WO1997037387A1 - Unterdeckelement für ein flaches plattenförmiges bauelement - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Unterdeckelement (10) für ein flaches plattenförmiges Bauelement, insbesondere für ein photovoltaisches Modul (20, 22, 24, 26), das auf einem Schrägdach mit in First-Trauf-Richtung verlegbaren Trägerelementen (28) befestigbar ist. Das Unterdeckelement soll die Abdichtung für das Bauelementsystem gewährleisten, bei dem die Bauelemente in Querrichtung stumpf aneinander und an benachbarte Dachpfannen stoßen, sich in Längsrichtung teilweise überdecken und auf Trägerelemente verlegt sind, die sich im Abstand von einer Stoßfuge befinden. Es wird vorgeschlagen, daß das Unterdeckelement (10) aus wasserdichtem Werkstoff besteht und so profiliert ist, daß wenigstens eine in First-Trauf-Richtung verlaufende Hochsicke (36) vorgesehen ist, welche ein Trägerelement (28) aufzunehmen vermag, und daß wenigstens ein Wasserlauf (30) vorgesehen ist, der unter dem Längsrand des plattenförmigen Bauelements anordbar ist.

Description

B e s c h r e i b u n g

Unterdeckelement für ein flaches plattenförmiges Bauelement

Die Erfindung betrifft ein Unterdeckelement für ein flaches plattenförmiges Bauelement, insbesondere für ein photovoltaisches Modul, das auf einem Schrägdach mit in First- Trauf-Richtung verlegbaren Trägerelementen befestigbar ist.

Aus der DE 94 09 453.9 Ul ist ein photovaltaisches System bekannt, bei dem photovoltaische Module in Längsrichtung des Daches schuppenartig überdeckend angeordnet sind. Als Längsrichtung wird nachfolgend die Linie First-Traufe, als Querrichtung eine Parallele zum First oder zur Traufe bezeichnet. Als Trägereleraente sind in First-Trauf-Richtung verlegte Holzprofile vorgesehen, die an ihrem firstseitigen Ende auf einer Dachlatte und an ihrem traufseitigen Ende auf einer parallel zu einer Dachlatte an dieser angrenzend verlegten Holzlatte aufliegen. Die Holzlatte ragt über die Oberkante der Dachlatte um annähernd die Dicke des photovoltaischen Moduls hinaus. Die Holzprofile weisen auf ihrer Oberfläche eine in Längsmitte verlaufende Vertiefung auf, so daß diese bei Anordnung an den Rändern zweier stumpf aneinanderstoßender photovoltaischer Module zur Ableitung von in den Spalt eingedrungenem Wasser dient. Nachteilig ist bei diesem System, daß parallel zu den Dachlatten zusätzliche Holzlatten verlegt werden müssen und daß zusätzliche den traufseitigen Rand der photovoltaischen Module umgreifende Sturmhaken zur Befestigung erforderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Abdichtung für ein Bauelementsystem, insbesondere ein Photovoltaiksystem, zu gewährleisten, bei dem die Bauelemente in Querrichtung stumpf aneinander und an benachbarte Dachpfannen stoßen, sich in Längsrichtung teilweise überdecken und auf Trägerelementen verlegt sind, die sich im Abstand von einer Stoßfuge befinden. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Unterdeckelement aus wasserdichtem Werkstoff besteht und so profiliert ist, daß wenigstens eine in First-Trauf-Richtung verlaufende Hochsicke vorgesehen ist, welche ein Trägerelement aufzunehmen vermag, und daß wenigstens ein Wasserlauf vorgesehen ist, der unter dem Längsrand des plattenförmiges Bauelements anordbar ist. Vorzugsweise werden die Trägerelemente etwa die Viertelpunkte der Bauelemente tangierenden Linien verlegt, so daß der Querabstand zwischen zwei Trägerelementen der halben Breite eines Bauelements entspricht. Es ist daher vorteilhaft, Unterdeckelemente in etwa der halben Breite der Bauelemente vorzusehen. Beispielsweise eignen sich für photovoltaische Module mit eine Außenabmessung von etwa 38 cm x 120 cm Unterdeckelemente mit einer Außenabmessung von 42,1 cm x 64,4 cm besonders gut. Das gegenüber der halben Breite größere Breitenmaß ergibt sich daraus, das zwei benachbarte Unterdeckelemente an ihren Rändern überdeckend verlegt werden. Ein Überstand in Längsrichtung ermöglicht eine günstige Luftführung auf der Unterseite der photovoltaischen Module.

