DE102011103698A1

DE102011103698A1 - Anordnung rahmloser PV-Module an einer Dachkonstruktion

Info

Publication number: DE102011103698A1
Application number: DE102011103698A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Schletter GmbH
Current assignee: Schletter GmbH
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2012-12-06
Also published as: WO2012163335A2; DE212012000105U1; WO2012163335A3

Abstract

Anordnung rahmenloser PV-Module (7) an einer Dachkonstruktion (1a, 1b) – mit mehreren Tragschienen (3), die auf der Dachkonstruktion (1a, 1b) in einer geneigten Ebene (2) angeordnet sind und dort parallel zueinander und von oben nach unten verlaufen, – mit mehreren vertikalen Modultragstäben (4), die längs zu den Tragschienen (3) verlaufen, – wobei jede Tragschiene (3) eine Stabstützfläche (5) aufweist, auf der mehrere der vertikalen Modultragstäbe (4) in einer Reihe aufliegen, – und jeder vertikale Modultragstab (4) eine Modulstützfläche (6) aufweist, – und jedes rahmenlose PV-Modul (7) auf den Modulstützflächen (6) von einen Paar von vertikalen Modultragstäben (4) lagert, – und jedes rahmenlose PV-Modul (7), dem nach unten ein anderes rahmenloses PV-Modul (7) folgt, ein oberes rahmenloses PV-Modul (7o) ist, und das andere rahmenloses PV-Modul (7) ein unteres rahmenloses PV-Modul (7u) ist, und die Modulstützflächen (6) der vertikalen Modultragstäbe (4) dergestalt schräg zu der geneigten...

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung rahmenloser PV-Module an einer Dachkonstruktion sowie ein Verfahren zu Montage einer solchen Anordnung.
Aus DE 296 04 465 U1 ist ein Bausatz zur Integration rahmenloser PV-Module in geneigte Dächer bekannt. Der Bausatz umfasst mehrere von oben nach unten verlaufende Grundträger, die jeweils mehrere keilförmige Absätze enthalten. Die rahmenlosen PV-Module überlappen sich und lagern mit ihren Längskanten auf den keilförmigen Absätzen der Grundträger. Dort wo sich die rahmenlosen PV-Module überlappen ist ein Dichtstreifen zwischen gelegt. Die Herstellung der Tragprofile mit jeweils mehreren integrierten keilförmigen Absätzen ist aufwändig. Bei großen Modulformaten kann es außerdem vorkommen, dass der Dichtstreifen aufgrund einer unterschiedlichen Durchbiegung der rahmenlosen PV-Module seine Wirksamkeit verliert. Ferner können extremen Schneelasten zum Bruch der rahmenlosen PV-Module führen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die sich auch für rahmenlose PV-Module mit großen Formaten eignet und über eine beständige Dichtigkeit verfügt. Die Bauteile sollen einfacher herstellbar und präzise montierbar sein. Zudem soll die Anzahl der Bauteile weiterhin möglichst gering bleiben.
Die Aufgabe wird mit der in Anspruch 1 angegebenen Anordnung rahmenloser PV-Module an einer Dachkonstruktion gelöst. Demgemäß weist die Anordnung mindestens zwei Tragschienen auf, die auf der Dachkonstruktion in einer gedachten geneigten Ebenen angeordnet sind und dort parallel zueinander sowie mit einer Neigung der geneigten Ebene von oben nach weiter unten verlaufen. Die Anordnung enthält mehrere sogenannte vertikale Modultragstäbe, die längs zu den Tragschienen verlaufen, wobei jede der Tragschienen eine Stabstützfläche aufweist, auf der mehrere dieser vertikalen Modultragstäbe in einer Reihe längs zu den Tragschienen 3 aufliegen. Des Weiteren ist vorgesehen, dass jeder vertikale Modultragstab eine Modulstützfläche aufweist und jedes rahmenlose PV-Modul auf den Modulstützflächen von einem Paar von vertikalen Modultragstäben lagert. Die vertikalen Modultragstäbe eines solchen Paares liegen sich zweckmäßigerweise in einer Richtung quer zu den Tragschienen gegenüber. Der Klarheit halber wird jedes rahmenlose PV-Modul, dem nach unten direkt ein anderes rahmenloses PV-Modul folgt, als oberes rahmenloses PV-Modul und das andere rahmenloses PV-Modul als ein diesbezüglich unteres rahmenloses PV-Modul bezeichnet. Wesentlich ist, dass die Modulstützflächen der vertikalen Modultragstäbe dergestalt schräg zu der geneigten Ebene verlaufen, dass jedes obere rahmenlose PV-Module oder alternativ eine gedachte gerade Verlängerung davon ein unteres rahmenloses PV-Modul zum Ableiten von Regenwasser überlappt. Die gedachte gerade Verlängerung des rahmenlosen PV-Moduls führt hierbei nach unten. Die tatsächliche oder gedachte Überlappung findet lediglich in Randbereich der PV-Module statt.
Ein Unterschied zu dem eingangs genannten Stand der Technik liegt darin, dass die Stabstützflächen parallel zu der geneigten Ebene verlaufen. Außerdem stehen die vertikalen Modultragstäbe und die Tragschienen miteinander im Eingriff dergestalt, dass die vertikalen Modultragstäbe in einer Richtung quer zu den Tragschienen festgelegt sind. Besonders bedeutsam ist, dass die Anordnung zusätzlichen zu den vertikalen Modultragstäben mehrere horizontale Modultragstäbe aufweist, die quer zu den Tragschienen verlaufen, wobei jeder horizontale Modulstützstab auf zwei benachbarten Tragschienen aufliegt und mindestens eine Modulstützfläche aufweist. Des Weiteren lagert jedes rahmenlose PV-Modul auf der Modulstützfläche von mindestens einem horizontalen Modultragstab. Die Modulstützflächen der vertikalen und horizontalen Modultragstäbe sind zum Schutz der rahmenlosen PV-Module vorzugsweise mittels elastischer Auflagen gebildet, die Bestandteil der Modultragstäbe sein können. Es versteht sich, dass die Modulstützflächen, die gemeinsam ein rahmenloses PV-Modul tragen, in einer planen Ebenen liegen.
Die Erfindung ist mit mehreren Vorteilen verbunden. Dadurch, dass die Stabstützflächen parallel zu der geneigten Ebene sind, können die Tragschienen trotz einer typischen Länge von bis zu 10 Metern auf einfache Weise hergestellt werden. So können die Tragschienen insbesondere eine allgemein zylindrische oder prismatische Strangform aufweisen und daher mittels Walzprofilieren oder Strangextrusion in großen Mengen einfach produziert werden. Als Material eignet sich verzinktes Stahlblech oder besonders Aluminium. Auch Kunststoffe mit vergleichbaren Trageigenschaften sind möglich. Die Strangform besitzt durchgehend einen gleichen Querschnitt, wobei es sich versteht, dass sich durch eien nachträgliche Bearbeitung lokale Abweichungen ergeben können, beispielsweise durch Ausnehmen von Befestigungsöffnungen. Die vergleichsweise kurzen vertikalen Modultragstäbe können einfacher mit einer schräg verlaufenden Modulstützfläche hergestellt werden als die Tragschienen. Die vertikalen Modultragstäbe sind die einzigen Bauteile, die für verschiedene Modulformate sowohl hinsichtlich Länge als auch hinsichtlich schräger Modulstützflächen individuell zu konfektionieren sind. Die Tragschienen und die horizontalen Modultragstäbe bedürfen lediglich einer angepassten Länge.
