Sonnenenergie mit Kunststoff fangen

Zur Messe Intersolar präsentierten Schott Solar und BASF ein dachintegriertes Photovoltaik (PV)-Konzept, bestehend aus nur zwei Teilen: Einer speziell entwickelten, multifunktionellen Wanne aus Ultramid B High Speed und einem rahmenlosen Schott-Doppelglasmodul. Das Produkt sei für große Dachflächen von Industrie- oder Landwirtschaftsgebäuden konzipiert und besonders leicht und einfach zu montieren.

Die einteilige Kunststoffwanne, die sich anstelle der herkömmlichen Eindeckung direkt auf der Dach-Unterkonstruktion eines Gebäudes montieren lässt, vereint mehrere Funktionen und ermöglicht eine neue Art der Befestigung. Nach dem die Kunststoffwanne über vier Befestigungspunkte an der Dach-Unterkonstruktion montiert ist, muss im zweiten Schritt nur noch das Doppelglasmodul in das passgenaue Verschlusssystem der Wanne eingeschoben und mit einer integrierten Verriegelung fixiert werden. Um die Doppelglasmodule sicher handhaben zu können, verfügen sie über auf der Rückseite angebrachte Tragegriffe, die ebenfalls aus Ultramid bestehen. So lassen sich die PV-Module leicht tragen, auf den integrierten Ablagekanten der Kunststoffwanne aufsetzen und durch einfaches Verschieben in die Befestigungsstruktur der Wanne werkzeugfrei und schnell an allen vier Aufnahmepunkten gleichzeitig verriegeln. Der neuartige Bajonettverschluss und die verschraubungsfreie Befestigung auf der Wanne erlauben außerdem einen automatischen Toleranzausgleich. Die Wanne selbst ist stapelbar und minimiert dadurch das Transportvolumen.

Regenkanäle, Hinterlüftung und Kabelführung inklusive

In der Wanne integrierte Kanäle sorgen dafür, dass Regenwasser problemlos abfließen kann. Auch die Verlegung der elektrischen Anschlusskabel erleichtern Führungen in der Wannenstruktur. Die große Aussparung in der Wannenmitte bewirkt, dass das Kunststoffbauteil für das 1,7 Quadratmeter große Photovoltaikmodul nur acht Kilogramm schwer und gleichzeitig gut hinterlüftet ist. Wie bei einem klassischen Dachziegel erlauben speziell gestaltete Kanten eine überlappende Montage zu den Nachbarmodulen, so dass Regensicherheit gewährleistet ist.

Die etwa 1,2 × 2,0 Meter große Wannenkonstruktion fordert den technischen Kunststoff Polyamid und das Bauteildesign heraus: Um die langen Fließwege bewältigen und die teilweise filigranen Wände im konventionellen Spritzguss gut füllen zu können, ist ein leicht fließendes Material notwendig. Daher schlugen die Anwendungsentwickler einen Vertreter aus dem neuen Sortiment der besonders fließfähigen Polyamid 6-Typen vor. Neben der guten Fließfähigkeit des Kunststoffs trage auch die konstruktive Aussparung in der Wanne dazu bei, die Kosten zu senken: Es kann auf Spritzgießmaschinen mit geringeren Zuhaltekräften gearbeitet werden.

Zu den Vorteilen des Spezial-Ultramids in diesem Bauteil zählt seine Zähigkeit. Um der hohen Sonneneinstrahlung zu widerstehen, muss der Kunststoff außerdem hohe Festigkeit auch bei erhöhten Temperaturen sowie gute Witterungsbeständigkeit und UV-Stabilität aufweisen. Bezüglich seines Brandverhaltens erfüllt er die für solche Bauanwendung geforderten Kriterien nach Baustoffklasse B2.

Doppelt gutes PV-Modul

Die für große Dachflächen gewählten Abmessungen des Doppelglas-PV-Moduls verbinden gute Produkteigenschaften mit hohem Flächenwirkungsgrad. Die integrative Lösung sorgt für eine deutliche Reduzierung der notwendigen Arbeitsschritte in der Montage. Hierbei bleibt die Eindeckrichtung dem Monteur überlassen. Die optimierte Handhabung des Moduls selbst mit integrierten Montagegriffen ermöglicht die Verwendung von rahmenfreien Doppelglasmodulen und verhindert somit das Aufstauen von Verschmutzungen auf der Oberfläche.