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Die
Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung für die Aufdach-Montage von auf
einem geneigten Gebäudedach
montierbaren Dachzubehörelementen
wie Solarmodule, Solarkollektoren, Photovoltaikmodule oder sonstige
Funktionsteile. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Befestigungssystem für die Aufdach-Montage
wenigstens eines Dachzubehörelementes
wie eines Solarmoduls o. dgl., das eine Mehrzahl gleichartiger Befestigungsanordnungen
umfasst.
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Die
Montage von Solarmodulen und Solarkollektoren zur Wärmegewinnung
aus solarer Strahlungsenergie oder von Photovoltaikmodulen zur Gewinnung
elektrischer Energie oder auch von anderen Dachzubehörelementen
auf geneigten Dachflächen von
Gebäuden
erfolgt üblicherweise
mittels spezieller Stützelemente
in Form von mehrfach abgewinkelten Hakenelementen, die nachträglich am
Trägerbauteilen
einer Dachunterkonstruktion des Gebäudedaches montiert werden.
Zur Montage dieser Hakenelemente müssen einzelne Dachpfannen abgenommen
und Aussparungen angebracht werden. Nach dem Verschrauben der Stützelemente
an den Sparren bzw. Dachlatten werden die Dachpfannen wieder aufgelegt.
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Ein
derartiges Dachmontagesystem für
Solarmodule geht beispielsweise aus der
DE 20 2004 019952 U1 hervor.
Das Dachmontagesystem umfasst eine Befestigungsklammer, die mit
einem Ende an einem Dachsparren befestigt und an deren anderem Ende
ein Solarmodul befestigt werden kann. Das Mittelstück zwischen
diesen beiden Enden ist C-förmig
gebogen und verläuft
zwischen einer unteren Kante einer ersten Dachpfanne und einer oberen Kante
einer darunter angeordneten benachbarten Dachpfanne.
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Eine ähnliches
Befestigungssystem ist in der
DE 203 07 139 U1 beschrieben, bei dem das
am Dach befestigte Ende der metallenen Befestigungsklammer an zwei
benachbarten Dachsparren verankert ist.
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Weitere
Befestigungssysteme mit C-förmigen
bzw. mit S-förmigen
Montageklammern, die zwischen in Falllinie benachbarten Dachpfannen
hindurch führen
und an Dachsparren verankert sind, gehen zudem aus der
DE 101 52 354 C1 sowie
aus der
DE 10
2004 012 412 A1 hervor.
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Diese
bekannten Befestigungsmethoden erfordern einen nicht unerheblichen
Zeitaufwand zur Montage, da größere Teile
des Dachs abgedeckt, einzelne Dachpfannen bearbeitet, die Befestigungshaken
einzeln verschraubt und anschließend die Dachpfannen wieder
aufgebracht werden müssen. Nach
der Montage der Befestigungshaken ragen die Stützelemente durch die Dachfläche hindurch,
auf welchen die entsprechenden Solarmodule abgelegt und befestigt
werden können,
so dass sie ausreichend abgestützt
und gesichert sind. Die nicht unerhebliche Gewichtsbelastung kann
jedoch nach längerer
Betriebsdauer zu Dauerhaltbarkeitsproblemen führen, da Abschnitte der Befestigungshaken
auf den Oberkanten von einzelnen Dachpfannen aufliegen und sich
dort abstützen.
Nach einiger Zeit kann dies zu unzulässig hohen Belastungen und
unter ungünstigen
Umständen
auch zu Brüchen
der relativ spröden
Dachpfannen führen.
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Eine
Halterung für
Dachzubehörelemente wie
bspw. von Schneefanggittern o. dgl. ist schließlich aus der
DE 203 00 503 U1 bekannt.
Diese bekannte Halterung weist ein oberes Befestigungsteil auf,
das hakenförmig
ausgebildet ist und ein Kopfende eines Dachdeckungselementes sowie
eine das Dachdeckungselement tragende Dachunterkonstruktion übergreift
und unterhalb der Dachunterkonstruktion in einen Längsschenkel
ausläuft.
Dieser Längsschenkel
weist ein Sicherungselement auf, das sich kraft- und/oder formschlüssig gegen
die Dachunterkonstruktion legt.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine einfach montierbare
Befestigungsanordnung bzw. ein einfach montierbares Befestigungselement
für Dachzubehörelemente
zur Verfügung
zu stellen, das hohen Belastungen standhalten kann und das für eine kostengünstige Nachrüstung bestehender
Dachkonstruktionen geeignet ist.
