Photovoltaik-Module für die Dachmontage - Eigenschaften, Typen, Vorteile

Der Verbrauch von Energie aus nicht erneuerbaren Quellen wird sukzessive gesenkt. Eine wichtige Rolle spielen dabei Photovoltaikanlagen. Sie sorgen zumindest teilweise für Unabhängigkeit von der Netzversorgung. Ein PV-System, das die natürliche Strahlung der Sonne nutzt, trägt daher nicht nur zur Verringerung der CO2-Emissionen bei, sondern bringt auch erhebliche wirtschaftliche Vorteile mit sich.

In diesem Artikel erfahren Sie alles über:

  • Warum entscheiden sich Hausbesitzer zunehmend für die Installation von Photovoltaik auf Gebäuden?
  • Wovon hängt die Rentabilität der Photovoltaik ab?
  • Welche Gemeinsamkeiten und Unterschiede gibt es bei der Installation von Photovoltaik auf Flach- und Steildächern?
  • Welche Anforderungen sollte das Dach, auf dem Photovoltaik installiert werden soll, erfüllen?
  • Welche Lösungen gibt es für Photovoltaik auf einem Flachdach?
  • Welche Lösungen gibt es für Photovoltaik auf einem Steildach?

Ob Steil- oder Flachdach: Photovoltaik ist sowohl für private als auch für gewerbliche Bauherren eine lukrative Investition. Für die optimale Lösung greifen Dachhandwerker auf Dachsysteme zurück, bei denen die PV-Anlagen bestens mit den übrigen Komponenten des Daches abgestimmt sind.

Argumente für die Installation von Photovoltaik

Argumente für die Installation von Photovoltaik

Photovoltaik wird sowohl bei privaten, gewerblichen als auch bei öffentlichen Investoren immer beliebter. Vor allem aus folgenden Gründen können Sie als Privatperson oder Unternehmen die Nutzung erneuerbarer Sonnenenergie mit einer PV-Anlage in Erwägung ziehen:

  • die Möglichkeit, Stromkosten zu sparen - die Photovoltaik ermöglicht es Ihnen, Ihren eigenen Strom zu produzieren. Dies führt einerseits zur Reduktion der Stromkosten und außerdem werden Sie unabhängiger gegenüber der Strompreisentwicklung
  • Umweltfreundlichkeit - Solarenergie ist eine der saubersten Energiequellen. Sie stößt keine schädlichen Treibhausgase oder andere Schadstoffe aus und trägt damit zum Umweltschutz bei. Der Einsatz einer Photovoltaikanlage in einem Gebäude ermöglicht es außerdem, den nutzbaren CO2-Fußabdruck des Gebäudes zu verringern, was unter dem Gesichtspunkt der aktuellen EU-Richtlinien wichtig ist;
  • lange Lebensdauer - Photovoltaikmodule haben eine lange Lebensdauer, von bis zu mehreren Jahrzehnten. Es handelt sich um langlebige Geräte, die wenig Wartung und Instandhaltung erfordern. In den folgenden Nutzungsperioden ist allenfalls eine Reinigung der Paneele erforderlich, sofern die PV-Module durch die vorherrschenden Umwelteinflüsse verschmutzt werden. In der Regel werden die PV-Module durch die Witterung ausreichend selbst gereinigt;
  • Energieunabhängigkeit - eine Photovoltaikanlage ermöglicht eine teilweise oder vollständige Energieunabhängigkeit. Wenn Sie über einen Batterie-Speicher verfügen, können Sie Ihre eigene Energie noch effektiver nutzen, auch wenn Sie keinen Zugang zum herkömmlichen Stromnetz haben;
  • Wertsteigerung der Immobilie - der Einsatz einer Photovoltaikanlage steigert den Wert der Immobilie auf dem Miet- und Verkaufsmarkt.

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Frau wird von der Sonne geblendet und hält sich die Hand vor die Augen.

Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik

Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik

Die Energie der Sonneneinstrahlung ist kostenlos. Die Investition in Photovoltaikanlagen wird daher grundsätzlich rentabel sein. Lediglich die Höhe des wirtschaftlichen Gewinns und der Zeitpunkt der Amortisierung der Kosten für eine PV-Anlage können sich ändern. Die Rentabilitätsrate hängt unter anderem von folgenden Faktoren ab

  • der geografischen Lage – je mehr Sonnentage und intensive Strahlung, desto rentabler ist die Photovoltaik. In Regionen mit hoher Sonneneinstrahlung amortisiert sich die Investition in der Regel schneller;
  • den Stromkosten – die höheren Kosten für Strom aus herkömmlichen Quellen machen die Nutzung von Photovoltaik kosteneffizienter, da Sie bei Ihrer Stromrechnung mehr sparen können;
  • die Art und Weise, wie die ins allgemeine Netz eingespeiste Energie abgerechnet wird – der Verkauf des Überschusses und der Kauf der fehlenden Energie kann mehr oder weniger rentabel sein, je nachdem, ob ein Stunden- oder ein Durchschnittstarif berücksichtigt wird;
  • der Autarkiegrad – je höher der Anteil des selbst verbrauchten Solarstroms in Ihrem Gebäude ist, desto schneller macht sich die Investition Ihrer PV-Anlage bezahlt.

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Photovoltaikanlagen auf Flach- und Steildächern - Gemeinsamkeiten und Unterschiede

Die Installation von Photovoltaikanlagen ist sowohl auf Steildächern als auch auf Flachdächern (sogar in Kombination mit Gründächern) möglich. Die Installation der Anlage hat in beiden Fällen Ähnlichkeiten, aber auch Unterschiede.

Gemeinsamkeiten:

  • Photovoltaik-Module - sowohl auf Flach- als auch auf Steildächern bestehen die PV-Anlagen aus Photovoltaik-Modulen, um Strom aus der Sonneneinstrahlung zu gewinnen.
  • Wechselrichter - in beiden Fällen werden Wechselrichter verwendet, die den von den Modulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln, der im Gebäude verwendet oder in das Stromnetz eingespeist wird.
  • Installation - Photovoltaik-Module müssen von einem Dachhandwerker in das Dach integriert werden, unabhängig von der Dachneigung.
  • Elektroinstallation - sowohl bei Flach- als auch bei Steildächern ist ein ordnungsgemäßer Anschluss der Anlage an das elektrische System des Gebäudes erforderlich.

Unterschiede:

  • Nutzung der Dachneigung - auf einem Steildach werden die Photovoltaikmodule direkt auf der Ebene einer oder mehrerer Neigungen montiert, so dass die natürliche Neigung zur Gewinnung von Sonnenenergie genutzt werden kann. Auf einem Flachdach werden die Paneele auf einer speziellen, angepassten Unterkonstruktion montiert, die auf einer horizontalen Fläche ist;
  • Installation - Die Installation der Module auf einem Steildach erfordert in der Regel nur die optimale Ausrichtung der Module. Die Montage auf einem Flachdach erfordert eine geeignete Konstruktion (Aufständerung), die sowohl tragfähig als auch widerstandsfähig gegen Windböen ist.
  • Belüftung - auf Steildächern müssen Lösungen für eine angemessene Belüftung unter den Paneelen vorgesehen werden, um eine Überhitzung und einen Leistungsverlust zu vermeiden. Flachdächer werden auf natürliche Weise belüftet, da unter der Konstruktion, die die Module trägt, ein großer Raum vorhanden ist. Eine Kombination mit einer Dachbegrünung trägt übrigens dazu bei, dass eine Überhitzung auf dem Flachdach vermieden wird und die PV-Anlagen effizienter Energie gewinnen können.

Unabhängig davon, ob die Photovoltaikanlage auf einem Steil- oder Flachdach installiert werden soll, lohnt es sich, auf bewährte und umfassende Lösungen zurückzugreifen. Die Verwendung von Dachsystemen verringert das Risiko von Planungs- und Ausführungsfehlern und schließt die Möglichkeit aus, dass die verwendeten Komponenten nicht aufeinander abgestimmt sind. Eine Systemlösung beschleunigt auch die Arbeiten und ist die Grundlage für entsprechende Garantien.

Solarprodukte für das Steildach

Solarprodukte für das Flachdach

Welche Anforderungen muss das Dach erfüllen, um eine Photovoltaikanlage zu installieren?

