DE202006013662U1

DE202006013662U1 - Aufnahmeelement für Photovoltaikmodule auf Flachdächern

Info

Publication number: DE202006013662U1
Application number: DE202006013662U
Authority: DE
Original assignee: KNOLL METALL und SPENGLERTECHN; KNOLL METALL- und SPENGLERTECHNIK; Vemosol & Co KG GmbH
Current assignee: KNOLL METALL und SPENGLERTECHN; KNOLL METALL- und SPENGLERTECHNIK; Vemosol & Co KG GmbH
Priority date: 2006-09-06
Filing date: 2006-09-06
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2016-09-07

Abstract

Aufnahmeelement für Photovoltaikmodule auf ebenen Untergründen, insbesondere flachen oder leicht geneigten Dächern oder Bodenplatten, bestehend aus einem wannenförmigen Grundelement (1) mit einem ebenen Bodenteil (3) sowie einem am oberen Rand angeordneten Trägerrahmen (4, 5) zur Anbringung der Photovoltaikmodule (2), wobei der Trägerrahmen (4, 5) bevorzugt pultförmig geneigt zum Bodenteil (3) verläuft, sowie mit die Grundelemente (1) am Untergrund fixierenden Befestigungselementen (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Grundelemente (1) in ihrer Länge an die Abstände von im Untergrund vorhandenen Zonen erhöhter Belastbarkeit angepaßt sind, und daß die Grundelemente (1) aus Metall bestehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufnahmeelement für Photovoltaikmodule auf flachen oder leicht geneigten Dächern oder Bodenplatten, bestehend aus einem wannenförmigen Grundelement mit einem ebenen Bodenteil sowie einem am oberen Rand angeordneten Trägerrahmen zur Anbringung des Photovoltaikmodule, wobei der Trägerrahmen bevorzugt pultförmig geneigt zum Bodenteil verläuft, sowie mit die Grundelemente am Untergrund fixierenden Befestigungselementen.
Derartige Aufnahmeelemente sind aus der Praxis bekannt und ermöglichen es, auf Dächern oder Bodenplatten auch nachträglich Photovoltaikmodule anzuordnen.
Häufig weist der Untergrung jedoch Eigenschaften auf, die eine konventionelle Anbringung, die auch eine ausreichende Festigkeit gegen Windlast gewährleisten muß, nicht erlaubt, insbesondere wenn dadurch etwa die maximal zulässige Dachlast überschritten werden könnte.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Aufnahmeelemente der eingangs genannten Art so auszubilden, dass auch bei geringerer möglicher Belastung des Untergrundes eine ausreichend hohe Windlastsicherheit erreicht wird.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Grundelemente in ihrer Länge an die Abstände von im Untergrund vorhandenen Zonen erhöhter Belastbarkeit angepaßt sind, und daß die Grundelemente aus Metall bestehen.
Der durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht zunächst darin, dass durch die Ausbildung der Grundelemente aus Metall eine erhöhte Steifigkeit der Grundelemente erreicht wird, so dass insbesondere die Befestigungselemente nicht gleichmäßig über die gesamte Länge, sondern vielmehr an bevorzugten Stellen angebracht werden können. Dies sind beispielsweise die Bereiche der gebäudeseitigen Tragelemente einer Dachunterkonstruktion, da diese regelmäßig höhere Belastungen aufnehmen können. Da die Grundelemente in ihrer Länge an die Abstände der gebäudeseitigen Tragelemente angepasst sein können, ist sichergestellt, dass die Belastung durch jedes Grundelement vorzugsweise genau in diesem Bereich abgeleitet werden kann. Zweckmäßigerweise werden die Grundelemente dabei so angeordnet, dass ihre Enden jeweils über einem der Tragelemente enden; zwingend ist dies jedoch nicht, da es allein darauf ankommt, die Belastungselemente bevorzugt in diesem Bereich einzubringen.
Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung können die Befestigungselemente von in die Grundelemente im Bereich der Zonen erhöhter Belastbarkeit eingelegten Belastungselementen gebildet sein.
Dabei ermöglicht die planflächige Auflage des Wannenbodens auf dem Untergrund, daß Belastungselemente auf die Gesamtfläche des Wannenbodens verteilt werden können und somit durch die Lastverteilung die Montagemöglichkeit auf Untergründen möglich wird, die durch die Punktbelastung von herkömmlichen Untergestellen nicht gegeben wäre. Durch entsprechende Verteilung der einzulegenden Belastungselemente unter Berücksichtigung der statischen Gegebenheiten des Untergrundes kann dieser Effekt noch optimiert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Befestigungselemente auch von Verschraubungen gebildet sein, die in den Zonen erhöhter Belastbarkeit verankert sind.
Im Rahmen der Erfindung ist darüber hinaus vorgesehen, dass das Grundelement mit lösbar angeordneten Zwischenstegen versteift werden kann.
Desweiteren ist vorgesehen, dass die Grundelemente über Verbindungsteile miteinander verbindbar sind, so dass sich ein insgesamt verwindungssteifer Verbund ergibt.
Vorteilhaft ist es dabei weiter im Rahmen der Erfindung, dass die Belastungselemente bevorzugt im Bereich der im Untergrund vorhandenen Zonen erhöhter Belastbarkeit angeordnet sind.
Ferner wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, dass die Stirnflächen der Grundelemente und die Zwischenstege mit Durchgangsöffnungen für elektrische Verbindungen und/oder zur Luftzirkulation versehen sind.
