Montage rahmenloser Solarmodule - so geht's

Der Eigentümer von fünf Mehrfamilienhäusern in Bulle im eidgenössischen Kanton Freiburg wollte stabile Solaranlagen, bei denen Schnee und Schmutz möglichst nicht auf den Modulen oder an den Rändern haften. Er entschied sich daher für rahmenlose Paneele von Megasol. Insgesamt 589 dieser Module haben die Monteure von Helion Solar auf die Dächer der fünf Häuser in Bulle gebracht.

Stabil gegenüber Wind und Schnee, aber zerbrechlich

Megasol hat Module ohne Rahmen im Sortiment, die mit vier Klemmen befestigt 6.000 Newton pro m² klaglos aushalten. Werden die Module mit sechs Klemmen montiert, sind sie sogar bis zu einem Schneedruck von 13.000 Newton pro m²  freigegeben. Trotz der hohen Stabilität gegenüber Wind oder Schnee sind die Module ohne Rahmen extrem empfindlich gegen jegliche Art von Stoß. Schließlich fehlt die schützende Hülle.

„Der Installateur muss deshalb auf jeden Fall ungerahmte Module vorsichtiger handhaben“, betont Katharina David, Geschäftsführerin von K2 Systems. „Er bewegt sich hier eher im Bereich, in dem normalerweise Glaser oder Schreiner arbeiten, wenn sie Glaselemente einbauen müssen. Das schnelle Vorgehen wie bei der Montage von gerahmten Modulen ist hier nicht möglich.“ Der Hersteller von Montagesystemen aus dem schwäbischen Renningen hat die Unterkonstruktion für das Projekt in Bulle geliefert, auf das die Installateure die rahmenlosen Module von Megasol montiert haben.

Trina Solar liefert die rahmenlosen Module in einer Holz- oder einer stabilen Kartonkiste. Die Module werden auf allen Seiten mit Schaumstoffblöcken stabilisiert, sodass sie während des Transports nicht aneinanderschlagen. In jeder dieser Kisten stehen 30 Module. „Der stehende Transport ist dabei vorteilhaft, weil dadurch Microcracks verhindert werden“, erklärt Stefan Ringbeck, für das Produktmarketing von Trina Solar in Europa verantwortlich.

Die Module müssen absolut spannungsfrei befestigt werden

Bevor die Installation der Anlage beginnen konnte, musste eine ebene Fläche geschaffen werden, auf der das Gestellsystem stehen kann. Das ist wichtig, da die Laminate absolut spannungsfrei befestigt werden müssen. Wird ein Modul auf ein unebenes Dach geschraubt, kann es aufgrund von mechanischen Spannungen zerstört werden. Hier schafft auch der Gummi, mit dem die Laminatklemmen versehen sind, keine Abhilfe. Dieser dient eigentlich nur dazu, die Module zu fixieren und vor allem sie vor Kratzern zu schützen. Zudem müssen auch die Ränder der Module vor einem Kontakt mit dem Aluminium der Klemmen geschützt werden. Die Schutzschicht, in er Regel ein EPDM-Gummi, seltener wird hier TPE verwendet, muss sich um den gesamten Kantenbereich des Moduls herumlegen. Deshalb bestehen die Klemmen aus zwei L-förmigen Teilen, deren Innenseiten komplett mit dem Gummi beschichtet sind. „So vermeidet man auf allen Seiten, dass das Glas mit dem Aluminium der Klemme in Kontakt kommt“, erklärt Juliane Hinz, Vertriebsleiterin Großhandel bei Mounting Systems im brandenburgischen Rangsdorf.

Module nicht auf unebenen Flächen montieren

Die geforderte ebene Fläche wurde auf den Dächern in Bulle mit Solrec-Platten von Deltatec geschaffen. Das sind Trapezblechplatten aus Aluminium oder Chromstahl, die der Hersteller explizit für Solaranlagen auf flachen oder leicht geneigten Dächern entwickelt hat, auf denen bereits eine Kiesschüttung liegt.

Die Handwerker haben diese Kiesschüttung aufgenommen und die Grundplatten auf dem Dach verlegt. Danach haben sie das Montagegestell an die Hochsicken des Trapezblechs geschraubt und den gesamten Kies wieder über das Dach verteilt. Dieser dient als Ballastierung des gesamten Systems.