Um sicherzustellen, dass die Photovoltaikanlage ausreichend effizient ist, ist es wichtig, die örtlichen Gegebenheiten der zu installierenden Fläche zu prüfen. Ein für die Paneele geeignetes Dach sollte:

  • eine geeignete Ausrichtung haben – eine Südausrichtung ist nicht immer die beste Lösung. Denn in Wohngebäuden wird der Strom zumeist in den Morgen- und Abendstunden verbraucht. Daher kann auch eine Ost-West-Ausrichtung der PV-Anlagen sinnvoll sein. Während bei Steildächern die Ausrichtung der Photovoltaikanlagen durch die Ausrichtung der Dachflächen bereits vorgegeben ist, bieten Flachdächer in dieser Hinsicht einen großen Spielraum;
  • den richtigen Neigungswinkel haben – ein weiterer wichtiger Parameter bei Steildächern, bei denen keine Unterkonstruktion verwendet wird, um die Neigung der Paneele zu regulieren. Der optimale Winkel für Photovoltaik-Paneele hängt von der geografischen Lage ab, liegt aber in der Regel bei 30-45 Grad. Geringere und höhere Dachneigungen eignen sich allerdings genauso für eine PV-Anlage;
  • in gutem Zustand sein – die Fläche, auf der die Paneele installiert werden sollen, muss sich in einem guten Zustand befinden;
  • über eine Tragfähigkeitsreserve verfügen – die gesamte Photovoltaikanlage erzeugt eine gewisse Last auf dem Dach. Die Konstruktion muss in der Lage sein, diesen zusätzlichen Kräften standzuhalten. Für betriebsbereite Dächer müssen Sie vor der Installation der Anlage die entsprechenden Berechnungen durchführen und die gesetzlich vorgeschriebenen Genehmigungen einholen;
  • Zugang zu Sonnenlicht – die Fläche, auf der die Paneele installiert werden, muss ausreichend Sonnenlicht erhalten. Es wird nicht empfohlen, eine Photovoltaikanlage auf schattigen Dächern zu installieren. Sofern nicht anders möglich kann jedoch durch den Einsatz von sogenannten Leistungsoptimierern auch auf teilverschatteten Dachflächen eine effiziente Anlage betrieben werden.

Photovoltaik auf einem Flachdach

Photovoltaik auf einem Flachdach

Eine Photovoltaikanlage auf einem Dach erfordert eine spezielle Unterkonstruktion, um die Neigung der Paneele an die Richtung der Sonnenstrahlen anzupassen. Die beste Lösung ist in diesem Fall ein spezielles System für ein Flachdach, das keine Bohrungen erfordert. Die nicht-invasive Installationsmethode bedeutet, dass die Kontinuität der inneren Schichten, aus denen das Dach besteht, nicht unterbrochen wird. Dies gewährleistet eine lange Lebensdauer des Flachdachs.

Leichte, aerodynamisch geformte Unterkonstruktionen reduzieren die zusätzlichen festen Lasten, aber auch die variablen Belastungen durch Windkräfte. Gleichzeitig gewährleisten solche Anordnungen die Stabilität des Systems. Dank dieser Lösung können die PV-Systeme auf nutzbaren oder bereits genutzten Flachdächern installiert werden.

Photovoltaik auf dem Flachdach

Photovoltaik auf dem Steildach

Photovoltaik auf dem Steildach

Photovoltaik-Module auf Steildächern können leicht über der Dacheindeckung oder bündig mit der Dacheindeckung angebracht werden. Die erste Lösung, bestehend aus monokristallinen Modulen mit hohem Wirkungsgrad, Aluminium-Dachpfannen mit Montagebügel, die auf ein bestimmtes Dachziegelmodell und eine bestimmte Farbe abgestimmt sind, und einer Aluminium-Trägerstruktur, die eine dauerhafte und sichere Installation der Module oberhalb der Dacheindeckung gewährleistet, kann sowohl bei Neubauten als auch bei Sanierungen bzw. einer nachträglichen Installation eingesetzt werden. Dank der Montage oberhalb der Dachebene beschränkt sich die Installation bei bestehenden Dächern auf den Austausch einzelner Grundziegel durch Aluminium-Montageziegel, auf denen dann die Aluminium-Unterkonstruktion für die Photovoltaikmodule montiert wird.

