Die Erfindung betrifft eine mehrlagige Dachschindel mit wenigstens einem photovoltaischen Element. Stand der Technik

Die Nutzung von Dachflächen zur Montage von photovoltaischen Elementen zur Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie gewinnt zunehmende Bedeutung. Meist werden dazu Solarmodule auf bestehende abgedichtete Dachflächen aufgeständert. Zunächst wird dabei ein Gestell auf dem Dach montiert auf dem dann Solarmodule mit einer typischen Fläche von einem Quadratmeter befestigt werden. Diese Solarmodule bestehen in der Regel aus einer oberen und einer unteren Flachglasscheibe zwischen denen das eigentliche photovoltaische Element mit Front- und Rückkontakten angeordnet ist. Die Aufständerung solcher Solarmodule ist insbesondere bei der nachträglichen Ausrüstung von Dach- flächen weit verbreitet. Nachteilig ist zum einen, dass sich die Solarmodule in der Regel nicht harmonisch in das optische Erscheinungsbild des Daches einfügen und zudem dass die Befestigung des Gestells im Hinblick auf die Dichtigkeit des Daches nicht unproblematisch ist.

Um sowohl die optische Integration der Solarmodule in die Dachfläche zu ver- bessern als auch die Funktion der Dachfläche als Gebäudehülle zu gewährleisten wurde in der DE 4421078 vorgeschlagen Tonziegel mit einer Aussparung zu fertigen in die dann ein komplementäres Solarmodul eingesetzt wird.

Einen ähnlicher Weg wird auch in der CN 102146717 vorgeschlagen: Auf einer Trägerplatte wird ein handelsübliches Solarmodul befestigt. Die Trägerplatte hat wie eine Dachziegel zueinander komplementäre Vorsprünge und Ausnehmungen und wird entsprechend auf der Dachfläche verlegt. Zur Herstellung von Solarmodulen wird in der Regel ein möglichst transparentes Substrat, meist eine Glastafel zunächst mit einer elektrisch leitenden transparenten Schicht, meist einer sogenannten TCO-Schicht (Transparent Conductive Oxide) z.B. aus Zinkoxid (ZnO), Zinnoxid (Sn02), Indiumoxid (In202), Indium- Zinnoxid auch ITO genannt (Mischung aus ZnO und In203) oder Cadmiumstanat (CdSn04) beschichtet. Das Substrat bildet später die Front oder Lichteintrittsseite des Solarmoduls. Die TCO-Schicht dient zur Kontaktierung einer darauf aufgebrachten Halbleiterschicht in der bei Sonneneinstrahlung der eigentliche photoelektrische Effekt abläuft. Die TCO-Schicht bildet daher den Frontkontakt. Bei- spielsweise kann die Halbleiterschicht aus einer Cadmiumsulfidschicht (CdS- Schicht) und einer Cadmium Telluridschicht (CdTe Schicht) bestehen. Alternativ sind auch Silizium Schichten, Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGSs) Schichten, Galliumarsenid (GaAs) Schichten gebräuchlich. Auf diese Halbleiterschicht wird dann eine weitere leitende Schicht zur Kontaktierung aufgebracht, die auch als Rückkontakt bezeichnet wird. Zum Schutz der Schichten und zur Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit wird meist in einem Laminierverfahren eine weitere Glastafel als Rückseite auf den Rückkontakt aufgebracht, wobei die Anschlüsse aus dem so gefertigten Solarmodul herausgeführt werden. Zum Schutz der Kanten wird das Solarmodul meist von einem Rahmen eingefasst. Die Schichten zwi- sehen der front- und der rückseitigen Scheibe bilden das eigentliche photovoltaische Element, bzw. meist mehrere nebeneinander angeordnete photovoltaische Elemente.

Alternativ gibt es meist auf organischen Substanzen beruhende flexible Solarzellen. Auch diese wurden schon fest mit Dachabdeckungen verbunden: Beispiels- weise ist in der US 5,68,287 eine Gebäudehülle aus Blechelementen beschrieben. Auf diesen Blechelementen sind flexible handelsübliche Dünnschichtphotovolta- ikmodule angeordnet. Diese flexiblen Dünnschichtphotovoltaikmodule sind in einen Körper einlaminiert, der dann auf die Blechelemente aufgebracht wird. Dazu wird zunächst auf einem Metallblechträger eine EVA-Schicht aufgebracht. Oberhalb der EVA-Schicht wird eine isolierende Zwischenfolie angeordnet. Auf diese Zwischenfolie wird mittels einer Klebeschicht das Dünnschichtmodul aufgeklebt.

