Erstellt von Marcus Rönz | 27.01.2023
Springe zum gewünschten Bereich innerhalb dieser Seite: StartInhaltsverzeichnisähnliche ThemenKommentare
In dieser Anleitung zeige ich den Bau meiner Modulhalterung. Da die Aufständerung auf einem Flachdach platziert wird, darf es auch mit verstellbarem Winkel sein.

Insgesamt soll die Unterkonstruktion 4 Photovoltaikmodule von je 310W fassen. Die Modulgröße ist 166cm x 99cm. Mein Dach hat eine Größe von 5x4 Meter. Die Module müssen daher hochkant nebeneinander angeordnet werden. Später wäre es sogar möglich, eine weitere Viererreihe zu platzieren. Das kommt im Zuge der E-Mobilität und der Wallbox irgendwann hinzu.
Bild(er) von Amazon.de / Werbung
Dieser farblich gekennzeichnete Abschnitt enthält Werbelinks.
Mehr ansehen


Inhaltsverzeichnis:
Modulhalterung für 4 Solarmodule

Modulhalterung für 4 Solarmodule

Aufständerung der Solaranlage (hinten)

Aufständerung der Solaranlage (hinten)

Du möchtest nicht selber bauen? Schau dir fertige Lösungen an:
Bild(er) von Amazon.de / Werbung
Dieser farblich gekennzeichnete Abschnitt enthält Werbelinks.
Mehr ansehen


Nachfolgend meine Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Selbstbau der Photovoltaikmodul Halterung.

Konstruktionszeichnung PV-Aufständerung

Machen wir uns eine Zeichnung vom Ständerwerk.

Skizze: Konstruktion der einstellbaren PV-Modul Halterung Für 4 Module mit den Maßen 166cm x 99cm. Beachte die Breite der End- und Mittelklemmen für die Module und den Winkel deines Daches.

Skizze: Konstruktion der einstellbaren PV-Modul Halterung
Für 4 Module mit den Maßen 166cm x 99cm. Beachte die Breite der End- und Mittelklemmen für die Module und den Winkel deines Daches.

Erläuterungen zum Bild:
Die typischen Montageschienen werden wir auf dem Dach unter den Modulen platziert. Jedes Modul benötigt mindestens vier Haltepunkte. Zwischen den Modulen mit sogenannten Mittelklemmen, die beiden äußeren Kanten Endklemmen.
Bei größeren Modulen oder höherer Windlast rate ich sogar zu 6 Haltepunkte pro Modul (Herstelleranleitung beachten). Dazu wird eine weitere Montageschiene benötigt.

Für Montageschienen gibt es viele Bauteile, welche man gleich dazu kaufen kann.
Da bei mir keine Dachhaken möglich sind, nutze ich Stockschrauben. Weiter unten mehr dazu.

Bild(er) von Amazon.de / Werbung
Dieser farblich gekennzeichnete Abschnitt enthält Werbelinks.
Mehr ansehen


Materialmenge für die Aufständerung

Montageschienen haben Standardmaße. 40x40mm und 1 oder 2 Meter lang. Für die obige Zeichnung kam ich auf ca. 20 Meter Montageschienen. Beachte hier den möglichen Verschnitt.

Weiterhin benötigen wir M10 Stockschrauben, damit die festen, unteren Montageschienen sicher und fest auf dem Dach verschraubt werden können. Natürlich direkt in die Balken.

Bild(er) von Amazon.de / Werbung
Dieser farblich gekennzeichnete Abschnitt enthält Werbelinks.
Mehr ansehen


Beachte bei den Stockschrauben, M10 zu nutzen. Eine 100mm lange Stockschraube hat in der Regel 50mm Länge des metrischen Gewindes. Unsere Montageschienen sind 4cm stark. Hinzu kommt eine Unterlegscheibe und die selbstsichernde Mutter. Empfehlenswert sind daher 120mm Stockschrauben zu nutzen. Diese haben 60mm metrisches Gewinde.

Stockschraube mit Unterlegscheibe und selbstsichernde Mutter

Stockschraube mit Unterlegscheibe und selbstsichernde Mutter

Um den Modulwinkel einzustellen, kann man sich ein simples Scharnier mit Schrauben bauen. Oder man greift auf richtige Edelstahlscharniere zurück. Da mir die Stabilität wichtig ist, habe ich mich für Tor-Scharniere entschieden. Die Aufnahme gibt es sogar verstellbar. Das ist sinnvoll, wenn das Dach nicht ganz gerade ist. Meins hängt leicht durch, sodass die mittlere Halterung höher muss. Mit höhenverstellbaren Scharnieren geht das Millimetergenau. Die Tor-Scharniere findest du z.b. in deinem örtlichen Baumarkt. Meine habe ich im Sonderpreis-Baumarkt gekauft.

