Die Erfindung betrifft eine Tragkonstruktion mit einem oder mehreren
zur Stromerzeugung aus Sonnenlicht dienenden Solarmodulen, die auf einem Flachdach
oder flach geneigten Dach gehalten sind und in Gebrauchsstellung gegenüber
dem Dach eine Schrägstellung oder Neigung haben, wobei die Tragkonstruktion
eine zum Erfassen des unteren Randes des schräg angeordneten Solarmoduls dienende
tiefe Abstützung und eine dazu beabstandete höhere Abstützung für
den höher liegenden Bereich oder Rand des Solarmoduls aufweist.
Solche Tragkonstruktionen sind in der Praxis bekannt und werden häufig
durch parallele, auf dem Flachdach oder auf dem flach geneigten Dach mit einer Dachneigung
von etwa 3° bis etwa 25° befestigte Schienen und an diesen Schienen einzeln
hochstehende Träger gebildet.
Ferner sind aus der Praxis sogenannte Dreieckständer bekannt,
bei denen ein unterer Träger mit dem Dach verbunden wird und ein demgegenüber
hochstehender Träger mit einem weiteren schrägen Träger das erwähnte
Dreieck bildet, welches das Solarmodul mit dem schrägen Träger in Gebrauchsstellung
unterstützt, wobei derartige Dreieckständer auf an dem Flachdach oder
flach geneigten Dach zu befestigenden Profilen oder Schienen angebracht werden.
Diese vorbekannten Konstruktionen haben sich als aufwendig und demgemäß
teuer erwiesen.
Aus DE 296 06 547 U1
ist eine Tragkonstruktion mit Solarmodul anderer Gattung bekannt, bei welcher die
Befestigung auf einem schrägen Dach derart erfolgt, dass das Solarmodul parallel
zu diesem Dach angeordnet wird. Da der Dachverlauf stark geneigt ist, können
in diesem Falle für die untere und für die obere Halterung des Solarmoduls
gleich hohe oder gleich bemessene Abstützungen vorgesehen werden.
Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Tragkonstruktion für Solarmodule
der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf einem Flachdach oder flach geneigten
Dach angewendet werden kann, wobei aber der Herstellungs- und Montageaufwand vermindert
sein soll, ohne dass die Gefahr besteht, dass zu hohe Windkräfte an dieser
Tragkonstruktion wirksam werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs definierte Tragkonstruktion
für Solarmodule dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung für den
tieferliegenden Rand des oder der Solarmodule ein Winkelprofil ist, bei welchem
ein erster Winkelschenkel die Schmalseite und der benachbarte zweite Winkelschenkel
den dieser Schmal- oder Stirnseite benachbarten unterseitigen Rand des Solarmoduls
in Gebrauchsstellung erfasst, und dass die höhere Abstützung ein im Querschnitt
etwa Z- oder U-förmiges Profil ist, wobei der untere erste Z- oder U-Schenkel
dem Dach zugewandt oder an diesem befestigt ist und der zweite Z- oder U-Schenkel
das Solarmodul unterseitig in Gebrauchsstellung untergreift, und dass das Winkelprofil
in seinem Verlauf zumindest einen oder mehrere Abflüsse oder Abflusslochungen
und das Z- oder U-Profil zumindest in seinem zwischen dem ersten und dem zweiten
Schenkel angeordneten mittleren Steg Durchbrüche aufweist.
Auf diese Weise können die Solarmodule schräger als ein
flaches oder flach geneigtes Dach auf diesem dadurch festgelegt werden, dass das
Winkelprofil einerseits und das andere Profil andererseits mit dem Dach vernietet
oder verschraubt oder an einer auf dem Dach befestigten Schiene befestigt werden,
wobei diese Befestigung gleichzeitig abgedichtet sein kann. Danach kann das Solarmodul
dann einerseits mit seinem unteren Rand in das Winkelprofil eingelegt und andererseits
in seinem höheren Bereich oder Randbereich mit einem Schenkel des zweiten Profils
verbunden werden. Auch eine Befestigung an dem tieferliegenden Winkelprofil ist
zweckmäßig.
