CH721347A1 - Photovoltaikrahmenanordnung - Google Patents

Abstract

Eine Photovoltaikrahmenanordnung (1) umfasst mindestens ein erstes Photovoltaikelement (100), sowie ein Photovoltaikmodul und einen Photovoltaikmodulrahmen und weiter einen Tragrahmen (300) zur Aufnahme des ersten Photovoltaikelements (100). Das erste Photovoltaikelement (100) ist am Tragrahmen (300) in einer ersten Aufnahmeposition befestigbar. Das erste Photovoltaikelement (100) ist über eine Schwenkachse am Tragrahmen (300) derart gehalten, dass das erste Photovoltaikelement (100) von der ersten Aufnahmeposition durch eine Krafteinwirkung in eine, zur ersten Aufnahmeposition unterschiedliche, zweite Aufnahmeposition um die Schwenkachse verschwenkbar ist, um eine Krafteinwirkung durch meteorologische Einflüsse auf das erste Photovoltaikelement (100) zu verringern.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft eine Photovoltaikrahmenanordnung umfassend mindestens ein erstes Photovoltaikelement, umfassend ein Photovoltaikmodul und einen Photovoltaikmodulrahmen, sowie einen Tragrahmen zur Aufnahme des ersten Photovoltaikelements, wobei das erste Photovoltaikelement am Tragrahmen in einer ersten Aufnahmeposition befestigbar ist. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage einer solchen Photovoltaikrahmenanordnung.

Stand der Technik

[0002] Photovoltaikanlagen sind Einrichtungen zur Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrische Energie. Der Trend weg von den fossilen Energieträgern und hin zur erneuerbaren Energie führt dazu, dass vermehrt grosse Photovoltaikanlagen nicht bloss auf Dächern von Gebäuden, sondern auch über Weideland oder in Gebirgen, wie z.B. den Alpen erstellt werden. Photovoltaikanlagen in Gebirgsregionen sind insbesondere deshalb von grossem Interesse, weil sich mit ihnen im Winter aufgrund der Reflektion des Sonnenlichts an beschneiten Oberflächen, der niedrigen Lufttemperatur und des geringeren Aufkommens von Nebel höhere Erträge erzielen lassen als mit entsprechenden Anlagen in tieferen Lagen.

[0003] Der Begriff Tragrahmen bezeichnet eine Unterkonstruktion, welche bei der Installation vorgängig aufgebaut oder montiert wird, um anschliessend die Photovoltaikelemente daran zu montieren. Unter dem Begriff Photovoltaikelement wird eine Einheit von einem oder mehreren Photovoltaikmodulen verstanden, welche in einem gemeinsamen Rahmen, namentlich dem Photovoltaikmodulrahmen, aufgenommen sind. Bei dem Photovoltaikmodul handelt es sich um eine Einheit von Solarzellen, welche bereits vorgefertigt untereinander in Reihe oder parallel geschaltet sind. Die gegebenenfalls mehreren Photovoltaikmodule werden im Photovoltaikmodulrahmen eingesetzt und bilden so das Photovoltaikelement. Vorzugsweise werden die einzelnen Photovoltaikmodule eines Photovoltaikelements bereits vor der Montage auf dem Tragrahmen in Reihe oder parallel geschaltet.

[0004] Die Erstellung von Photovoltaikanlagen in Gebirgen ist jedoch mit vielen Problemen verbunden. Einerseits ist die Montage von Photovoltaikanlagen in Gebirgen sehr aufwändig, da Tragrahmen und Photovoltaikelemente an den Installationsplatz transportiert und installiert werden müssen. Die Installationsplätze sind insbesondere in Gebirgen jedoch typischerweise über Strassen nur schwer erreichbar.

[0005] Weiter sind die Wetterbedingungen in Gebirgen typischerweise rauher. So muss mit starken Winden, starken Schneefällen und dergleichen gerechnet werden. Bei starken Schneefällen muss zudem sich talwärts bewegenden Schneemassen (Lawinen und Schneebrettern) gerechnet werden.

[0006] Gesamthaft ist sowohl die Erstellung als auch der Betrieb von Photovoltaikanlagen in Gebirgen mit erhöhten Schwierigkeiten und Risiken behaftet.

[0007] Die bekannten Photovoltaikinstallationen sind im Aufbau aufwändig und im Betrieb dem Risiko ausgesetzt, dass diese durch meteorologische Einflüsse beschädigt werden können.

Darstellung der Erfindung

[0008] Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörende Photovoltaikrahmenanordnung zu schaffen, welche ein geringeres Risiko für Beschädigungen aufgrund meteorologischer Einflüsse aufweist.

[0009] Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung ist das erste Photovoltaikelement über eine Schwenkachse am Tragrahmen derart gehalten, dass das erste Photovoltaikelement von der ersten Aufnahmeposition durch eine Krafteinwirkung in eine, zur ersten Aufnahmeposition unterschiedliche, zweite Aufnahmeposition um die Schwenkachse verschwenkbar ist, um eine Krafteinwirkung durch meteorologische Einflüsse auf das Photovoltaikelement zu verringern.

[0010] Bei der Schwenkachse handelt es sich vorzugsweise um eine geometrische Achse. Damit bezeichnet der Begriff der Schwenkachse lediglich eine Gerade, um welche das erste Photovoltaikelement verschwenkbar ist. In Varianten kann die Schwenkachse aber auch als physische Schwenkachse ausgebildet sein.

[0011] In der ersten Aufnahmeposition des ersten Photovoltaikelements wird unter dem Begriff „Breite“ eine Längenausdehnung in der Schwenkachsenrichtung verstanden. Der Begriff „Höhe“ ist in der Ebene des Photovoltaikelements, rechtwinklig zur Schwenkachsenrichtung zu verstehen.

[0012] Das erste Photovoltaikelement weist vorzugsweise in der ersten Aufnahmeposition einen Winkel zur horizontalen von mehr als 0° auf, insbesondere in den nördlichen Breitengraden. Damit kann das Photovoltaikmodul mit einem idealeren Winkel der Sonne ausgerichtet werden, womit wiederum eine effizientere Energiegewinnung erreicht werden kann. Das erste Photovoltaikelement weist vorzugsweise in der ersten Aufnahmeposition einen Winkel zur horizontalen zwischen 90° und 20°, insbesondere zwischen 70° und 30° auf. In der zweiten Aufnahmeposition weist das erste Photovoltaikelement einen Winkel zur Horizontalen zwischen 80° und 0°, vorzugsweise zwischen 60° und 0° auf. Im Extremfall kann das erste Photovoltaikelement von einer senkrechten, ersten Aufnahmeposition (Winkel von 90°) durch ein Schneebrett um einen Winkel von 90° verschwenkt werden, womit ein Winkel von 0° zur Horizontalen eingenommen wird. in der Praxis kann der Winkel zur Horizontalen zum Beispiel 45° betragen, womit ein Schneebrett das erste Photovoltaikelement um einen Winkel von 45° maximal in die horizontale Lage (0° zur Horizontalen) verschwenken kann.

[0013] Vorzugsweise liegt ein maximaler Verschwenkungswinkel des ersten Photovoltaikelements zwischen der ersten Aufnahmeposition und der zweiten Aufnahmeposition bei mindestens 25°, insbesondere bei mindestens 45°, insbesondere bevorzugt bei mindestens 60°. Das erste Photovoltaikelement kann grundsätzlich auch über einen Winkel von weiter über 90° verschwenkt, insbesondere bis zu 180° oder mehr (konstruktionsbedingt). Allerdings wird in der Regel ein maximale Verschwenkungswinkel von kleiner 90° ausreichen, da damit an einem Südhang in der nördlichen Hemisphäre die Horizontale erreicht werden kann und damit ein maximaler Durchgang für ein Schneebrett gegeben ist.

[0014] Sofern jedoch das Photovoltaikelement an einem Nordhang auf der nördlichen Hemisphäre eingesetzt würde, könnte je nach Lage ein Verschwenkungswinkel von mehr als 90° notwendig sein, um einen maximalen Durchgang für ein Schneebrett bereitzustellen.

[0015] Bei starkem Schneefall in Gebirgen kann sich eine hohe Schneeschicht bilden, welche in einer Hanglage einen Druck auf das Photovoltaikelement, namentlich auf dessen hangaufwärts liegende Rückseite, aufbauen kann. Damit kann das Photovoltaikelement oder sogar die ganze Photovoltaikrahmenanordnung beschädigt werden.

[0016] Dadurch, dass das Photovoltaikelement um die Schwenkachse von der ersten Aufnahmeposition in die zweite Aufnahmeposition verschwenkbar ist, kann nun das Photovoltaikelement einem Schneedruck weichen, so dass der Schnee unterhalb des Photovoltaikelements passieren kann. Sobald der Schnee abgeflossen bzw. wieder geschmolzen ist, kann das Photovoltaikelement von der zweiten Aufnahmeposition in die erste Aufnahmeposition zurück verschwenkt werden. Dies kann entweder automatisch, insbesondere durch die Schwerkraft oder von Hand erfolgen. Durch das Verschwenken des Photovoltaikelements zwischen der ersten und der zweiten Aufnahmeposition wird vorzugsweise der Betrieb und damit die Stromproduktion nicht unterbrochen. Es ist natürlich möglich, dass z.B. Schnee in der zweiten Aufnahmeposition besser auf dem Photovoltaikelement haftet und damit die Stromproduktion verringert wird. Weiter kann auch die Veränderung des Winkels des Photovoltaikelements zur Sonne die Stromproduktion verringern. Sobald der Schnee geschmolzen ist, können diese Nachteile jedoch durch das Überführen des ersten Photovoltaikelements in die ersten Aufnahmeposition wieder behoben werden, womit die Stromproduktion des Photovoltaikelements mit der ursprünglichen hohen Leistung weitergeführt werden kann.

