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Die Erfindung betrifft ein Stabilisierungselement für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module, ein Photovoltaik-Modul und ein Solarthermie-Modul.
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Es sind bisher Photovoltaik-Module sowie Solarthermie-Module in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Diese Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module unterliegen diversen Sicherheitsanforderungen. Zu diesen Sicherheitsanforderungen gehört u. a. die Prüfung der mechanischen Belastbarkeit unter Einwirkung von Witterungs- und sonstigen äußeren Einflüssen. So werden im Rahmen dieser mechanischen Belastbarkeitsuntersuchung das Verhalten des Photovoltaik-Moduls unter der Belastung durch Wind, Schnee, Eis, Regen oder sonstiger statischer Belastung durch Druck- und Zugversuche geprüft.
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Hierbei werden unterschiedliche Anforderungen je nach Region gestellt, in der das Photovoltaik-Modul eingesetzt werden soll. Für den Einsatz in gemäßigten Klimaregionen werden diese Untersuchungen mit Druck- und Zugversuchen bei einer Belastung von 2.400 Pa, d. h. 240 kg/m2, durchgeführt. Dahingegen erfolgen diese Druckversuche bei einer Belastung von 5.400 Pa, d. h. 540 kg/m2, und Zugversuche bei 2.400 Pa, d. h. 240 kg/m2 falls die Photovoltaik-Module in Regionen mit erhöhten Wind-, Schnee- und Eislasten eingesetzt werden sollen.
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Diese Belastungen, auf die die Photovoltaik-Module bislang geprüft werden, können in der Realität durch zu hohe Schneelasten übertroffen werden und es kann zu Schäden an Bestandsanlagen kommen. Dabei ist durch einen fortschreitenden Klimawandel zu erwarten, dass sich diese zu hohen Belastungen auch in der Zukunft fortsetzen werden. Somit ist eine Erhöhung der Belastungsgrenzen bei der Prüfung von Photovoltaik-Modulen für die Zukunft durch gesetzliche Vorschriften oder industrielle Normen zu erwarten und auch dringend erforderlich. So werden zukünftige Photovoltaik-Module durch eine entsprechend stabilere Bauweise den zukünftigen Prüfanforderungen genügen und damit auch den Witterungsverhältnissen standhalten. Gleichzeitig wächst der Anspruch an die Hersteller der Solarmodule, die Kosten weiter zu senken, um wettbewerbsfähig bleiben zu können.
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Bereits vorhandene Photovoltaik-Module sind jedoch lediglich auf die bisherigen Belastungsanforderungen geprüft, die sich mittlerweile als nicht ausreichend herausgestellt haben. Um diese weiterhin verwenden zu können und ihrer zu erwartenden Beschädigung durch zu hohe Witterungsbelastungen vorzubeugen, können diese durch die Nachrüstung von Stützelementen stabiler ausgestaltet werden. Hiermit haben diverse Hersteller z. B. durch Stützschienen begonnen.
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Allen zuvor beschriebenen Stützschienen für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module ist dabei gemeinsam, dass diese Stützschienen technisch nicht ausgereift sind und daher nicht den gewünschten Erfolg bewirken und sogar zu Beschädigungen an der Rückseite der Photovoltaik-Module, und damit zur Zerstörung dieser führen. Ferner sind Stützelemente bekannt, die sich aufgrund ihrer starken Kostenorientierung erst gar nicht an den Photovoltaik-Modulen befestigen lassen oder schon bei geringer Belastung ihre Funktion verlieren. Auch sind die bekannten Stützschienen meist nur für die Module des jeweiligen Herstellers vorgesehen und lassen sich nicht universell bei den Modulen anderer Hersteller einsetzen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, kostengünstiges und sicheres Stabilisierungselement für Photovoltaik-Module sowie Solarthermie-Module vorzusehen, das herstellerunabhängig bei bestehenden Photovoltaik-Modulen sowie Solarthermie-Modulen einfach nachgerüstet werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Stabilisierungselement für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module nach Anspruch 1 sowie durch ein Photovoltaik-Modul nach Anspruch 6 und ein Solarthermie-Modul nach Anspruch 7 gelöst.