Mittels Vorsehen von horizontalen Modultragstäben, eignet sich die Anordnung im Gegensatz zum Stand der Technik für rahmenlose PV-Module mit sehr großen Modulformaten. Die rahmenlosen PV-Module können nicht nur mit ihren seitlichen, d. h. von oben nach unten verlaufenden Rändern auf den Modulstützflächen der vertikalen Modultragstäbe lagern, sondern auch in einem oberen und/oder unteren Randbereich auf den Modulstützflächen der horizontalen Modultragstäbe. Dadurch können die rahmenlosen PV-Module rückseitig an drei oder vorzugsweise an allen vier Randbereichen aufliegen. Diese drei- oder vierseitige Lagerung schützt die rahmenlosen PV-Module bei extremem Schneelasten vor einem Modulbruch. Außerdem wird auf diese Weise eine unterschiedliche Durchbiegung der rahmenlosen PV-Module signifikant reduziert, sodass eine zwischen einem oberen rahmenlosen PV-Modul und einem unteren rahmenlosen PV-Modul eingelegte Dichtung ihre Wirksamkeit selbst bei großen Lasten beibehalten kann. Im Falle einer vierseitigen Modulstützung bedeutet dies, dass ein rahmenloses PV-Modul gleichzeitig auf den Modulstützflächen von zwei verschiedenen horizontalen Modultragstäben, nämlich einem oberen und einem unteren, und auf zwei verschiedenen vertikalen Modulstützstäben, nämlichen einem linken und einem rechten, lagert.
Auch die Montage der Anordnung gestaltet sich einfach, sicher und ergonomisch. Weil die vertikalen Modultragstäbe direkt mit den Tragschienen im Eingriff stehen und dadurch in einer Richtung quer zu den Tragschienen festgelegt sind, können die vertikalen Modultragstäbe auf einfache Weise und mit hoher Präzision an der richtigen Querposition auf die Stabstützflächen der Tragschienen aufgelegt und gegen ein Querverschieben gesichert werden. Das ist bei Arbeiten auf einer schrägen Dachkonstruktion besonders vorteilhaft.
In einer Ausführungsform ist zu Montagezwecken mindestens ein horizontaler Modultragstab, dem nach unten ein Paar von vertikalen Modultragstäben folgt, mittels diesem Paar von vertikalen Modultragstäben nach unten abstützbar oder abgestützt. Ebenso ist zu Montagezwecken mindestens ein Paar von vertikalen Modultragstäben, dem nach unten ein horizontaler Modultragstab folgt, mittels diesem horizontalen Modultragstab nach unten abstützbar oder abgestützt. Es versteht sich, dass dieses sich gegenseitige nach unten hin Abstützen insbesondere dann erfolgen kann, wenn die vertikalen und horizontalen Modultragstäbe bereits auf der Tragschiene aufliegen. In einer vorteilhaften Kombination des zuvor beschriebenen ist zu Montagezwecken mindestens ein horizontaler Modultragstab, dem nach unten ein Paar von vertikalen Modultragstäben folgt, mittels diesem Paar von vertikaler Modultragstäben nach unten abstützbar oder abgestützt, und dass ein weiteres Paar von vertikalen Modultragstäben, dem nach unten derselbe horizontale Modultragstab folgt, mittels diesem horizontalen Modultragstab nach unten abstützbar oder abgestützt ist. Dies hat zum Vorteil, dass die vertikalen Modultragstäbe und die horizontalen Modultragstäbe auf sehr einfache, positionsgenaue und fehlersichere Weise sukzessive auf den Tragschienen aufgelegt werden können, da jeweils zwei vertikale Modultragstäbe, die in einer Richtung quer zu den Tragschienen benachbart sind, sich an ihren unteren Enden an einem der horizontalen Modultragstäbe abstützen können und/oder an ihren oberen Enden selbst einen der horizontalen Modultragstäbe abstützen können. Entsprechend sind die vertikalen und horizontalen Modultragstäbe geometrisch betrachtet in Art einer Sprossenleiter oder eines rechtwinkligen Gitters sukzessive angeordnet, was das Risiko von Montagefehlern und daraus womöglich entstehende Undichtigkeiten und unerwünschte Modulzwängungen auf ein Minimum reduziert. Das Abstützen kann vorzugsweise direkt erfolgen, sodass die vertikalen und horizontalen Modultragstäbe zumindest während der Montage unmittelbar aneinander anliegen können. Es versteht sich, dass auch Abstandselemente oder Ausgleichselemente zwischen gelegt werden können, insbesondere zum Bewirken von Ausgleichspalten, um thermisch bedingten Längenänderungen zwangsfrei zu ermöglichen. Im weiteren Montageverlauf kann vorgesehen sein, dass die horizontalen und/oder insbesondere die vertikalen Modultragstäbe gesondert an den Tragschienen befestigt werden, beispielsweise mittels Schrauben.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens ein vertikaler Modultragstab zwei Modulstützflächen aufweist, auf denen zwei rahmenlose PV-Module aufliegen, die in einer Richtung quer zu den Tragschienen benachbart sind. Dies kann die Anzahl der Bauteile und der Montageschritt verringern und die Präzision des Aufbaus steigern. Die zwei Modulstützflächen liegen vorzugsweise in derselben Ebenen, sodass kein Höhenversatz zwischen den zwei rahmenlosen PV-Modulen besteht.
In einer Ausführungsform enthält mindestens eine Tragschiene einen offenen Längskanal und mindestens ein vertikaler Modultragstab weist einen Eingriffsfortsatz auf. Der Eingriffsfortsatz und der Längskanal stehen miteinander im Eingriff, sodass der vertikale Modultragstab in einer Richtung quer zu den Tragschienen festgelegt ist. Der Eingriff erfolgt vorzugsweise formschlüssig mit Spielpassung. In Längsrichtung der Tragschienen kann der vertikale Modultragstab während der Montage an einer beliebigen Position auf die Stabstützfläche aufgesetzt und dort erforderlichenfalls verschoben werden. Eine Alternative sieht vor, dass mindestens eine Tragschiene einen solchen Eingriffsfortsatz aufweist und mindestens ein vertikaler Modultragstab einen solchen offenen Längskanal enthält. Der Eingriff erfolgt dann entsprechend umgekehrt. Weist ein vertikaler Modultragstab wie zuvor beschrieben zwei Modulstützflächen auf, so ist der offene Längskanal oder der Eingriffsfortsatz aus statischen Gründen hierzu vorzugsweise mittig vorgesehen.
Um den schrägen Verlauf der Modulstützflächen der vertikalen Modultragstäbe zu bewirken, können Abstandsmittel mit einer bezüglich der Stabstützfläche variierenden Höhe vorgesehen sein, wobei die Höhe von unten nach oben entsprechend der gewünschten Neigung unter Berücksichtigung der Länge des vertikalen Modultragstabes abnimmt. So ist es möglich, im Bereich der Längsenden der vertikalen Modultragstäbe zwei punktuell wirkende Abstandshalter mit einer unterschiedlichen Höhe vorzusehen. Das Abstandsmittel am unteren Längsende ist hierbei höher als das Abstandsmittel am oberen Längsende. Derartige punktuell wirkende Abstandshalter können nach der Theorie von Bessel alternativ an den sogenannten Viertelspunkten der vertikalen Modultragstäbe oder auch an anderen Stellen vorgesehen sein. Bevorzugt sind solche Abstandsmittel an den vertikalen Modultragstäben fest angeordnet. Denkbar ist aber auch, diese einfach zwischen die vertikalen Modultragstäbe und die Stabstützflächen zu legen. Zur Erlangung des schrägen Verlaufs der Modulstützflächen der vertikalen Modultragstäbe ist in einer bevorzugten materialeffizienten und bauraumsparenden Ausführungsform vorgesehen, dass der offene Längskanal eine von unten nach oben abnehmende Tiefe aufweist und/oder dass der Eingriffsfortsatz von unten nach oben eine abnehmende Höhe bezüglich der Stabstützfläche aufweist. Auf diese Weise wirkt der Längskanal oder der Eingriffsfortsatz zugleich als Abstandsmittel, das den schrägen Verlauf der Modulstützflächen der vertikalen Modulstützflächen bewirkt. Die Abnahme der Höhe erfolgt vorzugsweise kontinuierlich, sodass der Längskanal und/oder der Eingriffsfortsatz keilförmig sind.
