Solaranlagen: Flachdach mit Photovoltaikanlage

Eignet sich das Flachdach für eine Photovoltaikanlage? Wenn Hausbesitzer über die Anschaffung einer stromerzeugenden Solaranlage nachdenken, stellt sich diese Frage für viele. Doch zunächst einmal eine begriffliche Unterscheidung.

Unterschied zwischen einer Photovoltaikanlage und einer Solarthermieanlage

Photovoltaik stellt Strom her, wohingegen die Solarthermie Wärme erzeugt. Allerdings stellen beide Methoden technische Vorgehensweisen dar, um aus der Sonnenstrahlung Energie zu gewinnen. Dahingegen steht der Begriff Solarenergie als Erzeuger von Wärme oder des elektrischen Stroms ganz allgemein.

Solarthermie ist das Synonym für das Heizen mittels Solarenergie. Photovoltaik wiederum dient als eine Form der Solarenergie, welche elektrischen Strom zur Verfügung stellt.

Um Strom zu erzeugen, nutzt die Photovoltaik Solarzellen. Diese sind zu Modulen zusammengefasst. Dahingegen verwendet die Solarthermie die Kraft der Kollektoren, um Wärme zu erzeugen. Anhand dieser Information können sowohl Fachleute als auch Personen, die sich mit dieser Thematik wenig auskennen, die genannten Energieerzeugungsformen differenzieren. Sie müssen Module oder Kollektoren identifizieren, wenn sie auf ein Dach blicken, um festzustellen, welche Energieform dort eingesetzt und zu Gange ist.

Photovoltaikanlagen setzen sich entweder aus weißen Karos, die mit monokristallinen Modulen verbunden sind, blau schimmernden polykristallinen Modulen sowie aus schwarzen Dünnschichtmodulen und aus CIGS-Modulen zusammen. Solarthermieanlagen hingegen bestehen aus Flach- oder Vakuumröhrenkollektoren.

Flachdächer und Dächer mit flachen Winkel können mit einer Aufständerung versehen werden. Je weiter südlich das Dach in Deutschland liegt, desto weniger steil muss der Winkel stehen, weil die Sonne hier allgemein höher steht.

Optimale Ausrichtung der Photovoltaik Solaranlage

Einen wesentlichen Faktor für die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage stellt die Ausrichtung dar. Für einen bestmöglichen Ertrag zeigt die Ausrichtung exakt in die südliche Richtung. Allerdings schmälern selbst größere Abweichungen den Ertrag nur geringfügig.

Schrägstellung einer Photovoltaikanlage

Eine optimale Dachneigung liegt immer bei 90 Grad zum aktuellen Stand der Sonne. Allerdings ist der Sonnenstand umso höher, je näher sich der jeweilige Wohnort am Äquator befindet. Diejenigen, die im Norden Deutschlands wohnen, benötigen für ihr Flachdach eine steilere Neigung der Aufständerung als die Bewohner von Süddeutschland.

Generell liegt der optimale Aufstellwinkel der Ständer für die PV-Module bei 30 bis 35 Grad. Handelt es sich jedoch um eine Photovoltaikanlage im Süden, besteht die Möglichkeit einer starken Abweichung. Allerdings belaufen sich die Ertragsauswirkungen in einem einstelligen Prozentbereich. Wenn das Flachdach jedoch von der bestmöglichen südlichen Ausrichtung abweicht, desto eher besteht die Gefahr einer Schattenbildung des Daches. Darüber hinaus sollte die Neigung je flacher sein, umso mehr die Photovoltaikanlage nach Osten oder Westen abweicht.

Grundsätzlich steht die Sonne im Sommer äußerst hoch, im Winter hingegen sehr tief. Daraus resultiert die Erkenntnis, dass im Winter ein steiles und im Sommer dagegen ein Flachdach Ertragsvorteile erzielt. Ein weiterer Vorteil in einem steilen Dach liegt im besseren Selbstreinigungseffekt. Schnee rutscht schneller ab, Staub und Vogelkot lassen sich besser abspülen. Die erwähnte Selbstreinigung funktioniert bis zu einem Winkel von 20 bis 25 Grad. Ist der Winkel flacher, bleiben die Verschmutzungen haften.