Ein Unterdeckelement muß keine Stützkräfte aufnehmen, so daß es aus dünnwandigem korrosionsbeständigem Material bestehen kann, vorzugsweise aus Kunststoff. Das Unterdeckelement kann beispielsweise im Tiefziehverfahren aus einer Kunststoffolie hergestellt werden. Bei sehr dünnen Material empfiehlt sich im Bereich des Wasserlaufs eine Verstärkung, die beispielsweise rinnen- oder trogförmig als gesondertes Bauteil ausgebildet sein kann.

Das Unterdeckelement kann auf der Oberseite des Trägerelement liegen und die Unterseite des Bauelement schützen, wenn das Unterdeckelement zumindest im Bereich des traufseitigen Endabschnitts der das Trägerelement aufnehmenden Hochsicke einen Durchbruch aufweist, durch den eine Aufnahme des

Trägerelements für das plattenförmige Bauelement hindurch gesteckt werden kann. Eine dichte seitlich überdeckende Verlegung der Unterdeckelemente ist möglich, wenn im Bereich beider Längsränder zumindest je eine Hochsicke vorgesehen ist, wobei die Hochsicke am einen Rand die Hochsicke am anderen Rand eines benachbarten gleichartigen Unterdeckelements aufzunehmen vermag. Vorzugsweise ist die Hochsicke an einem Rand schmal und am anderen Rand so breit, daß die von der breiten Hochsicke überdeckte schmale Hochsicke quer verschoben werden kann. Dadurch lassen sich Maßabweichungen beim Verlegen leicht ausgleichen. Insbesondere beim Verlegen von Bauelementen, die auf einer Seite auf den Wasserfalz einer angrenzenden Dacheindeckungsplatte verlegt werden, an der anderen Seite aber stumpf anliegen, ergibt sich für das auf dem Wasserfalz aufliegende Bauelement eine geringere Deckbreite in Querrichtung als für ein weiteres Bauelement. Daher ist es vorteilhaft, wenn das an den Wasserfalz der

Dacheindeckungsplatte angrenzend verlegte Unterdeckelement um die Breite des Wasserfalzes zum benachbarten Unterdeckelement hin in Querrichtung verschoben werden kann.

Dies kann dadurch erreicht werden, daß die aufnehmenden Hochsicken mindestens um die Breite des Wasserfalzes einer Dacheindeckungsplatte breiter sind als die aufzunehmende Hochsicke bzw. das Trägerelement.

Das Unterdeckelement kann den auf dem Wasserfalz einer benachbarten Dacheindeckungsplatte aufliegenden Randbereich eines Bauelements besonders gut abdichten, wenn der an die aufnehmende Hochsicke angrenzende Randabschnitt des Längsrands so breit ist wie der Wasserfalz einer Dacheindeckungsplatte.

Dadurch kann der Randabschnitt des Unterdeckelements unterhalb des Wasserfalzes positioniert werden.

Die aufnehmende Hochsicke an einem Längsrand und der Wasserlauf am gegenüberliegenden Längsrand können etwa komplementär zueinander ausgebildet werden, wenn der Wasserlauf angrenzend an die aufzunehmende Hochsicke ausgebildet ist. Das Unterdeckelement kann nicht nur eingedrungenes Wasser abführen, sondern auch die Belüftung unterhalb der Bauelemente günstig beeinflussen, wenn die Längsränder und der traufseitige Rand des Unterdeckelements in der Höhe der Tiefbereiche und der firstseitige Rand in der Höhe der Hochsicken verlaufen.

Eine gezielte Belüftung ist anzustreben, um einen kühlenden Luftstrom entlang der Unterseite eines photovoltaischen Moduls zu leiten. Dadurch wird insbesondere im Hochsommer eine zu starke Aufheizung und damit verbundene Leistungsminderung eines photovoltaischen Moduls verhindert. Vorteilhafterweise wird die am firstseitigen Rand abströmende erwärmte Luft entlang der Unterseite des folgenden Unterdeckelements geführt, so daß erwärmte Luft bis zum Entweichen am First nicht mehr in Kontakt mit weiteren photovoltaischen Modulen gelangt. Zur Erzielung dieser Luftströmung ist ein Unterdeckelement länger als ein photovoltaisches Modul. Das Unterdeckelement überragt den firstseitigen Rand des photovoltaischen Modul, so daß die am traufseitigen Rand eingetretene Luft zum First hin abströmen kann.

