DE19605865A1

DE19605865A1 - Wasserfahrzeuge, insbesondere Segelschiffe, mit Solarmodulen zur Erzeugung elektrischer Energie

Info

Publication number: DE19605865A1
Application number: DE19605865A
Authority: DE
Inventors: Christof Bauder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 1997-08-21

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von Wasserfahrzeugen, insbesondere Segelschiffen, mit Solarmodulen zur Erzeugung elektrischer Energie nach der Gattung des Hauptanspruches. Derartige Solarmodule zur Erzeugung elektrischer Energie auf Wasserfahrzeugen sind in vielfacher Weise bekannt.

Es gibt beispielsweise rein motorangetriebene Wasserfahrzeuge, die mit Solarmodulen auf der der Sonne zugewandten Seite des Bootsdaches angeordnet sind (MSK-Metallbau- und Solarkatamaran GmbH - Prospekt: Solarboot Suncat 21). Diese über Solarmodule betriebenen Wasserfahrzeuge sind speziell für den Antrieb mittels Solarmodulen konstruiert. Die relativ große Fläche für die Antriebsenergie liefernden Solarmodule befindet sich auf einem speziell dafür errichteten Schiffsaufbau, hier dem Bootsdach. Der Nachteil dieser Ausführung besteht darin, daß andere Wasserfahrzeuge, insbesondere Segelboote mit Mastaufbauten, nicht mit derartigen Solardächern nachgerüstet werden können.

Nach einem anderen bekannten gattungsgemäßen Wasserfahrzeug, insbesondere Segelschiff (DE 34 23 963), wird die Anbringung eines Sonnenkollektors zur Erzeugung elektrischer Energie über der Spitze des Mastes vorgeschlagen. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Bestrahlungsfläche des Sonnenkollektors nicht groß genug ist, um ein Antriebsaggregat des Schiffes zu dessen Fortbewegung zu speisen. Weiterhin ist der Sonnenkollektor stets schutzlos dem Wetter aus gesetzt, was bei Gewittern, insbesondere bei Hagel, zu Beschädigungen am Sonnenkollektor führen kann.

Zu dem Stand der Technik gehören auch variable Solarmodule (Technologieprojekt Büttner Elektronik: Handbuch innovative Elektronik 1). Variable Solarmodule können an beliebigen Stellen der Sonne zugewandt aufgestellt beziehungsweise angebracht werden. Ein Nachteil der variablen Solarmodule ist, daß sie um genügend Energie zu liefern, um ein Wasserfahrzeug anzutreiben, eine nicht unerhebliche Flächenausdehnung besitzen müssen. Auf den meisten Wasserfahrzeugen, insbesondere auf Segelschiffen, ist in der Regel nicht genügend Platz vorhanden, um Solarmodule erforderlicher Größe als Energielieferer für den Fahrzeugantrieb aufzustellen. Wasserfahrzeuge, insbesondere Segelboote, bieten keine überschüssige Fläche beziehungsweise ungenutzten Platz, da jeglicher Raum optimal ausgenutzt wird. Ein Nachrüsten von Wasserfahrzeugen, insbesondere Segelschiffen mit variablen Solarmodulen für die Antriebsaggregatspeisung ist praktisch nicht möglich. Werden dennoch Solarmodule auf Deck befestigt, so sind diese in der Regel vielen Gefahren, insbesondere durch hantierende Besatzungsmitglieder, ausgesetzt, oder sind gefährliche Stolperfallen, mit dem Nachteil, daß die Module leicht und oft beschädigt werden können. Weiterhin sollen die Module begehbar sein, so müssen sie sehr stabil ausgeführt werden, was wiederum deren Gewicht nicht unerheblich erhöht.

Weiterhin kommt es bei der Anbringung von Solarmodulen auf Deck zu unvermeidbaren Abschattungen der Module.

All diesen Ausführungen haftet der Nachteil an, daß sie für Wasserfahrzeuge, insbesondere Segelschiffe, kaum geeignet sind, um herkömmliche Wasserfahrzeuge durch Umwandlung der Sonnenenergie in elektrische Energie anzutreiben.

