DE202005015455U1

DE202005015455U1 - Einrichtung zur Montage eines Solarmoduls an einer Dachkonstruktion eines Gebäudes sowie Tragleiste zur Verwendung hierbei

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Publication number: DE202005015455U1
Application number: DE202005015455U
Authority: DE
Original assignee: Leichtmetallbau Schletter GmbH
Current assignee: Leichtmetallbau Schletter GmbH
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2015-10-01

Abstract

Einrichtung zur Montage eines Solarmoduls (16) an einer Dachkonstruktion eines Gebäudes, gekennzeichnet durch eine auf eine ebene Dachfläche, welche von einer mit einer Dachabdichtfolie (12) bedeckten Plattenanordnung (10) der Dachkonstruktion gebildet ist, aufzusetzende Anordnung von Tragleisten (14) mit im Abstand über der Dachfläche angeordneten Modulstützflächen (40) zur Auflagerung des Solarmoduls, ferner durch Befestigungsorgane (32), mittels welcher unter Durchdringung der Dachabdichtfolie die Tragleisten an der Plattenanordnung zu befestigen sind, ferner durch zumindest im Bereich der Befestigungsorgane zwischen die Tragleisten und die Dachabdichtfolie einzubringende Dichtmittel (36), und ferner durch Klemmelemente (52), mittels welcher das Solarmodul gegen die Modulstützflächen festklemmbar ist.

Description

Die Erfindung befasst sich mit der Montage von plattenförmigen Solarmodulen an einer Dachkonstruktion eines Gebäudes.
Bei sogenannten Aufdachsystemen werden dabei die Solarmodule über der Dachhaut montiert, im Unterschied zu sogenannten Indachsystemen, bei denen die Solarmodule in die Dachhaut integriert sind und die normale Dacheindeckung im Bereich der Solarmodule freigelassen ist. Bei Indachsystemen ersetzen somit die Solarmodule einen Teil der Dacheindeckung, weswegen Dachpfannen eingespart werden können. Dagegen sind Indachsysteme häufig vergleichsweise kompliziert, da die Solarmodule dicht in die Dachhaut integriert werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Weg aufzuzeigen, wie Solarmodule mit vergleichsweise wenig Montageaufwand an einem Gebäudedach montiert werden können und gleichzeitig den Dichtigkeitsanforderungen des Dachs genügt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Einrichtung zur Montage eines Solarmoduls an einer Dachkonstruktion eines Gebäudes vorgesehen, umfassend eine auf eine ebene Dachfläche, welche von einer mit einer Dachabdichtfolie bedeckten Plattenanordnung der Dachkonstruktion gebildet ist, aufzusetzende Anordnung von Tragleisten mit im Abstand über der Dachfläche angeordneten Modulstützflächen zur Auflagerung des Solarmoduls, ferner Befestigungsorgane, mittels welcher unter Durchdringung der Dachabdichtfolie die Tragleisten an der Plattenanordnung zu befestigen sind, ferner zumindest im Bereich der Befestigungsorgane zwischen die Tragleisten und die Dachabdichtfolie einzubringende Dichtmittel und ferner Klemmelemente, mittels welcher das Solarmodul gegen die Modulstützflächen festklemmbar ist.
Die Plattenanordnung kann von jeglichen genügend tragfähigen Plattenelementen gebildet sein, die zusammen eine ebene Fläche bilden, auf der die Solarmodule montiert werden können. Bei Dachkonstruktionen mit Sparren befindet sich die Plattenanordnung zweckmäßigerweise außerhalb der Sparren. Die Erfindung ist grundsätzlich jedoch auch bei Flachdächern ohne Sparren anwendbar. Beispielsweise kann die Plattenanordnung von Schalungsplatten, Dämmplatten oder Isolierplatten gebildet sein. Als Material für die Plattenelemente der Plattenanordnung kommen je nach Funktion der Plattenelemente – sei es vorrangig als Schalung oder mehr zur Dämmung oder Isolation – beispielsweise Holzwerkstoffe oder Kunststoffe, sogar geschäumte Kunststoffe, in Frage.
