DE29822490U1

DE29822490U1 - Dacheindeckungselement zur Gewinnung von Energie aus Sonneneinstrahlung

Info

Publication number: DE29822490U1
Application number: DE29822490U
Authority: DE
Original assignee: Erlus Baustoffwerke AG
Current assignee: Erlus AG
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 1999-03-04
Anticipated expiration: 2008-12-18

Description

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35174 20/la

Erlus Baustoffwerke AG
Hauptstraße 106

84088 Neufahrn

Dacheindeckungselement zur Gewinnung von Energie aus

Sonneneinstrahlung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Dacheindeckungselement mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

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Ein bekanntes Dacheindeckungselement der vorstehend angegebenen Art (DE 41 41 664 Cl) besteht aus einem Falzdachziegel, der in seinem in der Eindeckung freiliegenden Mittelfeld eine Mulde aufweist, in der eine Solarzellenplatte lösbar befestigt ist. Hierzu hat der Dachziegel im Bereich seines fußseitigen Randes in der Mulde einen oberseitigen Nocken mit einem parallel zur Ziegelebene verlaufenden Loch und die Solarzellenplatte weist an ihrem traufseitigen Rand einen nach unten abstehenden Haken auf, der mit seinem freien Schenkel in das Loch des Nockens lose einsteckbar ist. Außerdem ist die Solarzellenplatte so dimensioniert, daß mindestens ein in der Eindeckung benachbarter Dachziegel einen seitlichen und/oder firstseitigen Rand der Solarzellenplatte zu deren zusätzlicher Festlegung überdeckt.

Nachteilig an diesem bekannten Dacheindeckungselement ist, daß der Falzdachziegel im Hinblick auf den sichtseitigen Nocken mit dem Loch darin an die Solarzellenplatte angepaßt sein muß. Dies erfordert eine Model!änderung für die

Herstellung des Dachziegels und erlaubt es überdies nicht, die Solarzellenplatte mit bereits vorhandenen Falzdachziegeln zu dem Dacheindeckungselement zu kombinieren. Auch erfordert das Anbringen des Lochs in dem Nocken einen zusätzlichen Herstellungsaufwand.

Weiterhin ,ist auch ein Solarmodul zur Verwendung auf Dächern bekannt (DE 297 16 069 Ul), bei dem eine Solarzellenplatte in einem wannenförmigen Träger aufgenommen ist, der so dimensioniert ist, daß er in einen Wasserlauf eines Dachziegels einsetzbar ist. Der Träger weist an seiner Unterseite einen Klebestreifen auf, über welchen er an der sichtseitigen Dachziegelfläche festgelegt ist. Für eine gegebenenfalls zusätzliche mechanische Verankerung ist an der Rückseite des Trägers eine zungenförmige Halterung mit einer Abwinkelung nach unten vorgesehen, die den kopfseitigen Rand des Dachziegels umgreifen soll.

Eine kraftschlüssige Befestigung des Trägers für die Solarzellenplatte auf der Sichtseite eines Dachziegels mittels eines Klebestreifens ist in der Praxis kaum zu realisieren, weil eine hinreichende Haltekraft nur dann erzielbar ist, wenn der Klebestreifen flächig mit der Sichtfläche des Dachziegels in Kontakt steht. Dies ist jedoch insbesondere bei Keramik-Dachziegeln mit nicht eindeutig ebenen, an die Träger angepaßten Sichtflächen und ihrer rauhen Oberfläche nicht ohne weiteres möglich. Die ergänzend vorgeschlagene mechanische zungenförmige Halterung, mittels der der Träger am kopfseitigen Rand des Dachziegels angehängt ist, erlaubt eine Verwendung des Solarmoduls darüber hinaus nur mit solchen Dachziegeln, die keinen Kopffalz aufweisen, der mit dem Fußfalz des nächsthöheren Dachziegels im eingedeckten Zustand zusammenwirkt.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Dacheindeckungselement der eingangs genannten Art zu

schaffen, bei dem die Solarzellenplatte lösbar mit einem oder mehreren Dachziegeln verbunden werden kann, ohne daß der bzw. die Dachziegel eine Form- oder Modelländerung voraussetzen.
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Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2. Diese Ausgestaltungen können auch kombiniert verwirklicht sein.

