-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungselement zur Befestigung
eines Profils an einer wärmegedämmten Dachkonstruktion
umfassend: eine Spitze mit einem Gewinde; einen Schaft, der drehfest
mit der Spitze verbunden ist; und einen mit dem Schaft drehfest
verbundenen Kopf. Außerdem betrifft
die Erfindung eine Dachkonstruktion umfassend: eine Unterkonstruktion;
eine über
der Unterkonstruktion angeordnete Dämmschicht; ein über der Dämmschicht
angeordnetes Dichtelement; und wenigstens ein Befestigungselement.
-
STAND DER TECHNIK
-
Der
Einsatz von Solarmodulen zur Stromerzeugung hat im Angesicht steigender
Energiepreise und knapper werdender nicht erneuerbarer Ressourcen
an Bedeutung gewonnen. Um Solarmodule wirtschaftlich rentabel zu
betreiben, wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, die Rentabilität der Herstellung
und den Wirkungsgrad der Module zu verbessern.
-
Für einen
wirtschaftlichen Einsatz ist es jedoch erforderlich, dass Solarmodule
mit möglichst geringem
technischem Aufwand an geeigneten Stellen aufgebaut und dort effektiv
genutzt werden können.
Bekanntermaßen
werden Solarmodule häufig an
Dächern
oder Unterkonstruktionen angebracht, so dass die Sonneneinstrahlung
ungehindert auf die Solarzelle auftreffen kann.
-
Die
meisten Montagesysteme bestehen aus mehreren Komponenten, die einerseits
mit der Unterkonstruktion, andererseits untereinander verbunden werden
müssen.
So wird in der Regel ein Träger
mit der Unterkonstruktion verschraubt. Anschließend werden Halterungen am
Träger
und daran die Solarmodule befestigt.
-
Problematisch
ist, dass bei der Montage der Solarmodule in die Dachkonstruktion,
beispielsweise eine Flachdachkonstruktion, eingegriffen werden muss
und einzelne Komponenten der Dachabdichtung und thermischen Isolierung
beeinträchtigt
werden. So können
Undichtigkeiten in der Dachfolie und Wärme-/Kältebrücken entstehen, die sich ungünstig auf
die Energiebilanz des Gebäudes
auswirken. Im Lauf der Zeit kann die Dachkonstruktion sogar beträchtlich
beschädigt
werden, beispielsweise durch eindringendes Wasser, durch Kondenswasser,
das sich an Kältebrücken bildet,
etc.
-
AUFGABE DER ERFINDUNG
-
Ausgehend
davon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin ein Befestigungselement
zur Befestigung eines Profils an einer wärmegedämmten Dachkonstruktion und
eine Dachkonstruktion bereitzustellen, bei denen Feuchtigkeits-
und Wärmeschutz
eines Dachs weitgehend intakt bleiben.
-
TECHNISCHE LÖSUNG
-
Diese
Aufgabe wird gelöst
durch die Bereitstellung eines Befestigungselements nach Anspruch 1
und einer Dachkonstruktion nach Anspruch 11. Merkmale bevorzugter
Ausführungsformen
ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen.
-
Ein
erfindungsgemäßes Befestigungselement
zur Befestigung eines Profils an einer wärmegedämmten Dachkonstruktion umfasst:
eine Spitze mit einem Gewinde; einen Schaft, der drehfest mit der
Spitze verbunden ist; und einen mit dem Schaft drehfest verbundenen
Kopf. Der Schaft ist aus einem thermisch isolierendem Material ausgebildet
derart, dass eine Wärmeübertragung
vom Kopf zur Spitze (und umgekehrt) durch den Schaft unterbrochen
ist. Die Schraube besteht aus mindestens zwei Teilen, nämlich einem
Kunststoffschaft und einer härteren Bohrspitze,
die miteinander verbunden sind.
