Schnell, aber solide

Die Kosten für Photovoltaikanlagen könnten in den kommenden 15 Jahren insgesamt um etwa 45 Prozent sinken. Dies haben die Analysten der Europäischen Photovoltaik-Technolgieplattform (EU PVT) ausgerechnet. Diese Kostensenkung wird sich aber nicht nur auf die Module und Wechselrichter beschränken.

Auch die Hersteller von Montagesystemen müssen da kräftig mit anpacken. Die Experten von EU PVT gehen davon aus, dass die Kosten für die Montagegestelle in den nächsten 15 Jahren um immerhin 30 Prozent sinken. In der gleichen Größenordnung werden auch die Kosten für die Installationsarbeit fallen. Diese beiden Potenziale hängen eng zusammen. Denn die Montagesystemhersteller stehen nicht nur vor der Herausforderung, die Kosten für die Materialien zu senken, sondern auch Systeme zu entwickeln, die schnell und einfach zu installieren sind.

Alles nur geklickt

Am Ende sollen die Anlagen aber trotzdem noch mindestens 20 Jahre stabil auf dem Dach stehen. Die Montagesysteme müssen also auch halten. Die Aufgabe ist, einfache und stabile Systeme mit möglichst wenig Einzelteilen zu liefern, die auch noch möglichst simpel und vor allem schnell aufzubauen sind. Es klingt wie die Quadratur des Kreises. Doch dass dies möglich ist, zeigt die neue Flachdachlösung, die Tritec in sein Portfolio aufgenommen hat.

Der eidgenössische Systemanbieter hat das neue Klicksystem von Premium Mounting Technologies (PMT) aus dem oberfränkischen Rugendorf auf der diesjährigen Intersolar vorgestellt. Mit gerade sieben verschiedenen Komponenten und einem Werkzeug kann der Monteur in nur vier Schritten ein komplettes Flachdachsystem in Ost-West-Ausrichtung aufbauen.

Er nimmt zunächst den sogenannten Startstein und legt ihn an die südöstliche Ecke des Daches. Dabei handelt es sich um ein kleines Aluminiumelement, mit dem der Monteur jede Modulreihe beginnt und abschließt. Dieses klickt er in eine Bodenschiene ein. An einem Ende des Profils ist eine Basis gleich vorinstalliert, die als untere Modulstütze dient. An das andere Ende der Bodenschiene klickt der Monteur eine zweite Basis, in die wieder die nächste Bodenschiene eingeklickt wird.

Das Werkzeug erst zum Schluss

Die Bodenschiene ist in ihrer Länge so ausgelegt, dass exakt zwei Module in Querformat mit einem Anstellwinkel von wahlweise zehn oder 15 Grad darauf passen. Vorher muss der Monteur nur noch die obere Modulstütze – den Cube – in die Mitte der Bodenschiene klicken. Auf ihn wird später die obere Seite des Moduls aufgelegt.

So legt der Installateur von Südwest nach Nordost die gesamten Bodenschienen inklusive aller Modulstützen auf dem Dach aus. Als grobe Orientierung rät Tritec, eine Montagelehre zu nutzen, sodass die parallelen Bodenschienen im gleichen Abstand ausgelegt werden. Dieser Abstand hängt von der Modulhöhe ab. Die Abstände der Innenseiten der Bodenschienen sollten dabei jeweils 13 Zentimeter unter der Modulhöhe liegen.

Danach muss der Handwerker noch die Querstreben montieren, die dem System seitlichen Halt geben. Die Querstreben sind auf die Höhe von Standardmodulen ausgelegt. Damit die gesamten Lasten später nicht über die Module aufgenommen werden, sondern über die Unterkonstruktion, schiebt der Handwerker noch eine Verbindungsstange in jeweils zwei benachbarte Querstreben. Mit ihnen kann er auch noch die Abstände der Bodenschienen an die Modullänge anpassen. Dann schraubt der Installateur die Querstreben mit den Verbindungsstangen an die Seite des Cubes. Erst jetzt muss der Monteur ein Werkzeug in die Hand nehmen.

Mit Steinen ballastieren

Das Werkzeug braucht er danach nur noch, um die Module in den Klemmen zu befestigen. Die klickt er vorher in die Oberseite der Basis und des Cubes ein. Da beide Einzelteile jeweils 15 Zentimeter breit sind, hat der Installateur entsprechenden Spielraum, um die Module zu fixieren.

Optional liefert Tritec einen Kabelkanal, der an der Seite des Grundprofils entlanggeführt wird. Um die Anlage mit normalen Gehwegplatten zu ballastieren, kann er noch eine zweite Querstrebe auf die andere Seite des Cubes schrauben. Dann legt er bis zu drei Gehwegplatten übereinander auf die beiden Querstreben. Alternativ kann er aber auch Ballastwannen aus Kunststoff unter die Module installieren. Sie werden auf die Profilschiene geschraubt und danach mit Sand oder Erde befüllt.

