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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Solarmodul mit einer
Unterkonstruktion zur Befestigung des Solarmoduls auf einer Dachfläche.
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Aus
dem Stand der Technik ist es bekannt, Solarmodule auf Dachflächen von
Gebäuden
mit dort vorinstallierten Tragstrukturen zu verschrauben. Neben
Dachflächen
kommen natürlich
auch andere Flächen
in Betracht, auf denen die Solarmodule auf vorinstallierten Tragstrukturen
als Unterkonstruktion befestigt werden. Die Unterkonstruktion kann
aus Streben, Haken, Latten oder sonstigen Teilen bestehen. Die Tragstrukturen
müssen
zunächst
auf dem Dach maßgenau
vormontiert werden, um sodann die Solarmodule darauf aufzuschrauben.
Hierdurch entsteht ein erheblicher Montageaufwand. Die Solarmodule
können
bei dieser Befestigungstechnik auch nicht werksseitig mit der Verbindungstechnik
vormontiert an der Baustelle angeliefert werden, da die genauen
Montagemaße
nicht bekannt sind. Dadurch geht ein Rationalisierungspotential
aus der Vormontage verloren.
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Die
Verschraubung ist an zumindest zwei Seiten erforderlich, um das
Solarmodul ausreichend sicher zu befestigen. Hier ergibt sich das
Problem, dass die Verschraubungsstellen nach dem Auflegen des Solarmoduls
auf die Tragstruktur nur noch schwer zugänglich sind, wenn nicht ein
ausreichender Platz zwischen den Solarmodulen frei bleibt. Um zwischen
die Solarmodule greifen zu können,
werden die Solarmodule mit einem von den Solarmodulen freien Zwischenspalt
montiert. Hierdurch wird ein Teil der für die Solarmodule nutzbaren
Dachfläche verschenkt.
Teilweise werden Solarmodule aus Gründen der Zugänglichkeit
der Befestigungstechnik unnötig
hoch von der darunter befindlichen Dachfläche abstehend montiert.
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Außerdem ist
es schwierig, die herkömmlich befestigten
Solarmodule nachträglich
aus ihrer Montageposition zu entfernen, beispielsweise für Wartungs-
und Reparaturzwecke des darunter befindlichen Daches.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Befestigungstechnik
für Solarmodule
zu schaffen, durch die Befestigung vereinfacht wird.
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Die
Aufgabe wird für
ein gattungsgemäßes Solarmodul
gelöst,
indem die Verbindung zwischen dem Solarmodul und der Unterkonstruktion
auf einer Seite des Solarmoduls scharnierartig ausgestaltet ist.
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Durch
die scharnierartige Verbindung ist es möglich, die Solarmodule zur
Montage in die Scharnierverbindung einzusetzen und sie sodann bei
Bedarf in dem Scharnier in die endgültige Montagestellung zu drehen.
Der Begriff der scharnierartigen Verbindung ist nicht auf untrennbar
miteinander verbundene Scharniergelenke beschränkt, bei denen zumindest ein
Teil eine Drehbewegung um eine Drehachse ausführen kann, es werden davon
auch trennbare Bandverbindungen mit umfasst. Auf der Seite, auf
der sich die scharnierartige Verbindung befindet, sind die Solarmodule
schnell mit der Unterkonstruktion verbindbar. Die Verbindung kann
werkzeuglos hergestellt werden. Es ist nicht erforderlich, zwischen den
Solarmodulen noch einen Zwischenspalt frei zu halten, um die Solarmodule
zu befestigen oder zu lösen.
Dadurch kann die verfügbare
Fläche
nahezu vollflächig
mit Solarmodulen abgedeckt werden. Die für die Scharnierverbindung benötigten solarmodulseitigen
Befestigungselemente können
vormontiert werden, so dass auf der Baustelle die zeitintensive Montage
der Befestigungselemente entfällt.
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Zur
vollständigen
Befestigung der Solarmodule auf der Unterkonstruktion genügt es, die
Solarmodule auf der der scharnierartigen Befestigung gegenüber liegenden
Seite zusätzlich
mit der Unterkonstruktion zu verbinden. Da die Solarmodule bei der Montage
Stück für Stück voreinander
gelegt werden, ist bei der Befestigung der der scharnierartigen
Befestigung gegenüber
liegenden Seite eines Solarmoduls die davor liegende Zone noch frei,
so dass diese für
Montagezwecke noch gut zugänglich
ist. Das nächste
Solarmodul wird dann wieder mit seiner scharnierartigen Befestigungsseite
an das zuvor montierte Solarmodul angelegt, wofür kein besonderer Montageraum
erforderlich ist. So ist eine nahezu spaltfreie Montage der Solarmodule
zueinander möglich.