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Dieses
Ziel der Erfindung wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs
erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen ergeben sich aus
den abhängigen
Ansprüchen.
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Eine
erfindungsgemäße Befestigungsanordnung
mit den Merkmalen des unabhängigen
Anspruchs 1 dient zur Aufdach-Montage von auf einem geneigten Gebäudedach
montierbaren Dachzubehörelementen
wie Solarmodule, Solarkollektoren, Fotovoltaikmodule oder sonstige
Funktionsteile. Die Befestigungsanordnung umfasst zumindest ein Dacheindeckungselement,
ein an dessen äußerer Oberfläche befestigtes
Montageelement sowie ein an der Unterseite des Dacheindeckungselementes
befestigtes Stützelement
zur Verbindung mit einem Trägerbauteil
einer Dachunterkonstruktion. Ein Dacheindeckungselement kann insbesondere
eine Dachpfanne aus Metall oder Kunststoff oder aus einem anderen
geeigneten Werkstoff sein, die an vorhandene Dacheindeckungselemente
aus Ziegel, Beton oder Stein angepasst und zu diesen kompatibel
ist. Das erfindungsgemäße Dacheindeckungselement
kann somit auf einfache Weise gegen eine vorhandene Dachpfanne ausgetauscht
und als Befestigungselement für
ein Solarmodul oder ein anderes Dachzubehörelement dienen.
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Wenn
im vorliegenden Zusammenhang von einem Montageelement sowie von
einem Stützelement
die Rede ist, so ist mit dem Montageelement ein auf der äußeren Oberfläche des
Dacheindeckungselements bzw. der Dachpfanne befestigtes Metall- oder Kunststoffteil
gemeint, auf dem das flächige
Solarmodul aufliegt bzw. an dem es befestigt wird. Mit Stützelement
ist ein an der Unterseite des Dacheindeckungselements befestigtes
Metall- oder Kunststoffteil gemeint, das zur Verankerung des Dacheindeckungselements
an der Dachunterkonstruktion dient. Das Trägerbauteil der Dachunterkonstruktion kann
insbesondere ein in First-Traufrichtung des Dachs verlaufender Dachsparren
o. dgl. sein, die einen wesentlichen Teil der Dachlast aufnimmt
und in die Gebäudewände einleitet. Üblicherweise
sind an den Dachsparren in regelmäßigen Abständen quer verlaufende Dachlatten
befestigt. An jeweils einer Kreuzungsstelle einer solchen Dachlatte
mit einem tragenden Dachsparren kann das Dacheindeckungselement
(Dachpfanne aus Metall o. dgl.) verankert und rutschsicher befestigt
werden.
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Die
erfindungsgemäße Befestigungsanordnung
ermöglicht
eine erhebliche Zeit- und
Kostenersparnis bei der Montage von Solarmodulen auf der Oberfläche von
Gebäudedächern, da
die dort üblicherweise
verwendeten Dachpfannen auf einfache Weise gegen erfindungsgemäße Dacheindeckungselemente
ausgetauscht werden können,
die in integrierter Form zum Einen die sichere Verankerung an der
Dachunterkonstruktion sowie zum Anderen die Ständerelemente zur Montage der
Solarmodule bein halten. Neben der kostengünstigen Montagemöglichkeit
gewährleisten
die erfindungsgemäßen Dacheindeckungselemente
eine Betriebs- und Funktionssicherheit über eine sehr lange Betriebsdauer,
die der Lebensdauer einer herkömmlichen
Dachpfanne mindestens gleichkommt. Da herkömmliche Dachpfannen aus Ziegel
normalerweise für
eine typische Lebensdauer von ca. 25 Jahren ausgelegt sind, wird deutlich,
dass die erfindungsgemäßen Dacheindeckungselemente
diese Lebensdauer bei weitem übersteigen.
Die aus dem Stand der Technik bekannten und bisher üblicherweise
verwendeten Montagebügel
entfallen, über
die eine erhebliche Druckbelastung auf die Dachpfannen des Gebäudedachs
eingeleitet wurde, so dass diese nach länger dauerndem Betrieb, unter
großer
Schneelast oder unter größerem Winddruck
teilweise brechen konnten. Diese Bruchgefahr entfällt bei
der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung
vollständig.
