DE202007012020U1

DE202007012020U1 - Trägersystem für Photovoltaikelemente

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Publication number: DE202007012020U1
Application number: DE202007012020U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-08-28
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2017-08-29

Abstract

Trägersystem, das geeignet ist, Photovoltaikelemente auf einem Gebäudedach (1) mit einer Neigung von 0 bis 20° zu tragen, umfassend
– zumindest eine erste Ebene, bestehend aus einer Vielzahl von Aufständerungselementen,
– zumindest einer zweiten Ebene, bestehend aus einer Vielzahl von Unterkonstruktionselementen,
– zumindest eine dritte Ebene, bestehend aus Sicherungselementen mit Halteelementen (7), die geeignet sind, mit Photovoltaikelementen gekoppelt zu werden, wobei
– die Aufständerungselementen der erste Ebene verschiebbar auf einer Auflagefläche (2) des Gebäudedaches (1) angeordnet sind,
– die zweite Ebene mit der ersten Ebene lösbar in Verbindung steht, wobei eine Längsachse (A-A) der Unterkonstruktionselemente mit einer Längsachse (B-B) der Aufständerungselemente einen Winkel (α) bildet, und
– die Sicherungselemente der dritten Ebene mit den Unterkonstruktionselementen der zweiten Ebene ein Gittermuster bilden.

Description

Die nachfolgende Erfindung bezieht sich auf ein Trägersystem für Photovoltaikelemente, insbesondere für die Anwendung auf flachen Dächern.
STAND DER TECHNIK
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Photovoltaiksysteme bekannt. Grundsätzlich werden Photovoltaikmodule eingesetzt, um elektrische Energie aus Sonnenlicht zu gewinnen. Hierbei werden die Photovoltaik-Modulen (PV-Modulen) mit einer möglichst großen Oberfläche auf einer Auflage derart angeordnet, dass die Sonneneinstrahlung auf den PV-Modulen möglichst optimal ist. Um die PV-Modulen anzuordnen, ist daher zur Gewährleistung eines optimalen Lichteinfalls auf die Elemente eine Trägerkonstruktion erforderlich. Eine derartige Trägerkonstruktion wird etwa in der DE 20 2006 009 100 U1 beschrieben. Hier wird eine Trägerkonstruktion für Solarmodulen für den Einsatz auf dem Gelände oder der Wasseroberfläche offenbart, wobei der Fokus darauf liegt, dass je nach Anzahl der von der Trägerkonstruktion getragenen Solarmodulen das Gesamtelement portabel sein soll. Der offenbarte Gegenstand ist im Wesentlichen ausgerichtet, ein portables Solarmodulträgerelement zu schaffen, das maximalen Transportkomfort bietet.
Vielfach werden jedoch die Konstruktionen, welche Solarmodulen tragen, nicht portabel sein müssen, sondern sollen, im Gegensatz hierzu, fest auf einem Untergrund ruhen. Solcher Untergrund kann in der Erdoberfläche, insbesondere jedoch auch in einer Dachfläche bestehen. Die DE 20 2006 009 884 U1 beschreibt daher eine Unterkonstruktion für eine Photovoltaikanlage, insbesondere eine Vorrichtung zum Anordnen von Photovoltaikmodulen auf einer Auflagefläche. Der offenbarte Gegenstand soll eine sichere und kostengünstige Anordnung von PV-Modulen auf Montageoberflächen bieten, auch auf Dächern. Dabei ist der Gegenstand derart gestaltet, dass durch die Anordnung der PV-Modulen die Montageoberfläche nicht zerstört oder beeinträchtigt wird; daher wird auf Befestigung mittels Verschraubung, welche Bohrungen erforderlich macht, verzichtet. Die offenbarte Vorrichtung ist daher derart auf einer Auflagefläche abgestützt, dass in einem Bereich, in dem ein Photovoltaikmodul angeordnet ist, die Auflagefläche ohne Stütze überspannt wird. Durch entsprechende Anordnung wird die Anzahl der Punkte, an denen sich die Vorrichtung auf der Auflagefläche beziehungsweise Montagefläche abstützt, minimiert; bei der Messung der Anzahl der Stützpunkte muss die Statik berücksichtigt werden. Die Vorrichtung weist ein Querträger element und ein Stützelement auf, wobei das PV-Modul an dem Querträgerelement angeordnet ist und das Stützelement das Querträgerelement von der Auflagefläche beabstandet. Es wird somit eine Rahmenkonstruktion bereitgestellt, auf der die PV-Modulen angeordnet sind.