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Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module sowie Solarthermie-Module ist, dass es sehr flexibel bei bestehenden Modulen nachgerüstet werden kann. So ist die Konstruktion sehr einfach und flexibel gehalten, um auf die bereits vorhandenen und eingesetzten Module verschiedener Hersteller adaptierbar zu sein, ohne diese verändern zu müssen oder diese zu beschädigen.
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Dies geschieht zum einen durch die Flexibilität der Gestaltung der Verbindung zwischen den Elementen des Stabilisierungselements und dem Rahmen des Photovoltaik-Moduls. So können z. B. Bohrungen an den Elementen des erfindungsgemäßen Stabilisierungselements jeweils so vorgesehen werden, dass diese mit den bereits herstellerseitig vorhandenen Bohrungen, Löchern oder sonstigen Öffnungen im Rahmen des jeweiligen Photovoltaik-Moduls zusammenpassen, um hierdurch die mechanische Verbindung zwischen Stabilisierungselement und Photovoltaik-Modul herzustellen.
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Zum anderen kann durch das Ausziehen der verschiebbaren Elemente die Länge des erfindungsgemäßen Stabilisierungselements flexibel und stufenlos eingestellt werden, je nach Größe des Rahmens des vorhandenen Photovoltaik-Moduls oder Solarthermie-Moduls, dass stabilisiert werden soll. Diese Möglichkeit zur Veränderung der Länge des erfindungsgemäßen Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module ist ferner für den Transport vorteilhaft, da das Stabilisierungselement hierzu auf seine minimale Länge zusammengeschoben und so platzsparend transportiert werden kann. Ferner lassen sich die verschiebbaren Elemente des erfindungsgemäßen Stabilisierungselements in diesem zusammengeschobenen Zustand sehr einfach gegen ein unerwünschtes Auseinanderrutschen während des Transports sichern. Schließlich ist es für die Montage vorteilhaft wenn nicht sogar unerlässlich, dass das erfindungsgemäße Stabilisierungselement im zusammengeschobenen Zustand in den Rahmen des Photovoltaik-Moduls eingeführt und erst dort auseinander gezogen werden kann, um je nach Konstruktion des vorhandenen Photovoltaik-Moduls ein Verklemmen oder Verkanten während der Montage zu vermeiden bzw. um überhaupt zu den Bohrungen im Rahmen des Photovoltaik-Moduls Zugang zu haben.
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Vorteilhaft ist ferner, dass das erfindungsgemäße Stabilisierungselement für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module durch eine einzelne Person montiert werden kann. Dies wird durch seine einfach und kompakte Konstruktion erreicht. So kann das erfindungsgemäße Stabilisierungselement nach dem Befestigen des Hauptträgers auf der Modulrückseite zunächst an einer Seite des Rahmens des Photovoltaik-Moduls befestigt, dann ausgezogen und danach an der anderen Seite des Rahmens befestigt werden. Maßnahmen an dem Photovoltaik-Modul wie z. B. das Anbringen zusätzlicher Bohrungen sind nicht erforderlich. Dies macht seine Montage sehr einfach. Ferner können Beschädigungen der Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module vermieden werden.
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Auch ist es vorteilhaft, dass mehrere erfindungsgemäße Stabilisierungselemente an einem einzigen Photovoltaik-Modul montiert werden können, soweit der Rahmen des Photovoltaik-Moduls des jeweiligen Herstellers hierfür ausreichend Platz und Verbindungsmöglichkeiten bietet. So können Photovoltaik-Module, die lediglich gegen geringe Belastungen zusätzlich stabilisiert werden sollen, mit z. B. lediglich einem erfindungsgemäßen Stabilisierungselement nachgerüstet werden. Ist ein Photovoltaik-Modul jedoch einer starken Belastung ausgesetzt, können auch mehrere erfindungsgemäße Stabilisierungselemente an demselben Photovoltaik-Modul nachgerüstet werden, gegebenenfalls auch in mehreren Schritten, falls sich eine vorgenommene Nachrüstung im Nachhinein als nicht ausreichend herausstellt.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das erfindungsgemäße Stabilisierungselement optional nachgerüstet werden kann. So kann sich der Käufer eines Photovoltaik-Moduls oder eines Solarthermie-Moduls für einen Typ und Hersteller von Photovoltaik-Modulen entscheiden, die auf normale Belastungen geprüft wurde, und je nach den Witterungsverhältnissen, unter denen das Photovoltaik-Modul eingesetzt werden soll, beliebig viele erfindungsgemäße Stabilisierungselemente nachrüsten. Hierdurch fallen in Gebieten ohne erhöhte Belastung keine weiteren Kosten an. Die zusätzlichen Kosten für die erfindungsgemäßen Stabilisierungselemente in Gebieten mit erhöhter Belastung werden durch die erhöhte Standzeit der stabilisierten Photovoltaik-Module gerechtfertigt und rechnen sich über die Lebensdauer der Anlagen.
