Flachdachaufständerung IBC AeroFix

Der Probeaufbau fand im IBC Solar Competence Center in Bad Staffelstein am 9. Oktober 2013 statt. Tobias Zipf und Andreas Ullrich, zwei Produktmanager von IBC Solar, montierten acht Module auf eine Flachdachaufständerung mit einem Neigungswinkel von zehn Grad und Ost-West-Ausrichtung. Beide sind zwar keine Installateure, die häufig Systeme montieren, aber auch sie kennen das System gut. Wie bei aerodynamischen Systemen vom DIBt gefordert, ist das System in einem Grenzschichtwindkanal geprüft worden. Das Auslegungstool übersetzt die Ergebnisse dieser Prüfung für das jeweilige Projekt.
Neben den üblichen Angaben wie Schnee- und Windlastzone ist bei diesem System der Haftreibungskoeffizient zwischen Dachhaut und der Unterlage unter den Profilen wichtig, da ja keine Dachdurchdringung oder Befestigung zum Dach besteht. Der Wert ist abhängig von der Beschaffenheit der Dachhaut, aber auch der Zwischenlage. IBC Solar bietetals zusätzliches Hilfsmittel ein Haftreibungsmessgerät an. Die gemessenen Werte können manchmal helfen, die Ballastierung zu reduzieren, da man nicht mit vergleichsweise hohen Standardwerten rechnen muss. Allerdings sollte man dabei beachten, dass bei der Messung einige Randbedingungen wie die Verschmutzung der Folie eingehen und Fehler gemacht werden können. So verzichten andere Hersteller bewusst auf diese Möglichkeit, da nicht wirklich sichergestellt werden kann, dass der Monteur zum Beispiel die Zugkraft wirklich gleichmäßig aufbringt. Korrekt durchgeführt kann man so aber bei sehr knappen Lastreserven nachweisen, dass ein Aufbau mit geringer Ballastierung fachgerecht ist.
Die Planung erfolgt über die Planungssoftware PV-Manager, die allen Fachpartnern auf der Homepage in einem passwortgeschützten Bereich zur Verfügung steht. Die Anlagenplanung geht Schritt für Schritt. Dabei werden nicht nur alle Daten für die Berechnung der Systemstatik erfragt. In einem 3D-Editor kann man das gesamte Projekt inklusive verschattenden Objekten in der Nähe modellieren und simulieren. Für das Montagesystem wird eine Stückliste erstellt, und alle wichtigen Dokumente können als PDF-Datei ausgegeben werden. Da auch weitere Dokumente, wie elektrische Schaltbilder bis hin zum Inbetriebsetzungsprotokoll, mit dem PV-Manager ausgedruckt werden können, lässt sich so mit geringem Aufwand die komplette Dokumentation für ein Projekt erstellen.
Der Ballastierungsplan wird momentan noch von den Experten des Unternehmens erstellt. Von ihnen kann auch die Baustatik des bestehenden Gebäudes, basierend auf zur Verfügung gestellten Unterlagen, geprüft werden. Allerdings empfehlen sie, einen Statiker vor Ort zu beauftragen, da viele Angaben überprüft werden müssen. So hängt die Statik eines Trägers auch von seinem tatsächlichen Zustand ab, der sich etwa durch Korrosion oder andere Einflüsse geändert haben kann.
Montage
Zur Montage sind nur wenige Bauteile notwendig, das System ist jedoch nicht werkzeuglos zu montieren. Benötigt werden allerdings nur Akkuschrauber mit Inbuseinsätzen und einer Verlängerung sowie als Hilfe zur schnellen Montage die speziellen Abstandslehren. Das System hat eine V-Form, bei dem die Module an der unteren Kante aufeinanderstoßen.
Bei der Mustermontage wurden als Erstes fünf Grundprofile ausgelegt. Beim Auslegen hilft die Abstandslehre. Diese hat jetzt eine umfangreiche Beschriftung, die das Einstellen erleichtert und das Ausmessen von Abständen überflüssig macht. Die Auskragungen an beiden Enden werden in die Schraubkanäle der beiden zueinander zu justierenden Grundprofile gelegt, so dass bei zwei Monteuren mit korrekt eingestellten Lehren die Grundprofile sehr schnell am richtigen Platz liegen, was im Test nach nicht einmal einer Minute der Fall war.