[0017] Zusammenfassend kann durch die Verschwenkbarkeit des Photovoltaikelements das Risiko von durch meteorologische Einflüsse hervorgerufenen Beschädigungen reduziert werden, womit wiederum ein robuster Betrieb der Photovoltaikrahmenanordnung erreicht werden kann. Insbesondere kann durch das Verschwenken des ersten Photovoltaikelements von der ersten Aufnahmeposition in die zweite Aufnahmeposition eine Angriffsfläche für z.B. ein Schneebrett verringert werden, womit Beschädigungen an dem Photovoltaikelement und dem Tragrahmen vermieden werden können. Damit kann weiter vermieden werden, dass aufgrund eines Schneedruckes der Tragrahmen gekippt oder verschoben wird. Damit können die Wartungs- und Reparaturkosten niedrig gehalten werden, womit wiederum besonders kostengünstig Strom produziert werden kann.

[0018] Vorzugsweise weist in montiertem Zustand in der ersten Aufnahmeposition eine vertikal unterste Kante des ersten Photovoltaikelements einen ersten Abstand zu einem vertikal untersten Ende des Tragrahmens auf, und in der zweiten Aufnahmeposition weist die vertikal unterste Kante des ersten Photovoltaikelements einen zweiten Abstand zum vertikal untersten Ende der Tragrahmens auf. Dabei ist der erste Abstand kleiner als der zweite Abstand. Damit wird erreicht, dass in der zweiten Aufnahmeposition eine grössere Bodenfreiheit vorliegt. Damit können Schneemassen mit einer dem zweiten Abstand entsprechenden Höhe im Wesentlichen widerstandsfrei unterhalb des ersten Photovoltaikelements hindurch rutschen, ohne das Photovoltaikelement zu beschädigen.

[0019] In einem Verfahren zur Montage einer solchen Photovoltaikrahmenanordnung wird das erste Photovoltaikelement bevorzugt in einer dritten Aufnahmeposition eingeführt und von dieser um die Schwenkachse in die erste Aufnahmeposition verschwenkt. Die dritte Aufnahmeposition kann dabei der zweiten Aufnahmeposition entsprechen und wird nachfolgend auch als Transportposition bezeichnet. Vorzugsweise ist in der Transportposition ein Winkel des Photovoltaikelements zu einer horizontalen Ebene geringer als ein Winkel des Photovoltaikelements zu einer horizontalen Ebene in der ersten Aufnahmeposition.

[0020] Vorzugsweise ist die Schwenkachse an einer Oberkante des ersten Photovoltaikelements angeordnet. Dabei liegt insbesondere ein Bereich des ersten Photovoltaikelements in der ersten Aufnahmeposition auf dem Tragrahmen auf. Dadurch, dass die Schwenkachse an der Oberkante des ersten Photovoltaikelements angeordnet ist, wird eine grösstmögliche Änderung zwischen dem ersten Abstand und dem zweiten Abstand ermöglicht. Insbesondere kann damit der zweite Abstand im Wesentlichen einem Abstand zwischen der Oberkante des ersten Photovoltaikelements und dem vertikal untersten Ende des Tragrahmens entsprechen. Damit kann eine Durchgangsöffnung in der zweiten Aufnahmeposition weiter vergrössert werden.

[0021] In Varianten kann die Schwenkachse auch unterhalb der Oberkante des ersten Photovoltaikelements, in dessen oberer Hälfte, angeordnet sein.

[0022] In weiteren Varianten kann der Photovoltaikmodulrahmen Verlängerungselemente, insbesondere Verlängerungsleisten umfassen, über welche die Schwenkachse zum Photovoltaikmodul beabstandet werden kann. Insbesondere wenn in montiertem Zustand, in der ersten Aufnahmeposition das Photovoltaikelement nicht in einem oberen Bereich des Tragrahmens angeordnet ist, kann durch eine Verlagerung der Schwenkachse mittels der Verlängerungsleisten in den oberen Bereich des Tragrahmens, in der zweiten Aufnahmeposition ein grösserer Abstand zum vertikal untersten Ende des Tragrahmens erreicht werden. Diese Ausbildung kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn der Tragrahmen zur Aufnahme zweier oder mehrerer übereinanderliegender Reihen an Photovoltaikelementen ausgebildet ist, da damit die beiden übereinanderliegenden Reihen im Wesentlichen um dieselbe oder nahe beieinanderliegende Schwenkachsen zwischen der ersten und der zweiten Aufnahmeposition verschwenkt werden können. Die Verlängerungsleisten können zum Beispiel mit dem Photovoltaikmodulrahmen verbunden sein. In Varianten kann auf die Verlängerungselemente auch verzichtet werden. In diesem Fall liegt das Photovoltaikmodul des ersten Photovoltaikelements im Wesentlichen an der Schwenkachse an.

[0023] Der Tragrahmen bildet vorzugsweise einen Anschlag für das um die Schwenkachse verschwenkbare Photovoltaikelement, so dass vorzugsweise in der ersten Aufnahmeposition ein Bereich des ersten Photovoltaikelements auf dem Tragrahmen aufliegt. In Varianten kann auf das bereichsweise Aufliegen auch verzichtet werden. In diesem Fall kann ein anderweitiger Anschlag vorgesehen sein, insbesondere zum Beispiel eine Schwenkwegbegrenzung um die Schwenkachse oder dergleichen. Das Photovoltaikelement kann auch frei hängend oder über Befestigungsmittel am Tragrahmen befestigt sein (z.B. einem Sollbruchelement, siehe weiter unten). Eine Ausrichtung eines frei hängenden Photovoltaikelements kann über bekannte Mittel erreicht werden, wie zum Beispiel durch eine Verlagerung des Schwerpunkts mit Gewichten oder dergleichen.

[0024] Bevorzugt umfasst das erste Photovoltaikelement mindestens einen Aufhängebereich umfassend eine Welle für den Tragrahmen, wobei die Welle die Schwenkachse bildet, wobei insbesondere in einer Schwenkachsenrichtung beidseitig über den Photovoltaikmodulrahmen überstehende Bereiche der Welle den Aufhängebereich bilden. Die Welle kann mehrteilig oder einstückig ausgebildet sein. Insbesondere muss die Welle nicht zwingend durchgehend ausgebildet sein, sondern kann lediglich in denjenigen Bereichen ausgebildet sein, in welchen am Tragrahmen entsprechende Aufnahmen für das erste Photovoltaikelement ausgebildet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Welle zumindest ein Rohrelement, welches fix mit dem Photovoltaikelement, insbesondere dem Photovoltaikmodulrahmen, verbunden ist.

[0025] In Varianten kann der Aufhängebereich auch Haken umfassen, welche an eine Welle des Trägers gehängt werden können. Weiter kann der Aufhängebereich auch ein scharnierartiges Verbindungselement umfassen. Dem Fachmann sind weitere Befestigungsmöglichkeiten bekannt, mit welchen das erste Photovoltaikelement an einem Tragrahmen schwenkbar befestigt werden kann.

[0026] Bevorzugt ist die Welle mit dem Photovoltaikmodulrahmen derart beweglich verbunden, dass Herstellungstoleranzen und/oder unterschiedliche Dehnungskoeffizienten zwischen dem Photovoltaikelement und dem Tragrahmen aufgenommen werden können. Diese Massnahme ist insbesondere in Gebieten von Vorteil, wo grosse Temperaturschwankungen herrschen. In Gebirgen kann die Temperatur einerseits zwischen Sommer und Winter stark variieren. Anderseits kann durch Sonneneinstrahlung eine Metallkonstruktion stark erwärmt werden, was zu starken Tag-Nacht-Schwankungen führt. Mit den vorliegenden Massnahmen wird ein Risiko, dass sich bei Temperaturänderungen Spannungen in der Photovoltaikrahmenanordnung aufbauen und gegebenenfalls Schäden verursachen, vorzugsweise verhindert respektive vermindert.

[0027] Dem Fachmann ist klar, dass die bewegliche Verbindung nicht zwingend zwischen der Welle und dem Photovoltaikmodulrahmen vorliegen muss. Stattdessen oder zusätzlich kann auch eine Verbindung zwischen der Welle und der korrespondierenden Aufnahme am Tragrahmen derart beweglich ausgebildet sein, dass thermisch- oder herstellungsbedingte Variationen in den Längen des Photovoltaikmodulrahmens respektive des Tragrahmens aufgenommen werden können.

[0028] In Varianten kann auf die Massnahmen auch verzichtet werden, insbesondere, wenn zum Beispiel der Photovoltaikmodulrahmen und der Tragrahmen denselben Dehnungskoeffizienten aufweisen oder sogar aus demselben Material ausgebildet sind.

[0029] Vorzugsweise ist die Welle über ein federndes Element mit dem Photovoltaikmodulrahmen derart verbunden, dass die Welle in einer Ebene des Photovoltaikmodulrahmens relativ zum Photovoltaikmodulrahmen bewegbar ist. Damit kann abhängig von der Federkonstante trotz der Flexibilität eine relativ stabile Verbindung zwischen der Welle und dem Photovoltaikmodulrahmen erreicht werden. Diese Ausbildung hat weiter den Vorteil, dass das federnde Element am Photovoltaikelement ausgebildet werden kann, womit am Installationsort eine besonders einfache Montage ermöglicht wird.

[0030] In Varianten können auch Befestigungselemente zur Befestigung des Photovoltaikelements an dem Tragrahmen vorgesehen sein, welche Dehnungstoleranzen aufnehmen können. Weiter kann auch ein Aufhängungselement des Tragrahmens zur Aufnahme des Photovoltaikelements zum Beispiel Spiel aufweisen oder federnd ausgebildet sein. Dem Fachmann sind weitere Varianten bekannt.

[0031] Bevorzugt umfasst der Tragrahmen mindestens zwei U-förmige Aufnahmen, in welchen die Aufhängebereiche in der ersten Aufnahmeposition und in der zweiten Aufnahmeposition aufgenommen sind. Damit wird eine besonders einfache und kostengünstige Verbindung zwischen dem Tragrahmen und dem Photovoltaikelement ermöglicht. Weiter wird damit eine besonders einfache und effiziente Montage vor Ort ermöglicht. Letzteres ist bei schwer zugänglichen Installationsorten, wie zum Beispiel in den Bergen, von besonderer Relevanz. Die U-förmigen Aufnahmen weisen vorzugsweise eine nach oben gerichtete Öffnung auf, in welche die Aufhängebereiche des Photovoltaikelements eingehängt werden können. Damit kann das Photovoltaikelement von oben in die U-förmigen Aufnahmen abgesenkt werden. Die Montage kann zum Beispiel mit einem Kran (sofern der Installationsort für einen geeigneten Kran entsprechend zugänglich ist) oder mit einem Helikopter erfolgen. Diese Technik hat den besonderen Vorteil, dass die Montage, das heisst das Einhängen des Aufhängebereichs in die U-förmigen Aufnahmen, ohne Arbeiter am Tragrahmen erfolgen kann. Dies ist von besonderer Relevanz, da damit die Montage sehr effizient durchgeführt werden kann, auch wenn die U-förmigen Aufnahmen in einer Höhe angeordnet sind, welche zum Beispiel mit Leitern nicht einfach erreicht werden kann.