Bild(er) von Amazon.de / Werbung
Dieser farblich gekennzeichnete Abschnitt enthält Werbelinks.
Mehr ansehen


Drei Schienen mit Scharnier zur Flachdach-Verschraubung Ein Scharnier muss in eine andere Richtung zeigen, damit die obere Modulhalterung seitlich nicht herausrutschen kann.

Drei Schienen mit Scharnier zur Flachdach-Verschraubung
Ein Scharnier muss in eine andere Richtung zeigen, damit die obere Modulhalterung seitlich nicht herausrutschen kann.

Tor-Scharnier mit variabler Höhe Um das unebene Dach auszugleichen, besitzt der Zapfen ein Gewinde. So kann die Höhe angepasst werden, um bei unterschiedlichen Modulwinkeln das obere Gestell nicht zu verspannen.

Tor-Scharnier mit variabler Höhe
Um das unebene Dach auszugleichen, besitzt der Zapfen ein Gewinde. So kann die Höhe angepasst werden, um bei unterschiedlichen Modulwinkeln das obere Gestell nicht zu verspannen.

Scharnier und Halterung

Scharnier und Halterung

Als Nächstes benötigen wir noch Kleinmaterial. Zum einen vier Endklemmen und sechs Mittelklemmen für die Photovoltaikmodule. Zum Anderen Montageschienenverbinder. Da 4m in der Länge benötigt werden, eine Montageschiene jedoch nur 2m misst, gibt es fertige Verbinder. Berechnen wir die Länge der benötigten Montageschienen, rechnen wir 4x99cm (Modulbreite). Mit den Halteklemmen der Module wird das jedoch insgesamt ca. 4,07 Meter.

PV-Modul Halterung: Endklemme und Mittelklemme

PV-Modul Halterung: Endklemme und Mittelklemme

Gelenk: Scharnier zum Variieren des Modulwinkels

Um die Vorrichtung in ihrem Winkel einstellen zu können, benötigen wir ein Scharnier. In meinem Fall habe ich mich für klassische Tor-Scharniere entschieden. Da mein Dach in der Mitte leicht durchhängt, mussten es einstellbare sein. Somit kann ein verdrehtes oder durchhängendes Dach für die Modulständer ausgeglichen werden.

Prinzip des variablen Modulwinkels Funktionsprinzip des Scharniers

Prinzip des variablen Modulwinkels
Funktionsprinzip des Scharniers

Drei Schienen mit Scharnier zur Flachdach-Verschraubung Ein Scharnier muss in eine andere Richtung zeigen, damit die obere Modulhalterung seitlich nicht herausrutschen kann.

Drei Schienen mit Scharnier zur Flachdach-Verschraubung
Ein Scharnier muss in eine andere Richtung zeigen, damit die obere Modulhalterung seitlich nicht herausrutschen kann.

Bild(er) von Amazon.de / Werbung
Dieser farblich gekennzeichnete Abschnitt enthält Werbelinks.
Mehr ansehen


Nutze im Idealfall Edelstahlschrauben, Unterlegscheiben und Edelstahlmuttern. Normale Schrauben können jedoch auch versiegelt werden. Ich habe das mit Leinöl-Firnis gemacht und Muttern mit Sicherungsring genutzt. Nutzt du Muttern ohne Sicherungsring, kann ein Federring benutzt werden. Durch Wind und je nach Temperatur könnten sich sonst mit der Zeit Schrauben lösen. Alternativ hilft sogenanntes Schraubenfest. Ein Tropfen Lack am Gewinde der Schraube funktioniert jedoch auch. Der Lack wird fest und wirkt wie eine Schraubensicherung.

Bohre alle Löcher für Schrauben ein wenig größer (ca. 0,5-1mm), damit alle Schrauben erst beim vollständigen Aufbau der ganzen Konstruktion fest angeschraubt werden. So gibt es keine Verspannungen. Bei M10 Schrauben benötigst du einen 10mm Bohrer. Da wir keine industrielle Fertigung heimisch machen können, empfehle ich die Löcher mit einem 10,5mm oder 11mm Bohrer zu bohren. Nutze aber unbedingt große Unterlegscheiben, um die Kraft der Mutter auf eine größere Fläche des Aluprofils zu verteilen.