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Eine
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung
sieht vor, dass zwischen dem Stützelement
des Dacheindeckungselementes und dem Trägerbauteil der Dachunterkonstruktion eine
Verstärkungsschiene
vorgesehen ist. Diese Verstärkungsschiene
ist vorzugsweise mit dem entsprechenden Trägerbauteil der Dachunterkonstruktion verbunden,
insbesondere verschraubt, kann jedoch wahlweise auch aufgesteckt
und/oder verklemmt sein. Um das auf dem Gebäudedach montierte Dacheindeckungselement
sicher zu befestigen, wird dieses bei auf der Verstärkungsschiene
aufliegendem Stützelement
mit der Verstärkungsschiene und/oder
mit dem Trägerbauteil
der Dachunterkonstruktion verbunden, insbesondere verschraubt. Die Verstärkungsschiene
nimmt Querkräfte
auf, die ansonsten über
das Stützelement
und das damit verbundene Dacheindeckungselement auf das Trägerbauteil
der Dachunterkonstruktion einwirken würde und dies je nach gegebenen
Belastungsverhältnissen
ggf. überlasten
könnte.
Die Verstärkungsschiene umkleidet
dieses Trägerbauteil
und sorgt für
eine bessere Verteilung der auftretenden Belastungskräfte, insbesondere
der Biegebelastungen. In erster Linie dient die Verstärkungsschiene
jedoch zur Übertragung
der über
das Halteelement und das Stützelement
aufgenommenen und in das Dach einzuleitenden Lasten auf das Trägerbauteil,
das insbesondere ein Dachsparren sein kann. Diese Kräfte werden
dadurch besonders effektiv aufgenommen, indem eine Verspannung der
Verstärkungsschiene
mit dem Dachsparren erfolgt, insbesondere mittels einer durchgängigen Verschraubung,
welche auch die auf dem Sparren aufliegende Dachlatte durchdringt.
Ein Nebenaspekt dieser Montage besteht darin, dass die von der Schiene
teilweise verkleidete Dachlatte, auf der die Schiene montiert ist,
ebenfalls vor unzulässig hohen
Biegebelastungen bewahrt wird.
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Das
Dacheindeckungselement sowie die Verstärkungsschiene können jeweils
aus Metallblech gefertigt sein, wobei sich hierbei insbesondere
verzinktes Stahlblech eignet, das über einen Tiefziehvorgang (Dacheindeckungselement)
sowie einen einfachen Umformvorgang (Verstärkungsschiene) in die gewünschte Kontur
gebracht sein kann. Das Montageelement und das Stützelement
sind jeweils an gegenüber
liegenden Seiten der Oberseite bzw. der Unterseite des Dacheindeckungselements
angeordnet und vorzugsweise mittels gemeinsamer Befestigungselemente
dort befestigt, insbesondere vernietet, verschraubt und/oder verschweißt. Auf
diese Weise wird ein integriertes Bauteil gebildet, das als ganzes
auf das Dach aufgelegt und dort verankert, insbesondere verschraubt
werden kann, wonach die benachbarten Dacheindeckungselemente wieder
an ihrem Platz gefügt
und die Solarmodule montiert werden können.
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Wahlweise
kann das Dacheindeckungselement, das Stützelement und/oder das Montageelement
auch ein gemeinsames Bauteil, insbesondere ein einstückiges Bauteil
sein, das bspw. aus Leichtmetall gefertigt, insbesondere spritzgegossen
sein kann. Als Material hierfür
eignet sich bspw. eine Aluminiumlegierung. Die Teile können jedoch
auch einstückig
aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff oder aus Beton
o. dgl. gefertigt sein.
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Das
an der Außenseite
des Dacheindeckungselementes angeordnete Montageelement kann insbesondere
eine hakenförmige
Gestalt zur abstützenden
Aufnahme von flächigen
Solarmodulen bzw. Kollektoren aufweisen. Die Gestaltung der Verbindungselemente
zum Solarmodul richtet sich nach den jeweiligen Anschlussflächen.
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Das
an der Innenseite des Dacheindeckungselementes angeordnete Stützelement
weist vorzugsweise eine stabilisierende Profilierung, insbesondere
einen U-förmigen Querschnitt
sowie einen hakenförmigen
Abschnitt zur abstützenden
Anlage am Trägerbauteil
der Dachunterkonstruktion bzw. an der Verstärkungsschiene auf. Wahlweise
kann das Stützelement
auch eine geeignete Längssicke
aufweisen, die für
die gewünschte
Steifigkeit sorgen kann.