In der US 2012/0312373 AI ist eine Dachabdeckung mit Solarzellen beschrieben. Die Dachabdeckung hat einen metallischen Träger auf dem ein Photovoltaikmo- dul angeordnet wird. Offensichtlich handelt es sich um ein flexibles Dünnschichtmodul, denn nach der Montage auf dem Träger kann es zum Schutz gegen Witterungseinflüsse mit einer Glasscheibe abgedeckt werden.

Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt die Beobachtung zugrunde, dass nach dem Stand der Technik selbst bei sogenannten Solarschindeln oder Solarpfannen handelsübliche Solarmodule, also Module aus zwei Glasplatten zwischen denen ein oder mehrere photovolaische Elemente angeordnet sind, auf einem Träger angeordnet werden, der die Funktion der Gebäudehülle übernimmt, obgleich diese auch zumin- dest zum Teil von dem Solarmodul übernommen werden könnte. Zudem sorgt die gängige Technik dafür, dass die simple Kombination von handelsüblichen Solarmodulen und Dachpfannen oder Schindeln zu höheren Dachgewichten führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Solardachschindel anzugeben, die im Vergleich mit dem Stand der Technik günstiger und leichter ist. Zudem soll ein Verfahren zur Herstellung der entsprechenden Dachschindel angegeben werden.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 und durch eine Dachschindel nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Dachschindel nach der Erfindung unterscheidet sich von den bekannten Konzepten insbesondere dadurch, dass die nach dem Stand der Technik übliche rückseitige Glasschicht zwischen der Frontscheibe und der rückseitigen eigentlichen Schindel entfällt.

Das Verfahren zum Herstellen der Dachschindel hat zumindest die folgenden Schritte: Zunächst wird eine mit wenigstens einem photovoltaischen Element beschichte transparente Scheibe, üblicherweise eine Glasscheibe vorgehalten. Eine solche Scheibe kann als Halbzeug der Herstellung üblicher Solarmodule entnommen werden, nachdem Frontkontakt, die Halbleiterschichten und der Rück- kontakt auf die Scheibe abgeschieden wurden, also bevor die rückseitige Scheibe auf den Rückkontakt aufgebracht und mit dem Halbzeug zu einem Photovoltaik- modul laminiert wird. Die Schritte des Abscheidens zumindest der genannten Schichten auf der Scheibe zur Herstellung des Halbzeugs können daher als Teil des Verfahrens erfolgen, um anschließend das Halbzeug vorzuhalten. Die Scheibe trägt folglich zumindest einen Frontkontakt, eine Halbleiterschicht und einen vorzugsweise frei liegenden Rückkontakt, wobei der Frontkontakt zur Scheibe weist und der Rückkontakt von der Scheibe weg weist. Die Einheit aus Scheibe und photovoltaischem Element wird nachfolgend der Einfachheit halber als „Halbzeug" bezeichnet. Die transparente Scheibe wird auch als Frontscheibe bezeichnet, um Ihre Anordnung und Funktion zu verdeutlichen. Es kommt nicht auf die verwendete Halbleiterschicht an, diese kann z.B. eine CdTe/CdS System, Sili- zium, CIGS, GaAs enthalten. Ebenso kann das Halbzeug Grätzel-Zellen oder organische Solarzellen aufweisen. Meist ist die Scheibe aus Glas, d.h. eine Glastafel. Andere transparente und beständige Materialien können ebenfalls eingesetzt werden.

Unter Zwischenlage wenigsten einer vorzugsweise thermoplastischen und elektrisch isolierenden Folie wird das Halbzeug mit dem Rückkontakt auf eine vorzugsweise metallische Trägerplatte aufgelegt. Die Trägerplatte bildet die Rückwand der Dachschindel und kann vorzugsweise aus Aluminium sein. Ein we- sentlicher Vorteil von Aluminium ist dessen Witterungsbeständigkeit und die darauf begründete Akzeptanz im Bauwesen.

