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Schrägdach mit Solarthermieanlage

Die Dachausrichtung einer Solarthermie Anlage spielt bei der Montage nahezu die Hauptrolle, beim Schrägdach sogar ganz besonders. Das liegt an den starken Abweichungen im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit. Bei einem Flachdach kann man die Ausrichtung der Aufständerung nämlich freier wählen. Bei einer unsachgemäßen Planung nehmen die Solaranlagen-Besitzer Ertragseinbußen hin. Allerdings erfordert die ideale Solarthermie Anlage keineswegs eine südliche Ausrichtung.

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Haus mit Solarthermieanlage (links neben dem kleinen Fenster) und Photovoltaikanlage am Schrägdach.

Die beste Ausrichtung der Solarthermie

Diejenigen, die auf einen optimalen Ertrag mithilfe ihrer Solarthermie erpicht sind, richten ihre Solarkollektoren nach Süden aus. Das liegt an der starken Sonneneinstrahlung, die über den Tag hinweg in den Mittagsstunden am stärksten ist. Jedoch können Solardach Anhänger aus bautechnischen Gründen nicht immer dem Konzept der südlichen Ausrichtung nachkommen. Allerdings verringert eine anderweitige Bauweise den Ertrag lediglich um 5 Prozent. Bei einer Abweichung, die bei 30 Prozent liegt und gen Westen oder Osten driftet, entstehen geringe Ertragsminderungen. Deshalb eignet sich ein Schrägdach, welches nach Süd-Westen oder Süd-Osten ausgerichtet ist, ebenso für eine Solarheizung wie das Dach, welches lediglich nach Süden zeigt. Fachbetriebe für Solarthermie übernehmen in der Regel kostenfreie Beratungen.

Experten weisen auf die höheren Erträge des Westens hin. Diese Himmelsrichtung sollte aus diesem Grund dem Osten vorgezogen werden. Allerdings gilt diese Regel nur, wenn eine südliche Ausrichtung der Solaranlage nicht durchführbar ist. Schrägdächer, die nach Norden ausgerichtet sind, eignen sich keineswegs für Solarthermie. Doch nicht nur die Ausrichtung ist bei einer Solaranlage von Bedeutung, sondern auch die Dachneigung.

In der Regel eignet sich ein Schrägdach am besten für eine Solarthermie Anlage. Bei einem Neubau können die Verantwortlichen meistens die Ausrichtung und Neigung frei wählen, wohingegen bei einem bereits bestehenden Gebäude oder Haus, die Lage des Daches, die Stellung der Solarkollektoren bestimmt. Wenn die Betreiber keine optimale Lage wählen, kann sogar die beste Anlage keine hochwertige Wärmeerzeugung garantieren. Deshalb lohnt sich das Einholen eines fachmännischen Ratschlags. Schließlich soll sich der Einsatz einer solarthermischen Anlage nicht nur aus ökologischen, sondern auch aus ökonomischen Gesichtspunkten lohnen und in Geldeinheiten messen lassen.

Schrägdach: Die Rolle des Neigungswinkels

Zusätzlich zur Ausrichtung darf die Kollektorneigung keineswegs vernachlässigt werden. Sie ist ebenso wichtig für den Ertrag der Anlage wie die Richtung. Der rechte Winkel stellt das Optimum der Sonneneinstrahlung dar. In Abhängigkeit von der Tages- und Jahreszeit ändert sich jedoch der optimale Einstrahlungswinkel. Allerdings ist für den Betrieb einer Solarthermieanlage auch die diffuse Einstrahlung der Sonne brauchbar. Sie ist in Deutschland zu einem großen Teil gegenwärtig. Aus diesem Grund können Solarthermieanlagen-Besitzer sogar bei einer Abweichung von der vorgeschriebenen Dachneigung mit einer effizienten Wärmeerzeugung ihrer Anlage rechnen.

In Abhängigkeit vom eingesetzten System der jeweiligen Solaranlage, weist auch der optimale Neigungswinkel bedeutende Unterschiede auf. Die solare Trinkwassererwärmung, die in der Regel im Sommer zum Einsatz kommt, ist mit dem sommerlich hohen Sonnenstand, dessen Neigungswinkel zwischen 20 und 50 Grad liegt, sehr gut nutzbar. Für die Heizungsunterstützung hingegen, die meistens in den Übergangsmonaten stattfindet, eignet sich ein Neigungswinkel zwischen 45 und 70 Grad. Zu diesem Zeitpunkt steht die Sonne wesentlich tiefer am Himmel. Bei einer Fassadenmontage dagegen kann auch ein rechter Winkel günstig sein.

