DE202009013344U1

DE202009013344U1 - Gebäudedeckplatte

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Publication number: DE202009013344U1
Application number: DE202009013344U
Authority: DE
Original assignee: HERO GLAS VEREDELUNGS GmbH; HERO-GLAS VEREDELUNGS GmbH
Current assignee: HERO GLAS VEREDELUNGS GmbH; HERO-GLAS VEREDELUNGS GmbH
Priority date: 2009-10-13
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2019-10-14

Abstract

Gebäudedeckplatte,
mit jeweils wenigstens einer Hochsicke und einer Tiefsicke, die aus einem ersten Material bestehen,
gekennzeichnet durch ein Photovoltaik-Flächenelement (4) aus einem zweiten Material, wobei das Photovoltaik-Flächenelement (4) fest mit dem aus dem ersten Material (1) bestehenden Anteil der Platte verbunden ist.

Description

Die vorliegende Neuigkeit betrifft eine Gebäudedeckplatte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Gebäudedeckplatten sind aus der Praxis bekannt. Sie sind beispielsweise als so genannte Trapezbleche zur Verkleidung von Gebäudewänden vorgesehen, oder auch zur Dachdeckung.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Gebäudedeckplatte dahingehend zu verbessern, dass eine Anordnung von Photovoltaikelementen an einem Gebäude insbesondere im Zuge von Renovierungsarbeiten erheblich erleichtert wird, so dass eine schnellere und einfachere Montage sowie eine optimale Dichtigkeit der Gebäudeabdeckung erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Gebäudedeckplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, eine gattungsgemäße Gebäudedeckplatte fest mit einem Photovoltaikflächenelement zu versehen. Das Photovoltaikelement wird also nicht mit einer Tragkonstruktion verbunden, die sich im Gebäude befindet, sondern das Photovoltaikflächenelement kann werkseitig mit dem Material der an sich bekannten Gebäudedeckplatte versehen werden. Im Unterschied zu einer bauseitigen Montage der Photovoltaikflächenelemente wird somit die Montage an der Baustelle erheblich beschleunigt, da vorgefertigte Gebäudedeckplatten verwendet werden können, die einerseits die Hochsicken und Tiefsicken aufweisen, wie gattungsgemäße Gebäudedeckplatten, die allerdings bereits schon werkseitig mit den Photovoltaikflächenelementen versehen sind. Auf diese Weise kann unabhängig von der herrschenden Witterung die Montage der Photovoltaikflächenelemente erfolgen, indem diese werkseitig mit dem an sich bekannten Material der Gebäudedeckplatte verbunden werden. Aufgrund der dabei erzielbaren optimalen Montageverhältnisse kann eine optimal dichte Montage der Photovoltaikflächenelemente sichergestellt werden, wobei in an sich bekannter Weise dieses erste Material aus den Hoch- und Tiefsicken bestehende Platte besteht, Metall sein kann, wie dies für die aus der Praxis bekannten Trapezbleche üblich ist. Die Photovoltaikelemente hingegen bestehen üblicherweise aus einem Laminat, also einer gläsernen Schutz- und insbesondere Stützschicht, die über der eigentlichen Wirkschicht vorgesehen ist, wobei innerhalb der Wirkschicht die photovoltaische Energieumwandlung erfolgt, während die Glasschicht als Stabilisierungsschicht dient, die dem Laminat die gewünschte mechanische Stabilität verleiht.
Eine vorschlagsgemäße Gebäudedeckplatte kann gemäß einer ersten Variante derart ausgestaltet sein, dass das Photovoltaikflächenelement auf der Tiefsicke aufliegt, also zwischen zwei Hochsicken angeordnet ist. Dabei kann in dieser grundsätzlichen Anordnung des Photovoltaikelements in einer ersten Variante vorgesehen sein, dass das Photovoltaikelement im Wesentlichen die Abmessungen der gesamten Gebäudedeckplatte bestimmt, und lediglich am Rand Streifen aus dem ersten Material vorgesehen sind, so dass beispielsweise die gesamte Gebäudedeckplatte lediglich zwei Hochsicken aufweist, nämlich rechts und links vom Photovoltaikelement. In diesem Fall bewirken die Randstreifen eine dichte Überlappung benachbarter Gebäudedeckplatten, sowie eine Aussteifung der so geschaffenen Ge bäude-Abdeckung. Werden derartige Gebäudedeckplatten beispielsweise zur Dachdeckung verwendet, kann durch eine Verklebung der Photovoltaik-Flächenelemente mit dem ersten Material, also mit den Tiefsicken, eine zuverlässig dichte Ausgestaltung des Gebäudedaches bewirkt werden. Die Lichtdurchlässigkeit der Photovoltaikelemente bewirkt zudem vorteilhaft eine natürliche Beleuchtung des Gebäudeinnenraums, so dass ggf. auf energieverbrauchende künstliche Beleuchtungsmittel bei entsprechenden natürlichen Lichtverhältnissen verzichtet werden kann.