-
Bei
klimatisierten Hallen etc. sollte durch die Dämmschicht möglichst kein besser leitendes
Material durchgeführt
werden, um die thermische Trennung zwischen Innen- und Außenraum
nicht zu beeinträchtigen.
Durch Wärmebrücken entstehen
Energieverluste. Zudem bildet sich Kondensat in der Dämmung oder
auch an den Innen- oder Außenflächen der
Verbindung. Entsteht Kondensat in der Dämmung (Mineralwolle), kann
diese durch Feuchtigkeit vermodern oder beschädigt werden. Dies wird durch
die thermische Entkopplung beim Einsatz der erfindungsgemäßen Verbindungsschraube
verhindert.
-
Die
Verbindungsschraube wird durch die Dämmung hindurch gebohrt. Am
Profil kann, wie oben beschrieben, eine zusätzliche Dämmung vorgesehen werden. Das
Trägerprofil
kann auch aus einem schlecht leitenden Material bestehen (z. B. Kunststoff).
Es sollte seitlich gegen Luftzirkulation auf die Folie geklebt werden.
Durch die gute Dämmung oberhalb
der Dachfolie wird ein Wärmeverlust
oder Wärmeeinleitung
in die Dämmung
vermieden. Dies gilt sowohl für
Wärmeverlust
als auch für
Kälteverlust.
-
Erfindungsgemäß wird somit
in einem ersten Aspekt der Erfindung eine mindestens zweiteilige Schraube
bereitgestellt, bei der der Schaft (Stift, Bolzen) und evtl. auch
der Kopf aus Kunststoff bestehen, die Bohrspitze dagegen separat
ausgebildet und auf das freie Ende des Schafts montiert ist. Der
Schraubenschaft besteht (ausschließlich oder größtenteils) aus
einem thermisch schlecht leitenden Material, z. B. Kunststoff (z.
B. Polyamid, PVC). Zumindest abschnittsweise ist durch das gewählte Material
eine thermische Verbindung zwischen dem Kopf und der Bohrspitze
thermisch unterbrochen.
-
Der
Kunststoff des Schafts muss so gewählt und der Schaft so ausgebildet
sein, dass die erforderlichen Drehmomente vom Kopf auf die Bohrspitze übertragen
werden können.
Dazu kann in einer speziellen Ausführungsform der Schaft eine
geeignete Außenstruktur
aufweisen. So könnte
ein Profil mit einem an der Außenseite
des Schafts verlaufenden wendelförmigen
Steg vorgesehen sein, der über
die Längsrichtung
und die Drehrichtung des Schafts Kräfte aufnehmen kann.
-
Die
Bohrspitze ist insbesondere selbstschneidend und/oder gewindeschneidend
ausgebildet. Eine selbstbohrende Schraube mit einem Bohrkopf beispielsweise
aus Stahl eignet sich zum Durchbohren eines Trapezblechs. Der Stift,
soweit er durch die thermische Dämmung
der Dachkonstruktion ragt, ist hingegen aus Kunststoff hergestellt.
Dadurch wird die Wärmeleitung
auf gleicher Ebene zur Dämmung eingehalten
und es kann kein Kondensat an der Schraube in der Dämmung entstehen.
Die Erfindung bezieht sich somit auf eine selbstbohrende Schraube z.
B. mit Eisengewinde und einem Kunststoffstift. Der Schraubenkopf
kann aus Eisen oder Kunststoff bestehen.
-
Die
Bohrspitze kann ein erstes Gewinde aufweisen, das zum Halten des
Befestigungselements in einer Unterkonstruktion der Dachkonstruktion
ausgebildet ist.
-
Vorzugsweise
weist die Bohrspitze ein zweites Gewinde auf, das zum zugfesten
und drehfesten Halten der Bohrspitze am Schaft ausgebildet ist.
-
Die
Bohrspitze kann ein Kraftaufnahmeelement zur Verbesserung der Übertragung
eines Drehmoments während
der Befestigung des Befestigungselements an der Dachkonstruktion
aufweisen.
