Photovoltaik-Montagesysteme: Wie wird Photovoltaik auf dem Dach montiert?

Solarlösungen finden sich auf immer mehr Dächern. Ob klassische Module oder Solardachziegel, mit Sonnenenergie Strom zu produzieren, liegt im Trend. Wer zur Miete lebt oder die Installation scheut, kann häufig auf Mini-Balkonkraftwerke zurückgreifen. Sei es Aufdach- oder Steckerlösung: Ein Photovoltaik-Montagesystem ist obligatorisch. Es sorgt dafür, dass die Module sicher befestigt und mit der Energieversorgung deines Hauses gekoppelt werden.

Allerdings gilt bei der Befestigung von PV-Modulen auch: Eine Lösung für alle Dächer gibt es nicht. Welche zu dir passt, hängt vor allem von der Dachform sowie der Beschaffenheit der vorhandenen Dachziegel ab. Dazu ist in vielen Fällen auf baurechtliche Vorschriften zu achten, zum Beispiel bei denkmalgeschützten Immobilien.

Aus diesem Grund gibt es zahlreiche verschiedene PV-Montagesysteme für Ziegeldächer: Flachdächer erfordern beispielsweise andere Lösungen als Schrägdächer – und dann besteht auch noch die Möglichkeit einer Indach-Photovoltaik-Lösung. Was steckt hinter den Optionen? Wir bringen Licht ins Dunkel.

Die Unterkonstruktion einer PV-Anlage sowie die Auswahl der passenden PV-Montageschienen sind für die Sicherheit der Konstruktion entscheidend. Sie beeinflussen zudem die maximale Energieausbeute – denn die ist nur bei einer korrekten Installation gewährleistet.

Bei der Entscheidung für eine Befestigungslösung sind zahlreiche Faktoren zu bedenken, allen voran die Form und die Beschaffenheit des Dachs. Für Schrägdächer sind andere Lösungen heranzuziehen als für Flachdächer, Ziegeleindeckungen erfordern andere PV-Montagesysteme als Trapezblech- und Bitumendächer. Darüber hinaus spielen das Gewicht der Anlage, die Wetterbedingungen am Standort (Wind, Schneelast etc.) sowie die statische Gebäudebelastung wichtige Rollen.

Grundsätzlich stehen drei Optionen für die Befestigung von PV-Modulen zur Verfügung:

• Dachhaken und Montageschienen für Aufdach-Lösungen in Form von Paneelen
   
• Indach-Photovoltaikanlagen, für die die vorhandene Dacheindeckung entfernt und durch Solarmodule ersetzt wird
   
• Solardachziegel

Aufdach-Paneele gehören zu den meist verbreiteten Varianten. Die Installation nehmen Solarteur:innen oder zertifizierte Dachhandwerksbetriebe vor. Für den Anschluss der Lösung an das Stromnetz sorgen Elektriker:innen.

Bei der Montage von Aufdach-Lösungen wird zunächst eine Unterkonstruktion für die PV-Anlage montiert. Sie dient dazu, die Solarmodule zuverlässig und dauerhaft mit dem Dach zu verbinden. Dabei gibt es jeweils unterschiedliche Lösungen für Schräg- und Flachdächer, Ziegelverkleidungen und weitere Dacheindeckungen wie Bitumen und Metall.

Montage auf Schrägdächern

Ein typisches Einfamilienhaus verfügt mehrheitlich über ein mit Ziegeln verkleidetes Schrägdach. Aufdach-Lösungen sind für diese Dachart besonders weit verbreitet. Sie lassen sich vergleichsweise einfach auf Bestandsdächern installieren. Die Paneele werden mithilfe von Dachhaken und PV-Montageschienen mit den Ziegeln verbunden.

Gut zu wissen: Für die optimale Energieausbeute sollte ein Schrägdach eine Neigung von 20 bis 60 Grad aufweisen. Unter Idealbedingungen ohne oder mit geringer Verschattung ist eine Montage im Hochformat üblich. Bei einem höheren Verschattungsgrad kommt auch eine horizontale Befestigung infrage. Sie kann Verschattungsverluste minimieren, je nach Dachart ermöglicht die Montageart zudem, die verfügbare Fläche bestmöglich auszunutzen.

Befestigung mit Dachhaken und PV-Montageschienen

Dachhaken eignen sich in der Regel als PV-Montagesystem für Ziegeldächer aller Art. Je nach Beschaffenheit der Ziegel sind unter Umständen spezielle Haken zu verwenden. Beispielsweise gibt es Dachhaken als PV-Montagesystem für Biberschwanz-Ziegel. Diese erkennst du an ihrer abgeflachten, oftmals halbrunden Form. Für die Befestigung der Haken werden die Ziegel entfernt, der Haken wird eingesetzt und fest verschraubt. Anschließend setzt man die Ziegel wieder ein. Die Dachhaken halten wiederum die PV-Montageschienen, auf die letztendlich mithilfe von Klemmen die Paneele aufgebracht werden.

