wie es in den VDI-Nachrichten 2003/21 offenbart ist. Diese Konstruktion besteht im Kollektorbereich aus kleinflächigen Modulen mit geringer Bauhöhe und kleinem Stützenabstand. Bei dieser Konstruktion ist primär Solarenergienutzung vorgesehen.
Bei derartigen Aufwindkraftwerken werden sehr große Flächen überdacht, die einer weiteren Nutzung als Lebensraum oder Biotop für Pflanzen, Tier und Mensch weitgehend verloren gehen. Eine Sekundärnutzung ist nur in Teilbereichen und mit geringer Intensität möglich.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, verfügbares natürliches Gelände zum einen als Lebensraum für Pflanzen und/oder Tiere und/oder Menschen nutzbar zu machen, wobei vorzugsweise keine externe Energie künstlich zugeführt werden muss, sondern die regenerativen Energiequellen der Umgebung genutzt werden können.
Ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Mit der erfindungsgemäßen Überdachung ist es nunmehr möglich, sehr große, ebene oder hügelige Flächen, ja riesige Gelände einer Fläche, die mehrere Quadratkilometer annehmen kann, als Lebensraum für die Pflanzenproduktion und/oder menschliche Besiedlung zu erschließen. Mit den in der Überdachungskonstruktion integrierten Energiegewinnungseinrichtungen kann dabei die für den Betrieb der Einrichtung nötige Energie teilweise oder ganz aus regenerativen Energiequellen erzeugt werden. Es können beispielsweise Flächen, welche sich unter den Kollektorflächen von Aufwindkraftwerken befinden als Kulturflächen oder künstlicher Lebensraum für Mensch und Tier genutzt werden. Wüstengebiete können als Lebensraum nutzbar gemacht werden und es können Flächen, die sich normalerweise der Nutzung als Lebensraum entziehen, wie Meeresoberflächen klimatisiert und nutzbar gemacht werden. Eine integrierte Nutzung der natürlichen regenerativen Energiequellen, wie Sonne-, Wind- und Wasserkraft ist möglich.
Als Landschaftsüberdachung im Sinne der Erfindung ist ein Bauwerk zu verstehen, das von den Stützen aus ohne Benutzung der restlichen Grundfläche montiert ist und sich der Topographie der Landschaft anpasst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Zeichnungen zeigen beispielhafte Ausgestaltungen, sowie Details der erfindungsgemäßen Überdachung.
Es zeigt:
1: Eine Konstruktion aus Gittermasten.
2: Einen Ausschnitt der Überdachung.
2a: Eine Draufsicht auf die Überdachung aus 2.
3: Eine Ausführungsform mit Regenwasserspeicherung.
4: Einrichtung zur Reinigung und adiabatischen Befeuchtung der Zuluft.
5: Eine Ausführungsform für die Meerüberdachung mit Regenwasserspeicherung.
6: Ein Ausführungsbeispiel mit kombinierter Aufwindkraft und Windkraftnutzung.
7: Teilansicht von oben von 6.
8: Einhausung für wissenschaftliche Zwecke mit lamellenartig vollflächig lüftbarer Überdachung.
9: Teilansicht von 8 von oben.
10: Detailausschnitt von 8.
In den Figurenbeschreibungen sind gleiche Vorrichtungsmerkmale die selben Bezugszeichen zugeordnet.
1 zeigt einen Gittermast 1 als tragendes Element mit einer Aufwindturbine 2. An den Gittermast 1 sind ein oberes Tragseil 3 und ein unteres Tragseil 4 angebracht, welche die Überdachung 5 tragen. An die Stelle von Tragseilen 3, 4 können auch Rohre treten. Schnitt aa zeigt die Draufsicht auf den Gittermast 1 mit einem inneren und äußeren Gittermast. Der innere und der äußere Gittermast sind dabei oberhalb der Überdachung 5 mit transparenten Materialien eingedeckt. Zwischen dem inneren und äußeren Gittermast sind Treppen und Podeste angeordnet, die eine vollständige, gefahrlose Zugänglichkeit des Zwischenraums für die Montage und Servicearbeiten ermöglichen. Die Doppelüberdachung ist dabei für die Wärmedämmung des Abluftkamins nötig.