Alternativ dazu kann in einer zweiten Variante vorgesehen sein, dass das Photovoltaik-Flächenelement, welches auf der Tiefsicke aufliegt, bei unverändert gattungsgemäßer Ausgestaltung der Trapezbleche streifenförmig schmal ausgestaltet ist und somit eine einzige Gebäudedeckplatte eine Vielzahl von derartigen Photovoltaik-Flächenelementen aufweisen kann. Die vielen Hochsicken stellen die gewünschte Eigensteifigkeit der Gebäudedeckplatte sicher.
In einer grundsätzlich zweiten Ausgestaltungsart kann vorgesehen sein, das Photovoltaik-Flächenelement nicht zwischen den Hochsicken auf einer Tiefsicke anzuordnen, sondern vielmehr auf zwei Hochsicken aufliegen zu lassen. Auf diese Weise sind Abschattungseffekte auch bei sehr flachem Sonnenstand zuverlässig ausgeschlossen, so dass eine optimale Wirksamkeit der Photovoltaikelemente sichergestellt ist.
Bei dieser zweiten grundsätzlichen Ausgestaltung kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass Photovoltaik-Flächenelemente dicht an zumindest zwei Hochsicken anschließen zu lassen, so dass zwischen diesen beiden Hochsicken als seitliche Begrenzung, dem Photovoltaik-Flächenelement als oberer Begrenzung und der Tiefsicke als unterer Begrenzung ein Flüssigkeits-Strömungskanal geschaffen wird, durch den eine Flüssigkeit zirkulierten kann. Dies kann beispielsweise vorteilhaft genutzt wer den, um in diesem Strömungskanal Brauchwasser zu erwärmen und dabei gleichzeitig die Photovoltaik-Flächenelemente zu kühlen. In diesem Fall wird nämlich nicht nur der für die Erwärmung des Brauchwassers erforderliche Energiebedarf an Fremdenergie verringert, sondern auch der Wirkungsgrad der Photovoltaikelemente verbessert, da dieser Wirkungsgrad bei steigender Temperatur abnimmt.
Die beiden Hochsicken, an die das Photovoltaik-Flächenelement dicht anschließt, können zwei benachbarte Hochsicken sein, es können jedoch auch bei entsprechend breiten Photovoltaik-Flächenelementen zwei weiter auseinander liegende Hochsicken die Begrenzung des Strömungskanals durch ihren dichten Anschluss an den Photovoltaik-Flächenelementen bewirken, so dass zwischen diesen beiden erwähnten Hochsicken ggf. noch weiterer Hochsicken vorgesehen sind, die nicht unbedingt dicht an das Photovoltaik-Flächenelement anschließen müssen.
Wenn wie vorbeschrieben ein Strömungskanal geschaffen wird, können vorteilhaft an den beiden Enden des Strömungskanals Abschlussstücke vorgesehen sein, die entweder den Strömungskanal ebenfalls begrenzen, also strömungstechnisch abschließen und dementsprechend als Verschlussstück bezeichnet werden können, oder die den Anschluss des Strömungskanals an weitere flüssigkeitsführende Elemente ermöglichen und dementsprechend als Verbindungsstücke bezeichnet werden können. Diese weiteren flüssigkeitsführenden Elemente können beispielsweise als benachbarte Gebäudedeckplatte ausgestaltet sein, so dass der Strömungskanal von einer in die nächste Gebäudedeckplatte verläuft oder es können die entsprechenden Verbindungsstücke am Ende einer Gebäudedeckplatte den Anschluss von Leitungen ermöglichen, beispielsweise handelsüblichen Rohrleitungen mit kreisrundem Querschnitt, die mit Hilfe des entsprechenden Verbindungsstückes an den Flüssigkeits-Strömungskanal der Gebäudedeckplatte angeschlossen werden können.
Das Photovoltaik-Flächenelement kann in an sich bekannter Weise als so genannte Laminat ausgestaltet sein, also mit der erwähnten Wirkschicht, welche die photovoltaische Energieumwandlung bewirkt und der erwähnten Stabilisierungsschicht, die beispielsweise in an sich bekannter Weise aus Glas bestehen kann. Durch die so erzielte mechanische Stabilität des Photovoltaik-Flächenelementes ist einerseits ein guter Schutz der Wirkschicht gegeben. Zudem jedoch wird eine mechanische Stabilität und Tragfähigkeit sowie Eigensteifigkeit des Photovoltaik-Flächenelementes bewirkt, so dass dieses ggf. ohne darunter befindliche Tiefsicke einen Großteil der Fläche einer neuerungsgemäßen Gebäudedeckplatte ausmachen kann.
