Die Nachfrage nach Photovoltaikanlagen steigt. Einer der zentralen Treiber ist der rasant steigende Strompreis. Nur: Der Zubau ist immer noch kleinteilig und findet vor allem auf Einfamilienhausdächern statt. Das Segment der große Flachdächer ist zumindest im vergangenen Jahr etwas hinter seinen Möglichkeiten geblieben. Dabei wären gerade hier immense Einsparungen bei den Stromkosten für Unternehmen und Gewerbebetriebe möglich.
Das könnte sich durch die jüngste EEG-Novelle ändern. Denn die Wirtschaftlichkeit vor allem großer Anlagen ist gegeben. Zwar gibt es für den Überschussstrom, der ins Netz eingespeist wird, nur noch wenig Vergütung. Doch ist entweder der Anteil dieses Überschusses, der nicht vor Ort verbraucht wird, gering. Oder es gibt jetzt neu auch die Möglichkeit, zwei Anlagen parallel auf einem großen Flachdach zu betreiben. Eine Anlage kann dann auf den möglichst kompletten Eigenverbrauch ausgelegt werden. Die restliche Dachfläche wird von einer Anlage belegt, die den Strom vollständig ins Netz einspeist.
Weniger Module notwendig
Doch letztlich sind es die Kosten, die im Gewerbebetrieb über die Investition in einen Generator entscheiden. Hier wird mit spitzem Bleistift gerechnet und deshalb könnte die technologische Entwicklung weiterhelfen. Denn der Trend geht hin zu größeren Modulen. Die Hersteller setzen neue und größere Zellen ein, die sie entweder halbieren oder sogar dritteln, um die Leistung der Paneele zu steigern.
Auf den ersten Blick könnten sich dadurch die notwendigen Investitionsmittel verringern. Denn ein Großteil des Preises für eine Solaranlage fällt mit den Installationskosten an. Die Rechnung lautet: Wenn die Module größer werden, müssen weniger Paneele für die gleiche Fläche installiert werden, was die Arbeitskosten auf dem Dach verringern könnte. Doch so einfach ist es nicht.
Zwei Quadratmeter sind die Grenze
Denn bei einer Größe von zwei Quadratmetern ist auf deutschen Dächern ohnehin Schluss. Die Bauregelliste gibt diese Grenze auf Dächern mit einer Neigung von bis zu 75 Grad vor. Dazu zählen auch Flachdächer. Ob diese Regelung sinnvoll ist oder nicht, mag dahingestellt sein. Doch die Hersteller von Montagesystemen sehen derzeit nicht, dass sie sich ändern wird.
Auf Schrägdächern sind die neuen großen Module ohnehin keine echte Alternative. Denn kaum ein Handwerker kann sie noch handhaben. Auch auf dem Flachdach dürften die neuen Großen auf wenig Begeisterung bei den Monteuren stoßen. Die Montage der großen Module ist in der Regel nur mit zwei Personen möglich, da das Gewicht von zwei Quadratmeter großen Paneelen auf bis zu 30 Kilogramm steigt. „Dazu kommt noch, dass das Modul dann so groß ist wie eine Tür“, weiß Matthias Rentschler, Leiter des Produktmanagements beim Montagesystemhersteller K2 Systems. „Entsprechend hoch ist die Windangriffsfläche, und auch die Sicherheit für den Installateur auf dem Dach könnte zum Problem werden.“
Logistik wird einfacher
Preislich sind die großen Module auf jeden Fall im Vorteil. „Pro Quadratmeter Energieerzeugungsfläche sind die Leistungsunterschiede zwischen großen und kleinen Modulen mit gleicher Zelltechnologie nahezu identisch“, sagt Thomas Bartsch, Leiter des Produktmanagements beim Systemanbieter IBC Solar. Zudem wird der Preis der Module in der Regel pro Watt Leistung berechnet. Außerdem steigt derzeit die Verfügbarkeit der großen Module, da der Zellmarkt ohnehin die größere M12-Zelle vorgibt. Das ist in der derzeitigen Situation der hohen Nachfrage bei begrenztem Angebot nicht unerheblich.
