Mit einer Photovoltaikanlage lässt sich fast jedes Dach zu einem Solardach aufrüsten: vielfältige Montagesysteme, verschiedene Modultypen und passgenaue Anlagenkonzepte gewährleisten einen langfristig sicheren und profitablen Betrieb. Vor der Montage der Anlage ist das Dach unter verschiedenen Gesichtspunkten in Augenschein zu nehmen. Dazu zählen die Dachfläche, vorliegende Verschattungen, Dachneigung- und Ausrichtung, die Dacheindeckung und die Dachlastreserve.

 

Inhaltsübersicht:
1. Die Situation auf dem Dach: Fläche, Schatten, Dachneigung und Dachausrichtung
2. Eine gewichtige Entscheidung – Zur Frage der Statik
3. Die verschiedenen Dacharten und ihre Eignung als Solardach

 

Die Situation auf dem Dach: Fläche, Schatten, Dachneigung und Dachausrichtung

Es gibt verschiedene Kriterien, die bei der Planung eines Solardaches berücksichtigt werden müssen. 

  • Die Dachfläche bestimmt, wie viel Leistung verbaut werden kann 

Solarmodule brauchen ausreichend Platz. Eine haushaltsübliche Photovoltaikanlage hat eine Leistung von drei bis zehn Kilowatt Peak (kWp). Pro kWp können Sie von einer Dachfläche von acht bis zehn Quadratmetern ausgehen – je nachdem, welche Solarmodule zum Einsatz kommen und ob sich Objekte am Dach befinden, um die herum die Anlage montiert werden muss.

  • Welche Rolle spielt die Verschattung?

Je mehr direkte Sonneneinstrahlung auf die Solarmodule fällt, desto mehr Strom erzeugen sie. Verschattungen können maßgebliche Ertragsverluste bei einzelnen Modulen bis hin zum vollständigen Abschalten der Solaranlage verursachen. Zum Beispiel können hohe Gebäude oder Bäume in der Nähe im Tagesverlauf einen Schatten auf die Module werfen. 

Auch Bauelemente auf dem Dach selbst können eine Solaranlage verschatten, beispielsweise Kamine oder Dachgauben. Informieren Sie sich vor Errichtung der Solaranlage, ob eventuell in der kommenden Zeit Gebäude in Planung sind, die mittelfristig bislang noch nicht zu sehende Verschattung erzeugen könnten – die Anlage soll schließlich mindestens 20 Jahre in Betrieb bleiben. Auch im Jahresgang kann es zu besonderen Verschattungen kommen – durch den veränderten Einfallswinkel der Sonneneinstrahlung abhängig von den Jahreszeiten kann es in manchen Monaten zu Schattenwurf kommen, die zu anderen Zeiten nicht auftreten.

Um die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage auf dem eigenen Dach einschätzen zu können, sollten Sie daher auf jeden Fall eine Verschattungsanalyse von einem Experten für Solarenergie durchführen lassen.

  • Welche Rolle spielt die Dachneigung?

Ob ein Dach steil oder flach ist, hat Auswirkungen auf den Ertrag einer PV-Anlage. Den höchsten Ertrag bringt ein Solardach bei senkrechter Sonneneinstrahlung. Wie bei der Verschattungsanalyse gilt: die Sonne verändert ihren Stand in Abhängigkeit zur Tages- und Jahreszeit. Bei der Aufstellung einer Photovoltaikanlage wählt man deshalb den Winkel, der im Durchschnitt über das Jahr den optimalen Ertrag einbringen kann. In Deutschland liegt die adäquate Dachneigung für Solarmodule zwischen 30 und 35 Grad.

Abweichungen von diesem Optimalwert verursachen meist nur geringe Einbußen, insbesondere bei einer Dachausrichtung nach Süden hin. In diesem Fall sind auch bei Neigungswinkeln von 10 bis 60 Grad noch Erträge von bis zu 90 Prozent zu erwarten. Das ist in den meisten Fällen kein Problem, denn eine Photovoltaikanlage erreicht ihre Maximalleistung nur über kurze Zeitabschnitte.