Umgekehrt kann bei der Demontage verfahren werden. Auch hier erweist
sich die leichte Demontierbarkeit als Vorteil. Auch bei der Demontage wird
ein Montageraum nur auf der der scharnierartigen Verbindung abgewandten
Seite benötigt,
so dass die Solarmodule von vorn anfangend nach und nach bis nach
hinten von einer Dachfläche
abgenommen werden können.
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Nach
einer Ausgestaltung der Erfindung ist auf der der scharnierartigen
Verbindung gegenüberliegenden
Seite des Solarmoduls eine weitere lösbare Verbindung zwischen dem
Solarmodul und der Unterkonstruktion vorhanden. Die lösbare Verbindung kann
beispielsweise mittels Riegeln, Befestigungsleisten, Schlössern, Rastverschlüssen, Verschraubungen
und dergleichen hergestellt werden, aber auch Nietverbindungen sind
möglich,
die zum Lösen aufgebohrt
werden können,
aber besonders schnell in der Montage sind.
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Nach
einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Lösen der scharnierartigen Verbindung
nur in einer aufgeklappten Stellung des Solarmoduls möglich. Dadurch
ist gewährleistet,
dass sich das Solarmodul nicht ungewollt aus seiner liegenden Befestigung
lösen kann.
In seiner Einbauposition ist das Solarmodul auf diese Weise auf
der Seite der scharnierartigen Befestigung sicher fixiert. Die Blockade
des Lösens
kann beispielsweise über
formschlüssig
wirkende Sperrelemente erfolgen, die ein Herausnehmen des Solarmoduls
aus dem Scharnier nur in einer bestimmten Winkellage erlauben.
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Nach
einer Ausgestaltung der Erfindung sind auf der Unterseite des Solarmoduls
ein oder mehrere Profile befestigt, die mit der Unterkonstruktion über die
scharnierartige Verbindung und/oder die lösbare Verbindung verbindbar
sind. Da die Solarmodule selbst eine spezielle Form aufweisen und
aus speziellen Werkstoffen hergestellt sind, die der Funktion der
Stromgewinnung dienen, kann dann die Befestigungstechnik in den
gesonderten Profilen dargestellt werden. Die Profile können nach
der Herstellung der Solarmodule, aber noch vor ihrer Anlieferung
auf der Baustelle, mit den Solarmodulen verbunden werden. Die Profile
können
so gestaltet sein, dass die spätere Montage
der Solarmodule auf der Baustelle vereinfacht wird.
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Nach
einer Ausgestaltung der Erfindung sind das oder die Profile mittels
einer Verklebung, insbesondere mittels eines doppelseitigen Klebebandes, auf
das Solarmodul aufgeklebt. Durch eine Verklebung können die
Profile schnell und leicht mit dem Solarmodul verbunden werden,
gleichwohl ist die Verbindung sehr belastbar und dauerhaft.
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Nach
einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Profile seitlich nach
innen versetzt zur Außenkante
des Solarmoduls angeordnet. Durch den seitlichen Versatz nach innen
hin entsteht ein Raum, in dem die Befestigungstechnik untergebracht
werden kann. Die Befestigungstechnik behindert dann nicht die aneinander
stoßende
Montage der Solarmodule aneinander, weil diese nicht seitlich über die
Außenkante
hervorsteht.
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Nach
einer Ausgestaltung der Erfindung ist die scharnierartige Verbindung
mittels eines oder mehrerer mit der Unterkonstruktion verbindbarer
Einhakwinkel herstellbar. Deren freies Ende kann insbesondere jeweils
so gestaltet sein, dass sich ein hakenartiger Eingriff in ein entsprechendes
solarmodulseitiges Befestigungselement, insbesondere beispielsweise
eine seitliche Nut des Profils, ergibt. Die Einhakwinkel erlauben
eine werkzeuglose schnelle Montage, indem das Solarmodul mit den
solarmodulseitigen Befestigungselementen auf den Einhakwinkel aufgesetzt
und sodann in die Einbaulage verschwenkt wird. Die Verbindungstechnik über die
Einhakwinkel erlaubt je nach Auslegung ein gewisses Spiel, das die
Montage vereinfacht. Die Einhakwinkel erlauben auch über die
Höhe ihres
aufstehenden Schenkels einen gewissen Spielausgleich durch seitliches
Verbiegen, so dass kleine Positionsungenauigkeiten bei ihrer Montage
nicht störend
sind. Die Einhakwinkel können
als Leiste gestaltet sein, die über ihre
volle Länge
der Befestigung dienen und so sehr hohe Kräfte aufzunehmen vermögen, oder
sie sind als kurze Winkel auf die Unterkonstruktion montiert. Die
scharnierartigen Verbindungen können
aber auch auf andere Weise als durch die Einhakwinkel verwirklicht
werden.
