DE102011055323A1

DE102011055323A1 - Montagesystem für Dachanlagen

Info

Publication number: DE102011055323A1
Application number: DE102011055323A
Authority: DE
Inventors: Hermann Kruse
Original assignee: STEFAN SOEHN GmbH; Stefan Sohn GmbH
Current assignee: STEFAN SOEHN GmbH; Stefan Sohn GmbH
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2013-05-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Montagesystem zur abhebesicheren Befestigung von Dachanlagen, insbesondere Solaranlagen an einer Dachaußenseite, mit einem Dachanker, der einen Aufnahmeabschnitt zur Verbindung des Dachankers mit einem Montageabschnitt der Dachanlage aufweist. Um ein Montagesystem bereitzustellen, dass in besonders einfacher Weise eine abhebesichere Befestigung von Dachanlagen, insbesondere Solaranlagen erlaubt, ist vorgesehen, dass der Dachanker einen den Dachaufbau durchdringenden Überbrückungsabschnitt und eine den Dachanker an einer Dachinnenseite festliegendes Abstützelement aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Montagesystem zur abhebesicheren Befestigung von Dachanlagen, insbesondere Solaranlagen an einer Dachaußenseite, mit einem Dachanker, der einen Aufnahmeabschnitt zur Verbindung des Dachankers mit einem Montageabschnitt der Dachanlage aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Gebäude mit einem derartigen Montagesystem, sowie ein Verfahren zur Anordnung des Montagesystems.
Montagesysteme der eingangs genannten Art sind in vielfältigen Ausgestaltungen aus dem Stand der Technik bekannt. Sie dienen dazu, Dachanlagen, zu denen insbesondere Solaranlagen zählen, welche sich zunehmender Beliebtheit erfreuen, so am Dach anzuordnen, dass diese auch bei extremen Witterungs-, insbesondere Windbedingungen lagesicher an dem Gebäudedach angeordnet sind.
Eine ortsstabile Anordnung von Dachanlagen stellt dabei insbesondere bei deren Positionierung auf Flachdächern oder leicht geneigten Dächern ein besonderes Problem dar, nachdem diese nicht, wie dies bei Steildächern der Fall ist, bereits durch ihre eigene Gewichtskraft in einem bspw. eingehängten Zustand zuverlässig gegen ein Abheben gesichert sind. Bei Flachdächern bzw. leicht geneigten Dächern müssen die Dachanlagen, insbesondere Solaranlagen aufgrund ihres geringen Eigengewichts und jedoch großer Fläche in ergänzender Weise gegen ein Abheben gesichert werden, so dass den auftretenden Wind-Sog-Lastkräften in ausreichender Weise entgegengewirkt werden kann.
Eine gängige Praxis besteht dabei darin, die Solaranlagen mit einer Kiesauflast zu versehen, durch welche eine ausreichend sichere Anordnung der Solaranlage erreicht werden kann. Die Verwendung von Kieslasten ist jedoch nur dann möglich, wenn die zur Anordnung vorgesehenen Dächer hierfür eine ausreichend hohe Tragfähigkeit aufweisen.
Bei Dächern mit geringerer Tragfähigkeit, wie dies bspw. häufig bei Hallendächern von Lagerhallen, Industriehallen, Sportstätten oder dergleichen der Fall ist, besteht keine Möglichkeit zur Erzeugung einer Kiesauflast, nachdem dadurch die maximale Tragfähigkeit der Dächer überschritten werden würde. Um trotzdem eine Lagesicherung zu erzielen, besteht nur die Möglichkeit, die zur Verbindung mit dem Gebäudedach vorgesehenen Dachanker mechanisch mit dem Gebäudedach zu verbinden. Hierzu muss jedoch der Dachaufbau von der Dachaußenseite geöffnet und der Dachanker an geeigneter Stelle im Dachaufbau verankert werden. Dieses System stellt sich jedoch als sehr zeit- und somit kostenintensiv dar, da zur Befestigung der Dachanker der Dachaufbau weiträumig geöffnet werden muss und nur eine punktuelle Befestigung der Dachanker an geeigneten Tragstrukturen möglich ist. Hieraus ergibt sich wiederum der Nachteil, dass aufgrund der Vielzahl an Öffnungen des Dachaufbaus das Risiko für Undichtigkeiten steigt, welche u. a. zu einem das Dach zerstörenden Wassereintritt führen können.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Montagesystem bereitzustellen, dass in besonders einfacher Weise eine abhebesichere Befestigung von Dachanlagen, insbesondere Solaranlagen erlaubt. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zur Anordnung eines Montagesystems zur abhebesicheren Befestigung von Dachanlagen sowie ein Gebäude mit einem einfachen Montagesystem bereitzustellen.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Montagesystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie ein Gebäude mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Montagesystem ist, dass der Dachanker eine den Dachaufbau durchdringenden Überbrückungsabschnitt und einen den Dachanker an einer Dachinnenseite festlegendes Abstützelement aufweist. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Ausgestaltungen von Montagesystemen weist das erfindungsgemäße Montagesystem einen Dachanker auf, welcher sich mit einem Überbrückungsabschnitt vollständig durch den Dachaufbau, welcher von der Dachaußenseite einerseits und einer Dachinnenseite andererseits begrenzt wird, erstreckt.
