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System zur automatisierten Reinigung von Solar-Anlagen mittels Drohnen und Robotern


Kurzfassung

Ein Solarkraftwerk besteht im Kern aus Solarmodulen, die auf mechanischen Tischen fest installiert sind. Durch Verschmutzung der Module wird der Ertrag teils deutlich reduziert, insbesondere in sandigen Gebieten.


Hintergrund

Es existieren diverse Möglichkeiten zur Reinigung von Solarmodulen, welche verschiedene Nachteile mit sich bringen:

1.    Selbstreinigung durch Lotus-Effekt
Nachteil: funktioniert lediglich bei höheren Aufstellwinkeln und regelmäßigem Regen

2.    Händische Reinigung
Nachteil: sehr hohe Betriebskosten

3.    Fest auf Solartischen installierte Reinigungsanlagen
Nachteile: sehr hohe Investitionskosten, wartungsintensiv

4.    Händisch transportierbare Roboter
Nachteil: Investitionskosten

Drohnen mit Bürste Nachteile: geringe Reinigungswirkung, hoher Zeitbedarf durch häufiges Laden erforderlich.


Bilder & Videos


Lösung

Das erfindungsgemäße Verfahren soll dazu eingesetzt werden, mit geringen Investitions- und Betriebskosten die Effizienz von Solarkraftwerken durch regelmäßige und effektive automatisierte Reinigung deutlich zu steigern und damit den Energieertrag zu erhöhen.

Die Erfindung besteht aus drei Hauptkomponenten:

  • Fahrbare Roboter zur Reinigung
  • Drohnen zum Transport der Roboter
  • Ladestationen zum Laden der Drohnen und Roboter

Die Roboter, die für die Reinigungsaufgabe optimiert konstruiert werden, werden durch die Drohnen zum Bestimmungsort transportiert, wo sie selbsttätig den Reinigungsprozess durchführen. Die Standorte und Ladezustände werden mittels Positionsbestimmung und vorheriger Referenzierung regelmäßig ausgetauscht. Nach Fertigstellung der Reinigung werden die Roboter von den Drohnen zum nächsten Tisch bzw. zum Nachladen abtransportiert. Die genaue Positionierung und eine Sensorik ermöglicht es den Robotern, die gesamte Tischfläche effektiv zu reinigen. Durch ein automatisiertes Verfahren sind die Drohnen in der Lage, die Roboter zu lokalisieren, selbsttätig zu koppeln/entkoppeln und zu transportieren. Die Drohnen werden bei Bedarf zwischen den Transportvorgängen geladen.

Eine Systemsteuerung durch künstliche Intelligenz kann eine Flugweg- und Laufzeitoptimierung des Reinigungsablaufs erwirken, indem Ladezustände, Reinigungsflächen, Wetterbedingungen, Schmutz und die Flächenausdehnung berücksichtigt werden.


Vorteile

  • Hohe Anlageneffizienz und hoher Ertrag durch kontinuierlich geringe Verschmutzung
  • Geringer Materialeinsatz von Reinigungsequipment
  • Geringer Personaleinsatz
  • Spätere oder temporäre Erweiterungen (z.B. saisonbedingt) möglich

Anwendungsbereiche

Automatisiertes Reinigungssystem von Solaranlagen.


Service

Lizenz zur gewerblichen Nutzung / Kooperation möglich


EZN Erfinderzentrum Norddeutschland GmbH

Luise aus der Fünten
0511 850 308 0
ausderfuenten@ezn.de
www.ezn.de
Adresse
Theaterstraße 2
30159 Hannover



Entwicklungsstand

Funktionsnachweis


Patentsituation

  • DE anhängig

Stichworte

Reinigungssystem, Solaranlage, PV, HTW Berlin, Erfinder: Prof. Dr.-Ing. Jan Hanno Carstens, Kosten, Automatisierung, Drohnen, Roboter, Effizienz, Solarkraftwerk, Ladestationen, Positionsbestimmung, künstliche Intelligenz

Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsführerin)

c/o TransMIT GmbH
Kerkrader Straße 3
D-35394 Gießen