Um einen Stau von Regenwasser im Inneren der Grundelemente zu vermeiden, sieht die Erfindung vor, dass der Boden der Grundelemente mit Endwässerungsöffnungen versehen ist.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung können die Photovoltaikmodule flächenbündig auf dem Trägerrahmen angeordnet sein. Da die Photovoltaikmodule üblicherweise rechteckige Gestalt aufweisen, bedeutet dies, dass die Photovoltaikmodule in Längsrichtung zu den Grundelementen ausgerichtet angeordnet werden.
Um eine höhere Energieausbeute zu erreichen, kann gemäß einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Photovoltaikmodule bündig mit dem vorderen, niedrigeren Rand des Trägerrahmens abschließen und über den hinteren, höheren Rand des Trägerrahmens überstehen, und dass der überstehende Rand des Photovoltaikmoduls über ein Verbindungselement von einem Ständerholm gehalten ist.
Hierbei empfiehlt es sich, dass der Ständerholm in einer auf der Dachhaut angeordneten Ständergrundplatte angeordnet ist, so dass auch hier keine Befestigung am Dach erforderlich ist.
Hierbei kann je nach Gegebenheit vorgesehen sein, dass oberhalb der Ständergrundplatte Variogewichte anbringbar sind.
Schließlich sieht die Erfindung vor, dass das Verbindungselement höhenverstellbar sowie feststellbar am Ständerholm geführt ist. Dadurch ist eine Ausrichtung derart möglich, dass das Photovotailkmodul am hinteren, höheren Rand des Trägerrahmens aufliegt.
Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:
1 eine Anordnung von in Längsrichtung miteinander verbundenen Grundelementen,
2 eine Stirnansicht eines Grundelements nach 1,
3 eine zur 2 alternative Ausgestaltung der Erfindung,
4 eine Stirnansicht eines Grundlements nach 3.
Das in der Zeichnung dargestellte Aufnahmeelement ist vorgesehen für Photovoltaikmodule 2, die auf ebenen Untergründen, insbesondere flachen oder leicht geneigten Dächern oder Bodenplatten, angeordnet werden sollen und besteht im einzelnen aus einem wannenförmigen Grundelement 1 mit einem ebenen Bodenteil 3 sowie einem am oberen Rand angeordneten Trägerrahmen 4, 5, der der Anbringung der Photovoltaikmodule 2 dient.
Der Trägerrahmen 4, 5 ist dabei so angeordnet, dass er bevorzugt pultförmig geneigt zum Bodenteil 3 verläuft, so dass die aufgelegten Photovoltaikmodule 2 – entsprechend dem mittleren Sonnenstand der jeweiligen örtlichen geographischen Breite – geneigt angeordnet werden können.
Wie weiter aus der 1 zu ersehen ist, sind im Grundelement 1 Belastungselemente 6 eingelegt, wodurch sich eine Befestigung der Grundelemente 1 insbesondere am Dach selbst erübrigt, was aufwendige Abdichtungsmaßnahmen erforderlich machen würde.
Die Grundelemente 1 sind in ihrer Länge an die Abstände der gebäudeseitigen Tragelemente der Dachunterkonstruktion angepasst, so dass die Möglichkeit besteht, die Last der Aufnahmeelemente insbesondere in die Tragelemente der Dachunterkonstruktion einzuleiten. Dazu sind die Grundelemente 1 im übrigen aus Metall gefertigt.
Wie sich weiter aus der 1 ergibt, ist das Grundelement 1 mit lösbar angeordneten Zwischenstegen 7 versteift. Diese Zwischenstege 7 werden bevorzugt erst bei der Montage der Grundelemente 1 auf dem Dach angeschraubt, dadurch die Möglichkeit besteht, die Grundelemente 1 für den Transport raumsparend ineinander zu stapeln.
Die einzelnen Grundelemente 1 sind in in der Zeichnung nicht näher dargestellter Weise über Verbindungsteile miteinander verbindbar.
Wie sich auch aus 1 ergibt, werden die Belastungelemente 6 nicht gleichmäßig in den Grundelementen 1 verteilt, sondern bevorzugt im Bereich der Tragelemente der Dachunterkonstruktion angeordnet. Hierdurch besteht die Möglichkeit, auch Dächer mit insgesamt geringerer Flächenbelastbarkeit mit derartigen Photovoltaikelementen 2 zu bestücken.
Die Stirnflächen der Grundelemente 1 bzw. der Zwischenstege 7 sind mit Durchgangsöffnungen 8 für elektrische Verbindungen bzw. zur Luftzirkulation versehen; entsprechend ist auch der Boden 3 der Grundelemente 1 mit Entwässerungsöffnungen versehen, damit eindringendes Regenwasser abfließen kann.
Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform sind die Photovoltaikmodule 2 flächenbündig auf dem Trägerrahmen 4, 5 angeordnet.
Es besteht jedoch auch die in 3 dargestellte weitere Möglichkeit, dass die Photovoltaikmodule 2 bündig mit dem vorderen, niedrigeren Rand des Trägerrahmens 4 abschließen und über den hinteren, höheren Rand des Trägerrahmes 5 überstehen, wobei dann der überstehende Rand des Photovoltaikmoduls 2 über ein Verbindungselement 9 von einem Ständerholm 10 gehalten ist. Diese Anordnung erlaubt eine noch höhere Energieausbeute bei gleicher gegebener Dachfläche.
Der Ständerholm 10 ist hierbei in einer auf der Dachhaut angeordneten Ständergrundplatte 11 angeordnet, so dass auch hier keine Befestigung durch die Dachhaut hindurch erforderlich ist. Je nach Auftreten der Windlast können dabei oberhalb der Ständergrundplatte 11 Variogewichte 12 angebracht werden.
Das Verbindungselement 9 ist in in der Zeichnung ebenfalls nicht näher dargestellter weise höhenverstellbar und feststellbar am Ständerholm 10 geführt, so dass einerseits Unebenheiten des Daches ausgeglichen werden können und andererseits eine Einjustierung derart möglich ist, dass das Photovoltaikmodul 2 am hinteren, höheren Rand des Trägerrahmen 5 aufliegt.

