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[ Solaranlagen ]

Sonnengeneigt und regenfest

Mit abgestimmten Systemen lassen sich Solaranlagen optisch ansprechend und funktionsfähig in Steildächer einbinden

Foto: Monier Braas
Elegante Lösung: Integrierte Solarsysteme ersetzen die Dachdeckung und tragen zur Dachgestaltung bei

Text: Hanns-Christoph Zebe

Mit dem Boom der Solaranlagen gewinnt das geneigte Dach, das ihnen eine optimale Aufstellung ermöglicht, wieder an Bedeutung. Sie werden zunehmend als architektonische Gestaltungselemente genutzt. Durch sorgsame Planung kann auch der häufig kritisierte solare „Wildwuchs“ auf unseren Dachlandschaften vermieden werden.

In der Praxis entstehen an solchen Dächern allerdings nicht selten Feuchteschäden. Ein Großteil davon ist auf Sturm- und Schneelast zurückzuführen. Die Berücksichtigung der Belastungen aus Windsog und Schnee hat deshalb bei einer Solaranlage sowie den Montageelementen oberste Priorität. Die Lastableitung erfordert immer auch einen Eingriff in die Dachdeckung. Dabei muss aber deren Regensicherheit gewährleistet bleiben, weshalb für die Befestigung von Solaranlagen die ­gleichen Regeln gelten wie für alle sonstigen Zubehörelemente und Einbauteile auf dem Dach. Relevant ist unter anderem das Merkblatt „Solartechnik für Dach und Wand“, herausgegeben vom Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks, Ausgabe April 2011. Es ist auch von den zahlreichen fach- und gewerkefremden Monteuren zu beachten, die sich mit Solaranlagen befassen. Deshalb sollte auch so ausgeschrieben werden, dass die jeweiligen Fachgewerke, wie Heizungsbauer, Elektriker und Dachdecker, die in ihrer Verantwortung stehenden Bereiche sicherstellen können. Außerdem liegt seit Anfang 2014 der Entwurf der VDI-Richtlinie 6012, Blatt 1.4 „Befestigung von Solarmodulen und -kollektoren auf Gebäuden“ vor. Diese Richtlinie beschreibt Anforderungen an die Planung und Ausführung von Solaranlagen auf Gebäuden und zeigt Lösungsansätze auf.

Montage auf dem Dach

Zahlreiche Erfahrungen zeigen, dass Befestigungen mit einfachen Dachhaken oftmals nicht den Belastungen auf dem Dach gewachsen sind. Sie müssen durch die Dachfläche durchgeführt werden, was eine Bearbeitung der Dachpfannen erforderlich macht. Diese werden dadurch geschwächt und verlieren einen Teil ihrer regensichernden Eigenschaften. Einzelne Befestigungslösungen mit einfachen Dachhaken greifen dabei auch in bestehende Baukonstruktionen ein und berücksichtigen nicht, dass diese vielfach bautechnisch in statischer oder bauphysikalischer Hinsicht optimiert sind und dass ihre Schutzfunktionen gegen eindringende Feuchtigkeit oder Brand beeinträchtigt werden können.

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Aufliegende Dachhaken: Hier erfolgt die Lastabtragung über die Dachdeckung. Die Biegesteifigkeit des Bedachungsmaterials ist auf diese Belastung aber nicht ausgelegt, was zu Schäden führen kann.

Diese einfachen Dachhaken als Befestigungslösungen liegen auf den Dachpfannen und nutzen die Tragfähigkeit der Dachdeckung zur Lastableitung. Diese Inanspruchnahme der Biegesteifigkeit des Bedachungsmaterials ist nicht geregelt und bedarf stets einer Einzelfallbetrachtung. Die Dachpfannen werden unzulässig belastet und können unter Verlust von Gewährleistungsansprüchen beschädigt werden. Dies zeigt sich oft auch erst nach einiger Zeit, denn feine Haarrisse während der Montage führen später zu Wassereintritt unter die Dachfläche. Zur Reparatur der Dachdeckung muss dann die Solaranlage zurückgebaut werden.