Auf dem Schrägdach hingegen sind die Module ohnehin fest mit dem Dach verbunden. Der Monteur kann hier einfacher eine ebene Montagefläche schaffen, indem er höhenverstellbare Dachhaken benutzt, um Unebenheiten auszugleichen. Zudem kann der Handwerker das Montagesystem auch im Kreuzverbund installieren. Darüber können Unebenheiten stärker ausgeglichen werden, um die Module spannungsfrei zu befestigen.

Der Modulhersteller gibt die Klemmung vor

Bei der Montage des Gestellsystems in Bulle mussten die Installateure von Helion Solar darauf achten, dass sie das Gestellsystem so befestigen, dass die Klemmen auch im richtigen Abstand zueinander sitzen. In der Regel klemmen die Monteure das Laminat am sogenannten Viertelpunkt der langen Modulkante. Das heißt, die Mitte der Klemme muss an einem Viertel der Modulhöhe sitzen, gemessen vom Rand des Laminats.

Die entsprechende Klemmfläche gibt der Modulhersteller vor. Diese Klemmflächen sind meist etwas großzügiger bemessen als bei der klassischen Rahmenklemmung, müssen aber unbedingt eingehalten werden. Sonst verliert der Betreiber der Anlage die Garantie für das Modul.

Module nur auf einer weichen Unterlage abstellen

Nachdem die Installateure das gesamte Gestellsystem montiert und die Unterseite der Laminatklemme darauf fixiert haben, wurden die Module aufgelegt. Die Monteure müssen aufpassen, nirgends anzustoßen. „Zwar haben die Module einen Eckenschutz, der sie vor leichten Stößen schützt. Will der Monteur das Modul jedoch auf einem harten Untergrund abstellen, muss er unbedingt noch etwas Weiches wie eine Schaumstoffmatte unterlegen“, betont Stefan Ringbeck von Trina Solar. Selbst ein kurzes Abstellen der Module auf dem Kies während der Montage birgt die Gefahr, dass das Glas bricht. Die Monteure von Helion Solar brachten die Module daher in einem Zug vom Lagerplatz zum Montageort und legten sie gleich auf die vorher an der Unterkonstruktion festgeschraubten Laminatklemmen auf.

Bei den schwereren Doppelglasmodulen müssen schon zwei Handwerker anpacken. Schließlich bringen die ungerahmten Paneele von Megasol immerhin ein Gewicht von gut 28 kg auf die Waage.

Drehmoment beim Festziehen der Klemmen beachten

Die Installateure müssen, nachdem sie die Module aufgelegt haben, den oberen Teil der Laminatklemme aufschrauben. Auch hier ist Vorsicht geboten. Sie sollten die Vorgaben der Hersteller zum Drehmoment, mit denen die Klemmen festgezogen werden, zwingend einhalten.

Die Schraube lieber ein bisschen kräftiger anzuziehen, ist zwar gut gemeint, aber im Falle der rahmenlosen Module gefährlich. „Denn dann wird die Punktbelastung auf das Modul an der Klemmstelle zu groß. Das ist dann die erste Stelle, an der es zu reißen beginnt “, weiß Katharina David von K2 Systems. „Das Glas lässt nur sehr geringe Toleranzen zu.“

Daran ändert auch der Gummi an den Klemmen nichts. Dieser ist neben dem Schutz der Gläser auch dazu da, das Modul zu fixieren, sodass es nicht aus der Klemme rutscht. „Es ist eigentlich ein Widerspruch, hier von Laminatklemmen zu sprechen, da das Modul eigentlich nicht wirklich geklemmt, sondern nur fixiert wird“, sagt Katharina David.

Deshalb müssen die Installateure die rahmenlosen Laminate bei der Hochkantmontage zwingend gegen das Abrutschen sichern. Denn diese Module dürfen nicht an den kurzen Seiten geklemmt werden, sondern nur an den Längsseiten, damit sie den Belastungsanforderungen gewachsen sind.

Dieser Artikel von Sven Ullrich ist zuerst erschienen in photovoltaik 04-2017 und wurde bearbeitet von haustec.de.