Infolge der mindestens zweifachen Abwinkelung des Träger-Seitenrands, der dem Seitenrand des Dachziegels zugeordnet ist, untergreift der Träger den Dachziegel formschlüssig, so daß er insoweit mit dem darunter befindlichen Dachziegel eine Einheit bildet. Diese Formschlußverbindung kann bei schon verlegten Dachziegeln durch Einhängen hergestellt werden. Eine weitere Festlegung des Trägers für die Solarzellenplatte erfolgt auf der dem genannten Dachziegelrand gegenüberliegenden Seite und/oder auf der Kopfseite dadurch, daß dort die ebenfalls zumindest zweifache Abwinkelung des zugehörigen Träger-Seitenrands unter dem benachbarten Dachziegel zu liegen kommt oder bei Falzdachziegeln - in ein Falzrille des Wasserfalzes bzw. des Kopffalzes eingreift und dort von dem Deckfalz des benachbarten bzw. von dem Fußfalz des darüber benachbarten Falzdachziegels überdeckt ist. Hierdurch entsteht eine teilweise formschlüssige Fixierung des Trägers gegen eine Verschiebung in seiner Ebene, im übrigen jedoch eine kraftschlüssige Fixierung durch das Gewicht der benachbarten Dachziegel bzw. Falzdachziegel. Die durch die Verfalzung von Falzdachziegeln beabsichtigte Dichtheit der Eindeckung wird durch die angebrachten Solarzellenplatten nicht beeinträchtigt, weil der jeweils in die Verfalzung eingreifende Seitenrand des Trägers in der der Sichtfläche unmittelbar benachbarten Falzrille liegt und zweckmäßigerweise sogar mit der nach außen weisenden Abwinkelung auf dem Grund dieser Falzrille aufliegt. Somit stützt sich der Deckfalzrand bzw. der Fußfalzrand des benachbarten Falzdachziegels auf dieser nach auswärts

gerichteten Abwickelung ab und diese übernimmt einen Teil der Dicht- und Wasserableitfunktion.

Bei einer Verwendung des erfindungsgemäßen Trägers für die Solarzellenplatte in Verbindung mit Biberschwanz-Dachziegeln ist die vorstehend genannte Ausführungsform des Trägers vorzuziehen, bei der ein Seitenrand und der dem kopfseitigen Rand des Biberschwanz-Dachziegels zugeordnete Seitenrand des Trägers zumindest zweifach abgewinkelt ist. Denn da Biberschwanz-Dachziegel im Unterschied zu Falzdachziegeln sich nicht seitlich überlappen, ist die Reibschlußhaiterung der nach außen weisenden Abwinkelung des Trägers nicht in jedem Fall gewährleistet.

Infolge des kombinierten Form- und Kraftschlusses, durch den der Träger für die Solarzellenplatte an dem zugeordneten Dachziegel festgehalten ist, wird er auch an einer Verschiebung in Traufrichtung behindert. Die Fixierung gegen eine solche Verschiebung kann bei Falzdachziegeln jedoch noch dadurch unterstützt werden, daß der deckfalzseitige Seitenrand und/oder der wasserfalzseitige Seitenrand des Trägers im Bereich der jeweiligen Abwinkelung eine Schulter aufweist, die an einem Vorsprung des Falzdachziegels an dessen Unterseite bzw. in der Falzrille zur Anlage kommen kann. Vorsprünge dieser Art sind häufig in Form von Verstärkungsrippen im Bereich des Fußendes oder als Wasserableitschwellen in Falzrillen vorhanden.

Durch die erfindungsgemäße Art der Befestigung der Solarzellenplatte auf dem zugehörigen Falzdachziegel ist es möglich, ein Maximum an Solarzellenfläche je Falzdachziegel festzulegen, so daß im eingedeckten Zustand die Ränder der Solarzellenplatten dicht aneinander anschließen und dadurch die Gesamtheit der nebeneinander verlegten Solarzellenplatten eine weitgehend geschlossene Fläche ergibt. Die Anschlußleitungen der Solarzellenplatten können dabei unter den Trägern geführt und miteinander verbunden