Befestigungselemente, die zum sicheren Einleiten der Kräfte auf den Dach­sparren befestigt werden müssen, werden durch die Dachdeckung geführt. Dabei werden in den Überdeckungsbereichen von Dachziegeln oder Dachsteinen die Kopf- und Fußrippen handwerklich mit der Flex oder einem Hammer bearbeitet. Dies gefährdet die Regensicherheit einer Dachdeckung, vor allem bei flachen Dach­neigungen. Ein Versagen der Deckung ist möglich, da vor allem die aufwändigen ­Verfalzungen oder Regensperren für ihre Regensicherheit sorgen. Auch wird durch die Bearbeitung die Tragfähigkeit der Dachbaustoffe beeinträchtigt; die Bearbeitung der Dachziegel/-steine führt zu ­Einschränkungen der Produktgewährleistung. Dies lässt sich durch dachintegrierte Anlagen sowie durch funktionssichere Befestigungselemente zur Aufdachmontage vermeiden.

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Durchgeführte Dachhaken: Dazu müssen die Dachpfannen bearbeitet werden. Dadurch wird der Dachbaustoff geschwächt und die Deckung verliert einen Teil ihrer regensichernden Eigenschaften.

Integrierte Lösungen

Gegenüber der Aufdach-Montage zeichnen sich Indach-Systeme durch vollständige Integration in die Dachdeckung aus. Die Module werden anstelle der Dachpfannen eingesetzt und ermöglichen so ein gestaltetes und harmonisches Deckbild, das auch höheren ästhetischen Ansprüchen genügt. Hier gibt es zum einen rahmengebundene Lösungen und zum anderen Elemente, die mit der Dachdeckung eingesetzt werden und so die einzelnen Dachziegel oder Dachsteine ersetzen. Als eigenständiges, „hartes“ Bedachungsmaterial übernehmen diese Elemente auch die Aufgaben der Dachdeckung, etwa die regensichernde Eigenschaft und den Brandschutz. Vorteilhaft ist, dass dabei die Dachdeckung nicht durchdrungen wird. Die Kräfte aus Windsog und Schnee werden direkt in die Dachunterkonstruktion eingeleitet. Es entstehen keine zusätzlichen Lasten. Dies ist vor allem auch bei Bestandsgebäuden sinnvoll, da hier bei der Planung der Gebäudestatik die zusätzlichen Lasten einer nachträglich auf dem Dach montierten Anlage meist nicht berücksichtigt wurden. Auch bei vollflächigen Aufdach-Dämmungen ist die Montage unproblematisch, da keine zusätzlichen Befestigungselemente durch das Schichtenpaket von Dachdämmung und Konterlattung geführt werden müssen.

Dachintegrierte Solartechnik muss dabei nicht teurer sein als eine aufgeständerte Lösung, wie oft fälschlicherweise vermutet wird. Dies ergibt sich vor allem aus dem geringeren Planungsaufwand. Außerdem erübrigt sich die Dacheindeckung in diesem Bereich und die Montage der Module erfolgt schneller und einfacher. Wo Module verlegt sind, entfällt zudem die zeit-intensive Verklammerung der Dachpfannen. Um mögliche Leistungsverluste durch stärkere Erwärmung von dachintegrierten Photovoltaik-Elementen zu verhindern, erfolgt eine Hinterlüftung durch die Konterlattenebene und vielfach über spezielle Lüftungsschlitze in den Modulen.

Dipl.-Ing. Hanns-Christoph Zebe ist ­geschäftsführender Gesellschafter der Dr. Kiefhaber + Zebe Ingenieur Consult GmbH in Kaiserslautern.


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1 Gedanke zu “Sonnengeneigt und regenfest

  1. Sehr geehrte Damen,
    ich habe Ihren Bericht ( http://dabonline.de/2014/05/30/sonnengeneigt-und-regenfest-2-solaranlagen-steildache/) gelesen und finde ihn sehr interessant, da er die Tatsachen auf den Tisch legt. Schauen Sie bitte mal auf die Seite http://www.Das-Solerdach.eu . Sie sehen eine Dacheindeckung, die durch überlappende Verlegung der PV-Dachziegel das Dach 100% regendicht macht, eine Photovoltaik-Anlage zwar ist, aber ästhetisch aussieht. Das SolteQ-Energiedach ist aber nicht nur eine Dacheindeckung mit hochgradiger Photovoltaik-Funktion, sondern kann auch den gesamten Heizenergiebedarf decken. Vielleicht wäre das System auch einen Bericht wert (?).
    Über eine Rückmeldung Ihrerseits würde ich mich sehr freuen.
    Beste Grüße
    B.Bayer

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