DE202010015435U1

DE202010015435U1 - Dachsolarmodulbefestigungssystem

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Publication number: DE202010015435U1
Application number: DE202010015435U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2020-11-17

Abstract

Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) zur Befestigung von auf einem Dach angeordneten Dachmodulen (4, 6) mit einer Anzahl von Trägerschienen (10, 58, 64, 72), auf die Dachmodule (4, 6) aufzulegen sind, und einem Klemmmittel (26, 56, 66) zum klemmenden Halten eines Dachmoduls (4, 6) auf einer Trägerschiene (10, 58, 64, 72).

Description

Die Erfindung betrifft ein Dachsolarmodulbefestigungssystem zur Befestigung von auf einem Dach angeordneten Dachmodulen mit einer Anzahl von Trägerschienen, auf die Dachmodule aufzulegen sind.
Photovoltaic-Dachmodule, im Folgenden vereinfacht PV-Module genannt, können in drei grundsätzlich unterschiedlichen Dachkonstruktionen montiert werden: Bei einer Indach-Konstruktion werden die PV-Module als Dach eindeckende Elemente verwendet, sodass sie Dachpfannen, Schindeln oder dergleichen ersetzen. In einer Aufdach-Konstruktion werden die PV-Module auf ein vorhandenes Dach aufgesetzt, sodass sie das vorhandene Dach überdecken. Bei sogenannten Freiland-Konstruktionen bilden die PV-Module zusammen mit dem sie haltenden Trägersystem selbst das Dach und sind nicht zusätzlich auf ein Dach oder in eine Dachkonstruktion hineingesetzt. Freiland-Konstruktionen sind auch als Dach für einfache Gebäude, wie Schuppen und Carports, geeignet.
Zur Montage werden PV-Module in ein Dachsolarmodulbefestigungssystem eingegliedert und dort sicher befestigt, dass sie sich beispielsweise bei einem Sturm nicht lösen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Dachsolarmodulbefestigungssystem anzugeben, mit dem Dachmodule einfach, schnell und sicher befestigt werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Dachsolarmodulbefestigungssystem der eingangs genannten Art gelöst, das erfindungsgemäß ein Klemmmittel zum klemmenden Halten eines Dachmoduls auf einer Trägerschiene aufweist. Die Dachmodule können einfach montiert und klemmend sicher auf zumindest einer der Trägerschienen befestigt werden.
Ein Dachmodul ist zweckmäßigerweise ein als Dacheindeckung dienendes Element und kann ein PV-Modul, ein thermisches Solarmodul zum Erwärmen von Flüssigkeit, ein Dachfenster oder ein anderes Modul sein. Das Dach kann ein Schrägdach sein, wobei die Dachmodule geschuppt, also teilweise übereinander angeordnet sind, sodass ablaufendes Wasser von der Unterkante eines oben liegenden Moduls auf das darunter liegende fällt. Es ist auch möglich, dass die Dachmodule stumpf aneinander stoßen, so dass auf eine Überschuppung verzichtet wird.
Die Trägerschienen können in Ablaufrichtung, also in Richtung der stärksten Dachneigung, ausgerichtet sein, wobei auch Konstruktionen denkbar sind, in der sie senkrecht dazu ausgerichtet sind. Sie haben zweckmäßigerweise eine Oberseite bzw. eine zum Dachmodul gewandte Seite zur mittelbaren oder unmittelbaren Auflage des Dachmoduls darauf. Die Trägerschiene kann eine Profilschiene sein, z. B. eine Metall-Profilschiene, wobei sich Aluminium als besonders vorteilhaft erwiesen hat.
Das Dachsolarmodulbefestigungssystem ist vorteilhafterweise so aufgebaut, dass es zusammen mit den Dachmodulen ein Dach bildet, es also die Dachmodule frei trägt, die Trägerelemente und die Dachmodule also das Dach ohne ein weiteres Untergerüst einer Dachkonstruktion bilden. Vorteilhafterweise sind die Trägerschienen während der Montage der Dachmodule darauf und insbesondere auch nach der Fertigstellung des Dachs von unten zugänglich. Das Dachsolarmodulbefestigungssystem ist vorzugsweise ein System für eine Freilandkonstruktion, worunter auch Dachkonstruktionen für ein einfaches Gebäude, wie ein Schuppen oder ein Carport verstanden werden, bei dem das Dachsolarmodulbefestigungssystem das tragende Dachgerüst bildet.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung greift das Klemmmittel in eine Ausnehmung der Trägerschiene formschlüssig ein und reicht zusammen mit einem Haltemittel zum Arretieren des Klemmmittels in klemmender Position vollständig durch die Trägerschiene hindurch. Das Haltemittel kann so auf der Rückseite bzw. Unterseite der Trägerschiene, also auf der dem Dachmodul abgewandten Seite, mit der Trägerschiene verbunden werden, beispielsweise an dieser angeschraubt werden, wodurch eine stabile und einfach zu montierende Befestigung des Dachmoduls an der Trägerschiene erreicht wird.
Das Klemmmittel dient zum mittelbaren oder unmittelbaren klemmenden Halten eines Dachmoduls auf einer Trägerschiene. Es reicht zusammen mit dem Haltemittel von oben nach unten durch die Trägerschiene hindurch, wobei das Haltemittel vorteilhafterweise die Trägerschiene zum Arretieren des Klemmmittels unten hintergreift. Zum Arretieren ist es zweckmäßigerweise von unten sichtbar und bedienbar. Es muss jedoch nicht bis zum tiefsten Punkt der Trägerschiene reichen, sondern kann bis in eine von unten zugängliche Ausnehmung reichen. Vorteilhafterweise ist das Klemmmittel so ausgeführt, dass es zum klemmenden Halten von zwei nebeneinander liegenden Dachmodulen vorbereitet ist.
