EP2294341A2

EP2294341A2 - Traganordnung für eine solaranlage

Info

Publication number: EP2294341A2
Application number: EP09745652A
Authority: EP
Inventors: Manfred Bächler
Original assignee: Phoenix Solar AG
Current assignee: Phoenix Solar AG
Priority date: 2008-05-14
Filing date: 2009-04-27
Publication date: 2011-03-16
Also published as: DE102008001744A1; WO2009138319A2; WO2009138319A3

Abstract

Für eine auf einem geneigten Dach zu montierende Solaranlage wird eine Traganordnung beschrieben, bei welcher Dachdeckelemente einer oder mehrerer benachbarter Reihen eines regelmäßigen Verbandes von Dachdeckelementen entfernt sind und in die Lücke eine Stützanordnung eingesetzt ist, auf welcher Halteelemente einer Tragkonstruktion für Solarmodule der Solaranordnung befestigt sind.

Description

Traganordnung für eine Solaranlage

Die Erfindung betrifft eine Traganordnung für eine Solaranlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei der Montage von Solaranlagen auf geneigten Dächern wird typischerweise über der durch Dachdeckelemente gebildeten, auch als Dachhaut bezeichneten Fläche eine Tragkonstruktion montiert, welche z. B. Längsträger und gegebenenfalls Querträger enthalten kann, auf weichen wiederum eine Mehrzahl von Solarmodulen montiert wird. In der Regel sind die der Dachhaut näheren Längsträger über Halteelemente auf der Dachkonstruktion abgestützt, wobei die Halteelemente, häufig als Dachhaken bezeichnet, typischerweise über den Sparren angeordnet und mit diesen verbunden, insbesondere verschraubt sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Traganordnung für eine Solaranlage auf einem geneigten Dach weiter zu verbessern.

Die Erfindung ist im unabhängigen Anspruch beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin- düng.

Die erfindungsgemäße Traganordnung vereinfacht die Montage der Solaranlage, insbesondere einer mehrere Längsträger enthaltenden Tragkonstruktion der Solaranlage auf dem geneigten Dach erheblich, indem zum einen anstelle einer Mehrzahl von in Reihenrichtung der Dachdeckelemente beabstandet aufeinander folgenden Öffnungen in der Dachfläche, welche beim Stand der Technik typischerweise durch Ersatzelemente für einzelne Dachdeckelemente gebildet sind, eine über eine größere Länge durchgehende Stützanordnung vorhanden ist, und insbesondere dadurch, dass die Halteelemente unabhängig von den Sparrenpositionen in Reihenrichtung positioniert werden können. Als Reihenrichtung sei dabei die Richtung der Reihen von Dachdeckelementen bezeichnet, welche typischerweise horizontal parallel zum Dachfirst bzw. zur Dachtraufe verläuft. Die senkrecht zur Reihenrichtung und senkrecht zur Dach- flächennormale verlaufende Richtung sei als Richtung der Dachneigung oder Neigungsrichtung bezeichnet.

Die Stützanordnung erstreckt sich in Reihenrichtung über eine Länge von mehr als einem Sparrenabstand und ist auf wenigstens zwei Sparren abgestützt und vorteilhafterweise mit wenigstens zwei Sparren verbunden, insbesondere verschraubt, wobei zwischen den Sparren und der Stützanordnung auch weite Teile des Dachaufbaus, insbesondere eine Bretter- oder Platten-Schalung, eine Wärmedämmschicht oder eine Dichtungsbahn liegen können. Die Halteelemente sind ihrerseits auf der Stützanordnung befestigt, so dass die Stütz- anordnung zwischen der Dachkonstruktion und der Tragkonstruktion der Solaranlage eingefügt ist und die zwischen diesen wirkenden Haltekräfte überträgt.

Die Dachdeckelemente wenigstens einer Reihe von solchen Dachdeckele- menten sind über einen Längenabschnitt, der größer ist als ein Sparrenabstand und wenigstens zwei benachbarte Sparren umfasst, aus der regelmäßigen Anordnung der Dachdeckelemente entfernt und in der dadurch gebildeten Lücke der regelmäßigen Anordnung von Dachdeckelementen ist die Stützanordnung angeordnet. Je nach der Art der Eindeckung der Dachfläche mit Dachdeckele- menten und nach dem Maß der Überlappung der Dachdeckelemente von in Richtung der Dachneigung benachbarten Reihen kann die Lücke auch zwei oder mehr benachbarte Reihen von Dachdeckelementen umfassen. In der gebildeten Lücke kann in vorteilhafter Ausführung über die Länge der Stützanordnung eine in Reihenrichtung verlaufende Dachlatte entfernt sein. Die Stützanordnung erstreckt sich vorteilhafterweise im wesentlichen über die gesamte Länge der Solaranlage in Reihenrichtung und weicht von der Länge der Solaranlage vorzugsweise um nicht mehr als die Erstreckung eines Solar- moduls ab.