Das Eindringen von Schnee und Kleintieren im Spalt zwischen den schuppenartig verlegten Bauelementen wird verhindert, wenn am traufseitigen Rand eines Unterdeckelements Wirbelkammern bildende Höcker vorgesehen sind. Diese stellen ein Labyrinth dar, das nicht direkt passiert werden kann.

Die Verlegung der Unterdeckelemente und der Trägerelemente wird vereinfacht, wenn am firstseitigen Rand zumindest eine Einhängenase zum Einhängen des Unterdeckelements an einer Dachlatte oder dergleichen vorgesehen ist. Dadurch wird das Unterdeckelement in Längsrichtung zur firstseitigen Oberkante der Dachlatte justiert. Ist der Abstand zwischen der

Einhängenase und dem traufseitigen Rand gleich dem Abstand zwischen Einhängenase und traufseitigem Rand einer benachbarten Dacheindeckungsplatte, so ergibt sich für die erfindungsgemäßen Unterdeckelemente die gleiche geometrische Lage wie für die benachbarten Dacheindeckungsplatten unabhängig vom tatsächlichen Abstand der Dachlatten. Dieser kann wegen der von der Dachneigung abhängigen Überdeckung der Dacheindeckungsplatten von Dach zu Dach variieren.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird.

Es zeigt

Fig. 1 die Einbausituation auf einem Dach in der Draufsicht,

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Unterdeckeleraent in der Draufsicht,

Fig. 3 das Unterdeckelement aus Fig. 2 im Querschnitt III - III und

Fig. 4 das Unterdeckelement aus Fig. 2 in der Stirnansicht von der Traufseite her

Fig. 5 das Unterdeckeleraent aus Fig. 2 in der Seitenansicht und

Fig. 6 das Dach aus Fig. 1 im traufparallelen Schnitt VI-VI mit Blickrichtung von der Traufe zum First hin.

Fig. 1 zeigt Unterdeckelemente 10 auf einem mit flachen Dacheindeckungsplatten 12 aus Beton in versetzten Reihen 14, 16, 18 teilweise eingedeckten Schrägdach in der Draufsicht schematisch im Bauzustand. Auf dem Dach sind photovoltaische Module 20, 22, 24, 26 dargestellt. In der zweiten Reihe 16 sind in einem nicht mit photovoltaischen Modulen eingedeckten Bereich Unterdeckelemente 10 dargestellt und in der Reihe 18 darüber sind in einem ersten Bauzustand Trägerelemente 28 dargestellt. Die Unterdeckelemente 10 liegen nach erfolgtem Einbau unter den photovoltaischen Modulen und über den Trägerelementen, welche die photovoltaischen Module tragen.

Die Unterdeckelemente 10 weisen etwa die halbe Breite eines photovoltaischen Moduls 20, 22, 24, 26 auf und besitzen jeweils an ihrem in Fig. 1 links dargestellten Rand einen trogförmigen Wasserlauf 30. Die in der untersten Reihe 14 nebeneinander verlegten photovoltaischen Module 20, 22 stoßen stumpf aneinander. An seinem anderen Ende liegt das photovoltaische Modul 22 auf dem Wasserlauf der benachbarten Dacheindeckungsplatte 12 auf, während das photovoltaische Modul 20 stumpf an den Deckfalz der ihm benachbarten Dacheindeckungsplatte 12 stößt. Unterhalb der stumpfen Stoßfugen befinden sich Wasserläufe von hier nicht sichtbaren unter den photovoltaischen Modulen 20 und 22 angeordneten Unterdeckelementen, die identisch mit den sichtbaren Unterdeckelementen 10 sind.

Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Unterdeckelement 10 in der Draufsicht. Dieses besteht aus tiefgezogener Kunststoffolie. Mit Außenabmessungen von 42,1 cm x 64,4 cm x 1,3 cm ist das Unterdeckelement 10 für ein photovoltaisches Modul von 38 cm x 120 cm geeignet, wobei unter einem photovoltaischen Modul zwei Unterdeckelemente 10 nebeneinander zu verlegen sind. Auf der in Fig. 2 linken Seite ist ein als breite Tiefsicke ausgebildeter Wasserlauf 30 vorgesehen, während sich auf der rechten Seite eine breite Hochsicke 32 befindet. Am äußeren Längsrand des Wasserlaufs 30 ist eine schmale doppelte Hochsicke 34 angebracht, welche an die Unterkontur des Deckfalzes einer Dacheindeckungsplatte 12 angepaßt ist und von der breiten Hochsicke 32 eines benachbarten Unterdeckelements aufgenommen werden kann. Eine breite mittlere Hochsicke 36 ist zur Aufnahme eines Trägerelements vorgesehen, welches das Bauelement bzw. das photovoltaische Modul trägt. Den Innenrand des Wasserlaufs bildet ein schmale Hochsicke 38. Alle