Das Haltemittel kann einstückig mit dem Klemmmittel oder separat dazu ausgeführt sein, wobei es dann nach einer Montage vorteilhafterweise formschlüssig mit dem Klemmmittel zusammenwirkt. Ragt das Haltemittel durch eine Ausnehmung, beispielsweise Bohrung, aus der vom Dachmodul abgewandten Unterseite der Trägerschiene heraus, so kann es einfach mit der Trägerschiene befestigt und das Dachmodul leicht montiert werden. Das untere Ende des Haltemittels kann in einer Profilausnehmung in der Unterseite der Trägerschiene angeordnet sein, wobei es vorteilhaft ist, wenn es von unten bedienbar, spannbar, verschraubbar oder dergleichen ist. Eine Profilausnehmung kann eine Vertiefung im Profil sein, die durch den Profilquerschnitt erzeugt wird, also längs des gesamten Profils verläuft. Das Haltemittel kann eine Schraube oder jedes form-, kraft- oder stoffschlüssig wirkendes Befestigungsmittel sein. Besonders einfach können Dachmodule montiert werden, wenn das Haltemittel eine Blindniete ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Haltemittel ein Zugmittel, das das Klemmmittel nach unten auf die Trägereinheit zieht, bzw. im unmontierten Zustand dazu vorbereitet ist. Hierdurch kann das Dachmodul mit einer Spannung auf der Trägerschiene gehalten werden, sodass eine noch sichere Verbindung zwischen Trägerschiene und Dachmodul entsteht.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Haltemittel durch eine Unterplatte der Trägerschiene und eine Unterplatte des Klemmmittels ragt und bei eingeklemmtem Dachmodul beide Platten miteinander verspannt. Die beiden Platten werden somit zweckmäßigerweise aufeinander zu gezogen, wobei die beiden Platten eine vorteilhafte Angriffs- und Haltefläche für das Haltemittel bilden.
Eine über die Länge des Dachmoduls gleichmäßig wirkende Klemmkraft kann auf das Dachmodul aufgebracht werden, wenn das Klemmmittel eine Profilschiene ist. Zweckmäßigerweise ist das Klemmmittel mit mehreren Haltemitteln verbunden, die vollständig durch die Trägerschiene hindurchreichen, sodass das Klemmmittel an mehreren Stellen mit der Trägerschiene starr befestigt und zweckmäßigerweise mit ihr verspannt werden kann.
Das Klemmmittel greift in einer Ausnehmung der Trägerschiene formschlüssig ein. Diese Ausnehmung der Trägerschiene ist vorteilhafterweise eine nach oben offene und U-förmige Ausnehmung, also mit zwei zueinander parallelen Wänden. Hierdurch kann das Klemmmittel von oben in die Ausnehmung eingeschoben werden. Die Ausnehmung ist zweckmäßigerweise eine Profilausnehmung, sie erstreckt sich also durch die gesamte Länge der Trägerschiene. Durch die U-Form kann das Haltemittel in verschiedenen Tiefen der Ausnehmung stets sicher geführt werden, wodurch eine einfache Montage des Klemmmittels in der Trägerschiene erreicht werden kann.
Die Erfindung ist außerdem auf ein Verfahren zum Montieren eines Dachmoduls auf einer Trägerschiene eines Dachsolarmodulbefestigungssystems gerichtet. Es wird vorgeschlagen, dass ein Klemmmittel in eine Ausnehmung der Trägerschiene eingeführt, das Dachmodul auf die Trägerschiene aufgelegt und unter das Klemmmittel geschoben wird und das Klemmmittel mit Hilfe eines Haltemittels von unten in die Ausnehmung hineingezogen wird, sodass das Dachmodul auf der Trägerschiene klemmend gehalten wird. Zweckmäßigerweise wird das Klemmmittel zuerst in eine Ausnehmung der Trägerschiene eingeführt und dann das Dachmodul mittelbar oder unmittelbar auf die Trägerschiene aufgelegt. Anschließend kann das Dachmodul unter einem Übergriff, das das Klemmmittel zweckmäßigerweise aufweist, eingeschoben werden, sodass das Dachmodul vom Klemmmittel übergriffen wird. Hierbei kann das Dachmodul seitlich am Klemmmittel anstoßen. Anschließend kann das Klemmmittel von unten mit Hilfe des Haltemittels in die Ausnehmung hineingezogen werden, sodass das Dachmodul auf der Trägerschiene klemmend gehalten wird.
Bei eingeklemmtem Dachmodul weist das Klemmmittel zweckmäßigerweise in der Ausnehmung ein Spiel nach unten von zumindest 1 mm auf. Hierdurch kann eine zuverlässige Verspannung des Dachmoduls auf der Trägerschiene erreicht werden.
Zur guten Führung des Klemmmittels in der Trägerschiene ist es vorteilhaft, wenn das Klemmmittel in der Ausnehmung der Trägerschiene eine Verdickung aufweist und mit der Verdickung seitlich beidseitig an der Wandung der Ausnehmung der Trägerschiene anliegt, vorteilhafterweise beidseitig flächig, sodass eine Außenfläche der Verdickung flächig an einer Innenseite der Ausnehmung anliegt, wobei ein Spiel bis 1 mm als Anliegen bezeichnet wird.