Bei einer großen Kollektorfläche können die Betreiber zum Teil einen geringen Ertrag ausgleichen. Allerdings trifft das nicht auf Dächer, deren Neigungswinkel unter zehn Grad liegt, zu. Solche Bauten eignen sich in der Regel nicht als Solarthermie Anlagen, da bei ihnen kein Selbstreinigungseffekt mithilfe von Regen möglich ist. Doch diejenigen, die über ein solches Dach verfügen, müssen dennoch nicht auf ihre gewünschte Anlage verzichten. Sie können stattdessen eine Aufständerung ihrer Kollektoren durchführen. Die Flachdächer bestechen mit der freien Wahl der Ausrichtung und Neigung. Solarthermie-Anhänger, für die eine Aufständerung nicht in Frage kommt, können stattdessen direkt durchströmte Vakuumröhrenkollektoren parallel zum Dach einbauen. Diese Bauweise steht für eine weitaus schlankere Unterkonstruktion. Darüber hinaus punktet sie mit einer geringeren Auffälligkeit.

Südlich ausgerichtete Solaranlagen liefern keine Garantie für denselben Ertrag

In Deutschland ist die Sonneneinstrahlung unterschiedlich und abhängig von der jeweiligen Region. Dementsprechend variieren die möglichen Erträge. Allerdings zeichnet sich der Süden Deutschlands grundsätzlich durch eine höhere Sonneneinstrahlung aus als der Norden. Darüber hinaus hat eine Abweichung in Süddeutschland nicht dieselben Auswirkungen wie in Norddeutschland. Der Deutsche Wetterdienst klärt umfassend über die Höhe der Sonneneinstrahlung in Deutschland in den unterschiedlichen Regionen und Jahreszeiten auf.

Schatten hemmen die Leistung der Wärmeerzeugung

Solarthermie Anhänger müssen vor einer Montage unbedingt prüfen, ob ihre Dachfläche für die Kollektoren zu keiner Tageszeit von Schatten bedeckt wird. Nahegelegene Bäume, Nachbarhäuser, Schornsteine, Dachfenster sowie Satellitenschüsseln gehören zu den Übeltätern, die in Abhängigkeit vom Stand der Sonne das Schrägdach mit einem ertragsmindernden Schatten versehen. Deshalb empfehlen Fachmänner, die Dachfläche vor der Montage einen ganzen Tag lang zu beobachten, um allenfalls den Verlauf der auftretenden Schattenflächen zu erkennen. Darüber hinaus geben Fachbetriebe für Solarthermie im Zuge eines Beratungsgesprächs Auskunft darüber, ob sich das jeweilige Schrägdach für eine Solarheizung eignet.

Kontrolle der Statik ist unverzichtbar

In Abhängigkeit von der jeweiligen Bauart und der Wahl der Kollektoren, ist das Dach in der Regel einer unerheblichen Mehrbelastung ausgesetzt. Im Winter ist die Mehrbelastung besonders groß, da es sich hierbei nicht um gewöhnliche Umstände handelt. Der Schnee drück auf das Dach. Er stellt eine nicht berechenbare Naturgewalt dar. Darüber hinaus wiegen zehn Zentimeter Nassschnee je Quadratmeter so viel wie ein Berner Sennhund. Zahlreiche Solaranlagen-Besitzer unterschätzen diese wichtige Kleinigkeit.

Aus diesem Grund prüfen die verantwortlichen Personen vor der Installation, ob ihr Dach einer weiteren Zusatzbelastung von mindestens 300 Newton pro Quadratmeter Fläche standhält. Darüber hinaus müssen auch die Dachsparren so stark miteinander verbunden sein, damit die Kollektoren, welche erst später dazukommen weder durch Schnee abgleiten noch von der Windgewalt ausgehebelt werden können. Der Mindestabstand zwischen Dachhaut und Kollektor beläuft sich auf sechs Zentimeter. Allerdings handelt es sich bei dieser Montageart um eine auffälligere Indachlösung. Sie kommt jedoch für Vakuumröhrenkollektoren keineswegs in Frage.

Eine gleichmäßige Lastverteilung durch die Kollektoren ist unabdingbar. Wenn einzelne Dachziegel unter einer höheren Belastung als ihre Nachbarziegel leiden, kann die gesamte Anlage abrutschen. Darüber hinaus muss das gesamte Dach unversehrt sein. Eine einwandfreie Unversehrtheit ist für die Haltbarkeit des Daches wichtig. Beschädigte Dachareale sind sowohl bei der Montage als auch während des Betriebes der Anlage auszubessern. Dadurch kann keine Feuchtigkeit eindringen und weitere Schäden verursachen.