DE20303661U1 - Befestigungssystem zur Aufdachmontage von Solarmodulen - Google Patents

Description

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Befestigungssystem zur Aufdachmontage von Solarmodulen

Gegenstand der Erfindung ist ein Befestigungssystem zur Aufdachmontage von Solarmodulen auf einem mit Dachpfannen gedeckten Dach.

Solarmodule zur Aufdachmontage sind insbesondere geeignet zur nachträglichen Aufrüstung von Dächern. Dabei bereitet es besondere Schwierigkeiten, Solarmodule so zu befestigen, dass sie auch zur Montage in sturmgefährdeten Gebieten geeignet sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein besonders einfaches und dennoch sehr stabiles Befestigungssystem für Solarmodule zu finden, das auch höheren Windbelastungen standhalten kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das in Anspruch 1 beschriebene Befestigungssystem gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Das Befestigungssystem besteht aus vier Elementen,

1. Auf den Dachsparren montierten stabilen Dachlatten, von denen jeweils zwei ein Paar bilden und auf denen

2. mindestens vier U-förmige Haken, von denen ein Schenkel des U's mit jeweils einem Dachlattenpaar verbunden ist und wobei das U-förmige Ende des Hakens zwischen den Dachpfannen nach außen geführt ist. Die U-förmigen Dachhaken sind in zwei Reihen parallel zu den Dachsparren angeordnet und

3. auf jeder Reihe ist ein kastenförmiges Hohlprofil mit den Dachhaken verschraubt. Die Oberseite des dachförmigen Hohlprofils trägt Gewinde, die zur Befestigung von

4. vier T-förmigen Klammern dienen, zwischen denen das Solarmodul gehalten wird.

Einzelheiten werden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

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Figur 1:

zeigt schematisch vier auf einem Dach angeordnete Solarmodule mit zugehörigen Modulschienen,

Figur 2:

zeigt parallel zur Dachoberfläche eine Ansicht von Modulschiene, Dachhaken und Modulklammem

Figur 3:

zeigt drei verschiedene Ansichten der T-förmigen Klammer und

Figur 4:

zeigt einen Schnitt durch einen U-förmigen Dachhaken.

Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung vier Solarmodule (1, 1', 1", 1'") die auf parallel verlaufenden Modulschienen (2, 2', 2", 2."') montiert sind. Um der Konstruktion eine größere Festigkeit zu geben, wird bevorzugt, dass die Module auf dem Dach, wie dargestellt, längskant montiert sind. Weiterhin ist es durchaus auch möglich, bei größeren Modulen statt zweier Modulschienen pro Modul auch drei, vier oder mehr Modulschienen zu benutzen. Allerdings reichen normalerweise zwei Modulschienen zur Befestigung aus.

Figur 2 zeigt eine Ansicht parallel zur Dachoberfläche auf das Befestigungssystem. In der Abbildung sieht man geschnitten vier Dachlatten (3, 3-, 3.2-, 3.3-) von denen jeweils zwei (3, 3' und 3", 3"') ein Paar bilden. Diese Dachlatten sind deutlich stabiler ausgeführt als die üblichen Dachlatten und sollten so dimensioniert sein, dass sie sowohl die Gewichtskräfte als auch gegebenenfalls Zugkräfte die durch einen Sturm verursacht werden, aufnehmen könnnen. Es hat sich gezeigt, dass Dachlatten mit einem Querschnitt von 30 &khgr; 60 mm im Allgemeinen ausreichen. In schematisch ruhigen Zonen können diese Latten auch einen geringeren Querschnitt haben. Die Dachlatten werden in bekannter Weise an den Dachsparren angebracht. Die Dachlattenpaare sollen zueinander einen Abstand von maximal 2 m haben, damit die Konstruktion die nögite Stabilität insbesondere gegenüber Sturm (Sog) hat. Bevorzugt werden Abstände der Dachlattenpaare von 80 bis 120 cm, bevorzugt wird ein Abstand von ca. 1 m.

