Gabionen dienen meist als Stütz-, Sicht- oder Lärmschutzwände. Eine neue Klemmkonstruktion soll die mit Steinen gefüllten Drahtkörbe nun auch als Träger für Photovoltaikmodule nutzbar machen. Entwickelt wurde das System von der Wi SOLAR GmbH gemeinsam mit dem Gabionenbauer Karl Ditandy und dem Montagesystemhersteller Alutecta.
Auf dem Gelände der ehemaligen Landesgartenschau in Bingen montierten die Unternehmen neun Solarmodule in einer Anordnung von drei mal drei Modulen an einer großflächigen Gabionenwand. Der Aufbau diente als baupraktischer Test für die neu entwickelte Befestigung.
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Langlöcher gleichen unregelmäßige Maschen aus
Die technische Herausforderung liegt in der Bauweise der Gabionen. Die mit Naturstein gefüllten Drahtkörbe bieten keine ebene und exakt maßhaltige Montagefläche. Maschenfelder können gegeneinander versetzt sein, einzelne Steine in den Befestigungsbereich ragen und die Abmessungen der Körbe von den Planmaßen abweichen.
Die neue Metallklemme soll diese Toleranzen ausgleichen. Langlöcher in horizontaler und vertikaler Richtung ermöglichen es, die Unterkonstruktion zu verschieben und an einem benachbarten Maschenfeld zu befestigen. Die Monteure sind dadurch nicht auf einen einzigen, exakt vorgegebenen Anschlusspunkt angewiesen.
Das System basiert auf dem Photovoltaik-Montagesystem Diconal von Alutecta. Wi SOLAR definierte nach eigenen Angaben die Anforderungen an die Befestigung. Alutecta entwickelte daraus einen Prototyp, während Karl Ditandy die Gabionenwand und die Erfahrungen aus dem Gabionenbau einbrachte.
Konstruktion muss auch Windkräfte aufnehmen
Die Klemmen tragen das Gewicht der Photovoltaikmodule und der Unterkonstruktion. Je nach Standort und Einbausituation müssen sie zudem Winddruck und Windsog aufnehmen. Die daraus entstehenden Kräfte werden über die Unterkonstruktion und die Klemmen in die Gabionenwand eingeleitet.
Dabei entscheidet nicht allein die Klemmverbindung über die Tragfähigkeit. Auch der Aufbau des Drahtkorbs, die Drahtstärke, die Verbindung der Gitterelemente sowie die Verankerung und Fundamentierung der Gabione sind relevant.
Die Unternehmen berichten von einer erfolgreichen Probemontage. Konkrete Angaben zu geprüften Windlasten, zulässigen Gabionentypen oder statischen Bemessungswerten wurden bislang jedoch nicht veröffentlicht. Für einen späteren Einsatz an größeren Wänden bleibt daher eine objektspezifische statische Planung erforderlich.
Senkrechte Module nutzen vorhandene Wandflächen
Die Photovoltaikmodule werden vertikal vor der Gabionenwand montiert. Der mögliche Stromertrag hängt unter anderem von der Ausrichtung, dem Standort, der Verschattung und dem verwendeten Modultyp ab.
Senkrechte Module liefern ein anderes Ertragsprofil als geneigte Dach- oder Freiflächenanlagen. Wie viel Strom der Versuchsaufbau in Bingen erzeugen kann, ist bislang nicht bekannt. Angaben zur Leistung der Module oder zum erwarteten Jahresertrag machten die Unternehmen nicht.
Hinter den Modulen bleibt Raum für die Verkabelung. Nach Angaben der Entwickler wurde bei den Probemontagen außerdem geprüft, ob sich die Module mit gleichmäßigen Abständen anordnen lassen und die Konstruktion trotz der Maßtoleranzen der Gabionen ein geschlossenes Erscheinungsbild ergibt.
Einsatz an Lärmschutz- und Stützwänden geplant
Als mögliche Anwendungen nennen die Unternehmen unter anderem Lärmschutzwände, Stützwände, Schwerlastmauern, Hangsicherungen und Sichtschutzanlagen. Nach ihren Angaben ist das System vor allem für Gabionenwände ab etwa 3 m Höhe vorgesehen.
Bei langen Wänden könnten dadurch Flächen für die Stromerzeugung genutzt werden, die bereits als Bauwerk vorhanden sind. Der erzeugte Solarstrom ließe sich vor Ort verbrauchen oder in das Netz einspeisen.
Die Entwicklung des Prototyps dauerte nach Unternehmensangaben sechs Wochen. Vor dem Aufbau in Bingen wurde die Konstruktion zunächst trocken montiert und mehrfach angepasst. Dabei prüften die Beteiligten unter anderem die Maßhaltigkeit, die Führung der Leitungen und die Abstände zwischen den Modulen.
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