DE202012005413U1

DE202012005413U1 - Ausrichtbares Fundamentsystem für Solarpaneele

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Publication number: DE202012005413U1
Application number: DE202012005413U
Authority: DE
Original assignee: Krinner Innovation GmbH
Current assignee: Krinner Innovation GmbH
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2013-09-03
Anticipated expiration: 2022-06-02

Abstract

Fundamentsystem (1) für die zur Sonne geneigte Lagerung von flächig nebeneinander angeordneten Solarpaneelen (2), die von Längsträgern (5a–d) in einer oder mehreren Reihen (3, 4) nebeneinander gehalten werden, welche Längsträger auf einer Mehrzahl von Querträgern (6) ruhen, die ihrerseits an je einem kürzeren Ständer (7) und einem längeren Ständer (8) derart lagerbar sind, dass sie und die auf ihnen gelagerte mindestens eine Paneel-Reihe (3, 4) zur Sonne geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Querträger (6) im Bereich ihrer Anlenkung (9) an den kürzeren Ständer (7) zu ihrer Ausrichtung in ihrer Längsrichtung (10) verschieblich sind.

Description

Es ist bekannt, zur Gewinnung von Sonnenenergie, eine Vielzahl von Solarpaneelen, insbesondere beispielsweise photovoltaische Paneele, flächig nebeneinander in einer oder auch in einer Mehrzahl von langen Reihen neben- und/oder auch übereinander anzuordnen. Um eine optimale Sonneneinstrahlung zu gewährleisten, kommt es dabei darauf an, die Paneele bzw. die aus den Paneelen gebildete Fläche derart zur Sonne auszurichten, dass über einen möglichst großen Teil des Tages ein möglichst günstiger Lichteinfall gewährleistet ist. Deshalb werden die Paneele bzw. die Paneelreihen (soweit aus Gründen der Wirtschaftlichkeit darauf verzichtet wird, sie – wie gleichfalls bekannt – der Sonne im Tagesverlauf nachzuführen) in einer möglichst günstigen Neigung zur Sonne fest installiert.
Wenn die Fläche, auf der die Paneele installiert werden sollen, eine entsprechende Neigung bereits vorgibt, wie dies beispielsweise bei Dächern häufig der Fall ist, werden die Paneele beispielsweise auf Längsträgern in Reihe nebeneinander, gegebenenfalls auch in mehreren Reihen übereinander auf der vorgegebenen Fläche montiert. Wenn die vorgegebene Fläche hingegen keinen geeigneten Winkel zur Sonne vorgibt, etwa gar – wie bei der Installation auf der Erde – in der Ebene liegt, müssen die Paneele bzw. die Paneelflächen derart aufgeständert werden, dass sie den erwünschten Winkel zur Sonne einnehmen.
Dies geschieht in der Praxis dadurch, dass die Längsträger, auf denen die eine Reihe oder die mehreren Reihen flächig nebeneinander angeordneter Paneele gehalten sind, auf einer der Länge der einen oder mehreren Reihen von Paneelen entsprechenden Mehrzahl von Querträgern gelagert werden, die ihrerseits an je einem kürzeren und einem längeren Ständer derart am Untergrund gelagert werden, dass sie und mit ihnen die auf ihnen gelagerten Panel-Reihen mit ihrer Oberfläche in dem gewünschten Winkel zur Sonne geneigt sind.
In dieser Weise können beispielsweise ganze Felder mit solchen ein- oder mehrreihigen Paneelgruppen bestückt werden.
Um trotz der Vielzahl der bei langen Paneelreihen oder größeren Feldern von derart aufgeständerten Paneelen erforderlichen Ständer wirtschaftlich arbeiten zu können, können zur Verankerung der Ständer im Untergrund beispielsweise gebräuchliche Schraubfundamente vorgesehen sein, oder die Ständer selbst können als solche Schraubfundamente mit entsprechender oberirdischer Verlängerung ausgebildet sein.
Derartige Aufständerungen sind in unterschiedlichster Ausprägung seit längerem in Gebrauch und haben sich in der einen oder der anderen Form mehr oder weniger bewährt. Sie haben aber auch – je nach ihrer Bauart – oft sehr unterschiedliche Nachteile gezeigt, die mit der vorliegenden Anmeldung überwunden werden sollen. So sind viele der bekannten Aufständerungen zu kompliziert, zu materialaufwendig konzipiert, damit zugleich zu schwer und zu kostspielig. Ihr Aufbau ist vor allem für die oft schwierigen Verhältnisses im Gelände, etwa auch im Winter und bei Eis und Schnee, zu komplex und schwierig und fordert zuviel Personal, was ebenfalls eine unerwünschte Verteuerung mit sich bringt. Zu teuer sind auch vielfach die verwendeten Materialien wie etwa Leichtmetalle. Konkrete Probleme bringt darüber hinaus oft das notwendige Ausrichten der Paneelreihen mit sich, das nicht nur aus optischen Gründen und damit für die Akzeptanz solcher Anlagen in der Öffentlichkeit wichtig ist, sondern auch um einen harmonischen Abtrag der auftretenden Kräfte zu gewährleisten, von denen neben dem Eigengewicht der Anlage vor allem auch Windkräfte und Schneelasten zu nennen sind.
Hieraus ergibt sich die Aufgabe, ein Fundamentsystem für Solarpaneele vorzuschlagen, das möglichst einfach im Aufbau ist, möglichst wenig und zugleich möglichst preiswertes Material erfordert, das möglichst leicht von Gewicht und leicht, unter Anderem mit möglichst wenig Personaleinsatz, zu handhaben ist und dabei möglichst stabil den auftretenden Belastungen standhalten kann.
Die vorliegende Anmeldung ist auf ein Fundamentsystem für Solarpaneele gerichtet, das diesen unterschiedlichen Anforderungen möglichst weitgehend gerecht wird. Dabei sieht die Anmelderin die einzelne der vorgeschlagenen Maßnahmen je für sich allein als ein Mittel zu den genannten Zwecken an, die in ihrer Kumulation das erfindungsgemäße Ergebnis optimieren, aber durchaus auch je für sich genommen eine Lösung der Aufgabe beinhalten.
1. Am längeren Ständer gleitende und festlegbare Querstrebe:
Damit das Gewicht der montierten Paneelflächen möglichst gleichmäßig auf die Ständer abgetragen bzw. abgeleitet werden kann und die Paneelreihen bzw. -flächen zugleich ein ansprechendes Erscheinungsbild haben, d. h. beispielsweise geradlinig verlaufen, müssen die Querträger verhältnismäßig genau auf den Sollverlauf der Paneelreihen bzw. der sie tragenden Längsträger ausgerichtet bzw. ausrichtbar sein, d. h. sie müssen im Einbauzustand miteinander fluchten.
Dies wäre ohne weiteres zu gewährleisten, wenn die Ständer ihrerseits zuverlässig derart fluchtend in das Erdreich eingebracht werden könnten, dass sie ihrerseits in Richtung der Längsträger fluchten. Das ist aber nicht der Fall, weil sich insbesondere beim Einschrauben von Schraubfundamenten immer wieder Störungen im Einschraubvorgang ergeben, beispielsweise durch im Wege liegende Steine, die das in das Erdreich eindringende Schraubfundament aus seiner Richtung auslenken, mit der Folge eines Schiefstandes des Ständers und damit verbundener Höhenänderung seines oberen Endes und damit auch des daran angelenkten Querträgers.
