Flachdachaufständerung AluGrid

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Im Schletter-Montagezentrum Albaching war am 8. Oktober 2013 mit dem AluGrid ein südaufgeständertes System für Flachdächer in der Besprechung. Von den verschiedenen Varianten, die Schletter anbietet, wurde die Standardvariante mit zehn Grad Neigung ausgewählt.

Für das System liegen Datenblätter und Montageanweisung vor, zudem wird von Schletter eine mehrseitige individuelle Systemstatik anhand der Angaben des Installateurs für das jeweilige Projekt erstellt. Die notwendigen Angaben werden durch umfangreiche Checklisten abgefragt.

Mit dem Auflastrechner auf der Schletter-Homepage erfolgt die Auslegung der Anlagen anhand der Postleitzahlen. Das Programm ermittelt international die regional spezifischen Lasten und Auslegungen für alle gängigen Schletter-Aufständerungssysteme inklusive einem eigenen Ballastierungsplan. Wie bei allen Herstellern stellen die Berechnungen eine Systemstatik und keine Baustatik dar.

Bezüglich der bauaufsichtlichen Zulassung lag dem Gutachter eine Übersicht vor, aus der hervorgeht, welche Komponenten eine Zulassung bereits erhalten haben, für welche Gutachten und Zulassungsentwurf vorliegen, bei welchen ein Prüfinstitut beauftragt ist, ein Gutachten zu erstellen, und bei welchen eine Statik aufgrund der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung möglich ist. Danach ist für das System AluGrid mit allen seinen Komponenten eine Zulassung erteilt oder in der Bearbeitung.

Ein aus Sicht von Schletter sehr wichtiges Detail bei gedämmten Foliendächern ist die Dauerflächenlast, die durch das PV-System auf die Dämmung wirkt. Diese ist bei Systemen mit breiten Füßen geringer als bei solchen mit schmalen Füßen. In einem Schreiben eines Dämmplattenherstellers sind zumindest einige Dämmmaterialien nur für „nicht genutzte Dachflächen“ geeignet, wobei sogar eine Eignung für normale Wartungsarbeiten, Fluchtwege und lastverteilend gelagerte PV-Anlagenzugelassen wird. Die von dem Hersteller genannten zulässigen Flächenlasten und kleinflächigen Belastungen können laut Schletter nur durch große Auflageflächen, wie sie beim AluGrid realisiert wurden, sichergestellt werden. Schletter rechnet das auf Wunsch von Kunden durch.

Lieferumfang und Systemaufbau

Die Montage erfolgte auf dem ebenen Boden der Schulungshalle. Es wurden jeweils zwei Module nebeneinander aufgebaut, somit mussten vier Reihen montiert werden. Das Material hierfür beschränkt sich auf vergleichsweise wenig Bauteile, die bis auf die Modulklemme werkzeuglos montiert werden. Im Lieferumfang sind die Grundprofile (Bezeichnung bei Schletter: Durchlaufträger), die hinteren Windbleche (Windsafeblech), die Befestigungsklammern für das Windsafeblech, die Modulauflager unten sowie die Modulklemmen. Neben diesen Komponenten, die das eigentliche Montagesystem bilden, legt Schletter noch Kabelklipse aus Kunststoff sowie eine Zange für die Befestigungsklammer bei.

Bei der Mustermontage wurden als Erstes drei Durchlaufträger ausgelegt. Diese sind in verschiedenen Längen erhältlich und können mit einem Verbindungsset verlängert werden. Da durch eine Verlängerung Schrauben oberhalb des Durchlaufträgers überstehen, muss man in diesem Fall beachten, dass keine Modulauflager oder Windsafebleche im Bereich der Nahtstelle montiert werden. Beim Auslegen sollten die Träger ungefähr an der richtigen Stelle liegen. Die genaue Ausrichtung kann im weiteren Verlauf der Montage erfolgen.

Als Bautenschutzelement zwischen Durchlaufträger und Dachhaut kann eine EPDM-Auflage (eine spezielle gummiähnliche Schicht) bezogen werden. Eine Liste mit zugelassenen Dachbahnen findet sich im AluGrid-Prospekt. In Vorbereitung ist eine Auflage mit Aluminiumkaschierung, sofern ein Dach ohne Zulassung für die EPDM-Schicht belegt werden soll. Momentan muss man in diesem Fall noch auf separate kaschierte Bautenschutzmatten zurückgreifen. Für Dächer, bei denen für eine vorschriftsmäßige Entwässerung das Wasser auch quer abfließen muss, sind höhere Auflagen erhältlich, die unter die Durchlaufträger aufgebracht werden und dann abschnittsweise unterbrochen sind.