Zum Ableiten von Kondenswasser ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass mindestens eine Tragschiene eine erste Rinne aufweist, die nach unten führt, und mindestens ein horizontaler Modultragstab eine Rinne aufweist, die in eine erste Rinne einer Tragschiene führt. Vorzugsweise sind an den Tragschienen beidseitig solche erste Rinnen vorgesehen, das heißt links und rechts. Die Rinne des horizontalen Modultragstabes kann bezüglich der Schwerkraftrichtung direkt über einer ersten Rinne enden. In einer materialeffizienten Weiterentwicklung lagert der mindestens eine horizontale Modultragstab auf einem Rand einer ersten Rinne einer Tragschiene. Dadurch kann Wasser ungehindert unter dem horizontalen Modultragstab durchfließen.
Zur Steigerung der Entwässerungssicherheit kann mindestens eine Tragschiene eine zweite Rinne aufweisen, die ebenfalls nach unten führt und dergestalt zu der ersten Rinne der Tragschiene versetzt angeordnet ist, dass die zweite Rinne eine Flüssigkeit aufnehmen kann, die an einem Rand der ersten Rinne übertritt oder außen an dem Rand abtropft. Die erste und die zweite Rinne können daher horizontal und auch in der Höhe versetzt angeordnet sein. Letzteres bedeutet, dass die erste Rinne einen größeren Abstand zur geneigten Ebenen aufweist als die zweite Rinne. Vorzugsweise sind an den Tragschienen beidseitig solche zweite Rinnen vorgesehen, das heißt links und rechts.
Zur materialeffizienten Befestigung der Tragschienen kann es von Vorteil sein, wenn die zweite Rinne einen Rand aufweist und mindestens eine Klemme vorgesehen ist, die den Rand der zweiten Rinne dergestalt umgreift, dass die mindestens eine Tragschiene längs verschiebbar und quer formschlüssig auf der Dachkonstruktion festlegt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein horizontaler Modultragstab zwei Modulstützflächen aufweist, die zur geneigten Ebene unterschiedlichen Abstände haben, und diejenige mit dem größeren Abstand die höhere Modulstützfläche und diejenige mit dem kleineren Abstand die niedere Modulstützfläche ist, und auf der höheren Modulstützfläche ein oberes rahmenloses PV-Modul lagert und auf der tieferen Modulstützfläche ein unteres rahmenloses PV-Modul lagert. Auf diese Weise können sowohl das obere rahmenlose PV-Modul in seinem unteren Randbereich als auch das untere rahmenlose PV-Modul in seinem oberen Randbereich auf demselben horizontalen Modultragstab lagern.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung weist der horizontale Modulstützstab eine elastische Auflage auf, mittels der die höhere Modulstützfläche gebildet ist. Die elastische Auflage weist eine abragende Dichtlippe auf, die auf eine Vorderseite des unteren rahmenlosen PV-Moduls dicht aufdrückt. Dadurch wird verhindert, dass durch Windeinfluss auftreibendes Regenwasser zwischen dem oberen und dem unterem rahmenlosen PV-Modul eindringen kann. Vorzugsweise ist die Dichtlippe dergestalt flexibel, dass sie trotz eines festen Abstands zwischen der höheren und tieferen Modulstützfläche für rahmenlose PV-Module unterschiedlicher Moduldicke geeignet ist.
Um eine gegenseitige Verschattung der oberen und unteren rahmenlosen PV-Module zu vermeiden sowie aus ästhetischen Gründen kann eine besonders flache und kurze Überlappung besonders erstrebenswert sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist es daher möglich, dass von dem horizontalen Modultragstab ausschließlich die elastische Auflage und/oder dessen abragende Dichtlippe zwischen dem oberen PV-Modul, oder dessen gedachte Verlängerung, und dem unteren PV-Module angeordnet ist. Aus denselben Gründen kann es von Vorteil sein, wenn die höhere Modulstützfläche und das untere rahmenlose PV-Modul frei von einer Überlappung in einer Richtung senkrecht zu der geneigten Ebene sind und/oder die höhere Modulstützfläche und die tieferliegende Modulstützfläche frei von einer Überlappung in einer Richtung senkrecht zur geneigten Ebene sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein nachgiebiges Ausgleichselement vorgesehen ist, das in einem Zustand der Montage einen reduzierbaren Spalt zwischen einem starren Anschlag eines horizontalen Modultragstabs und einem starren Ende eines vertikalen Modultragstabs schafft. Dadurch können thermische bedingte Längenänderungen der vertikalen Modultragstäbe und der Tragschienen ausgeglichen und schon während der Montage der hierfür erforderliche Abstand auf einfache Weise geschaffen werden. Das nachgiebige Ausgleichselemente kann elastische und/oder plastisch sein. Das nachgiebige Ausgleichselement ist bevorzugt ein integraler Bestandteil des horizontalen Modultragstabes, insbesondere in Form eines einlenkbaren Flügels.
In einer weiteren Ausführungsform ist jedem vertikalen Modultragstab eine vertikale Abdeckleiste zugeordnet ist. Diese halten die rahmenlosen PV-Module gegen die Modulstützflächen der vertikalen Modultragstäbe klemmend nieder. Besonders bevorzugt ist es, wenn ein oberes rahmenloses PV-Modul mittels derjenigen vertikalen Abdeckleisten gegen ein Abrutschen nach unten gesichert ist, die ein unteres rahmenloses PV-Modul gegen die vertikalen Modultragstäbe klemmend niederhalten. Dadurch kann auf andere Sicherungsmaßnahmen verzichtet werden. Vorzugsweise erfolgt die Sicherung gegen Abrutschen ausschließlich mittels der vertikalen Abdeckleisten.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Montage der zuvor beschriebenen Anordnung rahmenloser PV-Module an einer Dachkonstruktion. Das Verfahren enthält folgende Schritte: a) Anordnen von zwei Tragschienen in der geneigten Ebene auf der Dachkonstruktion, b) Anordnen von einem Paar von vertikalen Modultragstäbe auf den Stabstützflächen der zwei Tragschienen, c) Anordnen eines horizontalen Modultragstabes auf den zwei Tragschienen, wobei sich der horizontale Modultragstab mittels zuvor angeordneten Paar von vertikalen Modultragstäben nach unten abstützt, d) Anordnen eines weiteren Paares von zwei vertikalen Modultragstäben wie Schritt b), wobei sich das weitere Paar von vertikalen Modultragstäben an dem zuvor angeordneten horizontalen Modultragstab nach unten abstützt, e) bedarfsweise weiter mit Schritt c).
Ist eine vierseitige Lagerung der rahmenlosen PV-Module vorgesehen, so kann zwischen Schritt a) und Schritt b) zuerst ein horizontaler Modultragstab an einer unterstes Stelle auf den zwei Tragschienen angeordnet werden und das Anordnen gemäß Schritt b) mittels einem nach unten Abstützen an diesem horizontalen Modultragstab erfolgt.
Den Tragschienen, den vertikalen Modultragstäben und den horizontalen Modultragstäben kommen innerhalb der Anordnung eine wesentlichen Bedeutung.
Die Anordnung rahmenloser PV-Module eignet sich besonders als photovoltaisches Indachsystem. Dabei ist es unerheblich ob die rahmenlosen PV-Module die Dachkonstruktion im Wesentlichen vollständig oder lediglich partiell überdecken. Im letzteren Fall kann um die rahmenlosen PV-Module mehrere horizontale und vertikale Reihen von Ziegeln oder anderer Dachdeckungselemente angeordnet sein.