Da Wind durch Ausgleich von den Luftdruckunterschieden in der Atmosphäre, vor allem aber durch die ungleichmäßige Erwärmung der Erdoberfläche durch Sonneneinstrahlung entsteht, ist letztendlich die Sonne ursächlich für den auftretenden Wind. Ist nun kein Wind vorhanden, scheint aber die Sonne, so macht die Erfindung ebenfalls von der Sonne Gebrauch.

Die Erfindung und ihre Vorteile

Das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß eine relativ große Fläche für die Anbringung von Solarmodulen durch die Außerbord angeordnete Trageeinrichtung erreicht wird. Die dadurch gewonnene, mit Solarmodulen besetzbare Fläche, ist groß genug, um mittels den Solarmodulen genug Energie für ein Antriebsaggregat zu erzeugen.

Ein Vorteil der Erfindung ist, daß die Solarmodule im Normalfall sicher im Bootsrumpf verstaut werden können, und daß sie bei Bedarf, insbesondere also bei Windstille, an entsprechenden Stellen der Trageeinrichtung befestigt werden können.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß durch die Anordnung der Solarmodule auf der Trageeinrichtung auf Deck keine Fläche verloren geht und die Beschattung durch Takelagen minimierbar ist.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dienen als Trageeinrichtung Relingsstützen, indem diese in eine nach Außenbord gerichtete Position schwenkbar und arretierbar sind und daß die Solarmodule auf den ausgeschwenkten Relingsstützen auf der der Sonne zugewandten Seite befestigbar sind.

Ein Vorteil dieser Ausgestaltung der Erfindung ist, daß die durch das Ausschwenken der Relingsstützen gewonnene Fläche für die Solarmodule keine Nutzungseinschränkung für das Boot darstellt.

Ein weiterer Vorteil ist, daß eine Nachrüstung von Booten mit konventionellem Antrieb mit den erfindungsgemäßen Relingsstützen und Solarmodulen einfach, kostengünstig und ohne großen Eingriff in das Design des jeweiligen Wasserfahrzeugs möglich ist.

Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung der Erfindung ist, daß bei nicht ausgeschwenkten Relingsstützen das Boot seine ursprünglichen Abmessungen beibehält, wodurch der Platzbedarf des Bootes, insbesondere im Hafen oder in Wasserstraßen, nicht verändert wird. Hingegen ergibt sich bei nach Außerbord gerichteten Relingsstützen auf dem Wasser infolge der vergrößerten Bootsbreite und ggf. Bootslänge keine nachteilige Einschränkung.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Relingsstützen im einzelnen in verschiedenen bzw. beliebigen Schwenklagen arretierbar. Eine solche beliebige Arretierung hat den Vorteil, daß die Relingsstützen, und somit die daran befestigten Solarmodule, optimal nach dem Sonnenstand ausgerichtet werden können, was eine Erhöhung des Wirkungsgrades mit sich bringt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Relingsstützen zweiteilig ausgebildet, und zwar so, daß ein Teil oder zwei Teile nicht schwenkbar ist, wobei das Solarmodul mit mindestens einem dieser zwei Teile der Relingsstütze verbunden ist. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, daß der nichtschwenkbare Teil der Relingsstütze die Sicherheitsfunktion der Reling beibehält und daß der nach Außerbord schwenkbare Teil die Nutzfläche für die anzubringenden Solarmodule vergrößert.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind auf dem Wasserfahrzeug wiederaufladbare, elektrochemische Energiespeicher, beispielsweise Bleiakkumulatoren vorhanden, welche ein Energiespeicher mit von den Solarmodulen erzeugter Energie versorgt. Eine solche Energieversorgung der Energiespeicher hat den Vorteil, daß bei Sonnenschein die Energiespeicher gefüllt werden können, und die gespeicherte Energie bei Bedarf, also auch bei Nichtsonnenschein, verbraucht werden kann.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Stromverbraucher, also insbesondere das Elektroaggregat, mit der von dem Solarmodul erzeugten Energie direkt, also ohne Zwischenschaltung eines Energiespeichers, versorgbar. Dies kann über eine Umschaltung vorgenommen sein. Eine solche direkte Versorgung hat den Vorteil, daß entweder ein die erzeugende Energie speichernder Energiespeicher ganz entfällt, oder daß ein vollgeladener Energiespeicher unter Einsatz der Solarmodule nicht entladen werden muß, sondern die Energie direkt dem Stromverbraucher zugeführt wird.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Wasserfahrzeug mit ausgeschwenkten Relingsstützen und