OFFENBARUNG
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Photovoltaiksystem zur Anordnung auf Gebäudedächern mit einer Dachneigung von bis zu 0 bis 20° zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein Photovoltaiksystem zur Anordnung auf einem Flachdach mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Ein erstens Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich auf ein Trägersystem, das geeignet ist, Photovoltaikelemente auf einem Dach mit einer Neigung von 0 bis 20° zu tragen. Es ist grundsätzlich aus drei Ebenen unterschiedlicher Konstruktionselemente aufgebaut, die in einer Ebene Aufständerungselemente, die verschiebbar auf einer Dachauflagefläche angeordnet sind, aufweisen. Damit kann das Gebäudedach vorteilhaft weiter repariert oder der Revision unterzogen werden, indem an gewünschter Stelle die unterste Ebene, ohne den Überbau zu lösen, teilweise reversibel verschoben wird. Besonders vorteilhaft ist es, dass diese untere Ebene nicht an der Dachhaut befestigt wird und diese somit nicht beschädigt wird und damit keinen Dichtigkeitsverlust erleidet. Eine zweite Ebene umfasst Unterkonstruktionselemente, die leicht sind und statisch geschickt auf den Aufständerungselementen gelagert werden können. Die dritte Ebene umfasst vorteilhaft Sicherungselementen mit Halteelementen, auf denen die Photovoltaikelementen angeordnet werden können. Die Sicherungselemente sind schwer und überstreichen die darunter liegenden Ebenen; sie sichern vorteilhaft bereits durch ihr Eigengewicht und bilden mit den darunter befindlichen Ebenen ein schwer und sicher aufliegendes Gitter, das statisch geschickt zu liegen kommt und Windkräfte ableitet.
Eine weitere Ausführungsform bezieht sich auf das Trägersystem, das in seiner Ausrichtung vorteilhaft auf ein von Gebäudedach-Trägerelementen wie etwa Leimbindern aufgespanntes Dach angepasst sein kann, wobei die die erste Ebene bildenden Aufständerungselemente eine Längsrichtung aufweisen, die so ausgerichtet ist, dass jedes Aufständerungselement zumindest einen der Dachträger überstreicht.
Eine noch weitere Ausführungsform schließlich umfasst das erfindungsgemäße Trägersystem, wobei die eine erste Ebene bildenden Aufständerungselemente auf den die Dachkonstruktion aufspannenden Elementen wie Leimbinder-Dachkonstruktionsträgern aufliegen. Selbstverständlich liegt zwischen diesen beiden Elemente-Ebenen die Dachhaut, die vorteilhaft unverletzt beleibt, wenn die Aufständerungselemente darauf angeordnet werden. Die Aufständerungselemente verlaufen in diesem Falle nicht parallel zu einer Dachkante, was statisch besonders günstig sein kann.
Weitere Ausführungsformen beziehen sich auf die Gittermuster, die durch die Anordnungen der einzelnen Ebenen entstehen, und die hiermit verbundene Ausrichtung des Trägersystems und den damit gekoppelten Möglichkeiten, die Photovoltaikelemente ideal zur Südrichtung auszurichten, um maximal von der Sonnenenergie zu profitieren.
Noch weitere Ausführungsformen beziehen sich auf die Gestalt der Unterkonstruktionselemente, die vorteilhaft günstig erhältliche, leicht zu fertigende Trapezträgerplatten sein können.
Die vorgenannten und weitere Vorteile werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den begleitenden Figuren ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung. Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
1 zeigt eine Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Trägersystems,
2 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf das auf einem Flachdach angeordnete erfindungsgemäße Trägersystem,
3 zeigt einen perspektivischen Ausschnitt des auf einem Flachdach angeordneten Trägersystems,
3a zeigt eine Explosionsansicht eines Querschnitt eines Aufständerungsblockes.
BESCHREIBUNG
Das erfindungsgemäße Trägersystem, das geeignet ist, Photovoltaiksysteme auf Dächern mit einer Neigung von höchstens 20° zu tragen, ist besonders vorteilhaft für die Anwendung auf Flachdächern, da das erfindungsgemäße System keine Dachdurchdringung der Wasser führenden Dachhaut erfordert.