Ist das Klemmmittel in der Ausnehmung der Trägerschiene eingerastet bzw. vor der Montage einrastbar mit der Trägerschiene gestaltet, so kann das Klemmmittel besonders einfach in der Trägerschiene montiert werden. Mit gleichem Vorteil kann das Klemmmittel in seinen Abmessungen so bemessen sein, dass es in der Ausnehmung der Trägerschiene reibschlüssig einsteckbar ist, sodass das Klemmmittel alleine seine Position hält und nicht weiter in die Ausnehmung hineinfällt. Hierzu kann das Klemmmittel eine kleine Ausformung oder die Trägerschiene in der Ausnehmung eine kleine nach Innen gerichtete Ausformung aufweisen, die das Klemmmittel in der Ausnehmung in der Position hält, in die es eingesteckt wurde.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Klemmmittel mit einem Bügel in die Ausnehmung der Trägerschiene hinein ragt, in die das Haltemittel eingreift. Auch der Bügel ist vorteilhafterweise ein Profilelement, erstreckt sich also über die gesamte Länge des Klemmmittels. Das Haltemittel kann den Bügel hintergreifen, entweder seitlich oder durch eine Öffnung des Bügels hindurch gesteckt.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Trägerschiene an ihrer Unterseite eine Profilausnehmung aufweist und das Haltemittel die Trägerschiene in der Ausnehmung durchgreift. Die Profilausnehmung erstreckt sich entlang der gesamten Länge der Trägerschiene und kann eine abgeplattete V-Form haben, in deren Abplattung das Haltemittel angeordnet ist. Das Ende des Haltemittels verbleibt vorteilhafterweise in der Ausnehmung und reicht nicht nach unten über die Trägerschiene hinaus.
Gerade bei nicht geschuppt angeordneten Dachmodulen besteht die Aufgabe, den Verbund der Dachmodule so abzudichten, dass der Verbund ein dichtendes Dach bildet. Hierbei sollte die Abdichtung möglichst einfach zu montieren sein und mit einfachen Mitteln erfolgen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass die Trägerschiene eine Wasserabführrinne und das Klemmmittel einen Wasserableiter aufweist, der am Klemmmittel entlang laufendes Wasser in die Wasserabführrinne einleitet. Auf diese Weise kann zwischen Dachmodulen hindurch laufendes Wasser über den Wasserlableiter in die Wasserabführrinne geleitet werden, wo es abläuft und an einen gewünschten Ort geführt werden kann, so dass der Verbund aus Dachmodulen bereits eine abdichtende Dachfunktion übernehmen kann. Diese Lösung ist besonders geeignet für Freilandkonstruktionen oder offene Dächer, z. B. von Carports, Schuppen oder dergleichen.
Ein Wasserablauf kann besonders effizient gestaltet werden, wenn die Trägerschiene zwei symmetrisch zueinander angeordnete Wasserabführrinnen und das Klemmmittel zwei symmetrisch zueinander angeordnete Wasserableiter und aufweist, die jeweils am Klemmmittel entlang laufendes Wasser in eine der Wasserabführrinnen einleiten.
Bilden die Wasserableiter gemeinsam eine Satteldachstruktur, so kann eine einfache und zuverlässige Ableitung von Wasser in die Wasserabführrinnen gewährleistet werden. Die Wasserableiter bilden insbesondere dann eine Satteldachstruktur, wenn sie schräg zur Senkrechten und Waagerechen sind und insbesondere zur Profilmitte des Klemmmittels als zueinander symmetrische Flächen ausgeführt sind.
Bei der Montage von Dachmodulen auf einem Schrägdach oder schräg angeordneten Trägerschienen kann es vorkommen, dass ein zuvor auf einer Trägerschiene platziertes Dachmodul herabrutscht bevor es befestigt wurde, so dass die Montage dieses und weiterer Dachmodule behindert wird.
Dieses Problem kann dadurch gelöst werden, dass die Trägerschiene eine Ausformung aufweist, die ein Dachmodul an einer seiner Unterkanten derart hintergreift, dass es in Ablaufrichtung formschlüssig gehalten ist. Das zu montierende Dachmodul kann auf die Trägerschiene aufgelegt werden, die Ausformung hintergreift das Dachmodul und hält es so an einer gewünschten Position fest.
Zweckmäßigerweise ist die Ausformung ein elastisches Rastmittel, das vom Dachmodul in eine gespannte Position gedrückt wird und bei einer Bewegung der Unterkante des Dachmoduls über das Rastmittel elastisch hinter der Unterkante einrastet. Das Dachmodul kann über das Rastmittel geschoben werden, bis die Unterkante das Rastmittel erreicht. Das Rastmittel schnappt hinter die Unterkante und hält das Dachmodul in Position.
Die Ausformung kann besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden, wenn die Trägerschiene ein Strangprofil ist und die Ausformung eine aus dem Strangprofil ausgebogene Ausformung ist.
Erfolgt der Formschluss längs zur Längsrichtung der Trägerschiene, so kann das Modul an einem Verrutschen in Längsrichtung der Trägerschiene gehindert werden, so dass es nicht in Ablaufrichtung und damit herunter rutscht.