Hochsicken 32, 34, 36 und 38 verlaufen in Längsrichtung, also am Dach in Richtung vom First zur Traufe. Zwischen den Hochsicken 38 und 36 sowie 36 und 32 liegen Tiefbereiche 40 bzw 42, die mit in Querrichtung verzahnt angeordneten nicht über die gesamte Breite eines Tiefbereichs 40, 42 verlaufenden Versteifungsrippen versehen sind. Am traufseitigen Rand der Tiefbereiche 40, 42 sind jeweils zwei Reihen von Höckern 44 bzw. 46 vorgesehen, die Wirbelkammern bilden. Am firstseitigen Rand jedes Tiefbereichs 40, 42 ist eine Einhängenase 48, 50 vorgesehen.

Die Fig. 3 bis 5 verdeutlichen die Lage und Anordnung der vorstehend beschriebenen Hochsicken 32, 34, 36 und 38, des Wasserlaufs 30, der Tiefbereiche 40, 42, der Höcker 44 und 46 sowie der Einhängenasen 48 und 50.

In Fig. 3 ist unter dem Wasserlauf ein verstärkendes

Bauteil 52, hier eine Rinne aus Blech, dargestellt. Die Seitenwände dieser Rinne ragen in die Hochsicken 32 und 38 hinein. Am firstseitigen Rand ist ein Lappen nach unten abgebogen, so daß auch das verstärkende Bauteil 52 an einer Dachlatte eingehängt werden kann.

In Fig. 6 ist Reihe 14 des Dachs aus Fig. l im traufparallelen Schnitt VI-VI und mit Blickrichtung von der Traufe zum First hin dargestellt. Hierbei befindet sich links die erste Dacheindeckungsplatte 12, die rechtsseitig einen hochliegenden Deckfalz 54 aufweist. Auf die erste Dacheindeckungsplatte 12 folgt ein erstes Unterdeckelement 10, das mit seiner am linken Längsrand verlaufenden schmalen Hochsicke 34 an der Unterseite des Deckfalzes 54 der ersten Dacheindeckungsplatte 12 anliegt, während der freie Längsrand des Deckfalzes 54 über dem

Wasserlauf 30 des ersten Unterdeckelements 10 angeordnet ist. Das erste Unterdeckelement 10 ist in seiner Querrichtung etwa mittig von einem an einer Dachlatte 56 befestigten ersten Trägerelement 28 durchsetzt, das in einer etwa in der Mitte des Unterdeckelements 10 angeordneten Hochsicke 36 in

Querrichtung verschiebbar aufgenommen ist. Mit seiner am rechten Längsrand verlaufenden breiten Hochsicke 32 überdeckt das erste Unterdeckelement 10 die am linken Längsrand verlaufende schmale Hochsicke 34 eines zweiten Unterdeckelements 10, das in gleicher Weise mit einem zweiten Trägerelement 28 befestigt ist.

Damit zwei benachbarte Unterdeckelemente 10 ihre maximale Streckung in Querrichtung erhalten, ist das zweite Unterdeckelement 10 bei der Verlegung in traufparalleler Richtung nach rechts gezogen worden, so daß seine von der breiten Hochsicke 32 des ersten Unterdeckelements 10 aufgenommene schmale Hochsicke 34 unmittelbar an der rechten Seitenfläche der breiten Hochsicke 32 des ersten Unterdeckelements 10 anliegt. Auf den beiden Trägerelementen 28 ist das erste photovoltaische Modul 20 angeordnet, das links stumpf an den Deckfalz 54 der ersten Dacheindeckungsplatte 12 und rechts stumpf an das benachbarte zweite photovoltaische Modul 22 anstößt. Rechts von dem zweiten Unterdeckelement 10 ist in der zuvor beschriebenen Weise ein drittes Unterdeckelement 10 verlegt. Die Stoßstelle der photovoltaischen Modul 20, 22 ist hierbei oberhalb des Wasserlaufes 30 des dritten Unterdeckelements 10 angeordnet.