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Es
ist vorteilhaft, ein Profil mit einer oder mehreren Nuten zu verwenden,
weil dieses günstig als
Standardprofil aus Endlosmaterial herstellt und verarbeitet werden
kann.
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Die
Nuten bieten über
die volle Länge
des Profils Befestigungsmöglichkeiten,
ohne dass diese noch auf besondere Weise hergestellt oder bearbeitet
werden müssten.
Durch eine Befestigung mittels einer Nut im Profil muss die Verbindungsstelle
auch nicht millimetergenau positioniert sein, es genügt, an einer
geeigneten Stelle mit einem Befestigungsmittel in die Nut einzugreifen.
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Nach
einer Ausgestaltung der Erfindung weist das eine oder die mehreren
Profile jeweils eine oder mehrere seitliche Nuten auf, über die
das Solarmodul auf der der scharnierartigen Verbindung abgewandten
Seite mit der Unterkonstruktion verbindbar ist. Auch auf dieser
Seite des Solarmoduls lassen sich die bereits vorstehend beschriebenen
Vorteile einer Befestigung an einer Nut nutzen.
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Nach
einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Verbindung des Solarmoduls
auf der der scharnierartigen Verbindung abgewandten Seite mit der Unterkonstruktion
mittels Schraubbolzen herstellbar, die mit einem unterkonstruktionsseitig
angeordneten gelochten Winkel verschraubbar sind. Die Schraubbolzen
können
mit einem Hammerkopf versehen sein, durch die diese in einer Nut
eines Profils quer verschieblich, aber gegen ein Herausziehen in
Zugrichtung gesichert sind. Die Lochung im Winkel kann als Langloch
ausgestaltet sein, so dass der Schraubbolzen nicht genau an einer
bestimmten Stelle positioniert sein muss, die Montage wird dadurch
beschleunigt und vereinfacht. Der gelochte Winkel kann als durchgehende
Leiste oder kurzes Winkelstück gestaltet
sein. Der gelochte Winkel kann direkt mit der Unterkonstruktion
verbunden sein, beispielsweise ebenfalls durch eine Verschraubung,
Verklebung, Vernietung oder dergleichen. Der Schraubbolzen erlaubt über die
Länge seines
Gewindes einen seitlichen Spielausgleich zwischen dem Profil und
dem Winkelstück,
und auch der aufstehende Schenkel des Winkels verfügt über seine
Höhe hinweg über eine
gewisse Verformbarkeit. Deshalb müssen die gelochten Winkel ebenfalls
nicht millimetergenau positioniert werden, was die Montage der Solarmodule wieder
vereinfacht.
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Es
wird ausdrücklich
darauf hingewiesen, dass sich die vorstehend beschriebenen bevorzugten
Ausgestaltungen jeweils für
sich und auch beliebig untereinander mit dem Gegenstand des Hauptanspruches
kombinieren lassen, soweit sich durch den Rückbezug der Unteransprüche nichts
anderes ergibt.
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Weitere
Abwandlungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung lassen
sich der nachfolgenden gegenständlichen
Beschreibung und den Zeichnungen entnehmen.
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Die
Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
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In
der beigefügten
Figur ist eine Querschnittsansicht eines Solarmoduls 2 gezeigt,
das auf eine Unterkonstruktion 4 aufgesetzt ist. Darunter
befindet sich als beispielhafter Untergrund eine Dachfläche 6. Das
Solarmodul 2 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel an den gegenüberliegenden
Seiten 8, 10 mit der Unterkonstruktion 4 verbunden,
anstelle dessen ist als Unterkonstruktion auch die Dachfläche 6 selbst oder
ein sonstiger Untergrund möglich.
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Die
Befestigung des Solarmoduls 2 auf der Unterkonstruktion 4 erfolgt
im Ausführungsbeispiel insbesondere
unter Verwendung eines ebenfalls in der Querschnittsansicht dargestellten
Profils 12, das auf beiden Seiten 8, 10 auf
der Unterseite des Solarmoduls 2 angeordnet ist. Die Profile 12 sind
im Ausführungsbeispiel
mittels eines Klebebandes 14 mit der Unterseite des Solarmoduls 2 verbunden,
aber auch andere Klebetechniken oder sonstigen für sich bekannten Verbindungstechniken
sind möglich.