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Die
Verstärkungsschiene
kann insbesondere eine stabilisierende Profilierung, bspw. einen
L-förmigen
oder einen U-förmigen
Querschnitt und/oder wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende Sicke
an einem der Schenkel des L-förmigen
bzw. U- förmigen Querschnittes
aufweisen. Auf diese Weise kann die Verstärkungsschiene den üblicherweise
rechteckförmigen
Querschnitt des Trägerbauteils
der Dachunterkonstruktion – bspw.
eine Dachlatte – an
zwei oder drei Seiten umkleiden und im Zusammenhang mit der bis
zum Dachsparren reichenden Verschraubung für eine optimale Verteilung
der auftretenden Gewichtsbelastungen und Übertragung der Lasten auf den Sparren
sorgen, so dass das Trägerbauteil – üblicherweise
der Dachsparren – bei
aufliegendem Dacheindeckungselement und der durch die montierten
Solarmodule entstehenden Belastung nicht überlastet werden und ggf. brechen
kann.
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Die
Verstärkungsschiene
kann eine Mehrzahl von regelmäßig angeordneten
Durchbrüchen zur
Schraubmontage des Dacheindeckungselementes am Trägerbauteil
der Dachunterkonstruktion aufweisen. Auf diese Weise kann das Dacheindeckungselement
in verschiedenen Positionen montiert werden, ohne dass zuvor eine
exakte Ausrichtung der Verstärkungsschiene
auf dem Trägerbauteil
der Dachunterkonstruktion (Dachlatte bzw. Dachsparren) notwendig
wäre. Durch
eine Mehrzahl von regelmäßig angeordneten
Durchbrüchen
kann eine Schraubmontage des Dacheindeckungselements in mehreren
regelmäßig voneinander
beabstandeten Positionen erfolgen, je nachdem wie die benachbarten Dacheindeckungselemente
angeordnet sind.
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Das
Dacheindeckungselement kann nach dem Auflegen auf das Trägerbauteil
bzw. auf die darauf angebrachte Verstärkungsschiene mittels wenigstens
einer Holzschraube, insbesondere mittels wenigstens einer Senkfräskopfschraube
am hölzernen
Trägerbauteil
der Dachunterkonstruktion des Gebäudedachs befestigt werden,
wobei die wenigstens eine Schraube das Montageelement, das Dacheindeckungselement,
das Stützelement
sowie ggf. die Verstärkungsschiene
durchdringt und gegen das Trägerbauteil
verspannt. Diese tragenden Bauteile der Dachunterkonstruktion werden üblicherweise
durch die parallel angeordneten, in First-Traufrichtung verlaufenden
Dachsparren gebildet, an denen die Dacheindeckungselemente mittels
der relativ langen Senkfräskopfschrauben
verankert sind. Durch Verwendung einer Senkfräskopfschraube kann die Montagezeit
deutlich verkürzt
werden, da kein Vorbohren in das Holz des Trägerbauteils der Dachunterkonstruktion
mehr notwendig ist. Die Senkfräskopfschraube
bohrt sich vielmehr ihr eigenes Kernloch selbst und kann nach Andrücken während der ersten
Gewindegänge
relativ leichtgängig
eingedreht werden.
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Nach
dem Verankern des Dacheindeckungselementes ist dieses auch gegen
die oftmals auftretenden Sogkräfte
aufgrund einer Unterströmung
der in Aufdach- Montage
montierten Solarmodule geschützt,
so dass die Befestigungsanordnung auch bei derartigen Windkräften nicht
vom Dach abgehoben werden kann.
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Vorzugsweise
weist das Dacheindeckungselement eine die Kontur der umgebenen Dacheindeckungselemente
aus Ziegeln, Beton oder anderen Baustoffen nachempfindende Kontur
und/oder Oberflächengestaltung
und/oder Farbgebung auf. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Dacheindeckungselement
in einfacher Weise gegen die vorhandenen Dachpfannen ausgetauscht
werden, ohne dass dies optisch in irgendeiner Weise auffällt. Selbstverständlich kann
das Dacheindeckungselement auch ohne Lackierung oder Farbbeschichtung verwendet
werden, wenn dies bspw. aus Kostengründen gewünscht ist. Insbesondere bei
gewerblich genutzten Gebäuden
kann es oftmals völlig
ausreichen, wenn die verzinkten Dacheindeckungselemente gegen vorhandene
Dachpfannen ausgetauscht werden.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin ein Befestigungssystem für die Aufdach-Montage wenigstens eines
Dachzubehörelementes
wie eines Solarmoduls o. dgl., das eine Mehrzahl gleichartiger Befestigungsanordnungen
gemäß einer
der zuvor beschriebenen Ausführungsformen
umfasst. Es können
auf diese Weise so viele Befestigungsanordnungen verwendet werden
wie zur sicheren Montage größerer Flächen von
Solarmodulen erforderlich sind. Diese Mehrzahl von regelmäßig angeordneten
Befestigungsanordnungen bildet anschließend das erfindungsgemäße Befestigungssystem
für die
Aufdach-Montage der Solarmodule.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin ein Befestigungselement für die Aufdach-Montage wenigstens eines
Dachzubehörelementes,
das wenigstens ein Dacheindeckungselement mit daran befestigtem Montageelement
gemäß einer
der zuvor beschriebenen Ausführungsformen
umfasst.
