-
Die Erfindung betrifft eine Tragkonstruktion, insbesondere zur Aufständerung von Dachmodulen, wie beispielsweise Solarmodulen, auf Flachdächern, mit wenigstens einem auf einer Unterstützungsfläche ruhenden Tragrahmen, wobei sich der Tragrahmen aus mehreren, jeweils in Längserstreckung verlaufenden Reihen an Halteelementen zusammensetzt, und wobei die Halteelemente jeweils längsrandseitig der Dachmodule angeordnet sind.
-
Die Anbringung von Tragkonstruktionen und insbesondere die Aufständerung von Solaranlagen auf Flachdächern oder auch auf ebenen Flächen, wie Freiflächen, Böden etc., gewinnt zunehmende Bedeutung. Das hängt primär mit der Forderung zusammen, den Strombedarf aus regenerativen Quellen zu speisen. Hieraus ergibt sich die generelle Anforderung, jede prinzipiell nutzbare Fläche zu belegen.
-
Aus diesem Grund existieren bereits vielfältige Ansätze für solche Tragkonstruktionen, beispielsweise solche, wie sie in der Gebrauchsmusterschrift
DE 203 11 967 U1 vorgestellt werden. An dieser Stelle besteht die Tragkonstruktion aus einer leichten Grundplatte aus Kunststoff, die mit einer Auflast aus Schüttgut versehen ist. Außerdem ist ein Tragrahmen aus korrosionsbeständigem Metall vorgesehen, auf welchem Querschienen befestigt werden können. Die Querschienen dienen ihrerseits zur Aufnahme der Solarmodule. Die bekannte Tragkonstruktion wird insbesondere zur Aufständerung von Solaranlagen auf zu begrünenden Flachdächern eingesetzt.
-
Im gattungsbildenden Stand der Technik entsprechend der
JP 11 177 114 wird so vorgegangen, dass jeweils L-förmige Tragschienen auf einer Vielzahl an Blöcken aus beispielsweise Beton abgelegt werden. Auf diese Weise bilden die Blöcke bzw. die jeweils in Längserstreckung verlaufenden Reihen an Halteelementen Gegengewichte für etwaige und an den Solarmodulen angreifende Windlasten. Die bekannte Tragkonstruktion ist jedoch mit einem erheblichen Gewicht ausgerüstet, welches die Einsatzmöglichkeiten stark einschränkt. Denn insbesondere großflächige Flachdächer lassen nur eine bestimmte Gesamtbelastung pro Flächeneinheit zu, die nicht überschritten werden darf. Hinzu kommt, dass die Montage der bekannten Tragkonstruktion aufwendig ist. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.
-
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine derartige Tragkonstruktion so weiterzuentwickeln, dass bei einfacher und schneller Montage keine übermäßigen Lasten für ein Dach als Unterstützungsfläche entstehen.
-
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemäße Tragkonstruktion im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente mit Auflagen für zumindest jeweils zwei hierauf Stoß an Stoß sowie beabstandet zueinander abgelegte Dachmodule ausgerüstet sind.
-
Außerdem hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn das jeweilige Halteelement einstückig ausgelegt ist. Im Regelfall handelt es sich bei dem Halteelement um ein Metallstanz-/Biegeteil, welches vorteilhaft aus einem wetterbeständigem Leichtmetall hergestellt ist. Besonders bevorzugt besteht das Halteelement aus Aluminium. Dabei werden typischerweise für die Herstellung des Halteelementes Blechstreifen mit einer Stärke von weniger als 5 mm verarbeitet, insbesondere kommen sogar Blechstreifen mit einer Materialstärke von ca. 3 mm zum Einsatz.