2 zeigt einen Teilbereich der erfindungsgemäßen Überdachung mit Gittermasten 1a, 1b, von denen der Gittermast 1a als Luftauslass mit der Aufwindturbine 2 ausgestattet ist. Die Gittermasten 1b dienen zur Frischluftzufuhr. Diese Masten sind von der Überdachung 5 bis in den Bodenbereich einlagig transparent eingedeckt, damit die Zuluft im Bodenbereich in den Innenraum einströmen kann. Durch die Ausgestaltung mit Gittermasten 1b als Frischluftzufuhr und Gittermasten 1a als Abluftkanäle ist es möglich, die Überdachungsmodule unterbrechungsfrei aneinander zu fügen. Die als Gittermast ausgebildeten Zuluftkanäle 1b haben vorzugsweise im wesentlichen die Höhe der Überdachung 5, und die Abluftkamine 1a sind aus physikalischen Gründen höher als die Überdachung 5. Beispielsweise können sie 200 oder 300 Meter höher sein als die Überdachung, es sind aber auch noch größere Höhen möglich, um die Kaminwirkung und dadurch die Leistung der Aufwindkraftturbine 2 zu steigern. Dies ermöglicht eine Überdachung ohne zwingende horizontale Begrenzung. Unterhalb der Überdachung 5 befindet sich ein Netz 6 geringerer Maschenweite, welches als Montage- und Servicenetz dient und die volle und gefahrlose Zugänglichkeit der Hüllflächen für die Montage und Servicearbeiten ermöglicht. Unterhalb dieses Netzes 6 kann an diesem Netz 6 zusätzlich eine Schattierung befestigt werden.
3 zeigt einen Teilausschnitt, bei dem das auf der Überdachung 1 gesammelte Regenwasser in Kanalrohre 7 geleitet und dort gespeichert wird. Die Kanalrohre 7 stehen mit den Gittermasten 1b und den Luftauslässen 8 in Verbindung. Die Zuluft wird dadurch über die Gittermasten 1b in die Kanalrohre 7 und von dort über die Luftauslässe 8 in den Innenraum geführt. Die Rohre werden dabei nur so weit gefüllt, dass ein ausreichender Querschnitt für die Luftführung frei bleibt. Durch den Kontakt mit dem in den Kanalrohren 7 gespeicherten Wasser wird die Luft gereinigt und adiabatisch gekühlt. In Gebieten, wo nicht ausreichend Regenwasser zu Verfügung steht, können Teile oder alle Rohre des Kanalnetzes mit Brack- oder Meerwasser gefüllt werden um die Reinigungs- und Kühlfunktion sicher zu stellen.
4 zeigt eine Detailansicht einer Befeuchtungsanlage 9, die im oberen Teil der Gittermasten 1b platziert sind und eine Reinigung und adiabatische Befeuchtung der Zuluft mit Regen-, Brack- oder Meerwasser ermöglicht. Damit kann die Luftkonditionierung auch ohne Wasser in den Kanalrohren erfolgen. Durch die adiabati sche Kühlung der Zuluft in den Gittermasten 1b wird auch die Hüllfläche der Masten abgekühlt. Unter bestimmten Betriebsbedingungen tritt dann an der Außenseite der Masten Kondensation ein, wobei dieses Kondensat mit geringem Aufwand gesammelt werden kann.
5 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine Meerwasseroberfläche mit einer Überdachung 1 ausgestattet ist, wobei zwischen der Überdachung 5 und der Wasseroberfläche ein oder mehrere Boden/Böden 10 (Deck/Decks) angeordnet ist/sind, der/die für vielfältige Nutzungszwecke ausgelegt werden kann/können. Dieser Boden ist dabei an der Tragkonstruktion abgehängt. Die Fundamente 12 der Gittermasten können behälterartig ausgeführt werden, um neben der Tragfunktion auch als Regenwasserspeicher genutzt zu werden. Um Auftriebskräfte zu vermeiden ist der Innenraum der behälterartigen Fundamente 12 der unterhalb des Meerwasserspiegels liegt mit dem Meerwasserbereich durch Öffnungen verbunden. Eine Vermischung des Regenwassers mit dem Meerwasser wird in diesem Behälterteil durch Foliensäcke 11 in den Fundamenten, in denen das Regenwasser gespeichert wird, unterbunden. In der 5 ist die flaschenartige Ausführung der Fundamente beispielhaft beim Gittermast 1a dargestellt. Diese Fundamentausführung ist prinzipiell auch bei den Gittermasten 1b möglich.