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Schließlich ist es vorteilhaft, dass das erfindungsgemäße Stabilisierungselement herstellerunabhängig ist und hierdurch in größerer Stückzahl zu niedrigen Kosten hergestellt und angeboten werden kann. Dahingegen sind die Kosten für herstellerspezifische Stabilisierungslösungen, die nur bei den eigenen Photovoltaik-Modulen eingesetzt werden können, stets teurer. Durch die geringen Kosten wird die Nachrüstung attraktiver, so dass die erfindungsgemäßen Stabilisierungselemente vom Betreiber eines durch überhöhte Belastung gefährdeten Photovoltaik-Moduls eher eingesetzt werden und hierdurch für den Betreiber die Versorgungssicherheit gesteigert wird durch die Vermeidung von Beschädigungen seines Photovoltaik-Moduls.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die Vorrichtung und die Rückseite des Photovoltaik-Moduls durch eine Klebung miteinander verbunden. Dies ist vorteilhaft, da die Rückseite eines Photovoltaik-Moduls i. A. keine Halterungen, Öffnungen oder Bohrungen etc. aufweist, über die eine mechanische Verbindung zu einem Stabilisierungselement hergestellt werden könnte. Ferner kann ein Photovoltaik-Modul oder ein Solarthermie-Modul nicht durchbohrt werden, um eine Montage- oder Verbindungsmöglichkeit zu schaffen, da hierdurch das Photovoltaik-Modul oder Solarthermie-Modul beschädigt werden würde. Daher ist es vorteilhaft, das erfindungsgemäße Stabilisierungselement auf die Rückseite des Photovoltaik-Moduls aufzukleben, da hierdurch die Notwendigkeit einer mechanischen Verbindung, z. B. einer Schraubverbindung, entfällt. Über diese Klebeverbindung können dann sowohl Zug- als auch Druckkräfte von dem Photovoltaik-Modul oder Solarthermie-Modul auf das erfindungsgemäße Stabilisierungselement übertragen und zum Teil kompensiert werden. Je nach eingesetztem Klebematerial kann diese Verbindung auch wieder gelöst werden, sollte eine Stabilisierung später nicht mehr erwünscht oder gefordert sein. Ferner kann ein erfindungsgemäßes Stabilisierungselement nach seinem Entfernen und Erneuern der Klebeschicht bei einem weiteren Photovoltaik-Modul erneut verwendet werden, um hierdurch Kosten zu sparen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das erste Element und das zweite Element jeweils in der axialen Verschiebungsrichtung eine Struktur (positiv und negativ) auf. Diese Strukturen, wie Verzahnungen, Wellen oder Streifen, greifen ineinander. Hierdurch werden Lose und Spiel zwischen dem ersten und zweiten Element minimiert und eine große Kontaktoberfläche zwischen den beiden Elemente erreicht, um über die gesamte Länge des erfindungsgemäßen Stabilisierungselements eine hohe Stabilität zu erreichen.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das zweite Element eine Mutter auf, die durch eine Halterung hinter einer Öffnung des zweiten Elements gehalten wird. Der Rahmen des Photovoltaik-Moduls weist ebenfalls eine Öffnung auf. Durch diese beiden Öffnungen sind das zweite Element und der Rahmen des Photovoltaik-Moduls durch Verschrauben eines Bolzens mit der Mutter miteinander verbunden. Auf diese Weise wird eine einfache und sehr stabile mechanische Verbindung zwischen dem erfindungsgemäßen Stabilisierungselement und dem Rahmen des Photovoltaik-Moduls hergestellt, über die die Kräfte, die auf das Photovoltaik-Modul wirken, auf dessen Rahmen zu übertragen. Dabei ist es vorteilhaft, das Gewinde, in welches der Bolzen bei der Montage eingeschraubt wird, bereits z. B. durch eine Mutter in dem zu montierenden Element vorzusehen und diese Mutter dort durch eine Halterung hinsichtlich Position und Ausrichtung sowie gegen ein Verdrehen beim Einschrauben des Bolzens zu fixieren. Hierdurch muss bei der Montage der Bolzen lediglich durch die beiden Öffnungen eingeschraubt werden, ohne das hierfür die Mutter zuvor bei der Montage in das Element einzuführen und während des Einschraubens dort zu fixieren wäre. Dieses Einführen und Fixieren bei der Montage müsste durch den Monteur vorgenommen werden, welches sich je nach Ort und Lage, z. B. einer Montage über Kopf, sehr schwierig gestalten kann und gegebenenfalls die Montage durch mindestens zwei Personen erforderlich machen würde. Durch das Vorsehen des fixierten Gewindes im Element kann das erfindungsgemäße Stabilisierungselement jedoch stets von einer Person alleine sehr einfach und bequem montiert werden, da lediglich das Stabilisierungselement gegenüber dem Rahmen positioniert und der Bolzen eingeschraubt werden müssen.
