DE102006029029A1

DE102006029029A1 - Montagesystem insbesondere für Solarmodule

Info

Publication number: DE102006029029A1
Application number: DE102006029029A
Authority: DE
Inventors: Sven Bartelt-Muszynski
Original assignee: SBU PHOTOVOLTAIK GmbH
Current assignee: Hydro Holding Offenburg De GmbH
Priority date: 2006-06-15
Filing date: 2006-06-15
Publication date: 2007-12-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Montagesystem insbesondere für Solarmodule (1), bestehend aus Trägern (2) mit einem geschlossenen Trägerprofil (3) mit Anschlüssen (4) für Solarmodulbefestigungsmittel und Anschlüssen (5) für Dachbefestigungsmittel, wobei mindestens die Anschlüsse (4) für die Solarmodulbefestigungsmittel als beabstandet angeordnetes durchgehendes Längsnutpaar (4.1, 4.2) oder Längsstegpaar im oder am Trägerprofil (3) ausgebildet sind, in oder um die form- und/oder kraftschlüssig die Solarmodulbefestigungsmittel greifen (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Montagesystem für plattenförmige Körper, insbesondere Solarmodule, auf Dächern oder an Wänden von Gebäuden, bei dem ein Tragrahmen aus Montageprofilen mit dem Traggerüst des Daches z. B. mittels Dachhaken oder mit der Wand verbunden wird und auf diesem wiederum die Solarmodule befestigt werden.
Nachdem mit Entwicklungen bei Montagesystemen zur Befestigung von Solarmodulen insbesondere auf Dächern und anderen vorzugsweise geneigten größeren Flächen in hohem Maße der Montageaufwand gesenkt wurde und der Befestigung von Modulen mit unterschiedlichen Dickenabmessungen im Rahmenbereich entsprochen werden konnte, stellt sich die Frage nach der optimalen Nutzung der Festigkeitseigenschaften der eingesetzten Montageprofile neu.
Dabei wurde überraschenderweise festgestellt, dass es sich bei den eingesetzten Montageprofilen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen gewöhnlich um „geöffnete" Profile handelt, so dass entsprechende Befestigungsmittel in diese greifen oder Profilschenkel hintergreifen können und so ein Gegenlager zum Fixieren der Solarmodulrahmen einerseits und von Dachhaken andererseits finden.
Vielfach handelt es sich dabei um nach innen gekröpfte U-Profile ( DE 34 23 227 A1 ), um L-Profile mit zusätzlichen Auflageflächen ( DE 195 35 104 A1 ), Kombinationen aus U-Profilen ( DE 101 52 354 C1 ) oder reinen Spezialprofilen ( DE 101 32 557 A1 , DE 10 2005 001 654 B3 ).
Derartige Profile haben wesentliche Nachteile. Sie bleiben bezüglich der Festigkeitseigenschaften oft hinter klassischen Kastenprofilen zurück. Die Schenkel oder Stege verbiegen sich leicht bei unsachgemäßer Belastung z. B. wenn sich der Monteur auf dem Profil abstützt. Beim Transport lassen sich derartige Spezialprofile schlecht bündeln und sicher ist der Herstellungspreis auch höher als bei einfachen Profilen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein geschlossenes Profil mit optimalen Festigkeitseigenschaften zum Einsatz zu bringen, das die erreichten Fortschritte für eine rationelle Montage auf schrägen Dächern oder Flächen einschließt.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Untersprüche.
Das erfindungsgemäße Montagesystem insbesondere für Solarmodule besteht aus Trägern mit einem geschlossenen Trägerprofil mit Anschlüssen für Solarmodulbefestigungsmittel und Anschlüssen für Dachbefestigungsmittel, wobei mindestens die Anschlüsse für die Solarmodulbefestigungsmittel als beabstandet angeordnetes durchgehendes Längsnutpaar oder Längsstegpaar im oder am Trägerprofil ausgebildet sind, in oder um die form- und/oder kraftschlüssig die Solarmodulbefestigungsmittel greifen. Analog sind in einer bevorzugten Ausführung die Anschlüsse für die Dachbefestigung ausgebildet.