Um ein sicheres Halten der verrasteten Dachmodule zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Ausformung ein elastisches Rastmittel ist und das Klemmmittel das Rastmittel im montierten Zustand eines Dachmoduls entgegen seiner Rastfunktion zusammenpresst. Die Verrastung kann sogar aufgehoben werden, so dass die Dachmodul straff auf der Trägerschiene liegen. Hierbei kann ein benachbartes Dachmodul auf Ausformung liegen und die Ausformung herunter drücken.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.
Es zeigen:
1 einen Ausschnitt aus einem Dach mit mehreren Dachmodulen, die von einem Dachsolarmodulbefestigungssystem gehalten sind,
2 zwei Dachmodule, die durch ein Klemmmittel auf einer Trägerschiene gehalten sind in einer Schnittdarstellung,
3 ein Klemmmittel, das in einer Trägerschiene eingerastet ist.
4 eine alternative Trägerschiene mit Wasserablaufrinnen und ein alternatives Klemmmittel mit satteldachförmigen Wasserableitern,
5 eine weitere Trägerschiene mit Rastmittelstegen,
6 die Trägerschiene aus 5 mit einem ausgeformten Rastmittel unter einem Dachmodul und
7 das Rastmittel aus 6, das von einem benachbarten Dachmodul herunter gedrückt ist.
1 zeigt einen Ausschnitt eines Schrägdachs 2 mit einer Dachneigung von beispielsweise 30°. Das Schrägdach 2 ist mit einer Vielzahl von Dachmodulen 4, 6 ausgestattet, von denen der Übersichtlichkeit halber nur vier Dachmodule 4, 6 dargestellt sind. Es sind zwei Arten von Dachmodulen 4, 6 dargestellt, wobei die Dachmodule 4 PV-Module sind und das Dachmodul 6 ein anderes Dachmodul, beispielsweise ein Dachfenster, ein Thermosolarkollektor, oder eine reguläre Dacheindeckplatte ohne solare Funktion. Die PV-Module 4 sind Glasmodule zur photovoltaischen Erzeugung von Strom.
Die Dachmodule 4, 6 sind getragen von einem Dachsolarmodulbefestigungssystem 8 mit einer• Anzahl von Trägerschienen 10, die in Ablaufrichtung 12 und quer dazu angeordnet sind und einen Kreuzschienenverbund bildend miteinander verbunden sind. Die Trägerschienen 10, von denen nur die in Ablaufrichtung 12 angeordneten dargestellt sind, tragen das Schrägdach 2 statisch, so dass das Dachsolarmodulbefestigungssystem 8 mit den Dachmodulen 4, 6 das Schrägdach 2 bildet.
Die Dachmodule 4, 6 sind überschuppend angeordnet, sodass eine Unterkante 14 eines oberen Dachmoduls 4, 6 ein stückweit einen oberen Bereich eines darunterliegenden Dachmoduls 4, 6 über deckt, sodass dessen Oberkante 16 unter dem jeweils darüber angeordneten Dachmodul 4, 6 zu liegen kommt. Auf diese Weise sind die Dachmodule 4, 6 als das Schrägdach 2 bildende und abdichtende Elemente einer Dacheindeckung ausgeführt, analog wie übliche Dacheindeckungssysteme. Das Schrägdach 2 ist Teil eines Carports und schützt eine unter ihm liegende Fläche vor Regen. Die Trägerschienen 10 sind zumindest weitgehend von unten erreichbar.
2 zeigt eine Trägerschiene 10 des Dachsolarmodulbefestigungssystems 8 aus 1 in einer geschnittenen Darstellung in Ablaufrichtung 12. Die Trägerschiene 10 ist ein stranggezogenes Aluminiumprofil, das spiegelsymmetrisch zu einer Längsmittelebene ausgeformt ist. Auf dessen Oberseite 18 liegen zwei Dachmodule 4 unmittelbar auf. Die Dachmodule 4 sind PV-Module, mit einem photovoltaischen Glaselement 20, das in einem metallischen Rahmen 22 gefasst ist. Zur Erhöhung der Steifigkeit des Dachmoduls 4 ist zwischen dem Rahmen 22 und dem Glaselement 20 ein Hohlraum 24 mit einer Tiefe von rund 35 mm von oben nach unten, sodass das Dachmodul 4 eine Gesamtdicke von etwa 40 mm aufweist.
Das Dachmodul 4 liegt mit seinem Rahmen 22 unmittelbar auf der Oberseite 18 der Trägerschiene 10 auf und wird durch ein Klemmmittel 26 klemmend auf dieser Oberseite 18 gehalten. Das Klemmmittel 26 ist ebenfalls eine strangepresste bzw. stranggezogene einstückige Schiene aus Kunststoff oder Metall, insbesondere Aluminium. Es ist mit einem Steg 28 ausgestattet, an dessen Oberseite ein T-förmiges Dach 30 angeformt ist, das beidseitig über den Steg 28 hinausragt, wobei jeweils eine Dachhälfte eines der Dachmodule 4 teilweise übergreift. Die Dachmodule 4 liegen mit ihrer Seitenfläche flächig am Steg 28 an, sodass ein kompakter Verbund aus Dachmodul 4, Steg 28 und wieder Dachmodul 4 entsteht.