-
Das
Kraftaufnahmeelement kann einen Kraftaufnahmeteller und/oder eine
Mutter aufweisen, wobei der Kraftaufnahmeteller bzw. die Mutter
eine Kontaktfläche
aufweist, die mit dem spitzenseitigen Endbereich des Schafts in
Kontakt steht. Die Kräfte können durch
den Teller aufgefangen werden.
-
Der
Schaft weist insbesondere eine Aufnahme mit einem Innengewinde zum
Eindrehen eines Zapfens mit einem Außengewinde auf. Es könnte in einer
alternativen Ausführungsform
auch zuerst ein Eisengewinde (innen) in den Kunststoffschaft eingebracht
sein, in dem wiederum die Bohrspitze verschraubt wird, z. B. mit
einer Blindniet.
-
Der
Schaft kann aus einem Kunststoff wie Polyamid, PVC, etc., aus Holz,
z. B. Mahagoni, aus Karbon, oder aus Keramik hergestellt sein. Eine
Herstellung aus allen anderen geeigneten wärmedämmenden bzw. thermisch schlecht
leitenden Materialien ist denkbar. Als alternative Materialien zu
Kunststoff sind für
den Schaft alle thermisch isolierenden Materialien denkbar, die
den mechanischen Belastungen, denen die Schraube bei der Montage
und im Betrieb der Anlage ausgesetzt ist, standhalten.
-
Der
Kopf kann aus einem beliebigen Material, entweder einteilig mit
dem Schaft, oder als selbstständiges,
mit dem oberen Ende des Schafts verbundenes Bauteil ausgebildet
sein. Er weist Eingriffsmittel für
ein Werkzeug, z. B. einen Querschlitz, wie eine herkömmliche
Schraube, auf.
-
Die
Kombischraube kann zweiteilig (Kunststoffschaft und Stahlbohrspitze),
dreiteilig (Kunststoffschaft, Bohrspitze, Kontermutter), vierteilig (Kunststoffschaft,
Bohrspitze, Kontermutter und Blindniete), fünfteilig (Kunststoffschaft,
Bohrspitze, Kontermutter, Blindniete, Stahlbohraufnahme- oder Stahlschraubenkopf),
etc., ausgebildet sein.
-
Durch
die Kombination von Komponenten der Schraube („Kombischraube”) wird
bei thermisch getrennten Schichten die Wärmeleitung zwischen dem Kopfteil
und der Bohrspitze verhindert.
-
Der
Schaft weist vorzugsweise wenigstens abschnittsweise ein Kraft-
und/oder Drehmoment leitendes Profil auf. Insbesondere ist dies
ein Außenprofil,
das Verstärkungsstege
aufweist, die die Kraft bzw. das Drehmoment in der Wirkungsrichtung
aufnehmen bzw. übertragen.
-
Der
Schaft kann beispielsweise wenigstens abschnittsweise einen Kraft-
und/oder Drehmoment leitenden wendelartigen Steg aufweisen.
-
Eine
erfindungsgemäße Dachkonstruktion umfasst:
eine Unterkonstruktion; eine über
der Unterkonstruktion angeordnete Dämmschicht; ein über der Dämmschicht
angeordnetes Dichtelement; wenigstens ein Profil zum Tragen eines
Solarmoduls, das auf dem Dichtelement angeordnet ist; und wenigstens
ein Befestigungselement wie oben beschrieben zur Befestigung eines
Profils an der Unterkonstruktion.
