Photovoltaik funktioniert auch auf einem Flachdach. Es gibt allerdings einige Besonderheiten, die Sie beachten sollten. Welche das sind (und viel mehr), erfahren Sie in diesem Ratgeber!
Ein Flachdach eignet sich hervorragend für die Installation von Photovoltaik. Der Aufbau ist im Vergleich zu einem Schrägdach einfacher und auch die Wartung lässt sich reibungslos durchführen. Hinzu kommt, dass ein Flachdach mehr Flexibilität in der Ausrichtung der Solarmodule bietet. Wichtig ist, dass die Statik und der Dachaufbau vor der Installation sorgfältig überprüft werden.
Das wichtigste zuerst
Photovoltaik auf dem Flachdach
Ein Flachdach eignet sich sehr gut für die Installation einer PV-Anlage und hat viele Vorteile.
Statik des Daches ist wichtig
Auf das Flachdach wirken hohe Lasten durch Module und Aufständerungen. Die Statik sollte daher geprüft werden.
Zwei Befestigungsarten
Die Aufständerung kann auf zwei Arten montiert werden: Mit Durchdringung der Dachhaut und ohne.
Flächenbedarf
Pro kWp Installation werden etwa 14 Quadratmeter Fläche benötigt. Das ist mehr als bei einem Schrägdach.
Der optimale Winkel für Photovoltaik auf dem Flachdach
Der optimale Winkel für Photovoltaik auf dem Flachdach liegt bei 15 Grad. Es ist der beste Kompromiss aus guten Erträgen und hoher Sicherheit. Bei höheren Neigungswinkeln ist die Anfällig der Solarmodule gegen Wind um ein Vielfaches höher.
Sind die Ertragsverluste bei 15 Grad aber nicht zu hoch? Laut Experten liegt der optimale Neigungswinkel doch bei 30 bis 40 Grad!
Schauen wir uns das genauer an.
Photovoltaik Neigungswinkel Tabelle
Wie Sie aus der oberen Grafik erkennen können, liegt die Abweichung bei etwa 5 Prozent zwischen einer perfekt nach Süden ausgerichteten Solaranlage bei einer Neigung von 15 Grad gegenüber 30 Grad. Das ist kein großer Unterschied. Im Gegenzug erhalten Sie eine Menge Sicherheit.
PV-Module sind auf Flachdächern den größten Windlasten ausgesetzt, die deutlich höher sind als bei Schrägdächern. Die Windgeschwindigkeit ist dabei nicht mal das größte Problem. Viel gefährlicher ist der sogenannte Staudruck. Dieser entsteht durch Windzirkulation bei höheren Geschwindigkeiten oder bei einem Sturm. Dabei kann sich der Staudruck kumulieren, insbesondere dann, wenn der Wind unter die Solarmodule gelangt, wodurch ein sehr hoher Druck entsteht. Die Solarmodule können sich lockern und im schlimmsten Fall abgerissen werden.
Kontaktieren Sie am besten einen erfahrenen Solarteur. Dieser wird Ihnen die Ertragsunterschiede genau vorrechnen und die Vor- und Nachteile nochmals erläutern.
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Photovoltaik auf dem Flachdach mit und ohne Dachdurchdringung?
Ein weiterer wichtiger Punkt einer Installation auf dem Flachdach ist die Wahl der richtigen Befestigung. Zur Auswahl stehen zwei Möglichkeiten.
Befestigung mit Durchdringung
Bei dieser Option wird die Photovoltaikanlage im Dach verankert, was für hohe Festigkeit sorgt. Man spricht dabei von einer Durchdringung der Dachhaut, die dabei allerdings verletzt wird.
Zur Befestigung werden Schrauben oder Bolzen verwendet. Die Durchdringung gelingt in der Regel einfach. Viel schwieriger ist es, diese zu versiegeln. Das erfordert die Verwendung flexibler Materialien, da die Struktur unter den Photovoltaikmodulen unter dem Einfluss des Windes arbeitet. Wird schlampig gearbeitet, dann können undichte Stellen entstehen. Das Wasser dringt ein.
Aus diesen Gründen wird diese Methode der Befestigung von Photovoltaikanlagen auf Flachdächern immer seltener verwendet.
Montage der Module mit Durchdringung der Dachhaut.
Photovoltaik auf dem Flachdach ohne Dachdurchdringung
Bei der Methode ohne Durchdringung bleibt das Flachdach intakt. Die Befestigung erfolgt durch Ballastierung. Dabei wird die Unterkonstruktion für die Solarmodule mit schweren Kieswannen, Betonblöcken oder Platten belastet. Oft wiegen diese bis zu 25 kg pro Stück.
Bei der Beschwerung ist darauf zu achten, dass der Druck auf die Dachhaut die Wärmedämmung nicht schädigt.
Das genaue Gewicht muss durch ein Berechnungsprogramms ermittelt werden. Dabei sollte die Statik des Daches richtig berechnet werden. Im Konkreten geht es um die Frage, wie viel Kilogramm auf ein bestimmtes Dach gelegt werden können, damit die Dachkonstruktion nicht überlastet wird.
