DE102015004046B4

DE102015004046B4 - Schnellbau-Montagesystem zur Installation von Photovoltaikmodulen

Info

Publication number: DE102015004046B4
Application number: DE102015004046.4A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2017-03-23
Anticipated expiration: 2035-03-31
Also published as: WO2016156382A1; DE102015004046A1

Abstract

Montagesystem zur Befestigung von Photovoltaikmodulen (8), umfassend einen Pfosten (1) mit einem oberen Schlossblech (2) und eine an dem oberen Schlossblech (2) befestigbare Auflageschiene (5), die durch eine Strebe (4) an dem Pfosten (1) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (4) an einem unteren, dem Pfosten (1) zugeordneten Schlossblech (3) verschraubungsfrei befestigbar ist.

Description

Schnellbau-Montagesystem zur Installation von Photovoltaikmodulen zur besonders rationellen und sicheren Montage von Solarmodulen, vorzugweise im Freigelände
Die Erfindung betrifft ein neuartiges Montagesystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welches zur besonders schnellen und effizienten Erstellung eines Photovoltaikmodulfeldes verwendet wird. Üblicherweise werden die bislang am Markt befindlichen Systeme ins Erdreich gerammt und an diesem Pfosten dann weitere Profile angeschraubt. Danach werden Querschienen angeschraubt und darauf die PV-Module verschraubt. Bei diesen Montagesystemen werden die Module meist mit Klemmenschrauben und Schraubhaken auf Profilschienen festgeschraubt. Man benötigt dadurch viel Zeit. Da die Module fest mit der Unterkonstruktion verschraubt sind, werden bei Bewegungen der Unterkonstruktion, z. B. durch Senkung oder Verwerfung des Bodens, die aus Glas bestehenden Module teilweise beachtlich verwunden und dadurch erheblich beansprucht. Auch bei Wärmeausdehnung können die fest eingespannten und verschraubten Module nicht ausweichen. Ein dadurch resultierender Bruch der Module ist nicht auszuschließen und kommt in Regionen mit hohen Temperaturschwankungen des öfteren vor. Der hohe Materialaufwand durch die Verwendung von Längs- und Querschienen ist oftmals der Grund warum das Montagesystem zu teuer ist und sich eine PV-Installation nicht mehr rechnet. Gerade weil erneuerbare Energie aus PV-Anlagen noch günstiger werden muß um wirtschaftlich zu bleiben, sind kostensenkende Maßnahmen in Material und Arbeitszeit unerlässlich.
Die WO 2012/167774 A2 zeigt ein Montagesystem zur Befestigung von Photovoltaikmodulen, bei dem die Auflageschiene durch eine Strebe an dem Pfosten abgestützt ist. Bei der WO 2012/167774 A2 ist die Strebe durch einen Gelenkbolzen an dem Pfosten befestigt.
Die EP 2 109 152 A2 zeigt ein Montagesystem zur Befestigung von Photovoltaikmodulen, bei dem eine Auflageschiene auch durch eine Strebe an einem Pfosten abgestützt ist. Die Befestigung der Strebe an dem Pfosten erfolgt hier über einen Bolzen, der durch den Pfosten hindurch in eine Öffnung eingeführt wird, die der Strebe zugeordnet ist.
Bei der DE 20 2012 005 504 U1 ist die Auflageschiene durch zwei Streben abgestützt, die jeweils durch eine Schraubverbindung an dem Pfosten gesichert sind.
Die EP 2 238 393 B1 befasst sich mit der Befestigung von Solarmodulen mit einer Unterkonstruktion, die zur Verbindung mit einer geeigneten Ständerkonstruktion dient.
Somit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Montagesystem bereitzustellen, bei dem der Montageaufwand und Vorbereitungsaufwand weiter reduziert wird.
Dies wird gemäß der Erfindung bei einem Montagesystem der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Vorteile ergeben sich weiterhin daraus, dass

1. die Pfostenteile (1; 2; 3) miteinander verkrimpt, die Teile (4) und (5) ineinander gesteckt und die Teile (2) und (5) ineinander einrasten,
2. auf Querschienen ganz verzichtet werden kann ohne die statischen Anforderungen zu vernachlässigen,
3. die Solarmodule nicht geschraubt sondern in einer Rahmenhalterung eingehängt und verwindungs- und spannungsfrei durch eine Federklammer gehalten werden.