Grundsätzlich werden auf die Dachhaut lediglich Aufständerungselemente gelegt, die quasi eine erste Ebene des erfindungsgemäßen Trägersystems bilden. Dadurch, dass die Aufständerungselemente lediglich aufgelegt werden, sind sie auf ihrer Auflageebene verschiebbar, so dass nach Anheben der nachfolgend beschriebenen Ebenen durch Verschieben der Auflageebene jederzeit die Revision und Reparatur der Auflagefläche möglich ist. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass die auf der ersten Ebene angeordneten weiteren Elemente einschließlich der Photovoltaik-(PV-)Elemente hierzu nicht vom Trägersystem insgesamt demontiert werden müssen. Die Aufständerungselemente können vorteilhaft aus Aufständerungsblöcken geschaffen sein, die derart auf die Auflagefläche aufgelegt werden, dass sie im Wesentlichen quer zu den die Auflagefläche selbst bildenden Trägerelementen von bituminösen Gebäudedächern mit Dachträgerkonstruktionen, wie sie etwa aus Leimbindern gefertigt werden, gelegt werden. Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Trägersystem auch auf Beton- oder anderen Dächern angebracht werden. Vorteilhaft sind die Aufständerungsblöcke parallel zueinander angeordnet, der Abstand voneinander kann im Bereich von 1,0 m bis 7,0 m, vorzugsweise von 2,5 m bis 3,0 m liegen, so dass durch eine optimale Anzahl von Aufständerungsblöcken keine hohe Gewichtslast durch diese auf die Auflagefläche aufgebracht wird.
Entsprechend der Länge der auf die Aufständerungsblöcke aufgelegten Unterkonstruktionselemente können weite Strecken insbesondere auf Flachdächern mit Dachträgerkonstruktionen überwunden werden, ohne dass das Dach in seiner Tragfähigkeit beeinträchtigt würde. Die Gewichtseinleitung der PV-Anlagen in das Gebäudedach wird mit Hilfe der bis zu 10 m Spannweite überbrückenden Trapezbleche – ihre Länge wird üblicherweise wegen der Handhabbarkeit im Bereich von 3,0 m bis 7,5 m liegen – bestimmbar, da die Aufständerungsblöcke nur im Bereich von Außenmauern oder Holzleimbindern oder anderen Trägern der Gebäudekonstruktion platziert werden.
1 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung der als Aufständerungsblöcke 4 ausgebildeten Aufständerungselemente, die parallel zueinander angeordnet sind. Die Aufständerungsblöcke 4 haben eine Länge, die der Breite eines Unterkonstruktionselementes entspricht. Die Aufständerungsblöcke 4, die verschiebbar auf der Auflagefläche 2 des Gebäudedaches 1 angeordnet sind, haben eine Längsachse B-B, die mit einer Längsachse eines Elementes, insbesondere eines Leimbinder-Dachträgers, der das Gebäudedach aufspannt, einen Winkel bildet – nicht figurativ dargestellt – der zwischen 0° und 90°, vorzugsweise zwischen 30° und 90°, am meisten bevorzugt zwischen 45° und 90° liegt.
Auf diese erste Ebene wird eine zweite Ebene von Tragelementen beziehungsweise von Unterkonstruktionselementen aufgelegt, die vorliegend von Trapezblechelementen 5 bereitgestellt werden, also von Elementen, die leicht und kostengünstig zu fertigen und in unterschiedlichen Längenmaßen erhältlich sind und große statische Spannweiten, bis zu 10 m, zulassen. Die Längsachse B-B der Aufständerungblöcke 4 bildet mit der Längsachse A-A der Unterkonstruktionselemente, respektive der Trapezblechelemente 5, einen Winkel α. Dieser liegt vorliegend bei 90°, kann aber grundsätzlich zwischen 0° und 90° liegen.
Wie aus 1 deutlich wird, kann auf eine erste Ebene aus Trapezblechelementen eine zweite Ebene an Trapezblechelementen 5 aufgelegt werden, bei der die Auflage so erfolgt, dass die Trapezblechelemente 5 durch Formschluss aneinander haften. In einer Ebene können, um etwa die gesamte Länge eines Daches mit einer ersten Ebene von Unterkonstruktionselementen zu überspannen, Trapezblechelemente 5 unterschiedlicher Längen aneinander derart angeordnet werden, dass eine Mehrzahl von parallel zueinander angeordneten Trapezblechelementen 5 die Gesamtlänge der ersten Schicht an Unterkonstruktionselementen in der zweiten Ebene bildet. Diese zweite Ebene überspannt eine Gesamtfläche, die genau so groß ist wie die Fläche, die durch die erste Ebene an Aufständerungselementen aufgespannt wird; beide Flächen sind kongruent.