Auf die Plattenanordnung wird eine Abdichtfolie flächig aufgelegt, vorzugsweise eine Dachbahn aus geeignet dichtem Kunststoffmaterial oder Gummimaterial. Auf die Abdichtfolie werden sodann – unter Zwischenfügung von zusätzlichen Dichtmitteln – mehrere Tragleisten aufgelegt, die an der Plattenanordnung mittels geeigneter Befestigungsorgane, insbesondere in Form von Schrauben, befestigt werden. Die Modulstützflächen der Tragleisten befinden sich im Abstand über der Dachfläche. So wird eine Trennung der Modulbefestigungsebene von der Dichtebene bewirkt, d.h. die Befestigungsebene der Solarmodule befindet sich im Abstand über der Abdichtfolie und den zusätzlich eingefügten Dichtmitteln, die zusammen für die Dichtigkeit des Dachs sorgen. Die Dichtmittel können gesonderte Dichtkörper umfassen, die jeweils im Bereich eines der Befestigungsorgane zwischen die betreffende Tragleiste und die Dachabdichtfolie eingebracht werden. Vorstellbar ist auch, eine streifenartige Dichtbahn zu verwenden, die sich über mehrere der Befestigungsorgane hinweg erstreckt.
Durch die Tragleisten kann ferner eine ausreichende Hinterlüftung der Solarmodule sichergestellt werden, die für eine lange Lebensdauer und einen guten Ertrag der Solarmodule günstig ist. Es werden daher zweckmäßigerweise solche Tragleisten verwendet, bei denen im montierten Zustand der Abstand der Modulstützflächen von der Dachfläche so groß ist, dass die gewünschte Hinterlüftung gewährleistet ist. Bei spielsweise kann dieser Abstand mindestens etwa der Dicke der Solarmodule entsprechen.
Die verwendeten Tragleisten weisen bei Betrachtung im Querschnitt vorzugsweise jeweils eine Bodenwand, zwei einander gegenüberliegende, von der Bodenwand ausgehende Seitenwände sowie einen von der Boden- und den Seitenwänden begrenzten Leisteninnenraum auf, wobei der Leisteninnenraum auf der gesamten Leistenlänge durch eine zwischen den bodenwandfernen Enden der Seitenwände gebildete Längsöffnung hindurch zugänglich ist. An ihrer dem Leisteninnenraum abgewandten Außenseite bildet die Bodenwand dabei eine ebene Auflagefläche zur Auflage der Tragleiste auf der Dachfläche, und im Bereich jedes der bodenwandfernen Enden der Seitenwände ist mindestens eine Modulstützfläche gebildet.
Bei mindestens einem Teil der verwendeten Tragleisten kann die Bodenwand einen in Richtung zum Leisteninnenraum erhöhten Wandabschnitt besitzen, in den der Aufnahme je eines Befestigungsorgans dienende Befestigungslöcher eingearbeitet sind oder werden. Etwaige Feuchtigkeit oder Wasser kann dann seitlich an dem erhöhten Wandabschnitt vorbeilaufen und so von den Befestigungslöchern ferngehalten werden.
Zur Anbringung eines Klemmelements kann ein Nutenstein in den Leisteninnenraum einer Tragleiste eingesetzt und das Klemmelement mit dem Nutenstein verschraubt werden. Hierzu können die Seitenwände an ihren dem Leisteninnenraum zugewandten Innenseiten Widerlagerflächen tragen, welche der Abstützung des Nutensteins an der Tragleiste dienen.
Schutz wird im Rahmen der Erfindung auch für eine Tragleiste der vorstehend beschriebenen Art angestrebt, soweit sie zur Verwendung bei der Montage eines Solarmoduls an einer Dachkonstruktion eines Gebäudes bestimmt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es stellen dar:
1 im Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung und 2 im Schnitt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In 1 ist ein Plattenelement 10 erkennbar, das zusammen mit einer Mehrzahl weiterer gleichartiger Plattenelemente eine beispielsweise der Schalung oder Isolierung dienende Plattenanordnung in einer Dachkonstruktion eines Gebäudes bildet. Beispielsweise können die Plattenelemente 10 aus einem Holzwerkstoff bestehen. Auf der dachäußeren Seite liegt eine als Abdichtfolie dienende Dachbahn 12 auf den Plattenelementen 10 auf. Die Dachbahn kann eine konventionelle, handelsüblich erhältliche Bahn aus einem Kunststoffmaterial sein.
