Was ist der Unterschied zwischen Photovoltaik-Bolzen und gewöhnlichen Bolzen?

Definitions- und Kernzweckunterschiede

Photovoltaik-Bolzen sind Befestigungselemente, die speziell für den Einsatz in Solarstromanlagen entwickelt wurden, insbesondere in Photovoltaik (PV)-Montagestrukturen, Panelrahmen und Stützhalterungen. Ihr Hauptzweck besteht nicht nur darin, Komponenten miteinander zu verbinden, sondern auch darin, die strukturelle Stabilität unter äußeren Umweltbedingungen langfristig sicherzustellen. Im Gegensatz dazu handelt es sich bei gewöhnlichen Schrauben um Allzweckbefestigungen, die für eine Vielzahl mechanischer oder baulicher Anwendungen ohne Berücksichtigung solarspezifischer Belastungen entwickelt wurden.

In einer Photovoltaikanlage sind die Bolzen ständigem Sonnenlicht, Temperaturschwankungen, Windlasten, Feuchtigkeit und manchmal korrosiven Atmosphären ausgesetzt. Photovoltaik-Schrauben sind so konzipiert, dass sie ihre Klemmkraft und mechanische Integrität über Jahrzehnte hinweg aufrechterhalten und so der erwarteten Lebensdauer von Solaranlagen entsprechen. Gewöhnliche Schrauben erfüllen möglicherweise zunächst die grundlegenden Festigkeitsanforderungen, sind jedoch nicht für den langfristigen Einsatz in PV-Umgebungen optimiert.

Materialauswahl und Korrosionsbeständigkeit

Einer der kritischsten Unterschiede liegt in der Materialwahl. Photovoltaikbolzen werden üblicherweise aus Edelstahl (wie SUS304 oder SUS316), Aluminiumlegierungen oder Kohlenstoffstahl mit leistungsstarken Oberflächenbehandlungen hergestellt. Diese Materialien werden speziell ausgewählt, um Korrosion durch Regen, Salznebel, Industrieverschmutzung und UV-Einstrahlung zu widerstehen.

Gewöhnliche Schrauben werden oft aus Standard-Kohlenstoffstahl oder niedriglegiertem Stahl mit minimalem Oberflächenschutz, wie z. B. einer einfachen Verzinkung, hergestellt. Während diese Materialien für Innen- oder Kurzzeitanwendungen ausreichend sind, neigen sie bei längerer Verwendung im Freien zu Rost und Zersetzung.

Gängige Materialien, die in Photovoltaik-Bolzen verwendet werden

• Edelstahl für hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Festigkeitsstabilität
• Feuerverzinkter Kohlenstoffstahl für große Freiflächenanlagen
• Aluminiumbolzen für leichte Montagekonstruktionen

Strukturelles Design und funktionale Merkmale

Photovoltaik-Bolzen weisen häufig spezielle Konstruktionsmerkmale auf, die bei gewöhnlichen Bolzen selten zu finden sind. Dazu können gezahnte Flansche, integrierte Unterlegscheiben, Anti-Lockerungsgewinde oder kundenspezifische Kopfformen gehören, die zu PV-Schienensystemen passen. Solche Konstruktionen verkürzen die Installationszeit und verbessern die Lastverteilung auf die Montagekomponenten.

Normale Schrauben folgen in der Regel standardisierten Kopftypen und Gewindeformen ohne systemspezifische Optimierung. Daher sind oft zusätzliche Unterlegscheiben, Kontermuttern oder Federelemente erforderlich, um die gleiche Stabilität einer Photovoltaikanlage zu erreichen.

Ladeleistung und Langzeitzuverlässigkeit

Photovoltaikbolzen werden auf dynamische Belastungen wie Windsog, Schneedruck und Wärmeausdehnung getestet. Diese Belastungen können täglich und saisonal schwanken und Mikrobewegungen verursachen, die herkömmliche Befestigungselemente mit der Zeit lockern können. PV-Schrauben sind so konzipiert, dass sie eine konstante Vorspannung aufrechterhalten und einem Ermüdungsbruch standhalten.