In 6 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der zur zusätzlichen Energiegewinnung Windräder 13 angebracht sind. Dazu werden die Gittermasten 1b höher ausgeführt. Das bedeutet, die Gittermasten 1a und 1b haben im wesentlichen die gleiche Höhe. Das Gebäude kann damit zur Aufwindkraft- und/oder Windkraftnutzung vorgesehen werden.
7 zeigt eine Teilansicht der Überdachung von oben. Diese Ansicht zeigt, dass die Windräder 13 versetzt angeordnet sind und eine gegenseitige Behinderung dadurch vermieden wird.
8 zeigt eine Ausführung für wissenschaftliche Zwecke, wobei die Hüllfläche durch die lamellenartige Anordnung des Eindeckmaterials vollflächig geöffnet werden kann. Der Ausschnitt zwischen zwei Gittermasten 1 hat in diesem Beispiel mit einem Abstand von 100m. Die Höhe der Überdachung 5 ist variabel und kann je nach individuellen Anforderungen ausgestaltet sein. So kann die Überdachung einen Abstand vom Boden von beispielsweise 20 m bis 100 m haben. Die untere Höhe sollte dadurch begrenzt sein, dass mindestens Kulturpflanzen oder Tiere und Menschen darunter leben können. Die obere Grenze ist grundsätzlich offen wird aber aus praktischen Gründen in der Regel eine Höhe von 100 bis 200 Meter nicht überschreiten.
9 zeigt die Draufsicht von 8.
10 zeigt einen Detailausschnitt, bei dem die Fenster 14 der Überdachung 1 und der Gittermaste 1 geöffnet sind.
Im folgenden soll die erfindungsgemäße Überdachung näher erläutert werden.
Erfindungsgemäß hat die Überdachung Ausmaße, das ein ganzes Gelände überdachen kann. Das überdachte Gelände kann beispielsweise ein Hektar, ein Quadratkilometer oder sogar mehrere Quadratkilometer betragen.
Die Überdachung kann dabei eine ebene Fläche oder ein hügeliges Gelände überspannen. Der Verlauf der Überdachung kann dabei, abgesehen von den konstruktiven Merkmalen, die im Folgenden beschieben werden, im wesentlichen in konstantem Abstand vom Boden verlaufen. Die Überdachung besteht aus Modulen, die horizontal in jeder Richtung in beliebiger Anzahl aneinander gekoppelt werden können.
Die erfindungsgemäße Überdachung ist wenigstens teilweise transparent ausgebildet und verfügt besonders bevorzugt über eine Durchlässigkeit für Licht, die die spektrale Zusammensetzung des Lichts möglichst nicht verändert, das heißt, es soll möglichst keine Wellenlänge des natürlichen Lichts, einschließlich UV- und/oder IR-Strahlung absorbiert werden. Es können auch Überdachungen verwendet werden, die definierte Wellenlängen, wie beispielsweise UV-B reduzieren oder völlig herausfiltern. Es können auch definierte Flächenanteile der Überdachung als Kollektorfläche für thermische oder elektrische Solarenergiegewinnungseinheiten ausgebildet sein.
Als Überdachungsmaterial kann beispielsweise Glas, Quarzglas oder Kunststoff verwendet werden. Die Überdachung kann sowohl aus festen Platten des transparenten Materials als auch aus Folie bestehen.
Erfindungsgemäß ist die Überdachung vorzugsweise mit Mitteln zur Energienutzung bzw. Energiegewinnung ausgestattet.