-
Auf diese Weise wird zunächst einmal eine besonders einfache Montage der Dachmodule bzw. Solarmodule auf den erfindungsgemäßen Halteelementen zur Verfügung gestellt. Denn die Halteelemente sind mit Auflagen für wenigstens jeweils zwei hierauf abgelegte Dachmodule ausgerüstet. Jedes Dachmodul bzw. Solarmodul ruht erfindungsgemäß auf insgesamt vier Haltelementen, die jeweils längsrandseitig der Dachmodule angeordnet sind, und zwar im Eckbereich. Darüber hinaus ruhen auf jedem Halteelement wenigstens zwei Dachmodule, die hierauf Stoß an Stoß sowie beabstandet zueinander abgelegt sind. Meistens verfügt das Halteelement über zwei oder mehr Auflagen, so dass das Halteelement insgesamt zwei Paare oder mehr hierauf abgelegter Dachmodule aufnehmen kann. Die wenigstens zwei Paare an Dachmodulen bzw. Solarmodulen liegen mit ihren insgesamt vier Ecken auf den zugehörigen zwei Auflagen des jeweiligen Halteelementes auf. Dabei sorgen Abstandsstege dafür, dass die Halteelemente zueinander beabstandet sind.
-
Tatsächlich ist die jeweilige Auflage mit einem Abstandssteg ausgerüstet. Im Allgemeinen befindet sich der Abstandssteg mittig zwischen zwei benachbarten Dachmodulen. Eine besonders einfache Herstellung für den Abstandssteg gelingt für den Fall, dass es sich bei dem Abstandssteg um eine von einer Grundfläche der Auflage abgebogene Ausklinkung handelt. Diese lässt sich besonders einfach im Zuge des Herstellungsprozesses definieren, weil es sich bei dem Halteelement – wie bereits beschrieben – um ein kombiniertes Metallstanz-/Biegeteil handelt, welches gleichsam in einem Zug hergestellt werden kann. Dadurch sind die Fertigungskosten besonders niedrig und wird durch den Rückgriff auf Aluminium als bevorzugter Werkstoff für die Herstellung des Halteelementes insgesamt ein besonders niedriges Gewicht beobachtet. Dadurch können die mit der Anbringung der erfindungsgemäßen Solaranlage zweifellos verbundenen Dachlasten auf einem Flachdach auf ein Minimum reduziert werden.
-
Zusätzlich zu dem Abstandssteg verfügt die jeweilige Auflage vorteilhaft über einen Anschlagflansch für die jeweils hieran längsrandseitig anliegenden Dachmodule. Der Anschlagflansch ist im Allgemeinen L-förmig ausgebildet, so dass der Anschlagflansch mit einem L-Schenkel das auf der Auflage aufliegende Dachmodul übergreift und auch übergreifen kann. Das Dachmodul wird folglich bei der Montage in eine Führung zwischen der Auflage und dem fraglichen L-Schenkel eingeschoben und auf diese Weise sicher in der Führung gehalten.
-
Die mit dem Einbau des Dachmoduls bzw. Solarmoduls verbundene Schiebebewegung in die fragliche Führung wird dadurch begrenzt, dass nach einem bestimmten Schiebeweg das Dachmodul bzw. Solarmodul gegen den Abstandssteg fährt. Dadurch wird die Montage erleichtert, weil die Führung bzw. Schiebeführung nicht nur die Dachmodule bzw. Solarmodule einwandfrei hält, sondern auch für ihre positionsgenaue Ausrichtung nach der Montage mit Hilfe des Halteelementes sorgt.
-
Außerdem hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Auflage eine Schrägneigung gegenüber einer Grundfläche des Halteelementes aufweist. Mit Hilfe der Grundfläche als Bestandteil des Halteelementes wird das fragliche Halteelement typischerweise auf der Unterstützungsfläche verankert. Das kann durch jedwede denkbare Befestigungsmittel, beispielsweise durch Schrauben, Nieten etc. erfolgen. Ergänzend oder alternativ kann die Grundfläche aber auch schlicht und ergreifend mit Gewichten belegt werden. Selbstverständlich liegt es grundsätzlich auch im Rahmen der Erfindung, die gesamte Tragkonstruktion durch beispielsweise eine Abspannung respektive Abspannseile auf der zugehörigen Unterstützungsfläche zu halten.