In einer Verallgemeinerung des Erfindungsgedankens kann sich die Anordnung ebenso für gewöhnliche Glasscheiben eignen, beispielsweise zur transparenten Eindeckung eines Wintergartens.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Perspektive einer Anordnung rahmenloser PV-Module auf einer Dachkonstruktion
2 eine senkrechte Draufsicht der Anordnung gemäß 1
3 eine schematische und nicht-maßstäbliche Seitenansicht eines Details der Anordnung gemäß 1
4 in Explosionsdarstellung eine Schnittansicht eines Details A-A der Anordnung gemäß 1
5 eine Schnittansicht des Details A-A gemäß 4
6 in Explosionsdarstellung eine Schnittansicht eines Details der Anordnung gemäß 1
7 eine Schnittansicht des Details gemäß 5
8 eine weitere Schnittansicht eines Details einer weiteren Ausführungsform
1 zeigt in einer Perspektive eine Anordnung rahmenloser PV-Module 7 auf einer Dachkonstruktion 1a, 1b. Die Dachkonstruktion 1a, 1b ist exemplarisch mittels Dachsparren 1b und Dachlatten 1a veranschaulicht. Die Dachsparren 1b sind geneigt angeordnet und verlaufen schräg von oben nach weiter unten. Oben bedeutet in diesem Zusammenhang eine bezüglich der Schwerkraft obere Stelle der Anordnung, wie einem First 32. Unten bedeutet eine diesbezüglich tiefere Stelle, wie eine Traufe 33. Die Begriffe oben und unten sind daher gleichbedeutend mit firstseitig und traufseitig. Die Dachlatten 1a sind quer auf den Dachsparren 1b angeordnet und tragen eine Vielzahl von Ziegeln 30, die um die PV-Module 7 herum angeordnet sind. Die Dachlatten 1a, das heißt genauer deren zu den Ziegeln 30 gerichteten Vorderseiten bilden eine gemeinsame geneigte Ebene 2, die mit einer Neigung α gegenüber einer waagrechten Bezugsebene 31 schräg angeordnet ist. Der Begriff vorne oder vorseitig ist senkrecht zu der geneigten Ebenen 2 zu verstehen und gleichbedeutend mit dachaußenseitig. Der Begriff rückseitig wird ist entsprechend als dachinnenseitig zu verstehen.
Die Anordnung umfasst insgesamt fünfzehn rahmenlose PV-Module 7, wobei zur Veranschaulichung des Aufbaus der Anordnung nicht alle davon dargestellt sind. Die PV-Module 7 weisen ein rechteckiges Format auf und haben entsprechend zwei lange Ränder und zwei kurze Ränder. Die PV-Module 7 sind ungerahmt und haben folglich keinen Rahmen, der die Ränder einfasst und schützt. Die PV-Module 7 sind in einem rechteckigen Raster angeordnet und können in horizontale und vertikale Modulreihen gruppiert werden.
Die Anordnung weist insgesamt sechs Tragschienen 3 auf. Die Tragschienen 3 sind in der geneigten Ebenen 2 auf der Dachkonstruktion 1a, 1b, das heißt genauer auf den Dachlatten 1a angeordnet. Die Tragschienen 3 verlaufen in der geneigten Ebene 2 parallel zueinander und in der Richtung von oben nach unten. Die Tragschienen 3 weisen die gleiche Länge auf und sind im Querschnitt identisch. 4 und 5 zeigen in Schnittansicht den Querschnitt einer Tragschiene 3 im Detail. Jede Tragschiene 3 weist eine durchgehende Stabstützfläche 5 auf. Diese ist in den Seitenansichten auf die Tragschiene 3 gemäß 6 bis 8 als gestrichelte Linie erkennbar. Wesentlich ist, dass die Stabstützflächen 5 parallel zu der geneigten Ebene 2 verlaufen. Die Stabstützflächen 5 aller Tragschienen 3 haben folglich über ihre gesamte Länge und auch untereinander denselben Abstand H zu der geneigten Ebene 2. Nicht näher ersichtlich ist, dass die Tragschienen 3 aus einer Aluminiumlegierung hergestellte Strangpressprofile sind.
Die Anordnung enthält außerdem mehrere vertikale Modultragstäbe 4, die baugleich ausgeführt sind und längs zu den Tragschienen 3 verlaufen, sowie mehrere horizontale Modultragstäbe 8, die baugleich ausgeführt sind und quer zu den Tragschienen 3 verlaufen. Die Begriffe vertikal und horizontal bezwecken eine klare Bezeichnung. Der Begriff vertikal kann in diesem Zusammenhang durch andere Begriffe wie geneigt, erste Gruppe oder bezüglich der Tragschienen 3 längslaufend ersetzt werden. Für den Begriff horizontal kann alternativ zweite Gruppe oder bezüglichen den Tragschienen 3 querlaufend stehen. Wesentlich ist, dass die vertikalen Modultragstäbe 4 und die horizontalen Modultragstäbe 8 zusammen eine orthogonale Gitterstruktur bilden, in welcher die vertikalen Modultragstäbe 4 und die horizontalen Modultragstäbe 8 rechtwinklig zueinander sind, wie insbesondere die Draufsicht der Anordnung gemäß 2 veranschaulicht.
Wie in der Schnittansicht gemäß 4 zu erkennen ist, weist jeder vertikale Modultragstab 4 zwei Modulstützflächen 6 auf. Ebenso weist jeder horizontale Modultragstab 8 zwei Modulstützflächen 9h und 9n auf, wie insbesondere 6 zeigt. Die Modulstützflächen 6, 9h und 9t sind die zu den PV-Modulen 7 gerichteten Vorderseiten von streifenförmigen elastischen Auflagen 37, die Bestandteil der Modultragstäbe 4 und 8 sind. Die elastischen Auflagen 37 schützen die PV-Module 7, das heißt genauer deren für gewöhnlich aus einem empfindlichen Glas bestehende Rückseiten vor einer ungünstigen mechanischen Belastung. Außerdem haben die elastischen Auflagen 37 eine Dichtwirkung gegen Flüssigkeitsdurchtritt zwischen den PV-Modulen 7 einerseits und den vertikalen und horizontalen Modultragstäben 4 und 8 anderseits. Die elastischen Auflagen 37 können aus einem gummiartigen Material bestehen, insbesondere einem EPDM oder einem anderen Elastomere.
Wie aus 3 und im Detail aus 4 und 6 zu erkennen ist, lagern auf jeder Stabstützfläche 5 der Tragschienen 3 drei vertikale Modultragstäbe 4 in einer Reihe längs zu den Tragschienen 3. Die Modultragstäbe 4 liegen hierbei direkt auf den Stabstützflächen 5 auf. Außerdem lagert jeder horizontale Modultragstab 8 auf genau zwei benachbarten Tragschienen 3. Das heißt die horizontalen Modultragstäbe 8 überbrücken jeweils den Abstand zwischen den zwei benachbarten Tragschienen 3. Auch die Modultragstäbe 8 liegen direkt auf den Tragschienen 3 auf. Wesentlich ist, dass jedes PV-Modul 7 rückseitig im Bereich seiner Ränder auf insgesamt vier Modulstützflächen 6, 9h und 9t aufliegt. Das heißt, dass jedes PV-Modul 7 auf den zwei Modulstützflächen 6 von einem Paar von vertikalen Modultragstäben 4 sowie auf den Modulstützflächen 9h und 9t von zwei horizontalen Modulstützstäben 8 lagert.
Das Paar von vertikalen Modultragstäben 8 wird durch zwei vertikale Modultragstäbe 8 gebildet, die auf benachbarten Tragschienen 3 aufliegen und zueinander horizontal benachbart sind. Die zwei horizontalen Modulstützstäbe 8 können unterschieden werden in einen oberen Modulstützstab 8o und einen unteren Modulstützstab 8u. Vorzugsweise sind die Modulstützflächen 6, 9h und 9t die einem einzelnen PV-Modul 7 zugeordnet sind, möglichst umlaufend ohne nennenswerte Zwischenräume vorgesehen, sodass jedes PV-Module 7 rückseitig im Bereich seiner Ränder in statisch günstiger Weise sowie geschützt und dicht aufliegen kann. Wesentlich ist außerdem, dass die Modulstützflächen 6, 9h und 9t, auf denen gemeinsam ein PV-Modul 7 aufliegt, in einer Ebene liegen.
