Durch Zufall hatte Clemens Barth die zerbrochenen Dachsteine entdeckt. Als der Dachdeckermeister im Frühjahr die Regenrinne auf dem Dach der Falkenschule in Freudenstadt erneuern wollte, sah er die Schäden. Etwa 100 Betondachsteine, auf denen die Stützen von Schneefanggittern auflagen, hatten im letzten Winter der Kraft des Schnees nicht standgehalten. Die extrastarken Schneefanggitter stehen in zwei Reihen unterhalb einer Photovoltaikanlage und sollen den Schulhof vor Schneelawinen schützen. Denn abgehende Schnee lawinen aus zehn Metern Höhe können schon mal das Dach eines Kleinwagens auf die Sitze herunterdrücken.
Obwohl bei dem Zwischenfall an der Falkenschule keine Menschen gefährdet wurden, sondern nur Dachsteine zerbrachen, stellte er für Michael Kitzlinger den berühmten Tropfen dar, der das Fass zum Überlaufen bringt. Nach zehn Jahren Erfahrung mit Photovoltaikanlagen hat der 60-jährige Prüfstatiker vom Landratsamt Freudenstadt vorerst genug von bautechnisch unzureichenden Solarkraftwerken. „Wegen der Gefahr von Dachlawinen sind im Landkreis Freudenstadt Photovoltaikanlagen auf Dächern über öffentlichen Verkehrsflächen derzeit grundsätzlich nicht realisierbar“, lässt Kitzlinger deshalb wissen.
Freudenstadt liegt im Schwarzwald, der Landkreis erstreckt sich von Höhenlagen ab 450 bis auf über 900 Meter über dem Meeresspiegel. Ab 700 Metern über Normalnull (NN) steigen hier die Schneelasten auf drei Kilonewton und mehr. Das heißt, dass man mit über 300 Kilogramm Schnee pro Quadratmeter rechnen muss. Auf den Freudenstädter Dächern sind Schneehöhen von 50 Zentimetern keine Seltenheit. Wer hier oder in anderen Mittelgebirgsregionen, wie dem Harz oder dem Fichtelgebirge, Photovoltaikanlagen installieren möchte, muss sich zwangsläufig mit dem Thema Schnee auseinandersetzen.
Dabei hat der Planer grundsätzlich zwei Möglichkeiten: den Schnee möglichst schnell von den Modulen abrutschen zu lassen oder die weißen Massen den Winter über auf dem Dach festzuhalten. Jeder Betreiber einer Photovoltaikanlage wünscht sich natürlich die erste Variante, damit die Module auch bei klarem Winterwetter viele Kilowattstunden produzieren. Neigt sich das Dach jedoch zu einer öffentlichen Verkehrsfläche, ist Vorsicht geboten. Im Fall der Freudenstädter Falkenschule liegt die Anlage auf dem um 32 Grad geneigten Dach über einem Schulhof. Die Schüler und andere Personen dürfen durch abgehende Schneelawinen nicht gefährdet werden.
Schwacher Schneefang
Bevor Michael Kitzlinger der Installation der Solarstromanlage auf dem Schuldach im letzten Jahr zustimmte, ordnete der Prüfstatiker deshalb den Bau eines zweireihigen Schneefanggitters an. Die obere Reihe soll den Schnee auf den Solarmodulen halten, so dass er möglichst gar nicht in Bewegung gerät. Die untere Reihe soll überschießende Schneelawinen abfangen. Dazwischen sahen die Planer einen anderthalb Meter breiten Stauraum für die Schneemassen vor, für den die Stadtwerke als Betreiber der Anlage auf die dritte Modulreihe verzichten mussten.