Ausgehend von einer unten liegenden Trägerplatte befindet sich darauf folglich wenigstens eine Folie und darauf die Rückseite des wenigstens einen photovolta- ischen Elements. Die Folie dient zur elektrischen Isolierung des Rückkontaktes von der Trägerplatte und zum Verkleben des Rückkontaktes bzw. der Scheibe mit der Trägerplatte in einem Laminierverfahren. Dabei wird die Folie erwärmt und Luft wird aus den Zwischenräumen zwischen der Folie und dem Halbzeug bzw. der Trägerplatte soweit als möglich entfernt. Anders formuliert, wird das wenigs- tens eine photovoltaische Element mit der Trägerplatte durch Erwärmen der Folie unter gleichzeitigem Zusammendrücken der Scheibe und der Trägerplatte und/oder Absaugen der Luft verbunden.

Alternativ, kann zwischen der Rückseite des photovoltaischen Elements und der Trägerplatte eine Silikonschicht eingebracht werden, mit der die Rückseite und die Trägerplatte miteinander verklebt werden. Die Folie kann zusätzlich vorgesehen sein, um eine zuverlässige Isolation zwischen der Rückseite und der Trägerplatte sicherzustellen, sofern die der Rückseite zugewandte Trägerplatte elektrisch leitend ist. Andere hinreichend witterungsbeständige Klebetechniken können entsprechend eingesetzt werden. Vorzugsweise wird im Bereich wenigstens eines Randstreifens der Trägerplatte und/oder des Halbzeugs ein Wulst aus einer dauerelastischen Masse aufgebracht. Besonders geeignet ist z.B. eine Butylmasse wie sie z.B. in die Randfuge von Isolierglasscheiben eingebracht wird. Durch die dauerelastische Masse kann das Eindringen von Feuchtigkeit in den Bereich zwischen der Trägerplatte und der transparenten Scheibe zuverlässig unterbunden werden. Die dauerelastischen Masse kann entweder nach dem Verbinden in einen Randspalt einge- bracht werden oder vor dem Verbinden auf das Halbzeug und/oder die Folie und/oder die Trägerplatte aufgebracht werden.

Vorzugsweise wird beim Anordnen die Rückseite des Halbzeugs, also z.B. der Rückkontakt des photovoltaischen Elements unmittelbar auf eine Folie z.B. aus Ethylenvinylacetat (CAS-Nr.:24937-78-8) aufgelegt. Diese Folie wird nachfolgend der Einfachheit halber auch als EVA-Folie bezeichnet. Diese EVA-Folie dient der Abdichtung des Rückkontakts und haftet zuverlässig daran. Die EVA-Folie kann etwas kleiner sein als der Umriss der transparenten Scheibe, so dass ein vorzugsweise umlaufender freier Randstreifen entsteht. Dieser freie Randstreifen kann dann vorzugweise mit einer Butylmasse, z.B. Polyvinylbutyral (PVB) verschlossen werden.

Vorzugsweise kann beim Anordnen zwischen der Folie (z.B. der EVA-Folie)s und der Trägerplatte eine vorzugsweise an den Umriss der Frontplatte angepasste Folie aus Polyvinylfluorid (CAS-Nr.: 95508-16-0) angeordnet werden. Die Polyvi- nylfluorid-Folie wird auch verkürzt als PVF-Folie bezeichnet. Diese PVF-Folie verbessert die Abdichtung und somit den Schutz des photovoltaischen Elements, gegen Wasser und Luft. Die PVF-Folie kann insbesondere eine PVF-Polyester-PVF- oder besonders bevorzugt eine PVF -Polyester-PVF Verbundfolie sein. Diese Folien können zudem problemlos eingefärbt werden Polyvinylbutyral den, wodurch die spätere Farbe der Dachschindel beeinflußt werden kann.