  • Welchen Einfluss hat die Dachausrichtung? 

Die Ausrichtung des Solardachs wird mit dem sogenannten Azimutwinkel angegeben. Das ist die Abweichung zur Südausrichtung. Bei einer exakten südlichen Ausrichtung wären das 0 Grad. In östlicher Ausrichtung liegt der Azimutwinkel bei 90 Grad, in Westausrichtung bei -90 Grad. Abweichungen von 45 Grad können immer noch Erträge von bis zu 95 Prozent einbringen, so dass auch eine Ost- und Westausrichtung eine wirtschaftliche Photovoltaikanlage gewährleisten. Teilweise kann eine solche Ausrichtung auch Vorteile haben: Da bei einer solchen Ausrichtung vor allem dann Solarstrom anfällt, wenn in einem Haushalt der größte Verbrauch vorherrscht, kann man auf einen höheren Eigenverbrauchsanteil vom Solarstrom hoffen. Eine Südausrichtung verspricht insgesamt die höchsten Erträge.

 

Einfach erklärt: Unterschied zwischen Solarthermie und Photovoltaik

Frage der Statik: Dach muss das Gewicht einer PV-Anlage tragen können

Ist mein Dach prinzipiell für eine Photovoltaikanlage geeignet?

Das ist eine Frage der Tragfähigkeit. Im Prinzip eignen sich alle Dachkonstruktionen für die Installation einer Solaranlage. 

Wie finde ich heraus, ob mein Dach das Gewicht einer Anlage trägt?

Der Tragwerksplaner prüft Statik und Tragfähigkeit der Dachkonstruktion. Dafür muss er sich die Gegebenheiten vor Ort ansehen und entsprechende Berechnungen durchführen. Diese Prüfung ist unverzichtbar, denn das Gewicht einer Photovoltaikanlage stellt mitunter eine Herausforderung für die Dachlast dar.

 

Folgende Werte gehen in diese Berechnungen ein:

Dachlast Unter der Dachlast versteht man die maximal mögliche Belastung eines Daches. In diesen Wert fließt das Eigengewicht der gesamten Dachkonstruktion ein. Hinzu kommen Einflüsse von außen, also Belastungen durch Regen, Wind und Schnee. Die durchschnittliche zusätzliche Dachlast durch eine Photovoltaikanlage beträgt etwa 20 Kilogramm pro Quadratmeter.

Die Dachlastreserve gibt an, wie viel Belastung zusätzlich möglich ist.

Flächenlast Dabei handelt es sich um eine Belastung, die gleichmäßig verteilt auf die Dachfläche einwirkt. Schnee stellt beispielsweise eine natürliche Flächenlast dar. Eine Photovoltaikanlage wäre eine zusätzlich einwirkende Belastung, deren mögliches Maximum berechnet werden muss. 

Diesen Wert benötigt man zur Berechnung der Dachlastreserve.

Linienlast Eine punktuelle Linienlast entsteht beispielsweise durch Montageschienen von Photovoltaik-Anlagen. Die Linienlast der gesamten Unterkonstruktion fließt in die Berechnung der Dachlastreserve ein.

Flächen- und Linienlast ergeben die Gesamtbelastung durch die Anlage.

 

Die verschiedenen Dacheindeckungen und ihr Einfluss auf das Solardach

Solange eine ausreichende Tragfähigkeit gegeben ist, kann eine Solaranlage auf jeder beliebigen Dacheindeckung installiert werden. Es gibt allerdings einige relevante Unterschiede. 

Da sich die Art der Eindeckung auf die Unterkonstruktion des Daches auswirkt, hängt auch das adäquate Montagesystem davon ab. Form und Montage der Halterungen fallen je nach Dacheindeckung unterschiedlich aus. Eine sorgfältige Abstimmung ist für die dauerhafte Stabilität des Solardachs geboten.