An der Unterseite des Stegs 28 ist ein Bügel 32 angeformt in der Art eines Steigbügels, jedoch entsprechend dem Strangprofil die gesamte Länge des Klemmmittels 26 gleich ausgeformt. Der Bügel 32 hat beidseitig jeweils eine Seitenfläche 34, die jeweils flächig an einer Innenfläche 36 der Trägerschiene 10 anliegen. Die Abmessung des Klemmmittels 26 und einer U-förmigen Ausnehmung 38 der Trägerschiene sind so, dass Seitenflächen 34 des Klemmmittels 26 reibschlüssig mit Innenflächen 36 der Ausnehmung 38 des Trägerschiene 10 verbunden sind, sodass das Klemmmittel 26 zweckmäßigerweise zwar leicht verrutschbar, aber dennoch so fest in der Ausnehmung 38 gehalten ist, dass es nicht von allein in die Ausnehmung 38 hineinfällt.
In der Unterseite des Klemmmittels 26 ist eine Öffnung 40 eingebracht, beispielsweise in Form einer Bohrung. Alternativ kann die Öffnung 40 eine durchgehende Profilöffnung sein, so dass auf Bohrungen verzichtet werden kann. Auch in eine Unterseite 42 der Trägerschiene 10 ist eine Öffnung 44 eingebracht, die mit der Öffnung 40 fluchtet. Auch die Öffnung 44 kann eine Bohrung sein. In diesen beiden fluchtenden Öffnungen 40, 44 ist ein Haltemittel 46 positioniert, in dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Blindniete, die der Anschaulichkeit halber etwas perspektivisch dargestellt ist, jedoch in der 2 gezeigten Schnittebene also in der Papierebene liegt. Das Klemmmittel 26 reicht zusammen mit dem Haltemittel 46 vollständig von oben nach unten durch die Trägerschiene 10 hindurch.
Durch das Haltemittel 46, das alternativ eine selbstschneidende Schraube oder ein äquivalent wirkendes Mittel sein kann, kann das Klemmmittel 26 mit der Unterseite 42 formschlüssig verbunden werden, zweckmäßigerweise indem das Haltemittel 46 das Klemmmittel 26 nach unten zur Unterseite 42 zieht. Im Falle einer Bildniete ist dies sehr leicht ausführbar, indem die Blindniete angezogen wird, sodass der Kopf 48 der Blindniete das Klemmmittel 26 nach unten in Richtung zur Unterseite 42 zieht. Im Falle einer selbstscheidenden Schraube wäre die Öffnung 44 etwas größer als die Öffnung 40 zu wählen, sodass die angezogene Schraube das Klemmmittel 26 ebenfalls nach unten zieht. Der Zug überträgt sich über den Steg 28 auf das Dach 30, das die beiden Dachmodule 4 nach unten auf die Oberseite 18 der Trägerschiene 10 drückt und diese somit sicher auf der Trägerschiene 10 hält. Die Unterseite 42 kann in Form einer Unterplatte ausgeführt sein. Auch das Klemmmittel 26 weist eine Unterplatte 43 auf. Beide Unterplatten 42, 43, die zweckmäßigerweise parallel zueinander und insbesondere senkrecht zur Zugrichtung des Haltemittels 46 verlaufen, werden miteinander verspannt.
Um eine ausreichende Steifigkeit herzustellen, weist die Trägerschiene 10 eine ausreichende Profiltiefe 50 auf, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel beispielsweise 60 mm. Die hohe Profiltiefe 50 ist vorteilhaft, damit die Trägerschienen 10 des Schrägdachs 2 einen selbsttragenden Dachverband bilden, der die Dachmodule 4, 6 trägt, ohne beispielsweise ein Sparrengerüst zu benötigen. Diese Profiltiefe 50 muss jedoch nicht über die gesamte Profilbreite vorliegen, sondern kann, insbesondere in der Mitte des Profils, verringert werden. Hierdurch entsteht eine Profilausnehmung 52, die – würde man die Trägerschiene 10 um 180° auf den Kopf drehen – eine langgezogene Senke bildet. In dieser Profilausnehmung 52 ist das untere Ende des Haltemittels 46 angeordnet, sodass dessen unteres Ende zweckmäßigerweise vollständig in der Profilausnehmung 52 geborgen ist und nicht über die Profiltiefe 50 hinaus steht. Außerdem kann ein Abstand 54 zwischen der Unterseite des Klemmmittels 26 und der Unterseite 42 der Trägerschiene 10 verringert werden, sodass auch die Länge des Haltemittels 46 oder des Klemmmittels 26 nicht solang ausgeführt werden muss, wodurch Material gespart werden kann. Außerdem kann durch die Profilausnehmung 52 auch Material der Trägerschiene 10 gespart werden, ohne deren Steifigkeit signifikant herab zusetzen.
Der Abstand 54 sollte jedoch so gewählt werden, dass er 1 mm nicht unterschreitet, um genügend Spielraum für eine Verspannung des Klemmmittels 26 in der Ausnehmung 38 zu gewährleisten. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand 54 8 mm, wodurch der zusätzliche Vorteil erreicht wird, dass auch 5 mm dünnere Dachmodule 4, 6 befestigt werden können. Hierdurch würde der Abstand 54 um die entsprechende geringere Dicke verringert werden, im Ausführungsbeispiel um 5 mm auf 3 mm, sodass ohne Veränderung des Klemmmittels 26 und der Trägerschiene 10 unterschiedlich dickere Dachmodule 4, 6 auf der Trägerschiene 10 befestigt werden können.