Lange Schienen verbannt

Auf geringere Kosten und einfache Installation haben auch K2 Systems aus dem schwäbischen Renningen bei der Weiterentwicklung ihres Flachdachsystems geachtet, auch wenn die Modulstützen immer noch auf die Bodenschiene geschraubt werden. Als Erstes haben die Schwaben die durchgehende, immerhin sechs Meter lange Bodenschiene unter den Modulen abgeschafft. Für den Monteur war sie immer schwer zu handhaben und mühsam zu installieren.

Jetzt stehen die untere und die obere Modulstütze – der sogenannte Dome – nur noch auf 88 Zentimeter kurzen Schienen. Damit spart sich der Installateur, die Lage der Schienen vorher exakt auszumessen. Denn mit den kurzen Schienen hat er die Möglichkeit, die Einzelteile einfach zu verschieben. Außerdem kann er so Unebenheiten auf dem Dach besser ausgleichen und den Anstellwinkel der Module leicht verändern.

Darüber hinaus haben sie für ihr Ost-West-System eine neue Modulstütze entwickelt. Bisher musste der Handwerker zwei obere Modulstützen hintereinander in die Bodenschiene schrauben. Die Schwaben haben das vereinfacht, indem sie die beiden Stützen zu einem sogenannten Double-Dome zusammengefasst haben.

Um ordentlich an Material zu sparen, hat K2 Systems die Breite der Bauteile von 90 auf 65 Millimeter reduziert. „Das spart Aluminiumkosten und Gewicht“, begründet Nadine Wade, Produktmanagerin von K2 Systems, die Entscheidung. Probleme mit der Stabilität sieht sie dabei nicht. „Wir haben es gemessen“, sagt sie. „Unser altes System war 90 Millimeter breit und von der mechanischen Belastung nur zu zehn Prozent ausgelastet. Wir könnten die Breite also noch weiter reduzieren, ohne Probleme mit der Stabilität zu bekommen.“ Doch dann wäre zu wenig Platz, um die Modulklemmen zu installieren und zu justieren. Außerdem braucht das Modul auch eine gewisse Auflagefläche.

Problemzone Alpen

Dieses Problem hat IBC Solar aus Bad Staffelstein mir der neuen Schneelastschiene gelöst. „Wir haben beim Aerofix festgestellt, dass durch die Eckpunktklemmung der Module viele Hersteller diese nur bis zu einer Schneelast von 2.400 Pascal freigeben“, erklärt Sebastian Geier, Produktmanager bei IBC Solar. „Das reicht aber für Installationen in Österreich und in der Schweiz nicht aus. Dort haben wir höhere Schneelasten und brauchen deshalb eine Freigabe der Module bis zu einer Schneelast von 5.400 Pascal.“

Umgerechnet drückt dort der Schnee mit gut 550 Kilogramm pro Quadratmeter auf das Modul. Alle Systeme mit Eckpunktklemmung haben das gleiche Problem: Bei hoher Schneelast besteht die Gefahr, dass sich die Module in der Mitte durchbiegen. Das kann zu Mikrorissen oder gar Zellbrüchen führen.

Schnee ist kein Problem mehr

In der Regel geben die Modulhersteller ihre Produkte für solche sogenannten Heavy Snow Loads nur frei, wenn sie im vorgegebenen Klemmbereich befestigt werden. Denn an diesen werden die Module beim Schneelasttest geklemmt.

Wollte der Planer bisher Systeme in Regionen mit hoher Schneelast installieren, gab das Planungsprogramm der Franken immer eine Warnmeldung aus. „Der Installateur musste dann immer separat prüfen, ob die Module auch bei der Eckklemmung diese Belastung aushalten“, erinnert sich Geier.

Um trotzdem das Aerofix in den Alpenländern mit der Eckpunktklemmung der Module installieren zu können, haben die Franken eine kleine Schiene entwickelt. Diese wird in die bestehende Konstruktion eingeschoben.

Die Schneelastschiene gibt es in zwei Ausführungen. Die 36 Zentimeter lange Schiene ist für die Module am Rande des Feldes gedacht. Für die Unterstützung der Mittelklemmung der Module liefert IBC Solar eine 66 Zentimeter lange Schneelastschiene. Diese stützt zwei benachbarte Module ab. In beiden Fällen ist die eine Verlängerung der Auflagefläche des Moduls die Folge. Und in beiden Fällen reicht die Schiene bis zu den vom Hersteller vorgegebenen Klemmpunkten.

Last besser verteilt

Dadurch nimmt der Modulrahmen die Schneelast gleichmäßiger auf, und die Mitte des Moduls wird zusätzlich verstärkt. Es biegt sich nicht mehr durch, wenn die Last durch den Schnee höher wird. Damit spart sich IBC Solar die Sonderfreigaben, die sie bisher immer beim Modulhersteller einholen mussten, wenn sie ihr System in den Alpen aufgebaut haben.