Dieser Schiefstand kann hingenommen werden, soweit er in Richtung der Längsrichtung der Längsträger geht. Denn die Querträger können an jedem Punkt der Längsträger festgelegt werden, und die durch eine Richtungsänderung der Ständer bewirkte Längenänderung des Ständers (und damit der Höhe des daran gelagerten Querträgers) im Verhältnis zum Längsträger ist vernachlässigbar gering.
Hingegen wirkt sich eine Auslenkung der Ständer in Längsrichtung der Querträger wegen deren Neigung ganz erheblich auf die Höhenlage des betreffenden Querträgers aus und bedarf deshalb der Korrektur.
Eine Teilaufgabe der Erfindung ist es demgemäß, einfache, kostengünstige Mittel für eine solche erforderliche Richtungskorrektur der Querträger zur Verfügung zu stellen.
Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, dass der Bereich der Anlenkung jedes der Querträger an dem jeweiligen kürzeren Ständer (Anlenkbereich) zur Ausrichtung der Querträger in Längsrichtung des Querträgers verschieblich ausgebildet ist.
Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch entsprechende Verschiebung des Anlenkbereichs des Querträgers am kürzeren Ständer nicht nur die korrekturbedürftige Auslenkung dieses Ständers in Längsrichtung des Querträgers korrigierbar ist, sondern zugleich jede entsprechende Auslenkung des längeren Ständers, der an dem Querträger fest angelenkt ist und dessen Bewegung deshalb folgen muss. Durch die korrigierende Verschiebung des Anlenkbereichs des Querträgers am kürzeren Ständer wird also eine Fehlstellung beider Ständer und damit zugleich eine Fehlstellung des an ihnen gelagerten Querträgers insgesamt korrigiert.
Zur Verschiebung des Anlenkbereichs des Querträgers am kürzeren Ständer sind im Stand der Technik bereits unterschiedliche Vorgehensweisen bekannt. Sie kann etwa durch Verformung des (kürzeren) ersten Ständers, der der (längere und demzufolge leichter verformbare) zweite Ständer ohne weiteres folgt, oder durch einen Längsschlitz im Anlenkbereich am Querträgers bzw. am kürzeren Ständer erfolgen, der es ermöglicht, den Querträger in seiner Längsrichtung gegenüber dem Ständer verschieblich zu führen, wodurch eine Verformung des ersten Ständers und der damit verbundene Kraftaufwand vermieden werden. Auch in diesem Falle folgt der längere (und demzufolge leichter verformbare) an dem Querträger angelenkte Ständer der Ausrichtbewegung ohne weiteres.
Bereits bekannt ist hierfür aber auch, eine Strebe zwischen dem erdnahen Enden des längeren Ständers und dem Anlenkbereich bzw. dem oberen Ende des ersten Ständers vorzusehen. Diese Strebe kann – beispielsweise mittels eines Gewindes – längenverstellbar sein. Sie kann dann nicht nur die Richtungskorrektur des Querträgers durch Verschiebung des Anlenkbereichs (Verformung des kürzeren Ständers bzw. Verschiebung des Querträgers gegenüber dem Ständer im Längsschlitz) herbeiführen, sondern kann zugleich die korrigierte Stellung fixieren. Dabei kann die Strebe mittels zweier gegenläufiger Gewinde (Rechts- und Linksgewinde) längenverstellbar gestaltet sein. Dann kann die Längenverstellung durch bloßes Drehen des Strebenrohres erfolgen.
Diese Lösung ist funktionstüchtig, allerdings verhältnismäßig aufwendig. Hieraus folgt als Teilaufgabe, eine einfachere, preiswertere Lösung vorzuschlagen.
Zur Lösung dieser Teilaufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Strebe, statt längenverstellbar gestaltet zu sein, eine Gleit- und Feststelleinrichtung aufweist, mittels derer sie an dem erdnahen Ende des längeren Ständers zur Ausrichtung des Querträgers gleitend geführt ist, so dass die Richtungskorrektur des Querträgers durch bloßes Aufwärts- oder Abwärtsschieben des Strebenendes bewirkt und die Strebe zur Fixierung des Querträgers in der Ausrichtstellung an dem längeren Ständer festgelegt werden kann.
2. Montagehilfe Einsatz mit waagerechter Aufliege- und Gleitfläche:
Bevor der Querträger auf den unterschiedlich langen Ständern ausgerichtet und montiert werden kann, muss er zunächst auf diese aufgelegt werden. Dabei wird er, wenn keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden, dem Gesetz der Schwerkraft folgend dazu neigen, nach unten abzurutschen. Er müsste also bis zu seiner Fixierung festgehalten werden, was den Personaleinsatz erhöht. Als weitere Teilaufgabe ergibt sich daraus die Forderung, diesen zusätzlichen Aufwand durch geeignete Vorkehrungen entbehrlich zu machen, also eine entsprechende Montagehilfe vorzusehen.
Hinzukommt, dass das Ausrichten des auf die unterschiedlich langen Ständer aufgelegten Querträgers auf die benachbarten Querträger, sofern auch insofern keine anderen Vorkehrungen getroffen werden, durch einfaches Verschieben in Längsrichtung des Querträger, also nach schräg unten oder nach schräg oben erfolgen müsste, womit eine unerwünschte Höhenänderung der Querträger beim Ausrichten verbunden wäre.
Hieraus folgt als weitere Teilaufgabe, diese Höhenverschiebung, die das harmonische Bild einer solchen Anlage gefährden würde, zu vermeiden.
Diese beiden Teilaufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in den Bereichen, in denen der Querträger mit dem kürzeren und dem längeren Ständer verbunden werden soll, in dem Querträgerprofil der Ständeroberseite zugewandte, beispielsweise keilförmige, an dem Querträgerprofil festgelegte Einsätze vorgesehen sind, die dort Aufliege- und Gleitflächen ausbilden, die sich bei auf die verschieden langen Ständer aufgelegtem Querträger waagerecht und in Längsrichtung des Querträgers derart erstrecken, dass das Abrutschen des Querträgers vor oder bei seiner Ausrichtung und Montage verhindert wird.
Zugleich ermöglichen diese Einsätze mit ihren waagerechten Gleitflächen ein leichtes Verschieben der Querträger in ihrer Längsrichtung zu ihrem Ausrichten in ihrer Längsrichtung, das wegen der waagerechten Ausrichtung der Gleitflächen jede Höhenänderung des Querträgers beim Verschieben vermeidet.
Ein besonderer Vorteil liegt dabei darin, dass eine Hilfskraft weder zum Halten des aufgelegten Querträgers noch zum Ausrichten erforderlich ist, was eine beträchtliche Verringerung der Personalkosten mit sich bringt.
Die Einsätze, können als bloße Montagehilfe nach abgeschlossener Montage an dem Querträger verbleiben oder auch wieder entnommen werden. Sie können auch bei der Montage zerstörbar gestaltet sein.
3. Verbindung von Ständer und Querträger:
Die Ständer können im Querschnitt unterschiedlich gestaltet sein. Wenn sie als Bodenschrauben ausgebildet sind, also in den Untergrund eingeschraubt werden, haben sie typischerweise einen runden Querschnitt und einen – beispielsweise als Mehrkant oder als Inbus oder Torque ausgebildeten – Angriff (16) für ein Eindrehwerkzeug.
