DE19602779A1

DE19602779A1 - Photovoltaisch nutzbare Lärmschutzwand

Info

Publication number: DE19602779A1
Application number: DE19602779A
Authority: DE
Inventors: Dorothea Reich; Joachim Hoehne; Ulrich Dr Knopf; Reinhard Kohlhauer; Rainer Feldmann; Reinhard Walter
Original assignee: Wacon Walter Consulting & GmbH
Current assignee: Wacon Walter Consulting & GmbH
Priority date: 1996-01-26
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 1997-07-31

Description

Es ist bekannt, entlang von Verkehrswegen errichtete Lärm schutzwände zur photovoltaischen Stromerzeugung zu nutzen. In den DE 39 40 023 A1 und DE 44 42 298 A1 werden Lösungen be schrieben, bei denen photovoltaische Solarelemente mittels an der Lärmschutzwand verschraubter Halterungselemente befestigt sind. Dabei überragen die photovoltaischen Solarelemente die eigentliche Lärmschutzwand. Bei diesen Lösungen kann zwar die gesamte schalleinfallseitige Fläche der Lärmschutzwand mit schallabsorbierendem Material versehen werden, die zur Strom erzeugung nutzbare Fläche ist jedoch relativ gering. Weiter hin nachteilig ist der wenig kompakte Aufbau der gesamten Lärmschutzwand sowie die unverdeckte Anordnung der elektri schen Verbindungskabel.

Gegenstand der DE 42 19 075 A1 ist eine Schallschutzwand aus Kunststoffglas, bei der in die Kunststoffglasscheiben photo voltaische Solarelemente eingebettet sind. Diese Lösung er möglicht die großflächige Anordnung von photovoltaischen So larelementen bei gleichzeitiger Schalldämmung. Lärmschutz durch schallabsorbierende Maßnahmen ist auf der sonnenlicht nutzenden Seite der Lärmschutzwand jedoch nicht möglich.

In den Unterlagen des deutschen Gebrauchsmusters G 93 18 768.8 werden Lärmschutz-Photovolatik-Elemente beschrieben, bei denen in einem Bauteil Solargenerator und hochabsorbie rende Lärmschutzelemente integriert sind. Diese Lösung geht jedoch davon aus, daß photovoltaisch nutzbare Sonneneinstrah lung und Schalleinfall aus gegenüberliegenden Richtungen er folgen.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Auf gabe zugrunde, eine photovoltaisch nutzbare Lärmschutzwand zu schaffen, bei der photovoltaisch nutzbare Sonneneinstrahlung und Schalleinfall auf der selben Wandseite erfolgen kann, wo bei ausreichend photovoltaisch nutzbare Solarmodulfläche vor handen sein soll und ein besserer Lärmschutz gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß durch die zur photovoltaischen Stromerzeugung günstige, schräge Lage der Solarmodule eine hohe Energieausbeute er reicht wird. Eine Lärmdämmung tritt schon dadurch ein, daß ein Teil des auf die Lärmschutzwand auftreffenden Schalls einfach durch die Solarmodulflächen reflektiert wird. Ein weiterer Teil des Schalls gelangt in die aus den seitlichen Nasen, den Fertigbauteilen und den Solarmodulen gebildeten, unten offenen und oben spitz zulaufenden Absorptionskammern bzw. wird durch Reflexion an den Solarmodulflächen in diese Absorptionskammern eingeleitet und dort absorbiert. Die Ab sorptionswirkung kann weiter dadurch erhöht werden, daß zu mindest die aufgrund der Überschattung durch Solarmodule nicht photovoltaisch nutzbaren Flächen der Wandelemente hochabsorbierende Oberflächen aufweisen. Diese hochabsorbie renden Oberflächen können die Oberflächen der Fertigbauteile selbst bzw. Beläge aus hochabsorbierendem Material sein. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind die unte ren Öffnungen der Absorptionskammern durch eine Schicht aus hochabsorbierendem Material weitgehend verschlossen, so daß schon eine Vorabsorption erfolgt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeich nungen im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 die perspektivische Darstellung eines Teils einer Lärmschutzwand,

Fig. 2 den senkrechten Schnitt einer Lärmschutzwand zwischen zwei Pfosten,

Fig. 3 die perspektivische Darstellung eines Fertigbau teils.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die erfin dungsgemäße Lärmschutzwand aus nicht dargestellten senkrech ten Pfosten, zwischen denen zwei Fertigbauteile 2 übereinan der angeordnet sind. An den pfostenseitigen Enden der Fertig bauteile 2 sind senkrecht verlaufende Klauen 6 ausgeformt, welche die senkrechten Pfosten zur Hälfte umgreifen.

Auf der photovoltaisch zu nutzenden Seite der Lärmschutzwand sind an den Fertigbauteilen 2 senkrechte, schräg nach unten verlaufende Nasen 3 einstückig ausgeformt. Auf diesen Nasen 3 aufliegend sind die Solarmodule 4 befestigt, welche mittels elektrischer Verbindungsleitungen nach bekannten Prinzipien verschaltet sind. Zur möglichst kompakten Ausführung dieser Verschaltung weisen die Fertigbauteile und Pfosten entspre chende Ausnehmungen zur Leitungsführung und Aufnahme der In stallationseinrichtungen auf.