Auf die Durchlaufträger werden im nächsten Schritt die Windsafebleche mit den Befestigungsklammern angebracht. Die Klammer muss hierzu nur an der richtigen Stelle aufgedrückt werden. Durch den Federstahl ergibt sich eine feste und dennoch lösbare Verbindung des Blechs zum Träger. Die Bleche sind so geformt und gestanzt, dass sich mehrere Eigenschaften ergeben. So können die als Ballastierung vorgesehenen Standardbetonsteine einfach hinter den Modulen in die U-förmige Fortsetzung des Blechs gestellt werden und sind automatisch ausreichend fixiert. Alternativ kann hier eine Bekiesung mit ausreichendem Flächengewicht eingefüllt werden.

Anschließend wird das Modulauflager im richtigen Abstand vom Windsafeblech ebenfalls nur aufgedrückt auf den Durchlaufträger. Auch das Modulauflager ist nach dem Aufdrücken fest und dennoch zum Beispiel mit einem Schraubendreher lösbar, was auch bei Montagefehlern die Neuausrichtung erleichtert.

Eher Klammern als Klemmen

Wenn Windsafeblech und Modulauflager montiert sind, können die Module aufgelegt werden. Hierzu müssen die Module lediglich unten auf die Modulauflager gestellt werden, die Verkabelung wird hergestellt, und die Kabel werden in die Kabelklipse eingelegt, danach wird das Modul auf das Windsafeblech aufgelegt. Mit einer ausgestanzten Lasche des Windsafeblechs kann das Modul jetzt vorläufig fixiert werden. Die endgültige Befestigung erfolgt durch die Modulklemmen, die nach Ansicht des Gutachters eher als Modulklammern bezeichnet werden sollten. Die Klemme besteht aus einem Federstahl, der zunächst in die Montagezange eingelegt wird. Durch Löcher in der Klemme wird diese während der Montage sicher in der Zange gehalten und fällt somit während der Montage nicht unkontrolliert herunter.

Die Abmessungen der Klemme sind abhängig von der Rahmenhöhe der verwendeten Module. Die Klemme drückt nach dem Anbringen mit der Zange mit ihrer Federkraft das obere Modulrahmenprofil an das Windsafeblech, wobei der in den Modulmontageanweisungen vorgeschriebene Klemmbereich eingehalten werden kann, da die gesamte Länge des Windsafeblechs zum Klemmen geeignet ist.

Das untere Modulrahmenprofil hingegen kann beim einfachen AluGrid-System nur im Bereich des Modulauflagers und somit im Eckbereich geklemmt werden. Hierfür ist eine Freigabe des Modulherstellers erforderlich.

Das System berücksichtigt auch die Anforderungen des Blitzschutzes. Die Modulklemme ist mit einer scharfkantigen Verzahnung ausgestattet, um durch die eloxierte Aluminiumoberfläche der Modulrahmen hindurch eine niederohmige Verbindung des Rahmens zu der metallischen Unterkonstruktion herzustellen. Auch die Klammern der Konstruktion selbst haben derartige scharfkantige Stellen, die für eine niederohmige Verbindung aller Komponenten untereinander sorgen. Entsprechende Nachweise sind in den Schletter-Unterlagen enthalten. Neben einer einfachen Erdung stellt dies zusammen mit weiteren bei Schletter verfügbaren Komponenten, wie Fangstangen und Blitzstromverbindungen, zudem sicher, dass beim Einbinden in eine Blitzschutzanlage alle Verbindungen auch wirklich blitzstromtragfähig sind (siehe Kasten „Erdung und Blitzschutz“).

Wenn alle Module montiert sind, kann in der Falz des Windsafeblechs die Ballastierung in Form von Standardbetonsteinen angebracht werden.

Montagesysteme der verschiedenen Hersteller unterscheiden sich oft in ihren Befestigungssystemen. Bei diesem System werden Modulklammern statt -klemmen benutzt. Hans Urban, stellvertretender Geschäftsführer von Schletter, ist der Auffassung, dass die Klammern mit Übung schneller gesetzt werden können als konventionelle Klemmen. Außer der Übung hängt

es aber sicherlich auch davon ab, welche Befestigungsmethode dem konkreten Installateur eher liegt.

In naher Zukunft sind noch Verbesserungen am System angekündigt, so wird das Modulauflager eine Falz erhalten, die zu einem definierten Modulabstand führt.