Wenn die Querträger beispielsweise – wie üblich – als nach unten offenes Rechteck- oder auch als nach unten offenes U-Profil ausgebildet sind, ergibt sich das Problem, wie eine möglichst stabile Festlegung der runden Ständerenden an den ebenen freien Seiten der Querträger erfolgen kann.
Hinzukommt, dass Bohrungen in dem Ständer zu seiner Befestigung an dem Querträger, etwa für eine Befestigung mittels Schraubbolzen, ausscheiden, weil die radiale Endstellung der Ständer nicht vorherbestimmbar und damit die Ausrichtung entsprechender Bohrungen auf entsprechende Bohrungen im Querträger bei den eingeschraubten Ständern nicht gewährleistet werden kann.
Hieraus ergibt sich als weitere Teilaufgabe, eine einfache, stabile und kostengünstige Verbindung zwischen Ständer und Querträger zu schaffen, die die genannten Schwierigkeiten vermeidet.
Hierzu wird eine Montageeinheit vorgeschlagen, mittels derer der Querträger auf einfache und stabile Weise mit den Ständern verbindbar ist. Die Montageeinheit besteht etwa aus zwei Klemmschalen mit je einer halbkreisförmigen Ausnehmung, mittels derer sie reib- und/oder formschlüssig an dem Ständer festlegbar sind, und mit je einer der halbkreisförmigen Ausnehmung gegenüber liegenden, im Wesentlichen ebenen Anlagefläche zur Anlage an der im Wesentlichen ebenen Innenfläche der freien Seiten des beispielsweise rechteck- oder u-förmigen Querträgers.
Die Klemmschalen sind so dimensioniert, dass sie mit dem zwischen ihnen festgelegten Ständer in das unten offene Rechteck- bzw. U-Profil einsteckbar sind und dass dann ihre im Wesentlichen ebenen Anlageflächen an den ebenen Innenflächen der freien Seitenteile des Rechteck- bzw. U-Profils des Querträgers in flächige Anlage gebracht werden können.
Die Klemmschalen weisen an ihren Enden Bohrungen für eine Schraubbefestigung auf. Die freien Seitenteile des Querträgers weisen im Bereich seiner vorgesehenen Auflage auf den Ständern jeweils entsprechende Bohrungen auf. Wenn die Bohrungen der Klemmschalen miteinander und mit den Bohrungen in den freien Seiten des Querträgers beim Ausrichten zur Deckung (in Flucht) gebracht sind, können Schraubbolzen durch sie hindurchgesteckt und verschraubt werden, so dass eine feste Verbindung zwischen dem Ständer, den sie umfassenden Klemmschalen und dem Querträger gebildet wird.
Damit der Querträger beim Ausrichten je nach Bedarf in unterschiedliche Stellungen verschoben und dort an den Ständern festgelegt werden kann, ist an den freien Seiten des Querträgers im Bereich seiner vorgesehenen Auflage auf den Ständern jeweils (statt eines Schlitzes, der die Stabilität gefährden könnte) eine Mehrzahl entsprechender Bohrungen vorgesehen, das heißt eine Mehrzahl von Bohrungen, die in ihrem Raster jeweils paarweise dem Raster der Bohrungen an den Klemmschalen entsprechen. Wenn die Verschiebung, wie zuvor beschrieben, mit Hilfe von Montagehilfen mit waagerechter Aufliege- und Gleitfläche in waagerechter Richtung, also ohne Höhenänderung der Querträger erfolgt, sind auch die mehreren Bohrungen jeweils entsprechend, also derart angeordnet, dass sie bei auf die Ständer aufgelegtem Querträger in der Ebene nebeneinanderliegen.
Dabei können die mehreren Bohrungen in den Schenkeln des Querträgers jeweils quer zu der waagerechten Ausrichtung der Lochfolge um ein gewisses Maß, etwa um das 1½-fache bis das 2-fache ihres Durchmessers, als Langlöcher ausgebildet sein. Dadurch wird es möglich, den Querträger vor seiner Festlegung um ein gewisses Maß um seine Längsachse gegenüber den Ständern zu verkippen. Dadurch entsteht bei der Montage eine gewisse Freiheit, die dazu genutzt werden kann, um beispielsweise den Aufbau, also die Quer- und die Längsträger, geringeren Steigungen und Gefällen im Gelände anzupassen. Es hat sich gezeigt, dass so ein Gefälle von bis zu 3% auf einfache Weise ausgeglichen werden kann. Ebenso können damit gewisse Fehlstellungen der Ständer, nämlich deren Abweichung vom Lot in Richtung der Längsträger, ausgeglichen werden.
Damit dieser Ausgleich erleichtert wird, können die der halbkreisförmigen Ausnehmung der Klemmschalen gegenüberliegenden Anlageflächen der Klemmschalen statt im wesentlichen eben auch derart leicht gewölbt sein, dass sie entsprechenden Ausgleichbewegungen zwischen Querträger und Ständer einen verringerten Widerstand entgegensetzen.
Beim Festziehen der Schraubbolzen entsteht zumindest eine reibschlüssige Verbindung zwischen den Klemmpratzen und dem Ständer. Für den Fall, dass diese nicht als sicher genug beurteilt wird, können an dem Ständer gegebenenfalls ein oder mehrere Ringwulste bzw. Ringnuten vorgesehen sein, an oder in denen die Klemmpratzen bzw. entsprechende Nuten oder Wulste an ihnen formschlüssig zur Anlage bringbar sind.
Um die Montage der Klemmpratzen vor Ort zu erleichtern, können diese mittels einer Montagehilfe jeweils paarweise derart verbunden vorgehalten werden, dass sie zu der Montage vorläufig gehalten auf das Ständerende aufsteckbar sind.
4. Längsträger, Material, Profil:
Als Längsträger werden vielfach Aluminiumprofile verwendet, diese haben erwünschte Materialeigenschaften, sind aber kostspielig. Da sie in großer Stückzahl benötigt werden, schlagen sie sich in den Gesamtkosten sehr erheblich nieder.
Hieraus folgt als weitere Teilaufgabe, im Kosteninteresse eine Alternative zu einem Leichtmetallträger aufzuzeigen.
Hierzu wird vorgeschlagen, die Längsträger als kalt verformte, verzinkte Stahlprofile mit trapezförmigem, an der Trapezbasis offenem Querschnitt auszubilden und sie mit nach unten gerichteter offener Seite mit den freien Endbereichen ihrer beiden freien Seitenflächen auf den Querträgern aufstehend montierbar auszubilden.
Zur Verbesserung ihrer Steifigkeit wie auch als Angriff für Mittel zur Befestigung der Längsträger an den Querträgern können die freien Endbereiche der freien Seitenflächen der Profile nach außen oder nach innen abgebogen und gegebenenfalls zusätzlich gekröpft sein.
Wenn man ein übliches trapezförmiges Profil auf einem geneigten Querträger installiert, entsteht jedoch das Problem, dass seine beiden freien Seitenflächen in einer für den Kräfteabtrag ungünstigen Richtung auf dem Querträger aufstehen. Dabei geht es weniger um die Aufnahme des Eigengewichts der Paneele, als vielmehr um von außen wirkende Kräfte wie vor allem die Schneelast, aber auch den Winddruck. Die Schneelast beaufschlagt die Paneele und mit ihnen die Träger vertikal, der Winddruck trifft orthogonal auf die Paneele. Für einen optimalen Kraftabtrag kommt es deshalb darauf an, dass die Längsträger besonders in diesen beiden Richtungen möglichst tragfähig sind. Bei einem symmetrischen Trapezprofil würde aber normalerweise weder der einen noch der anderen Kraftrichtung hinreichend entsprochen, weil keine der freien Seitenflächen vertikal oder orthogonal auf die Paneelfläche gerichtet wäre.