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Wenn
im vorliegenden Zusammenhang von einem Trägerbauteil des Gebäudedachs
bzw. der Dachunterkonstruktion die Rede ist, so ist damit in der
Regel ein längs
zur Dachneigung, in First-Traufrichtung verlaufender Dachsparren
gemeint, der üblicherweise
als tragendes Teil des Daches dient (vgl. DIN 1052).
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Wenn
weiterhin im vorliegenden Zusammenhang meist von einem Solarmodul
o. dgl. als Dachzubehörelement
die Rede ist, so ist die nicht einschränkend zu verstehen. Das erfindungsgemäße Befestigungssystem
kann vielmehr für
zahlreiche ver schiedene Dachzubehörelemente Verwendung finden, bspw.
für Schneefanggitter,
Dachsteigtritte oder für andere
Elemente.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass eine auf den Trägerabschnitt
wirkende Zugbelastung über den
Befestigungsbügel
und die Verstärkungsschiene weitest
gehend in das Trägerbauteil
der Dachunterkonstruktion einleitbar ist. Die Zugbelastung entsteht zu
einem sehr geringen Teil aus dem Eigengewicht des Befestigungselementes.
Zum größten Teil
wird die Zugkraft aus der Schwerkraft eines belasteten Befestigungselementes
gebildet, bspw. durch eine Schneelast, die auf eine am Befestigungselement
fixierte Solarmodulfläche
einwirkt.
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Das
Dacheindeckungselement sowie die übrigen Befestigungs- und Verstärkungselemente
können
insbesondere aus tiefgezogenem und gebogenem Stahlblech gefertigt
sein, das ggf. eine Verzinkung und/oder eine Lackierung oder Pulverbeschichtung
aufweisen kann. Alternativ hierzu können einzelne Bauteile auch
aus spritzgegossenem Leichtmetall, insbesondere aus einer geeigneten
Aluminiumlegierung, aus Kunststoff, insbesondere mit Faserverstärkung, oder
aus anderen geeigneten Materialien bestehen. Auch eine Kombination
verschiedener Materialien ist denkbar und kann je nach gewünschten
Einsatzzweck sinnvoll sein.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter, jedoch nicht einschränkend zu
verstehender Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Teile
sind dabei grundsätzlich
mit gleichen Bezugszeichen versehen; teilweise wird daher auf eine mehrfache
Erläuterung
verzichtet.
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1 zeigt
in einer schematischen Perspektivdarstellung eine erfindungsgemäße Befestigungsanordnung
zur Aufdach-Montage von Solarmodulen auf einem geneigten Gebäudedach.
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2 zeigt
ein auf dem Gebäudedach
aufliegende Rückseite
eines erfindungsgemäßen Dacheindeckungselementes
in schematischer Perspektivdarstellung.
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3 zeigt
eine schematische Perspektivdarstellung einer Verstärkungsschiene,
die Teil der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung
ist.
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4 zeigt
eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung.
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5 zeigt
eine schematische Schnittansicht entlang der Schnittlinie V-V der 4.
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6 zeigt
eine weitere schematische Schnittansicht entlang der Schnittlinie
VI-VI der 4.
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7 zeigt
eine weitere schematische Draufsicht auf die am Dach montierte Befestigungsanordnung.
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8 zeigt
eine Rückseite
der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung
in schematischer Perspektivdarstellung.
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Anhand
der 1 bis 8 wird ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung 6 zur
Montage von nicht dargestellten Dachzubehörelementen auf geneigten Gebäudedächern illustriert.