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Der Dachhaken, der in Figur 4 vergrößert dargestellt ist, wird auf dem Dachlattenpaar im allgemeinen durch Verschraubung befestigt und zwar sowohl an der oberen als auch an der unteren Dachlatte des Dachlattenpaares. Der Dachhaken 4 besitzt an seinem langen Ende 7 eine Abkantung 8, die als Montagehilfe dient und mit der das lange Ende 7 des Dachhakens an die Dachlatten angehängt wird, wodurch ein Abrutschen des Dachhakens vor seiner Befestigung auf den Dachlatten vermieden wird.

Das untere, u-förmige Ende des Dachhakens ragt zwischen den Dachpfannen hinaus. Wegen der geringen Dicke des Dachhakens entsteht keine Undichtigkeit an der Stelle der Dachhaut, an der der Dachhaken herausragt. Das Material des Dachhakens ist so stabil zu wählen, dass der Haken sowohl das Gewicht des Moduls, als auch etwaige Schnee- und Windlasten tragen kann.

Das Material des Dachhakens muss korrosionsfest oder korrosionsgeschützt sein, z. B. eignet sich Edelstahl oder verzinktes Stahlband. Es hat sich gezeigt, dass eine Breite des Dachhakens von etwa 30 - 40 mm bei einer Materialstärke von etwa 4-7 mm für die meisten Fälle ausreichen. Genaue Dimensionen kann ein Fachmann anhand seines Fachwissens leicht ermitteln.

Die Dachhaken sind parallel zu den Sparren in zwei Reihen fluchtend angeordnet, damit auf jeder Reihe der Dachhaken die Modulschiene 5 befestigt werden kann. Die Modulschiene 5 wird auf dem herausragenden kurzen Ende 9 des Dachhakens befestigt und läuft parallel zur den Dachsparren. Die Modulschiene liegt also in ihrer montierten Form außen oberhalb der Dachhaut. Die Modulschiene ist in Figur 5 näher gezeigt und besteht aus einem kastenförmigen Profil.

Die Modulschienen stellen das Verbindungsglied her, das auf der einen Seite das Rastermaß der Dachlattung (und somit der Dachpfannen) und auf der anderen Seite das Rastermaß der Module aufnimmt. Die Modulschiene wird durch Langlöcher 10 im Grund der Schiene an die Dachhaken geschraubt. In der dargestellten Form ist die Modulschiene ein c-förmiges Profil, dessen Öffnung nach oben zeigt. Somit werden die Schrauben zur Befestigung der Modulschiene an den Dachhaken durch die Öffnung in dem Profil geführt. Auf den Stegen 11 an der Oberseite der Modulschiene sind Gewinde angebracht, durch die eine in Figur 3 näher gezeigte Modulklammer mit der Schiene verschraubt wird. Die Abstände der Gewinde sind entsprechend den Abmessun-

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gen der Solarmodule angeordnet und können selbstverständlich für alle anderen Modultypen entsprechend ausgeführt werden.

Durch die Verwendung von Gewinden in der Oberseite der Modulschiene entfällt das mühselige Hantieren mit Kontermuttern. Selbstverständlich muss die Materialstärke der Modulschiene so gewählt werden, dass eine ausreichene Festigkeit für das Gewinde gegeben ist. Ist die Materialstärke der Modulschiene geringer, kann man gegebenenfalls statt eines in das Material eingeschnittenen Gewindes auch ein Einnietgewinde benutzen.

Es können auch mehrere Modulschienen hintereinader montiert werden. Dazu können die Dachhaken als Schienenverbinder eingesetzt werden. In die Modulschiene ist an einem Ende eine entsprechende Ausnehmung 12 angebracht, die eine entsprechende Montagehilfe darstellt, so dass die Schienen nicht stumpf aneinandergesetzt werden müssen. Durch einfaches Umdrehen der jeweils zweiten Schiene ergibt sich somit eine spiegelbildliche, genau ineinanderpassende Form. Sollen mehr als zwei Schienen hintereinander montiert werden, so muss wenigstens die mittlere Schiene an ihrem anderen Ende mit einer spiegelbildlich zu der Ausnehmung 12 angeordneten weiteren Ausnehmung versehen werden.