Deshalb wird erfindungsgemäß ein Längsträger mit einem asymmetrischen Querschnitt vorgeschlagen, bei dem die beiden Seitenflächen derart gerichtet sind, dass sie im Montagezustand auf dem Querträger die beiden beschriebenen Kräfte optimal abtragen, d. h. dass der untere Trapezschenkel (die im Montagezustand nach unten gerichtete freie Seitenfläche des Profils) im Montagezustand im Wesentlichen vertikal und der obere Trapezschenkel (die im Montagezustand nach oben gerichtete freie Seitenfläche des Profils) im Montagezustand im Wesentlichen orthogonal zur Paneelfläche gerichtet ist. Dies wird dadurch erreicht, dass ausgehend von einem symmetrischen trapezförmigen Querschnitt mit gleichen Anstellwinkeln und Seitenlängen der Schenkel (der freien Seitenflächen) der Winkel zwischen den Schenkeln (freien Seitenflächen) und/oder die Länge der Schenkel (freien Seitenflächen) entsprechend verändert werden.
Befestigung der Querträger an den Längsträgern: Zur Festlegung der Längsträger an den Querträgern sind – gegebenenfalls auch an den Querträgern vormontierte – Klemmpratzen vorgesehen, die mit einem Klemmelement an den freien Seitenflächen des trapezförmigen Profils angreifen, etwa dortige Ausnehmungen durchgreifen oder dort vorgesehene Vorsprünge o. ä, etwa die dortigen Abbiegungen bzw. Kröpfungen übergreifen und sie mittels Schraubverbindung, Bajonettverschlüssen oder ähnlichen Befestigungsmitteln gegen die Querträger verspannen.
Die Klemmelemente können zur Erleichterung der Montage mittels einer Montagehilfe wie etwa einer Druckfeder in Montagestellung vorgespannt sein.
Die Klemmelemente können so dimensioniert sein, dass der Längsträger zu seiner Montage durch leichtes Aufbiegen seiner offenen Seite über sie geschoben (geklipst) und so in Montagestellung gebracht werden kann.
Die Befestigung der Paneele an den Längsträgern kann beispielsweise durch Nietung erfolgen.
Das erfindungsgemäße Aufständerungssystem wird nun anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigt:
1: Ein erfindungsgemäßes Aufständerungssystem in Seitenansicht,
2: das erfindungsgemäße Aufständerungssystem nach 1 mit Hinweisen zur Ausrichtbarkeit,
3: eine erfindungsgemäße Gleit- und Feststelleinrichtung 13 für Strebe 11,
4: eine Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Ausrichtbarkeit des Querträgers 6,
5: den Anlenkbereich 9 eines Querträgers mit daran angelenktem Ständer 7, 8 und mit erfindungsgemäßem Einsatz 14 und Montageeinheit 17,
6: eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Montageeinheit 17 am Ständer 7, 8,
7a: eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäße Klemmschale 18,
7b: eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Montageeinheit 17,
8a: einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Querträger 6 in einem seiner Anlenkbereiche 9 an den (nicht gezeigten) Ständern 7, 8,
8b: eine Bohrung 22 am Querträger 6 als Langloch,
8c: einer weitere Schnittdarstellung eines Querträger 6 in einem seiner Anlenkbereiche 9 an den Ständern 7, 8 mit Montageeinheit 17,
9: eine dreidimensionale Darstellung der Verbindung zwischen Ständer 7, 8 und Querträger 6,
10a: eine schematische Darstellung eines Querträgers 6 und asymmetrischen Längsträgern 5a–c mit einwirkenden Kräften,
10b: eine schematische Darstellung verschiedener Profile 26 von Längsträgern 5a–c,
11a, b: je einen Schnitt durch einen asymmetrischen Längsträger 5a –, 26 und eine Montageeinheit 17 während der Montage am Querträger 6,
11c: einen Längsträger 5a–c, 26 im am Querträger 6 montierten Zustand,
12a: einen Ausschnitt eines Längsträgers 5a–c mit Solarpaneel 2, und
12b: eine Schnittdarstellung der Verbindung zwischen Solarpaneel 2 und Längsträger 5a–c.
1 zeigt ein erfindungsgemäßes System 1 zur Aufständerung von Solarpaneelen 2, in einer Seitenansicht. Gezeigt sind ein kürzerer und ein längerer Ständer 7, 8, die – etwa mittels einer daran ausgebildeten, nicht dargestellten Bodenschraube – im Erdboden verankert sind und im Wesentlichen senkrecht aus diesem herausragen. Auf den Ständern 7, 8 ist ein Querträger 6 aufgelegt und jeweils in seinen Anlenkbereichen 9 mittels einer Montageeinheit 17 mit dem oberen Ende des kürzeren und des längeren Ständers 7, 8 verbunden. Aufgrund der unterschiedlichen Länge der beiden Ständer 7, 8 ist der Querträger um einen Winkel α geneigt. Zur Versteifung ist eine Strebe 11 vorgesehen, die an einem ersten Ende mit dem Querträger 6 im Bereich seiner Anlenkung 9 an den kürzeren Ständer 7 verbunden ist. Das zweite Ende der Strebe 11 ist mittels einer Gleit- und Feststelleinrichtung 13 mit dem erdnahen Ende 12 des längeren Ständers 8 gleitverschieblich und feststellbar verbunden.
Die gezeigte Aufständerung wird zur Lagerung von einer oder mehreren Reihen von Solarpaneelen 3, 4 in zur Zeichenebene parallel zu denkenden Ebenen wiederholend auf dem Untergrund angeordnet. Auf den parallel zueinander verlaufenden Querträgern 6 sind beabstandet zueinander und im Wesentlichen ortogonal zu den Querträgern 6 Längsträger 5a bis d befestigt. In der vorliegenden 1 sind beispielsweise zwei Reihen von Paneelen übereinander angedeutet. Auf den Längsträgern 5a und b ist eine erste Reihe 3 von Solarpaneelen 2 und auf den Längsträgern 5c und d ist eine zweite Reihe von Solarpaneelen 4 angeordnet. Daraus ergibt sich eine zweireihige Anordnung von Solarpaneelen 2, wobei die beiden Reihen 3, 4 eine beliebige Länge aufweisen können. Dementsprechend ergibt sich eine zur Sonne geneigte flächige Anordnung der Solarpaneele 2.
Die Querträger 6 werden normalerweise in Nordsüd-Richtung ausgerichtet und dementsprechend verlaufen die Längsträger 5a bis d in Ostwest-Richtung. Der Neigungswinkel α der Querträger 6 beträgt in hiesigen Breitengraden etwa 25 +/– 5°, um einen optimalen Einstrahlwinkel der Sonne zu erreichen.