Zu erkennen ist, dass die PV-Module 7 hochkant angeordnet sind, das heißt, dass deren lange Ränder von oben nach unten und deren kurze Ränder quer dazu verlaufen. Die Modulstützflächen 6 der vertikalen Modultragstäbe 4 tragen die PV-Module 7 rückseitig im Bereich ihrer langen Ränder und die Modulstützflächen 9h und 9t der horizontalen Modulstützstäbe 4 tragen die PV-Module 7 rückseitig im Bereich ihrer kurzen Ränder. Im Gegensatz zu U-förmigen Einfassungen, welche die Ränder der PV-Module 7 dreiseitig aufnehmen könnten sind die vertikalen und horizontalen Modulstützstäbe 4 und 8 an ihren Modulstützflächen 6 und 9h nach vorne freigehalten, das heißt die PV-Module 7 können auf die Modulstützflächen 6 und 9h senkrecht auf die Modulstützflächen 6 frei zugänglich aufgelegt werden. Eine einzige Ausnahme bildet die tiefere Modulstützflächen 9t, der eine elastische Dichtlippe 38 gegenübersteht. Diese Dichtlippe 38 ist beim Auflegen eine PV-Moduls 7 auf die Modulstützfläche 9t hochzuklappen. Eine andere Möglichkeit ist es, den vertikalen Modultragstab 4 beim Auflegen auf die Tragschienen 3 zugleich auf den oberen Rand eines bereits aufgelegten unteren PV-Moduls 7u aufzuschieben.
Wie aus 4 und 5 zu erkennen ist, weisen die vertikalen Modultragstäbe 8 zwei gegenüberliegende Modulstützflächen 6 auf. Auf diesen liegen zwei PV-Module 7 auf, die in einer Richtung quer zu den Tragschienen 3 zueinander benachbart sind und sich entsprechend in derselben horizontalen Modulreihe befinden. Die Modulstützflächen 6 eines vertikalen Modultragstabes 4 sind zweckmäßigerweise koplanar ausgeführt.
Um das Auflegen der vertikalen Modulstützstäbe 4 auf die Stabstützflächen 5 der Tragschienen 3 zu erleichtern und präzise zu gestalten, sind die vertikalen Modultragstäbe 4 und die Tragschienen 3 in einer Richtung quer zu den Tragschienen 3 zueinander festgelegt. Zu diesem Zweck enthalten zum einen die Tragschienen 3 einen vorderseitig offenen Längskanal 10, der integraler Bestandteil der Tragschienen 3 ist. Und zum anderen weisen die vertikalen Modultragstäbe 4 rückseitig einen integralen Eingriffsfortsatz 11 in Form von zwei sich gegenüberstehenden Stegen auf. Die Eingriffsfortsätze 11 sind in die Längskanäle 10 formschlüssig eingesetzt. Die Eingriffsfortsätze 11 stehen folglich mit dem jeweiligen Längskanal 10 quer zu den Tragschienen 3 im Eingriff, sodass diese quer zu den Tragschiene 3 nicht verrutschen können. Zur Montage der vertikalen Modultragstäbe 4 können diese mit ihren Eingriffsfortsätzen 11 an einer beliebigen Stellen entlang der Tragschiene 3 in die Längskanäle 10 eingesetzt und erforderlichenfalls in eine richtige Position verschoben werden. Aus statischen Gründen ist der Eingriffsfortsatz 11 mittig zu den zwei Modulstützflächen 6 des vertikalen Modultragstabs 4 vorgesehen.
Wie insbesondere aus 3 ersichtlich ist, sind die PV-Module 7 zum Ableiten von Regen- und Schmelzwasser von oben nach unten geschuppt angeordnet. Dass bedeutet, dass jedes PV-Modul 7, dem nach unten ein anderes PV-Modul 7 folgt, ein oberes PV-Modul 7a ist, und das andere PV-Modul 7 ein unteres PV-Modul 7u ist. Wesentlich hierbei ist, dass die Modulstützflächen 6 der vertikalen Modultragstäbe 4 dergestalt schräg zu der geneigten Ebene 2 verlaufen, dass jedes obere PV-Module 7o ein unteres PV-Moduls 7u überlappt. Die Überlappung ist lediglich im unteren Randbereich des oberen PV-Moduls 7o und im oberen Randbereich des unteren PV-Moduls 7u gegeben. In einer unten noch näher zu erläuternden alternativen Ausführungsform ist es möglich, dass nicht das obere PV-Modul 7o selbst, sondern lediglich eine gedachte Verlängerung V davon ein unteres PV-Modul 7u überlappt.
Wesentlich ist, dass zur Erlangung des schrägen Verlaufs der Modulstützflächen 6 der Eingriffsfortsatz 11 von unten nach oben eine abnehmende Höhe bezüglich der Stabstützfläche 5 aufweist, wie insbesondere aus 3 und 7 zu erkennen ist. Da die Zunahme nicht schrittweise, sondern kontinuierlich erfolgt sind die zwei Stege des Eingriffsfortsatzes 11 keilförmig beziehungsweise konisch ausgeführt. In einer alternativen Ausführungsform kann der Eingriffsfortsatz 11 als ein Paar von zueinander entfernten Abstandsmittel unterschiedlicher Nähe ausgeführt sein, die nahe am oberen und unteren Ende des entsprechenden vertikalen Modulstützstabs 4 angeordnet sind und punktuell auf der Stabstützfläche 5 aufliegen. Die unterschiedliche Höhe und die Entfernung der Abstandsmittel geben dann den schrägen Verlauf vor. Denkbar ist auch, solche Abstandsmittel mittels denen der schräge Verlauf der Modulstützflächen 6 erlangt wird separat vom Eingriffsfortsatz 11 vorzusehen. Hinsichtlich des schrägen Verlaufs der Modulstützflächen 6 der vertikalen Modultragstäbe ist zu erwähnen, dass alle PV-Module 7 zueinander flächenparallel sind.
Ausgehend vom Stand der Technik kommen den horizontalen Modultragstäben 8 eine besondere Bedeutung hinsichtlich der zuvor genannten Überlappung zu. Wie insbesondere aus 6 zu erkennen ist, weist jeder horizontale Modultragstab 8 zwei Modulstützflächen 9h, 9t auf. Die Modulstützflächen 9h und 9t haben zur geneigten Ebene 2 unterschiedlichen Abstände 35 und 36. Die Modulstützfläche 9h mit dem größeren Abstand wird nachfolgend die höhere Modulstützfläche 9h genannt. Die Modulstützfläche 9t mit dem kleineren Abstand wird nachfolgend die tiefere Modulstützfläche 9t genannt, Wesentlich ist, dass auf der höheren Modulstützfläche 9h ein oberes PV-Modul 7o lagert und auf der tieferen Modulstützfläche 9t das entsprechende unteres PV-Modul 7u lagert.
Vorteilhaft ist, dass die elastischen Auflage 37 der höheren Modulstützfläche 9h eine abragende Dichtlippe 38 aufweist, wobei die abragende Dichtlippe 38 auf eine Vorderseite 39 des unteren PV-Moduls 7u dicht aufdrückt. Auf diese Weise wird verhindert, dass gegebenenfalls durch Wind emporgetriebenen Regenwasser zwischen dem unteren PV-Modul 7u und dem oberen PV-Modul 7o hindurch gelangen kann. Die Dichtlippe 38 ist dergestalt nachgiebig gestaltet, dass diese trotz des fest vorgegebenen Abstands zwischen der höheren und der tieferen Modulstützfläche 9h und 9t auch bei PV-Modulen 7 mit unterschiedlicher Moduldicke stets mit ausreichendem Anpressdruck auf die Oberseite 39 des unteren PV-Moduls 7u drückt. In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, wenn der Unterschied zwischen den Abständen 35 und 36 mit der größten Moduldicke von PV-Modulen 7 korrespondiert, für welche die Anordnung vorgesehen ist.