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Ausführungsbeispiele und Vorteile der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf folgende Figuren näher erläutert:
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1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem ausgezogenen Zustand,
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem zusammengeschobenen Zustand,
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5 zeigt eine schematische Darstellung eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem ausgezogenen Zustand, welches mit einem Photovoltaik-Modul oder Solarthermie-Module verbunden ist,
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6 zeigt eine schematische Darstellung der Montage eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Photovoltaik-Modul in einem ersten Schritt,
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7 zeigt eine schematische Darstellung der Montage eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Photovoltaik-Modul in einem zweiten Schritt,
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8 zeigt eine schematische Darstellung der Montage eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Photovoltaik-Modul in einem dritten Schritt,
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9 zeigt eine schematische Darstellung der Montage eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Photovoltaik-Modul in einem vierten Schritt,
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10 zeigt eine schematische Darstellung der Montage eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Photovoltaik-Modul in einem fünften Schritt,
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11 zeigt eine schematische Darstellung der Montage eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Photovoltaik-Modul in einem sechsten Schritt,
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12 zeigt eine schematische Darstellung der Montage eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Photovoltaik-Modul in einem siebten Schritt, und
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12 zeigt eine schematische Darstellung der Montage eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Photovoltaik-Modul in einem achten Schritt.
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Der erfindungsgemäße Stützrahmen bzw. das erfindungsgemäße Stabilisierungselement kann zum Stützen von Photovoltaik-Modulen oder Solarthermie-Modulen verwendet werden.
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1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Stabilisierungselement weist einen Hauptträger 10 und eine Schiebeeinheit 30 auf. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist die Schiebeeinheit 30 eine erste Schiebeeinheit 30a und eine zweite Schiebeeinheit 30b auf, die identisch aufgebaut sind. Alternativ dazu kann die Schiebeeinheit 30 lediglich eine Schiebeeinheit 30a aufweisen.
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Der Hauptträger 10 weist ein T-förmiges Profil auf. Auf der Oberseite 11 des T-Profils des Hauptträgers 10 ist eine Befestigungseinheit 20 vorgesehen, deren Unterseite 21 mit der Oberseite 11 des Hauptträgers 10 verbunden ist. Die Oberseite 22 der Befestigungsvorrichtung 20 wird bei der Montage des Stabilisierungselements mit der Rückseite des Photovoltaik-Moduls verklebt und kann sowohl Druck- als auch Zugkräfte von dem Photovoltaik-Modul aufnehmen. Der Hauptträger 10 weist ferner eine Unterseite 12 mit einer Außenseite 13 und einer verzahnten Innenseite 14 auf.
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Die Schiebeeinheit 30 weist eine Unterseite 32 mit einer Bohrung 36 und eine Oberseite 31 auf. Diese Oberseite 31 weist eine verzahnte Außenseite 33 und eine Innenseite 34 auf. Die Schiebeeinheit 30 ist mit ihrer Oberseite 31 innerhalb der Unterseite 12 des Hauptträgers 10 formschlüssig angeordnet, so dass Hauptträger 10 und Schiebeeinheit 30 gegeneinander axial verschiebbar sind. Dabei greifen die Strukturen der verzahnten Innenseite 14 des Hauptträgers 10 und der verzahnten Außenseite 33 der Schiebeeinheit 30 ineinander.