[0032] In Varianten kann der Tragrahmen die Aufnahmebereiche, insbesondere eine oder mehrere Wellen umfassen, während das Photovoltaikelement U-förmige Aufnahmen mit in montiertem Zustand nach unten gerichteter Öffnung aufweist. Dem Fachmann sind weitere Varianten bekannt.

[0033] Vorzugsweise sind die Aufhängebereiche in der ersten Aufnahmeposition kraftschlüssig in den U-förmigen Aufnahmen gehalten und die Aufhängebereiche in der zweiten Aufnahmeposition sind bevorzugt ausschliesslich formschlüssig in den U-förmigen Aufnahmen gehalten. Damit wird erreicht, dass das Photovoltaikelement im Normalbetrieb, das heisst, in der ersten Aufnahmeposition, zumindest ausschliesslich, aber bevorzugt zusätzlich zum Formschluss auch kraftschlüssig gehalten ist. Damit wird das Photovoltaikelement gegenüber dem Tragrahmen fixiert, womit das Photovoltaikelement bei starken Winden nicht zu vibrieren beginnt. Damit können Beschädigungen des Photovoltaikelements vermieden oder vermindert werden.

[0034] In Varianten kann auf die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Photovoltaikelement und dem Tragrahmen auch verzichtet werden. Der Formschluss kann auch derart ausgebildet sein, dass eine möglichst spielfreie Verbindung vorliegt. Dazu kann sich zum Beispiel eine Öffnungsweite der U-förmigen Aufnahmen nach unten hin verjüngen. Dem Fachmann sind weitere Varianten bekannt.

[0035] Bevorzugt weisen die Aufnahmebereiche einen nichtrunden Querschnitt auf, welcher derart dimensioniert ist, dass die Aufnahmebereiche in der ersten Aufnahmeposition in der U-förmigen Aufnahme festgeklemmt sind und dass die Aufhängebereiche in der zweiten Aufnahmeposition lose in den U-förmigen Aufnahmen gehalten sind. Vorzugsweise sind die Aufhängebereiche auch in einer dritten, zur ersten und zweiten Aufnahmeposition unterschiedlichen, Aufnahmeposition lose in den U-förmigen Aufnahmen gehalten (siehe unten). Diese Ausbildung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn im Rahmen der Montage das Photovoltaikelement in der zweiten Aufnahmeposition oder in einer anderen, zur ersten Aufnahmeposition verschwenkten, Aufnahmeposition mit dem Aufnahmebereich in die U-förmige Aufnahme eingeführt wird und von dieser um die Schwenkachse in die erste Aufnahmeposition verschwenkt wird. Damit wird eine besonders einfache Montage zum Erreichen eines Kraftschlusses erreicht. Das Verschwenken in die erste Aufnahmeposition kann durch das Absetzen des Photovoltaikelements, zum Beispiel mittels eines Krans oder Helikopters, aufgrund der Schwerkraft automatisch erfolgen. Damit werden keine Nachbearbeitungen zur kraftschlüssigen Fixierung benötigt.

[0036] In Varianten kann die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Photovoltaikelement und dem Tragrahmen auch nach dem Einhängen des Photovoltaikelements in die U-förmige Aufnahme erfolgen. Dazu kann zum Beispiel die U-förmige Aufnahme eine Bohrung mit einem Innengewinde für eine Fixierschraube umfassen, wobei der Aufnahmebereich mit der Fixierschraube fixiert werden kann. Weiter kann der U-förmige Bereich über eine Schraubverbindung (Klemmhebel), einen Spannhebel oder ähnliches derart zusammengezogen werden, dass der Aufnahmebereich in der U-förmigen Aufnahme festgeklemmt werden kann. Dem Fachmann sind weitere Varianten bekannt.

[0037] Vorzugsweise umfasst die Photovoltaikrahmenanordnung ein Sollbruchelement, womit das erste Photovoltaikelement in der ersten Aufnahmeposition am Tragrahmen verriegelt werden kann, wobei das Sollbruchelement durch die Krafteinwirkung überwindbar ist.

[0038] Bei der Montage wird damit vorzugsweise das erste Photovoltaikelement in der ersten Aufnahmeposition gegenüber dem Tragrahmen mit einem Sollbruchelement verriegelt.

[0039] Mit dem Sollbruchelement wird verhindert, dass das Photovoltaikelement bei geringen Krafteinwirkungen, wie zum Beispiel bei Wind aus der ersten Aufnahmeposition ausschwenken kann und unkontrolliert gegen den Tragrahmen schlägt. Damit wird wiederum das Risiko von Beschädigungen verhindert respektive vermindert. Das Sollbruchelement ist derart ausgelegt, dass es durch eine Krafteinwirkung eines Schneedruckes gebrochen werden kann, um den Schnee unterhalb der Schwenkachse durchgleiten zu lassen. Der Vorteil des Sollbruchelements liegt darin, dass keine beweglichen oder federnden Teile vorhanden sind und damit eine robuste Funktion erreicht werden kann. Anderseits hat der Einsatz von Sollbruchelementen den Nachteil, dass nach erfolgtem Ereignis, welches zum Bruch des Sollbruchelements führt, letzteres ersetzt werden muss.

[0040] In Varianten kann auf das Sollbruchelement auch verzichtet werden. Einerseits kann die Eigenmasse des Photovoltaikelements hinreichend gross sein, so dass ein Sollbruchelement oder dergleichen nicht notwendig ist. Weiter kann das Photovoltaikelement durch eine kraftschlüssige Fixierung, insbesondere zum Beispiel über die Welle (siehe oben) bereits hinreichend in der ersten Aufnahmeposition fixiert sein. Es können auch weitere kraftschlüssige Verbindungen, vorzugsweise im unteren Bereich des Photovoltaikelements vorgesehen sein. Zum Beispiel können Verbindungsmittel in Form eines Schnappverschlusses respektive eines Schnapphakens mit einem federnden Element vorgesehen sein, welches einen Bereich des Tragrahmens hintergreift und sich bei einer vorbestimmten Krafteinwirkung öffnet.

[0041] Bevorzugt ist das Sollbruchelement derart beschaffen, dass es einer maximalen Krafteinwirkung von zwischen 3 kN (Kilonewton) und 25 kN, vorzugsweise zwischen 6 kN und 20 kN, insbesondere bevorzugt zwischen 8 kN und 16 kN standhält. Besonders bevorzugt liegt die Krafteinwirkung zwischen 10 kN und 14 kN, insbesondere bei ungefähr 12 kN. Als besonders kostengünstiges Sollbruchelement kann eine handelsübliche M6-Schraube aus rostfreiem Stahl vorgesehen sein. In Varianten kann die Krafteinwirkung auch kleiner als 3 kN oder grösser als 25 kN sein - dies hängt insbesondere von der Platzierung des Sollbruchelements, der Anzahl an Sollbruchelementen und der Grösse des Photovoltaikelements ab. Die obigen Angaben beziehen sich auf genau ein Sollbruchelement für ein Photovoltaikelement mit einer Breite von 7 m.

[0042] Vorzugsweise umfasst das Sollbruchelement ein Stiftelement mit einer Längsrichtung, insbesondere eine Schraube, wobei die Längsrichtung vorzugsweise zu einer Photovoltaikelementebene in der ersten Aufnahmeposition parallel orientiert ist. Das Sollbruchelement ist damit vorzugsweise als Abscher-Sollbruchelement ausgebildet. Damit wird ein besonders einfaches und kostengünstiges Sollbruchelement erhalten. Die Schraube ist vorzugsweise aus rostfreiem Stahl. Damit wird verhindert, dass das Sollbruchelement durch Witterungseinflüsse rostet und sich damit die Abscherkraft verringert.

[0043] Bevorzugt ist am Tragrahmen ein Winkelelement fixiert, über welches die Schraube mit dem Photovoltaikmodulrahmen verbunden wird. Eine durch eine Schneewalze oder dergleichen erzeugte Kraftwirkung wirkt damit senkrecht zur Schraube, womit eine Scherkraft auf die Schraube wirkt. Sobald die maximale Kraftwirkung, welcher die Schraube standhält, erreicht ist, schert die Schraube ab und das Photovoltaikelement schwenkt von der ersten Aufnahmeposition in die zweite Aufnahmeposition. Gleichzeitig wird unterhalb des Photovoltaikelements Raum für die Schneewalze freigegeben, womit die Schneewalze im Wesentlichen widerstandslos unter dem Photovoltaikelement durchführen kann, ohne das Photovoltaikelement oder den Tragrahmen zu beschädigen.

[0044] Statt eines Stiftelements kann auch ein anderes Element vorgesehen sein, insbesondere zum Beispiel ein flächiges Element (Blechelement, Winkelelement oder dergleichen). Weiter muss das Sollbruchelement nicht zwingend in der Photovoltaikelementebene ausgerichtet sein, sondern kann auch rechtwinklig dazu ausgerichtet sein. Damit würde das Stiftelement im Falle einer Schneewalze mit einer entsprechenden Zugkraft beaufschlagt. Dem Fachmann sind auch dazu andere Varianten bekannt.