Die Profile 12 sind mit einem Versatz 18 nach
innen hin zu den Außenkanten 16 des
Solarmoduls 2 angeordnet. Die Breite des Versatzes 18 schafft
Raum für
die Verbindungstechnik, wie beispielsweise den Einhakwinkel 20.
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Der
auf der Seite 8 des Solarmoduls 2 montierte Einhakwinkel 20 ist
mit einem Schenkel mit der Unterkonstruktion 4 verbunden.
Es wäre
natürlich auch
möglich,
den Einhakwinkel 20 direkt auf die Dachfläche 6 aufzuschrauben
oder auf sonstige Weise damit zu verbinden, wenn dies je nach Anwendungsfall
sinnvoll erscheint. Der andere Schenkel des Einhakwinkels 20 ragt
nach oben in Richtung des Solarmoduls 2. Diese Schenkel
weist einen seitlichen Versatz auf, der in eine Nut 22 des
Profils 12 eingreift und dadurch eine formschlüssige Verbindung
zwischen dem Profil 12 und dem damit verbundenen Solarmodul 2 schafft.
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Sowohl
das Profil 12 als auch der Einhakwinkel 20 können sich über die
gesamte Länge
eines Solarmoduls 2 erstrecken, aber auch kürzer und
in Abständen
zueinander angeordnet sein.
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Die
Nut 22 weist im Ausführungsbeispiel
einen Hinterschnitt auf, der eine bessere Verankerungsmöglichkeit
für Befestigungsmittel
bietet. Der Hinterschnitt kann nur zu einer Seite oder auch zu zwei
Seiten, wie im Ausführungsbeispiel
gezeigt, ausgebildet sein.
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Der
Versatz des aufragenden Schenkels des Einhakwinkels 20 ist
so gestaltet, dass er in einer bestimmten Winkellage des Profils 12 und
damit auch des Solarmoduls 2 ein Eintauchen des freien
Endes des aufragenden Schenkels in die Nut 22 erlaubt,
in der endgültigen
Montageposition des Solarmoduls 2 jedoch dieses gegen ein
ungewolltes Abheben blockiert. Auf dieser Seite 8 ist das
Solarmodul 2 also durch das Ineinandergreifen des Einhakwinkels 20 in die
Nut 22 ausreichend sicher befestigt.
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Auf
der Seite 10 des Solarmoduls 2 ist in die Nut 22 des
Profils 12 ein Schraubbolzen 24 eingeschoben.
Das Gewinde des Schraubbolzens 24 ragt durch ein Loch in
einem aufstehenden Schenkel des Winkels 26 hindurch, mit
dem der Schraubbolzen 24 verschraubt ist. Der Winkel 26 ist
mit seinem anderen Schenkel mit der Unterkonstruktion 4 verbunden.
Auf der Seite 10 wird das Solarmodul 2 also durch
das Festschrauben des Schraubbolzens 24 an dem Winkel 26 gegen
ein ungewolltes Abheben gesichert.
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Zur
Befestigung des Solarmoduls 2 an einer Unterkonstruktion 4 beziehungsweise
einer Dachfläche 6 reicht
es also insgesamt aus, auf der Seite 8 eine scharnierartige
Verbindung zwischen dem Profil 12 und dem Einhakwinkel 20 durch
Einsetzen des aufragenden Schenkels des Einhakwinkels 20 in
die Nut 22 herzustellen und sodann das Solarmodul 2 mit der
Seite 10 auf der Unterkonstruktion 4 abzulegen, um
dann die Schraubbolzen 24 mit den Winkeln 26 zu
verschrauben. Hierzu reichen über
eine Länge
eines Solarmoduls 2 von mehreren Metern wenige Schraubbolzen 24 mit
Schraubmuttern 28 aus. Die Solarmodule 2 können nahezu
bündig
aneinander montiert werden, da sich die auf der Unterseite des Solarmoduls
angebrachte Verbindungstechnik nicht mit derjenigen des benachbarten
Solarmoduls 2 behindert. Zur Demontage der Solarmodule 2 genügt es, in
umgekehrter Reihenfolge vorzugehen. Anstelle der scharnierartigen
Verbindung durch den Eingriff des Einhakwinkels 20 in die
Nut 22 können
auch andere Scharnier- oder Bandverbindungen realisiert werden.
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Die
Erfindung ist nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel beschränkt. Dem
Fachmann bereitet es keine Schwierigkeiten, das Ausführungsbeispiel
auf eine ihm als geeignet erscheinende Weise an einen konkreten
Anwendungsfall anzupassen.