Bei der Indach-Photovoltaik-Variante übernehmen die Module die Schutzfunktion der Dacheindeckung und erzeugen gleichzeitig kostenlosen Strom. Die Indach-Paneele werden nicht in die Dachziegel, sondern in die hölzerne Unterkonstruktion integriert, wodurch ein harmonisches Abschlussbild entsteht, das auch höchsten ästhetischen Ansprüchen gerecht wird. Mit den Dachpfannen bündig abschließende Photovoltaik-Module erfüllen die Anforderungen an die Dacheindeckung und gewährleisten einen ausreichenden Brandschutz, volle Luftdichtheit und eine effiziente Belüftung der Dachschräge. Je nach Dacheindeckung kann die Installation in Form von Modulen erfolgen, die entweder an Dachsteine- oder Dachziegel angepasst sind.

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Vorteile von Photovoltaikanlagen

  • die Möglichkeit, Stromkosten zu sparen – die Photovoltaik ermöglicht es Ihnen, Ihren eigenen Strom zu produzieren, was die mit den Stromkosten verbundenen Kosten erheblich senken kann. Dies kann Sie unabhängig von Strompreiserhöhungen machen;
  • Umweltfreundlichkeit – Solarenergie ist eine der saubersten Energiequellen. Sie stößt keine schädlichen Treibhausgase oder andere Schadstoffe aus und trägt damit zum Umweltschutz bei. Der Einsatz einer Photovoltaikanlage in einem Gebäude ermöglicht es außerdem, den nutzbaren CO2-Fußabdruck des Gebäudes zu verringern, was unter dem Gesichtspunkt der aktuellen EU-Richtlinien wichtig ist;
  • lange Lebensdauer – Photovoltaikmodule haben eine lange Lebensdauer, die bis zu mehreren Jahrzehnten betragen kann. Es handelt sich um langlebige Geräte, die wenig Wartung und Instandhaltung erfordern. In den folgenden Nutzungsperioden ist lediglich eine regelmäßige Reinigung der Paneele erforderlich;
  • Energieunabhängigkeit – eine Photovoltaikanlage ermöglicht eine teilweise oder vollständige Energieunabhängigkeit. Wenn Sie über einen Speicher verfügen, können Sie Ihre eigene Energie nutzen, auch wenn Sie keinen Zugang zum herkömmlichen Stromnetz haben;
  • Wertsteigerung der Immobilie – der Einsatz einer Photovoltaikanlage steigert den Wert der Immobilie auf dem Miet- und Verkaufsmarkt.

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FAQ

Eine Photovoltaikanlage auf einem Dach erfordert eine spezielle Unterkonstruktion, um die Neigung der Paneele an die Richtung der Sonnenstrahlen anzupassen. Die beste Lösung ist in diesem Fall ein spezielles System für ein Flachdach, das keine Bohrungen erfordert.

Ja, wenn das Dach in einem guten technischen Zustand ist und über eine Tragfähigkeitsreserve verfügt, kann darauf eine Photovoltaikanlage installiert werden. Bei der Erledigung der Formalitäten für die Installation von Photovoltaikanlagen auf einem Altdach müssen Sie einen Statiker konsultieren und in einigen Fällen eine Baugenehmigung und/oder die Zustimmung eines Denkmalschutzbeauftragten beantragen. Fragen Sie am besten Ihren Dachhandwerker oder Zimmerer.

Nicht immer ist eine Südausrichtung optimal, Photovoltaikanlagen können auch auf Dächern installiert werden, die nach Osten oder Westen ausgerichtet sind. Die Ausrichtung hängt auch davon ab, ob die Energie eher in den Morgen- und Abendstunden (in der Regel im Wohnbereich) oder im Laufe des Tages (eher im Gewerbe) benötigt wird. Bei flachen Dächern werden häufig V-förmige Trägerstrukturen verwendet, um eine Ost-West-Ausrichtung zu ermöglichen.

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