Dachintegrierte Photovoltaiksysteme

Ob Neubau oder Dachsanierung: Der Einbau dachintegrierter Photovoltaikanlagen ist auf vielen Steildächern möglich. Da die PV-Anlage in die Dachfläche eingebaut wird, werden keine zusätzlichen Flächen für die Installation benötigt. Aufgeständerte Solaranlagen hingegen beeinträchtigen häufig das Erscheinungsbild von Dachlandschaften und werden von Architekten und Denkmalschützern, aber auch von Bauherrn oft als gestalterischer Wildwuchs kritisiert. Diese Anlagen werden häufig von dachfremden Gewerken montiert, unsachgemäß ausgeführt und können zu verminderter Regensicherheit der Dachdeckung und Dachabdichtung führen.

Dachintegrierte Systeme

„Indach“-Lösungen werden, anders als aufgeständerte PV-Anlagen, vollständig in die Dachdeckungsebene integriert. Als eigenständiges, hartes Bedachungsmaterial übernehmen sie auch die Eigenschaften der Dachdeckung wie Regensicherheit und Brandschutz. Die dachintegrierten PV-Systeme fallen also in das Aufgabengebiet des Dachhandwerkers. Die Module werden anstelle von Dachpfannen, Dachziegeln oder Dachsteinen verlegt und montiert. Dabei werden rahmengebundene Lösungen sowie Elemente, die ähnlich wie die Dachdeckung eingedeckt werden, unterschieden. Vorteilhaft ist bei beiden Varianten, dass die Elemente die Dachdeckung nicht durchdringen und die Regensicherheit des Daches bei fachgerechter Montage nicht beeinträchtigen. Windsogkräfte und Schneelasten werden wie bei Dachziegeln und Dachsteinen direkt in die Dachunterkonstruktion eingeleitet. So entstehen auch keine zusätzlichen Lasten, was ein wichtiges Argument besonders für Bestandsgebäude ist. Auch bei Aufdachdämmungen ist die Montage von dachintegrierten Anlagen unproblematisch, da keine Vorkehrungen getroffen werden müssen, um die entstehenden Lasten durch die Dämmung auf die Sparren zu leiten. Die Module dachintegrierter Systeme sind hinterlüftet; spezielle Lüftungsschlitze im Modulrahmen sorgen für die Belüftung in der Konterlattenebene. So werden mögliche Leistungsverluste durch die Erwärmung der Elemente verhindert.

Ein dachintegriertes Photovoltaik-System, das von Dachhandwerkern verlegt werden kann, ist „PV Premium“ von Braas. Die dachintegrierte Anlage für den Neubau und die Dachmodernisierung wird in Verbindung mit dem Dachsteinmodell „Tegalit“ oder dem Dachziegel „Turmalin“ eingesetzt. Die Module werden ähnlich wie Dachziegel oder Dachsteine auf der vorhandenen Traglattung verlegt und befestigt. Zum Lieferumfang des Systems gehören die abgestimmten Wechselrichter und Verbindungskabel. Die Modulreihen lassen sich sowohl im Verband als auch in Reihe verlegen. So können auch komplexe Dachformen wie Walmdächer oder Dachverschneidungen mit dem System eingedeckt werden. Die Module bilden in Verbindung mit den Dachsteinen oder Dachziegeln eine langlebige Dachdeckung und sind als „PV-Indach“-System vom TÜV Süd zertifiziert. Die Module des „PV Premium“-Systems haben eine Nennleistung von 105 W_p bei einem Wirkungsgrad von 17,16 Prozent. Die Modulgröße entspricht der Deckbreite von sechs „Tegalit“ Dachsteinen oder 7,5 „Turmalin“ Dachziegeln. Für die Berechnung der Leistung einer Anlage ergibt sich folgender Planungsansatz: etwa 10 Photovoltaikelemente sind erforderlich, um 1 kW_p zu erzeugen.