Der große Vorteil dieser Methode liegt darin, dass die Dachhaut intakt bleibt. Zudem lassen sich die Solarmodule einfach abmontieren, falls sie ausgetauscht werden müssen.
Ist Photovoltaik ohne Aufständerung auf dem Flachdach möglich?
Photovoltaik auf dem Flachdach ist auch ohne Aufständerung möglich. Dabei liegen die Solarmodule flach auf dem Dach. Es entfallen Kosten für die Aufständerung und das Gewicht ist niedriger. Auf der Gegenseite sind die Erträge niedriger und die Module anfälliger für Verschmutzungen.
Welcher Abstand sollte bei der Montage der Solarmodule eingehalten werden?
Werden Solarmodule in Reihen installiert, dann besteht die Gefahr, dass sie sich selbst verschatten. Das ist bei einer Südausrichtung oder wenn die Module parallel zur Dachkante installiert werden der Fall. Es ist daher wichtig, dass zwischen den Modulreihen genug Abstand besteht. Dabei gilt: Je größer der Neigungswinkel der Solarplatten, desto größer sollte der Abstand zwischen den Reihen sein. Allerdings sollten Sie auch hier vorsichtig sein - bei zu großen Abständen wird die mögliche Installationsfläche verschwendet.
Die Berechnung der Abstände ist nicht trivial. Schließlich bewegt sich die Sonne am Horizont, wodurch es immer zu Schattenwürfen auf die Solarmodule kommt. Überlassen Sie diese Aufgaben daher am besten einem erfahrenen Fachbetrieb für Photovoltaik.
Berechnung des Reihenabstands für Photovoltaik auf einem Flachdach
Für die Abstandsberechnung zwischen den Modulreihen können Sie die folgende Faustformel anwenden:
- Reihenabstand (RA) = Modulkantenhöhe (H) x 3
Haben die Module eine Länge von 100cm und sind dabei in einem Aufstellwinkel von 20° montiert, ergibt sich folgende Rechnung:
- H = 100 cm x sin (20°) = 34,20 cm
Diesen Wert H müssen sie jetzt mit 3 multiplizieren:
- RA = 34,20 cm x 3 = 102,60 cm
Daraus ergibt sich ein Reihenabstand von etwa 103 cm.
Ost-West-Ausrichtung: Eine sinnvolle Alternative ist auch die Ost-West-Aufständerung der Solarmodule auf dem Flachdach. Bei dieser Ausrichtung wird der meiste Strom zu den für den Großteil der Verbraucher idealen Zeiten produziert - nämlich morgens und abends. Eine Ost-West-Ausrichtung ist es eine sinnvolle Option, wenn Sie ihren Eigenverbrauch erhöhen möchten. Der große Vorteil liegt darin, dass die PV-Module kaum Schatten erzeugen. Zudem wird keine so schwere Ballastierung benötigt.
Statik und Gewicht einer Photovoltaikanlage
Ein wichtiger Schritt vor der Installation einer Solaranlage auf dem Flachdach ist die Berechnung der Statik des Daches. Während es bei Schrägdächern selten zu Problemen kommt, sind die Anforderungen an Flachdächer deutlich höher.
Das Gewicht einer Photovoltaikanlage beträgt etwa 25 kg pro m². Ein Solarmodul wiegt zwischen 10 und 12 kg je m². Das Montagesystem hat ein Gewicht von ca. 7 bis 15 kg. Hinzu kommen noch 10 bis 30 kg Ballastierung pro m² hinzu.
Bei einem Flachdach drückt die Gesamtlast senkrecht nach unten und wird nicht durch die Außenwände abgeleitet. Das erzeugt enorme Kräfte, die Druck auf das Dach ausüben. Die Statik des Dachs sollte daher unbedingt von einem Fachmann überprüft werden.
Kosten einer Solaranlage auf dem Flachdach
Eine Solaranlage auf dem Flachdach kostet zwischen 1000 und 1600 Euro pro Kilowatt-Peak (kWp). Eine Photovoltaikanlage mit 5 kWp kostet demnach etwa 5000 bis 8.000 Euro. Die Installation auf dem Flachdach verläuft schneller, dafür sind die Kosten für das Montagegestell etwas höher.
Flächenbedarf von Photovoltaik auf dem Flachdach
Der Flächenbedarf von Photovoltaik auf einem Flachdach ist etwas höher als bei Schrägdächern. Pro Kilowatt-Peak wird eine etwa 14m² große Fläche benötigt. Bei einer Photovoltaikanlage mit 10 kWp beträgt der Flächenbedarf 140m². Je höher der Neigungswinkel der Solarmodule, desto mehr Fläche wird benötigt.
Fazit zu Photovoltaik auf dem Flachdach
Flachdächer eignen sich hervorragend für Photovoltaik. Die Installation ist einfacher und verläuft meist schneller, wodurch Kosten gespart werden können. Zudem lassen sich die Solarmodule flexibler Ausrichtung. Auf der anderen Seite steht jedoch das höhere Gewicht und die Anfälligkeit gegen Wind. Die Anforderungen an die Statik sind größer als bei Schrägdächern.
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