Diese zweite Ebene an Trapezblechelementen 5 kann derart auf die erste Ebene an Trapezblechelementen 5 aufgelegt werden, dass die Stöße der darunter liegenden Ebene von Trapezblechelementen 5 jeweils überlappt werden, wodurch vorteilhaft die Stabilität der Unterkonstruktionsebene verstärkt wird. Abhängig von der ge wünschten Stabilität der Unterkonstruktionsebene können mehrere Ebenen an Trapezblechelementen 5 übereinander angeordnet werden, wie durch die Pfeile a in 1 angedeutet ist. Dies kann erfolgen, um gegen Sog- und Seitenwinde ein höheres Gewicht zu generieren.
Selbstverständlich wird der Fachmann wissen, dass außer den günstigen, leicht erhältlichen und einfach zu transportierenden Trapezblechelementen auch andere Elemente verwendet werden können, die etwa aus Aluminium oder Kunststoff gefertigt sein können oder die im Querschnitt keine Trapezformen anzeigen, sondern etwa Dreiecksformen wie sie etwa von Dreiecksblechen gezeigt werden, oder Halbkreis- oder Halbovalformen, wie sie etwa bei Wellblechelementen vorliegen. Natürlich sind andere geeignete Querschnittsgeometrien denkbar, die dem Fachmann bekannt sind.
Wie aus 1 ersichtlich, können die Elemente, die die Unterkonstruktionsebene bilden, so auf den Aufständerungsblöcken 4 angeordnet werden, dass ein parallel zueinander verlaufendes, auf Distanz platziertes, streifenähnliches Grundmuster am Trapezblech entsteht.
Wie 1 zeigt, und insbesondere 2, die die Anordnung auf einem Flachdach 1 mit einer Attika 10 demonstriert, wird auf der Unterkonstruktionsebene eine dritte Ebene, die aus Sicherungselementen besteht, angeordnet. Vorliegend handelt es sich bei den Sicherungselementen um Schienen 6, wobei die Schienen 6 grundsätzlich unterschiedliche Formen aufweisen können. Es kann sich ebenfalls um Profile oder um Stäbe mit rundem, ovalem oder viereckigem, insbesondere rechteckigem Querschnitt handeln, weitere Querschnittsformen sind selbstverständlich denkbar. Die aus 1 zu ersehenden Aufständerungsblöcke 4 werden auf der in 2 gezeigten Auflagefläche 2 des Gebäudedaches 1, das hier ein Flachdach ist, angeordnet.
Die in 1 und 2 gezeigten Schienen 6 weisen an ihrer von der Unterkonstruktionsebene wegweisenden Oberseite Halteelemente 7 auf, die dazu geeignet sind, dass die Photovoltaikelemente auf ihnen befestigt werden können. Bei den Schienen 6 handelt es sich vorzugsweise um solche Schienen 6, die aus schweren Materialien beschaffen sind, so dass durch die Auflage der schweren Schienen 6 auf der Unterkonstruktionsebene bereits durch Gewichtsauflage eine Sicherung erfolgt. Die dritte Ebene wird daher durch die Vielzahl von Schienen 6 ausgebildet, die mit den darunter angeordneten Unterkonstruktionselementen, respektive Trapezblechelementen 5 ein Gittermuster bilden.
Das zwischen zweiter und dritter Ebene geschaffene Gittermuster ist als ein Gitter mit Gitterflächen aus Quadraten, Rechtecken oder Parallelogramme 9, wie in 2 gezeigt, ausgebildet, da die Sicherungselemente vorteilhaft ebenfalls parallel zueinander angeordnet sind. Gemeinsam mit der Unterkonstruktionsebene bilden die Sicherungselemente der dritten Ebene einen „Sicherungsrost", der vorteilhaft aus Metall beschaffen ist. Dieser Rost kompensiert das statisch gegen Windeinwirkung notwendige, aber durch die Trapezblechelemente 5 allein nicht erzielbare Gesamteigengewicht der gesamten Anlage mit den Photovoltaikelementen. Durch die Anordnung der drei Ebenen und die Befestigung der Photovoltaikelemente auf den Halteelementen 7, die auf den Sicherungselementen angeordnet sind, wird von der gesamten Anlage ein Gesamtgewicht in Verbindung mit dem über die ganze Dachfläche verlaufenden Sicherungselementen erreicht, das genügt, um Windkräfte statisch zu beherrschen.