Einen weiteren Ansatz zur Dachintegration von Solaranlagen bietet das rahmengebundene System „PV Indax“. Die Lösung mit Eindeckrahmen kann universell bei allen Dachdeckungen eingesetzt werden und übernimmt die Schutzfunktion einer Dachdeckung. Die Anforderungen hinsichtlich des Brandschutzes, der Regensicherheit und Hinterlüftung werden von dem PV-System erfüllt. „PV Indax“ eignet sich ebenfalls für den Neubau und die Dachsanierung, das System kann auch in eine bestehende Dachdeckung integriert werden. Für das „PV Indax“-System werden monokristalline Module mit einer Nennleistung von 310 W_p eingesetzt, die einen Wirkungsgrad von 19,05 Prozent bieten. Ein Modul hat eine Länge von 177 cm und Breite von etwa 100 cm und ersetzt damit etwa 15 Dachsteine. Das „PV Indax“-Basis-Set ermöglicht den Einbau von zwei Modulen übereinander und zwei Modulen nebeneinander in einem Eindeckrahmen. Größere Einheiten können sowohl in horizontaler als auch vertikaler Richtung durch abgestimmte Erweiterungssets zusammengestellt werden. Für die Integration in die Dachdeckung kann das System auch mit Dachfenstern im Modulraster kombiniert werden. Hilfreich ist, dass die genaue Anlagenplanung durch die Anwendungsberatung von Braas als Service übernommen wird.

Gewerke-Übergang wird vereinfacht

Bei dachintegrierten Anlagen müssen im Prinzip zwei Aufgaben erledigt werden: die Installation der technischen Anlage und die Erstellung des Dachaufbaus inklusive Dämmung, Tragkonstruktion und Eindeckung. Dachhandwerker sind keine Elektriker und Elektriker sind keine Dachhandwerker. In der Praxis führt das häufig dazu, dass sich Dachhandwerker nicht an das Thema Photovoltaik wagen. Das muss aber nicht so sein, denn als Verantwortliche für die Sicherheit der Dachdeckung sind Dachhandwerker auch für die fachgerechte Integration einer PV-Anlage in die Dachdeckung verantwortlich. Erst nach Durchführung der Leitungen durch das Dachschichtenpaket ist eine Übergabe an den Elektriker erforderlich. Damit werden neue Anforderungen an die beteiligten Gewerke gestellt.

Kooperation für Inbetriebnahme und Anschluss

Die PV-Systeme und Konzepte sind mittlerweile so ausgereift, dass auch Dachhandwerker Kunden zu dachintegrierten Anlagen beraten und diese verkaufen können. Der Hersteller Braas ist für seine Solaranlagen eine Kooperation mit der Firma Sonnen eingegangen. Diese kümmert sich in Verbindung mit der Lieferung eines Batteriespeichers um die Inbetriebnahme der dachintegrierten Photovoltaikanlage. Damit wird dem Dachdecker die Anbindung an das öffentliche Versorgungsnetz mit den erforder­lichen Anmeldungen und der Erstellung der Unterlagen abgenommen und er muss sich nicht selbst um einen Elek­triker kümmern. In dieser Ko­operation wird eine Batteriespeicherlösung für die Nutzung des selbsterzeugten Stroms sowie eine Ladestation für Elektro-Autos angeboten.

Beitrag zur Energiewende

Wenn es um die Beratung und Ausführung von dachintegrierten Solaranlagen geht, sollten Dachdecker und Zimmerer erste Ansprechpartner für Kunden sein. Das Verständnis des Fachregelwerks mit seinen Anforderungen an die Regensicherheit, aber auch zunehmend ergänzende und gewerkeübergreifende Produktlösungen bringen für das Dachhandwerk neue Impulse. Außerdem können Dachdecker und Zimmerer mit dem Einbau von Photovoltaikanlagen einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten.

Horst Pavel ist Leiter der Anwendungstechnik bei der Braas GmbH in Oberursel. Alexander Flebbe ist Leiter des Produktmanagements der BMI Group, Region Germany.