Auf der von den Plattenelementen 10 und der Dachbahn 12 gebildeten ebenen Dachfläche ist eine Anordnung von Tragleisten 14 montiert, welche der Halterung und Abstützung von schematisch dargestellten Solarmodulen 16 dienen. Vorzugsweise werden die Tragleisten 14, von denen in 1 nur eine gezeigt ist, in Richtung der Schräge der Dachfläche parallel nebeneinander montiert, so dass die üblicherweise rechteckförmigen Solarmodule 16 an ihren in Richtung der Dachschräge verlaufenden Modulseiten von den Tragleisten 14 gehalten werden, an ihren quer zur Dachschräge, d.h. horizontal verlaufenden Rechteckseiten jedoch frei von Tragleisten sind. Vorzugsweise beträgt die Neigung der Dachfläche wenigstens etwa 20° gegenüber der Horizontalen.
Die Tragleisten 14 sind jeweils als Profilelemente ausgebildet und beispielsweise aus Aluminium durch Strangpressen hergestellt. Sie besitzen im Querschnitt in grober Näherung eine U-Gestalt mit einer Bodenwand 18 und zwei Seitenwänden 20, welche an die Bodenwand 18 angrenzen. Die Bodenwand 18 weist in einem mittleren Bereich einen durch Materialverdickung gebildeten erhöhten Wandabschnitt 22 auf, der seitlich durch Rinnen 24 von den Seitenwänden 20 beabstandet ist. An ihrer der Dachfläche zugewandten Unterseite bildet die Bodenwand 18 eine ebene Auflagefläche 26, mit der die jeweilige Tragleiste 14 auf die Dachfläche aufgesetzt wird. Im gezeigten Beispielfall ragt die Bodenwand 18 seitlich über die Seitenwände 20 hinaus, um für eine große Auflagefläche 26 zu sorgen. Ein derartiges Überstehen der Bodenwand 18 über die Seitenwände 20 ist selbstverständlich kein Muss.
Die Bodenwand 18 und die Seitenwände 20 begrenzen zwischen sich einen Leisteninnenraum 28, der durch eine zwischen den bodenwandfernen Enden der Seitenwände 20 gebildete Längsöffnung 30 auf der gesamten Leistenlänge nach außen offen ist. Durch die Längsöffnung 30 hindurch sind Schraubbolzen 32 in den Leisteninnenraum 28 einführbar, mit denen die Tragleisten 14 an den Plattenelementen 10 festschraubbar sind. Hierzu werden die Schraubbolzen 32 in Befestigungslöcher 34 eingesetzt, welche in dem erhöhten Wandabschnitt 22 der Bodenwand 18 der betreffenden Tragleiste 14 gebildet sind. Die Tragleisten 14 können bereits herstellerseitig mit den Befestigungslöchern 34 versehen werden. Es kann alternativ dem Monteur überlassen bleiben, die Befestigungslöcher durch Bohren selbst anzubringen. Hierzu kann der erhöhte Bodenwandabschnitt 22 an seiner dem Leisteninnenraum 28 zugewandten Oberseite in nicht näher dargestellter Weise eine sich über die Leistenlänge erstreckende Positionierrille enthalten, die das Ansetzen eines Bohrwerkzeugs erleichtert.
Zur Gewährleistung der Dichtigkeit des Dachs wird zwischen die Tragleisten 14 und die Dachbahn 12 eine zusätzliche Dichtelementenanordnung 26 eingelegt, die beispielsweise von einzelnen Dichtkörpern aus einem Gummimaterial, etwa EPDM, bestehen kann. Diese Dichtkörper umschließen jeweils einen der Schraubbolzen 32. Bei Bedarf ist es vorstellbar, mehrere solcher Dichtkörper übereinander zu legen, beispielsweise wenn etwaige Unebenmäßigkeiten der Dachfläche auszugleichen sind. Als Alternative zu einzelnen Dichtkörpern kann jede Tragleiste 14 von einem Streifen einer Dichtfolie, etwa aus Butyl, unterlegt werden, wobei jeder Dichtstreifen von mehreren Schraubbolzen 32 durchsetzt wird. Zusätzlich zu der Dichtelementenanordnung 36 wird der Bolzenkopf jedes Schraubbolzens 32 von einem Dichtring 38 unter legt, der sich auf der Oberseite des erhöhten Bodenwandabschnittes 22 abstützt und das Eindringen von Feuchtigkeit und Wasser in das betreffende Befestigungsloch 34 verhindert.