Zusätzlich kann die Sicherungsebene durch ein zumindest partiell angeordnetes, um die Stirnseiten der Sicherungselemente umlaufendes Sicherungsprofil 15 gesichert sein, das hier durch pratzenförmige Winkeleisen 16 gesichert ist. Hierbei ist der längere Schenkel des pratzenförmigen Winkeleisens 16 – es kann sich etwa um ein Alu-Flachprofil handeln – an der Außenmauer in einer Weise herunter geführt, so dass dieses Winkeleisen 16 an der Attika, bzw. einem Beton-Ringanker oder an der Stahlkonstruktion des Gebäudes verschraubt werden kann. Der kürzere Schenkel des pratzenförmigen Winkeleisens 16 oder auch eines „Hutprofiles" liegt pratzenartig auf den umlaufenden Rahmen des Metallprofil-Sicherungsrostes 15 auf. Das Sicherungsprofil 15 kann ein Metall-U-Profil sein, welches die Metallprofile des Rostes einfasst und stabilisiert. Es können ferner auch bügelförmige Sicherungselemente über die Attikaecken gespannt werden
Wie insbesondere aus 1 deutlich wird, sind die Aufständerungsblöcke 4 unter den Unterkonstruktionselementen verschiebbar, da sie mit der Auflagefläche 2 (siehe 2) nicht verschraubt werden. Damit eine leichte Verschiebbarkeit gewährleistet ist, können die Aufständerungsblöcke 4 an ihrer Oberseite mit zwei parallel angeordneten Kunststofftrapezleisten 8 ausgestattet werden. Die Pfeile b zeigen die von den Aufständerungsblöcken 4 abgehobenen Trapezblechelemente 5. Selbstverständlich können mehr oder weniger als zwei Leisten auf den Aufständerungsblöcken 4 angeordnet sein. Die Form der Querschnitte der Leisten kann dreieckig oder rund sein, oder eine andere geeignete Geometrie aufweisen, die die Berührungsfläche zwischen den Aufständerungselementen und den darüber anzuordnenden Unterkonstruktions elementen verringert.
Die Kunststofftrapezleisten 8 können grundsätzlich verschiedene Höhen aufweisen, so dass bei der Vielzahl von Aufständerungsblöcken 4, die auf einer Auflagefläche, respektive einem Dach, angeordnet sind, mit der Auswahl unterschiedlich hoher Kunststofftrapezleisten 8 auch ein Gefälleausgleich des Daches geschaffen werden kann. Selbstverständlich können mehr als die gezeigten zwei Leisten 8 auf den Aufständerungsblöcken 4 angeordnet sein, die entsprechenden alternativen Leisten müssen ebenfalls nicht zwingend aus Kunststoff beschaffen sein, sie können vielmehr auch aus einem geeigneten Metall oder Holz hergestellt werden.
Ein Aufständerungsblock 4 kann aus einem oder mehreren Elementen bestehen, je nach dem, welche Gesamthöhe der Aufständerungsblöcke erreicht werden soll. Wenn beispielsweise, wie in 3 gezeigt, ein Flachdach 1 mit einer vergleichsweise hohen Attika 10 und Auflagefläche 2 vorliegt, ist es erforderlich, dass das Trägersystem für die Photovoltaikelemente eine relativ hohe Konstruktion bildet, so dass die Unterkonstruktionselemente möglichst nur mit einem Abstand 12 von etwa 1–2 cm unterhalb der Oberkante der Attika 10 abschließen. Damit wird einer Verschattung der Solarmodule, respektive PV-Elemente, durch die Gebäude-Attika 10 entgegen gewirkt.