-
Vorzugsweise
erstreckt sich das Befestigungselement durch eine Öffnung im
Dichtelement und durch die Dämmschicht.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
anhand der Figuren deutlich. Es zeigen:
-
1 eine
Schnittansicht von Montagekomponenten eines erfindungsgemäßen Montagesystems
zur Montage eines Solarmoduls in einer ersten Ausführungsform;
-
2 eine
Schnittansicht von Montagekomponenten eines erfindungsgemäßen Montagesystems
zur Montage eines Solarmoduls in einer zweiten Ausführungsform;
-
3 eine
Schnittansicht von Montagekomponenten eines erfindungsgemäßen Montagesystems
zur Montage eines Solarmoduls in einer dritten Ausführungsform;
-
4 eine
erfindungsgemäße Verbindungsschraube
für das
Montagesystem;
-
5 ein
Detail der erfindungsgemäßen Verbindungsschraube
aus 4;
-
6 ein
Detail einer weiteren erfindungsgemäßen Verbindungsschraube;
-
7 eine
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems;
und
-
8 eine
Darstellung eines Verbindungselements des erfindungsgemäßen Befestigungssystems.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Die 1 zeigt
eine Schnittansicht von Montagekomponenten eines erfindungsgemäßen Montagesystems 1 zur
Montage eines Solarmoduls in einer ersten Ausführungsform.
-
Ein
Montageprofil 10 weist eine Basis 11 und zwei
sich senkrecht von der Basis 10 nach oben erstreckende
Schenkel 12a, 12b auf. Die Basis 11 und die
Schenkel 12a, 12b bilden im Querschnitt ein auf dem
Kopf stehendes U-Profil mit einem Innenraum 13 aus. Die
Schenkel 12a und 12b weisen eine Länge auf,
die über
die Höhe
der wasserführenden
Ebene eines Flachdachs hinausragt.
-
Von
der Basis 11 des Montageprofils 10 erstreckt sich
beidseitig jeweils ein Flansch 14a bzw. 14b. In
der Basis 11 ist eine Öffnung 15 ausgebildet, durch
die eine Befestigungsschraube 16 hindurch geführt werden
kann. Die Befestigungsschraube 16 weist ein Kopfteil 160,
einen Mittelschaft 161 und einen Endbereich 162 mit
einer Spitze auf, der mit einem Schraubengewinde versehen ist.
-
Das
Montagesystems 1 ist an einer Flachdachkonstruktion 2 befestigt.
Diese weist eine Unterkonstruktion auf, beispielsweise ein Trapezdach 21. Die
Schraube 160 ist in einer Erhöhung des Trapezdachs 21 befestigt.
Auf diese Weise ist das Montageprofil 10 sicher mit der
Flachdachkonstruktion 2 gegen abhebende Kräfte verschraubt.
-
Oberhalb
des Trapezdachs 21 ist beispielsweise eine Dammschicht 22 angeordnet,
in der wärmeisolierendes
Dämmmaterial
angeordnet ist. Oberhalb der Dämmschicht 22 ist
eine Dachfolie 23 angeordnet, die das Eindringen von Wasser
in die Dachkonstruktion 2 verhindern soll. In der Dachfolie 23 ist jedoch
eine Öffnung 24 vorgesehen,
durch die der Mittelschaft 161 der Schraube 16 hindurch
geführt
ist. Der Mittelschaft der Schraube 160 erstreckt sich durch
die Öffnung 24 und
die Dämmschicht 22 zum Trapezdach 21,
an dem sie angeschraubt ist.
-
Die
Unterseiten der Flansche 14a und 14b des Montageprofils 10 sind
mit der Oberseite der Dachfolie 23 über Klebebereiche 17a bzw. 17b wasserdicht
verklebt. Auf diese Weise wird verhindert, dass Wasser in den Bereich
der Öffnung 24 in
der Dachfolie 23 gelangt und durch die Öffnung 24 in den Bereich
unterhalb der Dachfolie 23 in die Dachunterkonstruktion
eindringt.
-
Um
ein Eindringen von Wasser von der Öffnung des U-förmigen Profils 10 von
oben her in den Innenraum 13 zu verhindern, weist das Montageprofil 10 eine
Abdeckhaube 18 auf, die die obere Öffnung verschließt. Somit
ist der Bereich der Öffnung 24 in der
Dachfolie 23 sicher vor dem Eindringen von Wasser geschützt.
