Bei der Montage der PV-Module sollten gewisse Abstände eingehalten werden - insbesondere bei einem Flachdach. Warum das so ist und wie groß diese Abstände sein sollten, erfahren Sie in diesem Ratgeber.
Das Wichtigste zuerst
- Ein Abstand zwischen den Modulreihen auf einem Flachdach verhindert eine gegenseitige Verschattung.
- Er sorgt auch für eine bessere Luftzirkulation und vermeidet Stauwärme, welche die Effizienz der Module beeinflusst.
- Die Größe des Abstands ist abhängig von der Modulneigung und Ausrichtung.
- Je nach Bundesland muss ein Mindestabstand zur Dachkante eingehalten werden, dieser beträgt meistens 0,5 m.
Was ist der richtige Abstand bei der Montage von PV-Modulen?
Der optimale Abstand von PV-Modulen hängt vom Standort und der Ausrichtung und Neigung der Module ab. Der Abstand ist richtig, wenn die Module nicht verschattet werden, eine Luftzirkulation bestehen bleibt und die örtlichen Brandschutzmaßnahmen und Bauvorschriften beachtet werden.
Warum ist ein optimaler Abstand wichtig?
Es gibt mehrere Gründe, warum der Abstand wichtig ist:
Weniger Verschattungen
Auf einem Flachdach müssen die PV-Module aufgeständert werden, um einen besseren Neigungswinkel zur Sonne zu haben. Stehen die Modulreihen zu dicht oder gar direkt hintereinander, verschatten sich die Solarmodule gegenseitig. Dies sollte unbedingt vermieden werden, da bereits eine kleine verschattete Fläche auf einem Modul den Ertrag des gesamten Modulstrings reduzieren kann.
Damit möglichst viele PV-Module installiert werden können, sollte der Abstand aber nur so groß sein, dass die Module bei jeder Sonnenstellung schattenfrei sind.
Vermeidung von Stauwärme
Stauwärme entsteht, wenn PV-Module zu dicht auf der Dachhaut auffliegen. Hier sollte es immer einen kleinen Abstand geben, um die Luftzirkulation unter dem Modul zu bewahren und eine Überhitzung zu vermeiden. Die Unterkonstruktionen von Aufdachanlagen sind deshalb so konzipiert, dass ein Abstand von etwa 6 cm zwischen der Modulunterseite und den Dachpfannen entsteht.
Stauwärme sollte vermieden werden, da PV-Module mit steigender Temperatur an Leistung verlieren. Die Höhe des Leistungsverlusts wird mit dem Temperaturkoeffizienten angegeben. Dieser liegt üblicherweise zwischen 0,3 und 0,5% pro Grad Celsius.
Ausdehnung der PV-Module
Zwischen den Solarmodulen sollte es auch einen Abstand von 10 bis 20 mm geben, damit eine thermische Ausdehnung der Module an warmen Tagen ohne Beschädigungen möglich ist. Dieser Abstand wird bereits durch die Modulklemmen erbracht, mit denen die PV-Module in die Unterkonstruktion geklemmt werden.
Brandschutzsicherheit
PV-Anlagen können in seltenen Fällen durch einen Defekt oder falsch installierte Komponenten einen Brand verursachen. Damit dieser sich nicht direkt auf das Haus oder in dicht bebauten Gebieten auch auf den Nachbarn ausbreitet, müssen Mindestabstände zur Dachkante eingehalten werden. Die Höhe der Abstände variiert je nach Region.
Welchen Abstand sollten die Solarmodule zum Dachrand haben?
Solarmodule sollten mindestens einen Abstand von 50 cm zum Dachrand haben. Dieser Abstand dient der Sicherheit und Stabilität der gesamten PV-Anlage. So werden potenzielle Schäden durch Windlasten und die Ausbreitung von Feuer im Fall eines Brandfalls reduziert.
Im Brandfall kann es passieren, dass die erhitzte Luft unter den Solarmodulen als heiße Rauchgase aufsteigt und das Feuer stärker entfacht und ausbreitet. Dieses Szenario wird auch als Kamineffekt bezeichnet.
Zudem führt Wind an den Dachrändern zu starken Zug- und Druckkräften, was die PV-Module aus den Halterungen lösen oder sie dauerhaft beschädigen könnte. In besonders windstarken Regionen oder bei einem großen Dachüberstand gilt deshalb die folgende Faustformel:
- Der Abstand der Module zur Dachkante sollte doppelt so groß wie der Dachüberstand sein. Beträgt der Dachüberstand beispielsweise 40 cm, sollten die Module mindestens 80 cm von der Dachkante entfernt sein.
Wie berechne ich den optimalen PV Modul Montage Abstand?