Die Dachzubehörelemente
können
insbesondere Solarmodule zur elektrischen Energieerzeugung und/oder
zur Brauchwassererwärmung
o. dgl. sein. Diese Solarmodule weisen üblicherweise relativ große Flächen auf
und können
nahezu die gesamte Gebäudedachfläche bedecken. Hieraus
wird deutlich, dass insbesondere in schneereichen Regionen in den
Wintermonaten erhebliche Schneelasten von den Befestigungsanordnungen
aufgenommen und abstützt
werden müssen. Weiterhin
können
nicht unerhebliche Windlasten auf die Befestigungsanordnungen einwirken,
die aufgrund einer Unterströmung
der flächigen
Solarmodule entstehen und zu einer Sogwirkung und einer daraus resultierenden
Zugbelastung auf die Befestigungsanordnungen führen können. Auch diese Lasten müssen zuverlässig aufgenommen
werden und in die tragende Dachunterkonstruktion eingeleitet werden
können,
ohne dass es zu unzulässig
hohen Belastungen einzelner Konstruktionselemente des Gebäudedachs
kommt.
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Die
schematische Perspektivdarstellung der 1 verdeutlicht
eine erfindungsgemäße Befestigungsanordnung 6 im
Gefüge
einer Dacheindeckung eines schräg
abfallenden Gebäudedaches 8,
das mit einer Vielzahl von Dachpfannen 10 gedeckt ist.
Die Befestigungsanordnung 6 umfasst ein Dacheindeckungselement 12,
das insbesondere aus gestanztem und/oder tiefgezogenem Stahlblech
bestehen kann und das einer herkömmlichen
Dachpfanne 10 in nahezu beliebiger Gestalt nachempfunden
und nachgeformt sein kann, so dass es von weitem nicht von einer
benachbarten Dachpfanne 10 aus Ziegelmaterial, Stein oder
Beton unterschieden werden kann.
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Am
Dacheindeckungselement 12 ist ein Montageelement bzw. ein
Halteelement 14 verankert, das nach oben ragt und zur Abstützung eines flächigen Solarmoduls
o. dgl. dienen kann, wobei die Solarmodule (nicht dargestellt) über regelmäßig angeordnete
Halteelemente 14, die auf dem Gebäudedach verteilt sind, gehalten
und abgestützt
werden. Das hakenförmige
Halteelement 14 kann mit dem Dacheindeckungselement 12 insbesondere
verschweißt,
verklebt, vernietet und/oder verschraubt sein. Vorzugsweise besteht
das Halteelement 14 wie auch das Dacheindeckungselement 12 aus
gebogenem Metall, bspw. aus verzinktem Stahl oder aus einem Edelstahlstreifen,
der in die gewünschte
Form gebogen ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Halteelement 14 mittels
zweier Nietverbindungen 17 (vgl. 2) in Nähe der oberen
Kante des Dacheindeckungselements 12 verankert.
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Das
Dacheindeckungselement 12 liegt mit ihrem oberen Abschnitt
auf Trägerbauteilen 18 der Dachunterkonstruktion
auf. Diese Trägerbauteile 18 werden
durch quer zur First-Traufrichtung des Dachs verlaufende hölzerne Dachlatten 19 sowie
durch senkrecht dazu verlaufende und die eigentliche Dachlast aufnehmende
Dachsparren 21 gebildet. Die Dachlatte 19 ist
mit einer U-förmigen
Verstärkungsschiene 20 versehen,
die für
eine bessere Lastverteilung in die Trägerbauteile 18 und
insbesondere in den unter der Dachlatte 18 angeordneten
Dachsparren 21 sorgt und dessen Bruchsicherheit bei allen auftretenden
Lasten deutlich erhöht.
Das Dacheindeckungselement 12 ist so angeordnet, dass das
Halteelement 14 annähernd über dem
Sparren 21 zu liegen kommt, so dass die dort abzustützenden
Lasten in optimaler Weise am Dach abgestützt werden.
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Erkennbar
sind weiterhin zwei Bohrungen bzw. Durchbrüche 28, die insbesondere
zur Montage des Dacheindeckungselementes 12 am Trägerbauteil 18 dienen,
insbesondere mittels geeigneter Schraubverbindungen. Am oberen Hakenabschnitt des
Halteelementes 14 kann weiterhin ein Durchbruch 15 in
Form eines Langlochs vorgesehen sein, das zur Montage von Solarmodulen
(nicht dargestellt) dienen kann.