Montageschienen auf dem Flachdach befestigen

Kennst du den Sonnenverlauf über dein Dach, können mögliche Abschattungen vermieden werden. Plane die genaue Position der Aufständerung gut.

Ein Lesetipp dazu: Verschattung, Neigung und Ausrichtung (Solarmodule ertragreicher nutzen)

Ist das erledigt, muss das Dach eingemessen werden.

Alle drei Montageschienen sollten auf tragende Balken befestigt werden. Bohre dazu Löcher in die Montageschienen und markiere dir jede Schiene zum Beispiel mit Links, Mitte, Rechts.
Die gebohrte Montageschiene dient nun als Bohrschablone für die Stockschrauben.
Bevor du bohrst, sollten die Scharniere exakt in der Flucht zueinander liegen. Ist dem nicht so, lässt sich das Gestell später nicht mehr oder nur unter Spannung ankippen. Das ist nicht gut für die Photovoltaik Module, da Zellen oder Busbars reißen können.
Verwendest du wie bei meiner Konstruktion drei Halterungen bei vier Modulen, sollte die mittlere Halterung nicht exakt in der Mitte sein. Andernfalls kannst du die Mittelklemme des PV Moduls nicht mehr befestigen, da dort dann eine Schraube ist. Die Schraube muss auch vom Modulrahmen weg.

Stockschrauben im Flachdach Stockschrauben verbinden die Montageprofile mit dem Dach.

Stockschrauben im Flachdach
Stockschrauben verbinden die Montageprofile mit dem Dach.

Drei Reihen Stockschrauben Für alle drei Montageschienen wurden die M10 Stockschrauben in die Balken geschraubt. Je vier Stück für die 153mm langen Schienen.

Drei Reihen Stockschrauben
Für alle drei Montageschienen wurden die M10 Stockschrauben in die Balken geschraubt. Je vier Stück für die 153mm langen Schienen.

4,07m - Montageschienen verbinden

Es gibt verschiedene Schienenverbinder zu kaufen. Alle Lösungen erschienen mir nicht stabil genug. Nachfolgend zeige ich dir meine Problemlösung.

Montageschienen miteinander verbinden Als Flansch dienen verschiedene Aluwinkel und Bleche. Im mittleren Teil, also zwischen den 2x2m Schienen, ist ein weiteres 7cm Stück integriert. Denn die Modulklemmen haben eine gewisse Breite.

Montageschienen miteinander verbinden
Als Flansch dienen verschiedene Aluwinkel und Bleche. Im mittleren Teil, also zwischen den 2x2m Schienen, ist ein weiteres 7cm Stück integriert. Denn die Modulklemmen haben eine gewisse Breite.

Bild(er) von Amazon.de / Werbung
Dieser farblich gekennzeichnete Abschnitt enthält Werbelinks.
Mehr ansehen


Wichtig ist, dass an der Unterseite (vom Bild), welche dann fertig eingebaut oben liegt, die Modulschiene frei ist. Andernfalls kann man die Modulhalteklemmen nicht mehr einbauen.

Breite des Ständerwerks berechnen

Kommen wir zuvor auf das eigentliche Problem zu sprechen.

Jedes PV-Modul (bei meinen 310W) besitzt eine Breite von 99cm. Vier Stück nebeneinander ergeben 3,96m. Eine Montageschiene ist 2m lang. Zwei Stück also 4m. Jedoch kommen die Endklemmen und Mittelklemmen hinzu.
Miss also zuerst die Breite deiner Mittel- und Endklemmen. In meinem Fall waren das je 2cm. 4 Module haben zwei Endklemmen und drei Mittelklemmen pro Schiene, sodass ich auf etwa 4,07m komme. Zu den zwei mal 2m Montageschienen, müssen also noch 7cm eingefügt werden. Es kann auch etwas länger sein, da die Endklemmen nicht nur das Modul halten, sondern auch gegen die Montageschiene gestützt werden. In der Regel haben Module 35mm Rahmenhöhe, wie auch die Endklemmen.

Tipp: Ich habe mir eine Holzleiste auf 99cm gesägt. Das ist die Modulbreite. Damit kann auf der Schiene Modul und Klemmen mit Bleistift angezeichnet werden. Nichts wäre schlimmer die Module auf die Aufständerung zu schrauben und beim letzten festzustellen, dass die Schiene zu kurz oder lang ist. Wobei zu lang anpassbar wäre.