Um den optimalen Abstand der PV-Modul Montage zu berechnen, sind mehrere Schritte notwendig.
Standort und Sonneneinstrahlung analysieren
Der Standort Ihrer Photovoltaikanlage beeinflusst die Menge der Sonneneinstrahlung und den potenziellen Schattenwurf. In Regionen mit einem höheren Sonnenstand, wie in Süddeutschland, können die Abstände zwischen den Modulen eventuell geringer gehalten werden. In Norddeutschland, wo der Sonnenstand niedriger ist, müssen die Abstände größer sein, um Verschattungen zu vermeiden.
Modulauswahl und Größe
Die Größe und der Typ der PV-Module beeinflussen ebenfalls den erforderlichen Abstand. Größere Solarmodule benötigen mehr Platz, um eine effiziente Luftzirkulation zu ermöglichen. Unterschiedliche Module haben verschiedene Leistungsparameter, die berücksichtigt werden müssen, um die Effizienz zu maximieren.
Für eine präzise Planung nutzen Solarteure und Fachleute Berechnungstools zur Analyse des Schattenwurfs und der Sonneneinstrahlung. Diese Werkzeuge helfen dabei, einen maßgeschneiderten Plan zu erstellen, der den idealen Abstand für Ihre spezifische Installation festlegt.
Neigung und Ausrichtung
Der Neigungswinkel und die Ausrichtung der PV-Module sind entscheidend für die Bestimmung des optimalen Abstands. Ein steilerer Neigungswinkel reduziert den Schattenwurf auf benachbarte Solarmodule, muss jedoch sorgfältig berechnet werden, um Überlappungen zu vermeiden.
Vertikal montierte Module haben typischerweise einen höheren Neigungswinkel und benötigen daher einen größeren Reihenabstand. Horizontale Module sind bei Flachdachanlagen oft beliebter, da sie weniger Platz zwischen den Reihen benötigen und somit mehr Module auf dem Dach installiert werden können.
Grundsätzlich gilt: Je höher der Neigungswinkel, desto größer muss der Reihenabstand sein.
Welche Abstände gelten bei der Montage der PV-Module auf dem Flachdach?
Auf dem Flachdach kann man als Faustformel für den Reihenabstand der Module die Höhe der Modulkante mit drei multiplizieren:
- Modullänge (L) x sin (Aufstellwinkel α) = Höhe der Modulkante (H)
- Modulkantenhöhe (H) x 3 = Reihenabstand
In unserem Beispiel beträgt der Abstand der Module bei einer 12° Neigung etwas mehr als 1 Meter. Verringert man die Neigung, reduziert das auch den Reihenabstand.
Beispiel:
Wird die Modulneigung auf 10° eingestellt, reduziert das den Abstand um 30 cm, also fast ein Drittel.
175 cm x sin(8°) = 30,4 cm
30,4 x 3 = 91,2 cm
Tipps und Tricks zum richtigen Aufbau und Abstand von Solarmodulen
Schattenwurf minimieren: Achten Sie darauf, dass die PV-Module das ganze Jahr über schattenfrei bleiben, um die Leistung der Photovoltaikanlage zu maximieren. Analysieren Sie den Schattenwurf daher auch zu den verschiedenen Jahreszeiten.
Ausreichende Belüftung sicherstellen: Halten Sie einen ausreichenden Abstand zwischen Modulen und Dachoberfläche ein, um eine gute Luftzirkulation zu gewährleisten und Überhitzung zu vermeiden.
Zukunftsorientierte Planung: Planen Sie den Modulabstand so, dass zukünftige Erweiterungen möglich sind, ohne eine komplette Neuanordnung vornehmen zu müssen.
Lokale Gegebenheiten beachten: Berücksichtigen Sie nahe gelegene Bäume, Gebäude und andere Hindernisse, die eventuell Schatten werfen könnten.
Aktuelle Dachpläne verwenden: Nutzen Sie aktuelle Dachpläne oder führen Sie eine neue Vermessung durch, um genaue Maße und Zustände des Daches zu ermitteln. Die Verwendungen von Altplänen führt häufig zu Fehlern.
Anlagengewicht richtig kalkulieren: Führen Sie eine gründliche statische Analyse durch, um sicherzustellen, dass das Dach die zusätzliche Last der Solarmodule tragen kann. Unterschätzen Sie das zusätzliche Gewicht nicht.
Abstand zum Dachrand korrekt bemessen: Stellen Sie sicher, dass der Abstand zum Dachrand mindestens das Doppelte des Dachüberstands beträgt, um Windlasten und Schäden zu vermeiden. Zusätzlich müssen regionale Brandschutz- und Bauvorschriften zum Abstand zur Dachkante berücksichtigt werden.
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