Kosten lassen sich vor allem in der Logistik sparen, da weniger Module für die gleiche Leistung auf dem Dach notwendig sind. Dadurch müssen auch weniger Module angefahren werden, die gerade bei größeren Projekten, bei denen stark auf die Investitionssumme geachtet werden muss, aus Fernost kommen. Auch die Krankosten sinken, da die Anzahl der Kisten sinkt, die auf das Dach gewuchtet werden müssen. Dazu kommt noch, dass die Modulrahmen schmaler werden, wodurch mehr Paneele in eine Transportkiste passen als vorher, was ebenfalls die Logistik beschleunigt.
Doch die schmalen Rahmen in Kombination mit einer größeren Moduloberfläche bringen auch statische Herausforderungen. „Denn dann geben die Modulhersteller die Klemmung an den Ecken nicht mehr frei und wir müssen in die Viertelpunktklemmung gehen“, erklärt Matthias Rentschler von K2 Systems. Dabei wird die lange Modulseite in Viertel unterteilt. Die Position der Klemme ist dann vom Hersteller auf ein Viertel der Modullänge von außen gemessen definiert.
Anders klemmen
An sich ist das kein Problem. Denn alle Hersteller von Montagesystemen haben Unterkonstruktionen im Portfolio, die dies abdecken können. So hat K2 Systems für die großen Module extra eine LS-Variante des Flachdachdachsystems Dome 6 entwickelt, für das in Kürze auch die allgemeine Bauartgenehmigung vom Deutschen Institut für Bautechnik erteilt wird. Die Variante für große Module basiert auf den bisherigen Varianten und es kommen auch die gleichen Grundkomponenten zum Einsatz. Der Unterschied ist, dass die Module nicht mehr an den Ecken, sondern im Viertelpunkt geklemmt werden.
Es gibt also Lösungen. „Die Eckklemmung braucht weniger Material“, betont Rentschler. „Denn es sind weniger Schienen notwendig, da dann zwei Module auf einer Schiene gestützt werden können. Weniger Bodenschienen bedeuten auch einen schnelleren Aufbau der Unterkonstruktion. Bei der Eckklemmung benötigt der Installateur nur elf Bodenschienen, wenn er zehn Module nebeneinander montieren möchte. Bei der Viertelpunktklemmung sind 20 Bodenschienen notwendig – fast das Doppelte.“
Dann muss jedes Modul zwingend auf mindestens zwei Schienen abgestützt werden. „Werden die Module noch größer, ist die Eckklemmung überhaupt nicht mehr möglich und oft wird mindestens eine dritte Bodenschiene nötig“, weiß Thomas Bartsch von IBC Solar. „Zudem müssen im Flachdachbereich die Halterungen für große Module massiver sein, um die Lasten abtragen zu können“, betont er.
Höhere Punktlasten beachten
Gemessen auf die gesamte Fläche sollte das Gewicht der Solaranlage durch die großen Module allerdings kaum steigen. Denn längst haben sich aerodynamisch optimierte Systeme durchgesetzt, die ohne weitere Befestigung auf dem Dach stehen. Um Windkräften standzuhalten, müssen sie allerdings ballastiert werden. Durch das höhere Gewicht der großen Module könnte die notwendige Ballastierung geringer ausfallen.
Allerdings spielt auch hier die Windangriffsfläche eine Rolle, die bei den großen Modulen höher ist als bei kleineren Paneelen. Deshalb muss sich der Ballast pro Modul auf dem Dach erhöhen. Da aber weniger Module installiert werden, um die gleiche Fläche zu bebauen, reduziert sich der Gesamtballast, und das Gesamtgewicht der Anlage bleibt gleich. Aufgrund der größeren Fläche der Module werden aber dabei höhere Lasten in die Stützen und Bodenschienen abgeleitet.