Die Lochungen an dem Winkelprofil, die auch Schlitze sein können,
verhindern dabei, dass sich in dem Winkelprofil Regenwasser sammeln kann. Die Lochungen
oder Durchbrüche in dem mittleren Steg des zweiten Profils haben den erheblichen
Vorteil, dass nicht nur Gewicht eingespart, sondern auch Windkräften weniger
Widerstand entgegengesetzt wird, so dass die Windbelastung erheblich vermindert
ist. Gleichzeitig ergibt sich eine gute Hinterlüftung, die Wärmestaus
verhindert oder vermindert und damit die Effektivität des oder der Solarmodule
verbessert.
Das Winkelprofil und das U- oder Z-Profil können mit dem Dach
in Gebrauchsstellung vernietet und/oder verschraubt sein und diese Befestigung kann
vorzugsweise gleichzeitig abgedichtet sein. Dies ergibt eine stabile Installation,
die dennoch relativ wenig Teile benötigt und entsprechend kostengünstig
ist.
Die Solarmodule können in Gebrauchsstellung nach dem Einlegen
in das Winkelprofil und nach dem Auflegen oder Abstützen auf dem U- oder Z-Profil
mit wenigstens einem dieser Profile, vorzugsweise mit beiden Profilen durch eine
Befestigung insbesondere lösbar verbunden sein. Dadurch ist sichergestellt,
dass die Solarmodule gegen Wind und Wetter ausreichend befestigt sind.
Zur Befestigung der Solarmodule an dem Profilen können
Schrauben und/oder Nieten vorgesehen sein, die in Gebrauchsstellung Rahmenteile
der Solarmodule erfassen oder durchsetzen, welche mit den Profilen in Berührung
gelangen können. Sowohl Schrauben als auch Nieten sind einfache Befestigungsmittel,
die preiswert sind und einfach montiert werden können.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Winkelprofil und/oder
das U- oder Z-Profil abgekantete Blechprofile sind. Aus abgekantetem Blech gebildete
Profile haben in der Regel ein geringeres Gewicht als Walzprofile und sind in ihrer
Herstellung relativ einfach. Darüber hinaus erlauben sie eine praktisch beliebige
Materialwahl.
Eine ganz besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
kann vorsehen, dass das Winkelprofil und/oder das zweite Profil aus Lochblechen
gebildet sind, deren Lochungen vorzugsweise Durchmesser oder Umrisse haben, die
den Durchmessern der zur Befestigung dienenden Befestigungselemente, also vorzugsweise
den Durchmessern der Nieten oder Schrauben, entsprechen und insbesondere etwa 5,
6 oder 7 Millimeter betragen.
In ungewöhnlicher Weise können also Lochbleche, die in der
Regel als Zierelemente oder Absperrmittel benutzt werden, profiliert sein, um in
erfindungsgemäßer Weise die Solarmodule zu halten und dabei gleichzeitig
den gewünschten Abfluss von Wasser einerseits aus dem unteren Profil und den
Winddurchlass und die Hinterlüftung an dem oberen Profil zu erlauben.
Für die Montage der Tragkonstruktion ist es günstig, wenn
das als niedrigere Abstützung dienende Winkelprofil an dem in Gebrauchsstellung
das Solarmodul untergreifenden zweiten Winkelschenkel einen weiteren dritten abwärts
gerichteten Winkelschenkel und einen von diesem wiederum ausgehenden vierten Schenkel
zur Verbindung mit dem Dach oder einem auf dem Dach befindlichen Träger oder
dergleichen aufweist. Dadurch wird der das Solarmodul untergreifende zweite Winkelschenkel
gleich einstückig über den dritten und den vierten Winkelschenkel gehalten
und direkt oder indirekt mit dem Dach verbunden. Somit bedarf es keiner besonderen
Halterung zum Erfassen und Befestigungen des Winkelprofils.
Eine zweckmäßige Ausführungsform kann dabei vorsehen,
dass das Winkelprofil mit seinen vier Winkelschenkeln insgesamt einen etwa W-Querschnitt
hat und der in Gebrauchsstellung unterste W-Schenkel zur Befestigung an dem Dach
dient.