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Wasserfahrzeug mit einer Relingsstütze an der Deckaußenkante in zwei Stellungen.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Wasserfahrzeug 1 mit ausgeschwenkten Relingsstützen 2, welche an der Deckaußenkante 7 befestigt sind und nach Außerbord zeigen. Die Relingsstützen 2 werden durch ein Drahtseil 8 auf der dem Wasserfahrzeug 1 abgewandten Seite der Stützen miteinander verbunden. Damit entsteht zwischen den Relingsstützen 2, der Deckaußenkante 7 und dem Drahtseil 8 eine Nutzfläche 3 für Solarmodule 9.

Fig. 2 zeigt den Querschnitt des Wasserfahrzeuges 1 mit den Relingsstützen 2 und 4. Die nicht ausgeschwenkte Relingsstütze 4 ist an der Deckaußenkante 7 angebracht. Weiterhin ist eine ausgeschwenkte Relingsstütze 2 zu sehen, auf welcher sich das Solarmodul 9 befindet. Die Ausstellneigung der Relingsstütze 2, ist hier so gewählt, daß die Sonneneinstrahlungsrichtung Pfeil 6 senkrecht zu der Oberfläche des Solarmoduls 9 steht.

Bezugszeichenliste

1 Bootsdeck
2 ausgeschwenkte Relingsstütze
3 Nutzfläche für Solarmodul
4 Relingsstütze nicht ausgeschwenkt
5 Querschnitt Bootsrumpf
6 Sonneneinstrahlungsrichtung
7 Deckaußenkante
8 Drahtseil
9 Solarmodul

Claims

1. Wasserfahrzeug, insbesondere Segelschiff,
mit Solarmodulen zur Erzeugung elektrischer Energie (Solarzellenmodule),
mit wiederaufladbaren elektrochemischen Energiespeichern, (Blei-Akkumulatoren),
mit Stromverbrauchern wie elektrischen Antriebsaggregaten, Beleuchtungen u. dgl. und
mit an der Deckaußenkante angeordneten Relingsstützen o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß eine außenbords angeordnete Trageeinrichtung (2) vorhanden ist, auf der die Solarmodule (9) befestigbar sind.

2. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Trageeinrichtung (2) Relingsstützen (4) dienen, daß diese Relingsstützen (2, 4) in eine nach Außenbord gerichtete Position schwenkbar und arretierbar sind und
daß die Solarmodule (9) auf den ausgeschwenkten Relingsstützen (2) auf der der Sonne zugewandten Seite befestigbar sind.

3. Wasserfahrzeuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageeinrichtung (2, 4) in verschiedenen bzw. beliebigen Schwenklagen arretierbar ist.

4. Wasserfahrzeuge nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Relingsstütze zweiteilig ausgebildet ist,
daß ein Teil der zwei Teile nicht schwenkbar ist und
daß das Solarmodul mit mindestens einem dieser zwei Teile verbunden ist.

5. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wiederaufladbare elektrochemische Energiespeicher (Bleiakkumulatoren) auf dem Wasserfahrzeug vorhanden sind und daß die Energiespeicher mit von den Solarmodulen erzeugter Energie versorgt werden.

6. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromverbraucher mit der von dem Sonnenkollektor erzeugten Energie (ohne Zwischenschaltung eines Energiespeichers) direkt versorgbar ist.