Zur Montage der Dachmodule 4, 6 auf der Trägerschiene 10 wird zunächst das Klemmmittel 26 in die Ausnehmung 38 der Trägerschiene 10 eingeschoben. Das Klemmmittel 26 wird hierbei zweckmäßigerweise nur soweit eingeschoben, dass die Dachmodule 4, 6 beidseitig unter das Dach 30 des Klemmmittels 26 eingeschoben werden können, zweckmäßigerweise direkt bis an den Steg 28. Nach Einschieben der Dachmodule 4, 6 kann das Klemmmittel 26 nach unten gedrückt werden, sodass das Dach 30 direkt auf den Dachmodulen 4, 6 aufliegt.
Ist die Öffnung 40 als Bohrung ausgeführt, so ist eine fluchtende Ausrichtung der Öffnungen 40, 44 nötig. Die Längsausrichtung des Klemmmittels 26 mit der Trägerschiene 10 und damit die Flucht der Ausrichtung der Öffnungen 40, 44 kann dadurch vereinfacht werden, dass das Klemmmittel 26 und die Trägerschiene 10 gleich lang ausgeführt sind. Hierdurch kann das Klemmmittel 26 beidseitig parallel mit der Trägerschiene 10 abschließend in der Ausnehmung 38 positioniert werden, sodass hierdurch die beiden Öffnungen 40, 44 fluchtend übereinander liegen. Alternativ kann das Klemmmittel 26 nur an einem Längsende fluchtend mit der Trägerschiene 10 angeordnet werden, sodass die beiden Öffnungen 40, 44 fluchend übereinander liegen.
In die fluchtenden Öffnungen 40, 44 kann nun das Haltemittel von unten eingefügt werden, beispielsweise eingeschraubt oder im Falle der Blindniete eingesteckt und festgezogen werden. Alternativ kann eine Ausformung des Klemmmittels 26 von oben durch die Öffnung 44 der Unterseite 42 hindurch greifen und so die Verbindung zwischen Klemmmittel 26 und Trägerschiene 10 herstellen. Möglich wäre auch eine Verrastung der Ausformung des Klemmmittels 26 in oder unter der Unterseite 42, ein Bajonettverschluss zum Verriegeln des Klemmmittels 26 an der Unterseite 42 oder ein gleich wirkendes Element.
In 3 ist ein alternatives Klemmmittel 56 in einer alternativen Trägerschiene 58 dargestellt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel in den 1 und 2, auf das bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Im Wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugzeichen beziffert und nicht erwähnte Merkmale sind im folgenden Ausführungsbeispiel übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind. Dies gilt auch für die in den 4 bis 7 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiele.
Im Unterschied zur Trägerschiene 10 weist die Trägerschiene 58 in der Ausnehmung 38 Rastausformungen 60 auf, die in entsprechende Rastausformungen 62 des Klemmmittels 56 eingreifen. Auf diese Weise kann das Klemmmittel 56 von oben in die Ausnehmung 38 eingeschoben und dort in mehreren Stufen verrastet werden, wobei die Stufenschritte in Abhängigkeit von der Periodenlänge der Rastausformungen 60, 62 abhängt. Eine formschlüssige Verbindung gegen ein Herausziehen des Klemmmittels 56 aus der Trägerschiene 58 erfolgt somit durch Verrasten, wobei dieses Verrasten zusätzlich zur Formschlussverbindung mit Hilfe des Haltemittels 46 oder alternativ dazu ausgeführt werden kann. Bei einer sehr feinen Rastausformung 60, 62 kann diese auch zum Halten des Klemmmittels 56 in der Ausnehmung 38 verwendet werden, bevor das Klemmmittel 56 durch das Haltemittel 46 nach unten gezogen wird, sodass beim Herstellen der Trägerschiene 58 – auf die reibschlüssige Verbindung kann wegen der leicht formschlüssigen Verbindung durch die Rastausformungen 60, 62 verzichtet werden – keine so hohen Fertigungsanforderungen im Bezug auf Fertigungstoleranzen gestellt werden müssen.
4 zeigt einen Ausschnitt aus einem alternativen Dachsolarmodulbefestigungssystem mit einer anderen Trägerschiene 64 und einem anderen Klemmmittel 66. Die Trägerschiene 64 und das Klemmmittel 66 sind in Ablaufrichtung des Satteldachs angeordnet. Die Oberseite des Bügels 32 des Klemmmittels 66 ist mit zwei Wasserableitern 68 versehen, die einander in Bezug zu einer in Längsrichtung verlaufenden Symmetriefläche des Klemmmittels 66 symmetrisch gegenüberliegen und zusammen ein Satteldach bilden.
Wasser, das zwischen den beiden vom Klemmmittel 66 gehaltenen Dachmodulen 4 hindurch läuft, rinnt auf einen Wasserableiter 68 und wird von diesem in eine Wasserablaufrinne 70 der Trägerschiene 64 geleitet. Entsprechend weist die Trägerschiene 64 für jeden Wasserableiter 68 eine Wasserablaufrinne 70 auf, die unter dem zugehörigen Wasserableiter 68 liegt. Wasser tropft vom Wasserableiter 68 in die Wasserablaufrinne 70 und wird von dieser nach unten geleitet, z. B. zu einer weiteren Trägerschiene 64 oder zu einer Dachrinne oder in ein anderes geeignetes Element. Da sich die Wasserableiter 68 über die gesamte Länge des Klemmmittels 66 und die Wasserablaufrinnen 70 über die gesamte Länge der Trägerschiene erstrecken, kann mit solchen Trägerschienen 64 und Klemmmitteln 66 das Dach vollständig abgedichtet werden.