Im Gegensatz zu den herkömmlichen Profilen bleibt das Trägerprofil als Hohlkammer geschlossen. Trägerprofil bei diesem Montagesystem bedeutet somit immer geschlossenes Hohlkammerprofil. Dies bedeutet bei gleicher Festigkeit eine Materialreduzierung um 30–40%.
Bei einem Trägerprofil mit einem Rechteck- oder Quadratquerschnitt ist vorgesehen, dass sich die Längsnute oder die Längsstege jeweils auf oder in einer Profilfläche und im Bereich der beiden Seitenkanten oder auf oder in gegenüberliegenden Profilflächen jeweils im Bereich der Seitenkanten oder auf oder in benachbarten Profilflächen befinden.
Noch vorteilhafter ist es, wenn das Trägerprofil einen 6- oder 8-eckigen Querschnitt aufweist, wobei im Vergleich zu einem Rechteck- oder Quadratprofil die Kanten oben oder oben und unten als Kantenflächen ausgebildet sind. Dabei sollte die Länge der Kantenflächen kürzer als die der verbleibenden Rechteck- oder Quadratprofillängen sein. Die Längsnute lassen sich dabei auf oder in den Kantenflächen anordnen, vorzugsweise auf oder in jeder Kantenfläche eine Längsnut, vorzugsweise ein- oder beidseitig als Schwalbenschwanzführung ausgebildet.
Bei in den Kantenflächen angeordneter Längsnut besteht die Möglichkeit, den Profilquerschnitt im Bereich der Kantenflächen verstärkt auszubilden, die Profildicke einfach zu vergrößern. So lassen sich bei dünnwandigen Kastenprofilen auch größere Nuttiefen realisieren.
Der durch das Abflachen der Kanten entstehende Raum kann durch die in die Nute greifenden Befestigungsmittel genutzt werden, ohne dass diese die Profilaussenmaße seitlich z. B. bei obiger Befestigung des Solarmoduls überragen.
Als Befestigungsmittel für den oder die Rahmen der Solarmodule und/oder die Dachbefestigung im Trägerbereich haben sich Spannteile bestehend aus einem Formstück mit mindestens einer Bohrung bewährt, wobei jedes Formstück mindestens zwei gegenüberliegend am Formstück angeordnete Stege aufweist, deren vom Formstück entfernt befindliches Ende jeweils in eine der Längsnute oder über einen Steg des Trägers form und/oder kraftschlüssig greift.
Über die im Formstück vorhandene Bohrung, vorzugsweise eine Gewindebohrung erfolgt die Anbindung des Rahmens des Solarmoduls oder die des Dachhakens, je nachdem ob das Spannteil oben oder seitlich auf den Träger auf- oder in den Träger eingeklickt wurde.
Das Spannteil aus einem Formstück mit Stegen kann auch zur Herstellung einer Anschlussverbindung zum Träger eingesetzt werden, z. B. zu dessen Verlängerung. Dazu weist der in das Formstück einschraubbare Befestigungsbolzen einen Bohransatz auf, mit dem er das Trägerprofil durchdringt und in ein in das Trägerprofil eingeschobenes Trägerprofilverbindungsstück mindestens eindringt und dieses so fixiert. Auf das herausragende Trägerprofilverbindungsstück wird ein neuer Träger aufgeschoben und in gleicher Weise fixiert.
Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigen:
1: ein Kastenprofil mit aufgeklickten Formstücken und
2: eine Anschlussverbindung für den Träger.