Damit die PV-Module 7o und 7u sich möglichst flach überlappen ist vorgesehen, dass von dem horizontalen Modultragstab 8 ausschließlich die abragende Dichtlippe 38 zwischen dem unteren PV-Modul 7u und dem oberen PV-Modul 7o angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Spalt zwischen dem unteren und dem oberen PV-Modul 7u und 7o sehr klein gehalten werden, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 2 und 4 mm. Aus demselben Grund sind die höhere Modulstützfläche 9h und die tiefere Modulstützfläche 9t frei von einer Überlappung in einer Richtung senkrecht zur geneigten Ebene 2. Beide Maßnahmen können erheblich Vorteile hinsichtlich einer möglichst geringen gegenseitigen photovoltaischen Modulverschattung bieten.
Wie zuvor erwähnt und 1 und 2 veranschaulichen sind die vertikalen und horizontalen Modultragstäbe 4 und 8 gitterartig angeordnet. Bedeutsam hierbei ist, dass sich diese während der Montage gegenseitig abstützten können. So ist vorgesehen, dass die horizontalen Modultragstäbe 8, dem nach unten ein Paar von vertikalen Modultragstäben 4 folgt, zumindest beim Auflegen auf die Stabstützfläche 5 direkt mittels diesem Paar von vertikalen Modultragstäben 8 nach unten, das heißt in der Abtriebsrichtung abgestützt sind. Diese horizontalen Modultragstäbe 8 bedürfen demnach keiner weiteren Haltemaßnahmen, was die Montage besonders einfach macht. Es versteht sich, dass das nach unten folgenden Paar von vertikalen Modultragstäben seinerseits in der Abtriebsrichtung festgelegt sein muss. Außerdem ist vorgesehen, dass die Paare von vertikalen Modultragstäben 4, denen nach unten ein horizontaler Modultragstab 8 folgt, beim Auflegen auf die Tragschienen 3 direkt mittels diesem horizontalen Modultragstab 8 nach unten hin abgestützt werden können. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel betrifft diese alle Paare von vertikalen Modultragstäben 4.
Für die horizontalen Modultragstäbe 8 die in der Richtung von oben nach unten direkt zwischen zwei Paaren von vertikalen Modulstützstäben 4 angeordnet sind, gelten beide zuvor genannten Aussagen. Demgemäß sind die horizontalen Modultragstäbe 8, denen nach unten ein Paar von vertikalen Modultragstäben 4 folgt, direkt mittels diesem Paar von vertikaler Modultragstäben 8 nach unten abstützbar, und ein weiteres Paar von vertikalen Modultragstäben 4, dem nach unten derselbe horizontale Modultragstab 8 folgt, kann während der Montage direkt mittels diesem horizontalen Modultragstabs 8 nach unten abgestützt sein. Es versteht sich, dass die in der Anordnung untersten Modultragstäbe 8 bezüglich der Tragschienen 3 gesondert festzulegen sind, vorzugsweise in einem unteren Endbereich der Tragschienen 3.
Die Anordnung kann wie folgender Maßen aufgebaut werden: Als anfänglichen Schritt werden mindestens zwei der Tragschienen 3 in der geneigten Ebene 2 auf der Dachkonstruktion 1a, 1b angeordnet. Die zwei Tragschienen 3 werden mit dem für die PV-Module 7 und die vertikalen Modultragstäbe 8 passenden Achsabstand 42 befestigt. In einem weiteren Schritt wird ein unterster horizontaler Modultragstab 8 an einer unteren Endstelle auf den zwei Tragschienen 3 befestigt, beispielsweise mittels Schrauben. In eine weiteren Schritt wird ein Paar von zwei vertikalen Modultragstäben 4 auf den Stabstützflächen 5 der zwei benachbarten Tragschienen durch bloßes Auflegen angeordnet, wobei sich dieses Paar von vertikalen Modultragstäben 4 mittels dem zuvor angeordneten untersten horizontalen Modultragstab 8 nach unten abstützt. Nachfolgend wir ein weiterer horizontaler Modultragstab 8 auf den zwei benachbarten Tragschienen 3 durch bloßes Auflegen angeordnet, wobei sich der weitere horizontale Modultragstab 8 mittels dem zuvor angeordneten Paar von vertikalen Modultragstäben 4 nach unten hin abstützt. In der gleichen Weise folgen abwechselnd weitere horizontale Modultragstäbe 8 und weitere Paare von vertikalen Modultragstäben 4, sodass von unten nach oben die Gitterstruktur sukzessiv vervollständig wird. Die PV-Module 7 können nach Komplettierung der Gitterstruktur die Modulstützflächen 6, 9h und 9t aufgelegt werden. Bevorzugt wird das Auflegen der PV-Module 7 in das zuvor beschriebene Verfahren an geeigneter Stelle integriert sein, insbesondere direkt vor, nach oder während des Auflegens des jeweils oberen horizontalen Modultragstabes 8.
Die vertikalen und horizontalen Modultragstäbe 4 und 8 und deren elastische Auflagen 37 sind auf die Längen der langen und kurzen Ränder der PV-Module 7 in geeigneter Weise abgestimmt. So ist insbesondere aus 3 ersichtlich, dass die vertikalen Modulstützstäbe 4 deutlich kürzer ausgeführt sind als die langen Ränder der PV-Module 7, sodass die horizontalen Modulstützstäbe 4 zwischen den Paaren von vertikalen Modultragstäben 8 den erforderlichen Platz haben im Überlappungsbereich eines oberen und unteren PV-Moduls 7o und 7u. Die horizontalen Modulstützstäbe 4 und deren elastische Auflagen 37 entsprechen etwa der Länge der Kurzseiten, wie aus 5 zu erkennen ist, und können vorzugsweise um wenige Millimeter länger sein als diese. Dadurch können die horizontalen Modulstützstäbe 4 zugleich als Abstandshalter für das parallele Anordnen der Tragschienen 3 genutzt werden.
Es versteht sich, dass die obersten und untersten vertikalen Modultragstäbe 4 der Anordnung auch andere Querschnitte als die anderen aufweisen können, denn dort wird nur eine Modulstützfläche 9t oder 9h benötigt. Auch die seitlich äußersten horizontalen Modultragstäbe 8 können andere Querschnitte aufweisen, als diejenigen horizontalen Modulstützstäbe 8, die links und rechts ein PV-Modul 7 tragen.
Die Anordnung umfasst außerdem Abdeckleisten 40, mittels denen die einmal aufgelegten PV-Module 7 befestigt werden. Dazu ist vorgesehen, dass jedem vertikalem Modultragstab 4 eine Abdeckleiste 40 zugeordnet ist. Die Abdeckleisten halten die PV-Module 7 gegen die Modulstützflächen 6 der vertikalen Modultragstäbe 4 klemmend nieder. Die Abdeckleisten 40 tragen hierfür wie die Modultragstäbe 4 und 8 jeweils elastische Auflagen 43 zum Schutz der empfindlichen Ränder der PV-Module 7. Vorzugsweise bewirken die Abdeckleisten 40 auch hinsichtlich der Modulstützflächen 9h und 9t der horizontalen Modultragstäbe 8 einen geeigneten Anpressdruck. Die Abdeckleisten 40 werden mittels Schrauben 41 an Tragschiene 3 befestigt. Hierzu durchdringen die Schrauben 41 die Abdeckleisten 40 sowie den zugeordneten vertikalen Modultragstab 4 und die Stabstützfläche 5 und stehen mit der Tragschiene 3 im Gewindeeingriff. Nach dem Aufsetzen und Verschrauben kann das oben beschriebene Abstützen der vertikalen Modultragstäbe an den horizontalen Modultragstäben entfallen, da die vertikalen Modultragstäbe 4 mittels der Schrauben 41 bezüglich der Tragschiene 3 gesondert festgelegt sind.