Herkömmliche Schrauben erfüllen möglicherweise die statischen Belastungsanforderungen, werden jedoch selten auf die in Solaranlagen üblichen zyklischen Belastungsbedingungen getestet. Dies kann im Laufe der Jahre zu Lockerung, Verformung oder sogar Strukturversagen führen.

Umweltanpassungsfähigkeit und Wetterbeständigkeit

Solarstromsysteme werden in verschiedenen Umgebungen installiert, darunter Wüsten, Küstenregionen, Berge und Industriegebiete. Photovoltaik-Bolzen sind so konstruiert, dass sie sich durch verbesserte Beschichtungen, höhere Korrosionsgrade und temperaturbeständige Materialien an diese Bedingungen anpassen.

Gewöhnlichen Schrauben fehlt dieses Maß an Umweltanpassungsfähigkeit. In rauen Klimazonen müssen sie möglicherweise häufig überprüft, gewartet oder ausgetauscht werden, was die langfristigen Betriebskosten erhöht.

Installationseffizienz und Kompatibilität

Photovoltaik-Bolzen sind auf die Effizienz des Installateurs ausgelegt. Viele sind mit standardisierten PV-Schienen und Montageschlitzen kompatibel und ermöglichen ein schnelles Einsetzen und Festziehen ohne zusätzliche Ausrichtungsschritte. Einige PV-Schrauben sind mit Unterlegscheiben und Muttern vormontiert, um die Handhabungszeit vor Ort zu verkürzen.

Herkömmliche Schrauben erfordern häufig mehrere Komponenten und eine präzise Ausrichtung während der Installation. Dies kann große Solarprojekte verlangsamen, bei denen Tausende von Befestigungspunkten beteiligt sind.

Einhaltung von Industriestandards

Photovoltaik-Bolzen werden in der Regel so hergestellt, dass sie den Standards und Zertifizierungen der Solarindustrie in Bezug auf mechanische Leistung, Korrosionsbeständigkeit und Sicherheit entsprechen. Diese Standards gewährleisten die Kompatibilität mit PV-Modulen, Montagesystemen und regionalen Bauvorschriften.

Herkömmliche Schrauben entsprechen möglicherweise den allgemeinen Befestigungsnormen, sind jedoch nicht immer für photovoltaikspezifische Anwendungen getestet oder zertifiziert. Die Verwendung nicht zertifizierter Schrauben kann bei regulierten Solarprojekten zu Compliance-Risiken führen.

Kostenüberlegungen über den Systemlebenszyklus

Auf den ersten Blick scheinen Photovoltaik-Bolzen aufgrund der höheren Material- und Herstellungskosten teurer zu sein als herkömmliche Bolzen. Betrachtet man jedoch den gesamten Lebenszyklus einer Solaranlage, erweisen sich PV-Bolzen oft als kostengünstiger.

Ihre Langlebigkeit reduziert den Bedarf an Wartung, Austausch und Systemausfallzeiten. Herkömmliche Schrauben senken möglicherweise die Anschaffungskosten, können jedoch die langfristigen Kosten durch korrosionsbedingte Ausfälle und arbeitsintensive Reparaturen erhöhen.

Übersicht über den direkten Vergleich

Praktische Auswahlhilfe

Die Wahl zwischen Photovoltaik-Schrauben und gewöhnlichen Schrauben sollte auf den Anwendungsanforderungen und nicht nur auf den Anschaffungskosten basieren. Für jede permanente oder semipermanente Solaranlage bieten Photovoltaikbolzen messbare Vorteile in Bezug auf Sicherheit, Haltbarkeit und Konformität.

Herkömmliche Schrauben eignen sich möglicherweise für temporäre Befestigungen oder unkritische Komponenten, für Kernstrukturverbindungen in Photovoltaikanlagen, bei denen es auf eine langfristige Leistung ankommt, sollte man sich jedoch nicht auf sie verlassen.