Wenn bei einer hohen Attika 10 die Unterkonstruktionselemente zu tief liegen, werden die Photovoltaikelemente durch die Attika 10 beschattet und der Energieeintrag auf die Photovoltaikelemente wird verringert. Die Aufständerungsblöcke 4 können daher aus mehreren Einzelblöcken bestehen, die jeweils einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt haben können; es ist ferner ebenfalls denkbar, dass, wie in 3a gezeigt, die Querschnittsfläche der Blöcke ein Trapez, respektive ein rechtwinkliges Trapez bildet, so dass zwei komplementäre Blockmodulen 11, 11' den Aufständerungsblock 4 bilden. Bei Blockmodulen 11, 11 die an ihrer Ober- beziehungsweise Unterseite abgeschrägt sind, und vorliegend gemäß Pfeil c aufeinander angeordnet werden, liegt der besondere Vorteil vor, dass die Blockmodulen 11, 11' gegeneinander verschiebbar sind, was besonders vorteilhaft dann ist, wenn Aufständerungsblock 4 von seiner Position auf der Auflagefläche gelöst und verschoben werden soll. Durch gegeneinander Verschieben der Elemente 11, 11' in die entsprechenden Richtung (Pfeile d) wird dann der Aufständerungsblock 4 in seine zwei Bauteile separiert, die dann an anderer Stelle entsprechend wieder zusammen geschoben werden können. In diesem Fall sind die zwie Blockteile durch ein Profileisen, wie etwa das Flachprofil 13, gesichert. Das Flachprofil ist mit Schrauben 14 an die Blockteile geschraubt. Selbstverständlich kann auch eine Kralle oder ein anderes Sicherungselement, das geeignet ist, die zwei oder die mehreren Blockelemente gegen Verrutschen zu sichern, an deren Stirnseiten angebracht werden.
Wie in 2 gezeigt, werden die Sicherungselemente der dritten Ebene vorteilhaft so auf der zweiten Ebene angeordnet, dass bei Befestigung feststehender Photovoltaikelemente diese ideal in Südrichtung ausgerichtet werden, um einen optimalen Energieeintrag zu gewährleisten.
Selbstverständlich ist es ebenfalls denkbar, dass die Photovoltaikelemente drehgelenkig auf den Halteelementen 7, die in 1 lediglich beispielhaft ausgeführt sind, angeordnet werden. Bei drehgelenkig angeordneten Photovoltaikelementen auf entsprechenden Haltevorrichtungen, die auf den Sicherungselementen angeordnet sind, besteht der Vorteil, dass unabhängig von der Anordnung der darunter befindlichen, das Trägersystem bildenden drei Ebenen eine ideale Lichtaufnahme durch die Photovoltaikelemente gewährleistet werden kann, da die Photovoltaikelemente bereits aus dem Stand der Technik bekannte, nachführbare Photovoltaikelemente sind, die entsprechend dem Lichteinfall folgen.
Vorteilhafte Unterkonstruktionselemente sind die bekannten Trapezbleche, die entsprechend verzinkt sein können und die Spannweiten von bis zu 7,50 m aufweisen können. Sofern Elemente größerer Länge oder kürzere Elemente auf dem Markt erhältlich sind, können diese bei der erfindungsgemäßen Anordnung jederzeit auf der Aufständerungsebene angeordnet werden; falls es erforderlich ist, können Trapezblechelemente 5 gekürzt werden, und das „Abfallstück" kann an anderer Stelle angebracht oder in einer zweiten Ebene zur Überlappung zweier darunter befindlicher Stöße verwendet werden. Selbstverständlich können die Trapezblechelemente 5, die häufig eine Blechstärke von 0,75 mm aufweisen und die auf dem Markt erhältlich sind in Längen von 750 cm und Breiten von 92 cm, miteinander verschraubt, vernietet oder verklebt werden. Damit können mehrere Schichten von Trapezblechelementen eine Unterkonstruktionsebene bilden. Grundsätzlich werden für die Unterkonstruktionselemente folgende Maße bevorzugt:
Eine Länge im Bereich von 3,0 m bis 10,0 m, am meisten bevorzugt eine Länge von 7,0 m, eine Breite im Bereich von 0,5 m bis 2,0 m, noch bevorzugter eine Breite von 0,7 m bis 1,40 m, am meisten bevorzugt ist einer Breite von 1,0 m, und eine Dicke im Bereich von 0,5 mm bis 2,0 mm, am meisten bevorzugt ist eine Dicke von 0,75 mm.