Zum Aufbau des erfindungsgemäßen Fundamentsystems 1 werden die kürzeren und die längeren Ständer 7, 8 jeweils in Reihe gesetzt. Sie werden dabei soweit eingedreht, dass sich ihr oberes Ende in einer vorbestimmten Höhe befindet. Die Höhe der Ständer 7 ist dabei, im Gegensatz zu ihrer seitlichen Ausrichtung sehr genau einstellbar. Auf das obere Ende je eines kurzen und eines langen Ständers 7, 8 wird ein Querträger 6 aufgesetzt. Der Querträger ist beispielsweise als offenes, im Wesentlichen rechteck- oder u-förmiges Profil mit ebenen freien Seitenflächen 36 ausgebildet. Das Profil besteht aus verzinktem Blech und kann durch Kaltverformen von Stahlblech hergestellt werden.
Der Querträger 6 wird zusammen mit der Querstrebe 11 an den Ständern 7, 8 montiert. Damit der Querträger 6 bei der Montage nicht der Schwerkraft folgend nach unten verrutscht und um ihn ohne Höhenänderung in seiner Längsrichtung 10 verschieben zu können, sind in seinen Anlenkbereichen 9, dort, wo der Querträger 6 auf den oberen Enden der Ständer 7, 8 aufliegt, Einsätze 14 als Montagehilfe vorgesehen. Diese Montagehilfen bilden je eine Aufliege- und Gleitfläche 15, mit der der Querträger 6 auf den Enden der Ständer 7, 8 bei der Montage aufliegt. Die Einsätze 14 sind so ausgebildet, dass ihre Aufliege- und Gleitflächen 15 bei auf die Ständer 7, 8 aufgelegtem Querträger 6 im Wesentlichen horizontal ausgerichtet sind. Dazu haben die Einsätze 14 beispielsweise die Form eines Keils, dessen einer langer Schenkel die waagerechte Aufliege- und Gleitfläche 15 bildet.
Der Montagekeil kann aus Kunststoff ausgebildet sein und lediglich über Rastnasen in Öffnungen des Querträgers 6 zu klipsen sein. Der Montagekeil muss nach der endgültigen Montage des Fundamentsystems 1 keine Kräfte mehr aufnehmen, so dass er lediglich für die Belastungen bei der Montage des Querträgers 6 dimensioniert sein muss. Danach kann er an Ort und Stelle verbleiben oder etwa zur Wiederverwendung entnommen werden oder auch im Rahmen der weiteren Montage zerstörbar sein.
2 zeigt das erfindungsgemäße System 1 zur Aufständerung von Solarpaneelen 2 nach 1, jedoch ohne die Reihen 3, 4 von Solarpaneelen.
Dabei deuten Richtungspfeile a an, wie die Querträger 6 zum Ausrichten der mehreren Querträger 6 aufeinander in Längsrichtung 10, jedoch ohne Veränderung ihrer Höhe in der Waagerechten verschiebbar sind.
Beim Verschieben des Querträgers 6 gleitet die Gleit- und Feststelleinrichtung 13 der Querstrebe 11 in Richtung des Pfeils b am erdnahen Ende 12 des längeren Ständers 8 hinauf oder hinab bzw. kann die waagerechte Ausrichtbewegung des Querträgers 6 durch Auf- oder Abwärtsbewegen der Gleit- und Feststelleinrichtung 13 am längeren Ständer 8 bewirkt werden. Nach dem Ausrichten wird die Ausrichtstellung durch Feststellen der Gleit- und Feststelleinrichtung 13 fixiert.
3 zeigt als Detail aus 1 und 2 die auf den längeren Ständer 8 aufgesetzte Gleit- und Feststelleinrichtung 13 mit dem zum Ständer 8 gewandten Endbereich der Strebe 11.
4 zeigt als Prinzipskizze die erfindungsgemäße Ausrichtbarkeit des auf den kürzeren und den längeren Ständer 7, 8 aufzulegenden Querträgers 6 durch waagerechtes Verschieben in Längsrichtung 10 des Querträgers 6, d. h. ohne Änderung seiner Höhe. Richtungspfeile a deuten die Verschieberichtung an.
5 zeigt als Detail einen Anlenkbereich 9 zwischen einem Ständer 7, 8 und einem Querträger 6 mit erfindungsgemäßem Einsatz 14 als Montagehilfe mit waagerechter Aufliege- und Gleitfläche 15, dem Angriff 16 für ein Einschraubwerkzeug zum Einschrauben des Ständers 7, 8 sowie die Montageeinheit 17 zur Befestigung des Querträgers 6 am Ständer 7, 8. Zu erkennen sind eine dem Betrachter zugewandte Klemmschale 18 sowie zwei Schraubbolzen 23 zum Festlegen der Verbindung.
6 zeigt das obere Ende eines Ständers 7, 8 mit einem Angriff 16 für ein Einschraubwerkzeug sowie einer Ringnut oder einem Ringwulst 24 zur Verbesserung des Halts der Montageeinheit 17.
Die Montageeinheit 17 ist hier auf das obere Ende des Ständers in Montagestellung aufgebracht. Sie besteht aus zwei Klemmschalen 18 und zwei Schraubbolzen 23, die die Klemmschalen an dem Ständer 7, 8 festklemmen. Um eine gute Anlage der Klemmschalen 18 an dem Ständer 7, 8 zu gewährleisten, haben die Klemmschalen 18 an ihrer dem Ständer 7, 8 zugewandten Seite halbkreisförmige Ausnehmungen 19.
Um eine gute Anlage der Klemmschalen an die ebenen Flächen 36 der freien Seiten des Profils des Querträgers 6 zu gewährleisten, sind die Anlageflächen 20, mit denen die Klemmschalen 18 in dem Querträgerprofil 6 an dessen ebenen freien Seiten (36) anliegen, ebenfalls eben ausgebildet. Zumindest verfügen sie über einen ebenen Bereich.
Sie können auch über abgerundete Längskanten verfügen, wie sie in 6 angedeutet sind. Dadurch wird das Verkanten des Querträgers 6 um seine Längsachse 10 zum Zwecke des Ausgleichs von Änderungen in der Geländehöhe und zum Ausgleich von Schiefstellungen der Ständer 7, 8 erleichtert, das eingangs im Zusammenhang mit der Ausbildung der Bohrungen 22 im Querträger 6 als Langlöcher beschrieben worden ist.
Mittels der Schraubbolzen 23 wird – wie hier wegen der anderen Darstellung in dieser Figur klarzustellen ist – nicht nur die Montageeinheit 17 mit dem Ständer 7, 8 verbunden. Vielmehr werden, was hier nicht gezeigt ist, die Schraubbolzen durch die Bohrungen 22 im Querträger 6 und durch die Bohrungen in den Klemmschalen 18 der im Querträgerprofil positionierten Montageeinheit 17 gesteckt, so dass durch Anziehen der Schraubbolzen 23 dann eine feste Verbindung zwischen allen diesen Teilen hergestellt wird.
Für den Fall, dass der dabei erzeugte Reibschluss zwischen der Montageeinheit 17 und dem Ständer 7, 8 nicht ausreicht, um vertikale Kräfte sicher abzuleiten, ist mindestens eine Ringnut bzw. ein Ringwulst 24 am Ständer 7, 8 vorgesehen, in die bzw. in den die Montageeinheit 17 unter Formschluss eingreift. Entsprechende Mittel für einen Formschluss können natürlich auch an der Montageeinheit vorgesehen sein, etwa auf der Ständeroberkante aufliegende Vorsprünge 40, wie sie die Figur ebenfalls zeigt.