Lesetipps:

Verstellung des Winkels - Sommer- und Winterbetrieb

Im Sommer steht die Sonne hoch, im Winter tief. Mit einer verstellbaren Modulhalterung, kann zwischen unterschiedlichen Jahreszeiten ein geeigneter Winkel eingestellt werden. Im Idealfall sollte die Sonne im 90 Grad Winkel auf das Modul treffen. Wir können uns dem nur annähern. Auf die Sonnenbahn haben wir mit einer solchen Aufständerung jedoch keinen Einfluss.

Schaue dir mal diese Beiträge von mir an:
Der Bau meiner kleinen 400W PV Anlage - du findest dort auch den Sonnenverlauf nach Jahreszeit

Auch interessant: Sonnenstunden pro Jahr (und Monat) in Deutschland - 100% Autarkie erreichen

Hier ein Foto zu den drei Haltestreben der Module. Durch umstecken der Strebe auf der unteren Dach-Montageschiene, kann zwischen Sommer und Winter Sonnenwinkel gewechselt werden.

Aufständerung der Solaranlage (hinten)

Aufständerung der Solaranlage (hinten)

Dachdurchführung für die Solarkabel

Bei Ziegeldächern benötigt das Solarkabel lediglich etwas Platz und keine weiteren Bauteile. Bei einem Holzdach / Flachdach, benötigen wir eine wasserdichte Kabeldurchführung. Hier wird man im Camping-Bereich fündig. Also Camper mit PV-Anlage.

Bild(er) von Amazon.de / Werbung
Dieser farblich gekennzeichnete Abschnitt enthält Werbelinks.
Mehr ansehen


Dachdurchführung für Solarkabel

Dachdurchführung für Solarkabel

Damit die Dachdurchführung auf dem Dach hält, habe ich Löcher in Plastik gebohrt. Damit das ganze dicht wird, kannst du die Unterseite der Durchführung mit Teer einstreichen. Auch die Schrauben sollten entweder etwas Teer bekommen oder benötigen eine gummierte Unterlegscheibe. Solche Schrauben gibt es fertig zu kaufen.

Hat dir dieser Beitrag gefallen? Gern freue ich mich, wenn du ihn weiter teilst und auch andere zum Eigenstrom überzeugst. Falls dir etwas nicht gefallen hat oder Fragen entstanden sind, so schreibe einfach unten in die Kommentare. Viel Erfolg beim Nachbauen!
Nach bestem Wissen und Gewissen.
Sonnige Grüße, dein

Deine Meinung ist wichtig! | Kommentar verfassen

Hinterlasse deinen Kommentar. Beachte die Regeln & Nutzungsbedingungen.

Hinweis:
Du kannst erst kommentieren, wenn die Speicherung von Cookies zugelassen wurden. Die gespeicherte Cookie-Information identifiziert dich beim nächsten Besuch wieder und zeigt dir den Status deines Kommentars.
Nach dem zustimmen muss diese Seite neu geladen, damit das Formular zum kommentieren hier erscheint. Verwende diesen Link zum erneuten Laden dieser Seite, wenn du Cookies akzeptiert hast: Seite hier neu laden

Neuste Kommentare erscheinen oben. Kommentare sind Meinungen der Nutzer.
Matthias am 16.03.2023#12
Hallo welche schienen hast du genommen auf den 2 Bildern ist nicht wirklich was zu erkennen. Typ b ? So wie es aussieht hast du die schienen mittig durchgebolzt verliert die Typ b schiene nicht ihre Stabilität dann ? An welchen schienen sind die Solarmodule befestigt sind das auch Typ b ?

Mfg

Matthias
Marcus am 14.02.2023#11
Moin Sascha,
30x30 würde sicher auch funktionieren. Bei extremen Windböen sieht man aber, dass das Material etwas arbeitet. Die Modulflächen selbst auch, was bei großen Modulen schon etwas problematisch ist (Thema Zellrisse).
Preislicht macht es kaum einen Unterschied die Nummer Größer zu wählen und ich werde weiterhin mit den 40x40 Aluprofilen arbeiten. Leider gibt es so viele verschiedene und man muss sich immer die richtigen Nutensteine (Hammermuttern/T-Muttern) für Verbindungen oder eben die Modulklemmen suchen.
Habe daher vieles einfach fest verschraubt und auch die Hammerkopfschrauben für die Modulklemmen gegen eine 60mm Schraube und selbstsichernde Muttern ersetzt (und damit durch das 40x40 Profil ein Loch durchgebohrt). Werde diese Probleme in einem anderen Beitrag nochmal aufarbeiten und hier im Thema verlinken.
Sascha am 10.02.2023#10
Hallo.
Schönes Projekt.