-
Das
Profil 10 kann beispielsweise aus PVC hergestellt sein.
Da PVC gut wärmeisolierend
ist, ist die Wärmeleitung
von und zur Dachunterkonstruktion 21 über die Schraube 160,
die als Wärmebrücke wirkt,
beschränkt.
Zur Isolierung kann zusätzlich
im Innenraum 13 ein wärmedämmendes
Element (nicht dargestellt) angeordnet werden, das eine Wärmeisolierung
von Seiten der oberen Öffnung
des Innenraums 13 zum Kopfteil 160 der Schraube 16 hin schafft.
-
Das
in der 2 dargestellte Montagesystem 1 entspricht
im Wesentlichen dem aus der 1. Statt
der Klebebereiche 17a bzw. 17b weist das System 1 jedoch
beidseitig der Basis 11 jeweils einen über die Oberseite des jeweiligen
Flansches 14a bzw. 14b ragendes Folienstück 19a bzw. 19b auf.
Die Folienstücke
sind jeweils über
eine erste Schweißnaht 190a bzw. 190b mit
der Dachfolie 23 wasserdicht verschweißt, andererseits jeweils über eine zweite
Schweißnaht 191a bzw. 191b mit
der Oberseite des jeweiligen Flansches 14a bzw. 14b wasserdicht
verschweißt.
Dadurch wird ein Eindringen von Wasser von der Oberfläche der
Dachfolie 23 in den Bereich der Öffnung 24 in der Dachfolie
verhindert. Stall Schweißnähten 190a, 190b, 191a und 191b oder
zusätzlich
zu diesen können
auch Klebebereiche vorgesehen sein, die eine wasserdichte Abdichtung
bieten.
-
Alternativ
dazu wäre
es denkbar, statt oder zusätzlich
zu den Folienabschnitten 19a und 19b und/oder
der Abdeckhaube 18 einen einzigen Folienabschnitt (nicht
gezeigt) vorzusehen, der beidseitig des Profils 10 wasserdicht
verschweißt
ist und das Profil 10 abdeckt. Insbesondere könnte auch
die Öffnung
des Innenraums 13 vom Folienabschnitt abgedeckt werden,
wenn dieser über
das Profil 10 geführt wird
(nicht dargestellt).
-
Die 3 zeigt
ein weiteres Montagesystem 1 mit einem Profil 10 auf,
dessen Schenkel 12a, 12b im Querschnitt x-z einen
aufgeweiteten Kopfbereich 120a, 120b aufweisen,
so dass ein entsprechendes Gegenprofil (nicht dargestellt) auf das
Profil 10 aufgeklammert werden kann. Zunächst wird
jedoch ein Folienabschnitt 19 über das in y-Richtung lang
gestreckte Profil 10 gelegt, der seitlich wasserdicht mit dr
Dachfolie 23 verschweißt
ist.
-
In
den Innenraum des Profils ist ein Dämmelement 130 aus
einem Dammmaterial (z. B. aus PU – Polyurethan) eingedrückt. Dadurch
ist die Schraube 16 vor Wärmeleitung zwischen dem Trapezprofil 21 und
dem Schraubenkopf 160 geschützt. Wärme- und/oder Kälteverluste
durch die Schraubverbindung 16 werden so vermindert. Außerdem kann
das Element 130 so dimensioniert sein, dass es die Schenkel 12a und 12b des
Profils 10 leicht auseinander drückt, so dass ein im Kopfbereich 120a, 120b aufgeclipstes/durch
Formschluss angebrachtes komplementäres Verbindungselement durch
den Gegendruck gegen den Anpressdruck des Verbindungselements besser
gehalten wird.
-
In
der 4 ist ein weiteres Element des Montagesystems 1 gezeigt,
das mit den bisher beschriebenen Elementen kombiniert oder auch
unabhängig
von diesen Komponenten eingesetzt werden kann.