1 zeigt einen Träger 2 mit Trägerprofil 3 in Form eines Quadratprofils mit abgeflachten Ecken, die als Kantenflächen 6.1, 6.2 oben und 7.1 und 7.2 unten bezeichnet werden. In jeder Kantenfläche ist hier mittig eine Längsnut 4, 5 in Trägerlängsrichtung angeordnet, beidseitig als Schwalbenschwanzführung ausgebildet. Das Quadratprofil ist geschlossen und verfügt so über optimale Festigkeitseigenschaften. Die Herstellung inklusive der Nut 4, 5 kann auf technologisch einfache Weise durch Strangpressen erfolgen. Durch Ablängen lassen sich handhabbare Trägerlängen realisieren. Der Transport ist durch die optimale Stapelbarkeit rationell. Das Profil bietet darüberhinaus keine höheren Ansätze, die infolge von Trittbelastungen verformbar sind. Bereits montierte Träger können also bei der Montage durch die Monteure als Trittfläche genutzt werden.
Zur Befestigung des Trägers 2 auf einem Dach mittels Dachhaken 12 und zur Befestigung der Solarmodule 1 werden auf das Trägerprofil 3 Spannteile aufgeklickt oder seitlich aufgeschoben. Die Spannteile bestehen aus einem Formstück 8, das gegenüberliegend mit Stegen 9 versehen ist, deren vom Formstück 8 entfernt befindliches Ende in die jeweilige Längsnut 4, 5 form- und/oder kraftschlüssig eingreift.
In der dargestellten Ausführung sind die oben angeordneten Formstücke 8 für die Solarmodulbefestigung mit jeweils einem Steg 9.1, 9.2 auf jeder Seite versehen und die seitlich für die Dachhakenbefestigung angeordneten Formstücke 8 beidseitig jeweils mit einem Paar Stege 9, die zueinander beabstandet angeordnet sind. Die Stegenden sind einerseits form- und/oder kraftschlüssig in der Längsnut 4.2/5.1 verankert. Die Längsnut 4.2/5.1 ist hier eine Nut und Bestandteil des Längsnutpaares 4.1–4.2 und 5.1–5.2. Auf der anderen Seite der Formstücke 8 befindliche Stege 9.1 und 9.4 greifen in die Längsnut 4.1 bzw. 5.2 form- und/oder kraftschlüssig.
Die Verwendung paarweise und beabstandet zueinander angeordenter Stege 9 hat vorallem für die Dachhakenbefestigung Bedeutung. Das Anschlussteil des Dachhakens lässt sich so zwischen den Stegen 9 einer Seite in den Schlitz zwischen Formstück 8 und Träger 2 schieben und durch einen Befestigungsbolzen 14 im Formstück 8 gegen den Träger 2 pressen. Dabei verkrallen sich die Enden der Stegpaare 9.3, 9.4 in den Längsnuten 4.2/5.1 und 5.2.
Durch eine Längsverzahnung 13 des Trägers 2 wird es ermöglicht, dass das Anschlussteil des Dachhakens 12, der im Bereich der Befestigung analoge Aussparungen oder Erhebungen aufweist zusätzlich zum Kraftschluss auch noch formschlüssig mit den Träger 2 verbunden wird. Ein Verschieben in der Senkrechten zum Dach wird so ausgeschlossen. Die Längsverzahnung 13 des Trägers 2 kann einfach ausgefügt sein, wenn der Anschlussteil des Dachhakens 12 mehrere analoge Aussparungen oder Erhebungen bezogen auf die Höhe aufweist. Natürlich ist dies auch umgekehrt möglich oder beide Teile weisen mehrere eine Paarung bildende Erhebungen und Aussparungen auf. Die Längsverzahnung 13 des Trägers 2 ist wiederum von Vorteil bei der Herstellung im Strangpressverfahren, lässt sie sich doch bei der Pressung des Trägers 2 mit herstellen.
Längsverzahnung 13 im verwendeten Sinn kann sowohl Rille als auch vorstehender Zahn im Trägerprofil 3 sein.
Wie ersichtlich, überragen die auf den Kantenflächen 6.1, 6.2, 7.2 eingeklickten Stege 9 die äußere Profilbegrenzung nicht, so dass seitlich sichtbar ein glatter Träger 2 ist und auch keine anderweitige seitliche Anschlussmontage behindert wird. Auch das ist ein wesentlicher Vorteil des vorgeschlagenen Montagesystems.