Eine weitere Trägerschiene 72 ist in den 5, 6 und 7 dargestellt. Die Trägerschiene 72 ist auf ihrer den Dachmodulen 4 zugewandten Seite mit stegartigen seitlichen Verlängerungen versehen, die Rastmittelstege 74 bilden.
Die Trägerschienen 72 sind in den 6 und 7 von der Seite dargestellt. Sie verlaufen in Ablaufrichtung des Satteldachs mit einer Dachneigung von 25°. Zur Vereinfachung der Montage der Dachmodule 4 sind in die Rastmittelstege 74 jeweils zwei parallel zueinander liegende und 5 mm bis 50 mm voneinander beabstandete Einschnitte eingebracht, die sich von der Außenkante 76 bis zum senkrechten Profilabschnitt 78 erstrecken. Das zwischen den Einschnitten liegende Stück Rastmittelsteg 74 ist etwas nach oben umgebogen, z. B. mit einer Zange, und bildet eine Ausformung 80 nach oben. Diese Ausformung bildet ein Rastmittel, das elastisch nach oben und unten bewegbar ist.
Zur Montage der Dachmodule 4 wird zuerst das weiter oben liegende Dachmodul 4 auf den Trägerschienen 72 nach oben geschoben, bis es die Ausformung 80 erreicht. Die Ausformung 80 ist mit ihrem unteren Ende etwas unter dem Beginn des weiter unten liegenden Abschnitts des Rastmittelstegs 74 angeordnet, so dass das nach oben geschobene Dachmodul 4 auf die Ausformung 80 gleiten kann, ohne dessen Unterkante zu berühren. Auf diese Weise wird ein Verkratzen des Dachmoduls 4 vermieden.
Anschließend wird das Dachmodul 4 weiter nach oben geschoben. Mit seinem Gewicht drückt es die Ausformung zumindest ein Stück weit nach unten. Erreicht eine Unterkante 82 des Dachmoduls 4 die Oberkante der Ausformung 80, so schnappt die Ausformung nach oben und verrastet so mit der Unterkante 82 des Dachmoduls 4 und bildet einen Formschluss in Ablaufrichtung. Das Dachmodul liegt nun an der Ausformung 80 an und kann nicht wieder nach unten rutschen.
Um ein Verkratzen des Dachmoduls 4 auch dann zu vermeiden, wenn es im Laufe der Montage nach oben und wieder nach unten geschoben wird, ist die Ausformung 80 in Längsrichtung der Trägerschiene 72 gewellt geformt, so dass ihre Oberkante etwas nach unten zum Rastmittelsteg 74 weist. Somit kann die Oberkante das Dachmodul 4 während des Schiebens des Dachmoduls 4 über die Ausformung 80 nicht berühren sondern bleibt stets davon beabstandet. Erst wenn die Ausformung hinter der Unterkante 82 des Dachmoduls 4 einrastet, berührt die Oberkante der Ausformung die untere Seitenfläche des Dachmoduls 4. Das Dachmodul 4 ist nun vorläufig gehalten und kann anschließend befestig werden, z. B. durch das Klemmmittel 26, 56, 66.
Anschließend wird das benachbarte untere Dachmodul 4 auf den Trägerschienen 72 nach oben geschoben, wie in 6 durch den Pfeil angedeutet ist. Dessen obere Unterkante erreicht die Ausformung 80 ohne dessen Unterkante zu berühren, gleitet weiter und auf die Ausformung 80 hinauf und drückt diese ganz oder teilweise herunter. Die Ausformung 80 kann hierbei ihre haltende Funktion verlieren, wobei dies nicht von Nachteil ist, da das obere Dachmodul 4 nun vom weiter unten liegenden Dachmodul 4 in Position gehalten wird – wenn das obere Dachmodul 4 nicht bereits anders befestigt ist.
Alternativ können die Dachmodule 4 etwas beabstandet bleiben, z. B. um eine Windangriffskraft von unten in das Dach hinein zu reduzieren. Auf eine Regenabdichtung wird dann verzichtet. Die Ausformung 80 behält ihre Wirkung und hält das obere Dachmodul 4 an Ort und Stelle, wobei das untere Dachmodul 4 nicht ganz bis zur Ausformung 80, an die Ausformung heran oder nur teilweise darüber geschoben wird. Auf diese Weise bleiben in Firstrichtung Schlitze zwischen den Modulen 4. Zweckmäßigerweise sind die Ausformungen 80 in ihrer Ausdehnung, z. B. zwischen den Schnitten, so bemessen, dass sie die gewünschte Schlitzbreite vorgeben, so dass das untere Dachmodul 4 bis an die Ausformung 80 heran geschoben werden kann. Hierdurch kann eine exakte Montage erleichtert werden. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn die Ausformung 80 einen Anschlag nach unten bildet, ihre Unterkante also über den Rastmittelsteg 74 herausragt. Um ein Verkratzen des oberen Dachmoduls 4 zu vermeiden, kann die Ausformung an beiden Enden nach unten gebogen sein, insbesondere zusätzlich auch an der Außenkante 76.
Anschließend kann das Klemmmittel 26, 56, 66 montiert und festgezogen werden, so dass die beiden Dachmodule 4 fest auf die Trägerschiene 72 gedrückt werden. Die Ausformung 80 wird hierbei vollständig nach unten gedrückt, so dass sie den übrigen Rastmittelsteg 74 nicht mehr nach oben überragt. Es verliert somit seine haltende Funktion vollständig, die nun vom Klemmmittel 26, 56, 66 übernommen wird.