Die auf dem Markt erhältlichen Trapezblechunterkonstruktionselemente sind häufig verzinkt. Selbstverständlich können die Trapezblechelemente so wie alle anderen eine Unterkonstruktion bildenden Elemente beschichtet, lackiert oder auf andere Weise bezüglich ihrer Oberfläche modifiziert sein.
Am Rand des Daches können die Trapezblechelemente ebenso wie Dreiecksblech oder Wellblechelemente und alle anderen zum Dachende offenen Geometrien mit entsprechenden Endkappen 3, siehe 1, versehen werden, um Eindringen von Wind oder Wasser zu unterbinden. Ferner kann jedes das Trägersystem konstituierende Element am Dachrand zusätzlich gesichert werden, ohne die Dachhaut zu durchdringen. Dazu ist es gegebenenfalls möglich, an der Außenseite des Daches, wie gezeigt in 1, eine Randbefestigung durch entsprechende Längsprofile 9 vorzunehmen, die an ihrem einen Ende mit dem entsprechenden Trapezblech, Aufständerungsblock oder auch Sicherungselement verschraubt, vernietet oder auf andere Weise befestigt sind und die an ihrem entgegen gesetzten Ende um die Stahlbetondecke an der Außenwand des Gebäudes geschraubt oder vernietet oder auf andere Weise befestigt werden. Zu diesem Zweck können Ringanker in die Stahlbetondecke eingebracht werden.
Die Aufständerungsblöcke 4 können variabel auf der Auflagefläche platziert werden, ihre Anzahl und ihre Ausrichtung hängt von den statischen Erfordernissen ab, die insbesondere durch eine Trägerkonstruktion des Daches bestimmt werden. Eine vorteilhafte Größe eines Aufständerungsblocks kann in der Länge von 80 cm, der Höhe von 25 cm und der Breite von 20 cm liegen. Selbstverständlich sind andere Dimensionen, abhängig von den Erfordernissen, die durch die Statik und die Dachgeometrie gegeben werden, gewählt werden.

Die Sicherungselemente können vorteilhaft in einem Abstand von etwa 2,50 m parallel nebeneinander auf der Unterkonstruktionsebene angeordnet werden. Eine große Stabilität wird erzielt, wenn der Winkel, der durch ein Sicherungselement in Bezug zu dem darunter liegenden Unterkonstruktionselement aufgespannt wird, 90° beträgt. Selbstverständlich können andere Winkel, ebenfalls abhängig von der Dach geometrie oder den statischen Erfordernissen, gewählt werden. BEZUGSZEICHENLISTE

1	Flachdach
2	Auflagefläche
3	Endkappen
4	Aufständerungsblöcke
5	Trapezblechelemente
6	Schienen
7	Halteelemente
8	Kunststofftrapezleisten
9	Längsprofil
10	Attika
11, 11'	Blockmodulen
12	Abstand
13	Flachprofil
14	Schraube
15	Umlauf-Profil
16	Winkeleisen
17	Schraube
A-A	Längsachse
B-B	Längsachse
(α)	Winkel zw. Längsachsen A-A und B-B

Claims

Trägersystem, das geeignet ist, Photovoltaikelemente auf einem Gebäudedach (1) mit einer Neigung von 0 bis 20° zu tragen, umfassend – zumindest eine erste Ebene, bestehend aus einer Vielzahl von Aufständerungselementen, – zumindest einer zweiten Ebene, bestehend aus einer Vielzahl von Unterkonstruktionselementen, – zumindest eine dritte Ebene, bestehend aus Sicherungselementen mit Halteelementen (7), die geeignet sind, mit Photovoltaikelementen gekoppelt zu werden, wobei – die Aufständerungselementen der erste Ebene verschiebbar auf einer Auflagefläche (2) des Gebäudedaches (1) angeordnet sind, – die zweite Ebene mit der ersten Ebene lösbar in Verbindung steht, wobei eine Längsachse (A-A) der Unterkonstruktionselemente mit einer Längsachse (B-B) der Aufständerungselemente einen Winkel (α) bildet, und – die Sicherungselemente der dritten Ebene mit den Unterkonstruktionselementen der zweiten Ebene ein Gittermuster bilden.
Trägersystem nach Anspruch 1, wobei die Aufständerungselemente parallel zueinander angeordnet sind.
Trägersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Aufständerungselement eine Länge aufweist, die einer Breite eines Unterkonstruktionselementes entspricht.
Trägersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Winkel (α) zwischen 0° und 90° liegt.
Trägersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Längsachse (B-B) eines Aufständerungselemente mit einer Längsachse eines Elementes, insbesondere eines Leimbinder-Dachträgers, der das Gebäudedach aufspannt, einen Winkel bildet, der zwischen 0° und 90°, vorzugsweise zwischen 30° und 90°, am meisten bevorzugt zwischen 45° und 90° liegt.
Trägersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das von der zweiten Ebene und der dritten Ebene gebildetes Gittermuster Gitterflächen mit rechteckiger Form oder mit Parallelogrammform zeigt.
Trägersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Unterkonstruktionselemente strukturierte, flächige Elemente sind, deren Länge größer ist als ihre Breite.
Trägersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Aufständerungselemente Aufständerungsblöcke (4) sind.
Trägersystem nach Anspruch 7, wobei die Aufständerungsblöcke (4) mehrere Teile, insbesondere zumindest zwei komplementäre Blockmodulen (11, 11') umfassen.
Trägersystem nach Anspruch 9, wobei an den mehreren Teile, insbesondere an den zumindest zwei komplementären Blockmodulen (11, 11') stirnseitig ein Sicherungselement, insbesondere ein Flacheisen (13) oder eine Kralle montiert ist.
Trägersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Aufständerungselemente an ihrer zu der zweiten Ebene weisenden Seite entlang ihrer Längsrichtung zumindest eine Leiste, vorzugsweise eine Leiste mit trapezförmigem Querschnitt, aufweisen.
Trägersystem nach Anspruch 11, wobei die Aufständerungselemente und/oder die Unterkonstruktionselemente und/oder die Leisten aus einem Metall, einer Metalllegierung, einem Kunststoff oder aus Holz oder aus einer Kombination derselben bestehen.
Trägersystem nach Anspruch 7 bis 12, wobei das strukturierte, flächige Element ein Wellblechelement oder ein Dreiecksblechelement oder ein Blech mit einer anderen geeigneten Querschnittsgeometrie ist.
Trägersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Unterkonstruktionselemente Trapezblechelemente (5), vorzugsweise mit einer Länge im Bereich von 3,0 m bis 10,0 m, am meisten bevorzugt mit einer Länge von 7,5 m, vorzugsweise mit einer Breite im Bereich von 0,5 m bis 2,0 m, noch bevorzugter mit einer Breite von 0,7 m bis 1,40 m, am meisten bevorzugt mit einer Breite von 1,0 m, vorzugsweise mit einem Dicke im Bereich von 0,5 mm bis 2,0 mm, am meisten bevorzugt mit einer Dicke von 0,75 mm, sind.
Trägersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei eine Mehrzahl von strukturierten, flächigen Elementen überlappend oder auf Stoß übereinander formschlüssig angeordnet ein die zweite Ebene konstituierendes Unterkonstruktionselement bildet.
Trägersystem nach Anspruch 13, wobei die übereinander angeordneten strukturierten, flächigen, formschlüssig miteinander verbundenen Elemente miteinander verklebt, verschraubt oder vernietet sind.
Trägersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (7) eine Vorrichtung zur Aufnahme feststehend montierter oder dem Licht nachführbar angeordneter Photovoltaikelemente, vorzugsweise nachführbar angeordneter Solarpaneele aufweisen.
Trägersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten und dritten Ebenen jeweils kongruente Flächen aufspannen.
Trägersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungselemente Profile oder Stäbe oder Schienen (6), vorzugsweise Profile oder Stäbe oder Schienen (6) aus Metall, sind.
Trägersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterkonstruktionselemente und/oder die Sicherungselemente verzinkt, beschichtet, lackiert oder mit einer anderen geeigneten, vor Witterungseinflüssen schützenden Schicht versehen sind.
Trägersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterkonstruktionselemente an ihren Enden mit Endkappen (3) versehen sind.
Trägersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsebene durch ein zumindest partiell angeordnetes, um die Stirnseiten der Sicherungselemente umlaufendes Sicherungsprofil 15 gesichert ist.
Trägersystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsprofil 15, mit U-förmigen Profilen oder gewinkelten, pratzenförmigen Profilen (16), die mit Schrauben (17) verschraubbar sind, gesichert ist.