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Das Stabilisierungselement weist eine Nutenmutter 50 auf, die innerhalb der Innenseite 34 der Schiebeeinheit 30 angeordnet ist. Diese Nutenmutter 50 kann einen Bolzen 40, der durch die Bohrung 36 senkrecht zur Verschieberichtung eingeschraubt wird, so aufnehmen, dass der Kopf 41 des Bolzens 40 außerhalb der Schiebeeinheit 30 und des Hauptträgers 10 angeordnet ist.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Das Photovoltaik-Modul weist einen Rahmen 70 auf, auf dem die Photovoltaik-Elemente des Photovoltaik-Moduls befestigt werden können (nicht dargestellt). Der Rahmen 70 des Photovoltaik-Moduls weist Bohrungen 71 auf, die auf der inneren Seite des Rahmens 70 durch den Hersteller des Photovoltaik-Moduls vorgesehen sind.
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In der schematischen Darstellung der 2 sind die beiden Schiebeeinheiten 30a und 30b axial voneinander weg auf dem Hauptträger 10 verschoben, so dass jeweils ein Bolzen 40 durch eine Bohrung 71 des Rahmens 70 in die Nutenmutter 50 eingeschraubt werden kann. Hierdurch wird das Stabilisierungselement in einem ausgezogenen Zustand zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 70 befestigt. Dabei ist die Befestigungsvorrichtung 20 gegen die Rückseite 60 der Photovoltaik-Elemente des Photovoltaik-Moduls gerichtet (nicht dargestellt). In diesem Montagezustand ist der Hauptträger 10 auf den beiden Schiebeeinheiten 30a und 30b zwischen den beiden Seiten des Rahmens 70 axial so lange verschiebbar, bis die Befestigungsvorrichtung 20 gegen die Rückseite 60 verklebt wird. Zwischen den beiden Schiebeeinheiten 30a und 30b sind in der 2 die verzahnte Innenseite 14 des Hauptträgers 10 und die verzahnte Außenseite 33 der Schiebeeinheiten 30a und 30b zu erkennen.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem ausgezogenen Zustand. Hierbei sind lediglich der Hauptträger 10, die Befestigungsvorrichtung 20 und die beiden Schiebeeinheiten 30a und 30b dargestellt. 3 zeigt dabei einen Zustand, in dem die beiden Schiebeeinheiten 30a und 30b weit axial voneinander weg und in ungefähr gleicher Länge ausgezogen sind.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem zusammengeschobenen Zustand. Die Darstellung entspricht der 3. Gezeigt ist ein Zustand, in dem die beiden Schiebeeinheiten 30a und 30b fast vollständig axial gegeneinander zusammengeschoben sind. In einem solchen Zustand weist das Stabilisierungselement seine geringste Länge auf, so dass es in diesem Zustand in den Rahmen 70 eines Photovoltaik-Moduls eingeführt und dort ausgezogen und montiert werden kann.
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Ferner lässt sich das Stabilisierungselement aufgrund seiner geringen Länge in diesem vollständig zusammengeschobenen Zustand sehr gut transportieren. Ein vollständig zusammengeschobenes Stabilisierungselement kann sehr einfach in diesem Zustand gegen ein sich auseinander Bewegen der beiden Schiebeelemente 30a und 30b gesichert werden, was ebenfalls bei einem Transport vorteilhaft ist.
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5 zeigt eine schematische Darstellung eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem ausgezogenen Zustand. Die Darstellung entspricht der 2. Lediglich sind in der Darstellung der 5 die Schiebeelemente 30a und 30b in einem axial weiter auseinander gezogenen Zustand montiert.
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6 bis 13 zeigen schematische Darstellungen ein Verfahren zur Montage eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Photovoltaik-Modul.