Das erfindungsgemäße Montagesystem lässt sich in besonders einfacher Weise montieren. Hierzu ist es lediglich erforderlich, von der Dachaußen- und/oder Dachinnenseite Durchgänge, bspw. Bohrungen in den Dachaufbau einzubringen, durch welche sich der Dachanker im montierten Zustand erstreckt. Ein an der Dachinnenseite an dem Dachanker angeordnetes Abstützelement dient dazu, den Dachanker mit dem Dachaufbau lagestabil zu verbinden. Über die Ausgestaltung des Abstützelement ist es dabei möglich, hohe Kräfte über den Dachanker und das Abstützelement auf den Dachaufbau zu übertragen, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Dachanker sich aus seiner Verankerung am Dachaufbau löst, bspw. ausreißt. Dies erlaubt es wiederum, die Anzahl der zur Befestigung einer Dachanlage, bspw. einer Solaranlage erforderlichen Montagesysteme gegenüber andersartig befestigten Montagesystemen zu verringern, so dass denen gegenüber eine geringere Anzahl von Eingriffen in den Dachaufbau erforderlich ist. Zur Montage der Dachanlagen, insbesondere Solaranlagen ist es lediglich erforderlich, die an den Dachanlagen vorhandenen Montageabschnitte mit dem Aufnahmeabschnitt des Dachankers zu verbinden, welcher im montierten Zustand des Montagesystems von der Dachaußenseite des Dachaufbaus vorsteht.
Die Ausgestaltung des Abstützelements, welches die zuverlässige Übertragung der auf das Montagesystem wirkenden Kräfte auf den Dachaufbau erlaubt, ist grundsätzlich frei wählbar. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich das Abstützelement jedoch radial zur Längsachse des Dachankers. Dabei kann über die radiale Erstreckung eine besonders zuverlässige Verankerung des Dachankers am Dachaufbau erreicht werden, so dass auch ggf. auftretende Momente besonders zuverlässig abgeleitet werden können. Darüber hinaus kann über die Form des Abstützelements eine gute Anpassung an die Form der Dachinnenseite vorgenommen werden.
Die Anordnung des Abstützelements sowie dessen Ausgestaltung ist grundsätzlich frei wählbar. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Abstützelement im Bereich des dem Aufnahmeabschnitt gegenüberliegenden Endes mit dem Dachanker verbunden, insbesondere verschweißt ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung erlaubt eine besonders flach bauende Ausgestaltung des Dachankers. So besteht die Möglichkeit, das Abstützelement als abschließendes Bauteil mit dem Dachanker zu verbinden, so dass von einem derart ausgebildeten Dachanker keinerlei Bauteile in das Gebäudeinnere von der Dachinnenseite vorstehen. Die Herstellung einer verschweißten Verbindung gewährleistet dabei in besonders zuverlässiger Weise eine lagestabile Verbindung des Dachankers mit dem Abstützelement. Eine ergänzende Verbesserung der Lagesicherung des Abstützelements gegenüber dem Dachanker kann zudem dadurch erreicht werden, dass dieser neben einer stoffschlüssigen Verbindung auch eine formschlüssige Verbindung mit dem Dachanker aufweist.