Zwei Bodenschienen nutzen
Dadurch wird die Druckfestigkeit der Dämmung stärker belastet. Dann besteht eher die Gefahr, dass sie überschritten wird. „Zusätzlich könnten Probleme mit dem Dachaufbau, wie zum Beispiel dem Trapezblech unter der Dämmung, entstehen. Das muss in der Gebäudestatik vor dem Bau der Anlage überprüft werden“, mahnt Thomas Bartsch von IBC Solar.
Zum eigentlichen Gewicht der Module kommt noch die Schneelast, die nach Norm hinzugerechnet werden muss und die einen großen Unterschied macht. Doch auch dafür haben die Hersteller von Montagesystemen längst Lösungen entwickelt. So hat IBC Solar eine breite und eine schmale Bodenschiene im Portfolio. Die beiden können auch miteinander kombiniert werden. In Bereichen auf dem Dach, wo die Gefahr besteht, dass das Gewicht der großen Module oder andere Lasten die Tragfähigkeit übersteigen, nimmt der Handwerker die breite Bodenschiene. In allen anderen Bereichen kann er mit der schmaleren Bodenschiene arbeiten. Um die Punktlasten noch weiter zu senken, ist auch der Einsatz einer zusätzlichen dritten Bodenschiene möglich.
Hindernisse auf dem Dach
Damit ist die Installation der größer werdenden Module grundsätzlich möglich. Für große Dächer mit wenig Störflächen wie Lichtkuppeln oder Klimaanlagen ist dies eine Option, die durchaus sinnvoll sein kann. Wenn die Module optimal auf das Dach passen, dann kann die Gesamtleistung der Anlage sogar etwas höher ausfallen als mit kleinen Modulen. „Wenn das Dach durch große Module aber nicht optimal belegbar ist, könnte die Anlagenleistung auch geringer ausfallen“, weiß Thomas Bartsch von IBC Solar. „Dächer mit Störobjekten oder wechselnden Dachneigungen können mit den großen Modulen nicht mehr optimal belegt werden.“ Denn mit kleinen Modulen kann näher an Störflächen herangebaut werden.
Spezial zum Download
Wie das funktioniert, lesen Sie im kompletten Beitrag, der im neuen Flachdach-Spezial erschienen ist. Dieses steht für Sie zum Download bereit. Dort finden Sie auch jede Menge Praxisberichte, die zeigen, wie der eigene Energiepreisdeckel gelingt und welche Lösungen dafür inzwischen existieren.•
https://www.photovoltaik.eu/special-flachdach-2022
Foto: K2 Systems
Sifatec
Patentierte Absturzsicherung für Flachdächer
Die Installation von Flachdachanlagen bedarf nicht nur einer guten Planung, sondern auch einer zuverlässigen Absturzsicherung für die Handwerker auf dem Dach. Dafür hat Sifatec aus Bengel im Rheinland ein System entwickelt, mit dem die Geländer zur Absturzsicherung an der Dachkante eingehängt werden.
Dazu bringen die Handwerker von Sifatec vor Beginn der Installationsarbeiten am Dachrand eine Halteplatte an. In diese hängen sie das Geländer ein. Wenn die Solaranlage fertig ist, hängen die Mitarbeiter von Sifatec das Geländer wieder aus. Die Halteplatte bleibt am Dachrand befestigt. Das erleichtert bei der Wartung die abermalige Installation des Geländers. Das spart die aufwendige und teure Volleinrüstung des Gebäudes. Wenn die Anbringung der Halteplatte nicht möglich ist, hat Sifatec auch sogenannte aufgeständerte Systeme im Portfolio. Diese werden auf dem Dach aufgebaut, ohne Eingriffe am Dachrand vornehmen zu müssen.
Das System ist auch als Industriekonsole und mit Verstelladapter erhältlich. Bei Letzterem kann die Absturzsicherung um einige Zentimeter vom Dachrand weg verschoben werden, um Platz für Dachrinnen zu bekommen.
Foto: Sifatec