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6 zeigt eine schematische Darstellung der Montage eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Photovoltaik-Modul in einem ersten Schritt. In 6 ist das Stabilisierungselement in seinem Zustand der Auslieferung gezeigt, d. h. in einem nicht-montierten Zustand. Dabei sind zwei Bolzen 40 in die jeweilige Schiebeeinheit 30a und 30b eingeschraubt bzw. auf andere Art und Weise befestigt. Die Schiebeeinheiten 30a und 30b sind in dem Hauptträger 10 beweglich gelagert, jedoch für den Transport und die Lagerung in den Hauptträger 10 weitest möglich eingeschoben und dort gegen ein ungewolltes Auseinanderrutschen gesichert. Auf der Befestigungseinheit 20 ist eine Klebeschicht aufgebracht. Auf der Klebeschicht ist ein Band 80 aufgebracht, welches diese abgedeckt und so gegen Austrocknen, Beschädigungen oder Anheften von Schmutz und Staub geschützt. Das Band 80 der Klebeschicht auf der Befestigungseinheit 20 ist in dem Auslieferungszustand in einem entspannten Zustand, d. h. es ist in der Ebene der Befestigungseinheit 20 ausgestreckt, damit es sich nicht durch Umknicken und Anheben von der Klebefläche lösen kann.
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7 zeigt eine schematische Darstellung der Montage eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Photovoltaik-Modul in einem zweiten Schritt. In diesem zweiten Schritt wird die Stabilisierungseinheit für die Montage an einem Photovoltaik-Modul vorbereitet. Mittels eines Werkzeugs 90 werden die Bolzen 40 aus den beiden Schiebeeinheiten 30a und 30b entfernt. Hierzu wird das Werkzeug 90 in einer Richtung A gedreht und der jeweilige Bolzen 40 in einer Richtung B aus der jeweiligen Schiebeeinheit 30a und 30b entfernt.
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8 zeigt eine schematische Darstellung der Montage eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Photovoltaik-Modul in einem dritten Schritt. Das Band 80 der Klebeschicht auf der Befestigungseinheit 20 wird in einer Richtung C umgeknickt. Dadurch ist das Band 80 nicht nur auf der Klebeschicht der Befestigungseinheit 20 aufgebracht, sondern wird durch das Umknicken ein weiteres Mal über die Klebeschicht der Befestigungseinheit 20 geführt. Dabei wird das Band 80 soweit über die Klebeschicht der Befestigungseinheit 20 umgeknickt und geführt, dass das Band 80 so weit über Breite der Befestigungseinheit 20 herüber ragt, dass es von einer Person mit den Fingern oder einem Hilfsmittel oder Werkzeug so sicher gegriffen werden kann, dass es sich durch Ziehen von der Klebeschicht der Befestigungseinheit 20 entfernen lässt.
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9 zeigt eine schematische Darstellung der Montage eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Photovoltaik-Modul in einem vierten Schritt. In diesem Schritt wird das Stabilisierungselement für die Montage an dem Photovoltaik-Modul über dessen Unterseite 60 in einer Richtung D positioniert. Dabei wird das umgeknickte Band 80 zwischen dem Stabilisierungselement und der Unterseite 60 des Photovoltaik-Moduls hindurchgeführt.
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10 zeigt eine schematische Darstellung der Montage eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Photovoltaik-Modul in einem fünften Schritt. In diesem Schritt liegt das Stabilisierungselement auf der Unterseite 60 des Photovoltaik-Moduls ungefähr mittig zwischen den Seiten des Rahmens 70 auf. Das Stabilisierungselement ist dabei ungefähr rechtwinklig zu den Seiten des Rahmens 70 ausgerichtet. In diesem Zustand werden die Schiebeeinheiten 30a und 30b ungefähr um die gleiche Länge gegenüber dem Hauptträger 10 des Stabilisierungselements axial in Richtung E verschoben. Die Positionierung des Stabilisierungselements mit den Schiebeeinheiten 30a und 30b gegenüber dem Rahmen 70 erfolgt dabei so, dass die Bohrungen 36 der Schiebeeinheiten 30a und 30b mit den Bohrungen 71 des Rahmens 70 in der Achse F zur Deckung gebracht werden, um mittels der Bolzen 70 die Schiebeeinheiten 30a und 30b mit dem Rahmen 70 zu verbinden. Es ist dabei darauf zu achten, dass das Stabilisierungselement mit den Schiebeeinheiten 30a und 30b mit sich auf den Seiten des Rahmens 70 gegenüberliegenden Bohrungen 71 in der Achse F in Deckung gebracht wird, um ein Verkeilen und Verklemmen durch eine schiefe Montage des Stabilisierungselements zu verhindern und eine bestmögliche Stabilisierung des Photovoltaik-Moduls zu erreichen.