Diese Mittel können beispielsweise die aus Aufwindkraftwerken bekannten Kamine sein, welche eine Turbine 2 enthalten und die die sich unter der tranparenten Abdeckung erwärmende Luft in einer aufwärts gerichteten Strömung nach oben in die Umgebung abgeben. Beispielsweise kann je nach Größe und Geometrie der Überdachung mindestens ein Abluftkamin und mindestens ein Zuluftkamin vorgesehen sein, die der Energiegewinnung dienen. Die modulartig aufgebaute Überdachung kann bei der Aufwindkraftnutzung je Modul einen Abluftkamin und mindestens einen Zuluftkamin haben. In einer bevorzugten Ausführungsform kann mehreren Modulen gemeinsam ein Abluftkamin zugeordnet sein. Weiterhin können mehreren Modulen gemeinsam ein Zuluftkamin zugeordnet sein. Die Belüftung des Raumes unter der Überdachung 5 erfolgt dann durch die Zuluft- und Abluftkamine 1a, 1b durch Naturzug.
In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform ist die Überdachung derart ausgestaltet, dass sie von den Zuluftkaminen zu den Abluftkaminen hin vorzugsweise konisch in der Höhe ansteigt. Dadurch wird die Durchlüftung begünstigt.
Auf der Überdachung können auch Solarkollektoren jeglicher Art ganz- oder teilflächig installiert werden, die die Solarenergie entweder photovoltaisch oder durch Umwandlung in Wärme nutzen.
Weiterhin können in den Leitungen, die das Regenwasser vom Dach ableiten, Turbinen angebracht sein, die durch den Staudruck des abfließenden Regenwassers angetrieben werden.
Ist die Überdachung auf dem Meer angebracht, so können im Fundamentbereich auch Gezeitenkräfte zur Energiegewinnung dienen.
Für die bauliche Ausgestaltung der Überdachung kommen grundsätzlich alle bekannten Konstruktionen in Betracht. So können Glasplatten beliebiger Geometrie, beispielsweise mit rechteckigen Abmessungen eingesetzt werden. Das Glas kann dabei in Rahmen der entsprechenden Geometrie eingefasst sein. In diese Rahmen können auch Kunststoffplatten oder Folien eingespannt sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Überdachung zwischen Masten, besonders bevorzugt Gittermasten, aufgespannt, da diese besonders billig sind und beispielsweise auch in Entwicklungsländern mit Wüstenregionen kostensparend installiert werden können. Damit können sehr große Stützenabstände von 100 m und mehr mit bekannten Materialien und Technologien realisiert werden.
Die Gittermasten 1 können besonders bevorzugt zweischalig ausgebildet sein, das heißt, es sind zwei Masten im wesentlichen konzentrisch angeordnet, die vorzugsweise einen Zwischenraum freilassen, der beispielsweise durch Treppen und Zwischenetagen begehbar ausgebildet ist. Es kann sich beispielsweise um Stahlkonstruktionen han deln, wie sie bei Strommasten verwendet werden, also großmaschige Verstrebungen, die einen Masten bilden. Hierbei können die Innenmasten als Kamine für die Aufwind-Energiegewinnung ausgebildet sein. Hierzu werden die maschenartigen Verstrebungen mit flächigen Materialien bedeckt. Weiterhin können auch die Außenmasten mit flächigen Materialien bedeckt sein, so dass der Zwischenraum zwischen dem Innen- und Außenmast durch mindestens eine Wand begrenzt ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Zwischenräume zwischen den Verstrebungen der Innen- und/oder Außenmasten mit transparentem Material bedeckt, welches vorzugsweise eine hohe solare Transparenz aufweist. Dieses Material kann – analog zur Überdachung – aus Glas, Quarzglas oder aus Kunststoff bzw. einer Kunststofffolie bestehen. Der Vorteil der optisch transparenten Ausgestaltung der Trägermasten ist, dass auf die überdachte Fläche möglichst wenig Schatten geworfen wird. An Stelle der Gittermasten 1a, 1b können auch andere gleichwertige Konstruktionen treten, wie beispielsweise Betonsäulen, die die gleichen tragenden Eigenschaften besitzen. Diese können analog zu den Gittermasten doppelwandig mit den gleichen Einbauten, nämlich Treppen und Podeste, ausgestattet sein.
Die Überdachung kann durch Trageseile an den Masten angebracht sein. Die Überdachung ist dann hängend am oberen Tragseil oder an einem Tragnetz mit Seilen abgehängt. In einer bevorzugten Ausführungsform splitten sich die Abhängseile oberhalb der Überdachung in mehrere Seile auf, die zu den Eckpunkten der großen Eindeckrahmen führen.
