Photovoltaik-Montagesysteme und Unterkonstruktionen

Die Unterkonstruktion bildet das fundamentale Gerüst einer Photovoltaikanlage und gewährleistet die sichere, dauerhafte Befestigung der Solarmodule auf verschiedenen Dachtypen oder Freiflächen. Ein durchdachtes Montagesystem ist die Grundlage für eine langlebige und effiziente Photovoltaikanlage, die den vielfältigen Umwelteinflüssen über Jahrzehnte standhält. Die einzelnen Komponenten müssen dabei perfekt aufeinander abgestimmt sein, um maximale Sicherheit zu gewährleisten.

Die Komponenten

Dachhaken

Dachhaken sind die primären Verbindungselemente zwischen Dachstuhl und Montagesystem bei Ziegeldächern. Sie werden aus hochwertigem Edelstahl oder verzinktem Stahl gefertigt und müssen extremen Belastungen standhalten. Die Montage erfolgt direkt an den Dachsparren, wobei der Haken unter den Dachziegel greift. Die Dimensionierung und der Abstand der Dachhaken richten sich nach den zu erwartenden Schnee- und Windlasten sowie dem Gewicht der Module. Moderne Dachhaken verfügen oft über Höhenverstellmöglichkeiten, um Unebenheiten im Dach auszugleichen und eine optimale Lastverteilung zu gewährleisten. Mehr zu Dachhaken...

Holzschrauben

Für die Befestigung von Dachhaken am Sparren kommen spezielle Holzschrauben zum Einsatz. Diese müssen über eine bauaufsichtliche Zulassung verfügen und sind meist aus gehärtetem Edelstahl gefertigt. Die Schrauben weisen Durchmesser von 6 bis 8 Millimetern auf und sind in Längen bis zu 300 Millimetern erhältlich. Ein optimiertes Gewinde und spezielle Bohrspitzen reduzieren das Einschraubmoment und verhindern ein Aufspalten des Holzes. Mehr über Holzschrauben...

Grundschienen

Die Grundschiene ist das primäre Basiselement bei Flachdachsystemen. Sie wird entweder mechanisch befestigt oder durch Ballast beschwert und bildet die Basis für die weitere Aufständerung. Die Schienen verfügen über spezielle Profile zur Aufnahme von Verbindungselementen und Modulträgern. Die Ausrichtung der Grundschienen bestimmt die spätere Modulausrichtung und muss bereits bei der Planung berücksichtigt werden.

Dreiecksständer (Aufständerung)

Dreiecksständer ermöglichen die aufgeständerte Montage von Modulen auf Flachdächern oder bei Freiflächenanlagen. Sie bestimmen den Aufstellwinkel der Module und damit deren Energieertrag. Die Konstruktion muss erheblichen Wind- und Schneelasten standhalten und wird meist aus Aluminium gefertigt. Verschiedene Winkeleinstellungen ermöglichen eine optimale Anpassung an die örtlichen Gegebenheiten. Mehr zur Aufständerung...

Profilschienen

Profilschienen oder auch Montageschienen bilden das tragende Gerüst der Unterkonstruktion. Sie werden aus hochwertigem Aluminium gefertigt und in verschiedenen Profilstärken angeboten. Die Schienen verfügen über spezielle Funktionskammern für die Aufnahme von Verbindungselementen und die Kabelführung. Eine Eloxierung schützt vor Korrosion und gewährleistet eine jahrzehntelange Haltbarkeit. Die Dimensionierung der Schienen richtet sich nach den Spannweiten und erwarteten Belastungen. Mehr zu Profilschienen...

Schienenverbinder

Schienenverbinder dienen der Verlängerung der Montageprofile und müssen die gleiche Stabilität wie die Schienen selbst aufweisen. Sie werden als Innenverbinder ausgeführt und in die Profilkammern eingeschoben. Die Verbindung erfolgt durch spezielle Schraubverbindungen, die ein Verrutschen verhindern. Die Verbinder müssen die auftretenden Zug- und Druckkräfte sicher aufnehmen können.

Kreuzverbinder

Kreuzverbinder ermöglichen die Verbindung sich kreuzender Montageschienen bei mehrlagigen Systemen. Sie müssen sowohl vertikale als auch horizontale Kräfte aufnehmen können und werden meist mit selbstsichernden Hammerkopfschrauben befestigt. Die Verbindung muss spielfrei sein und darf sich auch unter Belastung nicht lösen.

Mittelklemmen

Mittelklemmen fixieren jeweils zwei benachbarte Module am Modulrahmen. Einige Modelle verfügen über EPDM-Einlagen, die eine sichere Klemmung gewährleisten und gleichzeitig den Modulrahmen vor Beschädigungen schützen. Die Klemmhöhe muss exakt auf die verwendeten Module abgestimmt sein. Moderne Systeme verfügen über Schnellmontagesysteme und integrierte Erdungsspitzen. Mehr zu Mittelklemmen...

Endklemmen

Endklemmen sichern die äußeren Module einer Modulreihe. Sie müssen besonders hohen Windlasten standhalten und werden ebenfalls mit EPDM-Einlagen ausgestattet. Die Gestaltung der Endklemmen hat auch ästhetische Bedeutung, da sie das äußere Erscheinungsbild der Anlage prägen. Wie bei den Mittelklemmen ist die exakte Abstimmung auf die Modulrahmenhöhe essentiell. Mehr über Endklemmen...