Bei einer Hochkantinstallation genügen in den meisten Fällen zwei horizontal montierte PV-Montageschienen für eine Paneelreihe. Erfordert die Beschaffenheit des Dachs eine horizontale Befestigung – auch als Landscape-Installation bekannt – sind zusätzlich vertikale Schienen erforderlich.

Gut zu wissen: Eine Aufdach-PV-Lösung erfordert einen gewissen Abstand zur Dacheindeckung – in der Regel vier bis fünf Zentimeter. So stellst du eine ausreichende Belüftung der Paneele sicher und verhinderst einen Wärmestau.

PV-Montageschienen vs. Einlegesysteme für PV-Installationen

Ein Einlegesystem für PV-Anlagen nutzt anstatt der Klemmbefestigung eine spezielle Einlegeschiene, auch als U-Profil bekannt. Die Unterkonstruktion mit Dachhaken und Schienen bleibt gleich. Anstelle der Montageklemmen kommen für eine Modulreihe üblicherweise zwei U-Profile zum Einsatz. Sie werden waagrecht mithilfe eines Kreuzverbinders mit den Schienen gekoppelt. Die Solarpaneele lassen sich anschließend von oben nach unten in das Profil schieben und so fixieren.

Einlegesysteme für PV-Anlagen zu nutzen, eröffnet einige Vorteile im Vergleich zu Klemmbefestigungen. Während diese bis zu zwei Zentimeter breite Abstände zwischen den Paneelen erzeugen, lässt sich mit dem Einlegesystem eine durchgehende Fläche realisieren – was sich nicht zuletzt positiv auf die Optik auswirkt. Neben dem Designaspekt steht so auch mehr Platz für die Module zur Verfügung. Du kannst folglich eine höhere Energieausbeute generieren.

Ein Flachdach eignet sich für die Aufdach-Installation von Solarmodulen ausgezeichnet – auch, weil die Energieausbeute vielfach höher ist. Es lassen sich mehr Sonnenstunden nutzen und du brauchst dir keine Gedanken über die Ausrichtung zu machen.

Bei der Montage der Solarmodule gibt es im Vergleich zum Schrägdach einen wesentlichen Unterschied: Eine PV-Aufständerung für das Flachdach ist nötig. Dabei handelt es sich um eine Stützvorrichtung für die Befestigung und Ausrichtung der Photovoltaikmodule. An der Aufständerung werden die Module wahlweise mithilfe von Gewichten beschwert, seltener mit langen Schrauben montiert.

Gut zu wissen: Die Dachdurchdringung mit Schrauben wird heute immer seltener und zunehmend durch eine Ballastierung mit Kies oder Betonblöcken ersetzt. Diese lässt die Dacheindeckung intakt und ist damit einfacher und üblicherweise günstiger zu realisieren. Die Schraubbefestigung kann unter bestimmten Umständen jedoch notwendig sein, etwa bei starker Wind- oder Schneelast und wenn die Traglast aufgrund der Ballastierung zu hoch wird.

Alles außer Ziegel: PV-Montagesysteme für Metall- und Bitumendächer

Im privaten Bereich sind PV-Montagesysteme für Ziegeldächer weit verbreitet. Darüber hinaus gibt es weitere Dacharten und passende Befestigungslösungen:

• Für die Verkleidung von Flachdächern verwendet man häufig Trapezbleche. PV-Montagesysteme für diese Dacharten verfügen über spezielle, in der Regel c-förmige Befestigungsprofile.
   
• Photovoltaik-Montagesysteme für Bitumen-Dächer bestehen aus speziellen Stockschrauben und Aluminiumschienen. Die Paneele lassen sich sowohl hochkant als auch quer anbringen.

Solarteur:innen zeichnen auch für die Befestigung von PV-Modulen als Indach-Ausführung verantwortlich. Außerdem sind Dachhandwerksbetriebe für die Installation der Module beziehungsweise Solardachziegel sowie Elektriker:innen für den Hausanschluss gefragt.

Indach-Lösungen kommen in der Regel ohne Unterkonstruktion für die PV-Anlage aus. Stattdessen liegen die Solarmodule direkt auf den Dachlatten auf und ersetzen die Dacheindeckung teilweise oder vollständig. Indach-Module fügen sich dank ihres schmalen Profils praktisch nahtlos in die Dachfläche ein. So entsteht eine durchgehende, optisch ansprechende Fläche. Aussparungen für Fenster und/oder Schornsteine lassen sich einfach realisieren.

Indach-Installationen bieten weitere Vorteile:

• Gleichmäßige Gewichtsverteilung
• Widerstandsfähigkeit gegenüber Witterungsbedingungen wie starken Winden
• Lange Lebensdauer

Gut zu wissen: Indach-Lösungen können insbesondere im Neubau und in Altbauten, bei denen ohnehin eine Dachsanierung ansteht, eine günstige Lösung sein. So sparst du dir die Anschaffung von Dachziegeln – oder du setzt direkt auf Solardachziegel.