Claims

Aufnahmeelement für Photovoltaikmodule auf ebenen Untergründen, insbesondere flachen oder leicht geneigten Dächern oder Bodenplatten, bestehend aus einem wannenförmigen Grundelement (1) mit einem ebenen Bodenteil (3) sowie einem am oberen Rand angeordneten Trägerrahmen (4, 5) zur Anbringung der Photovoltaikmodule (2), wobei der Trägerrahmen (4, 5) bevorzugt pultförmig geneigt zum Bodenteil (3) verläuft, sowie mit die Grundelemente (1) am Untergrund fixierenden Befestigungselementen (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Grundelemente (1) in ihrer Länge an die Abstände von im Untergrund vorhandenen Zonen erhöhter Belastbarkeit angepaßt sind, und daß die Grundelemente (1) aus Metall bestehen.
Aufnahmeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (6) von in die Grundelemente im Bereich der Zonen erhöhter Belastbarkeit eingelegten Belastungselementen gebildet sind.
Aufnahmeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (6) von Verschraubungen gebildet sind, die in den Zonen erhöhter Belastbarkeit verankert sind.
Aufnahmeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundelement (1) mit lösbar angeordneten Zwischenstegen (7) versteift ist.
Aufnahmeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundelemente (1) über Verbindungsteile miteinander verbindbar sind.
Aufnahmeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungselemente (6) bevorzugt im Bereich der im Untergrund vorhandenen Zonen erhöhter Belastbarkeit angeordnet sind.
Aufnahmeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der Grundelemente (1) und die Zwischenstege (7) mit Durchgangsöffnungen (8) für elektrische Verbindungen und/oder zur Luftzirkulation versehen sind.
Aufnahmeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (3) der Grundelemente (1) mit Entwässerungsöffnungen versehen ist.
Aufnahmeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Photovoltaikmodule (2) flächenbündig auf dem Trägerrahmen (4, 5) angeordnet sind.
Aufnahmeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Photovoltaikmodule (2) bündig mit dem vorderen, niedrigeren Rand des Trägerrahmens (4) abschließen und über den hinteren, höheren Rand des Trägerrahmens (5) überstehen, und daß der überstehende Rand des Photovoltaikmoduls (2) über ein Verbindungselement (9) von einem Ständerholm (10) gehalten ist.
Aufnahmeelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständerholm (10) in einer auf dem Untergrund angeordneten Ständergrundplatte (11) angeordnet ist.
Aufnahmeelement nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Ständergrundplatte (11) Variogewichte (12) anbringbar sind.
Aufnahmeelement nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (9) höhenverstellbar sowie feststellbar am Ständerholm geführt ist.