Die Formstücke 8 weisen eine in Richtung Trägerprofil 3 weisende Gewindebohrung 11 auf, über die die Befestigung des Solarmoduls 1 oder des Dachhakens 12 mittels eines Befestigungsbolzens herstellbar ist. Anstelle einer Gewinde/Bolzenverbindung sind auch andere bekannte Verbindungselemente für die Solarmodulbefestigung einsetzbar.
Bei der Solarmodulbefestigung werden die Formstücke 8 zwischen den Solarmodulrahmen etwas nach oben bewegt, wodurch sich die Stege 9 ebenfalls fest in die Längsnute 4.1, 4.2/5.1 einkrallen und die Solarmodule 1 mit ihrem Rahmen auf das Trägerprofil 3 gepresst werden. Weist bei einer Verschraubung der Befestigungsbolzen 14 noch einen Bohransatz 16 auf, ist eine zusätzliche Fixierung im Trägerprofil 3 durch Einbohren oder Durchbohren möglich.
Diese dargestellte Ausführung lässt erkennen, dass neben der bereits genannten Vorteilen des Profils alle Montagearbeiten von oben und nur mit wenigen Handgriffen realisierbar sind. Das ist ein weiterer Vorteil dieser Lösung.
In 2 ist eine Anschlussverbindung für den Träger 2 mit dem Trägerprofil 3 unter Verwendung eines Formstückes 8 mit Schenkeln 9 gezeigt. Das Formstück 8 mit seinen Schenkeln 9.1, 9.2 ist auf das Trägerprofil 3 aufgeklickt. In das Trägerprofil 3 ist ein Trägerprofilverbindungsstück 15 eingeschoben.
Der in das Formstück 8 einschraubbare Befestigungsbolzen 14 weist einen Bohransatz 16 auf, mit dem er das Trägerprofil 3 durchdringt und in das eingeschobene Trägerprofilverbindungsstück 15 mindestens eindringt und dieses so fixiert.
Nun kann auf das Trägerprofilverbindungsstück 15 ein weiterer Träger 2 aufgeschoben werden und mittels eines weiteren Spannteils mit Formstück 8 in analoger Weise mit diesem verbunden werden.
Auch diese Arbeiten sind von oben realisierbar und bedürfen keines großen Aufwandes. Der Befestigungsbolzen wird im Formstück 8 versenkt, so dass die Trägerverlängerung andere Montageschritte in keinster Weise behindert.

1: Solarmodul
2: Träger
3: Trägerprofil geschlossen
4: Anschlüsse für Solarbefestigungsmittel
4.1: Längsnutpaar
4.2: Längsnutpaar
5: Anschlüsse für Dachbefestigung
5.1: Längsnutpaar
5.2: Längsnutpaar
6: Kantenfläche oben
6.1: Kantenflächen links oben
6.2: Kantenflächen rechts oben
7: Kantenflächen unten
7.1: Kantenflächen links unten
7.2: Kantenflächen rechts unten
8: Formstück )Spannteil
9: Stege am Formstück )Spannteil
11: Bohrung im Formstück )Spannteil
12: Dachhaken mit Anschlussteil
13: Längsverzahnung
14: Befestigungsbolzen
15: Trägerprofilverbindungsstück
16: Bohransatz am Befestigungsbolzen

Claims

Montagesystem insbesondere für Solarmodule (1) bestehend aus Trägern (2) mit einem geschlossenen Trägerprofil (3) mit Anschlüssen (4) für Solarmodulbefestigungsmittel und Anschlüssen (5) für Dachbefestigungsmittel, wobei mindestens die Anschlüsse (4) für die Solarmodulbefestigungsmittel als beabstandet angeordnetes durchgehendes Längsnutpaar (4.1, 4.2) oder Längsstegpaar im oder am Trägerprofil (3) ausgebildet sind, in oder um die form- und/oder kraftschlüssig die Solarmodulbefestigungsmittel greifen.
Montagesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (5) für die Dachbefestigung als beabstandet angeordnet durchgehendes Längsnutpaar (5.1, 5.2) oder Längsstegpaar im oder am Trägerprofil (3) ausgebildet sind, in die form- und/oder kraftschlüssig die Dachbefestigungsmittel eingreifen.
Montagesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (2) in Längsrichtung mindestens auf den Seiten für eine Dachbefestigung eine Längsverzahnung (13) aus einer oder mehreren Rillen und/oder Stegen aufweisen.
Montagesystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerprofil (3) ein Rechteck- oder Quadratprofil ist und sich die Längsnute (4.1, 4.2) oder (5.1, 5.2) oder die Längsstege jeweils auf oder in einer Profilfläche und im Bereich der beiden Seitenkanten oder auf oder in gegenüberliegenden Profilflächen jeweils im Bereich der Seitenkanten oder auf oder in benachbarten Profilflächen befinden.
Montagesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerprofil (3) ein 6- oder 8-eckigen Querschnitt aufweist, wobei im Vergleich zu einem Rechteck- oder Quadratprofil die Kanten als Kantenflächen (6.1, 6.2) oben und soweit vorhanden als Kantenflächen unten (7.1, 7.2) ausgebildet sind.
Montagesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Kantenflächen (6.1, 6.2, 7.1, 7.2) kürzer ist als die der verbleibenden Rechteck- oder Quadratprofillängen.
Montagesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnute (4, 5) auf oder in den Kantenflächen (6, 7) angeordnet sind, vorzugsweise auf oder in jeder Kantenfläche (6, 7) eine Längsnut (4, 5).
Montagesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei in den Kantenflächen (6, 7) angeordneter Längsnut (4, 5) der Profilquerschnitt im Bereich der Kantenflächen (6, 7) verstärkt ausgebildet ist.
Montagesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnute (4, 5) ein- oder beidseitig als Schwalbenschwanzführung ausgebildet sind.
Montagesystem nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsverzahnung (13) auf oder in mindestens einer der verbleibenden Rechteck- oder Quadratprofilängen angeordnet ist.
Montagesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel für den oder die Solarmodule (1) und/oder die Dachbefestigung im Trägerbereich aus einem Spannteil mit Formstück (8) mit mindestens einer Bohrung (11) besteht, wobei jedes Formstück (8) mindestens zwei gegenüberliegend am Formstück (8) angeordnete Stege (9.1, 9.2) aufweist, deren vom Formstück (8) entfernt befindliche Ende jeweils in eine Längsnut (4, 5) oder über einen Steg des Trägers (2) form und/oder kraftschlüssig greift.
Montagesystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Formstück (8) auf jeder Seite zwei zueinander beabstandet angeordnete Stege (9) aufweist, oder auf einer Seite einen Steg (9) und auf der anderen Seite zwei Stege (9).
Montagesystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (11) des Formstückes (8) eine Gewindebohrung zur Aufnahme insbesondere eines Befestigungsbolzens (14) für das Solarmodul (1) oder für das Anschlussteil eines Dachhakens (12) ist.
Montagesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung einer Verbindung Dachhaken (12) und Träger (2) das Anschlussteil des Dachhakens (12) zwischen zwei benachbarten Stegen (9) in den Spalt zwischen Formstück (8) und Trägerprofil (3) bei aufgeklipptem Spannteil schiebbar ist und mittels eines Befestigungsbolzens (14) gegen das Trägerprofil (3) pressbar ist.
Montagesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussteil des Dachhakens (12) auf der Trägerseite Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweist, die mit der Längsverzahnung (12) des Trägers (2) einen Formschluss bilden.
Montagesystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbolzen (14) einen Bohransatz (16) aufweist, der so bemessen ist, dass er in das Trägerprofil (2) eindringen und/oder es durchdringen kann.
Montagesystem nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannteil aus Formstück (8) mit Stegen (9) zur Herstellung einer Anschlussverbindung zum Träger (2) eingesetzt ist.