Aufgrund der Durchdringung des Dachaufbaus ist es nach der Anordnung des Montagesystems erforderlich, die zuvor bestehende Dachabdichtung wiederherzustellen. Dies kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch hierfür vorgesehen, dass der Dachanker im Bereich zwischen der Dachaußenseite und dem Aufnahmeabschnitt ein koaxial flüssigkeitsdicht angeordnetes Dichtelement, insbesondere eine Folienmanschette aufweist. Das Dichtelement, welches mechanisch oder stoffschlüssig mit dem Dachanker vor oder nach dessen Positionierung verbunden sein kann, erlaubt die unmittelbare Abdichtung der hergestellten Abdichtungsdurchdringung. Dabei sichert diese Ausgestaltung der Erfindung die Position des Dichtelements gegenüber der Durchdringung, so dass besonders zuverlässig gewährleistet werden kann, dass bei einer ordnungsgemäßen Anbringung der Dichtelemente eine zuverlässige Dachabdichtung erreicht wird.
Zur Anordnung der Montageabschnitte der Dachanlage, bspw. der Anschlussstücke einer Solaranlage weist der Dachanker einen Aufnahmeabschnitt auf, welcher grundsätzlich an das Befestigungssystem des Montageabschnitts angepasst sein kann. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass der Aufnahmeabschnitt durch einen Gewindeabschnitt gebildet ist, welcher es erlaubt, den Montageabschnitt der Dachanlagen in besonders zuverlässiger Weise lagestabil an dem Dachanker anzuordnen.
Die konkrete Ausgestaltung des Dachankers des Montagesystems ist grundsätzlich frei wählbar, wobei dieses unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Anforderungsprofile, insbesondere auftretenden Lastfällen erfolgen kann. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass der Dachanker einen Schraubkörper mit einer die maximale Höhe des Dachaufbaus überschreitenden Länge aufweist, wobei im Bereich des Schraubenkörperkopfes eine das Abstützelement bildende Platte an dem Schraubenkörper befestigt, insbesondere an diesen angeschweißt ist.
Diese Ausgestaltung der Erfindung gewährleistet aufgrund der Länge des Schraubenkörpers, welcher über die maximale Höhe des Dachaufbaus hinausragt, dass dieser im montierten Zustand von der Dachaußenseite vorsteht und somit die Anordnung einer Dachanlage, bspw. Solaranlage erlaubt. Die Verwendung eines Schraubenkörpers zeichnet sich dabei insbesondere dadurch aus, dass auf standardisierte Schrauben zurückgegriffen werden kann, was es erlaubt, das Montagesystem besonders kostengünstig herzustellen. Die Anordnung des Abstützelements an dem Schraubenkörper gewährleistet dabei eine besonders gute Lagesicherung des Abstützelements gegenüber dem Dachanker, wobei diese Lagesicherung in ergänzender Weise durch ein Anschweißen der Platte an den Schraubenkörper gesteigert werden kann.
Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Gebäude ist, dass dieses ein Gebäudedach mit einer Hallendachstruktur aufweist. Gebäude mit Hallendachstrukturen lassen sich in besonders einfacher und komfortabler Weise mit dem vorstehend beschriebenen Montagesystem ausstatten. Darüber hinaus zeichnen sich diese Gebäude dadurch aus, dass sie trotz ihrer kostengünstigen Hallendachstruktur die Anordnung von Dachanlagen wie Solaranlagen ermöglichen, obgleich deren Anordnung im Falle der Herstellung einer geeigneten Lagesicherung durch Auflasten aufgrund der geringen Tragfähigkeit nicht herstellbar wäre.
Besonders vorteilhafterweise ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Dachinnenseite durch ein Trapezblech gebildet ist und der Dachanker das Trapezblech im Bereich einer Hochsicke durchdringt und das Abstützelement an zwei hierzu benachbarten Tiefsicken anliegt. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung weist das Gebäudedach im Gebäudeinneren auch im Falle eines angeordneten Montagesystems eine weitestgehend flächenbündige Gestalt auf, nachdem das Abstützelement an den die Dachinnenseite bildenden Tiefsicken anliegen. Darüber hinaus kann durch die Anlage des Abstützelements an den Tiefsicken eine besonders gute Kraftübertragung erreicht werden, so dass die Anzahl der zur Anordnung der Dachanlagen erforderlichen Montagesysteme reduziert werden kann.
