Photovoltaik-Dachanlagen

• Solarhalter

  Hauptaufgabe eines Solarhalters ist es, die zusätzlichen Sog-, Druck- und Schubkräfte der Solaranlage sicher abzuleiten. Solarhalter werden auf dem Tragsystem, in der Regel den Sparren, befestigt und müssen durch die Dachdeckung geführt werden.

  Praxiserfahrungen bei Schadensbetrachtungen zeigen, dass vor allem die Befestigung von Solaranlagen auf dem Dach, die Durchleitung der entstehenden Kräfte durch die Dachdeckung vom Traggestell bis zum Dachtragwerk sowie die Einbindung von Leitungen in die Dachdeckung sowie die Unterdachkonstruktion problematisch sein können und zu funktionellen Problemen einer Dachdeckung führen.

  VDI 6012 Blatt 1.4. führt hierzu aus: „Die Funktionen der Dachdeckung/Dachabdichtung dürfen durch die Anlagenmontage nicht beeinträchtigt werden. Dies beinhaltet den Schutz gegen Witterungseinflüsse und die Vermeidung von mechanischen Beschädigungen (z.B. Ziegelbruch, Beschädigung der Wärmedämmung).“

  Somit kommt der fachgerechten Montage der Anlagen auf dem Dach besondere Bedeutung zu. Häufig reichen Solardachhaken nicht aus, um die Lasten aus Windsog und Schneelast sicher aufzunehmen und schadfrei weiterzuleiten.

  Problempunkte ergeben sich vor allem durch Kraftübertragungen im Bereich der Befestigungselemente mit großen Belastungen auf die Dachdeckung. Diese führen unweigerlich zum Bruch der Dachpfannen und in der Folge zu Undichtigkeiten der Deckung. Es muss festgestellt werden, dass die Biegesteifigkeit der Dachpfannen für eine Lastabtragung der Anlagen durch punktuell aufliegende Befestigungselemente nicht ausgelegt ist. Die Hersteller von Dachziegel und Dachsteinen lehnen demzufolge durchweg Garantie- und Gewährleistungsansprüche bei einem Versagen ab.

  VDI 6012 ergänzt hierzu: „Die Inanspruchnahme der Biegesteifigkeit der Dachziegel/-steine zur Lasteinleitung ist nicht geregelt und bedarf daher stets der Einzelfallbetrachtung. Eine Lasteinleitung in den Dachziegel/-stein kann zum Bruch des Dachziegels/-stein führen und muss vermieden werden.“

• Trägerpfannen

  Praxisgerechter und auch ästhetisch ansprechender sind Solarhalter in Dachpfannenform. Diese werden wie eine Dachpfanne verlegt und erhalten die Regensicherheit der Dachdeckung. Zur sicheren Einleitung der entstehenden Kräfte in die Unterkonstruktion werden diese speziellen Dachpfannen mit Zusatzlatten oder -brettern unter der Dachdeckung befestigt. So können diese Befestigungslösungen auch unabhängig von der Sparrenlage im Deckbild integriert werden.

  Die Solarhalter in Form einer Dachpfanne benötigen eine Unterkonstruktion, an der ihre Halterung befestigt wird. Jede Trägerpfanne verfügt rückwärtig über eine lastabtragende Platte. An ihr ist zusätzlich ein Profil für die Windsogsicherung montiert.

PV-Systeme zur Dachintegration

• Volldachsysteme

  Mit Volldachsystemen werden ganze Dachflächen mit Schindelsystemen oder Dachelementen eingedeckt. Dies erfordert einen größeren Planungsaufwand; die Regensicherheit und somit die Eignung der Solar-Dachdeckung als eigenständiges Bedachungsmaterial muss gewährleistet sein.

• Rahmengebundene Lösungen

  Rahmengebundene Lösungen werden wie Dachfenster mit der eigentlichen Dachdeckung eingedeckt und ersetzen jeweils das Bedachungsmaterial. Als solches übernehmen diese Elemente die Eigenschaften der Dachdeckung, wie die Regensicherheit und den Brandschutz.

  Ihre Verlegung erfolgt effektiv und wirtschaftlich. Die Module der dachintegrierten Systeme sind in der Konterlattenebene sowie durch spezielle Lüftungsschlitze in den Modulen hinterlüftet um Leistungsverluste durch stärkere Erwärmung zu verhindern. Für die perfekte Integration in die Dachdeckung können bestimmte Systeme auch mit Wohnraum-Dachfenstern im Modulraster kombiniert werden. Auch bei diesen Systemen gelten Anforderungen an die Regensicherheit.

• Hybrid-Photovoltaikanlagen (PVT)

  Neuere Entwicklungen sind Hybridkollektoren, die sowohl elektrische Energie wie auch Wärme erzeugen. So kann durch die Wärmeabfuhr im PV-Modul die Leistung erhöht werden und die gewonnene Wärme zur Verbesserung des Wärmebeitrags einer Wärmepumpe eingesetzt werden. Da im Sommer sowohl Wärmeleistung wie elektrischer Ertrag am größten sind, können diese Systeme auch in Verbindung mit Lösungen wie Eisspeicher und Erdsonden sowie thermisch aktivierbaren Bauteilen zur Kühlung und Heizung eingesetzt werden.

• Indach-Lösungen in Verbindung mit Ziegeleindeckung

  In der Kombination mit den klassischen Dachziegeln- oder steinen werden Solardachziegel oder Plattenelemente eingesetzt. Solardachziegel haben auf dem eigentlichen Dachziegel montierte PV-Module. Auch hier werden die Elemente wie die Dachdeckung verdeckt. Die kleinteiligen PV-Bedachungselemente müssen untereinander elektrisch verbunden werden. Sie können mittlerweile auch farblich abgestimmt auf die Ziegelfarbe der Grundpfanne die Ansprüche des Denkmalschutzes erfüllen.

  Plattenförmige Elemente können als elegantes Photovoltaik-Indachsystem zusammen mit abgestimmten Dachziegeln oder Dachsteinen verlegt werden. Die Plattenförmigen Module werden wie das klassische Bedachungsmaterial einfach auf der vorhandenen Traglattung montiert. Die Verlegung der Modulreihen erfolgt sowohl im Verband wie in Reihe und erlaubt so die Ausnutzung komplexer Dachgeometrien wie Walmdächer oder Dachverschneidungen.

  Je kleinteiliger die Systeme, desto größer ist der Aufwand für eine elektrische Verkabelung der Elemente untereinander. Dafür ist die Anpassung an die Gebäudegeometrie leichter zu bewerkstelligen, da in der Regel die Standard-Anschlusslösungen für Grate, Kehlen und Firste aus dem Lieferprogramm der Dachziegel-hersteller genutzt werden können.