Ziegeldach Ziegeldächer gehören zu den häufigsten Dachtypen. Die Befestigung einer Photovoltaikanlage erfolgt über ein Montagesystem mit Haken. Diese Befestigungshaken führen durch die Ziegel hindurch zu den darunter liegenden Dachsparren und werden dort fixiert. Dafür müssen Löcher in die Ziegel gebohrt werden, was im schlimmsten Fall Risse verursachen kann. 

Bei der Installation einer Solaranlage auf dem Ziegeldach müssen Sie darauf achten, dass weder durch undichte Stellen in den Ziegeln selbst noch unter dem Dach Feuchtigkeit eindringen kann.

Blechdach Auf Blechdächern ist die Montage einer PV-Anlage besonders unkompliziert. Die Dacheindeckung wird dafür einfach bis zu den Sparren durchbohrt. Eine Alternative sind Blechfalzklammern, die jedoch weniger Stabilität bieten. Ebenso unkompliziert sind Bitumendächer.

Bei der Installation einer Solaranlage auf dem Blech- oder Bitumendach müssen Sie darauf achten, dass alle Bohrungen sehr sorgfältig abgedichtet werden, damit keine Feuchtigkeit eindringen kann.

Schieferdach Bei der Montage einer Photovoltaikanlage auf Schieferdächern benötigen Sie ein spezielles Befestigungssystem. Da das Material sehr bruchanfällig ist, kann es beim Abdecken der Platten besonders leicht zu Beschädigungen kommen. 

Bei der Installation einer Solaranlage auf dem Schieferdach empfiehlt sich ein Montagesystem, das auch ohne Plattenabdeckung genügend Stabilität bietet.

Reetdach Die Problematik bei Reetdächern besteht darin, dass die Eindeckung ausreichend Luft, Licht und Wärme benötigt. Darüber hinaus erfordert dieser Dachtyp regelmäßige Pflegemaßnahmen. Beide Voraussetzungen sind in Verbindung mit einer Solaranlage nur eingeschränkt gegeben. Gerade beim Reetdach sollten Sie sich deshalb vor der Planung von einem Fachmann beraten lassen, der sich mit dieser spezifischen Dachart sehr gut auskennt. 

Ein mit Reet eingedecktes Solardach muss besondere Anforderungen erfüllen. Die Montage einer Anlage ist zwar grundsätzlich möglich, aber nicht in allen Fällen zu empfehlen.

 

Interessant zu wissen Achtung Asbest: Besteht der Verdacht, dass in Ihrer Dachkonstruktion Asbest verbaut wurde, dürfen Sie dort keine Solarmodule installieren. Lassen Sie Ihr Dach untersuchen, um ganz sicher zu gehen. Vor allem bei Materialien wie Kunstschiefer oder Wellpappe, die vor den 1990er Jahren verbaut wurden, besteht Asbest-Verdacht. Asbesthaltige Eindeckungen müssen vor der Montage einer Photovoltaikanlage fachgerecht entfernt und entsorgt werden. Danach wird
das Dach neu eingedeckt und ist bereit für die Nutzung als Solardach.
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Die verschiedenen Dacharten und ihre Eignung als Solardach

Ein Solardach ist realistisch, wenn Ihre Dachkonstruktion entsprechend tragfähig ist. Dachlast und Dachlastreserve müssen von einem Fachmann berechnet werden. Ist Ihr Dach für die Installation einer Photovoltaikanlage geeignet, plant der Experte anhand der verfügbaren Dachfläche, Dachausrichtung, Dachneigung und Ihrem Stromverbrauch die Auslegung der Anlage.

 

Weitere Details finden Sie unter Lohnt sich Photovoltaik?

 

Quelle: Bosch Thermotechnik GmbH
Foto: Smileus – AdobeStock