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Die
schematische Perspektivdarstellung der 2 zeigt
nochmals das Dacheindeckungselement 12 von unten, so dass
die Kontur eines an der Unterseite des Dacheindeckungselementes 12 angeordneten
Stützelementes 16 verdeutlicht
ist, das einen U-förmigen
Querschnitt mit hakenförmigem
oberem Anlageabschnitt 26 aufweist, so dass eine abstützenden
Anlage auf der Verstärkungsschiene 20 erfolgen kann.
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Durchbrüche 28 dienen
zur Verschraubung des Dacheindeckungselements 12 nach erfolgter Auflage,
so dass eine sichere Verankerung erfolgen kann, die auch gegen Sogwirkungen
durch Windunterströmungen
der flächigen
Solarmodule wirken kann. Ein weiterer Durchbruch 27 ist
am Anlageabschnitt erkennbar, so dass eine zusätzliche Schraubbefestigung
von oben erfolgen kann.
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Das
Stützelement 16 ist
vorzugsweise über dieselben
Befestigungspunkte wie das Halteelement 14 verankert. Erkennbar
sind hier zwei Nietverbindungen 17, mittels derer das Stützelement 16 sowie das
Halteelement 14 am Dacheindeckungselement 12 befestigt
ist.
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Das
Stützelement 16 dient
zur abstützenden Auflage
des Dacheindeckungselementes 12 am Trägerbauteil 18 der
Dachunterkonstruktion (Dachstuhl), wie bereits in 1 verdeutlicht
ist. Da das Trägerbauteil 18 – bspw.
eine Dachlatte 19, insbesondere jedoch ein Dachsparren 21 – üblicherweise
aus unbehandeltem Holz besteht, kann eine zusätzliche Verstärkungsschiene 20 (vgl. 3)
vorgesehen sein, deren längliche
und U-förmige
Kontur die einen rechteckförmigen
Querschnitt aufweisende Dachlatte 19 auf drei Seiten umschließt und im
Zusammenhang mit einer stabilen Verschraubung mit dem Dachsparren
für eine
Versteifung und bessere Verteilung der auftretenden Stützlasten
sorgt.
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Das
Stützelement 16 ist
so geformt, dass es sich an der Außenseite des oberen Schenkels
der Verstärkungsschiene 20 abstützt und
auf dem nach oben weisenden Basisabschnitt der U-förmigen Verstärkungsschiene 20 aufliegt.
Die Verstärkungsschiene 20 kann
wahlweise eine zusätzliche
Sicke 22 aufweisen, die zur Versteifung der Verstärkungsschiene 20 und
zur Verhinderung von Durchbiegungen aufgrund der Belastungen der
montierten Solarmodule sowie der Windlasten dient.
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Die
schematische Darstellung der 3 verdeutlicht
eine mögliche
Ausgestaltung der Verstärkungsschiene 20,
die eine Reihe von regelmäßig angeordneten
Durchbrüchen 30 aufweist,
mit denen die Verstärkungsschiene
sowie später
das Dacheindeckungselement 12 auf der Dachlatte 19 aufgesetzt und
mit dieser sowie mit dem Dachsparren 21 verschraubt und
sicher verankert werden kann. Es sind vorzugsweise mehrere derartiger
Durchbrüche 30 in regelmäßigen Abständen zumindest
am Basisabschnitt der Verstärkungsschiene 20 vorgesehen,
so dass das Dacheindeckungselement 12 in mehreren Montagepositionen
aufgelegt und verankert werden kann. Eine exakte Ausrichtung der
Verstärkungsschiene 20 kann
somit entfallen, was aufgrund der unvermeidlichen Toleranzen hinsichtlich
der Positionierung der einzelnen Dachpfannen und Dacheindeckungselemente
in der Praxis sehr vorteilhaft ist.
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Die
Verstärkungsschiene 20 besteht
vorzugsweise aus verzinktem und gebogenem Stahlblech, bspw. mit
einer Materialstärke
von ca. 1 mm oder mehr. Je nach Bedarf kann die Materialstärke auch
variiert werden, was in erster Linie von den aufzunehmenden Belastungskräften sowie
von den Durchbiegungen der Verstärkungsschiene 20 bei
den zulässigen
Maximalbelastungen abhängt.