-
Es hat sich bewährt, wenn der Winkel der Schrägneigung der Auflage gegenüber der Grundfläche im Bereich von 5° und mehr angesiedelt ist. Auf diese Weise trägt das auf den Halteelementen abgelegte jeweilige Solarmodul einerseits dem Sonnenstand Rechnung und ist andererseits sichergestellt, dass beispielsweise nach einem Regenschauer etwaige Verschmutzungen auf dem Solarmodul nicht haften bleiben. Das heißt, Verschmutzungen werden zuverlässig abgewaschen. Das setzt eine bestimmte Mindestneigung bzw. Schrägneigung voraus, die typischerweise dann erreicht ist, wenn der Winkel der Schrägneigung im Bereich von 5° und mehr angesiedelt ist. Üblicherweise wird man sogar mit Winkeln von 10° und mehr arbeiten.
-
Die Auflage ist insgesamt beabstandet von der Grundfläche angeordnet. Dabei werden im Allgemeinen Halteelemente realisiert, die an dieser Stelle einen unterschiedlichen Abstand der Auflage im Vergleich zur Grundfläche aufweisen. Meistens sind die Halteelemente paarweise als Hochelemente und Flachelemente ausgelegt. Auf diese Weise können zugehörige Dachmodule bzw. Solarmodule schräg geneigt auf dem fraglichen Paar abgelegt werden.
-
Aufgrund der unterschiedlichen Höhe von einerseits dem Hochelement und andererseits dem Flachelement bzw. dem hiermit verbundenen unterschiedlichen Abstand der Auflage von der jeweiligen Grundfläche wird in Verbindung mit der Schrägneigung der Auflage gegenüber der Grundfläche die Schrägneigung des Dachmoduls bzw. Solarmoduls gegenüber der Unterstützungsfläche vorgegeben. Tatsächlich entspricht diese Schrägneigung des Dachmoduls bzw. Solarmoduls gegenüber der Unterstützungsfläche typischerweise der Schrägneigung der Auflage gegenüber der Grundfläche, weil das Dachmodul bzw. Solarmodul überwiegend plan auf der jeweiligen Auflage abgelegt ist.
-
Meistens sind die Hochelemente in einer Längsreihe an einer übereinstimmenden Längskante bzw. längsrandseitig der Solarmodule angeordnet. Die Flachelemente finden sich dagegen an der gegenüberliegenden Längskante bzw. längsrandseitig der jeweiligen Dachmodule bzw. Solarmodule und sind ebenfalls längserstreckt in einer Reihe angeordnet.
-
In diesem Zusammenhang empfiehlt es sich, wenn das jeweilige Halteelement symmetrisch in Bezug auf eine Querteilungsachse zwischen benachbarten Dachmodulen einer Dachmodullängsreihe ausgelegt ist. Die besagte Querteilungsachse findet sich zwischen jeweils zwei benachbarten Dachmodulen der betreffenden Dachmodullängsreihe. In Bezug auf diese Querteilungsachse ist das in diesem Bereich jeweils angeordnete Halteelement symmetrisch, und zwar spiegelsymmetrisch, ausgebildet. Tatsächlich sind jeweils zwei Halteelemente zwischen diesen benachbarten Dachmodulen der Dachmodullängsreihe vorgesehen, nämlich das Hochelement an der einen Längskante und das Flachelement an der anderen gegenüberliegenden Längskante.
-
Außerdem empfiehlt sich eine weitere symmetrische Auslegung des Halteelementes, und zwar in Bezug auf eine Längsteilungsachse. Diese Längsteilungsachse findet sich zwischen benachbarten Dachmodulen zweier Dachmodullängsreihen. Man kann auch sagen, dass die Längsteilungsachse in etwa mittig zwischen den beiden benachbarten Dachmodullängsreihen angeordnet ist. Im Vergleich zu dieser Längsteilungsachse ist das Halteelement ebenfalls symmetrisch ausgebildet. Das bedeutet zusätzlich, dass das jeweilige Halteelement zwei benachbarte Dachmodullängsreihen überspannt bzw. zwischen diesen beiden Dachmodullängsreihen angeordnet ist.
