Prognosen zufolge werden die EU-Länder in den nächsten fünf Jahren fast 100 Gigawatt an neuer Photovoltaikkapazität installieren, was einer Wachstumsrate von 42 % entspricht. Der Weltmarkt für installierte PV-Module wird bis 2027 voraussichtlich 200 Mrd. EUR übersteigen. Diese installierte Basis wird sich auf große PV-Farmen, Wohn- und Gewerbedächer und eine kleinere Anzahl mobiler Solarmodule, die auf Autos und Lastwagen montiert sind, verteilen. Dieser Erfolg der Photovoltaik basiert auf der Verwendung von Aluminium-Architekturelementen sowohl in festen als auch in mobilen Strukturen.
Aluminiumprofile für die Fotovoltaik im Vergleich zu Stahl
Traditionell ist das Metall der Wahl für große kommerzielle Projekte Stahl. Stahl ist leicht verfügbar. Er ist gut geeignet, statische Lasten zu tragen, hat einen hohen Elastizitätsmodul und eine ausgezeichnete Festigkeit. Die mechanischen und verformbaren Eigenschaften von Stahl sind gut bekannt, so dass der Entwurf von Strukturelementen wie Rahmen, Fachwerken und I-Profilen relativ einfach ist. Die Verwendung von Stahl hat jedoch auch erhebliche Nachteile. Erstens ist er schwer und muss in einem gewissen Abstand zueinander montiert werden, was hohe Energiekosten verursacht.
Bei der Herstellung längerer Stahlprofile müssen die Elemente durch Schweißen verbunden werden, was zusätzliche Produktionskosten verursacht. Und natürlich korrodiert Stahl leicht, so dass die Oberfläche regelmäßig gestrichen werden muss. Doch keine dieser Methoden bietet eine dauerhafte Lösung.
Aluminiumprofile für die Fotovoltaik helfen den Konstrukteuren. Was sind die Vorteile von Aluminiumprofilen? Die Photovoltaik verlangt nach möglichst leichten Bauteilen. Und Aluminium ist dreimal so leicht wie Stahl. Ausserdem zeichnen sich Aluminiumprofile durch eine praktisch unbegrenzte Designkomplexität aus. Das bedeutet, dass Aluminiumprofile für die Photovoltaik genau auf die betrieblichen Anforderungen zugeschnitten werden können.
Was zeichnet ein Aluminiumprofil sonst noch aus? Die Photovoltaik ist eine Konstruktion, die ständig der Witterung ausgesetzt ist. Aluminium ist von Natur aus korrosionsbeständig und bildet bei Kontakt mit Sauerstoff eine harte Aluminiumoxidschicht, die weitere Korrosion verhindert. Aluminium kann eloxiert werden, um zusätzlichen Schutz zu bieten und gleichzeitig die Ästhetik zu verbessern. Drittens ist Aluminium aufgrund seines geringeren Gewichts ideal für bewegliche Baugruppen wie Photovoltaikmodule. Dies ist auch ein entscheidender Vorteil bei der Installation von Dach- und Autodachmodulen. Schließlich sind die Profile ideal für modulare Installationen, die sich leicht kombinieren lassen.
Aluminiumprofile für Photovoltaikmodule - Wahl der Legierung
Bezogen auf das Stückgewicht ist Aluminium ein teureres Material als Stahl und erfordert in der Regel in der Anfangsphase mehr Konstruktionsarbeit. Untersuchungen zeigen jedoch eindeutig, dass sich diese anfänglichen Kosten langfristig durch eine bessere Leistung, niedrigere Installationskosten und eine längere Lebensdauer mehr als bezahlt machen. Welches ist die beste Aluminiumsorte? Auch hier gibt es keine perfekte Antwort, sondern es hängt von der Anwendung ab. Die gängigsten Standardhersteller von Aluminiumprofilen für die Photovoltaik bieten uns folgende Legierungen an:
- Aluminium 6063: Diese Legierung ist die billigste und hat auch die niedrigste Endfestigkeit. Sie lässt sich aber auch leicht strangpressen und hat die beste Oberflächenqualität. Die chemischen und mechanischen Eigenschaften von 6063 sind gut bekannt.
- Aluminium 6061: Etwas höhere Kosten und höhere Festigkeit als 6063, aber schwieriger zu strangpressen.
- Aluminium 6005A: Dies ist eine der neueren Legierungen mit vielen vorteilhaften Eigenschaften. Sie ist leicht, fest, einfach zu strangpressen und bietet eine hervorragende Oberflächengüte. Es ist wahrscheinlich die beste Wahl für Solarzellenanwendungen.
Wie verwende ich Aluminiumprofile für Fotovoltaikmodule?
Heutzutage bietet fast jeder Hersteller von Aluminiumprofilen für die Photovoltaik die Möglichkeit, die Legierung auf beliebige Weise zu strangpressen und so Profile mit maßgeschneiderten Eigenschaften herzustellen.
Um den größtmöglichen Nutzen aus dem Strangpressverfahren zu ziehen, müssen jedoch einige Konstruktionsprinzipien beachtet werden. Aluminiumprofile für Photovoltaik-Paneele: sollten eine konstante Wandstärke haben und keine Dickenunterschiede in angrenzenden Bereichen aufweisen. Wenn möglich, sollten die Profile symmetrisch sein und keine scharfen Ecken oder Vertiefungen aufweisen.