Photovoltaik Dächer bieten allerdings eine gute Angriffsfläche für Wind. Somit kann die Entstehung eines lästigen Windsogs begünstigt werden. Deshalb erfolgt die Installation eines Photovoltaik Dachs auf Basis einer Windlastberechnung.

Photovoltaik – Gewicht der Solarmodule

Solarmodule, deren Abkürzung Module lautet, bilden des Herzstück einer Photovoltaikanlage. Sie wandeln das Sonnenlicht in Strom um. Auf dem Markt existieren unterschiedliche Module, die sich im Hinblick auf Material, Leistung, Fertigung, Gewicht und Preis unterscheiden. Dementsprechend hängt das Gewicht der Solarmodule von der jeweiligen Modulversion ab. In der Regel liegt das Gewicht von 60 Solarzellen zwischen 16 und 22,3 Kilogramm.

60 monokristalline Solarzellen verfügen über die Maße im Wert von 1,700 x 1,016 x 40 mm sowie über ein Gewicht von 18,5 Kilogramm. Diese Version hält auch einer größeren Schneelast Stand.

Schwarze Dünnschichtmodule einer Photovoltaikanlage, deren Maße sich auf eine Fläche von 1686 x 1016 x 40 mm belaufen, verfügen über ein Gewicht von 18 Kilogramm. Dieser Variante kann eine größere Schneemasse ebenfalls nichts anhaben.

Druckbelastbarkeit eines photovoltaikbestückten Flachdachs

Ein Flachdach kann entweder als Warm- oder Umkehrdach konstruiert werden. Beim Ersteren befindet sich die Dämmung direkt unterhalb der Abdichtung. Wohingegen beim Letzteren die Dämmung auf der Abdichtung liegt. Flachdächer beinhalten hauptsächlich eine Gefälledämmung. In der Regel bestehen die Dämmplatten aus EPS, PUR oder Mineralwolle. Dabei fungieren die Dammstoffdicken nach Din 4108-10 als Planungsgrundlage für ein gelungenes Flachdach. Wenn die Details diesen Vorgaben entsprechen, kann ein Gleichwertigkeitsnachweis durchgeführt werden.

Flachdächer sind aufgrund von Sonne, Schnee, Hagel sowie gewaltigen Temperaturunterschieden hochbelastete Bestandteile des Hauses. Aus diesem Grund müssen die flachen Dächer nicht nur wärmedämmend, sondern auch temperaturbeständig und druckfest sein. Deshalb liegt in der Dicke der Dämmstoffe eine einzigartige Anforderung. Darüber hinaus müssen sie einer Dampfdiffusion sowie einer Restfeuchte entgegenwirken. Dampfsperren können beispielsweise dem entgegenwirken.

Vor- und Nachteile des Photovoltaikdachs

Jeder, der sich für ein Photovoltaikdach entschließt, leistet einen Beitrag zur Senkung von CO2-Emissionen. Darüber hinaus verursacht die Sonne keine Kosten, da sie als unerschöpfliche Energiequelle zur Verfügung steht. Im Gegensatz zu Wertpapieren unterliegen Photovoltaikanlagen auch keinen Kursschwankungen. Des Weiteren sind die Anlagen wartungsarm, da sie nicht über bewegliche Teile verfügen.

Zu den Nachteilen der Module gehört die Degradation. Somit nimmt die Leistung der Teile ab. Darüber hinaus müssen interessierte Personen hohe Investitionen aufwenden, die sich lediglich in zehn oder fünfzehn Jahren auszahlen. Bei der Installation einer Photovoltaikanlage handelt es sich frei gesprochen um Unternehmertum als Stromerzeuger, wenn sie Strom in örtliche Stromnetz abgeben und dafür bezahlt werden. Zu Beginn eines jeden Monats müssen die Investoren, die eine größere Menge Strom in Netz einspeisen eine Umsatzsteuermeldung sowie Einkommenssteuererklärung tätigen.

Flachdächer benötigen zumeist eine Aufständerung für Solaranlagen. Ein begrüntes Flachdach ist besonders geeignet.