Da die überspannte Fläche sehr groß ist, ist es besonders bevorzugt, unterhalb der Überdachung ein begehbares Gitter bzw. Seile zu spannen, von denen weitere Halterungsseile zu der Überdachung führen mit der sie dann befestigt sind. Auf diese Weise kann die Überdachung gegen Sogeinwirkung gesichert werden.
Beispiele:
Gittermasten für die Trag- und Kaminfunktion mit Wärmedämmung:
Die Gittermasten 1 werden in der bevorzugten Ausführungsform zweischalig ausgeführt und innen und außen in bestimmten Bereichen transparent eingedeckt. Dadurch wird einerseits die Beschattung des Bodens unter der Überdachung 5 vermindert und andererseits wirkt die Doppel-Überdachung als Wärmedämmung. Die Gittermasten 1a, 1b können dabei sowohl als Zu- bzw. Abluftkamine genutzt (Energiegewinnung) als auch der Bereich zwischen den beiden Schalen als begehbarer Bereich für die Montage- und Servicarbeiten genutzt werden. Der Abluftkamin kann nur zur Entlüftung, oder mit einer integrierten Turbine 2, auch zur Energiegewinnung genutzt werden. Diese Bauweise erlaubt eine hohe Stabilität mit vermindertem Materialaufwand (1).
Die Überdachung 5 ist hängend am oberen Tragseil bzw. Tragnetz (siehe Daimler Stadion, Stuttgart) mit vertikalen Seilen abgehängt. Die vertikalen Abhängseile splitten sich oberhalb der Überdachung 5 in mehrere schwächere Seile auf, die zu den Eckpunkten der großflächigen Eindeckrahmen führen. Damit beträgt die Maschenweite des Tragnetzes ein Mehrfaches des Eindeckrasters. Unterhalb der Überdachung ist ein begehbares Gitter 6 mit einer Maschenweite von beispielsweise ca. 40 cm angeordnet, damit die Überdachung gefahrlos montiert und im Schadensfall sicher repariert werden kann. Zur Sogsicherung sind die Tragseile der Konstruktion spiegelbildlich auch unter der Überdachung angeordnet (2).
Mit dieser Konstruktion sind große Spannweiten mit 100 Meter und mehr und sehr hohe Innenraumhöhen möglich die – wie beim Hängebrückenbau – nur von der Stützen aus montiert werden können, ohne den Baugrund betreten zu müssen.
Je nach Standort und Klimabedingungen sind verschiedene Ausführungen möglich:
Ausführung für gemäßigte Klimazonen:
In Klimazonen in denen ein Luftaustausch, ohne Abkühlung der Luft ausreicht und das Regenwasser nicht gespeichert werden muss, da genügend Grund- oder Oberflächenwasser verfügbar ist, wird über die niederen einlagig eingedeckten Masten die Zuluft von der Dachebene in den Innenraum geleitet und im Bodenbereich verteilt. Der hohe Abluftkamin saugt die warme Luft unterhalb der Überdachung ab und belüftet den Raum durch Naturzug, ohne zusätzlichen Energiebedarf. Oberhalb der Überdachung 5 ist der Abluftkamin transparent eingedeckt. Je nach Überdachung und Standort, kann im Kamin zusätzlich eine Turbine zur Energiegewinnung eingebaut werden, wobei dann eine zweischalige Überdachung des Kamins vorteilhaft ist.