Nun haben die Schneefanggitter zwar im letzten Winter den Schnee auf dem Dach gehalten, haben aber gleichzeitig Schäden an der Dachhaut verursacht. Für Kitzlinger ein Indiz dafür, dass die Macht des Schnees in Kombination mit den gläsernen Oberflächen der Photovoltaikmodule noch nicht kontrollierbar ist. „Unsere Dachdecker haben über mehrere Generationen Erfahrung mit Schnee auf Ziegeldächern“, sagt der Prüfstatiker. „Wie sich die Sache allerdings bei großen Glasflächen verhält, weiß noch niemand genau.“ Der Vorfall auf dem Schuldach zeige, dass die Handwerker und Anbieter von Photovoltaikbauteilen Gefahren unterschätzen und die technischen Grenzen ihrer Produkte nur unzureichend kommunizieren. Denn der letzte Winter brachte zwar subjektiv betrachtet reichlich Schnee, die Menge blieb aber mit lediglich 42 Prozent unter der Regelschneelast, die für Freudenstadt zwischen drei und fünf Kilonewton liegt und statistisch betrachtet alle 50 Jahre einmal auftritt. Kitzlinger behauptet: „Es gibt keine Schneefangeinrichtung am Markt, welche die hier auf über 700 Meter von Photovoltaikflächen abgehenden Lawinen mit Sicherheit auf dem Dach stauen und zurückhalten können.“
Das sieht auch Achim Röse so, der für die Stadtwerke Clausthal-Zellerfeld im Harz Photovoltaikanlagen plante und betreibt. Trotzdem geht er einen anderen Weg als sein Kollege im Süden. „Schneefänge vor Photovoltaikanlagen sind absolut fatal“, sagt Röse. Auch der Harz zählt zu den schneereichen Mittelgebirgsregionen in Deutschland. Zwischen 1,6 und 1,8 Meter hoch liegt der Schnee am Boden. Wie in Freudenstadt rechnen Statiker für Clausthal ebenfalls mit über 300 Kilogramm Schneelast pro Quadratmeter. An zwei privaten Photovoltaikanlagen auf Satteldächern mit Schneefanggitter beobachtete Röse die Situation. Das eine Gitter ist seit dem letzten Winter verschwunden – zusammen mit den Schneemassen ist es vom Dach gestürzt.
Achim Röse setzt deshalb jetzt auf das Abrutschen des Schnees. Vor zwei Jahren hat er für die Stadtwerke eine Solaranlage mit 144 Kilowattpeak Nennleistung bauen lassen, verteilt auf zwei Dächer einer städtischen Grundschule. „Wir bauen bis zehn Zentimeter an die Dachkante heran“, erklärt Röse, „dann bleibt nicht viel Schnee liegen, denn ab 30 bis 40 Zentimetern rutscht die Masse in einem Stück herunter.“ Das sei unproblematisch, denn auf dem Dach gebe es keine Angriffsflächen, an denen sich Eiszapfen bilden könnten. Der Schnee rutsche bis zur Dachrinne, komme ins Trudeln und gehe dann senkrecht an der Fassade herunter. Ein Schneeberg türmt sich bereits vor dem zweigeschossigen Gebäudeteil auf, hier lädt der Winterdienst auch den Schnee des gesamten Schulhofs ab. Achim Röse schätzt die Lawinengefahr unter Photovoltaikdächern sogar als geringer ein. Durch das Relief und die rauere Oberfläche sammle sich auf Ziegeldächern deutlich mehr Schnee, während er von den gläsernen Modulen schneller abrutsche.
Pragmatische Lösung
Ganz ohne Schneefang und dafür mit einer pragmatischen Lösung lebt auch die Gemeinde Lenzkirch im Hochschwarzwald. Das Süddach der Lenzkircher Festhalle mit der 30-Kilowatt-Photovoltaikanlage grenzt ebenfalls an einen Schulhof. „Wir sperren den Bereich ab“, sagt Helmut Kleiser vom Bauamt Lenzkirch. Vier bis fünf Meter von der Dachkante entfernt stellt das Ordnungsamt beim ersten Schneefall Gitter auf und kennzeichnet den Bereich zusätzlich mit rot-weißen Flatterbändern. Dass der Schulhof dadurch im Winter etwas kleiner wird, nehmen die Lenzkircher in Kauf. Vier Winter lang hat sich diese Taktik bereits bewährt. „Problematisch wird es dort, wo sich Eingänge unter der Photovoltaikfläche befinden“, sagt Kleiser. Auf dem Bauhof habe sein Amt die Solaranlage abgelehnt, weil die Fahrzeuge des Winterdienstes an den vier Einfahrten ständig raus- und reinfahren. „Das Risiko gehen wir nicht ein.“
Dass die Schneemassen auf glatten Glasflächen schneller in Bewegung geraten, ist unbestritten. Im Falle der Falkenschule erkennt Michael Kitzlinger das Bemühen von Armin Herres an, für die schwierige Situation eine handfeste Lösung zu finden. Herres hatte bei Flender-Flux, dem Hersteller von Schneegittern aus dem Siegerland, die verstärkten Gitter auf der Falkenschule dimensioniert. „Für die Höhenlage der Falkenschule haben wir eine Sonderkonstruktion mit Abspannung vorgeschlagen“, sagt Herres. Damit würde die Last von jeder Stütze auf zwei weitere Punkte verteilt. „Aber das Projekt wurde schließlich mit Standardkomponenten ausgeführt“, bedauert der Schneefachmann und schließt daraus, dass Flender in Zukunft die Gewährleistung nur für Systeme übernehmen kann, die das Unternehmen selbst zu Ende geplant hat. Wer für den Schaden in Freudenstadt aufkommt, ist noch nicht geklärt.