-
Im Ergebnis wird eine Tragkonstruktion zur Verfügung gestellt, die eine äußerst geringe Dachlast auf beispielsweise einem Flachdach erzeugt und folglich für die dortige Anbringung prädestiniert ist. Hinzu kommt, dass die einzelnen Dachmodule bzw. Solarmodule gegen Sogwirkungen durch Wind geschützt sind. Hierzu trägt insbesondere die Tatsache bei, dass die Halteelemente mit gleichsam Führungen bzw. Schiebeführungen ausgerüstet sind, in welche die jeweiligen Dachmodule bzw. Solarmodule schiebend eingeführt werden. Diese Führungen bzw. Schiebeführungen werden automatisch dadurch zur Verfügung gestellt, dass die Dachmodule bzw. Solarmodule einerseits auf der Auflage aufliegen und andererseits an dem Anschlagflansch anliegen. Die Führung bzw. Schiebeführung ergibt sich nun anhand eines L-Schenkels des L-förmigen Anschlagflansches, der in diesem Zusammenhang mit der Auflage des Haltelementes zusammenwirkt.
-
Auf diese Weise wird zugleich die Montagezeit minimiert und ist sichergestellt, dass die auf die Haltelemente aufgelegten bzw. in die Führung eingeschobenen Dachmodule exakt positioniert sind. Außerdem werden keine oder praktisch keine Verbindungselemente benötigt, um die Dachmodule bzw. Solarmodule mit den einzelnen Haltelementen zu koppeln. Hierfür sorgt vielmehr die jeweilige Schiebeführung. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
-
1 die erfindungsgemäße Tragkonstruktion perspektivisch,
-
2 ein Hochelement der Tragkonstruktion in Seitenansicht und
-
3 ein Flachelement ebenfalls in einer schematischen Seitenansicht.
-
In den Figuren ist eine Tragkonstruktion dargestellt, die vorliegend zur Aufständerung von Dachmodulen und insbesondere Solarmodulen 1 auf Flachdächern dient. Zu diesem Zweck definiert das Flachdach wenigstens eine Unterstützungsfläche 2, auf welcher ein zugehöriger Tragrahmen 3, 4 ruht. Selbstverständlich kann es sich bei der Unterstützungsfläche 2 alternativ auch um eine Freifläche, ein geringfügig geneigtes Dach etc. handeln.
-
Der Tragrahmen 3, 4 setzt sich aus mehreren, jeweils in Längserstreckung L verlaufenden Reihen 5, 6 an Haltelementen 3 bzw. 4 zusammen. Die Haltelemente 3, 4 sind im Ausführungsbeispiel paarweise ausgelegt. Tatsächlich handelt es sich bei den Haltelementen 3, 4 einerseits um Hochelemente 3 und andererseits Flachelemente 4.
-
Die Hochelemente 3 sind ebenso wie Flachelemente 4 bzw. die Halteelemente 3, 4 insgesamt jeweils längsrandseitig der Dachmodule respektive der Solarmodule 1 im Beispielfall angeordnet. Außerdem erkennt man insbesondere anhand der Darstellung nach 1, dass die Hochelemente 3 die Reihe 5 in Längserstreckung L definieren. Dabei sind die Hochelemente 3 jeweils an einer Längskante 1a der benachbart zueinander angeordneten Solarmodule 1 angeordnet. Die Flachelemente 4 finden sich demgegenüber an der gegenüberliegenden Längskante 1a der zugehörigen Solarmodule 1.
-
Tatsächlich sind die jeweiligen Solarmodule 1 rechteckförmig ausgelegt und verfügen über die bereits angesprochene Längskante 1a bzw. die beiden Längskanten 1a und die demgegenüber quer angeordneten Querkanten 1b. Sowohl die Hochelemente 3 als auch die Flachelemente 4 definieren jeweils eine zugehörige Reihe 5 respektive 6, die sich in Längserstreckung L erstreckt.