Die Fertigbauteile 2 besitzen oben und unten jeweils ineinan dergreifende Ausformungen. Die obersten Fertigbauteile 2 tra gen, sich über den Abstand zwischen den Klauen 6 erstreckende Kopfteile 7, welche im Bereich der aufliegenden Solarmodule 4, dem Verlauf der Nasen 3 entsprechende Schrägen aufweisen. Vorteilhafter Weise sind in den Kopfteilen 7 horizontal ver laufende Hohlräume vorgesehen, in welchen elektrische Verbin dungsleitungen verlegt werden können. Unter den Hüten 9 ist Platz für die Unterbringung elektrischer Baugruppen, wie Wechselrichter, vorhanden. Als Abschluß sind auf den Kopftei len 7 metallische Abdeckteile 8 angeordnet, welche zum Zwecke des Blitzschutzes untereinander sowie mit der metallischen Armierung einzelner Pfosten elektrisch verbunden sind.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 und 2) sind je weils zwei Fertigbauteile 2 übereinander angeordnet, wodurch die Anordnung von drei Solarmodulen 4 möglich ist. Je nach den örtlichen Bedingungen können weitere Fertigbauteile 2 übereinander angeordnet werden, wodurch entsprechend mehr So larmodule 4 installiert werden können.

Jeweils zwischen zwei Nasen 3 wird durch die Oberfläche des Fertigbauteils 2 und die Rückseite eines Solarmoduls 4 eine unten offene und nach oben spitz zulaufende Absorptionskammer 5 gebildet. Vorteilhafter Weise besitzen die Fertigbauteile hochabsorbierende Eigenschaften. Dabei kann der Werkstoff der Fertigbauteile 2 selbst hochabsorbierend sein, z. B. speziel ler Leichtbeton, oder die Oberfläche der Fertigbauteile 2 ist zumindest schalleinfallseitig entsprechend strukturiert bzw. mit einer Schicht aus hochabsorbierendem Material versehen.

Die Lärmschutzwirkung für hinter der Lärmschutzwand befindli ches Gelände ergibt sich einerseits dadurch, daß der entlang eines Verkehrsweges auftretende Schall durch die Oberflächen der Solarmodule 4 in bekannter Weise reflektiert wird. Ande rerseits wird ein Teil des Schalls durch gerichtete Reflexion in die Absorptionskammern 5 geleitet und dort absorbiert. Die hohe Lärmschutzwirkung der erfindungsgemäßen Lärmschutzwand wird unter anderem auch dadurch erreicht, daß auch die Ober flächen der Fertigbauteile, die nicht im Bereich der Absorp tionskammern 5 liegen, aber durch Überschattung oberhalb an geordneter Solarmodule 4 nicht photovoltaisch genutzt werden können, hochabsorbierende Eigenschaften aufweisen.

Die Solarmodule 4 sind so auf den Nasen 3 angeordnet, daß die Absorptionskammern 5 im oberen Bereich Lüftungsöffnungen be sitzen, welche im Zusammenwirken mit den unteren Öffnungen der Absorptionskammern 5 eine Zwangshinterlüftung der Solar module 4 gewährleisten.

In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Absorptionskammern 5 unten, bis auf kleinere, zur Zwangshin terlüftung notwendige Öffnungen, durch eine Schicht aus hochabsorbierendem Material verschlossen, so daß nur noch die in die Absorptionskammern 5 eintretende Restschallenergie in dieser absorbiert werden muß.

Je nach Verlauf des Verkehrsweges (Nord/Süd-Verlauf) und den spezifischen Geländebedingungen kann die erfindungsgemäße Lärmschutzwand auch auf beiden Seiten mit Solarmodulen 4 aus gestattet sein.

Bezugszeichenliste

1 Wandelement
2 Fertigbauteil
3 Nase
4 Solarmodul
5 Absorptionskammer
6 Klaue
7 Kopfteil
8 Abdeckteil
9 Hut

Claims

1. Photovoltaisch nutzbare Lärmschutzwand, vorzugsweise beste hend aus zwischen senkrechten Pfosten angeordneten Wandele menten, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Wandele mente (1) aus Fertigbauteilen (2) bestehen, welche zumin dest auf der zur photovoltaischen Stromerzeugung nutzbaren Seite einstückig ausgeformte, schräg nach unten verlaufende Nasen (3) zur Auflage von photovoltaischen Solarmodulen (4) aufweisen, so daß jeweils zwischen zwei Nasen (4) eine un ten offene und nach oben spitz zulaufende Absorptionskammer (5) gebildet wird.

2. Lärmschutzwand nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß zumindest die infolge der Überschattung durch wei tere Solarmodule (4) nicht zur photovoltaischen Stromerzeu gung nutzbaren Flächen der Fertigbauteile (2) eine schall absorbierende Oberfläche aufweisen.

3. Lärmschutzwand nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die durch die Solarmodule (4) und die Fertigbauteile (2) gebildeten Absorptionskammern (5) im Be reich der unteren Öffnungen durch eine Schicht aus schall absorbierendem Material weitgehend verschlossen ist.

4. Lärmschutzwand nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß der Raum hinter den photovol taischen Solarelementen (4) oben und unten Öffnungen zur Zwangshinterlüftung der Solarmodule (4) aufweist.

5. Lärmschutzwand nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß an den seitlichen Enden der Fer tigbauteile Klauen (6) ausgeformt sind, mit denen sie die senkrechten Pfosten zur Hälfte umgreifen.

6. Lärmschutzwand nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die Fertigbauteile (2) aus Leichtbeton bestehen.

7. Lärmschutzwand nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß in den Pfosten und/oder in den Fertigbauteilen (2) Aussparungen zur Aufnahme von elektri schen Verbindungsleitungen angeordnet sind.

8. Lärmschutzwand nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß die photovoltaischen Solarmodule (4) die Form herkömmlicher, sich zumindest seitlich über lappender Dachziegel besitzen.

9. Lärmschutzwand nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß in den Kopfteilen (7) und den Hü ten (9) elektrische Verbindungsleitungen und/oder Instal lationsbauteile angeordnet sind.

10. Lärmschutzwand nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß die metallischen Abdeckteile (8) untereinander sowie mit der Armierung der Pfosten elek trisch verbunden sind.