Grundsätzlich kann das Gebäude eine beliebige Dachneigung aufweisen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Gebäudedach jedoch eine Dachneigung von bis zu 25°, bevorzugt bis zu 20°, besonders bevorzugt 8°–17° auf.
Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Verfahren zur Anordnung eines Montagesystems sind die Verfahrensschritte Erstellung einer den Dachaufbau durchdringenden Bohrung, Einsetzen des Dachankers mit einer die maximale Höhe des Dachaufbaus überschreitenden Länge in die Bohrung, Fixierung des Dachankers an dem Gebäudedach über eine Befestigung des Abstützelements des Dachankers an der Dachinnenseite und Abdichtung des Dachankers gegenüber der Dachaußenseite im Bereich der Bohrung. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich besonders einfach und schnell durchführen und erlaubt somit eine kostengünstige Anordnung des Montagesystems an einem Gebäudedach, welches zur Anordnung von Dachanlagen, insbesondere Solaranlagen vorgesehen ist. Die zu erstellende, den Dachaufbau durchdringende Bohrung kann dabei sowohl von der Dachaußenseite als auch von der Dachinnenseite erfolgen. Im Anschluss hieran wird der Dachanker in die Bohrung eingesetzt, so dass das Abstützelement an der Dachinnenseite anliegt. Über eine Fixierung des Abstützelements an der Dachinnenseite erfolgt eine Lagesicherung des Dachankers, so dass an diesem dann nach oder vor erfolgter Abdichtung der Bohrung die Dachanlage befestigt werden kann.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die Bohrung im Bereich einer Hochsicke angeordnet wird und das Abstützelement mit den benachbarten Tiefsicken verbunden, insbesondere verschraubt wird.
Ein Ausführungsbeispiel eines Gebäudedachs mit einem daran angeordneten erfindungsgemäßen Montagesystem ist in einer Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung zeigt:
1 eine Skizze eines Gebäudedachs mit Montagesystem.
Bei dem dargestellten Gebäudedach 1 handelt es sich um ein eine geringe Neigung aufweisendes Hallendach, wie es bspw. bei Industriehallen, wie Lagerhallen zum Einsatz kommt. Der Dachaufbau 5 weist ein eine Dachinnenseite 3 bildendes Trapezblech 8, eine im Abstand von dem Trapezblech 8 angeordnete Dachabdichtung 6, sowie eine zwischen der Dachabdichtung 6 und dem Trapezblech 8 angeordnete, hier nicht dargestellte Dämmung auf.
Zur Anordnung eines Solarmoduls 18 auf der Dachaußenseite 2 des Gebäudedachs 1 weist das Gebäudedach 1 ein Montagesystem 4 auf. Dieses besteht aus einem durch eine Schraube 9 gebildeten Dachanker, welcher innerhalb einer das Gebäudedach 1 durchdringenden, im Bereich einer Hochsicke 20 verlaufenden Bohrung angeordnet ist. An einem Schraubenkopf 11 der Schraube 9 liegt ein als Edelstahlplatte 10 ausgebildete Abstützelement an und ist stoffschlüssig durch Schweißen mit der Schraube 9 verbunden.
Zur Befestigung des durch die Schraube 9 gebildeten Dachankers an dem Dachaufbau 1 dienen Bohrschrauben 19, welche die Platte 10 im Bereich deren Anlagebereiche an benachbart zur Hochsicke 20 angeordneten Tiefsicken 21 des Trapezblechs 8 durchdringen. Vom Schraubenkopf 11 aus betrachtet schließt sich an den sich bis zur Dachaußenseite 2 erstreckenden Überbrückungsbereich 22 der Schraube 9 ein Bereich der Schraube 9 an, welcher von der Dachaußenseite 2 vorsteht. In einem mittleren Bereich zwischen einem an den dem Schraubenkopf 11 gegenüberliegenden Ende angeordneten Aufnahmeabschnitt 12 und der Dachaußenseite 2 ist koaxial zur Schraube 9 eine Folienmanschette 13 über einen Spannring 14 an der Schraube 9 flüssigkeitsdicht fixiert. Die Folienmanschette 13 liegt mit ihrem äußeren Rand auf der Dachabdichtung 6 auf, so dass die Schraube 9 gegenüber der Dachabdichtung 6 abgedichtet werden kann.