Unmittelbar auf die Rückwand, also unmittelbar auf der Vorderseite der Trägerplatte wird vorzugsweise eine Folie aus Polyvinylbutyral, CAS-Nr.: 63148-65-2, nachfolgend auch kurz PVB-Folie angeordnet. Dieses Material haftet zum einen hervorragend an Metall, insbesondere an dem bevorzugten Aluminium und hat zudem einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der dem von Aluminium ausreichend ähnlich ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch die oben schon beschriebene Verklebung, insbesondere mit einer Silikonmasse insbesondere einer Silikonfolie erfolgen. Das Silikon kann beidseits der Folie, nur zwischen der Trägerplatte der Folie oder nur zwischen der Folie und der sich daran anschließenden Schicht angeordnet sein.

In einer besonders bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird (von unten nach oben) auf die Vorderseite (= Oberseite) der Trägerplatte wenigstens eine PVB-Folie angeordnet. Darauf folgend wird wenigstens eine PVF-Folie und darauf folgend wenigstens eine EVA-Folie angeordnet. Auf die EVA-Folie wird die Rückseite des Halbzeugs, also die Rückseite des photovoltaischen Elements angeordnet, so dass die transparente Scheibe die Schindel nach oben abschließt. Ein et- waiger Randspalt wird vorzugsweise mit einer Butylmasse verschlossen. Selbstverständlich kann das gleiche Ergebniss erzielt werden, wenn man die Frontplatte nach unten weisend legt und die Folien in umgekehrter Reihenfolge auflegt und zuletzt die Trägerplatte anordnet. Im Rahmen der Erfindung kommt es bei dem Verfahren nicht auf die Orientierung im Raum an, sondern auf die Reihen- folge der Schichten.

Nach der Anordnung der Schichten werden diese zu einem Laminat zusammengefügt, wozu die Folien erwärmt und Luft zwischen den Schichten soweit als möglich, z.B. durch Erzeugen eines Unterdrucks im Randbereich aus der Anordnung entfernt wird. Zur Befestigung der Schindeln auf einem Dach werden diese vorzugsweise mit nur einem Befestigungsmittel z.B. einer Schraube, einem Nagel oder dgl. auf einem Dach z.B. an Dachlatten befestigt. Dieses Befestigungsmittel, das nachfolgend vereinfachend im Sinne eines pars pro toto als Schraube bezeichnet wird, wird dabei bevorzugt durch ein Loch im Eckbereich eines die Frontscheibe über- stehenden Randbereichs geführt. Bei Schindeln mit zumindest näherungsweise quadratischem Umriss hängt dann die Schindel mit der dem Loch diagonal ge- genüberliegenden Ecke nach unten. Nach oben folgend können sich weitere Schindeln überlappend anschließen.

Bevorzugt hat die Trägerplatte folglich einen zumindest näherungsweise viereckigen Umriss (besonders bevorzugt zumindest näherungsweise quadratisch) der die Scheibe vorzugsweise umlaufend übersteht und somit einen überstehenden Rand bildet. Dieser Rand kann vorzugsweise an zwei nebeneinanderliegenden, d.h. eine Ecke bildenden Seiten nach vorne umgebogen werden, bzw. sein. Im Schnitt ähneln die umgebogenen Bereiche dann jeweils einem U-förmigen Profil. Dabei liegt der umgeformte Randbereich vorzugsweise nicht unmittelbar an der Frontseite der Scheibe oder dessen Schmalseite an, sonder übergreift die Scheibe mit einem Spalt. Die Schindel kann dann im Bereich der die beiden verbindenden Ecke z.B. mit einer Schraube, einem Nagel oder dergleichen z.B. auf einer Dachlattung befestigt werden, wobei von höher gelegenen Schindel ablaufendes Wasser sich nicht im Bereich des Randspalts sammelt, sonder bevorzugt auf die Frontscheibe abtropft. Der Spalt hat vorzugsweise mindestens die Breite der Dicke der Trägerplatte.

