Rahmengebundene Solarmodule als Indachlösung

Vor der Neudeckung des Daches und der Montage der Solarmodule auf dem Musterhaus in Worms musste der alte Dachaufbau weichen: Die Dachdecker der Dachdeckerei Geil bauten die alte Dachdeckung und Lattung des Hauses bis auf die Aufdachdämmung zurück. Nach dem Verlegen von Konterlatten der Sortierklasse S10 wurde von den Dachdeckern die Traglattung (30/50) verlegt. Dann verlegten die Dachdecker „Tegalit“-Dachsteine auf dem Dach und sicherten sie mit den auf das System abgestimmten Sturm-Clips gegen Windsog. Die Ortgangsteine ebenso wie die Pultsteine befestigten sie fachgerecht auf der Traglattung.

Beste Ergebnisse zwischen 20° und 35°

Als Photovoltaik-Anlage kam das rahmengebundene Braas System „PV-Indax“ zum Einsatz. Es wird universell mit einem Eindeckrahmen in die Dachdeckung integriert. Das System ist für hinterlüftete Dachdeckungen mit kleinformatigen Bedachungsmaterialien (Dachziegel oder Dachsteine) auf der Lattung mit Lüftungsebene ausgelegt. Der zulässige Dachneigungsbereich für das PV-System beträgt 16° bis 65°. Für maximale Erträge wird das System als Solargenerator vorzugsweise auf südlich orientierten Dachflächen eingesetzt. Die für eine PV-Anlage günstigste Dach-neigung liegt zwischen 20° bis 35°. Die PV-Anlage gilt als Bedachungsmaterial im Sinne einer „harten Bedachung“ nach den Vorgaben der Landesbauordnungen. Die Regensicherheit und langfristige Funktion des PV-Systems wurde im unternehmenseigenen Windkanal von Braas getestet und nachgewiesen. Hinzu kommt, dass „PV-Indax“ statische Vorteile gegenüber PV-Aufdachanlagen bietet. Für die Dachintegration ist der modulare Aufbau des Systems ideal. So konnten zwei Modulfelder geplant werden, die nur von einem bestehenden Dachfenster unterbrochen werden. Die Dachdecker führten zwei Modulfelder mit je 14 und 8 Elementen aus. Bei gewalmten Dachflächen sind auch Abstufungen der Modulfelder denkbar.

Beliebig gestaltbare Solarfelder

Der Eindeckrahmen des „PV-Indax“-Systems besteht aus einem Grundset für zwei mal zwei Module und kann durch Erweiterungssets in horizontaler und vertikaler Richtung vergrößert werden. Die Stufungen lassen sich mit sogenannten Sonderecken-Sets realisieren.

Die einzelnen Solarmodule sind etwa 1 x 1,80 m groß und werden mit den entsprechenden Eindeckrahmen zu beliebig gestaltbaren Feldern zusammengesetzt. Zur Verschaltung besitzen die Module zwei Solarkabel (eine Plus- und eine Minus-Leitung) mit Steckern und Buchsen, die verpolungssicher mit den Nachbarmodulen sowie der Strangleitung zum Wechselrichter verbunden werden.

Verlegung in der Praxis

Auf dem Dach des Musterhauses wurden insgesamt 22 „PV-Indax“-Solarmodule von Braas (280 Wp) mit einer Generatorfläche von etwa 4,3 m² und einer Generatorleistung von über 6,1 kWp in zwei Flächen installiert. Zur Festlegung der Modulpositionen teilten die Dachdecker die Dachflächen ein und ermittelten die Position der Modulfelder. Firstseitig wurden Hilfslatten zur Aufnahme der oberen Eindeckbleche befestigt. Die Dachhandwerker befestigten Zusatzbohlen in der entsprechenden Dachlattenstärke mit den Abmessungen 30/120 mm und der Holzqualität NH C30. Damit war schon die praxisgerechte Verlegung und Befestigung der Solarstrommodule in Dachlattenebene möglich. Dabei achteten die Dachdecker auf die exakten Abstände untereinander, denn hier werden die Module aufgelegt und befestigt. Entsprechend der Modulbreite, den seitlichen Eindeckrahmen sowie der zwischen den Modulen liegenden Drainageschienen wurde das Dach sorgfältig abgeschnürt. Eine Kontrolle auf Rechtwinkligkeit über die Diagonalen und der Rasterabstände ist dabei wertvoll für die weiteren Arbeiten und das Erscheinungsbild der Anlage. Vor dem Einbau der Module wurden die Strangleitungen zum Wechselrichter verlegt. In der Regel erfolgt die fachgerechte, regensichere Durchführung der Strangleitungen durch die Dachkonstruktion mit einer „Divoroll“-Solar-Dichtmanschette.