Es ist aber auch möglich, dass der in Gebrauchsstellung unterste
zur Befestigung an dem Dach dienende vierte Schenkel des Winkelprofils im Querschnitt
von der Mitte des Solarmoduls weg und zu dessen Rand hin gerichtet ist und insbesondere
unter dem tieferliegenden Rand und/oder der tiefliegenden Stirnseite des Solarmoduls
angeordnet ist oder verläuft.
Je nach Dachaufbauten oder Platz für die Abstützprofile
kann der Benutzer also zwischen einem W-förmigen Profil und einem solchen Profil
wählen, bei welchem der vierte Schenkel entgegengesetzt zu dem eines W-Profils
gerichtet ist.
Die Profile können aus einer Aluminiumlegierung oder Aluminiumzinklegierung
oder aus verzinktem Eisenblech oder Edelstahlblech bestehen, wodurch sich Korrosionsbefestigkeit
ergibt, und die Blechdicke kann an die aufzunehmenden Gewichte angepasst sein und
beispielsweise 1,5 Millimeter bis 4 Millimeter oder 5 Millimeter betragen. Für
größere und/oder schwerere Solarmodule können also größere
Blechdicken vorgesehen werden als für leichtere oder kleinere derartige Solarmodule.
Ferner ist es möglich, dass das oder die Profile, insbesondere
das U- oder Z-Profil an seinen mittleren Steg, eine oder mehrere Verstärkungen
aufweist. Auch dadurch ist eine Anpassung an unterschiedliche Gewichts- und/oder
Windbelastungen oder auch Schneelasten und dergleichen möglich.
Vor allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen
Merkmale und Maßnahmen ergibt sich eine Tragkonstruktion für Solarmodule
die gegenüber Einzelstäben oder Dreieckständern den erheblichen Vorteil
hat, dass in horizontaler Richtung beziehungsweise in Richtung der horizontalen
Ränder der Solarmodule auftretende Kräfte gut von den Profilen und insbesondere
von dem U- oder Z-Profil aufgenommen werden können, weil dieses auch in der
genannten Längserstreckungsrichtung steif ist und somit nicht nachgeben kann,
während Einzelstäbe und einzelne Dreieckständer gerade zu dieser
Seite hin einer entsprechenden Kraft nachgeben könnten. Dabei erweist sich
vor allem die Verwendung von Lochblech als vorteilhaft, weil dieses eine gute Knicksteifigkeit
hat, die sich auch dadurch ergibt, dass eine größere Blechdicke möglich
ist, die aber aufgrund der Lochungen nicht zu einem zu großen Gewicht dieses
Profils führt.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil erheblich schematisierter
Darstellung:
1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Tragkonstruktion mit Solarmodul, wobei die zur Abstützung des Solarmoduls dienenden
Profile teilweise im Querschnitt dargestellt sind, um die an ihnen vorhandenen Lochungen
zu zeigen, wobei ein erstes tieferes Profil als W-Profil und ein
zweites höheres Profil als U- oder C-Profil ausgebildet ist,
2 eine der 1 entsprechende
Darstellung, bei welcher das zweite Profil als Z-Profil ausgebildet ist,
3 eine den 1 und
2 entsprechende Darstellung, wobei bei dem ersten niedrigeren
Profil der vierte untere Schenkel von der Mitte des Solarmoduls weg gerichtet ist
und unter dessen niedriger liegenden Rand verläuft und wobei angedeutet ist,
dass das zweite Profil ein U- oder C-Profil oder ein Z-Profil sein kann,
4 eine Stirnansicht eines zweiten Profils, welches
neben der dargestellten Z-Form auch ein U- oder C-Profil sein kann, wobei der Mittelsteg
eine an ihm befestigte Aussteifung aufweist, sowie
5 eine Draufsicht des Profils und der an diesem vorgesehenen
Aussteifung gemäß 4.
Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Tragkonstruktion ist in
abgewandelten Ausführungsformen in den 1 bis
3 erkennbar und jeweils mit zumindest einem zur Stromerzeugung
aus Sonnenlicht dienenden entsprechend stark geneigten Solarmodul 2 in
Gebrauchsstellung dargestellt.