Windleitbleche

Windleitbleche reduzieren die Windlasten auf die Module durch gezielte Strömungslenkung. Sie werden aus witterungsbeständigem Aluminium gefertigt und müssen aerodynamisch optimiert sein. Die Wirksamkeit wird durch Windkanaltests nachgewiesen. Die Integration in die Aufständerung ermöglicht eine effiziente Montage und maximale Wirksamkeit. Mehr über Windleitbleche...

Ballastierungswannen

Ballastierungswannen nehmen bei Flachdachsystemen den erforderlichen Ballast auf. Sie werden aus UV-beständigem Kunststoff oder Aluminium gefertigt und müssen das Gewicht der Ballastierung sicher aufnehmen können. Die Form der Wannen ist so gestaltet, dass eine gleichmäßige Lastverteilung gewährleistet ist. Integrierte Ablauföffnungen verhindern Wasseransammlungen.

Erdungsklemmen

Erdungsklemmen stellen den elektrischen Kontakt zwischen den Modulrahmen und der Unterkonstruktion her. Sie müssen einen dauerhaft niedrigen Übergangswiderstand gewährleisten und korrosionsbeständig sein. Die Verbindung erfolgt durch spezielle Kontaktelemente, die sich beim Anziehen der Klemme in die Metalloberflächen eingraben. Mehr zu Erdungsklemmen...

Kabelkanal

Kabelkanäle schützen die elektrische Verkabelung vor UV-Strahlung und mechanischer Belastung. Sie werden meist aus UV-beständigem Kunststoff gefertigt und müssen die thermische Ausdehnung der Kabel berücksichtigen. Integrierte Befestigungspunkte ermöglichen eine sichere Montage an der Unterkonstruktion. Die Dimensionierung richtet sich nach der Anzahl und dem Querschnitt der zu führenden Kabel.

Kabelklemmen

Kabelklemmen fixieren die Strings- und Anschlusskabel an der Unterkonstruktion. Sie verhindern ein Durchhängen der Kabel und schützen vor mechanischer Belastung. Die Klemmen müssen UV-beständig sein und dürfen die Kabelisolierung nicht beschädigen. Eine Zugentlastungsfunktion verhindert das Herausrutschen der Kabel.

Abschlussschienen

Abschlussschienen bilden den sauberen Abschluss von Modulfeldern und schützen gleichzeitig die Modulkanten. Sie werden aus Aluminium gefertigt und müssen witterungsbeständig sein. Die Profile sind so gestaltet, dass sie sich harmonisch in das Gesamtbild der Anlage einfügen. Integrierte Entwässerungskanäle leiten Regenwasser gezielt ab.

Fazit

Die fachgerechte Planung und Installation aller Komponenten ist entscheidend für die Langzeitsicherheit der gesamten Photovoltaikanlage. Eine professionelle Planung beginnt dabei mit einer detaillierten Analyse des Montageorts, einschließlich einer gründlichen Prüfung der statischen Gegebenheiten und der lokalen Windlasten. Besonderes Augenmerk muss auf die Kompatibilität aller verwendeten Materialien gelegt werden, um Kontaktkorrosion zu vermeiden. Die Verwendung hochwertiger Edelstahlschrauben und die Einhaltung der vorgeschriebenen Anzugsmomente sind dabei ebenso wichtig wie die korrekte Ausrichtung aller Komponenten.

Die bauphysikalischen Aspekte spielen eine zentrale Rolle bei der Montage. Die thermische Ausdehnung der verschiedenen Materialien muss durch entsprechende Dehnungsfugen berücksichtigt werden, um Spannungen in der Konstruktion zu vermeiden. Bei der Durchdringung von Dachhaut oder Fassade ist besondere Sorgfalt geboten, um die dauerhafte Dichtigkeit des Gebäudes zu gewährleisten. Die Integration von Durchdringungen in das bestehende Entwässerungskonzept muss dabei ebenso beachtet werden wie der Blitzschutz und die elektrische Sicherheit.

Ein oft unterschätzter Aspekt ist die regelmäßige Wartung und Kontrolle der Anlage. In festgelegten Intervallen müssen alle Befestigungspunkte auf festen Sitz überprüft werden. Dabei sind auch die Dichtungselemente zu kontrollieren und gegebenenfalls zu erneuern. Die Überprüfung der elektrischen Verbindungen und des Potentialausgleichs ist ebenso wichtig wie die Sichtkontrolle auf Korrosionsschäden oder Materialermüdung. Nur durch diese regelmäßigen Inspektionen kann der störungsfreie Betrieb über die gesamte Lebensdauer von 20-30 Jahren gewährleistet werden.

Die Dokumentation aller Komponenten und Wartungsarbeiten in einem Anlagenpass ermöglicht die lückenlose Nachverfolgung aller Maßnahmen und erleichtert zukünftige Serviceeinsätze. Dieser sollte neben den technischen Datenblättern auch Fotos der Installation und Prüfprotokolle enthalten. Die Einhaltung aller relevanten Normen und Richtlinien muss dabei durchgängig gewährleistet und dokumentiert sein, um im Schadensfall oder bei Gewährleistungsansprüchen eine rechtssichere Grundlage zu haben.