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11 zeigt eine schematische Darstellung der Montage eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Photovoltaik-Modul in einem sechsten Schritt. Die Bolzen 40 werden mittels eines Werkzeugs 90 durch eine Bewegung in eine Richtung G durch die Bohrungen 71 des Rahmens 70 durch die Bohrungen 36 der Schiebeelemente 30a und 30b mit der jeweiligen Nutenmutter 50 in Richtung H verbunden. Dabei werden die Bolzen 40 jedoch lediglich soweit in Richtung H eingedreht, dass eine Verbindung zwischen Bolzen 40 und Nutenmuttern 50 besteht, die noch einen derartigen Abstand zwischen dem Stabilisierungselement und der Unterseite 60 des Photovoltaik-Moduls aufweist, um das Band 80 von der Klebeschicht der Befestigungseinheit 20 abziehen zu können.
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12 zeigt eine schematische Darstellung der Montage eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Photovoltaik-Modul in einem siebten Schritt. In diesem Schritt wird das Band 80 von der Klebeschicht der Befestigungseinheit 20 entfernt. Hierzu wird das Band 80 von Hand oder mittels eines Hilfsmittels oder Werkzeugs in Richtung I gezogen. Aufgrund des Umknickens des Band 80 gegenüber der Klebeschicht der Befestigungseinheit 20 im dritten Schritt nach 8 wird durch das Ziehen in Richtung I das Band 80 von der Klebeschicht der Befestigungseinheit 20 abgezogen. Die nun freiliegende Klebeschicht der Befestigungseinheit 20 wird in Richtung J an die Unterseite 60 des Photovoltaik-Moduls angedrückt. Dabei wird hierzu in Richtung J eine Kraft aufgebracht, die einerseits das Photovoltaik-Modul nicht beschädigt oder zerstört, andererseits das Anhaften der Klebeschicht an der Unterseite 60 in einem Maße gewährleistet, dass das Stabilisierungselement und das Photovoltaik-Modul so miteinander verbunden werden, dass durch das Stabilisierungselement eine Stabilisierung des Photovoltaik-Moduls erreicht wird.
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13 zeigt eine schematische Darstellung der Montage eines Stabilisierungselements für Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Module gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einem Photovoltaik-Modul in einem achten Schritt. Zuletzt werden die Bolzen 40 mittels des Werkzeugs 90 durch eine Drehbewegung K in Richtung L mit den Nutenmuttern 50 vollständig verbunden. Hierdurch wird eine stabile Verbindung zwischen dem Stabilisierungselement und dem Rahmen 70 geschaffen. Ferner wird die Klebeverbindung zwischen Befestigungseinheit 20 und Unterseite 60 des Photovoltaik-Moduls mit einer Druckkraft beaufschlagt, die diese Klebeverbindung unterstützt, da hierdurch Zugkräfte senkrecht zur Unterseite 60 vermieden werden können. Bei diesem Montageschritt können gegebenenfalls Distanzstücke in Richtung L zwischen den Rahmen und den Schiebeeinheiten 30a und 30b vorgesehen werden, um zu verhindern, dass sich der Rahmen 70 durch die Montage verzieht.
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Gemäß einer zweiten Ausführungsform weist das Stabilisierungselement lediglich eine Schiebeeinheit 30a auf, die axial gegenüber dem Hauptträger 10 verschiebbar ist. Dabei entspricht die eine Schiebeeinheit 30a der zweiten Ausführungsform den beiden Schiebeeinheiten 30a und 30b der ersten Ausführungsform. Der Hauptträger 10 der zweiten Ausführungsform weist im Unterschied zu seiner Gestaltung gemäß der ersten Ausführungsform an seinem axialen Ende, welches der Schiebeeinheit 30a abgewandt ist, die Bohrung 40 und Halterung 35 auf, die in der ersten Ausführungsform in der zweiten Schiebeeinheit 30b vorgesehen sind.