Mit Hilfe der Tragkonstruktion 1 sind die Solarmodule
2 auf einem schematisiert angedeuteten flach geneigten Dach 3
gehalten, wobei dieses Dach 3 praktisch keine oder eine sehr geringe Neigung
von zum Beispiel 3° oder bis zu 20° oder 25° haben kann, während
die Solarmodule 2 eine demgegenüber steilere Neigung oder Schrägstellung
haben, um gut an den Sonnenstand angepasst zu sein.
Demgemäß weist die Tragkonstruktion 1 in noch zu
beschreibender Weise eine zum Erfassen des unteren Randes 4 des schräg
angeordneten Solarmoduls 2 dienende tiefere Abstützung 5
und eine dazu beabstandete höhere Abstützung 6 für den höherliegenden
Bereich oder Rand des Solarmoduls 2 auf.
In allen drei Ausführungsbeispielen ist dabei die Abstützung
5 für den tieferliegenden Rand 4 des oder der Solarmodule
2 ein Winkelprofil, bei welchem ein erster Winkelschenkel 7 die
Schmalseite 8 oder Stirnseite und der benachbarte zweite Winkelschenkel
9 den dieser Schmal- oder Stirnseite 8 benachbarten unterseitigen
Rand 4 des Solarmoduls 2 in Gebrauchsstellung erfasst.
Die höhere Abstützung 6 ist ein im Querschnitt
etwa Z-förmiges Profil (2, 3
und 4) oder ein U-förmiges oder C-förmiges
Profil (1), wobei der untere erste Z- oder U-Schenkel
10 dem Dach 3 zugewandt oder an diesem befestigt ist und der zweite
Z- oder U-Schenkel 11 das Solarmodul 2 unterseitig in Gebrauchsstellung
untergreift und abstützt. Dabei erkennt man deutlich in 1,
2 und 3, dass die Schenkel
10 und 11 nicht in parallel zueinanderliegenden Ebenen verlaufen,
sondern die Querschnitte dieser Schenkel entsprechend der Schrägstellung des
jeweiligen Solarmoduls 2 einen Winkel miteinander bilden.
In den 1 bis 3
ist ferner dargestellt, dass das die tiefere Abstützung 5 bildende
Winkelprofil in seinem Verlauf zumindest eine oder mehrere Abflusslochungen
12 und das Z- oder U-Profil zumindest in einem zwischen dem ersten und
dem zweiten Schenkel angeordneten mittleren Steg 13 Durchbrüche oder
Lochungen 14 aufweist. Dabei erkennt man deutlich, dass die Abflusslochungen
12 an der tiefsten Stelle des ersten Winkelschenkels 7 angeordnet
sind, so dass in dem Winkelprofil kein Regenwasser oder Schneewasser oder dergleichen
stehen bleiben kann, da dieses in jedem Fall durch diese unterste Abflusslochung
12 abläuft. Darüber hinaus können auch höher liegende
Abflusslochungen 12 an dem Winkelschenkel 7 vorgesehen sein. Ferner
könnte auch der zweite Winkelschenkel 9 Abflusslochungen haben. Auch
können Schlitze als Abflüsse vorgesehen sein.
Die Durchbrüche oder Lochungen 14 an dem mittleren Steg
13 erlauben eine Hinterlüftung und vermindern die Windkräfte,
die an der Tragkonstruktion 1 angreifen können, wobei gleichzeitig
das Gewicht vermindert wird.
In 1 ist angedeutet, dass das Winkelprofil
und das U- oder Z-Profil mit dem Dach 3 in Gebrauchsstellung vernietet
und/oder verschraubt sein kann, wobei diese Befestigung 15 gleichzeitig
noch abgedichtet sein kann.
Ferner ist in 1 angedeutet, dass die
Solarmodule 2 in Gebrauchsstellung nach dem Einlegen in das Winkelprofil
und nach dem Auflegen auf das U- oder Z-Profil mit wenigstens einem dieser Profile,
im Ausführungsbeispiel mit beiden Profilen durch eine Befestigung
16 vorzugsweise lösbar verbunden sein können, wobei zur Befestigung
der Solarmodule 2 an den Profilen Schrauben und/oder Nieten vorgesehen
sein können, die in Gebrauchsstellung beispielsweise Rahmenteile der Solarmodule
2 erfassen oder durchsetzen, welche mit den Profilen in Berührung
gelangen. Auch an diesen Stellen können Abdichtungen vorgesehen sein.