Vorteile: System ohne Dachdurchdringung Zulassungen nach gültigem Baurecht vorhanden oder beantragt Montage werkzeuglos bis auf Modulklemmenzange Moduldemontage mit Modulklemmenzange, Demontage Unterkonstruktion mit Schraubendreher Tolerant gegenüber gewissen Abstandsabweichungen bei der Montage Tolerant gegenüber mäßigen Dachunebenheiten Befestigte Leitungsverlegung durch Kabelklips Geringe zusätzliche Dachlasten insbesondere in der Dachmitte Breite Auflagefläche reduziert Stress für die Dachhaut und Dämmung Durch Zubehör erweiterbar (Blitzschutz, Stütze bei höheren Schneelasten) Problemlose Erdung und Einbindung in den Blitzschutz Vergleichbares Ost-West-System verfügbar Zehn Jahre Haltbarkeitsgarantie Nachteile: Modulklemme muss die richtigen Abmessungen haben Setzen der Klemme ist manchmal etwas schwierig Abstand Modulauflager/Windsafeblech muss korrekt sein, sonst kann das Modul vor dem Fixieren vom Blech abrutschen Bei Verlängerungen der Durchlaufträger können an den Verbindungsstellen keine Windsafebleche oder Modulauflager gesetzt werden. Das lässt sich mit einer guten Planung vermeiden.

Mustermontagezeit: 8:15 Minuten mit Ballastierung, ohne Verkabelung.

Bemerkungen Schletter legt großen Wert darauf, dass die Systeme mit zusätzlichen Komponenten auch auf Fragen eine Antwort haben, die über die reine Modulmontage hinausgehen. So sind durch die Modulklemmen auch die Rahmen in die Erdung eingebunden, die Blitzstromtragfähigkeit des Systems erleichtert die Einbindung in ein Blitzschutzsystem. Da die Befestigungsklammern es erlauben, die Position der Windsafebleche zu variieren, können die Modulreihenabstände den Gegebenheiten vor Ort angepasst werden, was zum Beispiel bei Dachaufbauten die Montage wesentlich erleichtern kann. Das ist flexibler als bei manchen vormontierten Systemen. Durch die geringe Auflagefläche für das Modul auf dem Windsafeblech kann es bei der Montage allerdings passieren, dass die Module vom Blech abrutschen, bevor sie mit der Befestigungslasche fixiert werden können. Eine breitere Auflage und eine Montagelehre, die den korrekten Abstand sicherstellt, könnte diese Problematik deutlich reduzieren.

Die Betreuung des Kunden ist sehr gut. Onlinetools, Ausfüllbögen, Schulungsangebote und weitere Hilfen wie auch Videos und Apps für iPhone und Android erleichtern die Arbeit. Das umfangreiche Zubehör gerade auch für die Einbindung in den Blitzschutz hilft, diesen häufig recht heiklen Punkt einfach zu lösen.

Erdung und Blitzschutz

Beim Einbinden von PV-Anlagen in die Erdung oder eine vorhandene Blitzschutzanlage ergeben sich verschiedene Anforderungen an die Montagesysteme. Diese Anforderungen können sogar in verschiedenen Ländern unterschiedlich sein. So ist in den USA die Erdung des Modulrahmens vorgeschrieben, während in Deutschland in der Regel darauf verzichtet werden kann. Ein Potenzialausgleich, wie er bei der Verwendung von transformatorlosen Wechselrichtern notwendig ist, kann dabei mit wesentlich geringeren Querschnitten der leitfähigen Komponenten erfolgen, als dies bei der Einbindung in den Blitzschutz der Fall ist. Hier muss die Blitzstromtragfähigkeit nachgewiesen werden, um die Wirksamkeit der Anbindung sicherzustellen.

Während einige Hersteller ihre Systeme entsprechend aufbauen und auch prüfen lassen und auch spezielle wiederum geprüfte Komponenten anbieten, machen hier andere Hersteller keine Angaben, so dass die Eignung der Konstruktion bei einer Einbindung individuell nachgewiesen werden müsste. Das ist für den Endkunden praktisch nicht durchführbar. Gerade bei Flachdachanlagen ergibt sich deshalb häufig die Problematik, dass sich durch den vorhandenen Blitzschutz und die Maschenweite Näherungen zur PV-Anlage ergeben, die ein Einbinden der Anlage in den Blitzschutz notwendig machen. Gegebenenfalls müssten dann nach einer Risikoanalyse alle metallischen Komponenten eines Systems mit Kupferleitungen miteinander verbunden werden, die einen Durchmesser von mindestens 16 Quadratmillimetern aufweisen.