Auf der Modulschiene werden nun die Z-förmigen Modulklammern 6, die in Figur 3 in drei Ansichten dargestellt sind, montiert. Die Moduiklammern dienen dazu, das auf den Modulschienen aufliegende Solarmodul zu befestigen. Durch das Loch 13 in der unteren Auskröpfung der Modulklammer wird die Modulklammer mit der Modulschiene verschraubt. Die Nase 14, die auf dieser Seite der Modulklammer aufgebracht ist, dient als Verdrehsicherung und stellt somit eine Montagehilfe dar. Das lange Bein 15 der Modulklammer verläuft im eingebauten Zustand entlang dem Rahmen des .Solarmoduls. Die obere Auskröpfung 13 ragt auf die Oberseite des Moduls und hält somit das Modul fest.

Die Modulklammem sind Z-förmig ausgeführt, damit beim Montieren zunächst jeweils die zwei Moduklammern festgeschraubt werden können, auf denen die Unterkante des betreffenden Moduls bei der Montage.zunächst aufliegt. Anschließend kann das Modul aufgelegt werden und rutscht auch nicht auf dem schrägen Dach nach unten. Danach werden die Modulklammern befestigt, die die Oberkante des betreffenden Solarmoduls festhalten. Somit stellen zwei Z-förmige Klammern ein Klammernpaar dar, das insgesamt ein hutformiges Pro-

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fil hat, wie es auch der Figur 2 erkennbar ist. Innerhalb dieses hutförmigen Profils wird das Solarmodul gehalten.

Die Modulklammern stellen also zum einen die Befestigungselemente für die Module dar und zum anderen eine Montagehilfe für die Montage der Module auf dem schrägen Dach. Die Abmessungen der Z-förmigen Klammern werden so gewählt, dass das Solarmodul ohne Spiel kraftschlüssig gehalten werden kann. Üblicherweise werden Solarmodule mit Aluminiumrahmen eingefasst. Falls Solarmodule ohne solche Rahmen zur Anwendung kommen, können sie durch Klammern gehalten werden, die eine geringer Höhe aufweisen und innen mit einer elastischen Schicht ausgestattet sind um Beschädigungen an dem Solarmodul zu vermeiden.

Die kastenförmige Modulschiene muss nicht unbedingt ein C-förmiges Profil besitzen, sondern kann auch ein entsprechendes durchgehend kastenförmiges Profil mit entsprechenden Ausnehmungen und Bohrungen darstellen. Derartige gelochte Kastenprofile sind ebenfalls im Handel erhältlich.

Mit der Erfindung lässt sich ein besonders einfaches und montagefreundliches Befestigungssystem für Solarmodule darstellen, das die Montage vor Ort wesentlich erleichtert und auch in windgefährdeten Gebieten eingesetzt werden kann.

Claims (1)

1. Befestigungssystem zur Aufdachmontage für mindestens ein Solarmodul auf einem mit Dachpfannen gedeckten Dach, bestehend aus

   - wenigstens 4 auf dem Dach an den Dachsparren befestigten stabilen parallel zum First laufenden Dachlatten, von denen jeweils zwei ein Paar bilden, auf denen jeweils mindestens 2 Dachhacken befestigt sind und wobei die wenigstens zwei Paare so beabstandet sind, dass zwischen oberen und unteren Paaren ein Abstand von maximal 2 m besteht,

   - mindestens 4 U-förmige Dachhaken, von denen ein Schenkel des U länger ist und dieser längere Schenkel auf dem Dachlattenpaar befestigt ist und das U-förmige Ende des Hakens zwischen den Dachpfannen nach außen geführt ist.

   - mit mindestens 2 kastenförmigen Hohlprofilen (Modulschienen), die parallel zu den Dachsparren laufen und mit den Dachhaken verschraubt sind und auf deren Oberseite Gewinde angebracht sind, die zur Befestigung von

   - wenigstens 4 z-förmigen Klammern dienen, die zusammen mit den Hohlprofilen Nuten bilden, in denen das Solarmodul gehalten wird.