werden. Jedoch erlaubt die erfindungsgemäße Art der Befestigung es weiterhin mit besonderem Vorteil, den Träger für die jeweilige Solarzellenplatte so groß zu gestalten, daß er mit seinen Abwinkelungen nicht nur die seitlichen Ränder ein und desselben Dachziegels umgreift, das heißt die nach außen weisende Abwinkelung von dem unmittelbar benachbarten Dachziegel überdeckt ist. Vielmehr kann der Träger in Querrichtung so breit gehalten werden, daß er mehrere, zum Beispiel zwei Dachziegel überdeckt, d. h. den Rand eines Dachziegels untergreift und mit der nach außen weisenden Abwinkelung unter den Rand des übernächst benachbarten Dachziegels zu liegen kommt. Dieser Gedanke läßt sich weiterhin ausdehnen auf eine Vergrößerung des Trägers auch in Richtung First-Traufe so, daß dadurch mehrere oberhalb bzw. unterhalb benachbarte Dachziegel erfaßt sind. Das läßt sich bei Falzdachziegeln deshalb mit besonderem Vorteil verwirklichen, weil deren Ineinandergreifen mittels der Falze wenigstens annähernd einen entsprechend geradlinigen Verlauf in Richtung First-Traufe ergibt und deshalb die seitlichen Abwinkelungen des Trägers nur mit Rücksicht auf den nächsthöheren Dachziegel eine Abstufung aufweisen müssen, jedoch im übrigen gleich bleiben. Bei einem vergrößerten Träger können entsprechend größere Solarzellenplatten eingesetzt werden, wodurch sich die Zahl der Verbindungen der Solarzellenplatten untereinander verringert.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnungen sowie aus weiteren Unteransprüchen. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Trägerrahmen für eine Solarzellenplatte;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt analog zu Fig. 3 durch ein erfindungsgemäßes Dacheindeckungselement im Eindeckungszustand mit benachbarten Falzdachziegeln, und

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Sichtseite eines Falzdachziegels zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Dacheindeckungselement.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen rahmenförmigen Träger 1 für eine in den Fig. 2 und 3 nur strichpunktiert angedeutete Solarzellenplatte 2, die mittels des Trägers 1 auf der Sichtseite eines Falzdachziegels 3 (Fig. 5) befestigt werden soll und damit ein Dacheindeckungselement bildet. Der Trägerrahmen 1, der vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff, z. B. Aluminium oder Edelstahl besteht, hat im wesentlichen eine Rechteckform und weist eine Querstrebe 10 auf, welche die beiden längeren Seitenstreben 11 und 12 miteinander verbindet. Durch die Querstrebe 10, die etwas versenkt gegenüber der Ebene der Seitenstreben 11, 12 verläuft, sind zwei Durchbrüche 13, 14 geschaffen, deren Ränder aus Versteifungsgründen nach unten eingezogen sind.

Die Solarzellenplatte 2 überdeckt die Durchbrüche 13, 14 und ist an dem Rahmenträger 1 durch Klebstoff fixiert.

Der Seitenrand 120 der Rahmenstrebe 12 ist um 90° nach unten abgekantet oder abgewinkelt, so daß dadurch ein senkrecht aus der Rahmenebene des Rahmens 1 nach unten ragender Schenkel 121 gebildet ist. Der Schenkel 121 ist wiederum nach einwärts in Bezug auf die Rahmenmitte abgekantet oder abgewinkelt und bildet dadurch einen weiteren hakenförmigen Schenkel 122.

Der Seitenrand 110 der Rahmenstrebe 11 ist ebenfalls um 90° nach unten abgekantet oder abgewinkelt, so daß dadurch ein Schenkel 111 gebildet ist, an den sich wiederum eine

weitere Abkantung oder Abwinkelung 112 um 90° nach außen bezüglich der Rahmenmitte anschließt. Die Schenkel 111 und 121 erstrecken sich gleich weit von dem Rahmen 1 nach unten, so daß die Abwinkelungen 112 und 122 im wesentlichen in einer Ebene liegen, die parallel zu der Solarzellenplatte 2 verläuft. Die Schenkel 111 und 121 verlaufen ausgehend von der kopfseitigen Strebe 15 des Rahmens 1 nicht über die volle Länge der Seitenstreben 11 bzw. 12, sondern enden vor der fußseitigen Rahmenstrebe 16 und bilden dadurch jeweils eine Schulter oder Kante 113 bzw. 123. Auch an die kopfseitige Strebe 15 schließt sich ein nach unten abgekanteter Rand 150 an, der mit den Schenkeln 111, 121 verbunden sein kann. An dem inneren Rand der kopfseitigen Rahmenstrebe 15 ist eine Lasche 151 befestigt oder einstückig damit ausgebildet, in welcher zwei Durchtrittsöffnungen 152 zum Hindurchführen von nicht gezeigten Anschlußleitungen der Solarzellenplatte 2 vorgesehen sind.