Bedeutsam ist, dass sich die Abdeckleisten 40 in ähnlicher Weise von oben nach unten überlappen wie die PV-Module 7. Besonders vorteilhaft ist, dass die oberen PV-Module 7o ausschließlich mittels der Abdeckleisten 40 gegen ein Abrutschen nach unten gesichert sind, die das entsprechende untere PV-Modul 7 gegen die vertikalen Modultragstäbe 4 klemmend niederhalten. Zum Schutz der empfindlichen Ränder der PV-Module 7 und aus ästhetischen Gründen tragen die Abdeckleisten 40 an ihren oberen und unteren Enden elastische Kappen 44. Auf andere Sicherungsmaßnahmen wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind kann daher verzichtet werden.
Für die Ableitung von Kondenswasser, das sich an der Rückseite der PV-Module 7 bilden kann, weisen die Tragschienen 3 links und rechts eine erste Rinne 12 auf, die fluidisch nach unten führt. Außerdem ist vorgesehen, dass die horizontalen Modultragstäbe 4 an ihrer nach oben gerichteten Längsseite ebenfalls eine Rinne 13 aufweisen. Wesentlich ist, dass die Rinne 13 des horizontalen Modultragstabes 8 fluidisch in eine der ersten Rinnen 12 einer Tragschiene 3 führt. Die Rinne 13 des horizontalen Modultragstabes 8 endet folglich in Schwerkraftrichtung über der ersten Rinne 12 der Tragschiene 3. Um den Abfluss aus der Rinne 13 des horizontalen Modultragstabes 4 in die erste Rinne 12 der Tragschiene 3 nicht zu behindern, weisen die Stege des Längskanales 10 an ihrem vorderen Enden einen schrägen Fortsatz auf, der die horizontalen Modultragstäbe 4 und auf dem Abflussniveau der Rinne 13 auf Abstand zu den Stegen 10 hält. Von Vorteil ist außerdem, dass die horizontalen Modultragstäbe 4 auf einem Rand 14 der ersten Rinne 12 der Tragschiene 3 lagern. Dadurch kann etwaiges Kondenswasser aus der ersten Rinne 12 der Tragschiene 3 ungehindert unter den vertikalen Modultragstäben 4 und deren Rinnen 13 durchfließen.
Wie insbesondere aus 4 zu erkennen ist, weist die Tragschiene 3 zwei zweite Rinne 15 auf die ebenfalls fluidisch nach unten führen. Wesentlich ist, dass die zweiten Rinne 15 bezüglich der erste Rinnen 12 dergestalt versetzt angeordnet sind, dass die zweiten Rinnen etwaiges an dem Rand 14 der ersten Rinnen 12 übertretendes oder lediglich daran außen abtropfendes Kondenswasser aufnehmen können. Die ersten Rinnen 12 haben einen größeren Abstand zur geneigten Ebene 2 als die zweiten Rinnen 15. Die ersten Rinnen 12 können daher als höhere und die zweiten Rinnen 15 als tiefere Rinnen bezeichnet werden. Die zweiten Rinnen 15 wirken als Zwangsentwässerung für an der Rückseite der horizontalen Modultragstäbe 4 gebildetes Kondenswasser. Außerdem ist an den horizontalen Modultragstäben in einem Bereich zwischen der höheren und der tieferen Modulstützfläche 9h und 9t eine weitere Rinne 48 zur Zwangsentwässerung vorgesehen. Mittels der Rinne 48 kann etwaiges zwischen einem oberen und einem unteren Modul 7o und 7u an der Dichtlippe 38 oder in den oberen Eckbereichen des unteren Moduls 7u eingedrungenes Regenwasser ebenfalls in eine ersten Rinne 12 der Tragschiene 3 geführt werden.
Zu erkennen ist, dass ein Rand 16 der zweiten Rinne 15 zugleich zur Befestigung der Tragschienen 3 an den Dachlatten 1b verwendet wird. So ist eine Klemme 17 vorgesehen, die diesen Rand 16 dergestalt umgreift, dass die Tragschiene 3 längs verschiebbar und quer formschlüssig auf der Dachkonstruktion 1a, 1b festgelegt ist. Dies erlaubt bei temperaturbedingten Längenänderungen der Tragschiene 3 eine zwängungsfreie Festlegung derselben. Nicht näher dargestellt ist, dass die Tragschiene vorzugsweise an ihrem oberen Ende mittels einer Schraube oder dergleichen an der Dachkonstruktion 1a, 1b einmal in Abtriebsrichtung fest angeordnet ist.
Da bei einer thermisch bedingten Längenausdehnung der Tragschienen 3 und der vertikalen Modultragstäbe 4 keine ungünstigen Spannungen auftreten sollen, sind nachgiebige Ausgleichselemente 18 vorgesehen. Die nachgiebigen Ausgleichselemente 18 schaffen einen etwa mit Handkraft reduzierbaren Abstandspalt 49 zwischen einem starren Anschlag 50 eines horizontalen Modultragstabes 4 und einem starren Ende 51 der vertikalen Modultragstäbe 8. Wie insbesondere in 7 zu erkennen ist, sind die Ausgleichselemente 18 ein integraler Bestandteil der horizontalen Modultragstäbe 8 und als plastisch verformbare Flügel ausgeführt, die bei entsprechendem Anpressdruck einschwenken können. Die Ausgleichselemente 18 sind vorzugsweise so stabil, dass sie einer bloßen Abtriebskraft von obenliegenden Bauteilen standhält und sind so gering, dass sie sich bei thermischen Längenänderungen der Tragschienen 3 und der vertikalen Modultragstäbe 4 leicht verformen kann. Die Ausgleichselemente 18 wirken hauptsächlich als Montagehilfe zum Einhalten des reduzierbaren Abstandspalts 49. Andernfalls müssten etwa Keile oder andere Formstücke mit einem definierten Abstand eingelegt und nach der Montage der Abdeckleisten 40 wieder entfernt werden.
Das in 8 dargestellte alternative Ausführungsbeispiel veranschaulicht, das anstelle einer Überlappung des oberen PV-Moduls 7o mit dem unten PV-Modul 7u, ebenso eine gedachte gerade Verlängerung V des oberen PV-Moduls 7o das untere PV-Modul 7u überlappen kann. Nicht näher dargestellt ist eine untere Abdeckleiste.