Zur Vormontage der Montageeinheit 18 am Ständer 7, 8 können je zwei Klemmschalen 18 mittels einer – nicht gezeigten – Montagehilfe 25 derart miteinander verbunden werden, dass sie (ohne die Schraubbolzen 23) zum Einstecken der Einheit aus Montageeinheit 18 und Ständer 7, 8 in das Querträgerprofil 6 am Ständer 7, 8 vormontierbar sind. Dies ist von Bedeutung, weil die Schraubbolzen 23, da sie die beiden Klemmschalen 18 und die Bohrungen im Querträger 6 durchsetzen müssen, erst nach dem Ausrichten des auf die Ständer 7, 8 aufgesetzten Querträgers 6 durch die Bohrungen 21, 22 gesteckt und fixiert werden können, um so den Querträger 6 über die Klemmschalen 18 mit dem Ständer 7, 8 zu verbinden.
7a zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klemmschale 18. Die Klemmschale 18 ist im Querschnitt u-förmig ausgebildet, und die Endbereiche der beiden freien Schenkel des U-Profils bilden zwei Vorsprünge, die die Anlagebereiche der Klemmschale 18 an dem Ständer 7, 8 darstellen und die halbkreisförmige Ausnehmung 19 aufweisen.
7b zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Montageeinheit 17 an einem Ständer 7, 8, bei der die Montageeinheit 17 aus den in 7a gezeigten Klemmschalen 18 mit zwei Anlagebereichen gebildet ist, die hier in zwei Nuten 24 am Ständer 7, 8 eingreifen und so eine formschlüssige Verbindung zwischen Ständer 7, 8 und Montageeinrichtung 18 herstellen.
8a zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Querträger 6 in einem seiner Anlenkbereiche 9 an den (nicht gezeigten) Ständer 7, 8. Gezeigt ist weiter ein die Bohrungen 22 im Querträger 6 durchsetzender Schraubbolzen 23. Der Querträger 6 ist gegenüber dem Schraubbolzen 23 geneigt, wodurch angedeutet wird, dass der Querträger 6 gegenüber dem nicht gezeigten Ständer 7, 8 um seine Längsachse 10 verkantet ist. Dies bedeutet, dass die Bohrungen 22 im Querträger 6, wie auch ihre Aufweitung gegenüber dem Schraubbolzen 23 schlussfolgern lässt und wie in
8b gesondert gezeigt ist, als im verbauten Zustand des Querträgers 6 vertikal ausgerichtete Langlöcher ausgebildet sind.
8c zeigt in einer weiteren Schnittdarstellung einen Querschnitt durch einen Querträger 6 in einem seiner Anlenkbereiche 9 an einen Ständer 7, 8. Der Ständer 7, 8 ist mit der aus zwei Klemmschalen 18 und Schraubbolzen 23 bestehenden Montageeinheit 17 an dem Querträger 6 montiert. Dabei ist der Querträger 6 gegenüber dem Ständer 7, 8 um seine Längsachse 10 verkantet festgeschraubt, was in erster Linie durch die geschilderte Ausbildung der Bohrungen 22 im Querträger 6 als Langlöcher ermöglicht wird.
Die Zeichnung lässt aber zusätzlich erkennen, dass die Anlageflächen 20 der Klemmschalen 18, mit denen sie an den ebenen Innenflächen der freien Seitenflächen 36 des Querträgers 6 anliegen, an ihren Längskanten gerundet ausgebildet sind, wodurch ein Verkanten des Querträgers 6 gegenüber dem Ständer 7, 8 zum Ausgleich von Geländegefälle oder Schiefständen der Ständer 7, 8 in Ost-West-Richtung weiter erleichtert wird.
9 zeigt als Detail den oberen Teil eines kürzeren Ständers 7 mit dem Angriff 16 für ein Einschraubwerkzeug, dem querträgerseitigen Ende der Strebe 11 sowie den an dem Ständer 7 und der Strebe 11 befestigten Querträger 6 im Bereich 9 seiner Anlenkung an den kürzeren Ständer 7. Erkennbar ist auch der Einsatz 14 mit seiner waagerechten Aufliege- und Gleitfläche 15. Die Montageeinheit 17 ist nur durch die zu ihr gehörigen, die Bohrlöcher 22 durchsetzenden Schraubbolzen 23 angedeutet.
Am Querträger 6 sind fünf Langlöcher 22 auf jeder Seite des Profils angedeutet. Die Langlöcher 22 sind im verbauten Zustand des Querträgers 6 im Wesentlichen horizontal nebeneinander, d. h. auf einer Höhe angeordnet. Dadurch ist der Querträger 6 nach dem Ausrichten, welches in Verbindung mit 2 und 4 näher beschrieben wurde, in verschiedenen Positionen auf dem Ständer 7, 8 fixierbar. Die Langlöcher 23 haben den Vorteil, dass das beschriebene Verkanten zwischen Querträger 6 und Ständer 7, 8 möglich ist. Dass nicht an Stelle der Einzelbohrungen 22 ein Langloch in Längsrichtung 10 des Querträgers vorgesehen ist, hat seinen Grund darin, dass ein solches Langloch die Stabilität in diesem Bereich gefährden könnte.
Bei der Montage wird der Querträgers 6 zunächst durch Verschieben am kürzeren Ständer 7 auf die anderen Querträger 6 ausgerichtet. Hierbei kann bereits die Strebe 11 zu Hilfe genommen werden und die Ausrichtung durch Verschieben ihrer Gleit- und Feststelleinrichtung 13 nach unten oder nach oben bewirkt werden. Sodann wird die Strebe 11 mittels der Gleit- und Feststelleinrichtung 13 fixiert und der Querträger 6 durch Verschrauben mittels der Montageeinheit 17 am kürzeren Ständer festgelegt. Anschließend wird der Querträger 6 mittels einer entsprechenden Montageeinheit 17 mit dem längeren Ständer 8 verbunden. Das obere Ende des längeren Ständers 8 kann dabei aufgrund seiner Länge und dadurch bedingten Biegsamkeit in eine Position gezwungen werden, in welcher die Bohrungen 22 mit den Bohrungen 21 der Klemmschalen 18 fluchten, so dass die Schraubbolzen 23 zum Festschrauben durchgesteckt werden können.
Wie in 9 gezeigt, verbleibt der Einsatz 14 gegebenenfalls nach Verbinden des Querträgers 6 mit den Ständern 7, 8 am Querträger 6.
10a zeigt schematisch einen Querträger 6 mit darauf angeordneten asymmetrischen trapezfömigen Längsträgern 5a bis c, 26 mit offener Basis 27 in Seitenansicht. Der Querträger 6 ist in einem Winkel α zur Horizontalen geneigt. Durch Richtungspfeile sind die auf die Paneelfläche und damit auch auf deren Unterbau einwirkenden Wind-(F_Wind) und Schneelasten (F_Schnee) dargestellt, die im Wesentlichen vertikal (F_Schnee) bzw. orthogonal zur Paneeloberfläche (F_Wind) gerichtet sind und die somit auch die Längsträger 5a bis c, 26 entsprechend beaufschlagen. Die Figur zeigt, dass das Profil des Querträgers 6 dementsprechend gestaltet ist und die unteren freien Seitenflächen 29 des Längsträgers 5 vertikal, die oberen freien Seitenflächen 28 hingegen orthogonal (zum Querträger und damit zugleich) zur Paneelfläche gerichtet sind. Die beiden Seitenflächen stehen dabei in einem Winkel β zueinander, der dem Winkel α entspricht.