Montage des Eindeckrahmens

Auch die vertikale Einteilung des Modulfeldes wurde abgeschnürt. Im vorgegebenen Abstand zur Unterkante der untersten Hilfsbohle legten die Dachdecker die Position der unteren Modulreihe rechtwinklig zu den seitlichen Rahmenteilen fest. Danach konnten die seitlichen Eindeckbleche an der Schnürung ausgerichtet und mit Haften gesichert werden. Die Montage des Eindeckrahmens erfolgt bei diesem System vor der Modulmontage. Das macht es möglich, dass für die Montage das umliegende Dach nicht mehr begangen werden muss. Die einzelnen Elemente werden dabei mit Überdeckung regensicher ineinander geführt. Damit das Wasser sicher ablaufen kann, werden die oberen Drainageschienen in die jeweils darunterliegenden gesteckt und mit Drahtstiften im Firstbereich fixiert. Die beiliegenden Schaumkeile wurden von den Dachhandwerkern direkt hinter der Firstbefestigung der Drainageschiene zur Vermeidung von eindringendem Wasser aufgeklebt. Abschließend erfolgte die Montage der firstseitigen Eindeckbleche.

Module verlegen und Kabel verbinden

In den fertiggestellten Eindeckrahmen wurden die PV-Module eingelegt. Dabei erfolgt die Verlegung von oben nach unten. Für den Einbau der Module in die darunterliegende Reihe musste ein Modul von den Dachdeckern nur in den Rahmen des darüber liegenden Moduls eingeschoben werden. Die Module wurden dann durch die Befestigungslöcher mit der Hilfsbohle verschraubt.

Nach einem Verschaltungsplan wurde von den Dachdeckern das Modulkabel des ersten Moduls mit der Strangleitung zum Wechselrichter verbunden. Das zweite Modulkabel wurde mit dem Kabel des nachfolgenden Modulfeldes verbunden. Die Modulkabel werden vor der Witterung geschützt in der Konterlattenebene und unter der Traglattung verlegt. Untereinander werden die Module mit einem Kabel zum Potentialausgleich verbunden. Vor dem Verlegen der untersten Modulreihe wurden die traufseitigen Eindeckbleche überlappend von rechts nach links verlegt. Die unterste Reihe der Module wurde auf diesen traufseitigen Blechen verschraubt. Nach dem Beidecken der Dachsteine konnte die flexible Schürze angeformt und auf dem „Tegalit“ verklebt werden.

Anbindung von E-Mobilität

Im PV-System wurde auch ein abgestimmter Energiespeicher mit einem nutzbaren Energiegehalt von 6,9 kWh eingebaut. Damit ist der Speicher auf die Generatorfläche abgestimmt. Der Stromspeicher ermöglicht eine Erhöhung der Eigenverbrauchsquote des selbst erzeugten Stroms. Er ist die Basis für die gewünschte Anbindung von Elektromobilität ins Gebäudekonzept.

„Leuchtturm“ im Musterhauspark

Für Sven Kogel, Geschäftsführer des Musterhausparks in Worms, war die Dachintegration der Solaranlage in das Musterhausdach ein voller Erfolg. Nicht nur, dass die Photovoltaik-Anlage Strom für das Hausmanagement, die Gebäudesteuerung und seine Bewohner erzeugt. Die Anlage kann auch den Kunden erläuternd vorgeführt werden. Auch aus Marketing-Gesichtspunkten kann die optisch ansprechende Anlage punkten: Das Dach ist im Musterhauspark zu einem „Leuchtturm“ mit großer Ausstrahlung und Anziehungskraft für die Besucher geworden.

Horst Pavel ist Leiter der Anwendungstechnik bei der Braas GmbH in Oberursel.