-
Die 4 zeigt
eine Verbindungsschraube 16 mit einem Schraubenkopf 160,
der mit einem Innensechskant, Torx, Außensechskant oder jedem anderen
geeigneten Angriffsprofil für
ein Werkzeug ausgestattet sein kann.
-
Mit
dem Kopf 160 ist ein Schaft 161 verbunden, der
erfindungsgemäß aus einem
thermisch isolierenden Material, beispielsweise einem Kunststoffmaterial
wie PA6, etc., besteht.
-
Mit
dem Schaft 161 ist eine Bohrspitze 162 drehfest
verbunden. Die Bohrspitze 162 ist mit einem Gewinde versehen
und besteht aus einem harten Material. Das Material und die Form
der Bohrspitze 162 können
so gewählt
sein, dass die Bohrspitze in einer Unterkonstruktion (z. B. Trapezdach)
ein Gewinde ausfräsen
kann. Dies bedeutet, dass das Gewinde der Bohrspitze selbstfurchend
oder sogar selbstschneidend ist. Die Bohrspitze kann beispielsweise
aus Stahl, Eisen, Aluminium, o. ä.,
bestehen. Im Bereich der Befestigungs von Solarmodulen an Dächern mit
einer Isolierung kann die Bohrspitze 162 so ausgebildet
sein, dass sie eine selbstbohrende Spitze für Bleche bis 1,5 mm und ein
Stahlgewinde zur Halterung an diesen Blechen aufweist. Die Bohrspitze 162 kann ähnlich wie
selbstbohrende Schrauben ausgebildet sein, z. B. mit 4,6 mm Durchmesser.
-
Der
Schraubenkopf 160 kann aus demselben oder einem anderen
Material als der Schaft 161 oder die Spitze 162 bestehen.
In jedem Fall ist die Schraube 16 durch den Kunststoffschaft „thermisch unterbrochen”, so dass
zwischen dem Kopf 160 und der Bohrspitze 162 die
thermische Leitfähigkeit
gering ist. Auf diese Weise wird eine Kondensationsbildung im Bereich
des Schafts 161 (und damit im Bereich der thermischen Dämmung 22,
durch die der Schaft 161 hindurch ragt) vermindert bzw.
vermieden.
-
Die
Bohrspitze 162 ist auf den Kunststoffschaft 160 aufgedreht
oder mit diesem verrastet. Die Bohrspitze 162 kann am unteren
Ende des Schafts mittels eines vom schaftseitigen Ende der Bohrspitze 162 hervorragenden
Gewindestifts oder- zapfen verschraubt sein. Das bohrspitzenseitige
Ende des Schafts 161 weist zu diesem Zweck eine entsprechende,
ein Innengewinde aufweisende Aufnahme auf. Die Bohrspitze 162 und
der Schaft 161 können aber
auch auf andere Weise drehfest und gegenüber abhebenden Kräften gesichert
miteinander verbunden sein. So kann der Schaft an die Bohrspitze,
die zu diesem Zweck ein geeignetes (z. B. T-förmiges) Anschlussprofil aufweist,
angeformt werden. Dabei sollte sich eine form- und kraftschlüssige Verbindung ergeben,
die sowohl Zug- als auch Drehmomenten in ausreichendem Maß standhält.
-
Das
Prinzip einer Befestigung zwischen Schaft 161 und Spitze 162 sowie
eine einfach Herstellung der Verbindung zwischen diesen Komponenten
zeigt die 5.
-
Eine
erfindungsgemäße Kombischraube
mit Bohrspitze wird erhalten, indem eine bekannte selbstbohrende
Schraube verwendet wird, um auf den Stahlschaft des Bohrkopfs ein
metrisches Gewinde zu schneiden. Die Bohrspitze weist zwei Gewinde 162a und 162b auf.
