Die Kombination von Photovoltaikanlagen und einer Dacheindeckung mit Sandwichpaneelen wird im Industriebau immer mehr zum Standard. Sandwichpaneele, die aus einer tragenden unteren Schale, einem Kern (häufig aus Dämmmaterial wie Polyurethan oder Mineralwolle) und einer oberen Deckschale bestehen, bieten Leichtbauweise und gute Wärmedämmung. Diese Konstruktion stellt jedoch besondere Anforderungen an die Montage von Photovoltaikanlagen.
Die Bedeutung der richtigen Verschraubung
Die Oberschale eines Sandwichpaneels ist meist aus dünnem Stahl oder Aluminium gefertigt und dient primär als Witterungsschutz und zur Lastübertragung. Sie ist nicht für hohe Punktbelastungen ausgelegt. Daher ist die Verschraubung von Photovoltaikunterkonstruktionen in dieser dünnen Schicht eine technische Herausforderung. Fehlerhafte oder unzureichende Verschraubungen können zu folgenden Problemen führen:
- Materialverformung:
Bei zu hoher Belastung verformt sich die Oberschale, was die Dichtigkeit und Stabilität beeinträchtigen kann. - Korrosion:
Unsachgemäße Bohrlöcher oder fehlender Korrosionsschutz können langfristig Schäden verursachen. - Abscheren der Verbindung:
Dynamische Lasten, wie Wind- oder Schneelasten, können die Verschraubung schwächen, insbesondere wenn der Druck nur in der dünnen Oberschale verteilt wird.
Optimierung der Befestigung
Um Probleme hinsichtlich Undichtigkeit und Korrosion zu vermeiden, sollte auf eine fachgerechte Installation geachtet werden. Insbesondere die folgenden Punkte sollten bei einer Montage geprüft werden.
- Verschraubung in der Tragkonstruktion des Daches:
Die Oberschale allein reicht oft nicht aus, um die Lasten sicher aufzunehmen. Stattdessen sollte die Verschraubung die tragende Unterschale oder die Tragkonstruktion des Daches einbeziehen. Falls dies nicht möglich ist, müssen spezielle Lösungen verwendet werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die Befestigung in der Tragkonstruktion (wie bspw. in den Pfetten) deutlich kostenintensiver ist als eine Befestigung in der Oberschale. Aus diesem Grund kommt es häufig vor, dass PV-Anbieter trotz fehlender Zulassung eine Oberschalenbefestigung im Sandwichpaneel anbieten. Bereits in der Angebotseinholung sollte dieser Punkt berücksichtigt werden. - Verwendung von Systemen mit Lastverteilung:
Eine gängige Praxis ist die Nutzung von Klemm- oder Schienensystemen, die die Last großflächig verteilen. Hierbei wird die Auflagefläche auf der Oberschale maximiert, wodurch Punktbelastungen minimiert werden. - Dichtmittel und Korrosionsschutz:
Jede Durchdringung der Oberschale sollte mit Dichtmitteln wie beispielsweise einer Dichtscheibe versehen werden, um das Eindringen von Wasser zu verhindern. Zudem sind Edelstahlschrauben oder korrosionsgeschützte Befestigungsmaterialien essenziell. - Statikprüfung und technische Vorgaben:
Die Belastung durch Wind- und Schneelasten muss durch eine genaue statische Berechnung bewertet werden. Der Hersteller des Sandwichpaneels gibt in der Regel spezifische Empfehlungen zur Belastbarkeit der Paneele. - Spezielle Befestigungssysteme für Sandwichpaneele:
Es gibt mittlerweile Systeme, die explizit für Sandwichpaneele entwickelt wurden. Diese verwenden Distanzhülsen oder Lastverteilungsplatten, die die Last von der Oberschale auf den gesamten Aufbau des Paneels ableiten. - Auswahl eines geeigneten Sandwichpaneels:
Einige Herstellern von PV-Unterkonstruktion haben das Problem inzwischen erkannt und die Befestigung in der Oberschale bei ausgewählten Sandwichpaneele statisch geprüft. Für bestimmte Montagesysteme wurde dadurch eine Zulassungen zur Oberschalenbefestigung durch das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) erteilt und somit die Qualität und Sicherheit bestätigt. Es empfiehlt sich entsprechend bei einem Bauvorhaben bereits frühzeitig bei der Auswahl des Sandwichpaneels mit dem PV-Planer in Kontakt zu treten um ein geeignetes Produkt auszuwählen.
Fazit
Die Montage von Photovoltaikanlagen auf Sandwichpaneelen erfordert eine sorgfältige Planung und Umsetzung, insbesondere bei der Verschraubung in der Oberschale. Um Schäden und Instabilitäten zu vermeiden, sollte die Befestigungslösung die Eigenschaften der Paneele berücksichtigen und gezielt auf Lastverteilung und Dichtheit setzen. Moderne Befestigungssysteme und eine präzise statische Planung sind der Schlüssel zu einer langlebigen und sicheren Installation.
Bei einem Bauvorhaben sollte der PV-Planer bereits in einer frühen Planungsphase kontaktiert werden um ein geeignetes Sandwichpaneel auszuwählen. Somit lässt sich einerseits die Sicherheit und Qualität der Konstruktion garantieren zusätzlich wird eine kostensparende Installation der Anlage ermöglicht.
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