Solardachziegel ersetzen ähnlich wie Indach-Lösungen die vorhandene Dacheindeckung. Sie sind optisch kaum von herkömmlichen Ziegeln zu unterscheiden und in verschiedenen Formen, Materialien und Farben verfügbar. Aus diesem Grund stellen Solardachziegel die optimale Lösung für denkmalgeschützte Gebäude dar. Bonus: Die Installation ist einfach, auch weil keine Unterkonstruktion für die PV-Anlage erforderlich ist. So läuft sie ab:

• Im ersten Schritt installiert ein zertifizierter Dachhandwerker einen Autarq Kabelbaum.
   
• Dachhandwerker:innen montieren anschließend die Solardachziegel. Das funktioniert ähnlich wie eine herkömmliche Eindeckung, allerdings mit dem Unterschied, dass jeder Ziegel über eine Steckverbindung mit den Kabeln gekoppelt wird.
   
• Ist das Dach vollständig gedeckt, kommt der Elektrofachbetrieb ins Spiel. Er übernimmt den Hausanschluss und die Inbetriebnahme.

Solardachziegel weisen zahlreiche Vorteile auf:

Mini-PV-Anlagen, auch bekannt als Balkonkraftwerke, sind eine interessante Alternative, wenn eine Dachinstallation nicht möglich ist – zum Beispiel in einem Mietobjekt. Die steckerfertigen Solarlösungen bestehen aus einem oder mehreren PV-Modulen, einem oder zwei Wechselrichtern, die den von der Anlage erzeugten Gleichstrom in haushaltsüblichen Wechselstrom umwandeln, sowie einem Steckeranschluss.

Gut zu wissen: Balkonkraftwerke sind nicht nur für die Montage auf dem Balkon gedacht. Sie lassen sich auch auf sonnigen Terrassen, Rasenflächen, Schuppen- oder Garagendächern aufstellen. Der jeweilige Installationsort beeinflusst die Wahl der Halterung für die Photovoltaiklösung. Diese Optionen stehen dir zur Verfügung:

• Aufhängung an die Balkonbrüstung per Modulrahmen mit Schienen und Klemmen. Wichtig: In der Regel ist für diese Installation die Erlaubnis des Vermietenden bzw. der Eigentümer:innengemeinschaft notwendig. Prüfe zudem vor der Installation die Traglast des Geländers. Ein herkömmliches PV-Modul wiegt rund 20 Kilogramm. Alternativ kannst du zu Leichtbau-Modulen greifen, die etwa die Hälfte wiegen.
   
• Aufstelllösungen mit Aluminiumgestellen: Ähnlich wie bei der PV-Aufständerung auf einem Flachdach lassen sich die Module auf einen Ständer mit veränderbarem Neigungswinkel montieren. Das Gestell sollte wind- und wetterfest im Boden verankert werden. Empfehlenswert ist die Variante daher vor allem auf Terrassen und Rasenflächen.

Die Anbringung von PV-Modulen an Fassaden kann eine interessante Alternative zur Dachmontage sein. Etwa dann, wenn sich dieses aufgrund der Ausrichtung oder starker Beschattung nicht für die Energiegewinnung eignet. Fassaden-Installationen erfordern eine Hinterlüftung. Um diese zu gewährleisten, sind spezielle Photovoltaik-Fassaden-Montagesysteme erhältlich. Wichtig: Diese werden fest mit der Hauswand verschraubt. Es ist ratsam, vorher die Beschaffenheit der Fassade bzw. die Art der Gebäudedämmung zu prüfen. Bohrlöcher sind nach der Installation gründlich abzudichten, um Feuchtigkeitsschäden zu verhindern.

Welche Montagesysteme eignen sich für welche Dachneigung?

Sowohl Indach-Photovoltaiksysteme als auch Aufdachlösungen mit Dachhaken und PV-Montageschienen lassen sich in der Regel auf Schrägdächern mit 20 bis 60 Grad Neigung installieren. Von einem Flachdach spricht man, wenn dieses weniger als 10 Grad Neigung aufweist. Hier kommen Aufständerungen oder liegende Installationen infrage.

Nicht alle Photovoltaik-Montagesysteme sind mit allen Modularten kompatibel, dazu kommen individuelle Bedingungen wie die Traglast des Dachs und die Witterungsumstände. Prüfe vor der Anschaffung daher immer, ob sich die bevorzugte Lösung für deine Immobilie eignet. So ist etwa eine Aufständerung auf dem Flachdach in sehr windigen Gebieten weniger empfehlenswert – vor allem, wenn du dich gegen eine Dachdurchdringung entscheidest: Aufgestellte Module sind anfälliger für Windeinflüsse. Stattdessen kommt etwa eine liegende Konstruktion infrage. Allerdings können hier hohe Schneelasten die Energieausbeute reduzieren.

Die Wahl der optimalen Halterung für deine Photovoltaik-Lösung ist sehr individuell und sollte unter Hinzuziehung von Faktoren wie Dachform, -neigung, -traglast und Witterungsbedingungen getroffen werden.