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In dieser zweiten Ausführungsform wird die Schiebeeinheit 30a ebenso wie im ersten Ausführungsbeispiel durch die Bohrung 71 mit dem Bolzen 40 mit dem Rahmen 70 des Photovoltaik-Moduls verbunden. An dem anderen Ende des Stabilisierungselements wird in dieser zweiten Ausführungsform jedoch der Hauptträger 10 des Stabilisierungselements selbst durch die Bohrung 71 mit dem Bolzen 40 mit dem Rahmen 70 des Photovoltaik-Moduls verbunden. Dabei ist die Befestigungsvorrichtung 20 in dieser zweiten Ausführungsform so von dem axialen Ende des Hauptträgers 10, das mit dem Rahmen 70 des Photovoltaik-Moduls verbunden wird, beabstandet vorzusehen, dass sich Befestigungsvorrichtung 20 und Rahmen 70 nicht überlappen.
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Gemäß einer dritten und vierten Ausführungsform sind sowohl der Hauptträger 10 und die beiden Schiebeeinheiten 30a und 30 der ersten Ausführungsform als auch der Hauptträger 10 und die eine Schiebeeinheit 30a der zweiten Ausführungsform derart ausgestaltet, dass der Hauptträger 10 anstelle der verzahnten Innenseite 14 eine verzahnte Außenseite 13 aufweist und die Schiebeeinheiten 30a und 30b bzw. Schiebeeinheit 30a anstelle einer verzahnten Außenseite 33 eine verzahnte Innenseite 34. Dabei greifen die Strukturen der verzahnten Innenseite 34 der Schiebeeinheiten 30a und 30b bzw. Schiebeeinheit 30a und der verzahnten Außenseite 13 des Hauptträgers 10 ineinander.
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Der Gedanke der Erfindung betrifft ein Stützsystem, welches die Nachteile der bestehenden Systeme umgeht. Es ist universell an die meisten gängigen Modultypen adaptierbar und bietet zudem ausreichend Schutz gegen Beschädigung der Module. Die Installation ist sehr einfach und von nur einer Person durchführbar. Zudem bietet das System ein sehr hohes Maß an Flexibilität und kann je nach Einsatzgebiet sogar für schwerste Belastungen (kombiniert) eingesetzt werden. Um den Kostenfaktor der Photovoltaik-Anlage nicht zu stark hinauf zu treiben, ist dieses Stützsystem als Option erhältlich. Der Installateur kann bei Bedarf dieses Add-On bestellen. Der Vorteil liegt darin, dass in Regionen ohne erhöhte Lasten keine weiteren Kosten anfallen. Die zusätzlichen Kosten für Gebiete mit hohen Lasten können durch die erhöhte Standzeit der Anlagen und deren Resistenz gegen Lasten begründet werden.
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Der Hauptträger 10 weist eine Oberseite auf, die zur Rückseite des Solarmoduls gerichtet ist und zur Befestigung einer Arretier- und Druckkompensationseinrichtung 20 dient. Der Hauptträger 10 weist ferner zwei senkrechte Streben mit innenliegender Struktur zur Aufnahme der Schiebeeinheiten 30 sowie Bolzen 40 und Nutmutter 50 zur Befestigung an z. B. den Rahmenelementen des Photovoltaik-Moduls auf, siehe 1.
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Die Anwendung des Stützsystems nach 2 zeigt die Befestigung des Stützsystems auf der Rückseite 60 eines Photovoltaik-Moduls. Die Befestigungsbolzen 40 wurden durch die herstellerseitig vorhandenen Bohrungen 71 der Rahmenteile 70 verschraubt. An dieser 2 ist gut zu erkennen, dass es sich um ein schmales Photovoltaik-Modul handelt, da die beiden Schiebeeinheiten 30 sehr weit in den Hauptträger 10 eingeschoben sind. Bei einem größeren Modul sind die Schiebeeinheiten 30 weiter auseinander gezogen. Die Strukturen 14 und 33 sind so ausgeführt, dass diese ineinandergeschoben bzw. auseinandergezogen werden können. Dies ermöglicht ein geringes Transportmaß.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Stützrahmen für ein Photovoltaik-Modul oder Solarthermie-Modul vorgesehen, das mindestens ein Stützelement gemäß dem ersten, zweiten, dritten oder vierten Ausführungsbeispiel aufweist.