Michael Kitzlinger geht es nicht um Schuldzuweisungen. Vielmehr kritisiert der Ingenieur, dass viele Firmen den Eindruck vermitteln, jedes Problem an jedem Ort normgerecht lösen zu können. Der Haken an der Sache mit dem Schnee: Die Wucht, die durch das Rutschen und Beschleunigen von mehreren hundert Kilogramm der weißen Masse erzeugt wird, kann seiner Ansicht nach nicht vom Statiker berechnet werden. Zumindest wäre das eine sehr komplexe Berechnung mit vielen Unbekannten, die bei der Dimensionierung von Schneefanggittern nicht vorgesehen ist. Deshalb rechnen die Hersteller für diesen Fall mit einem mehr oder weniger komfortablen Sicherheitszuschlag. Auch Ludwig Neumann vom Ziegelhersteller Braas weiß aus Erfahrung, dass die Schubkräfte einer ins Rutschen geratenen Schneemasse enorm sind. „Wir müssen damit leben, dass man die Lasten nicht rechnen kann“, sagt der Anwendungstechniker. „Wir greifen auf Erfahrungen zurück, auf die örtlichen Gegebenheiten, fragen, was der Dachdecker sonst so verwendet und was die Nachbarn machen.“ Michael Kitzlinger findet das Vorgehen grundsätzlich in Ordnung, vorausgesetzt, dass der Hersteller seine Kunden klar und deutlich über die Unsicherheiten informiert und nicht so tut, als habe er alles im Griff.
Fehlende Berechnungen
Außerdem müsse auch eine Planung nach geltender Norm zu Ende gedacht und gerechnet werden, fordert der Prüfstatiker aus dem Schwarzwald. Es genüge eben nicht, wenn lediglich das Schneefanggitter selbst normgerecht nach DIN 1055-5 für die drückende Schneelast bemessen werde. Natürlich sollte das Gitter selbst nicht kaputtgehen. Genauso wichtig seien jedoch die Anschlusspunkte an die Dachkonstruktion. Kitzlinger vermutet nämlich, dass unter der Kraft der Regelschneelast nicht nur Dachsteine brechen, sondern womöglich die Aufhängung der Schneegitter aus den Verankerungen reißen könnte.
Im Fall der Falkenschule sind die Stützen der Schneefanggitter in die durch Bohlen verstärkte Dachlattung eingehängt. Angaben zu Schraubengrößen und Einschraubtiefen für die Befestigung der Bohlen auf den Sparren finden sich allerdings nicht in den Montagehinweisen der Firma Flender. Stattdessen verweist der Hersteller auf die allgemeinen Dachdeckerregeln. Kitzlinger sieht hierin eine Verharmlosung der Problematik. „Das ist keine Sache von Dachdeckerregeln, sondern, da es hier auch um Sicherheit geht, des konstruktiven Ingenieurbaus“, erklärt der Freudenstädter. Die Kräfte, die auf das Dachtragwerk einwirken, müssten im Vorfeld errechnet und die Bauteile entsprechend dimensioniert werden.
Michael Kitzlinger will kein Risiko mehr eingehen. Schneelawinen, die mehrere Meter weit auf öffentliche Flächen vorschießen, sind für ihn nicht akzeptabel. Die Bewegungsfreiheit der Schüler durch Absperrungen einzuschränken ist für ihn auch keine befriedigende Lösung. Dass aber außer der Schneelawine selbst auch noch die metallenen Schneefanggitter und Dachziegel auf Verkehrsflächen abstürzen werden, wäre der noch schlimmere Fall. Unter den Stützen des Schneefanggitters hat Dachdeckermeister Barth die gebrochenen Ziegel durch Metalldachpfannen ersetzt. Michael Kitzlinger wird die Anlage weiterhin im Auge behalten.
Die jahrzehntelange Erfahrung in schneereichen Gegenden zeigt übrigens, dass Schneestopper den Schnee am sichersten auf dem Dach fixieren. Auch auf seinem Privathaus hat Kitzlinger kein Schneefanggitter, sondern gleichmäßig auf der gesamten Dachfläche verteilte Dachhaken. Leider ist diese Technik schlecht vereinbar mit Photovoltaikanlagen, die nicht von aufragenden Metallteilen beschattet sein wollen. Da es die Photovoltaik erst relativ kurze Zeit gibt, müssen die Erfahrungen mit dem Schnee erst noch gesammelt werden.