Als Bautenschutzelement zwischen Grundprofil und Dachhaut dient eine integrierte Bautenschutzmatte, die auch mit Aluminiumkaschierung geliefert werden kann. Die Grundschienen werden mit der gewünschten Auflage auf der Unterseite geliefert, wobei die Auflage regelmäßig unterbrochen ist, um eine vorschriftsmäßige Dachentwässerung zu erreichen. Auch diese Bautenschutzmatten dürfen auf viele, leider aber nicht auf alle Flachdachmaterialien montiert werden, da nicht jeder Hersteller von Dachbahnen oder Folien eine Freigabe erteilt.
Im nächsten Schritt werden die Stützen unten mit einer Inbusschraube im Schraubkanal des Grundprofils befestigt. Anschließend werden die gleichen Lehren, die vorhin noch bei der Montage der Grundprofile verwendet wurden, auf ein Maß eingestellt, mit dem die Stütze oben ihren richtigen Abstand zur Stütze unten erhält. Die Angaben auf der Lehre sind dabei für das 10-Grad- und das 15-Grad-System eingraviert. Ein Ausrechnen des korrekten Abstandes ist somit nicht notwendig, was wiederum Fehler beim Aufbau verhindert. Die Klemme oben wird wie die untere mit einer Inbusschraube im Schraubkanal des Grundprofils befestigt.
Aufwendig konstruierte Klemmen
Die Module müssen nun lediglich auf die Stützen aufgelegt werden und werden dann später mit den Modulklemmen befestigt. Um die Arbeit zu erleichtern, werden daher vor dem Auflegen der Module die Modulklemmen in die Stützen eingeklickt. Die Klemmen IBC TopFix 200 sind dabei vergleichsweise aufwendig gefertigt, was jedoch zu einer wirklich schnellen Montage führt. Die Mittelklemmen bestehen aus einer Aluklemme, die im Prinzip wie eine normale Mittelklemme ausgeführt ist. Die Inbusschraube zur späteren Verschraubung ist jedoch unverlierbar mit einem speziellen Kunststoffteil befestigt. Dieses sorgt zusammen mit einer Feder und einem ausgeklügelten Mechanismus dafür, dass die Klemmen einfach nur in den Nutkanal der Stützen eingeklickt werden müssen. Die verfügbare Mittelklemme ist für Rahmenhöhen von 35 bis 50 Millimeter geeignet. Lediglich die Endklemme muss mit der korrekten Höhe bestellt werden. Das Einklicken geht genauso wie bei der Mittelklemme. Sind alle Klemmen auf den Stützen, werden die Module aufgelegt, anschließend die Klemmen fixiert.
Wie bei allen Systemen mit Modulklemmen muss dabei darauf geachtet werden, dass die Klemme ausreichend auf dem Modulrahmen aufliegt. Leider kann in der Praxis häufig beobachtet werden, dass bei größeren Modulabständen zum Beispiel durch Toleranzen bei den Modulabmessungen Klemmen nur knapp aufliegen und somit die Gefahr besteht, dass diese nicht die auftretenden Kräfte aufnehmen können und auf Dauer vom Rahmen abrutschen. Auch beim Testaufbau war so eine Klemme verschoben montiert worden.
Die Modulverkabelung kann vorher erfolgen. Da die Zugänglichkeit von der hohen Stütze aus aber noch gegeben ist, können die Modulkabel auch bei bereits montierten Modulen gesteckt werden. Für die Leitungsführung gibt es keine besonderen Vorkehrungen beim AeroFix-System. Wenn die Modulleitungen lang genug sind, kann man jedoch mit einem Kabelbinder in der Montagebohrung im Rahmen einen Fixierungspunkt schaffen, um Leitungen und vor allem Steckverbindungen nicht auf der Dachhaut aufliegen zu lassen. Bei kurzen Leitungen gibt es hingegen bisher keine befriedigende Lösung. Bei der Mustermontage wurden nur eine Ost- und eine Westreihe montiert. Somit mussten beide Rückseiten noch mit Windblechen ausgestattet werden.