Die Aluprofile gibt es auch in 30x30 und 20x20. Denkst du im Nachhinein, dass die 40x40 etwas groß waren? Also, meinst du 30er oder 20er würden auch reichen?

Gruß aus Berlin
Marcus am 12.01.2023#9
Moin Pope,
das waren mit Schrauben und Verbinder ca. 250 Euro.
Sonnige Grüße, Marcus
Pope am 12.01.2023#8
Guten Morgen.
Echt klasse Arbeit Marcus.
Mal eine Frage, die nicht unwichtig ist.
Wie viel Geld hast du für die Halterungen ausgegeben?
MfG
Dirk am 15.10.2022#7
Moin Moin,

was es vielleicht zu beachten gibt ist Kontaktkorrision bei den Teilen hier.
Hier gibt's ne feine Tabelle dazu:
https://www.spax.com/de/service/technisches-lexikon/kontaktkorrosion/

Wobei das auch ohne Probleme gut gehen kann, ich würde nach einiger Zeit jedoch mal einen Blick wagen ob noch alles im Lot ist.

Grüße
Dirk
Jürgen am 24.08.2022#6
Herzlichen Dank für die genaue Beschreibung für die Aufständerung. Genau das hab ich gesucht und gefunden. Super und Danke
Marcus am 30.07.2022#5
Moin Günther,
danke für dein Lob!
Die Kloben und das Ladenband sind verlinkt im Beitrag. Das Ladenband ist 40cm lang und der Dorndurchmesser sind 13mm.
Das Gestell ist schon stabil, aber man braucht unbedingt einen Helfer zum verstellen, damit es nicht zur Verschränkung kommt.
Ich habe das so gemacht, das ich in der Mitte anhebe/senke und mein Bruder die Schrauben dann auf- bzw. wieder festgeschraubt hat. Das klappt super und dauert nur 5 Minuten um vom Sommer- auf Winterbetrieb umzustellen.

Sonnige Grüße,
Marcus
günther am 28.07.2022#4
Hallo,

ganz TOLLEr Beitrag und echt super Idee....würde das auch gerne so machen , schaut ziemlich robust aus .....kannst du mir bitte noch mitteilen wie lange du das Scharnier gewählt hast , das gibts in verschiedenen Längen und welchen DORN-Druchmesser . Wie stabil ist das Gestell beim "verstellen" , gibts da keine Problem das sich das mit den Solarzellen verwindet oder so ??
Danke für Rückmeldung und Danke nochmals für den Beitrag ...

lg

Günther
Marcus am 14.06.2022#3
Moin Marc,
ich habe vorgebohrt und flüssiges Teer in das Loch getropft, bevor ich die Stockschrauben eingeschraubt habe. Die Dachpappe allein war mir zu riskant.
Die Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben selbst habe ich dann nochmal mit Firnis Leinöl eingepinselt, damit da wirklich nichts rostet.

Sonnige Grüße, Marcus
Marc am 13.06.2022#2
Hallo, wie hast du denn die Stockschrauben abgedichtet?
Bernd am 14.04.2022#1
Hallo Marcus,
Bei mir Zuhause nutze ich gebrauchte OPZV Batterien 2 x 12V 100 AH. Diese Batterien sind ca
4 Jahre alt und werden in einer kleinen Inselanlage tgl. genutzt.
Den Wechselrichter von Victron habe ich so eingestellt, dass ab 12V abgestellt wird.
Außerdem lade ich im Winter alle zwei Wochen die Akkus mit einem intelligentem Ladegerät nach.
Mir gefällt an Blei-Akkus das die Technik ausgereift ist und sich so gut recyceln lassen.
Strom nach Möglichkeit immer dann verbrauchen, wenn er produziert wird dann geht es auch mit dem schlechteren Wirkungsgrad von Blei-Akkus.
Außerdem nutze ich noch ein wenig Windenrgie im Winter.
Liebe Grüße
Marcus
Diese Seite nutzt Cookies. Datenschutz ansehen Cookies zulassen
Am Seitenende unter Cookies kannst du deine Entscheidung jederzeit widerrufen.