-
Erfindungsgemäß sind die Halteelemente 3, 4 mit Auflagen 7 ausgerüstet. Die Auflagen 7 dienen zum Ablegen der Dachmodule bzw. Solarmodule 1 hierauf. Tatsächlich lassen sich auf einer Auflage 7 jeweils zumindest zwei Dachmodule 1 benachbart platzieren. Dabei sind die jeweiligen Dachmodule 1 Stoß an Stoß sowie beabstandet zueinander angeordnet.
-
Für die Beabstandung der Dachmodule bzw. Solarmodule 1 in der Längserstreckung L zwischen jeweils benachbarten Solarmodulen 1 sorgt jeweils ein Abstandssteg 8, mit welchem die zugehörige Auflage 7 ausgerüstet ist. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels ist der Abstandssteg 8 als von einer Grundfläche 9 der Auflage 7 abgebogene Ausklinkung ausgelegt. Der Abstandssteg 8 ist jeweils mittig der Auflage 7 vorgesehen.
-
Tatsächlich ist das jeweilige Halteelement 3, 4 einstückig ausgebildet und als Metallstanz-/Biegeteil ausgelegt. Dabei hat sich eine Fertigung aus einem wetterbeständigen Leichtmetall, wie beispielsweise Aluminium, als besonders günstig erwiesen. Zur Herstellung des jeweiligen Halteelementes 3, 4 wird ein Blechstreifen aus dem fraglichen Material mit einer Stärke von weniger als 5 mm, wie in den Figuren dargestellt, abgebogen und/oder zuvor gestanzt.
-
Im Rahmen des Ausführungsbeispiels ist das jeweilige Halteelement 3, 4 mit jeweils zwei sich in Bezug auf eine Längsteilungsachse A1 gegenüberliegenden Auflagen 7 ausgerüstet. Jede Auflage 7 nimmt dabei zwei mit Abstand zueinander angeordnete und Stoß an Stoß aneinander anliegende Solarmodule 1 auf. Das heißt, das jeweilige Halteelement 3, 4 ist mit seinen beiden Auflagen 7 in der Lage, jeweils zwei Paare hierauf abgelegter Dachmodule 1 tragen zu können. Das deutet die 1 an. Dabei liegen die einzelnen Solarmodule 1 jeweils mit ihren Ecken auf der Auflage 7 auf und an dem Abstandssteg 8 an.
-
Außerdem verfügt die jeweilige Auflage 7 über einen Anschlagflansch 10, 11. Der Anschlagflansch 10, 11 ist im Querschnitt L-förmig gestaltet. Er setzt sich aus einem überwiegend vertikalen L-Schenkel 10 und einem demgegenüber waagegerecht bzw. horizontal angeordneten L-Schenkel 11 zusammen. Der waagerechte L-Schenkel 11 formt zusammen mit der Auflage 7 eine Führung 7, 11, die im Ausführungsbeispiel als Schiebeführung 7, 11 für die Dachmodule bzw. Solarmodule 1 ausgebildet ist.
-
Tatsächlich wird das jeweilige Solarmodul 1 bei der Montage in die fragliche Führung bzw. Schiebeführung 7, 11 eingeschoben. Bei diesem Vorgang übergreift der waagerechte bzw. überwiegend waagerechte L-Schenkel 11 des L-förmigen Anschlagflansches 10, 11 das Solarmodul 1 bzw. einen Rahmen 12 des Solarmoduls 1 an seiner Oberseite. Dadurch wird das Solarmodul 1 gegen etwaiges Abheben von der Unterstützungsfläche 2 gesichert. Zugleich sorgt die Schiebeführung 7, 11 für eine exakte Positionierung des Solarmoduls 1. Das Solarmodul 1 wird so weit in die Führung bzw. Schiebeführung 7, 11 eingeschoben, und zwar mit seinen beiden Längskanten 1a, bis die Querkante 1b des Solarmoduls 1 an dem Abstandssteg 8 zur Anlage kommt.