Die immerhin acht Bleche waren trotz der Schraubarbeiten in zwei Minuten montiert. IBC Solar sieht übrigens keine Seitenbleche vor, da diese nach Ansicht des Unternehmens zu keinen nennenswerten Vorteilen bezüglich der aerodynamischen Eigenschaften des Systems führen. In nächster Zeit ist eine Erweiterung geplant, mit der das System auch bei höheren Schneelasten über 2.400 Pascal eingesetzt werden kann.
Vorteile:
System ohne Dachdurchdringung
Geringe Ballastierung notwendig, detaillierte Ballastpläne werden mitgeliefert
Allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen sind vorhanden und für neue Systembauteile beantragt
Alle notwendigen Teile im Set enthalten
Moduldemontage ist einfach, ohne dass Nutsteine verrutschen
Die Demontage der Unterkonstruktion erfolgt durch einfaches Lösen der Verschraubung
Tolerant gegenüber gewissen Abstandsabweichungen bei der Montage
Tolerant gegenüber geringen Dachunebenheiten
Hohe Auflagefläche reduziert Stress für die Dachhaut
Vormontierte Modulklemme für schnelle Montage
Nachträgliche elektrische Verkabelung möglich durch V-Form
Details im Profil erleichtern den Aufbau (Führungsrille für Dünnblechschrauben)
Online-basierte Planungssoftware mit sehr hoher Funktionalität (Dokumentationserstellung)
Als Süd-System (15 Grad Neigung) sowie Ost-West-System (10 Grad Neigung) verfügbar
Unterlagen sind auch auf Englisch verfügbar
Nachteile:
Endklemme muss die richtigen Abmessungen haben
Wie bei allen Systemen mit Modulklemmen muss auf den richtigen Sitz der Klemmen geachtet werden
Kurze Modulleitungen können nicht befriedigend befestigt werden
Nur Module mit bestimmten Abmessungen und Freigabe des Herstellers für die Klemmung an der kurzen Seite können verwendet werden.
Mustermontagezeit: 9:21 Minuten in der Halle ohne Ballastierung. Da vor allem bei Südsystemen zusätzliche Ballastschienen verschraubt werden müssen, ist insbesondere in Randbereichen mit leicht höheren Montagezeiten zu rechnen. Die Rückseitenwindbleche wiederum sind (bei Ost-West-Systemen) meistens nicht notwendig, was die Montagezeiten wiederum reduzieren würde.
Bemerkungen
Im Test war das System sehr schnell montiert, obwohl die Monteure nicht überhastet gearbeitet haben. Auch bei diesem System war erkennbar, dass sich gerade bei großen Projekten Zeitvorteile ergeben können, wenn die Monteure immer erst bestimmte Arbeitsschritte ausführen. Obwohl das System nicht werkzeuglos ist, stellen die wenigen Verschraubungen kein großes Hemmnis dar. Die V-Form hat einige Vorteile und wenig erkennbare Nachteile. Es gibt wenig Fehlermöglichkeiten bei der Montage.
Beim Aufbau muss man wie bei allen Systemen mit Modulklemmen darauf achten, dass diese richtig sitzen. In der Praxis kommt es immer wieder vor, dass sie knapp aufliegen und auf Dauer abrutschen.
Mit dem onlinebasierten Planungstool PV-Manager können auch Planungen, die nicht in die Kategorie Gestellsystem fallen und für eine PV-Anlage notwendig sind, Schritt für Schritt durchgeführt werden. Anschließend wird auf Knopfdruck eine komplette Dokumentation erstellt. Nicht nur während der Montage, sondern auch bei diesem für viele Installateure zeitaufwendigen Schritt kann man also wertvolle Arbeitszeit einsparen.