Besonderheiten eines begrünten Flachdachs

Gründächer erfüllen mehrere Funktionen zugleich. Sie schützen die Dachabdichtung. Darüber hinaus fungieren sie als Wärmedämmung mit einem Regenwasserrückhalt. Zudem vollstrecken sie eine sinnvolle ökologische Ausgleichsfunktion. Sie wirken wie eine Klimaanlage und helfen bei der CO2-Reduktion. Sie können ferner zur Stromerzeugung genutzt werden, da es sich bei ihnen in der Regel um Flachdächer handelt. Außerdem erzielen die Photovoltaik Module eines begrünten Dachs eine höhere Leistung.

Kosten einer Photovoltaik Solaranlage auf dem Flachdach

Der Preis einer Photovoltaik Solaranlage auf dem Flachdach hängt von der Art der gewählten Module, von der Größe der Fläche sowie von der jeweiligen Leistung ab. Momentan (Stand 2019) amortisiert sich ein Photovoltaik Dach zehn bis fünfzehn Jahren. Allerdings sparen die Investoren eines Photovoltaik Dachs nicht nur auf lange Sicht gesehen Geld, sondern können auch von verschiedenen Förderungs- und Finanzierungsprogrammen profitieren. Diese greifen den umweltbewussten Individuen bei der Anschaffung und Beratung unter die Arme.

Mittlerweile ist Photovoltaik jedoch günstiger als je zuvor. Diese Kennzahl beziffert die Höchstleistung einer Solarstromanlage. Die Anschaffungskosten pro KiloWattpeak, dessen Abkürzung kWp lautet, kostet 1.300 Euro. Vor ungefähr zehn Jahren waren die Kosten allerdings doppelt so hoch. Verbesserte Herstellungsverfahren sowie ein schneller Nachfragenanstieg haben zu einer äußerst schnellen Preissenkung beigetragen. Da die Technologie inzwischen ausgereift ist, sinken die Preise mittlerweile nur noch marginal. Deshalb zahlt sich ein weiteres Warten auf fallende Preise nicht aus. Diejenigen, die in Photovoltaik investieren, können direkt heute damit starten und Stromkosten sparen.

Statik Flachdach

Personen, die eine Photovoltaikanlage planen, müssen vorab die Statik ihres Hauses, insbesondere die ihres Dachs überprüfen. Allerdings enthält die Mehrheit der Unternehmen, welche die Solaranlage anbringen, eine Berechnung der Statik in ihrem Leistungspaket. Grundsätzliche ist jedoch der Bauherr für eine korrekte Statik zuständig.

Bei den meisten Schrägdächern stellt die Belastung durch ein Photovoltaik Dach kein Problem dar. Allerdings sorgt eine Überprüfung der Statik für eine größere Sicherheit. Flachdächer sowie Orte, in welchem ein erhöhtes Wind- und Schneeaufkommen herrscht, erfordern eine Statik-Berechnung. Wenn diese nicht durchgeführt werden, können vielseitige Probleme entstehen. Es kann der Fall eintreten, dass die Tragkraft des Gebäudes oder Hauses für die gewählte Photovoltaikanlage nicht ausreicht. Nach einer Installation besteht dann eine erhöhte Einsturzgefahr des Dachs.

Doch das sind Probleme, die sich schnell feststellen und damit auch vermeiden lassen.

Die Befestigung der Solaranlage auf dem Flachdach

Auch wenn eine Solaranlage eine langfristige Ersparnis bietet, kostet sie dennoch zunächst einmal Geld. Allerdings sollten Investoren nicht an der falschen Stelle sparen. Für die Montage ihres Photovoltaik Dachs sollten sie auf jeden Fall einen Meisterbetrieb mit Erfahrung wählen. Solaranlagen, die für Ein- oder Mehrfamilienhäuser gedacht sind, verfügen über eine Spannung von 1.000 Volt. Eventuelle Fehler bei der Befestigung des Dachs können für die unwissenden oder unerfahrenen Individuen tödlich enden. Darüber hinaus verlieren die Unachtsamen sofort ihren Garantieanspruch für die jeweilige Solaranlage. Das liegt an der beschädigten Dachabdichtung, die das Risiko für Folgeschäden um ein Vielfaches erhöht.