So ist sichergestellt, dass sowohl die vertikalen Kräfte durch aufliegende Schneelasten als auch die orthogonal zur Paneelfläche gerichteten Kräfte wie Windkräfte sicher abgefangen werden und die Längsträgerprofile gleichwohl materialsparend dünn gehalten werden können.
10b zeigt zur Erläuterung des zuvor Ausgeführten verschiedene nach unten offene trapezförmige Profile, von denen das zu unterst dargestellte ein übliches symmetrisches Profil ist, während die darüber dargestellten Profilvarianten erfindungsgemäß asymmetrisch sind und sich im Winkel β ihrer freien Seitenflächen 28, 29 zueinander unterscheiden, wodurch unterschiedlichen gebräuchlichen Neigungen α der Paneelflächen 2, 3, 4 und damit der Querträger 6 Rechnung getragen werden kann.
Die Zeichnungsfiguren zeigen darüber hinaus, dass die Profile 5a–d, 26 zu ihrer Aussteifung, aber auch als Angriff für die Klemmelemente 33 der Klemmpratzen 32 zu ihrer Befestigung am Querträger 6, an den freien Enden 30 ihrer Seitenflächen 28, 29 Abbiegungen bzw. Kröpfungen 31 aufweisen können.
11a–c zeigen, wie die Längsträger 5, 26 über die Klemmpratzen 32 mit dem Querträger 6 verbunden werden. Die Klemmpratzen 32 können, wie hier gezeigt, am Querträger 6 vormontiert sein. Gezeigt sind die Klemmpratzen 32 mit einem Klemmelement 33, welches über Schraubbolzen als Befestigungsmittel 34 mit dem Querträger 6 verbunden ist. Um die Montage zu erleichtern, weist das Klemmelement 33 Federn als Vorspannmittel 35 auf, welche auf den Schraubbolzen 34 angeordnet sind und das Klemmelement 33 in einer Montageposition halten. In der Montageposition ist das Klemmelement 33 vom Querträger 6 beabstandet gehalten.
11a zeigt, wie der Längsträger 5, 26 mit einer seiner – hier nach innen gebogenen – Abbiegungen 31 der Seitenwände 28, 29, hier der Seitenwand 28, an einer Seite des Klemmelements 33 eingehängt wird. Anschließend wird der Längsträger 5, 26 an seiner gegenüberliegenden Seitenwand, hier der Seitenwand 29, elastisch aufgebogen, sodass die dortige Abbiegung 31 mit der anderen Seite des Klemmelements 33 in Eingriff gebracht werden kann. Das Aufbiegen und Herstellen des Eingriffs ist in der Figur durch einen Pfeil angedeutet.
11b zeigt das Bild nach 11a und b in dem Zustand nach dem Herstellen des Eingriffs der beiden freien Enden 30 der Seitenflächen 28, 29 bzw. ihrer Abbiegungen 31 mit dem Klemmelement 33 und vor dem Festziehen der Befestigungsmittel/Schraubbolzen 34.
11c zeigt den Zustand nach Festziehen der Schraubbolzen 34.
12a, b zeigen eine mögliche Befestigung der Solarpaneele an den Längsträgern. Dabei zeigt 12a eine Ansicht von unten auf einen Abschnitt eines Längsträgers 5 und ein damit verbundenes Solarpaneel 2. Das Solarpaneel 2 weist einen Metallrahmen 37 auf, über welchen es mit dem Längsträger 5 verbunden ist. Ein Schnitt entlang der Ebene B-B durch die Verbindung ist in 12b gezeigt. Die formschlüssige Verbindung zwischen Metallrahmen 37 und Längsträger 5a–d, 26 wird über einen Niet 38 hergestellt. Zur besseren Kraftübertragung und zum Schutz des Metallrahmens 37 vor Beschädigung ist solarpaneelseitig eine Unterlegscheibe 39 in die Nietverbindung eingebracht. Die Nietverbindung ist bei der Montage, bei welcher eine Vielzahl solcher Verbindungen in möglichst kurzer Zeit hergestellt werden muss, einfach und schnell auszuführen und stellt zudem eine dauerhafte Verbindung dar.
Bezugszeichenliste

1: Aufständerungssystem
2: Solarpaneel
3: erste Reihe von Solarpaneelen (2)
4: zweite Reihe von Solarpaneelen (2)
5a–d: Längsträger
6: Querträger
7: kürzerer Ständer
8: längerer Ständer
9: Anlenkbereich
10: Längsrichtung/Längsachse des Querträgers
11: Strebe
12: erdnahes Ende
13: Gleit- und Feststelleinrichtung
14: Einsatz
15: waagerechte Aufliege- und Gleitfläche
16: Angriff für ein Einschraubwerkzeug
17: Montageeinheit
18: Klemmschalen
19: halbkreisförmige Ausnehmung
20: ebene Anlageflächen
21: Bohrungen in den Klemmschalen
22: korrespondierende Bohrungen im Querträger
23: Schraubbolzen
24: Ringwulst bzw. Ringnut am Ständer
25: Montagehilfe für Klemmschalenpaare
26: Längsträger mit trapezförmigem Profil
27: offene Basisseite des trapezförmigen Profils
28: obere freie Seitenfläche des trapezförmigen Profils
29: untere freie Seitenfläche des trapezförmigen Profils
30: freie Enden der Seitenflächen 28, 29
31: Abbiegung/Kröpfung der freien Seitenflächen des trapezförmigen Profils
32: Klemmpratzen
33: Klemmelement
34: Befestigungsmittel der Klemmpratzen/Schraubbolzen
35: Vorspannmittel
36: ebene, freie Seitenflächen des Querträgers
37: Metallrahmen der Solarpaneele 2
38: Niet
39: Unterlegscheibe
a: Bewegungsrichtung Querträger
b: Bewegungsrichtung der Gleit- und Feststelleinrichtung
α: Neigungswinkel des Querträgers
β: Anstellwinkel der freien Seitenflächen 28, 29 des trapezförmigen Profils 26 zueinander

Claims

Fundamentsystem (1) für die zur Sonne geneigte Lagerung von flächig nebeneinander angeordneten Solarpaneelen (2), die von Längsträgern (5a–d) in einer oder mehreren Reihen (3, 4) nebeneinander gehalten werden, welche Längsträger auf einer Mehrzahl von Querträgern (6) ruhen, die ihrerseits an je einem kürzeren Ständer (7) und einem längeren Ständer (8) derart lagerbar sind, dass sie und die auf ihnen gelagerte mindestens eine Paneel-Reihe (3, 4) zur Sonne geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Querträger (6) im Bereich ihrer Anlenkung (9) an den kürzeren Ständer (7) zu ihrer Ausrichtung in ihrer Längsrichtung (10) verschieblich sind.
Fundamentsystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausrichtung und/oder zur Fixierung jedes Querträgers (6) in der Ausrichtstellung eine Strebe (11) zwischen dem erdnahen Ende (12) des längeren Ständers (8) und dem Anlenkbereich (9) des Querträgers (6) am kürzeren Ständer (7) vorgesehen ist.
Fundamentsystem (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (11) eine Gleit- und Feststelleinrichtung (13) aufweist, mittels derer sie an dem erdnahen Ende (12) des längeren Ständers (8) zur Ausrichtung des Querträgers (6) gleitend geführt und zur Fixierung des Querträgers (6) in der Ausrichtstellung festlegbar ist.