In vorteilhafter Ausführung kann die Stützanordnung wenigstens einen Holzbalken enthalten, worunter allgemein langgestreckte Holz- Konstruktionsbauteile verstanden seien, welche je nach Querschnitt auch als Kantholz, Bohle, Brett usw. bezeichnet werden.

Anstelle eines Holzbalkens in der Stützanordnung kann auch ein Profil, insbesondere ein metallisches Profil, beispielsweise ein Hohlkammerprofil vorgesehen sein. Ein solches Profil kann insbesondere auch so ausgebildet sein, dass eine innerhalb der Lücke in Längsrichtung verlaufende Latte durch das Profil überdeckt und nicht entfernt wird.

In entsprechender Vorgehensweise kann bei Verwendung eines Holzbalkens als in Reihenrichtung verlaufendes Element der Stützanordnung eine Ausspa- rung in dem Holzbalken vorgesehen sein, in welcher die in der Lücke verbleibende Latte einliegt. Vorteilhafterweise sind zwei in Richtung der Dachneigung voneinander beabstandete Lücken in der regelmäßigen Dachdeckelementanordnung und in jeder dieser beiden Lücken eine eigene Stützanordnung vorgesehen. Halteelemente sind vorteilhafterweise paarweise in Richtung der Dachneigung fluchtend zueinander angeordnet und stützen je Paar jeweils einen Längsträger an entgegen gesetzten Endbereichen ab. Es können aber auch mehr als zwei Lücken mit jeweils eigener Stützanordnung in Richtung der Dachneigung voneinander beabstandet vorgesehen sein. Die Stützanordnung enthält vorteilhafterweise eine wasserableitende Fläche, welche die in der regelmäßigen Anordnung der Dachdeckelemente gebildete und die Stützanordnung aufnehmenden Lücke vollständig überbrückt und eine zuverlässige Ableitung von auf die Dachfläche einfallendem Regenwasser über die Lücke hinweg gewährleistet. In bevorzugter Ausführung ist eine solche wasserabweisende Fläche durch ein Blech gebildet, welches vorzugsweise einstückig über die Lücke durchgehend ausgebildet ist. Ein solches Blech ist bei der bevorzugten Verwendung eines Holzbalkens oder eines äquivalenten Profils über dem Holzbalken verlaufend angeordnet und liegt zwischen dem Holzbalken und den auf diesem befestigten Halteelementen. Eine solche wasserabweisende Fläche erstreckt sich vorteilhafterweise in Richtung der Dachneigung nach oben bis unter die nächste Reihe von Dachdeckelementen und nach unten bis über die nächste Reihe von Dachdeckelementen. Die wasserleitende Fläche kann zusätzlich durch Dichtmaterial gegen die angrenzen- den Reihen von Dachdeckelementen abgedichtet und/oder mit diesen verklebt sein.

Die Solarmodule können in an sich bekannter Weise auf der der Dachhaut abgewandten Seite der Längsträger auf in der Tragkonstruktion zusätzlich ent- haltenen Querträgern angeordnet. Als Längsträger sei die der Dachhaut nähere Trägerart bezeichnet, welche vorzugsweise im wesentlichen in Richtung der Dachneigung verlaufen. Die Querträger verlaufen dann im wesentlichen horizontal in Reihenrichtung. Die Längsträger können in vorteilhafter Ausführung auch eine von der Dachfläche weg gewölbte gekrümmte Form aufweisen.