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 29604465 U1 [0002]

Claims

Anordnung rahmenloser PV-Module (7) an einer Dachkonstruktion (1a, 1b) – mit mehreren Tragschienen (3), die auf der Dachkonstruktion (1a, 1b) in einer geneigten Ebene (2) angeordnet sind und dort parallel zueinander und von oben nach unten verlaufen, – mit mehreren vertikalen Modultragstäben (4), die längs zu den Tragschienen (3) verlaufen, – wobei jede Tragschiene (3) eine Stabstützfläche (5) aufweist, auf der mehrere der vertikalen Modultragstäbe (4) in einer Reihe aufliegen, – und jeder vertikale Modultragstab (4) eine Modulstützfläche (6) aufweist, – und jedes rahmenlose PV-Modul (7) auf den Modulstützflächen (6) von einen Paar von vertikalen Modultragstäben (4) lagert, – und jedes rahmenlose PV-Modul (7), dem nach unten ein anderes rahmenloses PV-Modul (7) folgt, ein oberes rahmenloses PV-Modul (7o) ist, und das andere rahmenloses PV-Modul (7) ein unteres rahmenloses PV-Modul (7u) ist, und die Modulstützflächen (6) der vertikalen Modultragstäbe (4) dergestalt schräg zu der geneigten Ebene (2) verlaufen, dass jedes obere rahmenlose PV-Module (7o) oder eine gedachte Verlängerung (V) davon ein unteres rahmenloses PV-Modul (7u) überlappt, – wobei die Stabstützflächen (5) parallel zu der geneigten Ebene (2) verlaufen, – und die vertikalen Modultragstäbe (4) und die Tragschienen (3) miteinander im Eingriff stehen, sodass die vertikalen Modultragstäbe (4) quer zu den Tragschienen (3) festgelegt sind, – und die Anordnung mehrere horizontale Modultragstäbe (8) aufweist, die quer zu den Tragschienen (3) verlaufen, – wobei jeder horizontale Modultragstab (8) auf zwei benachbarten Tragschienen (3) aufliegt und eine Modulstützfläche (9h, 9t) aufweist, – und jedes rahmenlose PV-Modul (7) auf der Modulstützfläche (9h, 9t) von mindestens einem horizontalen Modultragstab (8) lagert.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein horizontaler Modultragstab (8), dem nach unten ein Paar von vertikalen Modultragstäben (4) folgt, mittels diesem Paar von vertikalen Modultragstäben (8) nach unten abstützbar ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Paar von vertikalen Modultragstäben (4), dem nach unten ein horizontaler Modultragstab (8) folgt, mittels diesem horizontalen Modultragstab (8) nach unten abstützbar ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein horizontaler Modultragstab (8), dem nach unten ein Paar von vertikalen Modultragstäben (4) folgt, mittels diesem Paar von vertikaler Modultragstäben (8) nach unten abstützbar ist, und dass ein weiteres Paar von vertikalen Modultragstäben (4), dem nach unten derselbe horizontale Modultragstab (8) folgt, mittels diesem horizontalen Modultragstab (8) nach unten abstützbar ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein rahmenloses PV-Modul (7) auf den Modulstützflächen (9h, 9t) von zwei horizontalen Modultragstäben (8) lagert.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein vertikaler Modultragstab (4) zwei Modulstützflächen (5) aufweist, auf denen zwei rahmenlose PV-Module (7) aufliegen, die quer zu den Tragschienen (3) benachbart sind.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Tragschiene (3) einen offenen Längskanal (10) enthält und mindestens ein vertikaler Modultragstab (4) einen Eingriffsfortsatz (11) aufweist, oder dass mindestens eine Tragschiene einen Eingriffsfortsatz aufweist und mindestens ein vertikaler Modultragstab einen offenen Längskanal enthält, wobei der Eingriffsfortsatz (11) mit dem offenen Längskanal (10) im Eingriff steht, sodass der vertikale Modultragstab (4) in einer Richtung quer zu den Tragschienen (3) festgelegt ist.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erlangung des schrägen Verlaufs der Modulstützflächen (6) der offene Längskanal (10) eine von unten nach oben abnehmende Tiefe aufweist und/oder dass der Eingriffsfortsatz (11) von unten nach oben eine abnehmende Höhe (52, 53) bezüglich der Stabstützfläche (5) aufweist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Tragschiene (3) eine erste Rinne (12) aufweist, die nach unten führt, und mindestens ein horizontaler Modultragstab (8) eine Rinne (13) aufweist, die in eine erste Rinne (12) einer Tragschiene (3) führt.
Anordnung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine horizontale Modultragstab (8) auf einem Rand (14) einer ersten Rinne (12) einer Tragschiene (3) lagert.
Anordnung nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Tragschiene (3) eine zweite Rinne (15) aufweist, die nach unten führt und dergestalt zu der ersten Rinne (12) der Tragschiene (3) versetzt angeordnet ist, dass die zweite Rinne (15) eine Flüssigkeit aufnehmen kann, die an einem Rand (14) der ersten Rinne (12) übertritt oder abtropft.
Anordnung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Rinne (15) eine Rand (16) aufweist und mindestens eine Klemme (17) vorgesehen ist, die den Rand (16) der zweiten Rinne (15) dergestalt umgreift, dass die mindestens eine Tragschiene (3) längs verschiebbar und quer formschlüssig auf der Dachkonstruktion (1a, 1b) festlegt ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein horizontaler Modultragstab (8) zwei Modulstützflächen (9h, 9n) aufweist, die zur geneigten Ebene (2) unterschiedlichen Abstände (35, 36) haben, und diejenige mit dem größeren Abstand die höhere Modulstützfläche (9h) und diejenige mit dem kleineren Abstand die niedere Modulstützfläche (9n) ist, und auf der höheren Modulstützfläche (9h) ein oberes rahmenloses PV-Modul (7o) lagert und auf der tieferen Modulstützfläche (9t) ein unteres rahmenloses PV-Modul (7u) lagert.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Modulstützstab (8) eine elastischen Auflage (37) aufweist, mittels der die höhere Modulstützfläche (9h) gebildet ist, und die elastische Auflage (37) eine abragende Dichtlippe (38) aufweist, und die abragende Dichtlippe (38) auf eine Vorderseite (39) des unteren PV-Moduls (7u) dicht aufdrückt.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass von dem horizontalen Modultragstab (8) ausschließlich die elastische Auflage (37) und/oder dessen abragende Dichtlippe (38) zwischen dem oberen PV-Modul (7o) und dem unteren PV-Module (7u) angeordnet ist.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die höhere Modulstützfläche (9h) und das untere rahmenlose PV-Modul (9u) frei von einer Überlappung senkrecht zur geneigten Ebene (2) sind und/oder die höhere Modulstützfläche (9h) und die tieferliegende Modulstützfläche (9t) frei von einer Überlappung senkrecht zur geneigten Ebene (2) sind.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein nachgiebiges Kompensationselement (18) vorgesehen ist, das einen reduzierbaren Spalt (49) zwischen einem starren Anschlag (50) eines horizontalen Modultragstabs (8) und einem starren Ende (51) eines vertikalen Modultragstabs (4) schafft.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das nachgiebige Kompensationselement (18) ein integraler Bestandteil des horizontalen Modultragstabes (8) ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem vertikalen Modultragstab (8) eine vertikale Abdeckleiste (40) zugeordnet ist, und die vertikalen Abdeckleisten (40) die rahmenlosen PV-Module (7) gegen die Modulstützflächen (6) der vertikalen Modultragstäbe (8) klemmend niederhalten.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein oberes rahmenloses PV-Modul (7o) mittels der vertikalen Abdeckleisten (40) gegen ein Abrutschen nach unten gesichert ist, die ein unteres rahmenloses PV-Modul (7u) gegen die vertikalen Modultragstäbe (8) klemmend niederhalten.
Verfahren zur Montage der Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, mit den Schritten: a) Anordnen von zwei Tragschienen (3) auf der Dachkonstruktion (1) in der geneigten Ebene (2) b) Anordnen von einem Paar von vertikalen Modultragstäbe (4) auf den Stabstützflächen (5) der zwei Tragschienen (3), c) Anordnen eines horizontalen Modultragstabes (8) auf den zwei Tragschienen (3), wobei sich der horizontale Modultragstab (8) mittels dem zuvor angeordneten Paar von vertikalen Modultragstäben (4) nach unten abstützt d) Anordnen eines weiteren Paares von zwei vertikalen Modultragstäben (4) wie Schritt b), wobei sich das weitere Paar von vertikalen Modultragstäben (4) an dem zuvor angeordneten horizontalen Modultragstab (8) nach unten abstützt, e) bedarfsweise weiter mit Schritt c).
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schritt a) und Schritt b) ein horizontaler Modultragstab (8) an einer untersten Stelle auf den zwei Tragschienen (3) angeordnet wird, und das Anordnen gemäß Schritt b) mittels einem nach unten Abstützen an diesem horizontalen Modultragstab (8) erfolgt.
Tragschiene (3), vertikaler Modultragstabe (4) oder horizontaler Modultragstab (8) einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 22.