Die in den 1 bis 7 gezeigten Details sind lediglich der Anschaulichkeit halber in verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigt. Es ist auch möglich, alle oder eine beliebige Kombination der gezeigten Details in einem einzigen Ausführungsbeispiel zu vereinen.
Bezugszeichenliste

2: Schrägdach
4: Dachmodul
6: Dachmodul
8: Dachsolarmodulbefestigungssystem
10: Trägerschiene
12: Ablaufrichtung
14: Unterkante
16: Oberkante
18: Oberseite
20: Glaselement
22: Rahmen
24: Hohlraum
26: Klemmmittel
28: Steg
30: Dach
32: Bügel
34: Seitenfläche
36: Innenfläche
38: Ausnehmung
40: Öffnung
42: Unterseite
43: Unterplatte
44: Öffnung
46: Haltemittel
48: Kopf
50: Profiltiefe
52: Profilausnehmung
54: Abstand
56: Klemmmittel
58: Trägerschiene
60: Rastausformung
62: Rastausformung
64: Trägerschiene
66: Klemmmittel
68: Wasserableiter
70: Wasserablaufrinne
72: Trägerschiene
74: Rastmittelsteg
76: Außenkante
78: Profilabschnitt
80: Ausformung
82: Unterkante

Claims

Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) zur Befestigung von auf einem Dach angeordneten Dachmodulen (4, 6) mit einer Anzahl von Trägerschienen (10, 58, 64, 72), auf die Dachmodule (4, 6) aufzulegen sind, und einem Klemmmittel (26, 56, 66) zum klemmenden Halten eines Dachmoduls (4, 6) auf einer Trägerschiene (10, 58, 64, 72).
Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmmittel (26, 56, 66) in eine Ausnehmung (38) der Trägerschiene (10, 58, 64, 72) formschlüssig eingreift und zusammen mit einem Haltemittel (46) zum Arretieren des Klemmmittels (26, 56, 66) in klemmender Position vollständig durch die Trägerschiene (10, 58, 64, 72) hindurchreicht.
Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel (46) ein Zugmittel ist, das das Klemmmittel (26, 56, 66) nach unten auf die Trägerschiene (10, 58, 64, 72) zieht.
Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel (46) durch eine Unterplatte (42) der Trägerschiene (10, 58, 64, 72) und eine Unterplatte (43) des Klemmmittels (26, 56, 66) ragt und bei eingeklemmtem Dachmodul (4, 6) beide Unterplatten (42, 43) miteinander verspannt.
Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmmittel (26, 56, 66) eine Profilschiene ist.
Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (38) der Trägerschiene (10, 58, 64, 72) eine nach oben offene und U-förmige Ausnehmung (38) ist.
Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmmittel (26, 56, 66) in der Ausnehmung (38) der Trägerschiene (10, 58, 64, 72) eine Verdickung aufweist und mit der Verdickung beidseitig seitlich an der Wandung der Ausnehmung (38) der Trägerschiene (10, 58, 64, 72) anliegt.
Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmmittel (56) in der Ausnehmung (38) der Trägerschiene (8) eingerastet ist.
Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmmittel (26, 56, 66) mit einem Bügel (32) in die Ausnehmung (38) der Trägerschiene (10, 58, 64, 72) hineinragt, in den das Haltemittel (46) eingreift.
Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschiene (10, 58, 64, 72) an ihrer Unterseite eine Profilausnehmung (52) aufweist und das Haltemittel (46) die Trägerschiene (10, 58, 64, 72) im Bereich der Profilausnehmung (52) durchgreift.
Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschiene (64) eine Wasserablaufrinne (70) und das Klemmmittel (66) einen Wasserableiter (68) aufweist, der am Klemmmittel (66) entlang laufendes Wasser in die Wasserablaufrinne (70) einleitet.
Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschiene (64) zwei symmetrisch zueinander angeordnete Wasserablaufrinnen (70) und das Klemmmittel (66) zwei symmetrisch zueinander angeordnete Wasserableiter (68) und aufweist, die jeweils am Klemmmittel (66) entlang laufendes Wasser in eine der Wasserablaufrinnen (70) einleiten.
Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserableiter (68) gemeinsam eine Satteldachstruktur bilden.
Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschiene (72) eine Ausformung (80) aufweist, die ein Dachmodul (4, 6) an einer seiner Unterkante (82) derart hintergreift, dass es in Ablaufrichtung (12) formschlüssig gehalten ist.
Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung (80) ein elastisches Rastmittel ist, das vom Dachmodul (4, 6) in eine gespannte Position gedrückt wird und bei einer Bewegung der Unterkante (82) des Dachmoduls (4, 6) über das Rastmittel elastisch hinter der Unterkante (82) einrastet.
Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschiene (72) ein Strangprofil ist und die Ausformung (80) eine aus dem Strangprofil ausgebogene Ausformung (80) ist.
Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss längs zur Längsrichtung der Trägerschiene (72) erfolgt, sodass das Dachmodul (4, 6) an einem Verrutschen in Längsrichtung der Trägerschiene (72) gehindert wird.
Dachsolarmodulbefestigungssystem (8) nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung (80) ein elastisches Rastmittel ist und das Klemmmittel (26, 56, 66) das Rastmittel im montierten Zustand eines Dachmoduls (4, 6) entgegen seiner Rastfunktion zusammenpresst.