Alternativ dazu kann jedoch vorteilhaft vorgesehen sein, unter Verzicht auf eine Stabilisierungsschicht das Photovoltaik-Flächenelement auszugestalten, so dass eine besonders leichte Ausgestaltung der Gebäudedeckplatte ermöglicht wird. In diesem Fall kann die Wirkschicht auf der Tiefsicke befestigt sein, so dass die Tiefsicke des ersten Materials selbst die erforderliche mechanische Stabilisierung der Photovoltaik-Wirkschicht bewirkt. Ein Schutz gegen Hagelschlag, UV-Einstrahlung, Oxidation oder ähnliche Umwelteinflüsse kann dabei für die Wirkschicht vorgesehen sein, wobei diese Schutzschicht dann aber vergleichsweise dünn ausgestaltet sein kann und in diesem Sinne keine Stabilisierung des Photovoltaik-Flächenelementes in mechanischer Hinsicht bewirkt und demzufolge nicht als Stabilisierungsschicht bezeichnet wird.
Ausführungsbeispiele der Neuerung werden anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigen die
1–3 schematische Querschnitte durch drei unterschiedliche Ausführungsbeispiele neuerungsgemäßer Gebäudedeckplatten.
In den Zeichnungen ist mit 1 jeweils das erste Material einer Gebäudedeckplatte bezeichnet, also beispielsweise ein an sich bekanntes metallisches Trapezblech. Das erste Material 1 weist Tiefsicken 2 und Hochsicken 3 auf, wobei die gesamte Gebäudedeckplatte durch das erste Material 1 einerseits und durch ein Photovoltaik-Flächenelement 4 andererseits gebildet ist. Das Photovoltaik-Flächenelement 4 ist beim ersten Ausführungsbeispiel der 1 streifenartig schmal ausgestaltet und befindet sich zwischen zwei benachbarten Hochsicken 1 auf einer Tiefsicke 2, die sich durchgehend zwischen den beiden Hochsicken 1 erstreckt. Die gesamte Gebäudedeckplatte dieses ersten Ausführungsbeispiels weist eine Vielzahl von Hochsicken 3 und Tiefsicken 2 auf, so dass in 1 nur ein Ausschnitt dieser Gebäudedeckplatte dargestellt ist.
Das Photovoltaik-Flächenelement 4 weist eine der Tiefsicke 2 nahe Wirkschicht 5 auf sowie darüber eine Stabilisierungsschicht 6 aus Glas. Die Proportionen der einzelnen Bestandteile der Gebäudedeckplatte sind in dieser 1 ebenso wie in den beiden anderen Figuren nicht exakt maßstäblich wiedergegeben, was die Schichtdicke der beiden Schichten 5 und 6 angeht sowie die Proportionen der einzelnen Sicken 2 und 3 sowie die Materialdicke des ersten Materials 1.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der 1 befinden sich also auf einer Gebäudedeckplatte zumindest ein, vorteilhaft jedoch mehrere Photovoltaik-Flächenelemente 4, die jeweils schmal und streifenartig ausgestaltet sind.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 weist hingegen die Gebäudedeckplatte lediglich ein einziges Photovoltaik-Flächenelement 4 auf, welches in 2 in der Mitte unterbrochen dargestellt ist, wobei lediglich an den Rändern dieses Photovoltaik-Flächenelementes 4 das erste Material 1 vorgesehen ist, so dass eine dementsprechende Gebäudedeckplatte ggf. lediglich zwei Hochsicken 3 aufweist. Zwischen diesen beiden Hochsicken 3 ist keine durchgängige Tiefsicke 2 vorgesehen, sondern an die Hochsicken 3 schließen jeweils vergleichsweise schmale Tiefsicken 2 an, so dass das Photovoltaik-Flächenelement 4 in seinem mittleren Bereich frei von einer Tiefsicke 2 ist.
Beim Ausführungsbeispiel der 3 liegen mehrere Photovoltaik-Flächenelemente 4 jeweils mit ihren Längsrändern auf zwei Hochsicken 3 auf und sind mit diesen flüssigkeitsdicht verbunden, beispielsweise verklebt. Auf diese Weise wird unterhalb der Photovoltaik-Flächenelemente 4 jeweils ein Strömungskanal 7 geschaffen. Rein beispielhaft ist dabei in 3 vorgesehen, dass das Photovoltaik-Flächenelement 4 derart schmal ausgestaltet ist, dass es auf lediglich zwei benachbarten Hochsicken 3 aufliegt. Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, breitere Photovoltaik-Flächenelemente 4 zu verwenden, die mehrere Hochsicken 3 überspannen und entweder durch jeweils dichte Anlage an den Hochsicken 3 mehrere Strömungskanäle 7 schaffen. Abweichend davon kann vorgesehen sein, das entsprechend breite Photovoltaik-Flächenelement 4 lediglich an seinen beiden äußeren Seitenkanten mit den dortigen Hochsicken 3 dicht abschließen zu lassen, so dass letztlich unter diesem Photovoltaikelement 4 ein einziger Strömungskanal 7 geschaffen wird, der quasi mehrere Hauptkammern aufweist, die sich jeweils oberhalb einer Tiefsicke 2 befinden, die jedoch strömungstechnisch nicht vollständig voneinander getrennt sind.