Ein an den beiden verbleibenden Randbereichen vorzugsweise vorgesehener Überstand der Trägerplatte über die Scheibe ist bzw. wird vorzugsweise in analoger Weise nach hinten umgebogen, d.h. die entsprechenden Randbereiche äh- nein ebenfalls einem U-förmigen Profil, wobei der freie Schenkel zumindest näherungsweise parallel an der der Frontscheibe abgewandten Seite, also der Rückseite, der übrigen Trägerplatte angeordnet ist. Bei der Montage solcher Schindeln wird dieser nach hinten umgebogene Bereich vorzugsweise in den nach vorne umgebogenen Bereich der nächst tiefereren Reihe gleicher Schindeln eingehängt. Dadurch können die Schindel nicht vom Wind untergriffen werden und die untere in die darunter liegende Reihe eingreifende Kante ist mit der darunter liegenden Schindel sozusagen verzahnt und wird von der in der Nähe befindlichen Schraube niedergehalten. In dieser Ausführungsform sind die Spalt- weiten der Randbereiche vorzugsweise an die Dicke der Trägerplatte im jeweils gegenüberliegenden Randbereich angepasst, also größer gleich der entsprechenden Dicke. Auch die Formgebung der Randbereiche ist vorzugsweise zueinander komplementär. Beispielsweise kann der freie Schenkel der nach hinten umgebogenen Randbereich von der Trägerplatte weg gekrümmt sein, damit er sich möglichst bündig an die Rundung des nach vorne umgebogenen Randbereichs einer Nachbarschindel anlegt.

Die Anschlusskontakte der Dachschindel können wie bei den üblichen Solarmodulen durch entsprechende Ausnehmungen der Trägerplatte zu einer darauf be- festigten Anschlussbox geführt werden.

Bei der Herstellung des Halbzeugs wird üblicherweise eine transparente Glastafel als Scheibe verwendet. Um der Schindel eine besondere Farbe zu geben, kann anstelle einer (voll)transparenten Scheibe auch eine eingefärbte Scheibe verwendet werden. Ebenso kann die Scheibe auf wenigstens einer Seite eine farbige Beschichtung aufweisen. Vorzugsweise werden dazu photolumineszierende Ma- terialen in das Glas eingebracht oder auf eine Seite der Scheibe aufgebracht. Die photolumineszierende Materialen ,wandeln' die kurzwelliges Licht in längerwelliges Licht um. Dadurch kann der Farbeindruck der Dachschindel je nach Auswahl des photolumineszierendem Material verändert werden. Sofern die von dem photolumineszierendem Material emittierte Wellenlänge K _em ausreichend kurz ist, wird der Wirkungsgrad des Gesamtsystems nur gering beeinflußt. Ausreichend kurz meint, dass die Energie der Photonen mit der Wellenlänge K _em größer gleich der Bandlücke des photovoltaischen Elements ist.

Alternativ und/oder zusätzlich kann wenigstens ein absorbierender und/oder ein reflektierender Farbstoffe in die transparente Scheibe eingebracht werden.

Ebenso kann wenigstens eine Seite der Scheibe mit dem wenigstens einen Farbstoff beschichtet werden. Bevorzugt liegt die absorbierte Wellenlänge A _ab bzw. reflektierte Wellenlänge A _ref oberhalb der Wellenlänge A _gap welche energetisch der Bandlücke entspricht, d.h. E _gap =h-c-A _gap ^_1 , wobei E _gap die Bandlücke, h das Plancksche Wirkungsquantum und c die Lichtgeschwindigkeit bezeichnet. Entsprechend ist der Farbstoff ist für Wellenlängen K _t die kürzer sind als A _gap vor- zugsweise transparent. Sofern sich dies wegen der Farbwünsche nicht realisieren lässt, hat der Farbstoff vorzugsweise eine möglichst scharfe Absorbtions- bzw. Reflektionsbande von wenigen nm, so dass das für den photoelektrischen Effekt zur Verfügung stehende Licht nur minimal reduziert wird. Anstelle des Farbstoffs kann ein Bragg-Gitter auf eine Seite der Scheibe aufgebracht werden. Bragg Git- ter zeichnen sich durch eine hohe Reflexion in einem schmalen Wellenlängenbereich und ansonsten durch eine hohe Transmission aus.

Auch eingefärbte oder beschichtete Scheiben werden nachfolgend als transparente Scheiben bezeichnet, sofern sie ausreichend Licht zur Nutzung zu dem photovoltaischen Element durchlassen. Die Dachschindel nach der Erfindung ist ein vorzugsweise im Laminierverfahren hergestellter Verbund aus einer transparenten Scheibe mit wenigstens einem photovoltaischen Element und einer vorzugsweise metallischen Trägerplatte, z.B. aus Aluminium, wobei zwischen dem photovoltaischen Element und der Trägerplatte wenigsten eine Folie, bevorzugt eine Abfolge verschiedener Folien ange- ordnet ist.