Der Rahmen 1 ist in seinen Abmessungen so auf den Falzdachziegel 3 abgestimmt, daß er dessen Sichtfläche, d. h. die von den Ver falzungen nicht erfaßte und frei bleibende Oberseite, weitgehend überdeckt. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist die Höhe der Schenkel 111, 121 auch so bemessen, daß der deckfalzseitige Wulst 30 des Falzdachziegels 3 unter der Solarzellenplatte Platz findet und weiterhin die Lasche 151 mit den Durchtrittsöffnungen 152 für die Anschlußleitungen von der Mulde 31 des Falzdachziegels 3 aufgenommen werden kann.

Zur Befestigung des Trägers 1 mit der Solarzellenplatte 2 an dem zugehörigen Falzdachziegel 3 wird zunächst der Träger mit dem deckfalzseitigen Seitenrand 120, genauer mit der Abwinkelung 122 davon, unter dem Rand des Deckfalzes 30 eingehängt. Daraufhin kann der wasserfalzseitige Rand 110, genauer die Abwinkelungen 111 und 112 davon, in die der Mulde 31 benachbarte Wasserfalzrille 32 eingefügt werden, so daß die Abwinkelung 112 auf dem Rillengrund aufliegt. Im

eingedeckten Zustand (Fig. 4) kommt der untere Rand des Deckfalzes 30 des links benachbarten Falzdachziegels 3 auf der nach auswärts gerichteten Abwinkelung 112 zu liegen, so daß diese dadurch festgehalten ist. Für den Fall, daß auch der benachbarte Falzdachziegel einen Träger 1 mit einer Solarzellenplatte 2 trägt, liegt der untere Rand des benachbarten Deckfalzes 30 nicht unmittelbar, sondern über die daran eingehängte Abwinkelung 122 des benachbarten Trägers 1 auf der Abwinkelung 112 auf.

Der Falzdachziegel 3 weist in der Wasserfalzrille 32 eine Schwelle 33 auf, die einer Wasserablauföffnung 34 zugeordnet ist und dazu dient, in den Wasserfalzrillen herangeführtes Wasser auf die Mulde 31 abzuleiten. In dem auf den Falzdachziegel 3 aufgesetzten Zustand des Rahmenträgers 1 für die Solarzellenplatte 2 liegt die Kante oder Schulter 113 des wasserfalzseitxgen Seitenrands 110 vor der Schwelle 33 oder in Anlage an dieser. Hierdurch ist der Rahmenträger 1 auch gegen eine Verschiebung in Richtung Traufe festgelegt. Entsprechendes gilt für die Schulter 123 an dem deckfalzseitigen Seitenrand 120 desjenigen Rahmenträgers 1, der sich auf dem links benachbarten Falzdachziegel 3 befindet.

Im Rahmen der Erfindung kann von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel abgewichen werden. So ist es möglich, den deckfalzseitigen Rand des Rahmenträgers nicht nur zweifach, sondern dreifach abzuwinkein derart, daß sich an die Abwinkelung 122 eine weitere Abwinkelung anschließt, die wiederum senkrecht dazu nach oben gerichtet ist und parallel zu dem Schenkel 121 verläuft. Dadurch wird der untere Rand des Deckfalzes von drei Seiten formschlüssig umgriffen. Entsprechendes gilt auch für die wasserfalzseitige, nach auswärts weisende Abwinkelung 112.

Auch an dieser kann eine nach oben gerichtete Abwinkelung angeschlossen sein, so daß durch die Abwinkelung insgesamt eine Rille geschaffen wird, die in ihrer Gestaltung der Wasserfalzrille ähnelt und in die der untere Deckfalzrand

des benachbarten Falzdachziegels eingreift. Weiterhin kann anstelle der wasserfalzseitigen Abwinkelung auch an dem kopfseitigen Rand 150 des Rahmens 1 eine nach auswärts weisende Abwinkelung vorgesehen sein, die in der Kopffalzrille 35 des Falzdachziegels 3 zu liegen kommt. Diese Abwinkelung wird dann analog von dem nicht gezeigten Fußfalzrand des oberhalb benachbarten Falzdachziegels überdeckt und gehalten. Diese Ausführungsform sichert formschlüssig den Rahmen gegen eine Verschiebung in Richtung Traufe und eignet sich für Falzdachziegel, bei denen VorSprünge entsprechend der Schwelle 33 nicht vorhanden sind. Schließlich kann der Trägerrahmen 1 auch verbreitert werden so, daß er zwei oder mehrere der Falzdachziegel 3 überbrückt, anstelle des "Hochformats" ein "Querformat" erhält und mit seiner Abwinkelung 122 in einer Dachziegelquerreihe jeweils den nächsten oder übernächsten Dachziegel untergreift.