Das Winkelprofil und auch das U- oder Z-Profil können abgekantete
Blechprofile sein, wobei Lochbleche bevorzugt sind, weil diese die Abflusslochungen
12 und die Durchbrüche oder Lochungen 14 dann schon von vorne
herein enthalten, also diese Lochungen 12 oder
14 nicht mehr angebracht werden müssen. Dabei können die Lochungen
12 und 14 etwa die Durchmesser oder Umrisse haben, die den Durchmessern
der zur Befestigung dienenden Befestigungselemente, also vorzugsweise den Durchmessern
der Nieten oder Schrauben entsprechen und beispielsweise etwa 5, 6 oder 7 Millimeter
betragen. Derartige Lochbleche sind handelsüblich und haben auch die entsprechenden
Abmessungen, so dass die Herstellung einfach ist, weil die Befestigungslochungen
nicht zusätzlich angebracht werden müssen.
In den 1 bis 3
erkennt man, dass das Winkelprofil an dem in Gebrauchsstellung das Solarmodul
2 untergreifenden zweiten Winkelschenkel 9 einen weiteren mit
seinem Querschnitt abwärts gerichteten dritten Winkelschenkel 17 und
an diesem wiederum randseitig einen von diesem ausgehenden vierten Winkelschenkel
18 zur Verbindung mit dem Dach 3 aufweist. Somit ergibt sich ein
Winkelprofil, welches mit seinen vier Winkelschenkeln 7, 9,
17 und 18 einen etwa W-förmigen Querschnitt hat, wobei der
in Gebrauchsstellung unterste vierte W-Schenkel 18 zur Befestigung an dem
Dach 3 dient.
In 3 ist dargestellt, dass der in Gebrauchsstellung
unterste, zur Befestigung an dem Dach 3 dienende vierte Schenkel
18 den Winkelprofils im Querschnitt auch von der Mitte des Solarmoduls
2 weggerichtet sein kann und unter dem tieferliegenden Rand 4
und der tieferliegenden Stirnseite 8 des Solarmoduls 2 hindurchverläuft
beziehungsweise dort angeordnet ist. Auch der somit gegenüber der Anordnung
nach 1 und 2 entgegengesetzt
gerichtete Schenkel 18 dient dabei in analoger Weise, wie es in
1 angedeutet ist, zur Befestigung auf dem Flachdach
3 oder einer dort befindlichen Profilschiene oder dergleichen.
3 deutet dabei noch an, dass mit diesem abgewandelten
Winkelprofil als höhere Abstützung wiederum entweder ein Z-förmiges
oder ein U- oder C-förmiges Profil kombiniert sein kann, um die Tragkonstruktion
1 zu bilden.
Um höhere Kräfte aufnehmen zu können, kann gemäß
den 4 und 5 der mittlere
Steg 13 des die höhere Abstützung 6 bildenden Z- oder
U-Profils mit einer oder mehreren Versteifungen oder Verstärkungen
19 versehen sein, die gemäß 5 wiederum
ein Winkelprofil sein können.
Die Tragkonstruktion 1 für Solarmodule 2, welche
zur Stromerzeugung dienen und auf einem Flachdach oder wenig geneigten Dach
3 mit schrägerer oder größerer Neigung als dieses gehalten
werden, hat eine tiefere Abstützung 5 für den unteren Rand
4 des schräg zu haltenden Solarmoduls 2 und eine dazu beabstandete
höhere Abstützung 6 für den oberen Bereich oder Rand dieses
Solarmoduls 2. Als tieferliegende Abstützung ist dabei ein in Längserstreckungsrichtung
des unteren Randes 4verlaufendes Winkelprofil und für den höheren
Rand ein dazu parallel verlaufendes, im Querschnitt Z- oder U- oder C-förmiges
Profil vorgesehen, wobei das Winkelprofil wenigstens eine oder bevorzugt mehrere
Abflusslochungen oder -öffnungen 12 und das U- oder Z-Profil wenigstens
einige Durchbrüche zur Verminderung von Windkräften und zur besseren Hinterlüftung
der Solarmodule 2 aufweist.