Besonders bevorzugt liegt an dem photovoltaischen Element eine oben näher beschriebene EVA-Folie an. An die EVA-Folie kann sich in Richtung der Trägerplatte vorzugsweise eine PVF-Folie anschließen. Zwischen der PVF-Folie und der Trägerplatte ist vorzugsweise eine PVB-Folie. Zwischen dem photovoltaischen Element und der EVA-Folie und/oder zwischen der EVA-Folie und der PVF-Folie und/oder zwischen der PVF-Folie und der PVB-Folie und/oder zwischen der PVB- Folie und der Trägerplatte kann (je) eine Klebstoffschicht, z.B. eine Silikonschicht als Klebstoff und zur Verbesserung der Abdichtung angeordnet sein. Die Klebstoffschicht muss nicht vollflächig sein, sollte aber im Randbereich einen umlaufenden Streifen bilden, um die Abdichtung zu verbessern. Bei nicht vollflächiger Verbindung der einzelnen Schichten, können unterschiedliche thermische Aus- dehnungen der unterschiedlichen Materialen besser ausgeglichen werden.

Die Erfindung wurde anhand von Dachschindeln für ein Satteldach oder ein Walmdach erläutert. Die Schindeln können jedoch ebenso an vertikalen Wänden, d.h. als Fassadenelement verwendet werden.

Beschreibung der Zeichnungen Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben.

Figur 1 zeigt Aufsicht auf eine Dachschindel,

Figur 2a zeigt den Aufbau der Dachschindel im Schnitt A-A, Figur 2b zeigt ein Detail aus Fig. 2a

Figur 3 zeigt eine mögliche Dacheindeckung mit Dachschindeln nach Fig. 1 und Fig. 2