[0045] Vorzugsweise ist das Sollbruchelement an einem der Schwenkachse gegenüberliegenden Ende des ersten Photovoltaikelements angeordnet. Besonders bevorzugt wirkt das Sollbruchelement mit dem Photovoltaikmodulrahmen zusammen. Damit wird das Photovoltaikelement im Falle einer Schneewalze möglichst geringen Biegekräften ausgesetzt. Weiter kann damit das Sollbruchelement verhältnismässig schwach ausgebildet sein, da ein relativ grosser Hebel auf das Sollbruchelement wirken kann. Weiter wird damit die Zugänglichkeit des Sollbruchelements verbessert. Dies ist insbesondere dann von Relevanz, wenn nach einem Schneeereignis das Sollbruchelement ersetzt werden muss. Dadurch, dass das Sollbruchelement an einem der Schwenkachse gegenüberliegenden Ende des ersten Photovoltaikelements angeordnet ist, kann dieses zum Beispiel über eine Leiter erreicht werden. Dazu ist vorzugsweise der Tragrahmen derart dimensioniert, dass das Sollbruchelement über eine herkömmliche Leiter erreicht werden kann. Das Sollbruchelement ist damit vorzugsweise weniger als 5 m, insbesondere bevorzugt weniger als 3 m über Boden angeordnet.

[0046] In Varianten kann das Sollbruchelement auch oberhalb des der Schwenkachse gegenüberliegenden Endes angeordnet sein und insbesondere im Randbereich des Photovoltaikelements angeordnet sein.

[0047] Eine Photovoltaikrahmenanordnung umfasst vorzugsweise einen Tragrahmen, welcher sich nicht in mehrere gleichartige Tragrahmen unterteilen lässt. Anderseits können mehrere Tragrahmen einer Photovoltaikrahmenanordnung miteinander lösbar (zum Beispiel durch Verschrauben) oder unlösbar (zum Beispiel durch Verschweissen) verbunden werden. Damit können einzelne Tragrahmen für den Transport an den Installationsort im Wesentlichen vorgefertigt Rahmen und Stützelemente umfassen, welche dort besonders einfach und effizient zusammengebaut werden können. In Varianten kann der Tragrahmen auch eine Konstruktion umfassen, welche in Form von einzelnen Streben an den Installationsort transportiert wird, um vor Ort die Rahmen und Stützelemente auf- und zusammenzubauen.

[0048] Bevorzugt umfasst die Photovoltaikrahmenanordnung vertikal oberhalb des ersten Photovoltaikelements ein zweites Photovoltaikelement. Besonders bevorzugt ist der Tragrahmen derart ausgebildet, dass eine erste Reihe an Photovoltaikelementen, umfassend das erste Photovoltaikelement, und eine zweite Reihe an Photovoltaikelementen, umfassend das erste Photovoltaikelement, aufnehmen kann. In Varianten kann die Photovoltaikrahmenanordnung auch genau eine Reihe oder mehr als zwei Reihen an Photovoltaikelementen umfassen.

[0049] Vorzugsweise umfasst ein Photovoltaikelement mindestens ein Photovoltaikmodul. Ein Photovoltaikelement umfasst vorzugsweise zwischen 2 und 20 Photovoltaikmodule, insbesondere bevorzugt zwischen 2 und 10 Photovoltaikmodule, besonders bevorzugt zwischen 4 und 8 Photovoltaikmodule. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst ein Photovoltaikelement 5 oder 6 Photovoltaikmodule.

[0050] Vorzugsweise umfasst das zweite Photovoltaikelement einen Aufhängebereich mit einer zweiten Welle für den Tragrahmen, wobei die zweite Welle eine Schwenkachse bildet, wobei insbesondere in einer Schwenkachsenrichtung beidseitig über den Photovoltaikmodulrahmen überstehende Bereiche der zweiten Welle die Aufhängebereiche bilden und wobei der Tragrahmen mindestens zwei weitere U-förmige Aufnahmen umfasst, in welchen die Aufhängebereiche des zweiten Photovoltaikelements aufgenommen sind. Damit können das erste und das zweite Photovoltaikelement im Wesentlichen gleich aufgebaut sein und auch auf dieselbe Art und Weise montiert werden. In Varianten kann das zweite Photovoltaikelement auch anderweitig mit dem Tragrahmen verbunden werden, dem Fachmann sind dazu viele Varianten bekannt.

[0051] Bevorzugt umfasst das zweite Photovoltaikelement an einer Unterkante ein Klemmelement, insbesondere einen Klemmbügel, wobei in montiertem Zustand das Klemmelement zwischen dem ersten Photovoltaikelement und dem Tragrahmen, insbesondere zwischen der Welle des ersten Photovoltaikelements und dem Tragrahmen, form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist. Besonders bevorzugt ist der Klemmbügel mit dem Photovoltaikmodulrahmen verbunden und ragt in montiertem Zustand im Wesentlichen in der Ebene des Photovoltaikmodulrahmens nach unten. Während das erste Photovoltaikelement vorzugsweise an der Unterkante mit einem Sollbruchelement am Tragrahmen fixiert ist (siehe oben), wird das zweite Photovoltaikelement damit bevorzugt durch das erste Photovoltaikelement selbst im unteren Bereich zum Tragrahmen hin fixiert.

[0052] Vorzugsweise wird vorgängig zur Montage des ersten Photovoltaikelements ein zweites Photovoltaikelement am Tragrahmen montiert, wobei das zweite Photovoltaikelement an einer Unterkante ein Klemmelement, insbesondere einen Klemmbügel, umfasst, wobei folgende Schritte nacheinander ausgeführt werden: a. Montage des zweiten Photovoltaikelements am Tragrahmen; b. Einführen des ersten Photovoltaikelements in die dritte Aufnahmeposition, so dass das Klemmelement zwischen dem ersten Photovoltaikelement und dem Tragrahmen festgeklemmt ist.

[0053] Damit wird eine besonders einfache Montage erreicht. Auch hierzu muss kein Arbeiter vor Ort sein. Die Montage erfolgt vorzugsweise gesamthaft wie folgt: 1. Der Tragrahmen wird installiert. 2. Das zweite Photovoltaikelement wird mit einer Hebevorrichtung, insbesondere einem Kran oder einem Helikopter, über dessen Aufhängebereiche in die weiteren U-förmigen Aufnehmen des Tragrahmens in der dritten Aufnahmeposition eingeführt. In der dritten Aufnahmeposition ist das zweite Photovoltaikelement nach wie vor durch die Hebevorrichtung gehalten. 3. Durch Absenken der Hebevorrichtung verschwenkt nun das zweite Photovoltaikelement von der dritten Aufnahmeposition in die erste Aufnahmeposition. In der ersten Aufnahmeposition ragt das Klemmelement in den Bereich zwischen den U-förmigen Aufnahmen für das erste Photovoltaikelement. 4. Das erste Photovoltaikelement wird mit einer Hebevorrichtung, insbesondere einem Kran oder einem Helikopter über dessen Aufhängebereiche in die U-förmigen Aufnahmen des Tragrahmens in der dritten Aufnahmeposition eingeführt. In diesem Zustand wird das Klemmelement zwischen der Welle und dem Tragrahmen form- und/oder kraftschlüssig gehalten. Besonders bevorzugt das Klemmelement sowohl form- als auch kraftschlüssig gehalten. Damit können Vibrationen zwischen dem zweiten Photovoltaikelement und dem Tragrahmen vermieden werden. 5. Durch Absenken der Hebevorrichtung verschwenkt nun das erste Photovoltaikelement von der dritten Aufnahmeposition in die erste Aufnahmeposition. 6. Bevorzugt wird nun das erste Photovoltaikelement mit einem Sollbruchelement am Tragrahmen gesichert.

[0054] Der einzige Schritt, bei welchem nach dem Aufbau des Tragrahmens händisches Eingreifen notwendig ist, ist die Sicherung des Photovoltaikelements mit dem Sollbruchelement. Dies erfolgt vorzugsweise an einer untersten Kante des ersten (und damit untersten) Photovoltaikelements. Damit ist händisches Eingreifen nur an der untersten Kante des untersten Photovoltaikelements notwendig. Dies kann typischerweise mit einer Leiter erfolgen. Damit wird gesamthaft eine einfache, effiziente und damit kostengünstige Montage ermöglicht.

[0055] Vorzugsweise handelt es sich bei der dritten Aufnahmeposition um diejenige Ausrichtung des Photovoltaikelements, welche das Photovoltaikelement während des Transportes, in der Transportposition, zum Tragrahmen einnimmt. Typischerweise ist in der Transportposition ein Winkel des Photovoltaikelements zu einer horizontalen Ebene geringer als in der ersten Aufnahmeposition.

[0056] Gemäss obiger Beschreibung wird sowohl das zweite als auch das erste Photovoltaikelement in der dritten Aufnahmeposition eingeführt. Dem Fachmann ist jedoch klar, dass das zweite und das erste Photovoltaikelement unmittelbar nach dem Einführen in die U-förmigen Aufnahmen respektive vor dem Verschwenken in die erste Aufnahmeposition auch in unterschiedlichen Aufnahmepositionen vorliegen können.

[0057] Bevorzugt umfasst das erste Photovoltaikelement in einem vertikal oberen Bereich und einem vertikal unteren Bereich Transporthaken, mit welchen das erste Photovoltaikelement, insbesondere mittels eines Helikopters oder eines Krans, transportierbar ist. Vorzugsweise umfasst das zweite Photovoltaikelement ebensolche Transporthaken. In Varianten kann auf die Transporthaken auch verzichtet werden, insbesondere wenn das Photovoltaikelement anderweitig auf dem Tragrahmen installiert werden kann oder bereits auf dem Tragrahmen vormontiert wird.

[0058] Vorzugsweise umfasst das Photovoltaikelement zumindest in einem vertikal oberen Bereich zwei zueinander beabstandete Transporthaken. Im Verfahren wird das erste Photovoltaikelement vorzugsweise über Zugmittel mit den Transporthaken verbunden, um das erste Photovoltaikelement zum Tragrahmen zu transportieren und in der dritten Aufnahmeposition einzuführen. Durch ein Absenken mit den Zugmitteln wird das erste Photovoltaikelement vorzugsweise um die Schwenkachse in die erste Aufnahmeposition verschwenkt.

[0059] Besonders bevorzugt sind die Transporthaken am vertikal oberen Bereich an gegenüberliegenden Enden der Welle angeordnet. Bevorzugt stehen diese gegenüberliegenden Enden der Welle über den Photovoltaikmodulrahmen hinaus. In Varianten können die Transporthaken am vertikal oberen Bereich auch direkt am Photovoltaikmodulrahmen fixiert sein.