In besonders vorteilhafter Ausführung kann durch die Erfindung die Tragkonstruktion der Solaranlage über der Dachhaut erheblich vereinfacht werden, indem die Solarmodule unmittelbar auf den Längsträgern montiert werden. Vorteilhafterweise erfolgt die Befestigung der Solarmodule auf den Längsträgern im Bereich von zu der Richtung der Längsträger parallel verlaufenden Kanten der vorzugsweise rechteckigen Solarmodule. Vorteilhafterweise ist der gegenseitige Abstand benachbarter Längsträger in Reihenrichtung im wesentlichen gleich der Erstreckung der Solarmodule in Reihenrichtung. Querträger können dabei vorteilhafterweise entfallen oder lediglich als Queraussteifungselemente vorgesehen sein.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Dachfläche mit Komponenten einer

Solaranordnung in Schrägansicht,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt zu Fig. 1 im Endbereich von

Längsträgern,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung mit Blick in Reihenrichtung,

Fig. 4 eine Ausführung mit einem teilweise offenen Profil.

Fig. 1 zeigt in Ansicht von schräg oben einen Ausschnitt aus einer Dachfläche mit einer erfindungsgemäßen Traganordnung. Mit eingezeichnet ist ein rechteckiges x-y-z-Koordinatensystem, dessen x-Koordinate in typischerweise hori- zontaler Reihenrichtung der Reihen einer regelmäßigen Eindeckung mit Dachziegeln als Dachdeckelementen verläuft. Die z-Achse bezeichnet die Flächennormale der geneigten Dachfläche und die y-Achse verläuft in Richtung der Dachneigung senkrecht zur x-Achse und senkrecht zur z-Achse. Die Dachkonstruktion enthält in an sich bekannter Weise eine Mehrzahl von in regelmäßigem Raster AS in x-Richtung aufeinander folgend angeordneten Dachsparren DS, welche mit ihrer Längsrichtung in y-Richtung verlaufen. Der Dachaufbau kann wie im skizzierten Beispiel zwischen Sparren und Lattung weitere Lagen, wie z. B. eine Bretterschalung BS, eine Wärmedämmschicht WD, eine Dichtungsbahn usw. enthalten. Direkt auf den Dachsparren oder wie skizziert von diesen durch eine Schalungslage BS aus Brettern und einer Wärmedämmschicht WD können erste, in y-Richtung verlaufende Latten LD einer Konterlattung und auf diesen oder auch direkt auf den Sparren in x- Richtung verlaufende Latten LR der eigentlichen, die Dachziegel DZ tragenden Lattung befestigt sein. In der Darstellung nach Fig. 1 ist nur ein Teil der Ziegeleindeckung des Daches dargestellt, um den Blick auf weitere Elemente der Dachkonstruktion frei zu geben. Von der Ziegeleindeckung ist lediglich ein oberer Bereich und ein unterer Bereich, bei letzterem ohne die nach unten ab- schließende Ziegelreihe dargestellt.

In beiden dargestellten mit Ziegeln eingedeckten Bereichen ist jeweils eine Stützanordnung SAO bzw. SAU dargestellt. Im Bereich dieser Stützanordnungen SAO, SAU liegen keine Dachziegel der regelmäßigen Ziegeleindeckung vor und innerhalb der regelmäßigen Ziegeleindeckung ist dadurch eine Lücke gebildet, in welcher die Stützanordnungen SAO bzw. SAU angeordnet sind. Die Stützanordnungen sind in Fig. 1 lediglich schematisch dargestellt. Die Stützanordnungen erstrecken sich in x-Richtung über mehrere Dachsparren DS hinweg. Auf den Stützanordnungen SAO bzw. SAU sind Halteelemente HE befestigt, welche ihrerseits im wesentlichen in y-Richtung verlaufende Längsträger LT gegen die Dachkonstruktion abstützen. Die Längsträger LT sind im skizzierten Beispiel leicht von der Ebene der durch die Ziegeleindeckung gebildeten Dachhaut weg gewölbt gekrümmt verlaufend. Die Stützanordnungen SAO, SAU und die Halteelemente HE liegen in y-Richtung im Bereich der En- den der Längsträger. Die Stützanordnungen SAO, SAU bzw. die deren Position entsprechenden Lücken in der regelmäßigen Dacheindeckung sind in y- Richtung voneinander beabstandet, wobei der Abstand in y-Richtung ein Vielfaches der Erstreckung der Lücken bzw. Stützanordnungen in y-Richtung be- trägt.

Die Längsträger LT sind in x-Richtung in einem Rastermaß AT beabstandet aufeinander folgend angeordnet, wobei das Rastermaß AT von dem Rastermaß AS der Dachsparren DS verschieden und vorzugsweise größer als das Sparrenrastermaß AS ist.

