Profilschienen (Montageschienen) in der Photovoltaik
Die Profilschiene, auch als Montageschiene bekannt, bildet das Rückgrat jeder Photovoltaik-Unterkonstruktion und ist damit eine der wichtigsten Komponenten bei der Installation von Solarmodulen. Diese hochspezialisierten Aluminiumprofile müssen höchsten Qualitätsanforderungen entsprechen, da sie über die gesamte Lebensdauer der Photovoltaikanlage extremen Witterungsbedingungen und statischen Belastungen ausgesetzt sind.
Materialanforderungen und Herstellung
Montageschienen werden aus hochwertigem Aluminium im Strangpressverfahren hergestellt. Dabei kommt meist eine EN AW-6063 T66 Legierung zum Einsatz, die sich durch besondere Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit auszeichnet. Die Oberflächen werden standardmäßig eloxiert, wodurch eine zusätzliche Schutzschicht entsteht, die das Material vor Witterungseinflüssen und Korrosion schützt. Die typische Schichtdicke der Eloxalschicht beträgt dabei mindestens 15 Mikrometer.
Profilgeometrie und Funktionskammern
Die Querschnittsgeometrie moderner Profilschienen ist hochkomplex und das Ergebnis jahrelanger Entwicklung. Ein typisches Profil verfügt über mehrere spezialisierte Funktionsbereiche:
- Die Hauptkammer bildet den tragenden Kern des Profils und bestimmt maßgeblich die statischen Eigenschaften
- Seitliche Funktionskammern dienen der Aufnahme von verschiedenen Verbindungselementen
- Integrierte Kabelkanäle ermöglichen eine saubere und geschützte Kabelführung
- Spezielle Einschubnuten erlauben die werkzeuglose Montage von Zusatzkomponenten
- Auflageflächen für Modulklemmen gewährleisten eine sichere Modulmontage
Dimensionen und Belastbarkeit
Montageschienen werden in verschiedenen Höhen und Wandstärken angeboten, typischerweise von 30mm bis 80mm Höhe. Die Wahl der richtigen Profilgröße richtet sich nach:
- Den zu erwartenden Schnee- und Windlasten
- Den maximal auftretenden Spannweiten zwischen den Auflagerpunkten
- Dem Gewicht der verwendeten Module
- Der Art der Montage (Einfach- oder Kreuzschienensystem)
Die Belastbarkeit wird durch den Widerstandsmoment und das Trägheitsmoment des Profils bestimmt. Diese Werte müssen vom Hersteller in technischen Datenblättern dokumentiert werden.
Spezielle Ausführungen von Profilschienen
Je nach Einsatzgebiet existieren verschiedene Speziallösungen:
- Leichtprofile für geringe Spannweiten und Belastungen
- Schwerlastprofile für große Spannweiten und hohe Schneelasten
- Elevatorprofile mit erhöhter Auflagefläche für Ost-West-Systeme
- Trapezprofile für die direkte Montage auf Trapezblechen
- Dreieckprofile für aufgeständerte Systeme
Verbindungstechnik
Moderne Profilschienen verfügen über ausgeklügelte Verbindungssysteme:
- Interne Schienenverbinder zur stirnseitigen Verlängerung
- Dehnungsverbinder zum Ausgleich thermischer Längenänderungen
- Kreuzverbinder für mehrlagige Schienensysteme
- Schnellverbinder für werkzeuglose Montage
Normen und Zertifizierungen
Montageschienen für Photovoltaikanlagen müssen verschiedenen Normen entsprechen:
- Eurocode 9 für die Bemessung von Aluminium-Tragwerken
- DIN EN 1090 für die Ausführung von Stahl- und Aluminiumtragwerken
- DIBt-Zulassungen für die bauaufsichtliche Verwendung
- Spezielle Produktnormen der Solarindustrie
Planung und Dimensionierung der Montageschiene
Die korrekte Auslegung eines Schienensystems erfordert detaillierte Berechnungen unter Berücksichtigung:
- Der lokalen Windlasten nach DIN EN 1991-1-4
- Der Schneelastzone nach DIN EN 1991-1-3
- Der Gebäudehöhe und Geländekategorie
- Der Modulgrößen und -gewichte
- Der Befestigungspunktabstände
- Der thermischen Längenausdehnung
Montage und Installation von Profilschienen
Bei der Montage sind verschiedene Aspekte zu beachten:
- Einhalten der maximalen Spannweiten zwischen den Auflagerpunkten
- Korrekte Ausrichtung und Verschraubung der Verbindungselemente
- Berücksichtigung von Temperaturausdehnungen durch entsprechende Dehnungsfugen
- Saubere Kabelführung in den vorgesehenen Kabelkanälen
- Einhaltung der vorgeschriebenen Anzugsmomente bei Verschraubungen
Die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit einer Photovoltaikanlage hängt maßgeblich von der Qualität und korrekten Dimensionierung der verwendeten Montageschienen ab. Eine sorgfältige Planung und fachgerechte Installation sind daher unerlässlich für den langfristigen Erfolg der Anlage.