Freitag, 8. Juli 2022

Photovoltaic, Rope Rack und Membrantragwerk

Photovoltaik Module müssen zur Sonne ausgerichtet werden, fest ausgerichtet oder sehr selten auch nachgeführt. Dazu werden in der Regel Ständer-Konstruktionen aus Metallprofil-Schienen mit Mauerwerk-Sockeln eingesetzt.
Eine alte, alternative Idee, die von der Siemens A.G. nach meiner Erfindungsmeldung "Solargenerator mit Spannseilen zur Halterung und Stromführung" vom 12.12.1988
zum Patent angemeldet wurde, sah vor, die Module an isolierten Seilen aufzuhängen, die auch die Stromleitung übernahmen. Recherchen im Netz liefern dazu nur bescheidenes wie Photovoltaik an Seilen mit Nachführen.
Meine derzeitigen Interessen: würde sich das für ein Photovoltaik-Dach über der Autobahn eignen, sprich rechnen, ohne Nachführen? Würde es sich für die Agri-Photovoltaik eignen? Für Freiflächen-PV, insbesonders an langweiligen Standorten zur Gestaltung oder nur eingeschränkt zugänglichen Standorten? 
Und nicht zuletzt für ein gestaltendes Überspannen von Bauwerken statt einfallslosen PV-Aufständerungen? Dabei denke ich nicht nur an eine vollständige Bedeckung mit PV-Modulen, sondern auch an Muster wie Schachbrett oder teilweise Bedeckung zum Sonnenstand.
All diese Überlegungen mit unter ihrem Gewicht hängenden Netzen gewinnen einen weiteren Freiheitsgrad von Funktion und Gestaltung wenn man sie als Membrantragwerk, auch mit mehrfach gekrümmten Flächen mit dem Olympia-Dach München als Beispiel gestaltet.verkleidet sind. An der schwierigen Realisierung dieser Konstruktion waren zahlreiche Architekten und Bauingenieure beteiligt, darunter Architekten des Büros Behnisch & Partner sowie Frei Otto, Fritz Leonhardt, Wolfhardt Andrä und Jörg Schlaich. 
Bei meinem Vorschlag für die Photovoltaik werden Metallseile im einfachsten Fall mit einem rechteckigen, hängenden Tragwerk als "Kettfäden" zum Tragen, als Stromleiter und als Biegeelement eingesetzt, die PV-Module orthogonal dazu als Schussfäden ähnliche Verbindung zwischen den Kettfäden. Will man eine Verwindung der PV-Module vermeiden, so kann man sie an drei Punkten aufhängen. Damit kann man eine mehr oder weniger flexible Membran gestalten, je nach Besetzung und Befestigung der PV -Module, die gegebenfalls noch durch (Schuss-) Drahtseile unterstützt werden. Dazu auch die folgenden ersten Skizzen

Des weiteren noch eine Skizze, wie ein Stück einer damit gebauten Autobahn-Überdachung mit Stützen und den auffälligen Trögen zum Schutz der Stützen bei Schachbrett-PV-Modulen aussehen könnte.
Zum Einstieg in die Literatur: A-K. Goldbach und K-U.Bletzinger, Die Olympiadächer in München von 1972 und ihre Einfluss auf die textile Architektur, Technik in Bayern, 06/2022,S. 38-39
Work in progress 

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