Auf den Längsträgern können in an sich bekannter Weise in x-Richtung verlaufende Querträger befestigt sein, welche als Modulträger für eine Mehrzahl von Solarmodulen SM der Solaranlage dienen. In bevorzugter, in Fig. 1 darge- stellter Ausführung sind die Solarmodule SM, welche typischerweise eine rechteckförmige Kontur besitzen, ohne Querträger direkt auf den Längsträgern LT befestigt, wobei die Befestigung der Solarmodule SM über nicht im einzelnen dargestellte Befestigungsmittel entlang von parallel zur Richtung der Längsträger verlaufenden Kanten der Solarmodule SM erfolgt. Die Erstreckung der Solarmodule SM in x-Richtung ist dabei im wesentlichen gleich dem Rastermaß AT der Anordnung der in x-Richtung aufeinander folgenden Längsträger LT.

Die gekrümmten Längsträger LT sind in ihren entgegen gesetzten Endberei- chen mit den Halteelementen HE verbunden, welche auf den Stützanordnungen SAO bzw. SAU befestigt sind. Insbesondere bei linearen Längsträgern können eine oder mehrere weitere Stützanordnungen in Richtung der Dachneigung zwischen SAO und SAU vorgesehen sein. Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 in einem unteren Bereich der Längsträger mit der Stützanordnung SAU. Die unterste Ziegelreihe ist nicht mit dargestellt, um die unteren Enden der Latten LD der Konterlattung sichtbar zu machen. Mehrere Ziegelreihen sind durch ihre links randständigen Ziegel bezeichnet, wobei RL1 , RL2 und RL3 Ziegelreihen repräsentieren, welche im Bereich der Stützanordnung SAU in x-Richtung nicht vorliegen. RO repräsentiert die erste vollständige Ziegelreihe in y-Richtung nach oben, RU die erste vollständige Ziegelreihe in y-Richtung nach unten, jeweils von der Stützanordnung SAU aus betrachtet. Die Stützanordnung SAU enthält einen in x-Richtung verlaufenden Balken BA, welcher auf der Dachkonstruktion, insbesondere durch die Konterlatten LD die Wärmedämmschicht und die Bretterschalung BS hindurch reichend mit den Dachsparren DS, verbunden, vorzugsweise über Schrauben SC verschraubt ist und auf welchem die Halteelemente HE befestigt, vorzugsweise wiederum verschraubt sind. Über mit den Längsträgern LT verbundene Verbindungselemente VE sind die Längsträger in den Halteelemente HE gehalten und somit über die Stützanordnung auf der Dachkonstruktion abgestützt.

Fig. 3 zeigt eine in einer y-z-Ebene geschnittene Ansicht mit Blickrichtung in Reihenrichtung x. Auf den Dachsparren DS sind die Latten LD der Konterlattung befestigt und auf diesen die Latten LR der die Dachziegel DZ tragenden Lattung, welche senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 3 in x-Richtung verlaufen. Die Latten LR sind für die näher bezeichneten Ziegelreihen in entsprechender Weise bezeichnet, so dass eine Latte LO die Ziegelreihe RO, eine Latte LU die Ziegelreihe RU und Latten L1 , L2, L3 die Ziegelreihen R1 , R2 bzw. R3 tragen. Im sich senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 3 erstreckenden Längsbereich der Stützanordnung SAU sind die Latten L1 , L2 nicht mit Ziegeln der Ziegelreihen RL1 , RL2 belegt und die Latte L3, welche in Fig. 3 mit unterbrochener Linie angedeutet ist, ist im Längsbereich der Stützanordnung ent- fernt. Die Anzahl von im Längsbereich der Stützanordnung nicht mit Ziegeln belegten Reihen hängt von dem maß der Überdeckung benachbarter Ziegelreihen und von der länge der Ziegel ab. Zwischen den Latten L2 und LU ist im Längsbereich der Stützanordnung ein Balken BA, welcher auf den Latten LD der Konterlattung aufliegt, mit der Dachkonstruktion verbunden, insbesondere verschraubt. Die Halteelemente HE sind ihrerseits mit dem Holzbalken BA verbunden, vorzugsweise wiederum verschraubt. Vorteilhafterweise ist, insbesondere auf der von der Dachkonstruktion weg weisenden Seite des Balkens BA eine wasserableitende Fläche vorgesehen, welche beispielsweise als Folie ausgeführt sein kann, vorzugsweise aber durch ein Blech BL gebildet ist. Das Blech BL liegt zwischen Balken BA und Halteelementen HE und erstreckt sich in y-Richtung bis unter die Ziegelreihe LO nach oben und bis über die obere Kante der Ziegelreihe LU nach unten. Durch die wasserableitende Fläche wird auf die Dachfläche oberhalb der Stützanordnung auftreffendes Wasser entlang der Oberflächen der Ziegel über die durch das Blech gebildete wasserableitende Fläche auf die unterhalb der Stützanordnung liegenden Ziegelreihen weiter geleitet, so dass die im Bereich der Stützanordnung vorliegende Lücke in der Ziegeleindeckung zuverlässig regendicht abgeschlossen ist. Die nach oben und unten über die Lücke überstehenden Bereiche des Bleches BL oder einer sonstigen wasserableitenden Fläche können mit den Ziegelreihen RO und/oder RU zusätzlich über ein Dichtmaterial und/oder eine Klebeverbindung verbunden sein. Die wasserableitende Fläche ist in Fig. 2 der Übersichtlichkeit halber nicht mit eingetragen.