Fundamentsystem (1) für die zur Sonne geneigte Lagerung von flächig nebeneinander angeordneten Solarpaneelen (2), die von Längsträgern (5a–d) in einer oder mehreren Reihen (3, 4) nebeneinander gehalten werden, welche Längsträger auf einer Mehrzahl von Querträgern (6) ruhen, die ihrerseits an je einem kürzeren Ständer (7) und einem längeren Ständer (8) derart lagerbar sind, dass sie und die auf ihnen gelagerte mindestens eine Paneel-Reihe (3, 4) zur Sonne geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Querträger (6) in den Bereichen (9) ihrer Anlenkung an den kürzeren Ständer (7) und an den längeren Ständer (8) als Montagehilfe je einen Einsatz (14) mit einer Aufliege- und Gleitfläche (15) aufweisen, die sich bei auf die verschieden langen Ständer (7, 8) aufgelegtem Querträger (6) waagerecht und in Längsrichtung (19) des Querträgers (6) derart erstreckt, dass ein Abrutschen des auf die Ständer (7, 8) aufgelegten Querträgers (6) verhindert wird und der Querträger (6) zu seiner Ausrichtung in seiner Längsrichtung (10) ohne Höhenänderung waagerecht auf der Fläche (15) verschoben werden kann.
Fundamentsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (14) die Form eines Keils hat, dessen ein langer Schenkel die Auflage- und Gleitfläche (15) bildet.
Fundamentsystem (1) für die zur Sonne geneigte Lagerung von flächig nebeneinander angeordneten Solarpaneelen (2), die von Längsträgern (5a–d) in einer oder mehreren Reihen (3, 4) nebeneinander gehalten werden, welche Längsträger auf einer Mehrzahl von Querträgern (6) ruhen, die ihrerseits an je einem kürzeren Ständer (7) und einem längeren Ständer (8) derart lagerbar sind, dass sie und die auf ihnen gelagerte mindestens eine Paneel-Reihe (3, 4) zur Sonne geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Festlegung der Querträger (6) an den Ständern (7, 8) jeweils eine Montageeinheit (17) vorgesehen ist, die aus zwei Klemmschalen (18) und zwei Schraubbolzen (23) besteht, wobei die Klemmschalen (18) jeweils halbkreisförmige Ausnehmungen (19) zur Anlage an dem Ständer (6) und im Wesentlichen ebene Anlageflächen (20) zur Anlage an den ebenen freien Seitenfläche (36) des als nach unten offenes Rechteck- oder U-Profil ausgebildeten Querträgers 6 aufweisen, wobei Bohrungen (21) jeweils in den Endbereichen der Klemmschalen (18) und korrespondierende Bohrungen (22) in den ebenen freien Seitenflächen (36) der Querträger (6) vorgesehen sind, durch die die Schraubbolzen (23) zur reib- und/oder formschlüssigen Festlegung der Querträger (6) an den Ständern (7, 8) hindurchsteckbar sind.
Fundamentsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Mehrzahl von korrespondierenden Bohrungen (22) in den ebenen freien Seitenflächen (36) der Querträger (6) vorgesehen ist, die sich bei auf die verschieden langen Ständer (7, 8) aufgelegtem Querträger (6) in Längsrichtung (19) des Querträgers (6) derart waagerecht erstrecken, dass sie beim Ausrichten und Befestigen des Querträgers (6) an den Ständern (7, 8) wahlweise mit den Bohrungen (21) in den Klemmschalen (18) zum Durchstecken der Schraubbolzen 23 in Flucht bringbar sind.
Fundamentsystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an den Ständern (7, 8) mindestens eine Ringwulst oder eine Ringnut (24) oder eine Kombination aus Nut und Wulst vorgesehen ist, mit der die Klemmschalen (18) unter Formschluss zusammenwirken.
Fundamentsystem nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Montagehilfe (25) Klemmschalenpaare derart verbindet, dass sie zur Montage vorläufig auf dem Ständer (6) festlegbar sind.
Fundamentsystem nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils mehreren korrespondierenden Bohrungen (22) in den ebenen freien Seitenflächen (36) der Querträger (6) quer zu der waagerechten Ausrichtung der Lochfolge um ein gewisses Maß, etwa um das 1½-fache bis das 2-fache ihres Durchmessers, als Langlöcher erweitert ausgebildet sind.
Fundamentsystem (1) für die zur Sonne geneigte Lagerung von flächig nebeneinander angeordneten Solarpaneelen (2), die von Längsträgern (5a–d) in einer oder mehreren Reihen (3, 4) nebeneinander gehalten werden, welche Längsträger auf einer Mehrzahl von Querträgern (6) ruhen, die ihrerseits an je einem kürzeren Ständer (7) und einem längeren Ständer (8) derart lagerbar sind, dass sie und die auf ihnen gelagerte mindestens eine Paneel-Reihe (3, 4) zur Sonne geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass als Längsträger (5a–d) kaltverformte, verzinkte Stahlprofile (26) mit trapezförmigem, an der Trapezbasis (27) offenem Querschnitt (26) verwendet werden, die mit nach unten gerichteter offener Seite (27) mit den freien Enden (30) ihrer beiden freien Seitenflächen (28, 29) auf den Querträgern (6) aufstehend montierbar sind, wobei die freien Seitenflächen (28, 29) derart zueinander gerichtet und dimensioniert sind, dass die in der Montagestellung auf dem Querträger (6) untere Seitenfläche (29) im Wesentlichen vertikal steht, während die in Montagestellung auf dem Querträger (6) obere Seitenfläche (28) im Wesentlichen orthogonal zur Paneelfläche (2, 3, 4) steht.
Fundamentsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Seitenflächen (28, 29) der trapezförmigen Profile (26) zur Verbesserung ihrer Steifigkeit wie auch als Angriff für Mittel zur Befestigung der Längsträger (5a–d, 26) an den Querträgern (6) an ihren freien Enden (30) Abbiegungen (31) nach außen oder nach innen und/oder Kröpfungen (31) aufweisen.
Fundamentsystem nach einem der Ansprüche 11–12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Festlegung der Längsträger (5a–d, 26) an den Querträgern (6) – gegebenenfalls auch an den Querträgern (6) vormontierte – Klemmpratzen (32) vorgesehen sind, die mit einem Klemmelement (33) an an den freien Seitenflächen (28, 29) des trapezförmigen Profils (5a–d, 26) vorgesehenen Ausnehmungen oder Vorsprüngen, insbesondere an den dortigen vorgesehenen Abbiegungen bzw. Kröpfungen (31) angreifen und sie mittels Schraubverbindung, Bajonettverschlüssen oder ähnlichen Befestigungsmitteln (34) gegen die Querträger (6) verspannen.
Fundamentsystem nach einem der Ansprüche 11–13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmpratzen (32) zur Erleichterung der Montage mittels eines Vorspannmittels (35) als Montagehilfe, etwa mittels einer zwischen den zu verspannenden Teile angeordneten Druckfeder, in Montagestellung vorspannbar sind.
Fundamentsystem nach einem der Ansprüche 11–14, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente (33) derart dimensioniert sind, dass die Längsträger (5a–d, 26) zu ihrer Montage durch leichtes Aufbiegen ihrer offenen Basisseite (27) über die Klemmelemente (33) geschoben und insbesondere geklipst und so in Montagestellung bringbar sind.