Das schaftseitige Gewinde 162b wird in eine zuvor im Kunststoffschaft 161 eingespritzte
Blindniet 161a eingeschraubt.
-
Vorher
kann eine metrische Mutter (nicht dargestellt) auf das Gewinde 162b oder 162a gedreht und
das Teil 162 in den Kunststoffschaft 161 mit einem
metrischen Innengewinde eingeschraubt werden. Durch die Mutter kann
eine Art Konterung erzielt werden. In den Kunststoffschaft 161 kann
auch vorher ein Stahlgewinde eingelassen sein. Durch die Konterung
der losen Schraube auf dem Gewinde 162a bzw. 161a mit
dem Kunststoffschaft 161 werden die Drehkräfte beim
Eindrehen auf die Konterflächen kontrolliert übertragen.
Es erfolgt eine gezielte Kräfteaufnahme
auf die Tellerflächen
und Mutter.
-
In
der 6 ist eine Bohrspitze 162 mit einem Kraftaufnahmeteller 1620 mit ähnlicher
Wirkung wie die genannte Mutter.
-
Auf
diese Weise ist die Wahrscheinlichkeit, dass Kräfte den Kunststoffschaft 161 beschädigen, verringert.
-
Die
Schraube 16 besteht in diesem Fall aus vier funktionalen
Elementen, nämlich
dem Kunststoffschaft 161 mit einem Innengewinde im Schaft 161, dem
Schraubenkopf 160, der integral mit dem Schaft oder als
separates Bauteil ausgebildet sein kann, z. B. aus Metall, der Bohrspitze 162 und
einer zuvor aufgedrehten metrischen Mutter und/oder einem Kontaktaufnahmeteller 1620 zur
Konterung.
-
Die 7 zeigt
eine weitere Ausführungsform
der Erfindung zur thermischen Isolierung eines Trägerprofils 100 für eine Solarzelle
von der Unterkonstruktion 21 eines Flachdachs 2,
das außerdem eine
Dämmschicht 22 und
eine Dachfolie 23 aufweist. Das Befestigungssystem 1 umfasst
im Wesentlichen ein Profil 100 und ein Befestigungselement 40.
-
Das
Trägerprofil 100 ist
als Klemmprofil mit einem nach oben hin erweiterten Querschnittsprofil ausgebildet,
so dass über
den erweiterten Bereich eine Klammer eines Anschlussteils angebracht
werden kann, das eine Halterung (nicht gezeigt) für die Solarmodule,
einen Gleitschuh, etc. aufweist. Das Profil 100 weist außerdem beidseitig
sich erstreckende Seitenflansche 101a und 101b auf,
in denen Öffnungen 102a, 102b zum
Durchgriff eines Befestigungselements ausgebildet sind.
-
Das
Profil 100 liegt auf der Dachfolie 23 auf. Über das
Profil erstreckt sich ein weiterer Folienabschnitt 19,
der über
Schweißnähte 190 beidseitig
des Profils 100 mit der Dachfolie 23 wasserdicht
verschweißt
ist.
-
Erfindungsgemäß ist das
Profil 100 durch ein Befestigungselement 40 an
der Unterkonstruktion 21 befestigt, das einen Kunststoffschaft
bzw. eine Kunststoffhülse 41 umfasst,
wobei der Kunststoff ein schlechter Wärmeleiter und somit thermisch
isolierend ist. Die Kunststoffhülse 41 weist
eine im Wesentlichen zylindrische Wandung und einen von der Wandung
umgebenen Hohlraum 42 auf. An der oberen Öffnung erstreckt
sich ein Flansch 43 nach außen.
-
Durch
den Hohlraum 42 hindurch ist eine Schraube 44 eingebracht,
die sich von der unteren Öffnung 45 der
Kunststoffhülse 41 durch
die Dammschicht 22 nach unten zur Unterkonstruktion 21 erstreckt
und dort eingeschraubt ist.