Die beiden Seitenwände 20 jeder Tragleiste 14 bilden an ihren bodenwandfernen Enden jeweils eine erste Stützfläche 40 sowie eine orthogonal hierzu angeordnete zweite Stützfläche 42. Die erste Stützfläche 40 dient zur Auflagerung eines Solarmoduls 16 und stützt dieses von unten her ab. Die zweite Stützfläche 42 stützt das betreffende Solarmodul 16 längs zu dessen Modulebene ab. Jede Tragleiste 14 kann somit zwei Solarmodule 16 gleichzeitig abstützen. Die Höhe der ersten Stützfläche 40 über der Auflagefläche 26 ist so bemessen, dass eine ausreichende Luftzirkulation unterhalb der Solarmodule 16 möglich ist. Beispielsweise kann dieser Abstand mindestens 1cm bis 2cm betragen. Wie in der Darstellung der 1 erkennbar, ist dieser Abstand im gezeigten Beispielfall mindestens etwa so groß wie die Dicke der Solarmodule 16.
Die ersten und zweiten Stützflächen 40, 42 sind im gezeigten Beispielfall an näherungsweise L-förmigen Profilabschnitten ausgebildet, welche an den freien Enden der Seitenwände 20 angeordnet sind. Die ersten Stützflächen 40 sind dabei an den langen L-Schenkeln ausgebildet, während die zweiten Stützflächen 42 an den kurzen L-Schenkeln ausgebildet sind.
Unterhalb der L-Abschnitte sind an den einander zugewandten Innenseiten der Seitenwände 20 Profilstege 44 ausgebildet, welche an ihren bodenwandzugewandten Unterseiten Widerlageflächen 46 zur Abstützung von Nutensteinen 48 (nur einer ist in 1 dargestellt) bilden. Die Nutensteine 48 weisen in an sich bekannter Weise ein Innengewinde auf, in das eine Klemmschraube 50 eingeschraubt werden kann. Mittels der Klemmschraube 50 kann ein Klemmelement 52, das von oben auf die an einer jeweiligen Tragleiste 14 zu haltenden Solarmodule 16 an aufgesetzt wird, unter Einklemmung der Solarmodule 16 mit der betreffenden Tragleiste 14 verschraubt werden. Ist am Rand eines aus mehreren Solarmodulen bestehenden Modulfelds nur ein Solarmodul 16 an einer Tragleiste 14 zu montieren, so kann zwischen die unbenutzte Seitenwand und das Klemmelement 52 ein nicht näher dargestelltes Abstandsstück eingesetzt werden, um insgesamt eine symmetrische Klemmung zu erzielen.
Die in 1 gezeigte Variante eignet sich besonders bei gerahmten Solarmodulen, also solchen, die an ihrem Umfang eine beispielsweise aus Metall gefertigte Einfassung aufweisen. Es sind freilich auch ungerahmte Solarmodule erhältlich. Zur Einspannung derartiger ungerahmter Solarmodule eignet sich besonders eine Ausführungsform, wie sie in 2 gezeigt ist. In dieser Figur sind gleiche oder gleichwirkende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen wie in 1 bezeichnet, jedoch ergänzt durch einen Kleinbuchstaben. Die Variante der 2 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel der 1 im Wesentlichen dadurch, dass zwischen die Solarmodule 16a und das Klemmelement 52a sowie die L-förmigen Abschnitte der Seitenwände 20a elastische Pufferelemente 54a eingelegt sind, durch welche die Solarmodule 16a vor Beschädigungen geschützt werden. Die Pufferelemente 54a können beispielsweise aus einem Gummimaterial hergestellt sein. Zweckmäßigerweise sind sie an dem Klemmelement 52a bzw. den Tragleisten 14a angebracht, beispielsweise durch Kleben oder durch Anvulkanisieren.