Figur 1 zeigt eine Aufsicht auf eine Dachschindel mit hier beispielhaft quadratischem Umriss. Die Dachschindel hat eine Trägerplatte 20 mit einem planen Ab- schnitt auf die wie anhand von Fig. 2 erläutert, eine transparente Scheibe 30, hier aus Glas, vorzugsweise mit einer Vielzahl von photovoltaischen Zellen angeordnet ist. Mit dem Bezugszeichen 32 ist die Oberseite der Scheibe 30 angedeutet, welche die Vorderseite der Dachschindel bildet. Die Trägerplatte 10 hat an zwei aneinander angrenzenden Randbereichen nach vorne bzw. oben U-förmig umgeformte Randabschnitte 16 welche die Scheibe 30 übergreifen. Dabei bleibt zwischen dem Randabschnitt 16 und der Oberseite 31 der Scheibe 30 ein Spalt in den ein komplementärer aber nach unten gebogener Randabschnitt 14 einer die Dachschindel 1 überlappenden Dachschindel eingreifen kann. Auch die gezeigte Dachschindel hat einen entsprechend nach hingen umgebogenen Randab- schnitt 14, der jedoch, weil er hinter der Zeichenebene liegt, nur gestrichelt angedeutet ist. Dieser nach hinten umgebogene Randbereich 14 (vgl. Fig. 2a und Fig. 2b, Fig. 3) deckt die Aussparung ab und wirkt als Tropfkante, so dass die Schraube und der Randspalt zwischen der Frontscheibe und der Trägerplatte auch im Bereich der Aussparung weitgehend trocken bleiben. Im Bereich der Ecke, welche die beiden nach vorne umgebogenen Randabschnitte 16 verbindet ist eine Aussparung, so dass der plane Teil der Trägerplatte zugänglich ist. Im Bereich der Aussparung ist ein Loch 18 in der Trägerplatte um diese hängend an einer Dachunterkonstruktion, z.B. einer Dachlattung zu befestigen. Der Aufbau der Dachschindel ist in Fig. 2a mit Fig. 2 dargestellt. Im Bereich des planen Abschnitts der Trägerplatte ist auf dieser eine PVB-Folie 21 angeordnet. Auf der PVB-Folie 21 wiederum ist eine PVF-Folie 22 angeordnet, die bevorzugt als PVF-PET-PVF Schichtsystem ausgebildet ist. An diese PVF-Folie 22 schließt sich eine EVA-Folie 24 an, deren Rand wie abgebildet etwas gegen über dem der PVF- Folie zurückgesetzt sein kann. Bevorzugt deckungsgleich liegt auf der EVA-Folie 24 die Rückseite eines auf der transparenten Scheibe 30 angeordneten photovol- taischen Elements 31 an. Die Scheibe 30 bildet mit der PVF-Folie 22 einen Randspalt aus, der mit einer Butylmasse 23 verschlossen ist. Um eine Bemoosung der Dachschindel insbesondere im Bereich der ineinandergreifenden Randbereiche zu verhindern, kann im Bereich der umgebogenen Randbereiche eine Kupferschicht angeordnet sein. Der gekrümmte Bereich der nach hinten umgebogenen Randstreifen 14 hat im montierten Zustand die Funktion einer Tropfkante, über die von oben ablaufendes Wasser an die Oberseite 31 der darunter angeordne- ten Dachschindel abläuft. Durch eine Kupferbeschichtung in diesem Bereich wird eine geringe Menge Kupfer in dem ablaufenden Wasser gelöst wodurch ein Bewuchs des entsprechend eingedeckten Schindeldachs dauerhaft vermieden wird.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Dachschindel lässt sich einfach herstellen: Die Scheibe 30 mit den photovoltaischen Elementen 31 ist ein Halbzeug, dass der Produktion handelsüblicher Solarmodule entnommen werden kann. Die Trägerplatte 10 kann als Aluminiumblech oder auch als Sandwichplatte ausgeführt und durch klassische Stanz- bzw. Blechbiegemachschienen in die gewünschte Form gebracht werden. Anschließend genügt es die Folien 21 bis 24 und ggf. die dau- erelastische Masse 23 in der angegebenen Reihenfolge zwischen der Trägerplatte 10 und dem Halbzeug anzuordnen und zu der gezeigten Dachschindel zusammen zu laminieren. Das Umformen der Randbereiche 14, 16 der Trägerplatte 10 kann auch nach dem Laminieren erfolgen, wodurch das Laminieren erleichtert wird. Ansonsten muss der Laminierofen entsprechend an die Randstreifen 14, 16 der Trägerplatte 10 angepasste Aufnahmen aufweisen.

In der in Fig. 3 angedeuteten Weise können die Dachschindeln nach den Fig. 1 bis Fig. 2b zu einem dichten Dach zusammengefügt werden, in dem die Schindeln einfach einander übergreifend und mit den komplementären Randbereichen 14, 16 ineinandergreifend auf einer Dachunterkonstruktion befestigt werde. Als Dachunterkonstruktion sind Dachsparren mit einer Querlattung angedeutet. Zur Befestigung genügt es eine Dachschindel in eine darunter angeordnete Dachschindel einzuhängen und im Bereich ihrer oberen Ecke mit einem geeigneten Befestigungsmittel, z.B. einer Schraube, einer Niete oder einem Nagel auf der Dachunterkonstruktion zu befestigen. Der Firstabschluss und der Übergang zur Dachrinne kann aus entsprechenden komplementären Blechbiegeteilen erstellt werden. Die in den Figuren gezeigte näherungsweise Quadratform des Umrisses ist beispielhaft (aber technisch besonders bevorzugt). In analoger Weise können die Schindeln auch rechteckig oder rautenförmig sein. Auch andere Polygone sind möglich, insbesondere (vorzugsweise) gleichmäßige Pentagone, Hexagone oder Oktagone.

Bezugszeichenliste

1 Dachschindel

10 Trägerplatte

11 Rückseite/Unterseite der Trägerplatte

12 Vorderseite/Oberseite der Trägerplatte

14 nach hinten umgebogener Randbereich

16 nach vorne umgebogener Randbereich

21 PVB-Folie

22 PVF-Folie

23 dauerelastische Masse, z.B. Butylmasse

24 EVA-Folie

30 transparente (Front-)scheibe

31 photovoltaische Elemente

32 Frontseite/Oberseite der Scheibe 30

D Dicke der Trägerplatte