Zur Befestigung des Solarmoduls 18 dient ein Balkenschuh 17, welcher an der Schraube 9 über eine Kontermutter 15 sowie eine Befestigungsmutter 16 verbunden ist. Eine unterhalb des Solarmoduls 18 angeordnete Bautenschutzmatte 7 schützt die Dachabdichtung 6 in ergänzender Weise vor mechanischer Beschädigung.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel weist besonders bevorzugt einen Edelstahlbalkenschuh 17 aus 8 mm Edelstahl auf. Zur Verbindung des Solarmoduls 18 mit dem Balkenschuh 17 werden bevorzugt M12-Stahlbauschrauben mit einer Länge von 70 mm sowie Unterlegscheiben und Zahnkranzmuttern verwendet. Die Befestigung des vorzugsweise als Edelstahlplatte 10 450/300 ausgebildeten Abstützelements erfolgt vorzugsweise über drei Bohrschrauben 19 mit einem Durchmesser von 5,5 mm und einer Länge von 35 mm. Der Dachanker 9 ist bevorzugt durch eine M16-Sechskantschraube gemäß DIN931 gebildet und weist eine Länge von 500 mm sowie eine Gewindelänge von 44 mm auf.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN931 [0027]

Claims

Montagesystem zur abhebesicheren Befestigung von Dachanlagen, insbesondere Solaranlagen an einer Dachaußenseite, mit einem Dachanker, der einen Aufnahmeabschnitt zur Verbindung des Dachankers mit einem Montageabschnitt der Dachanlage aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dachanker (9) – einen den Dachaufbau (5) durchdringenden Überbrückungsabschnitt (22) und – eine den Dachanker (9) an einer Dachinnenseite (3) festliegendes Abstützelement (10) aufweist.
Montagesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Abstützelement (10) radial zur Längsachse des Dachankers (9) erstreckt.
Montagesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (10) im Bereich des dem Aufnahmeabschnitt (12) gegenüberliegenden Endes mit dem Dachanker (9) verbunden, insbesondere verschweißt ist.
Montagesystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dachanker (9) im Bereich zwischen der Dachaußenseite (2) und dem Aufnahmeabschnitt (12) ein koaxial flüssigkeitsdicht angeordnetes Dichtelement, insbesondere eine Folienmanschette (13) aufweist.
Montagesystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeabschnitt durch ein Gewindeabschnitt (12) gebildet ist.
Montagesystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dachanker einen Schraubkörper (4) mit einer die maximale Höhe des Dachaufbaus (5) überschreitenden Länge aufweist, wobei im Bereich des Schraubenkörperkopfes (11) ein das Abstützelement bildende Platte (10) an dem Schraubenkörper (9) befestigt, insbesondere angeschweißt ist.
Gebäude mit einem Montagesystem zur abhebesicheren Befestigung von Dachanlagen gemäß einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, wobei das Gebäudedach (1) eine Hallendachstruktur aufweist.
Gebäude nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachinnenseite (3) durch ein Trapezblech (8) gebildet ist und der Dachanker (9) das Trapezblech (8) im Bereich einer Hochsicke (20) durchdringt und das Abstützelement (10) an zwei hierzu benachbarten Tiefsicken (21) anliegt.
Gebäude nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebäudedach (1) eine Dachneigung von bis zu 25°, bevorzugt bis 20°, besonders bevorzugt 8°–17° aufweist.
Verfahren zur Anordnung eines Montagesystems zur abhebesicheren Befestigung von Dachanlagen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1–6, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte – Erstellung einer den Dachaufbau (5) durchdringenden Bohrung, – Einsetzen des Dachankers (9) mit einer die maximale Höhe des Dachaufbaus (5) überschreitenden Länge in die Bohrung, – Fixierung des Dachankers (9) an dem Gebäudedach (1) über eine Befestigung des Abstützelements (10) an der Dachinnenseite (3) und – Abdichtung des Dachankers (9) gegenüber der Dachaußenseite (2) im Bereich der Bohrung.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung im Bereich einer Hochsicke (20) angeordnet wird und das Abstützelement (10) mit den benachbarten Tiefsicken (21) verbunden, insbesondere verschweißt wird.