Claims

35174 20/la Erlus Baustoffwerke AG Hauptstraße 106 10 84088 Neufahrn Ansprüche

1. Dacheindeckungselement zur Gewinnung von
elektrischer Energie aus Sonneneinstrahlung, mit einem Dachziegel (3), insbesondere Falzdachziegel, auf dessen Sichtseite eine Solarzellenplatte (2) lösbar befestigt ist, wobei die Solarzellenplatte im eingedeckten Zustand des Daches von einem benachbarten Dachziegel (3) randseitig überdeckt * und dadurch gehalten ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Solarzellenplatte (2) an einem Träger (1) befestigt ist, dessen dem einen seitlichen Rand des Dachziegels (3) zugeordneter Seitenrand (120,121,122) nach unten und einwärts abgewinkelt ist derart, daß er den Dachziegelrand formschlüssig untergreift, und dessen dem gegenüber liegenden Rand des Dachziegels zugeordneter Seitenrand (110,111,112) nach unten und auswärts abgewinkelt ist derart, daß die nach auswärts weisende Abwinkelung (112) von dem

zugeordneten Rand des benachbarten Dachziegels überdeckt ist.

2. Dacheindeckungselement zur Gewinnung von elektrischer Energie aus Sonneneinstrahlung, mit einem Dachziegel (3), insbesondere Falzdachziegel, auf dessen Sichtseite eine Solarzellenplatte (2) lösbar befestigt ist, wobei die Solarzellenplatte im eingedeckten Zustand des Daches von einem benachbarten Dachziegel (3) randseitig überdeckt und dadurch gehalten ist,

dadurch gekennzeichnet,
daß die Solarzellenplatte (2) an einem Träger (1) befestigt ist, dessen dem einen seitlichen Rand des Dachziegels (3) zugeordneter Seitenrand (120,121,122) nach unten und einwärts abgewinkelt ist derart, daß er den Dachziegelrand formschlüssig untergreift, und dessen dem oberen Rand des Dachziegels zugeordneter Seitenrand (150) nach unten und auswärts abgewinkelt ist derart, daß die nach auswärts weisende Abwinkelung von dem zugeordneten Rand des darüber benachbarten Dachziegels überdeckt ist.

3. Dacheindeckungselement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß bei einem Falzdachziegel die nach auswärts weisende Abwinkelung (112) auf dem Grund einer Wasserfalzrille (32) bzw. einer Kopffalzrille aufliegt.
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4. Dacheindeckungselement nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß der dem Wasserfalz zugeordnete, in die Wasserfalzrille eingreifende Seitenrand (110) des Trägers (1) in seinem traufseitigen Endabschnitt zu einer Schulter (113) abgesetzt ist, die sich an einen in der Wasserfalzrille vorgesehenen Vorsprung (33) gegen eine Verschiebung in Traufrichtung abstützt.

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5. Dacheindeckungselement nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß der dem Kopffalz zugeordnete, nach unten abgewinkelte Seitenrand (151) des Trägers (1) Durchtrittsöffnungen (152) für die Anschlußleitungen der Solarzellenplatte aufweist.

6. Dacheindeckungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß der Träger der Solarzellenplatte rahmenförmig ausgebildet ist.

7. Dacheindeckungselement nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet,

daß der rahmenförmige Träger eine Quer- und/oder Längsversteifung (10) aufweist.

8. Dacheindeckungselement nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Solarzellenplatte an dem Träger durch Klebung befestigt ist.

9. Träger zur Halterung einer Solarzellenplatte mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger zwei oder mehr seitlich benachbarte Dachziegel überbrückt derart, daß seine nach auswärts weisende Abwinkelung (112) von dem nächsten bzw. einem der folgenden seitlich benachbarten Dachziegel überdeckt ist.

10. Träger nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Träger zwei oder mehr in Richtung First-Traufe übereinander benachbarte Dachziegel überbrückt derart, daß die nach einwärts weisende Abwinkelung (122) die seitlichen Ränder von zwei oder mehr

übereinander folgenden Dachziegeln untergreift und die nach auswärts weisende Abwinkelung (112) von zwei oder mehr übereinander folgenden Dachziegeln überdeckt ist.