Rechts von dem dritten Unterdeckelement 10 ist ähnlich der zuvor beschriebenen Weise ein viertes Unterdeckelement 10 verlegt, welches mit seiner am rechten Längsrand verlaufenden breiten Hochsicke 32 stumpf an den linksseitigen tiefliegenden Wasserfalz 58 der zweiten Dacheindeckungsplatte 12 stößt. Das dritte und das vierte Unterdeckelement 10 sind vom zweiten photovoltaischen Modul 22 überdeckt.

Da die ersten drei Unterdeckelemente 10 jeweils mit maximaler Streckung verlegt worden sind, und das vierte Unterdeckelement 10 stumpf an die zweite Dacheindeckungsplatte 12 anstößt, ist die erforderliche Deckbreite des vierten Unterdeckelements 10 um die Breite des Wasserfalzes 58 der zweiten Dacheindeckungsplatte 12 geringer als bei maximaler Streckung. Bei der Verlegung ist das vierte Unterdeckelement 10 daher um die Breite des Wasserfalzes 58 in traufparalleler Richtung nach links verschoben worden, so daß seine von der breiten Hochsicke 32 des dritten Unterdeckelements 10 aufgenommene schmale Hochsicke 34 unmittelbar an der linken Seitenfläche der breiten Hochsicke 32 des dritten Unterdeckelements 10 anliegt. Beim Verschieben hat sich die das Trägerelement 28 aufnehmende mittlere Hochsicke 36 des vierten Unterdeckelements 10 relativ zum Trägerelement 28 verschoben. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Unterdeckelemente 10 ermöglicht somit eine Anpassung der Deckbreite eines Unterdeckelements 10 an die jeweiligen baulichen Gegebenheiten.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Unterdeckelement (10) für ein flaches plattenförmiges Bauelement, insbesondere für ein photovoltaisches Modul (20, 22, 24, 26), das auf einem Schrägdach mit in First-Trauf-Richtung verlegbaren Trägerelementen (28) befestigbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Unterdeckelement (10) aus wasserdichtem Werkstoff besteht und so profiliert ist, daß wenigstens eine in

First-Trauf-Richtung verlaufende Hochsicke (36) vorgesehen ist, welche ein Trägerelement (28) aufzunehmen vermag, und daß wenigstens ein Wasserlauf (30) vorgesehen ist, der unter dem Längsrand des plattenförmiges Bauelements anordbar ist

2. Unterdeckelement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dieses aus dünnwandigem korrosionsbeständigem Material besteht .

3. Unterdeckelement nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Unterdeckelement (10) zumindest im Bereich des traufseitigen Endabschnitts der das Trägerelement (28) aufnehmenden Hochsicke (36) einen Durchbruch aufweist, durch den eine Aufnahme des Trägerelements (28) für das plattenformige Bauelement hindurch gesteckt werden kann.

4. Unterdeckelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Bereich beider Längsränder zumindest je eine Hochsicke (32, 34) vorgesehen ist, wobei eine Hochsicke (32) am einen Rand die Hochsicke (34) am anderen Rand eines benachbarten gleichartigen

Unterdeckelements (10) aufzunehmen vermag.

5. Unterdeckelement nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die aufnehmenden Hochsicken (32, 36) um mindestens die Breite des Wasserfalzes einer Dacheindeckungsplatte breiter sind als die aufzunehmende Hochsicke (34) bzw. das Trägerelement (28) .

6. Unterdeckelement nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der an die aufnehmende Hochsicke (32) angrenzende

Randabschnitt des Längsrands so breit wie der Wasserfalz einer Dacheindeckungsplatte ist.

7. Unter decke lement nach einem der Ansprüche 4 bis 6 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Wasserlauf (30) angrenzend an die aufzunehmende Hochsicke (34) ausgebildet ist.

8. Unterdeckelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Längsränder und der traufseitige Rand des Unterdeckelements (10) in der Höhe der

Tiefbereiche (40, 42) des Unterdeckelements (12) und der firstseitige Rand in der Höhe der Hochsicken (32, 34, 36, 38) verlaufen.

9. Unterdeckelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß am traufseitigen Rand Wirbelkammern bildende Höcker (44, 46) vorgesehen sind.

10. Unterdeckelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß am firstseitigen Rand zumindest eine Einhängenase (48, 50) zum Einhängen des

Unterdeckelements (10) an einer Dachlatte oder dergleichen vorgesehen ist.