-
Die Auflage 7 des jeweiligen Halteelemente 3, 4 verfügt über eine Schrägneigung entsprechend dem Winkel α im Vergleich zu einer Grundfläche 13. Mit Hilfe der Grundfläche 13 wird das jeweilige Halteelement 3, 4 auf der Unterstützungsfläche 2 festgelegt. Das kann mittels die Grundfläche 13 durchgreifende Befestigungsmittel, durch Abspannen etc. erfolgen. Der Winkel α der Schrägneigung der Auflage 7 gegenüber der Grundfläche 13 bewegt sich im Ausführungsbeispiel im Bereich von ca. 5° und mehr. Da das Solarmodul 1 plan auf der zugehörigen Auflage 7 aufliegt und folglich der Schrägneigung der Auflage 7 gegenüber der Grundfläche 13 und folglich der Unterstützungsfläche 2 folgt, beobachtet man für das Solarmodul 1 einen vergleichbaren Schrägwinkel bzw. eine vergleichbare Schrägneigung gegenüber der Unterstützungsfläche 2, die ebenfalls im Bereich von ca. 5° und mehr wie skizziert angesiedelt ist.
-
Bei den Hochelementen 3 ist die Auflage 7 jeweils beabstandet von der Grundfläche 13 angeordnet. Demgegenüber liegt die Auflage 7 bei den Flachelementen 4 zumindest mit einer Kante auf der fraglichen Grundfläche 13 auf. Um die Beabstandung der Auflage 7 von der Grundfläche 13 bei dem Hochelement 3 zu realisieren, ist ein Abstandssteg 14 vorgesehen, welcher überwiegend senkrecht auf der Grundfläche 13 aufsteht und von dem sich ausgehend die zugehörige Auflage 7 erstreckt. Auf diese Weise verfügt das Hochelement 3 im Querschnitt über eine hohlkastenartige Gestalt mit der bodenseitigen Grundfläche 13, den beiderseitigen Abstandsstegen 14 und den beiden Auflagen 7, die gleichsam das Dach ganz oder teilweise bilden. Grundsätzlich kann der jeweilige Abstandssteg 14 auch abgewinkelt ausgebildet sein, wie dies das Ausführungsbeispiel nach 2 für das dort dargestellte Hochelement 3 verdeutlicht. Das Solarmodul 1 mag mit Hilfe eines ergänzenden Verbindungselementes 15 an den Abstandssteg 14 respektive allgemein das Halteelement 3, 4 angeschlossen sein.
-
Das jeweilige Halteelement 3, 4 ist nicht nur symmetrisch in Bezug auf die bereits angesprochene Längsteilungsachse A1 ausgebildet. Diese Längsteilungsachse A1 erstreckt sich in Längsrichtung L, und zwar im (gleichen) Abstand zwischen zwei benachbarten Längsreihen 5, 6 der Dachmodule 1 bzw. zwei Dachmodullängsreihen. Gegenüber dieser Längsteilungsachse A1 sind die jeweiligen Halteelemente 3, 4 spiegelsymmetrisch ausgelegt.
-
Darüber hinaus verfügen die Halteelemente 3, 4 noch über eine zusätzliche Symmetrie in Bezug auf eine Querteilungsachse A2. Diese Querteilungsachse A2 erstreckt sich zwischen zwei benachbarten Dachmodulen bzw. Solarmodulen 1 einer Dachmodullängsreihe 5, 6. Die symmetrische Auslegung in Bezug auf die beiden angesprochenen Achsen A1, A2 erleichtert den Fertigungsvorgang des Haltelementes 3, 4, welches typischerweise in einem kombinierten Metallstanz-/und Biegevorgang hergestellt wird. Dazu wird lediglich ein entsprechend abgelängter Metallstreifen aus Aluminium oder einem anderen wetterbeständigen Leichtmetall bearbeitet.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 20311967 U1 [0003]
- JP 11177114 [0004]