Das Montagesystem besteht im Wesentlichen aus sechs verschiedenen Teilen welche vorzugsweise aus verzinktem Stahlblechprofil durch das Walzprofilverfahren kostengünstig hergestellt werden können. Im Einzelnen sind dies: Pfosten (1); Schloßblech oben (2); Schloßblech unten (3); Strebe (4); Auflageschiene (5); Federklammer (6). Der Pfosten (1) wird mit den Schlossblechen oben und unten (2; 3) verkrimpt. Dadurch wird die Gradzahl des Sonnenwinkels fest eingestellt. Der im Werk vorgefertigte Pfosten kann wahlweise ins Erdreich gerammt oder in Betonfundamente (7) eingegossen werden. Die Strebe (4) und Auflageschiene (5) sind durch Formgebung so ausgeführt daß sie ineinander gesteckt werden können und sich gegenseitig arretieren. Das freie Ende der Strebe (4) wird nun in das Schloßblech unten (3) eingesteckt. Die Auflageschiene (5) wird dann mit der dafür vorgesehenen Öffnung in das Schlossblech oben (2) eingerastet und verriegelt. Da der gesamte Ständer ohne jegliche Schraube hergestellt werden kann ist eine enorme Zeiteinsparung möglich.
Die Auflageschiene (5) ist derart ausgeführt, dass zusammen mit der dafür entwickelten Federklammer (6) eine sichere Verbindung zwischen PV-Modul (8) und Auflageschiene (5) hergestellt werden kann. Die entsprechend ausgebildeten Längsnuten der Auflageschienen (5) werden zusätzlich als Kabelkanal verwendet.
Federklammer (6) ist derart ausgeführt daß sie den Rahmen des PV-Moduls umschließt und in die dafür vorgesehene Nut der Auflageschiene ein klippt. Dadurch erfolgt eine formschlüssige Befestigung des PV-Moduls, gibt aber gleichzeitig dem PV-Modul genügend Möglichkeit sich bei Wärmeausdehnung zu bewegen.
Durch die formschlüssige Verbindung wird eine sichere und stabile Konstruktion geschaffen welche sehr schnell nur mit einem Schlagwerkzeug, vorzugsweise einem Gummihammer hergestellt werden kann. Die für dieses Montagesystem eingesetzten PV-Module (8) sind mit einem besonders hochfesten und biegesteifen Modulrahmen versehen welche die statischen Kräfte wie Wind- und Schneelast direkt aufnehmen können. Die Verwendung der besonderen Befestigungsart mit der Federklammer (6) in Verbindung mit den biegesteifen Modulrahmen kann auf die Verwendung von zusätzlichen Querschienen verzichtet werden was eine erhebliche Materialeinsparung bedeutet.
Durch die Verwendung der besonderen Befestigungsart mit der Federklammer (6) in Verbindung mit den biegesteifen Modulrahmen können Montagetische mit einer theoretisch unendlichen Länge gebaut werden da durch die fehlenden Querschienen keine Addierung von Wärmeschubspannungen auftreten kann.
Die Montagezeit für Ständer und Modulmontage verringert sich auf ca. 20% der bisher benötigten Zeit. Die Materialkosten für das neue Schnellbau-Montagesystem verringern sich gegenüber herkömmlichen Montagesystemen auf 60% der bisherigen Kosten. Durch die sehr wenigen Teile ist eine sehr wirtschaftliche Fertigung und eine geringe Lagerhaltung möglich was weitere Kosten einspart.
Vorzugsweise wird dieses System im Freigelände verwendet, kann aber z. B. in Zusammenhang mit Betonfundamenten oder Befestigungsschienen auch auf Flachdächern Anwendung finden.

Claims

Montagesystem zur Befestigung von Photovoltaikmodulen (8), umfassend einen Pfosten (1) mit einem oberen Schlossblech (2) und eine an dem oberen Schlossblech (2) befestigbare Auflageschiene (5), die durch eine Strebe (4) an dem Pfosten (1) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (4) an einem unteren, dem Pfosten (1) zugeordneten Schlossblech (3) verschraubungsfrei befestigbar ist.
Montagesystem zur Befestigung von Photovoltaikmodulen (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulrahmen der montierten Photovoltaikmodule (8) durch Federklammern (6) an der Auflageschiene (5) gesichert sind.
Montagesystem zur Befestigung von Photovoltaikmodulen (8) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federklammern (6) in die Auflageschiene (5) einrastbar sind zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung mit dem Modulrahmen des Photovoltaikmoduls (8).
Montagesystem zur Befestigung von Photovoltaikmodulen (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Schlossblech (2) und/oder das untere Schlossblech (3) mit dem Pfosten (1) verkrimmt sind.
Montagesystem zur Befestigung von Photovoltaikmodulen (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (4) und die Auflageschiene (5) durch eine Steckverbindung miteinander verbindbar sind.
Montagesystem zur Befestigung von Photovoltaikmodulen (8) nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Auflageschienen (5) durch Photovoltaikmodule (8) verbindbar sind, die einen hochfesten und biegesteifen Modulrahmen aufweisen, derartig, dass auf die Verwendung zusätzlicher Querschienen verzichtet werden kann.
Montagesystem zur Befestigung von Photovoltaikmodulen (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Pfosten (1), die Auflageschiene (5), die Strebe (4), das obere Schlossblech (2) und/oder das untere Schlossblech (3) aus verzinktem Stahlblech in einem Walzformverfahren hergestellt sind.
Montagesystem zur Befestigung von Photovoltaikmodulen (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auflageschiene (5) zwei Nuten gebildet sind, welche sowohl als Sitz für die Befestigungsklammer (6) sowie auch als Kabelkanal verwendbar sind.
Montagesystem zur Befestigung von Photovoltaikmodulen (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auflageschiene (5) eine Öffnung ausgebildet ist zum Einrasten und Verriegeln der Auflageschiene (5) in dem oberen Schlossblech (2).