Ausführung für aride und semiaride Klimazonen:
In ariden und semiariden Klimazonen ist neben der Regenwasserspeicherung auch eine adiabatische Luftkühlung und eine Schattierung des Innenraumes vorteilhaft. Das Regenwasser kann dabei in oberidischen Teichen und/oder in unterirdischen Zisternen und/oder in einem Kanalnetz gespeichert werden. Werden die Kanalrohre nur teilweise gefüllt und der Freiraum zur Führung der Kühlluft genutzt, dann wird die Luft durch die adiabatische Befeuchtung ohne Fremdenergieaufwand abgekühlt (2, 4). Eine Nutzung der Zuluftkamine als Befeuchtungseinrichtung ist ebenfalls möglich. Dabei kann Regen oder Brack, bzw. Meerwasser im oberen Teil des Kamins verteilt (versprüht) und die Zuluft adiabatisch gekühlt und gereinigt (Staub) werden. Bei hohen Luftfeuchtegehalten im Innenraum kann es dabei an der Überdachung des Kamins zur starker, nutzbarer Kondensation kommen, die zur Süßwassergewinnung genutzt werden kann. Wird unterhalb der Ebene des Montage- und Servicenetzes eine Schattierung (z. B. Lamellenschattierung) eingebaut, dann kann diese zugleich als Solarabsorber zur weiteren Energiegewinnung genutzt werden. Damit wird die Luft im oberen Bereich auch zusätzlich erwärmt, wodurch die Leistung des Aufwindkraftwerkes zusätzlich gefördert wird.
Ausführung für maritime Standorte:
Bei geringen Wassertiefen können vorgefertigte, großvolumige Speicher in Trockendocks vorgefertigt, dort teilweise geflutet, an den vorgesehenen off shore Standort geschleppt, dort voll geflutet und abgesenkt werden. Diese Speicher dienen dann sowohl zur Regenwas serspeicherung als auch als Fundament für die darüberliegende Konstruktion. Um die Vermischung des Regenwassers mit dem Meerwasser zu verhindern, ist in den Speichern jeweils ein Foliensack vorhanden (5, Bez. 11). Solche Foliensäcke können auch direkt im Meerwasser angeordnet und an den Fundamenten gegen Abdrift fixiert werden.
Je nach Meerestiefe und Wasserbedarf werden alle oder nur die Fundamente des Abluftkamins als Speicher ausgebildet. Die Gittermasten können zusätzlich mit Windrädern (6, Bez. 13) ausgestattet werden. Für diesen Zweck können auch die Masten, die sonst nur für die Zuluft genutzt werden, höher ausgeführt werden. (6).
Die Fundamentierung kann als Halterung für Einrichtungen zur Wasserkraftnutzung wie Wellenenergie-, Gezeitenkraftnutzung und/oder Nutzung der Meeresstömung verwendet werden. Zudem können die Fundamente zur Fixierung von Netzen verwendet werden, damit unterhalb des Gebäudes großräumige Fischzucht betrieben werden kann. Prinzipiell ist diese Lösung auch ohne Fundamente, auf schwimmenden luftgefüllten Tragbehältern (wie bei Ölplattformen siehe:
http://www.abb.com/GLOBAL/SEITP/SEITP255.NSF/c27faeb75a27a776c1256c6a0047a887/5f085ef2a121de24c1256c7600511c7e/$FILE/ABB%20Group%20Technology%20Report,%202002 German.pdf) möglich. Dabei müssen die Tragbehälter nur mit Seilen horizontal verspannt werden.
Ausführung für die wissenschaftliche Nutzung:
Zur Untersuchung von größeren Pflanzenbeständen sind großräumige, hochtransparente, dichte und anderseits gut lüftbare Einhausungen nötig.
Dabei können die Bestände kurzzeitig oder dauerhaft geschlossen werden, um die Zusammensetzung der Atmosphäre oder das interne Klima gezielt zu verändern. Dafür sind großvolumige Einrichtungen vorteilhaft, da mit diesen das Innenraumklima besser gesteuert werden kann.
Dabei sind auch beliebige interne Unterteilungen des Innenraums möglich z. B. mit vertikale Vorhänge wie bei Turnhallen.
Das dargestellte Modul ist beliebig erweiterbar, wobei auch die Module untereinander abgeschottet werden können.
Da die Hüllfläche überall einfach und sicher begehbar ist, ist der Nutzraum auch überall (von oben) mit einfachen Hilfsmitteln (z.B. elektrische Seilwinden) manuell oder auch automatisch erreichbar (z.B. für die Messwerterfassung).
Durch die erfindungsgemäße Überbauung können große aride oder semiaride Flächen für die Tier- und Pflanzenproduktion sowie für die menschliche Besiedlung nutzbar gemacht werden. Damit können neben der Energieerzeugung für Industrie- und Ballungszentren neue Lebensräume für die Bevölkerung geschaffen werden. In semiariaden Gebieten können dann solche großflächigen Gebäude zu Pflanzenprodutktion mit hoher Wassernutzungseffizienz Verwendung finden.