Claims

Gebäudedeckplatte, mit jeweils wenigstens einer Hochsicke und einer Tiefsicke, die aus einem ersten Material bestehen, gekennzeichnet durch ein Photovoltaik-Flächenelement (4) aus einem zweiten Material, wobei das Photovoltaik-Flächenelement (4) fest mit dem aus dem ersten Material (1) bestehenden Anteil der Platte verbunden ist.
Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Metall das erste Material (1) bildet.
Platte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Photovoltaik-Flächenelement (4) auf der Tiefsicke (2) aufliegend zwischen zwei Hochsicken (3) angeordnet ist.
Platte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Photovoltaik-Flächenelement (4) nur jeweils randseitig auf einer Tiefsicke (2) aufliegt und unterhalb seiner Flächenmitte die Platte frei von dem ersten Material (1) ausgestaltet ist.
Platte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Hochsicken (3) und jeweils dazwischen angeordneten Tiefsicken (2) vorgesehen ist, wobei jeweils ein streifenförmiges Photovoltaik-Flächenelement (4) zwischen zwei benachbarten Hochsicken (3) angeordnet ist.
Platte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Photovoltaik-Flächenelement (4) auf den Hochsicken (3) angeordnet ist.
Platte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Photovoltaik-Flächenelement (4) flüssigkeitsdicht an zwei Hochsicken (3) anschließt, derart, dass durch das Photovoltaik-Flächenelement (4), den beiden erwähnten Hochsicken (3) und der einen oder mehrere dazwischen befindlichen Tief sicke (2) ein Flüssigkeits-Strömungskanal (7) geschaffen ist.
Platte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Enden des Strömungskanals (7) Abschlussstücke vorgesehen sind, die als den Strömungskanal (7) abschließendes Verschlussstück oder als den Anschluss des Strömungskanals an weitere flüssigkeitsführende Elemente ermöglichendes Verbindungsstück ausgestaltet sind.
Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Photovoltaik-Flächenelement (4) als so genanntes Laminat ausgestaltet ist, mit einer die photovoltaische Energieumwandlung bewirkenden Wirkschicht (5) und einer Stabilisierungsschicht (6).
Platte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Photovoltaik-Flächenelement (4) eine die photovoltaische Energieumwandlung bewirkende Wirkschicht (5) aufweist, die unter Verzicht auf eine Stabilisierungsschicht (6) auf der Tiefsicke (2) befestigt ist.