Claims

Einrichtung zur Montage eines Solarmoduls (16) an einer Dachkonstruktion eines Gebäudes, gekennzeichnet durch eine auf eine ebene Dachfläche, welche von einer mit einer Dachabdichtfolie (12) bedeckten Plattenanordnung (10) der Dachkonstruktion gebildet ist, aufzusetzende Anordnung von Tragleisten (14) mit im Abstand über der Dachfläche angeordneten Modulstützflächen (40) zur Auflagerung des Solarmoduls, ferner durch Befestigungsorgane (32), mittels welcher unter Durchdringung der Dachabdichtfolie die Tragleisten an der Plattenanordnung zu befestigen sind, ferner durch zumindest im Bereich der Befestigungsorgane zwischen die Tragleisten und die Dachabdichtfolie einzubringende Dichtmittel (36), und ferner durch Klemmelemente (52), mittels welcher das Solarmodul gegen die Modulstützflächen festklemmbar ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens einen gesonderten Dichtkörper (36), welcher im Bereich eines jeweiligen der Befestigungsorgane (32) zwischen die Tragleisten (14) und die Dachabdichtfolie (12) einzubringen ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zwischen die Tragleisten (14) und die Dachabdichtfolie (12) einzulegende streifenartige Dichtbahn.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulstützflächen (40) der Tragleisten (14) im montierten Zustand der Tragleisten einen solchen Abstand von der Dachfläche aufweisen, dass eine Hinterlüftung des Solarmoduls (16) gewährleistet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragleisten (14) bei Betrachtung im Querschnitt jeweils eine Bodenwand (18), zwei einander gegenüberliegende, von der Bodenwand ausgehende Seitenwände (20) sowie einen von der Boden- und den Seitenwänden begrenzten Leisteninnenraum (28) aufweisen, dass der Leisteninnenraum auf der gesamten Leistenlänge durch eine zwischen den bodenwandfernen Enden der Seitenwände gebildete Längsöffnung (30) hindurch zugänglich ist, dass die Bodenwand an ihrer dem Leisteninnenraum abgewandten Außenseite eine ebene Auflagefläche (26) zur Auflage der Tragleiste auf der Dachfläche bildet und dass im Bereich jedes der bodenwandfernen Enden der Seitenwände mindestens eine Modulstützfläche (40) gebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens einem Teil der Tragleisten (14) die Bodenwand (18) einen in Richtung zum Leisteninnenraum (28) erhöhten Wandabschnitt (22) besitzt, in den der Aufnahme je eines Befestigungsorgans dienende Befestigungslöcher (34) eingearbeitet oder einzuarbeiten sind.
Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anbringung eines Klemmelements (52) ein in den Leisteninnenraum (28) einer Tragleiste (14) einsetzbarer und mit dem Klemmelement verschraubbarer Nutenstein (48) vorgesehen ist und dass die Seitenwände (20) an ihren dem Leisteninnenraum zugewandten Innenseiten Widerlagerflächen (46) tragen, welche der Abstützung des Nutensteins an der Tragleiste dienen.
Tragleiste (14) zur Verwendung bei der Montage eines Solarmoduls (16) an einer Dachkonstruktion eines Gebäudes, wobei die Tragleiste bei Betrachtung im Querschnitt eine Bodenwand (18), zwei einander gegenüberliegende, von der Bodenwand ausgehende Seitenwände (20) sowie einen von der Boden- und den Seitenwänden begrenzten Leisteninnenraum (28) aufweist, welcher auf der gesamten Leistenlänge durch eine zwischen den bodenwandfernen Enden der Seitenwände gebildete Längs öffnung (30) hindurch zugänglich ist, wobei die Bodenwand an ihrer dem Leisteninnenraum abgewandten Außenseite eine ebene Auflagefläche (26) zur Auflage der Tragleiste auf einer ebenen Dachfläche der Dachkonstruktion bildet, wobei im Bereich jedes der bodenwandfernen Enden der Seitenwände mindestens eine Modulstützfläche (40) gebildet ist, wobei die Bodenwand einen in Richtung zum Leisteninnenraum erhöhten Wandabschnitt (22) besitzt, in den der Aufnahme je eines Befestigungsorgans (32) dienende Befestigungslöcher (34) eingearbeitet oder einzuarbeiten sind, und wobei die Seitenwände an ihren dem Leisteninnenraum zugewandten Innenseiten Widerlagerflächen (46) tragen, welche der Abstützung eines in den Leisteninnenraum einzusetzenden Nutensteins (48) dienen.