Die erfindungsgemäße Überdachung ermöglicht eine Energie- und Wasserautarke Kulturfläche für die Pflanzen produktion, zum Wohnen unter angenehmen Klimabedingungen für maritime und Kontinentale Standorte aber auch für aride, semiaride und arktische Regionen. Für den Bau der Überdachung können bekannte kostengünstige Technologien und Materialien mit langer Haltbarkeit und mit geringen Wartungsanforderungen verwendet werden. Der Bau und Ausbau des Gebäudes kann ohne Nutzung oder Beeinträchtigung der Grundfläche erfolgen, da die baulichen Maßnahmen ausschließlich von den Tragmasten aus erfolgt. Es ist eine Anpassung des Gebäudes an die Topographie der Landschaft möglich. Es ist eine gefahrlose Zugänglichkeit aller Eindeckflächen (Dach und Seitenflächen) jederzeit von innen möglich. Auf Grund des modularen Aufbaus kann die Überdachung horizontal beliebig in alle Richtungen erweitert werden.

Claims

Großflächige Landschaftsüberdachung, umfassend tragende Elemente sowie Eindeckmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens eines der tragenden Elemente als Zuluft- und Abluftkamin ausgebildet ist, die eine Überdachung (5) halten.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die tragenden Elemente als Gittermaste 1 ausgebildet sind, welche aus einem inneren und einem äußeren Gittermast bestehen.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere und/oder der äußere Gittermast 1 mit Materialien eingedeckt ist.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien wenigstens teilweise lichtdurchlässig sind.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die als Abluftkamin ausgebildeten tragenden Elemente mit einer Aufwindturbine (2) ausgestattet sind.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen dem äußeren und inneren Gittermast 1 begehbar ausgestaltet ist.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem inneren und äußeren Gittermast 1 eine Treppe und/oder mindestens ein Podest befindet.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdachung 5 mittels Tragseilen 3 oder Tragrohren, wie bei einer Brückenkonstruktion, getragen wird.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdachung wenigstens teilsweise transparent ist.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdachung entweder für natürliches Licht durchlässig ist oder geziehlte Wellenlängen absorbiert.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdachung 5 aus Glas oder Kunststoffplatten bzw. aus Folien besteht.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Mitteln zur Energiegewinnung ausgestattet ist, die die Umgebungsenergie nutzen.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Energiegewinnung mindestens eine Komponente aus der Gruppe bestehnd aus: a) Windräder (13) b) Solarenergiegewinnungseinheiten und c) Wasserturbinen ist.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zum Auffangen von Regenwasser umfasst
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie über Kanalrohre (7) verfügt, die im Boden eingelassen sind.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalrohre (7) mit Luftauslässen (8) in Verbindung stehen welche eine Verbindung zu der überdachten Fläche herstellen.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie über eine Befeuchtungsanlage (9) verfügt.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit unteren Tragseilen (4) oder tragende Rohren (4) ausgestattet sind, die die Überdachung (5) mittels einer Verbindung gegen Sogkräfte stabilisieren.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Überdachung begehbare Gitterkonstruktionen für Sevicearbeiten angebracht sind.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdachung wenigstens teilweise mit Beschattungsmittel ausgestattet ist.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdachung Scheiben umfasst, die göffnet werden können.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf dem Boden eines Gewässers verankert ist und dass unter der Überdachung eine Nutzfläche bestehend aus einer oder mehreren Ebenen abgehängt ist.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Bodens behälterartige Fundamente (12) umfasst.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das behälterartige Fundament (12) mit einem Foliensack ausgekleidet ist.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstruktion schwimmend auf Auftriebsbehältern gelagert und mit Seilen gegen Abdrift am Boden verankert ist.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdachung aus Modulen aufgebaut ist.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Abluftkamin mindestens ein Modul zugeordnet ist, aus dem es die Abluft abführt.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Zuluftkamin mindestens ein Modul zugeordnet ist, welches mit Frischluft versorgt wird.
Großflächige Landschaftsüberdachung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdachung (5) von den Zuluftkaminen zu den Abluftkaminen hin in der Höhe ansteigt.