[0060] Besonders bevorzugt sind die Transporthaken am vertikal unteren Bereich direkt am Photovoltaikmodulrahmen fixiert, insbesondere an einer Oberfläche parallel zu einer Photovoltaikelementebene. In Varianten können die Transporthaken auch seitlich, an rechtwinklig zur Photovoltaikelementebene stehenden Flächen des Photovoltaikmodulrahmens, angeordnet sein. Dem Fachmann sind weitere Varianten bekannt.

[0061] Im Verfahren wird vorzugsweise mittels Zugelementen, insbesondere mittels Seilen oder Bändern das erste Photovoltaikelement respektive das zweite Photovoltaikelement zum Tragrahmen transportiert. Um die Montage besonders einfach zu halten, wurde ein Konzept entwickelt, welches in einfachster Weise ein Lösen der Zugelemente vom Photovoltaikelement ermöglicht.

[0062] Für das Transportverfahren wird vorzugsweise eine Transportvorrichtung eingesetzt, welche eine Transporttraverse für den Transport des Photovoltaikelements umfasst, wobei die Transporttraverse zwei mit einem ersten Abstand beabstandete Zugelemente umfasst, welche zum Transport des Photovoltaikelements mit den zwei in einem vertikal oberen Bereich zueinander beabstandete Transporthaken verbunden werden, wobei die zwei Transporthaken zueinander einen zweiten Abstand aufweisen, welcher kleiner ist, als der erste Abstand.

[0063] Vorzugsweise weist die Transporttraverse eine Gesamtlänge auf, welche grösser ist, als der zweite Abstand. Vorzugsweise sind die zwei in einem vertikal oberen Bereich des Photovoltaikelements angeordneten Transporthaken als zwei gegenüberliegende, über den Photovoltaikmodulrahmen überstehende Bereiche des Aufhängebereichs respektive der Welle ausgebildet. Die Transporttraverse umfasst an ihren gegenüberliegenden äusseren Enden jeweils ein Zugelement, welches vorzugsweise Laschen umfasst, in welche die überstehenden Bereiche eingehängt werden können. Die überstehenden Bereiche umfassen vorzugsweise jeweils einen Anschlag, so dass die Laschen unter Zugkraft nicht über die überstehenden Bereiche abrutschen können. Der Anschlag kann als stirnseitig an den überstehenden Bereichen angebrachte Endplatten ausgebildet sein, welche zumindest in Richtung der unteren Kante des Photovoltaikelements einen als Anschlag wirkenden Überstand aufweisen. Der Anschlag kann aber auch anderweitig ausgebildet sein, insbesondere kann die Welle an den überstehenden Bereichen an deren Unterseite auch eine Vertiefung für die Lasche aufweisen. Weiter kann an den jeweiligen Enden der Welle auch ein radial, nach unten ragender Stift oder dergleichen als Anschlag vorgesehen sein. Weiter umfasst die Transportvorrichtung vorzugsweise mindestens ein weiteres Zugelement für den mindestens einen Transporthaken im unteren Bereich des Photovoltaikelements. Das weitere Zugelement kann ebenfalls mit der Transporttraverse verbunden sein und umfasst ebenfalls eine Lasche. Besonders bevorzugt sind zwei weitere Zugelemente für zwei im unteren Bereich des Photovoltaikelements angeordnete Transporthaken vorgesehen. Damit wird eine stabilere Lage während des Transportes erreicht.

[0064] Im Verfahren zum Transport des Photovoltaikelements werden die Laschen der an der Transporttraverse an gegenüberliegenden Enden angebrachten Zugelemente über die überstehenden Bereiche des Aufhängebereichs geführt. Die Lasche des weiteren Zugelements respektive die Laschen der beiden weiteren Zugelemente werden an den Transporthaken im unteren Bereich des Photovoltaikelements eingehängt. Die Längen der Zugelemente sind derart gewählt, dass nun beim Anheben das Photovoltaikelement eine Lage einnimmt, welche der dritten Aufnahmeposition entspricht. Die Transporttraverse bildet zusammen mit den an den gegenüberliegenden Enden angebrachten Zugelementen und der oberen Kante des Photovoltaikelements ein gleichschenkliges Trapez, wobei die Zugelemente die beiden Schenkel und die Transporttraverse die längere Seite darstellten. In dieser Lage wird das Photovoltaikelement in die U-förmigen Aufnahmen eingeführt. Anschliessend wird die Transportvorrichtung mit der Transporttraverse abgesenkt, womit sich die Schlaufen aufgrund der Schwerkraft aus den überstehenden Bereichen lösen und nach aussen pendeln. Damit wird verhindert, dass die Schlaufen versehentlich wieder in die überstehenden Bereiche einhängen.

[0065] Dem Fachmann ist klar, dass das Photovoltaikelement nicht über den gesamten Transportweg in der Lage der dritten Aufnahmeposition transportiert werden muss. Es reicht aus, wenn beim Einführen des Photovoltaikelements in die U-förmigen Aufnahmen in der dritten Aufnahmeposition vorliegt.

[0066] In Varianten kann auf die Transporttraverse auch verzichtet werden. Die Transportvorrichtung kann derart beschaffen sein, dass nach Absetzen des Photovoltaikelements ein Ausklinken aus den Transporthakens des Photovoltaikelements durch einen entsprechenden Bewegungsablauf der Transportvorrichtung möglich ist (z.B. Absenken, horizontal Verfahren). Dem Fachmann sind andere Varianten bekannt. Vorzugsweise umfasst der Tragrahmen mindestens zwei Vorderstützen, welche über mindestens eine Querstrebe zur Montage von mindestens zwei, vorzugsweise mindestens vier Photovoltaikelemente verbunden sind, sowie mindestens eine rückseitige Stütze, womit die zwei Vorderstützen in einer Schräglage abstützbar sind. Diese Ausbildung ist von Vorteil, da damit einem Schneebrett ein relativ geringer Widerstand entgegengesetzt wird. Damit wird ein besonders stabiler Tragrahmen erreicht.

[0067] Der Tragrahmen kann auch einen Sockel umfassen, auf welchem ein Rahmen zur Aufnahme der Photovoltaikelemente befestigt ist. Dem Fachmann sind weitere mögliche Ausbildungen eines Tragrahmens bekannt.

[0068] Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0069] Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen: Fig. 1a eine schematische Seitenansicht einer Photovoltaikrahmenanordnung bei Schneelage, wobei der Schneedruck unterhalb einer Kraftschwelle liegt und das erste Photovoltaikelement sich in der ersten Aufnahmeposition befindet; Fig. 1b eine schematische Seitenansicht einer Photovoltaikrahmenanordnung bei Schneelage, wobei der Schneedruck oberhalb einer Kraftschwelle liegt und das erste Photovoltaikelement sich damit in der zweiten Aufnahmeposition befindet; Fig. 2 eine schematische Schrägansicht der Aufhängung des ersten Photovoltaikelements über eine daran befestigte Welle in zwei U-förmigen Aufnahmen; Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung in der Wellenrichtung gemäss Figur 2, unmittelbar vor einem Montagebügel zur Befestigung der Welle an dem Photovoltaikmodulrahmen; Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung in der Wellenrichtung, vor einem Klemmbügel des zweiten Photovoltaikelements, wobei der Klemmbügel zwischen der Welle des ersten Photovoltaikelements und dem Tragrahmen fixiert ist. Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung durch den Photovoltaikmodulrahmen und einen daran befestigten Auflagewinkel; Fig. 6 eine schematische Schnittdarstellung durch den Photovoltaikmodulrahmen und eine daran befestigte Sollbruchschraube; Fig. 7 eine schematische Schrägansicht auf einen auf dem Tragrahmen fixierten Montageblock, über welchen der Photovoltaikmodulrahmen mittels einer Sollbruchschraube fixiert ist; Fig. 8 eine schematische Schrägansicht auf den unteren Bereich des ersten Photovoltaikelements, insbesondere auf den Photovoltaikmodulrahmen, auf welchem ein Transporthaken befestigt ist; Fig. 9 eine schematische Schrägansicht eines überstehenden Bereichs der Welle des ersten Photovoltaikelements mit einem stirnseitigen Anschlag; Fig. 10a eine schematische Seitenansicht auf den oberen Bereich eines Tragrahmens und das zweite Photovoltaikelements während der Montage; Fig. 10b eine schematische Seitenansicht auf den Tragrahmen, bei bereits montiertem zweiten Photovoltaikelement und während der Montage des ersten Photovoltaikelements; Fig. 10c eine schematische Seitenansicht auf den Tragrahmen nach vollendeter Montage des zweiten und des ersten Photovoltaikelements; Fig. 11 eine schematische Draufsicht auf ein Photovoltaikelement mit einem Photovoltaikmodulrahmen umfassend sechs Photovoltaikmodule, sowie einer Transporttraverse als Hilfsmittel für den Transport des Photovoltaikmoduls; und Fig. 12 eine schematische Draufsicht auf drei Photovoltaikrahmenanordnung mit jeweils zwei übereinander liegenden Photovoltaikelementen mit jeweils 6 Photovoltaikmodulen.

[0070] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0071] Die Figur 1a zeigt eine schematische Seitenansicht einer Photovoltaikrahmenanordnung 1 bei Schneelage 3, wobei der rückseitig der Photovoltaikanordnung wirkende Schneedruck unterhalb einer Kraftschwelle liegt und das erste Photovoltaikelement 100 sich in der ersten Aufnahmeposition befindet. Die Photovoltaikrahmenanordnung 1 umfasst einen Tragrahmen 300, auf welchem ein erstes Photovoltaikelement 100 und ein zweites Photovoltaikelement 200 befestigt sind. Die Photovoltaikrahmenanordnung 1 ist auf einem Untergrund 2 montiert, insbesondere in einem Gebirge, in Hanglage, wobei das Photovoltaikelement 100 hangabwärts gerichtet ist. Die Photovoltaikelemente 100 und 200 sind in derselben Ebene angeordnet. Auf dem Tragrahmen 300 montiert und damit in der ersten Aufnahmeposition weisen sie relativ zu einer Horizontalen einen Winkel von ungefähr 65° auf. Dieser Winkel ist zum Beispiel im Bereich des 46ten oder 47ten Breitengrad besonders ideal um eine optimale Leistung der Photovoltaikmodule zu erreichen.