Fig. 4 zeigt eine Variante zu Fig. 3, bei welcher die Latte L3 nicht entfernt ist und die Stützanordnung SAU ein Stützprofil LP enthält, welches teilweise als Hohlprofil ausgeführt sein kann und welches die Latte L3 mit einem zur Dachkonstruktionsseite hin offenen Profilbereich umgreift. In entsprechender weise könnte in dem Balken BA eine Aussparung frei gehalten sein. Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die be- schriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar. Insbesondere ist die Entfernung wenigstens einer Reihe von Dachdeckelementen und der Einsatz einer Stützanordnung in der dadurch gebildeten Lücke auch dann von Vorteil, wenn die Stützanordnung selbst nicht mit den Dachsparren der Dachkonstruktion verbunden ist, sondern eine Zwischenschicht über den Sparren vorliegt. In einem solchen Fall ergibt sich der Vorteil, dass die Halteelemente unabhängig von den Positionen der Latten der Konterlattung in Längsrichtung x positioniert werden können und dass die Stützanordnung, insbesondere mit einem stabilen Längselement, wie einem Balken BA oder einem Längsprofil LP, eine stabile Befestigungsbasis für die Halteelemente bildet und ein solches Längselement seinerseits über mehr Verbindungspunkte mit der Unterkonstruktion verbunden werden kann als dies für die einzelnen Halteelemente möglich ist. Auch der Vorteil der einfacheren Montage mit einer durchgehenden Stützanordnung in einer in Reihenrichtung durchgehenden Lücke anstelle einer Mehrzahl von ein- zelnen punktuellen Öffnungen in dem Ziegelverband ist bei einer solchen Ausführung gegeben.

Claims

Patentansprüche:

1. Traganordnung für eine Solaranlage auf einem geneigten Dach mit in überlappenden Reihen gedeckten Dachdeckelementen mittels auf der Dachkonstruktion befestigten Halteelementen, wobei die Dachkonstruktion mehrere in Reihenrichtung beabstandete Sparren enthält und die Halteelemente Längsträger, die quer zu der Reihenrichtung im wesentlichen in Richtung der Dachneigung verlaufen, auf der Dachkonstruktion abstützen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Reihe von Dachdeckele- menten über eine Länge von mehr als einem Sparrenabstand entfernt ist und in der dadurch entstandenen Lücke eine in Reihenrichtung über wenigstens zwei Sparren durchgehende Stützanordnung angeordnet und auf wenigstens zwei Sparren abgestützt ist, und dass Halteelemente auf der Stützanordnung befestigt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Halteelement in Reihenrichtung zwischen zwei benachbarten Sparren angeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die

Stützanordnung einen in Reihenrichtung verlaufenden Holzbalken und/oder ein metallisches Profil enthält.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung eine wasserableitende Fläche aufweist, welche die Lücke vollständig überbrückt.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserleitende Fläche durch ein Blech gebildet ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lücke zwei benachbarte Reihen von Dachdeckelementen umfasst.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung in Reihenrichtung annähernd gleich der Abmessung der Solaranlage in dieser Richtung ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass quer zur Reihenrichtung voneinander beabstandet zwei Stützanordnungen vorgesehen sind, welche jeweils in einer von zwei Lücken der Dachdeckelementfläche angeordnet sind.