„Der zusätzliche Installationsaufwand hält sich dabei in Grenzen“, verspricht Sebastian Geier. „Der Handwerker legt die Schneelastschiene auf die bestehenden Modulstützen auf und befestigt sie mit zwei Clips am Modulrahmen“, beschreibt er die Montage. „Schließlich stand bei der Entwicklung der Schneelastschiene auch die Geschwindigkeit bei der Installation im Mittelpunkt.“ Die Schneelastschiene passt in alle Flachdachsysteme der Franken, muss aber nicht eingebaut werden.

Wenn der Installateur das System auslegt und die Software merkt, es soll in ein Gebiet mit hoher Schneelast gebaut werden, gibt sie gleich die Schneelastschiene als obligatorisches Bauteil auf der Stückliste mit aus. Dann sollte der Monteur diese auch verbauen. Sonst riskiert er Zellbruch, wenn es zu heftig schneit.

Klicksystem „Evolution“ entwickelt

Seit Ende 2014 ist das neue Flachdachsystem von Premium Mounting Technologies (PMT) aus dem oberfränkischen Rugendorf auf dem Markt. Der Vorteil ist, dass das Gros der Einzelteile einfach ineinander geklickt wird. Sowohl die Bodenschienen als auch die Modulstützen sind mit dieser Klicktechnologie ausgestattet. Lediglich für die Montage der Querstreben und der Modulklemmen braucht der Installateur einen Fünf-Millimeter-Inbusschlüssel.

PMT bietet das System in vier verschiedenen Ausführungen an. Für Dächer mit geringer Tragreserve sparen sich die Oberfranken die Bodenschiene. Die Modulstützen werden bei diesem System direkt in eine Bodenplatte eingeklickt. Dadurch belastet eine nach Süden ausgerichtete Anlage das Dach nur mit einem Gewicht von drei Kilogramm pro Quadratmeter. Ist der Generator in Ost-West-Ausrichtung installiert, sinkt die Dachbelastung auf 1,25 Kilogramm pro Quadratmeter. Allerdings werden bei dieser Variante die Lasten über den Modulrahmen abgeleitet.

Sind höhere Windlasten zu erwarten und hat das Dach eine größere Resttragfähigkeit, bietet PMT das System mit Bodenschienen an. Zwar wird dann das Dach mit 4,25 Kilogramm pro Quadratmeter bei Südausrichtung der Anlage und mit 2,5 Kilogramm bei Ost-West-Ausrichtung belastet. Doch die Wind- und Schneelasten werden dann auf das Bodenprofil übertragen, was der Stabilität des Systems zugutekommt.

Alle Systeme werden mit einer Bautenschutzmatte ausgeliefert. Dadurch schont PMT nicht nur die Dachhaut. Auch Regen- und Schmelzwasser kann ungehindert abfließen, was Frostschäden verhindert.

www.pmt.solutions

Neues Dachsystem

Im September dieses Jahres bringt der Montagesystemhersteller Mounting Systems aus dem brandenburgischen Rangsdorf ein neues und flexibles Dachsystem auf den Markt. Die Brandenburger hatten das neue Lambda-System schon auf der Intersolar ausgestellt. Die verstellbare Modulstütze ermöglicht unterschiedliche Anstellwinkel. Außerdem wird das System mit verschiedenen Füßen ausgeliefert. Der Monteur kann es sowohl ohne als auch mit Dachdurchdringung installieren. So passt es auf jedes Flachdach.

Das System kann auch mit den bestehenden Montagesystemen für Dachanlagen kombiniert werden. Zusammen mit dem Tau-System kann der Monteur es bei der Installation von Generatoren auf Trapezblechdächern nutzen. Damit hat er den Vorteil, dass er die Aufständerung der Module anpassen kann und nicht mehr auf die Dachneigung angewiesen ist. Den gleichen Vorteil bietet es in Verbindung mit dem System Alpha, das für Schindel- und Ziegeldächer konzipiert ist. Damit kann der Planer das System problemlos an die projektbezogenen Anforderungen anpassen, verspricht Mounting Systems.

Damit ist aber noch nicht Schluss mit der Flexibilität. Der Planer kann außerdem entscheiden, ob er die Module hochkant oder quer montieren will. Beide Möglichkeiten lässt das Lambda zu. Mounting Systems liefert dazu alle Bauteile entsprechend dem Modultyp, der installiert werden soll, und der Konfiguration des Modulfelds vorkonfektioniert aus. Die gesamten Gestellprofile bestehen aus stranggepresstem Aluminium. Die Kleinteile sind aus einem mit einer Chrom-Nickel-Legierung versehenen Edelstahl.

ww3.mounting-systems.info