[0072] Die Photovoltaikrahmenanordnung 1 umfasst eine rückwärtige Stütze 340 und eine vordere Stütze 330, über welche die Photovoltaikrahmenanordnung 1 auf dem Untergrund abgestützt ist. Die Stützen 330 und 340 sind jeweils paarweise hintereinander, d.h. fluchtend angeordnet. Die vorderen Stützen sind parallel zur Ebene der Querstreben angeordnet (siehe unten) und mit diesen verbunden. Damit wird zum Beispiel einem Schneebrett ein besonders geringer Widerstand geboten. Weiter ist diese Anordnung von Vorteil, da eine Bewirtschaftung des Landes unter der Photovoltaikrahmenanordnung 1 vereinfacht wird. Insbesondere kann die Höhe der Photovoltaikelemente so gewählt sein, dass unterhalb mit landwirtschaftlichen Geräten das Land bewirtschaftet werden kann, insbesondere zum Beispiel mit einem Motormäher oder dergleichen. Die Höhe der Unterkante des ersten Photovoltaikelements 100 kann dazu zum Beispiel 2 m bis 3 m ab Boden sein.

[0073] Sobald nun der rückseitig auf die Photovoltaikrahmenanordnung 1, insbesondere auf die das erste Photovoltaikelement 100, wirkende Schneedruck die Kraftschwelle überschreitet, wird eine Sollbruchstelle gebrochen (siehe unten) und das erste Photovoltaikelement 100 schwenkt um eine horizontale Schwenkachse in die zweite Aufnahmeposition. Die Figur 1b zeigt eine schematische Seitenansicht der Photovoltaikrahmenanordnung gemäss der Figur 1b, wobei der Schneedruck oberhalb einer I<raftschwelle liegt und das erste Photovoltaikelement sich damit in der zweiten Aufnahmeposition befindet.

[0074] Sobald der Schnee abgeflossen bzw. wieder geschmolzen ist, kann das Photovoltaikelement von der zweiten Aufnahmeposition in die erste Aufnahmeposition zurück verschwenkt werden. Dies kann automatisch, aufgrund der Schwerkraft erfolgen, oder aber manuell zurückgesetzt werden.

[0075] Die vorliegende Photovoltaikrahmenanordnung 1 ist derart beschaffen, dass das erste Photovoltaikelement Schneeereignissen weichen kann, bei welchem der Schnee bis unterhalb der Oberkante des ersten Photovoltaikelements ragt. Es ist jedoch auch denkbar, dass das erste Photovoltaikelement um eine Schwenkachse verschwenkbar ist, welche zum Beispiel an einer Oberkante des Tragrahmens 300 angeordnet sein kann und dass das zweite Photovoltaikelement 200 ebenfalls um eine Schwenkachse verschwenkbar ist, so dass das erste und das zweite Photovoltaikelement Schneeereignissen weichen kann, bei welchem der Schnee bis unterhalb der Oberkante des zweiten Photovoltaikelements ragt.

[0076] Die Figur 2 zeigt eine schematische Schrägansicht der Aufhängung des zweiten Photovoltaikelements 200 über eine daran befestigte Welle 220 in zwei U-förmigen Aufnahmen 310. Das zweite Photovoltaikelement 200 (und auch das erste Photovoltaikelement 200) umfasst einen Photovoltaikmodulrahmen 210, in welchem die Photovoltaikmodule 201 angeordnet sind. Am Photovoltaikmodulrahmen 210 ist über mehrere Montagebügel 221 eine Welle 220 mit einer Schraube 224 befestigt.

[0077] Der Tragrahmen 300 umfasst mehrere U-förmige Aufnahmen 310, in welchen die Welle 220 des zweiten Photovoltaikelements 200 aufgenommen ist. Die U-förmigen Aufnahmen 310 sind mit einer Querstrebe 301 des Tragrahmens 300 fest verschraubt. Die Querstrebe 301 weist vorliegend ein H-Profil auf.

[0078] Die Welle 220 ist in den U-förmigen Aufnahmen 310 um seine Längsachse verschwenkbar, so dass das zweite Photovoltaikelement 200 zwischen einer ersten Aufnahmeposition gemäss der Figur 1a und in der zweiten Aufnahmeposition gemäss Figur 1b verschwenkbar ist.

[0079] Die Figur 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung in der Wellenrichtung gemäss Figur 2, unmittelbar vor einem Montagebügel 221 zur Befestigung der Welle 220 an dem Photovoltaikmodulrahmen 210. In der vorliegenden Darstellung ist ersichtlich, wie die Welle 220 am Photovoltaikmodulrahmen 210 befestigt ist. Der Montagebügel 221 ist mit der Öffnungsrichtung über den Photovoltaikmodulrahmen 110 geführt und mit zwei Schrauben am Photovoltaikmodulrahmen 210 festgeschraubt. Ersichtlich ist in der Figur 3 lediglich die eine Schraube 222, welche mit der Mutter 223 gesichert ist. Innerhalb des Montagebügels 221 ist die Welle 220 über eine in der Ebene des zweiten Photovoltaikelements 200 und quer zur Wellenlängsachse mit einer Schraube 224 und Kontermuttern 225 befestigt. Zwischen dem Schraubenkopf der Schraube 224 und dem Montagebügel 221 sind Tellerfedern 226 angeordnet. Die Schraube führt durch zwei koaxiale Bohrungen der Welle 220 hindurch, so dass die Kontermuttern zwischen der Welle 220 und dem Photovoltaikmodulrahmen 210, zum Photovoltaikmodulrahmen 210 beabstandet sind. Durch Kompression der Tellerfedern 226 hat damit die Welle 220 ein geringfügiges Bewegungsspiel, welches einerseits bei der Montage hilfreich sein kann, um zum Beispiel Fertigungstoleranzen oder materialbedingte, durch die Schwerkraft hervorgerufene Biegungsmomente etc. aufzunehmen. Die Welle 220 ist damit rotationsfest mit dem Photovoltaikmodulrahmen 210 verbunden. Wenn die Welle 220 in den U-förmigen Aufnahmen 310 gehalten ist, ist damit das Photovoltaikelement 200 um die Welle 220 verschwenkbar. Die Befestigung der Welle an dem Photovoltaikmodulrahmen 110 des ersten Photovoltaikelements 100 ist analog ausgeführt.

[0080] Die Figur 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung in der Wellenrichtung, vor einem Klemmbügel 211 des zweiten Photovoltaikelements 200, wobei der Klemmbügel 211 zwischen der Welle 120 des ersten Photovoltaikelements 100 und dem Tragrahmen 300 fixiert ist.

[0081] In der bevorzugten Ausführungsform ist in Montiertem Zustand das erste Photovoltaikelement 100 verschwenkbar. Das zweite Photovoltaikelement 200 ist vertikal oberhalb des ersten Photovoltaikelements 100 montiert. Um eine möglichst einfache Fixierung des zweiten Photovoltaikelements 200 zu erreichen, ist der Klemmbügel 211 vorgesehen, über welchen das erste Photovoltaikelement 100 das zweite Photovoltaikelement 200 fixieren kann.

[0082] Das erste Photovoltaikelement 100 und das zweite Photovoltaikelement 200 sind im Wesentlichen gleich aufgebaut. Allerdings umfasst das zweite Photovoltaikelement 200 an einem der Welle 200 gegenüberliegenden Bereich des Photovoltaikmodulrahmens 210 ein, in der Ebene des zweiten Photovoltaikelements 200 und rechtwinklig zur Welle 200 ausgerichteter Klemmbügel 211, welcher stirnseitig am Photovoltaikmodulrahmens 210 befestigt ist.

[0083] Der Klemmbügel 211 besteht aus einem gebogenen Stahlblech. Der Klemmbügel 211 umfasst als mittleren Abschnitt einen Stützbereich 211.2 für den Querstrebe 302 des Tragrahmens 300. Der Stützbereich 211.2 schliesst sich an einen dazu im Wesentlichen rechtwinkligen angeordneten Montagebereich 211.1 an, welcher an der Stirnseite des Photovoltaikmodulrahmens 210 fixiert ist. Auf der dem Montagebereich 211.1 gegenüberliegenden Ende schliesst sich ein Klemmbereich 211.3 an, welcher sich vom Stützbereich 211.2, gegenüber dem Querstrebe 302, abhebt. Der Klemmbereich 211.3 kontaktiert in Montiertem Zustand die Welle 120, nicht aber den Querstrebe 302. Die Welle 120 übt in Montiertem Zustand damit einen Druck auf den Klemmbereich 211.3 aus, so dass der Klemmbügel 211 über den Stützbereich 211.2 auf den Querstrebe 302 gepresst wird, womit wiederum das zweite Photovoltaikelement 200 fixiert wird.

[0084] Die Nachfolgenden Figuren 5 und 6 zeigen Details zum Auflagewinkel und dem Sollbruchelement, welche beide zwischen der

[0085] Die Figur 5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch den Photovoltaikmodulrahmen 110 und einen daran befestigten Auflagewinkel 113. Der Auflagewinkel 113 dient zur korrekten Positionierung des ersten Photovoltaikmoduls 100 am Tragrahmen 300, insbesondere auf der Querstrebe 303. Der Auflagewinkel 113 ist über zwei Schrauben 114 mit dem Photovoltaikmodulrahmen 110 verschraubt (in der Figur 5 ist nur eine ersichtlich). Zur optimalen Abstützung des ersten Photovoltaikmoduls 100 auf dem Tragrahmen 300 sind mehrere, zueinander beabstandete Auflagewinkel 113 vorgesehen.