In gleicher Weise kann auch das Dacheindeckungselement 12 aus
tiefgezogenem und gestanztem Stahlblech bestehen, das anschließend verzinkt
und/oder mit einem geeignetem Farbton beschichtet wurde, insbesondere
mittels einer Pulverbeschichtung o. dgl. Auf diese Weise ist das
Dacheindeckungselement 12 in optimaler Weise an die umgebenen
Dachpfannen 10 angepasst, so dass es nach erfolgter Montage
farblich vorzugsweise nicht mehr von diesen unterschieden werden
kann.
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Nach
Auflage des Dacheindeckungselementes 12 mit dem Stützelement 16 auf
der Verstärkungsschiene 20 kann
eine Verschraubung erfolgen, insbesondere mit einer Senkfräskopfschraube 24 bzw.
mit mehreren solcher Senkfräskopfschrauben 24,
so dass eine sichere Verankerung und Verspannung des Dacheindeckungselements 12 auf
dem Trägerbauteil 18 der
Dachunterkonstruktion gewährleistet
ist (vgl. 4).
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Vor
der Montage des Dacheindeckungselementes 12 wird zunächst die
Verstärkungsschiene 20 mit
dem Dach verschraubt, was in der schematischen Schnittdarstellung
der 5 verdeutlicht ist. Die Verstärkungsschiene 20 wird
hierbei auf eine Dachlatte 19 aufgelegt, so dass die Sicke 22 nach
unten weist. Anschließend
wird wenigstens eine relativ lange Senkfräskopfschraube 24 eingedreht,
die vorzugsweise sowohl eine Konterlatte 32, eine darunter
liegende Schalung 34 sowie einen unter dieser liegenden
Sparren 21 des Dachs durchdringt und so für eine optimale
Befestigung der Verstärkungsschiene 20 sorgt.
Wichtig für
die zuverlässige
Lastabstützung ist
diese Verankerung der Verstärkungsschiene 20 an
dem Sparren 21, da über
diese Verbindung die Gewichts- und Windbelastungen, die auf das Dacheindeckungselement 12 einwirken,
in die tragende Dachkonstruktion eingeleitet werden.
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Anschließend kann
das Dacheindeckungselement 12 aufgesetzt werden, wie anhand
der schematischen Schnittdarstellung der 6 verdeutlicht ist.
Das Stützele ment 16 kann
hierbei von oben mittels zusätzlicher
Schrauben 25 an der Verstärkungsschiene 20 sowie
an der Dachlatte 19 verschraubt sein. Weiterhin ist das
Dacheindeckungselement 12 mittels wenigstens zweier Schrauben 25 befestigt, welche
die Durchbrüche 28 im
Halteelement 14 sowie im Stützelement 16 durchdringen.
Wahlweise können
die Schrauben 25 einfache Holzschrauben oder Senkfräskopfschrauben
sein. Die Verstärkungsschiene 20 stellt
dabei letztlich die tragende Verbindung zum Dachsparren 21 dar.
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Die
schematische Draufsicht der 7 verdeutlicht
nochmals das auf der Verstärkungsschiene 20 aufgesetzte
und dort verschraubte Dacheindeckungselement 12.
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Die
schematische Darstellung der 8 verdeutlicht
das mittels des Stützelementes 16 in
gewünschter
Positionierung an der Verstärkungsschiene 20 angelegte
Dacheindeckungselement 12 von unten.
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Neben
der in den 1 bis 8 gezeigten Gestaltung
und Dimensionierung des Dacheindeckungselementes 12 kann
dieses an nahezu alle in der Praxis verwendeten Varianten, Formen
und Größen von
Dachpfannen angepasst und diesen angeformt werden, so dass es sich
problemlos zur Einfügung
in vorhandene Dacheindeckungen eignet.
-
Die
in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten
Merkmale der Erfindung können
sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung
sein. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele
beschränkt. Vielmehr
ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von
dem erfindungsgemäßen Gedanken
Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.
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- 6
- Befestigungsanordnung
- 8
- Gebäudedach
- 10
- Dachpfanne
- 12
- Dacheindeckungselement
- 14
- Halteelement/Montageelement
- 15
- Durchbruch
- 16
- Stützelement
- 17
- Nietverbindung
- 18
- Trägerbauteil
- 19
- Dachlatte
- 20
- Verstärkungsschiene
- 21
- Dachsparren
- 22
- Sicke
- 24
- Senkfräskopfschraube
- 25
- Schraube
- 26
- Anlageabschnitt
- 27
- Durchbruch
- 28
- Durchbruch
- 30
- Durchbruch
- 32
- Konterlatte
- 34
- Schalung