-
Bei
der Montage wird zunächst
das Profil 100 positioniert. Anschließend wird die zylindrische
Wandung der Kunststoffhülse 41 durch
eine der Öffnungen 102a bzw. 102b in
einem der Seitenflansche 101a bzw. 101b und Öffnungen 24 in
der darunter liegenden Dachfolie 23 hindurch geführt, so
dass der Flansch 43 der Kunststoffhülse 41 auf der Oberseite des
Seitenflansches 101a bzw. 101b aufliegt. Der Schaft
der Schraube 44 kann vor oder nach dem Einbringen der Kunststoffhülse 41 in
die Öffnung 102a bzw. 102b durch
die untere Öffnung 45 der
Kunststoffhülse 41 geführt sein
bzw. geführt
werden. Anschließend
wird die Schraube 44, deren Kopf 46 auf dem Randbereich
der Kunststoffhülse 41,
der die Öffnung 45 begrenzt,
aufliegt, mit der Unterkonstruktion 21 verschraubt. Der
Hohlraum 42 ist dafür über die obere Öffnung der
Kunststoffhülse 41 zugänglich. Die
Schraube 44 kann eine herkömmliche Schraube, aber auch
eine spezielle, in dieser Anmeldung beschriebene Schraube sein.
Anschließend
wird der Folienabschnitt 19 über dem Profil 100 angeordnet und an
den Randbereichen mit der Dachfolie 23 verschweißt. Nun
ist der Aufbau einsatzbereit, so dass weitere Halterungen (nicht
gezeigt) zur Verbindung eines Solarmoduls an das Profil angeclipst
bzw. formschlüssig
mit diesem verbunden werden können.
-
In
der 8 ist ein Teil des Befestigungselements 40 dargestellt.
Die Wandung der Kunststoffhülse 41 begrenzt
einen Hohlraum 42, der von einem Ende der Hülse 41 über eine
obere Öffnung
zugänglich
ist. Ein Auflageflansch 43 erstreckt sich von der oberen Öffnung nach
außen.
Der Schaft der Schraube 44 erstreckt sich durch die untere Öffnung 45.
Die untere Öffnung 45 ist
so dimensioniert, dass der Kopf 46 der Schraube 44 auf
dem Bodenbereich 47 der Kunststoffhülse 41, der die untere Öffnung 45 begrenzt,
aufliegt. Der Kopf 46 ist über den Hohlraum 42 von
oben her zugänglich.
-
Die
Länge der
Hülse 41 kann
beliebig gewählt
werden. Beispielsweise kann ein sehr langer Schaft mit einer kürzeren Schraube
kombiniert werden oder umgekehrt. Die Wahl der Dimensionierung hängt von
den Anforderungen an die Dämmung
und an die mechanische Stabilität
ab.
-
Durch
den Einsatz der Kunststoffhülse 41 ist das
Profil 100 thermisch von der Unterkonstruktion isoliert.
Der Folienabschnitt 19 sorgt für eine feuchtigkeitsdichte
Abdichtung der Löcher 24 in
der Dachfolie 23. Durch den (optionalen) Einsatz einer
erfindungsgemäßen Schraube 16,
wie oben beschrieben, kann die thermische Isolation weiter verbessert
werden.
-
Alle
genannten Profile 10, 100 können mit herkömmlichen
Befestigungsmitteln an der Unterkonstruktion befestigt sein, vorzugsweise
sind die Profile jedoch mit den erfindungsgemäßen Befestigungsmitteln 16, 40 an
der Unterkonstruktion befestigt.
-
Durch
die einzelnen Maßnahmen,
für die
separat Schutz beansprucht wird, insbesondere aber durch beliebige
Kombinationen des erfindungsgemäßen Profils,
der erfindungsgemäßen Schraube und/oder
des erfindungsgemäßen Befestigungssystems
wird eine gute Wärmedämmung erreicht.