[0086] Die Figur 6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch den Photovoltaikmodulrahmen 110 und eine daran befestigte Sollbruchschraube 116. Der Tragrahmen ist an der Querstrebe 303 mit einem Montageblock 115 verbunden. Dieser weist eine Bohrung auf, durch welche eine Sollbruchschraube 116 durchgeführt und mit der untern Stirnseite des Photovoltaikmodulrahmens 110 verschraubt werden kann. Vorliegend handelt es sich bei der Sollbruchschraube 116 um eine M6-Schraube aus rostfreiem Stahl. Der Montageblock 115 ist vorzugsweise ebenfalls aus rostfreiem Stahl ausgebildet. Der Montageblock 115 ist derart dimensioniert, dass die Sollbruchschraube 116 quer zur Längsrichtung stabil geführt ist. Dies ist vorteilhaft, da damit das Abreisen der Sollbruchschraube 116 vollständig durch eine Scherbeanspruchung erfolgt. Damit wird verhindert, dass die Sollbruchschraube 116 bei einer Krafteinwirkung durch ein Schneefeld seine Lage verändert und gegebenenfalls lediglich verbogen wird, womit das Photovoltaikelement 100 bei unbestimmter Krafteinwirkung aus der ersten Aufnahmeposition gelöst werden kann. Die Länge der Bohrung im Montageblock 115 ist vorzugsweise zwischen 1 cm und 5 cm lang. Je nach Material des Montageblocks 115 kann die Länge der Bohrung auch kürzer als 1 cm oder länger als 5 cm sein.

[0087] Die Figur 7 zeigt eine schematische Schrägansicht auf einen auf dem Tragrahmen fixierten Montageblock 115, über welchen der Photovoltaikmodulrahmen 110 mittels einer Sollbruchschraube 116 fixiert ist, gemäss der Figur 6. Dabei ist ersichtlich, dass der Montageblock 115 Flansche aufweist, über welche dieser am Photovoltaikmodulrahmen 110 verschraubt ist.

[0088] Bei einem Schneeereignis, insbesondere, wenn aufgrund eines Schneebretts rückseitig auf das sich in der ersten Aufnahmeposition gemäss der Figur 1a befindliche erste Photovoltaikelement 100 eine Kraft einwirkt, welche den Schwellenwert der Sollbruchschraube 116 übersteigt, so schert die Sollbruchschraube 116 ab und das erste Photovoltaikelement 100 schwenkt von der ersten Aufnahmeposition gemäss Figur 1a in die zweite Aufnahmeposition gemäss der Figur 1b.

[0089] Die nächsten beiden Figuren 8 und 9 zeigen Hilfsmittel der Photovoltaikelemente 100, 200, womit diese für die Montage einfach transportiert werden können.

[0090] Die Figur 8 zeigt eine schematische Schrägansicht auf den unteren Bereich des ersten Photovoltaikelements 100, insbesondere auf den Photovoltaikmodulrahmen 110, auf welchem ein Transporthaken 112 befestigt ist. Gesamthaft umfasst das Photovoltaikelement 100 zwei solche Haken im unteren Bereich. Damit kann mit einer Transportvorrichtung über Zugelemente das erste Photovoltaikelement 100 transportiert werden.

[0091] Die Figur 9 zeigt eine schematische Schrägansicht eines überstehenden Bereichs der Welle 120 des ersten Photovoltaikelements 100 mit einem stirnseitigen Anschlag 121. Der stirnseitige Anschlag 121 ist als flächiges, ovales (Eiförmiges) Element ausgebildet, welches mit dem stirnseitigen Ende der Welle 120 fix verbunden ist. Der Bereich mit dem kleineren Krümmungsradius ist in Richtung des Photovoltaikmodulrahmen 110 (in montiertem Zustand nach unten) gerichtet. Damit bildet der stirnseitige Anschlag 121 einen Anschlag für eine Schlaufe eines Zugelements. Der stirnseitige Anschlag 121 ist an beiden, gegenüberliegenden Enden der Welle 120 vorgesehen. In Kombination mit den Haken 112 kann das Photovoltaikelement 100 mittels Zugelementen in nahezu beliebigen Lagen, insbesondere in einer ersten Aufnahmeposition (siehe unten) transportiert werden.

[0092] Anhand der nachfolgenden Figuren 10a bis 10c wird das Montageverfahren näher erläutert.

[0093] Die Figur 10a zeigt eine schematische Seitenansicht auf den oberen Bereich eines Tragrahmens und das zweite Photovoltaikelement während der Montage.

[0094] In einem ersten Schritt wird das zweite Photovoltaikelement 200 über Zugelemente 400 an einem Kran oder Helikopter (nicht dargestellt) befestigt. Je ein Zugelement 401 und 402 umfassen eine Schlinge, welche über die stirnseitigen Anschläge 121 geführt werden (siehe dazu Figur 9). Damit kann das zweite Photovoltaikelement 200 über die Welle 220 angehoben werden. Im unteren Bereich des zweiten Photovoltaikelements 200 ist ein Haken 212 (siehe Figur 8) am Photovoltaikmodulrahmen 210 montiert, an welchem ein weiteres Zugelement 403 eingehängt werden kann. Durch die Wahl der Länge der Zugelemente 401, 402 und 403 kann eine Transportlage des Photovoltaikelements 200 währen des Transports kontrolliert werden. Die Transportlage weist einen Winkel zur Horizontalen auf, welcher geringer ist, als der Winkel zwischen dem Photovoltaikelement 200 in der ersten Aufnahmeposition und der Horizontalen. Die Winkeldifferenz zwischen der Transportlage und der ersten Aufnahmeposition beträgt vorliegend zwischen 10° und 25°. Die Winkeldifferenz kann aber auch grösser als 25° oder kleiner als 10° sein.

[0095] In einem zweiten Schritt wird das zweite Photovoltaikelement 200 mit dem Kran oder Helikopter in der Transportlage zum Tragrahmen 300 transportiert. Die Welle 220 wird in die U-förmigen Aufnahmen 310 eingehängt. Anschliessend wird das Photovoltaikelement 200 abgesenkt, womit die Welle 220 in den U-förmigen Aufnahmen 310 rotiert und das Photovoltaikelement 200 sich von der Transportlage in die erste Aufnahmeposition verschwenkt.

[0096] In dieser Anordnung liegt der Klemmbügel 211 des zweiten Photovoltaikelements 200 zwischen zwei U-förmigen Aufnahmen 320 der Querstrebe 302.

[0097] In einem dritten Schritt wird nun das erste Photovoltaikelement 100, analog zum zweiten Photovoltaikelement 200 mit Zugelementen 400 in die Transportlage überführt.

[0098] Die Figur 10b zeigt eine schematische Seitenansicht auf den Tragrahmen 300, wobei sich das zweite Photovoltaikelement 200 in der ersten Aufnahmeposition befindet. Die Welle 120 des ersten Photovoltaikelements 100 wird in die U-förmigen Aufnahmen 320 eingeführt, womit der Klemmbügel 211 des zweiten Photovoltaikelements 200 zwischen der Welle 120 des ersten Photovoltaikelements 100 und der Querstrebe 302 festgeklemmt ist (siehe Figur 4). Damit ist das zweite Photovoltaikelement 200 fest und im Wesentlichen Vibrationsfrei montiert. Anschliessend wird das Photovoltaikelement 100 abgesenkt, womit die Welle 120 in den U-förmigen Aufnahmen 320 rotiert und das Photovoltaikelement 100 sich von der Transportlage in die erste Aufnahmeposition verschwenkt.

[0099] Das Photovoltaikelement 100 liegt nun mit einem unteren Bereich, über die Auflagewinkel 113 auf der Querstrebe 303 auf (siehe Figur 5). Damit ist das Photovoltaikelement 100 in der korrekten Position und kann mit der Sollbruchschraube 116 am Montageblock 115 des Tragrahmens 300 fixiert werden (siehe Figur 6).

[0100] Die Figur 10c zeigt schliesslich eine schematische Seitenansicht auf den Tragrahmen 300 nach vollendeter Montage des zweiten und des ersten Photovoltaikelements.

[0101] Die Figur 11 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Photovoltaikelement 100 mit einem Photovoltaikmodulrahmen 110 umfassend sechs Photovoltaikmodule 101. Weiter zeigt die Figur 11 eine Transporttraverse 500 als Hilfsmittel für den Transport des Photovoltaikelements 100 respektive 200.

[0102] Die Transporttraverse 500 weist eine grössere Länge auf, als das Photovoltaikelement 100, respektive deren Welle 120. An den gegenüberliegenden Enden der Transporttraverse 500 sind die Zugelemente 401 und 402 angebracht (siehe Figur 10a). Während des Transports werden die Laschen der Zugelemente 401 und 402 durch die stirnseitigen Anschläge 121 gehalten, so dass die Zugelemente 401 und 402 nicht von der Welle 120 abrutschen können. Sobald aber die Zugelemente 401 und 402 nicht mehr unter Spannung stehen, insbesondere wenn die Welle 120 in den U-förmigen Aufnahmen 320 aufgenommen ist, lösen sich die Schlaufen der Zugelemente 401 und 402 von der Welle 120. Durch die Schwerkraft tendieren die Zugelemente 401 und 402 in eine vertikale Position, womit die Schlaufen über die Anschläge 121 weggeführt werden und womit das Photovoltaikelement durch die Zugelemente freigegeben wird. Auch das Zugelement 403 wird damit freigegeben, indem die Schlaufe bei Absenken des Zugelements 403 nach unten, aus dem Transporthaken 112 geführt wird.

[0103] Die Figur 12 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Photovoltaikrahmenanordnung 1 mit sechs Photovoltaikelementen, wobei jeweils drei in übereinanderliegenden Reihen angeordnet sind. In den beiden Reihen sind jeweils drei Photovoltaikelemente nebeneinander angeordnet, wobei das erste 5 Photovoltaikmodule, das zweite 6 Photovoltaikmodule und das dritte wieder 5 Photovoltaikmodule aufweist.

[0104] Vorliegend sind in einem Photovoltaikmodulrahmen entweder 5 oder 6 Photovoltaikmodule angeordnet. Die Photovoltaikelemente 100.1 und 100.3, sowie die Photovoltaikelemente 200.1 und 200.3 weisen jeweils fünf Photovoltaikmodule auf. Die Photovoltaikelemente 100.2 und 200.2 weisen jeweils sechs Photovoltaikmodule auf.

[0105] Die Photovoltaikrahmenanordnung 1 umfasst drei vordere Stützen 330 und drei, in der Abbildung 12 nicht ersichtliche, hinter den vorderen Stützen 330 angeordnete rückwärtige Stützen 340.

[0106] Die Photovoltaikmodule weisen jeweils eine Breite zwischen ca. 120 cm bis 125 cm auf, sowie eine Höhe zwischen 200 cm und 220 cm auf. Die Photovoltaikmodule können jedoch auch andere Dimensionen aufweisen. Die Photovoltaikelemente weisen damit eine Breite von 610 cm (fünf Photovoltaikmodule) respektive von 732 cm (sechs Photovoltaikmodule) auf. Die vorderen Stützen weisen eine Länge von rund 250 cm auf.

[0107] Zusammenfassend ist festzustellen, dass erfindungsgemäss eine Photovoltaikanordnung geschaffen wird, welche einfach aufgebaut ist und welche ein geringeres Risiko für Beschädigungen aufgrund meteorologischer Einflüsse aufweist.

Claims (22)

1. Photovoltaikrahmenanordnung (1) umfassend mindestens ein erstes Photovoltaikelement (100), umfassend ein Photovoltaikmodul (101) und einen Photovoltaikmodulrahmen (110), sowie einen Tragrahmen (300) zur Aufnahme des ersten Photovoltaikelements (100), wobei das erste Photovoltaikelement (100) am Tragrahmen (300) in einer ersten Aufnahmeposition befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Photovoltaikelement (100) über eine Schwenkachse am Tragrahmen (300) derart gehalten ist, dass das erste Photovoltaikelement (100) von der ersten Aufnahmeposition durch eine Krafteinwirkung in eine, zur ersten Aufnahmeposition unterschiedliche, zweite Aufnahmeposition um die Schwenkachse verschwenkbar ist, um eine Krafteinwirkung durch meteorologische Einflüsse auf das erste Photovoltaikelement (100) zu verringern.

2. Photovoltaikrahmenanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in montiertem Zustand in der ersten Aufnahmeposition eine vertikal unterste Kante des ersten Photovoltaikelements (100) einen ersten Abstand zu einem vertikal untersten Ende des Tragrahmens (300) aufweist und wobei in der zweiten Aufnahmeposition die vertikal unterste Kante des ersten Photovoltaikelements (100) einen zweiten Abstand zum vertikal untersten Ende der Tragrahmens (300) aufweist, wobei der erste Abstand kleiner ist als der zweite Abstand.

3. Photovoltaikrahmenanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse an einer Oberkante des ersten Photovoltaikelements (100) angeordnet ist und wobei insbesondere ein Bereich des ersten Photovoltaikelements (100) in der ersten Aufnahmeposition auf dem Tragrahmen (300) aufliegt.

4. Photovoltaikrahmenanordnung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Photovoltaikelement (100) mindestens einen Aufhängebereich umfassend eine Welle (120) für den Tragrahmen (300) umfasst, wobei die Welle (120) die Schwenkachse bildet, wobei insbesondere in einer Schwenkachsenrichtung beidseitig über den Photovoltaikmodulrahmen (110) überstehende Bereiche der Welle (120) den Aufhängebereich bilden.

5. Photovoltaikrahmenanordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (120) mit dem Photovoltaikmodulrahmen (110) derart beweglich verbunden ist, dass Herstellungstoleranzen und/oder unterschiedliche Dehnungskoeffizienten zwischen dem ersten Photovoltaikelement (100) und dem Tragrahmen (300) aufgenommen werden können.

6. Photovoltaikrahmenanordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (120) über ein federndes Element (226) mit dem Photovoltaikmodulrahmen (110) derart verbunden ist, dass die Welle (120) in einer Ebene des Photovoltaikmodulrahmens (110) relativ zum Photovoltaikmodulrahmen (110) bewegbar ist.

7. Photovoltaikrahmenanordnung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragrahmen (300) mindestens zwei U-förmige Aufnahmen (310) umfasst, in welchen die Aufhängebereiche in der ersten Aufnahmeposition und in der zweiten Aufnahmeposition aufgenommen sind.

8. Photovoltaikrahmenanordnung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängebereiche in der ersten Aufnahmeposition kraftschlüssig in den U-förmigen Aufnahmen (310) gehalten sind und dass die Aufhängebereiche in der zweiten Aufnahmeposition ausschliesslich formschlüssig in den U-förmigen Aufnahmen (310) gehalten sind.

9. Photovoltaikrahmenanordnung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebereiche einen nichtrunden Querschnitt aufweisen, welcher derart dimensioniert ist, dass die Aufnahmebereiche in der ersten Aufnahmeposition in der U-förmigen Aufnahme (310) festgeklemmt sind und dass die Aufhängebereiche in der zweiten Aufnahmeposition lose in den U-förmigen Aufnahmen (310) gehalten sind.

10. Photovoltaikrahmenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Sollbruchelement umfasst, womit das erste Photovoltaikelement (100) in der ersten Aufnahmeposition am Tragrahmen (300) verriegelt werden kann, wobei das Sollbruchelement (116) durch die Krafteinwirkung überwindbar ist.

11. Photovoltaikrahmenanordnung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollbruchelement (116) ein Stiftelement mit einer Längsrichtung, insbesondere eine Schraube, umfasst, wobei die Längsrichtung vorzugsweise zu einer Photovoltaikelementebene in der ersten Aufnahmeposition parallel orientiert ist.

12. Photovoltaikrahmenanordnung (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollbruchelement (116) an einem der Schwenkachse gegenüberliegenden Ende des ersten Photovoltaikelements (100) angeordnet ist.

13. Photovoltaikrahmenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaikrahmenanordnung (1) vertikal oberhalb des ersten Photovoltaikelements (100) ein zweites Photovoltaikelement (200) umfasst.

14. Photovoltaikrahmenanordnung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Photovoltaikelement einen Aufhängebereich mit einer zweiten Welle (220) für den Tragrahmen (300) umfasst, wobei die zweite Welle (220) eine Schwenkachse bildet, wobei insbesondere in einer Schwenkachsenrichtung beidseitig über den Photovoltaikmodulrahmen (110) überstehende Bereiche der zweiten Welle (220) die Aufhängebereiche bilden und wobei der Tragrahmen (300) mindestens zwei weitere U-förmige Aufnahmen (310) umfasst, in welchen die Aufhängebereiche des zweiten Photovoltaikelements (200) aufgenommen sind.

15. Photovoltaikrahmenanordnung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Photovoltaikelement (200) an einer Unterkante ein Klemmelement, insbesondere einen Klemmbügel (211), umfasst, wobei in montiertem Zustand das Klemmelement zwischen dem ersten Photovoltaikelement (100) und dem Tragrahmen (300), insbesondere zwischen der Welle (120) des ersten Photovoltaikelements (100) und dem Tragrahmen (300) form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist.

16. Photovoltaikrahmenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragrahmen (300) mindestens zwei Vorderstützen (330) umfasst, welche über mindestens eine Querstrebe (301) zur Montage von mindestens zwei, vorzugsweise mindestens vier Photovoltaikelemente (100) verbunden sind, sowie mindestens eine rückseitige Stütze (340) umfasst, womit die zwei Vorderstützen (330) in einer Schräglage abstützbar sind.

17. Photovoltaikrahmenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Photovoltaikelement (100) in einem vertikal oberen Bereich und einem vertikal unteren Bereich Transporthaken (112) umfasst, mit welchen das erste Photovoltaikelement (100), insbesondere mittels eines Helikopters oder eines Krans, transportierbar ist.

18. Verfahren zur Montage einer Photovoltaikrahmenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, umfassend mindestens ein erstes Photovoltaikelement (100), umfassend ein Photovoltaikmodul (101) und einen Photovoltaikmodulrahmen (110), sowie einen Tragrahmen (300) zur Aufnahme des ersten Photovoltaikelements (100), wobei das erste Photovoltaikelement (100) am Tragrahmen (300) in einer ersten Aufnahmeposition befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Photovoltaikelement (100) in einer dritten Aufnahmeposition eingeführt wird und von dieser um die Schwenkachse in die erste Aufnahmeposition verschwenkt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Photovoltaikelement (100) in der ersten Aufnahmeposition gegenüber dem Tragrahmen (300) mit einem Sollbruchelement (116) verriegelt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass vorgängig zur Montage des ersten Photovoltaikelements (100) ein zweites Photovoltaikelement (200) am Tragrahmen (300) montiert wird, wobei das zweite Photovoltaikelement (200) an einer Unterkante ein Klemmelement, insbesondere einen Klemmbügel (211), umfasst, wobei folgende Schritte nacheinander ausgeführt werden: c. Montage des zweiten Photovoltaikelements (200) am Tragrahmen (300); d. Einführen des ersten Photovoltaikelements (100) in die dritte Aufnahmeposition, so dass das Klemmelement zwischen dem ersten Photovoltaikelement (100) und dem Tragrahmen (300) festgeklemmt ist.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Photovoltaikelement (100) in einem vertikal oberen Bereich und einem vertikal unteren Bereich Transporthaken umfasst, vorzugsweise zumindest in einem vertikal oberen Bereich zwei zueinander beabstandete Transporthaken umfasst, wobei das erste Photovoltaikelement (100) über Zugmittel mit den Transporthaken verbunden wird, um das erste Photovoltaikelement (100) zum Tragrahmen (300) zu transportieren und in der dritten Aufnahmeposition einzuführen, wobei insbesondere durch ein Absenken mit den Zugmitteln das erste Photovoltaikelement (100) um die Schwenkachse in die erste Aufnahmeposition verschwenkt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Transportvorrichtung mit einer Transporttraverse (500) für den Transport des ersten Photovoltaikelements (100) umfasst, wobei die Transporttraverse (500) zwei mit einem ersten Abstand beabstandete Zugelemente (400) umfasst, welche zum Transport des ersten Photovoltaikelements (100) mit den zwei in einem vertikal oberen Bereich zueinander beabstandeten Transporthaken (112) verbunden werden, wobei die zwei Transporthaken (112) zueinander einen zweiten Abstand aufweisen, welcher kleiner ist, als der erste Abstand.