Photovoltaik Montage – Montagearten und Systeme

Ist mein Dach für die Montage einer Photovoltaikanlage geeignet?

Bei der Entscheidung für eine Photovoltaikanlage stellt sich oft die Frage, ob das eigene Dach für die Montage geeignet ist.

Die gute Nachricht ist, dass die meisten Dächer prinzipiell für die Installation von Solarmodulen geeignet sind. Wichtig ist vor allem, dass eine möglichst große unverschattete Dachfläche zur Verfügung steht. Als Faustregel gilt, dass man für eine rentable Photovoltaikanlage eine Fläche von mindestens 20-30 m2 benötigt. Idealerweise liegt die Dachneigung zwischen 20 und 50 Grad.

Generell eignen sich Dächer mit Ziegeln, Metall- oder Faserzementplatten am besten. Auch Schieferdächer sind möglich, hier müssen jedoch spezielle Halterungen angebracht werden. Die Dachkonstruktion selbst sollte in einem guten Zustand sein, sodass sie das zusätzliche Gewicht der Module tragen kann.

Kritisch für die Eignung sind vor allem Verschattungen durch hohe Bäume, benachbarte Häuser oder Dachgauben und Kamine. Diese sollten möglichst gering ausfallen, da bereits kleine verschattete Flächen die Energieausbeute deutlich reduzieren können.

Wenn diese Punkte erfüllt sind, steht einer Montage in der Regel nichts im Wege. Ob sich eine Photovoltaikanlage auf dem eigenen Dach lohnt, sollte man am besten von einem Fachbetrieb begutachten lassen.

Welche Arten der Photovoltaik Montage gibt es?

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, eine Photovoltaikanlage auf einem Gebäude oder Grundstück zu montieren. Die wichtigsten Arten der Photovoltaik Montage sind:

Aufdachmontage

Bei der Aufdachmontage werden die Solarmodule mithilfe einer Unterkonstruktion auf das Dach montiert. Dies ist die mit Abstand häufigste Montageart für Photovoltaikanlagen auf Privathäusern. Die Module werden dabei entweder parallel zur Dachfläche installiert oder in einem bestimmten Winkel aufgeständert, um die Energieausbeute zu optimieren.

Indachmontage

Bei der Indachmontage ersetzen die Photovoltaikmodule die normalen Dachziegel. Sie werden direkt in die Dachkonstruktion integriert. Diese Bauweise wird auch Solardach oder Solardachziegel genannt. Sie hat einen ästhetischen Vorteil, da die Solarzellen direkt in die Dachfläche eingebunden werden.

Solardachziegel

Solardachziegel sind spezielle Photovoltaikmodule, die wie normale Dachziegel aussehen und verlegt werden können. Sie produzieren Strom und sind optisch kaum von herkömmlichen Dachziegeln zu unterscheiden.

Flachdachmontage

Auf Flachdächern werden die Solarmodule mithilfe von speziellen Montagesystemen installiert. Häufig werden die Module hier auf Gestellen montiert und mit Ballast beschwert, um sie vor Windlasten zu schützen. Flachdachanlagen ermöglichen auch die optimale Ausrichtung der Module.

Fassadenmontage

Bei der Fassadenmontage werden die Photovoltaikmodule vertikal an der Gebäudefassade montiert. Dies dient vor allem gestalterischen Zwecken, da die Stromausbeute geringer ist als bei optimal nach Süden ausgerichteten Dachanlagen.

Freiflächenmontage

Photovoltaikanlagen können auch auf Freiflächen wie Feldern oder Wiesen errichtet werden. Hier werden die Module auf speziellen Gestellen montiert, die auch die optimale Neigung ermöglichen. Freiflächenanlagen sind meist größere Solarparks.

Aufdachmontage

Bei der Aufdachmontage werden die Photovoltaik-Module auf dem Dach montiert. Das ist die mit Abstand häufigste Montageart für Photovoltaikanlagen auf privaten Hausdächern.

Bei dieser Montageart kommen spezielle Systeme zum Einsatz, welche die Module sicher auf dem Dach befestigen. Die gängigsten Systeme sind:

• Dachhaken – Diese Haken werden unter die Ziegel des Daches montiert und bieten eine sichere Befestigung für die Module.

• Schienensysteme – Hier werden Schienen auf dem Dach montiert auf denen die Module dann befestigt werden. Die Schienen verlaufen parallel zur Dachtraufe.

• Klemmen – Diese Klemmen umklammern die Dachsparren und dienen als Befestigung für die Module. Sie bieten eine besonders einfache Montage.

Die Aufdachmontage ist eine sichere und bewährte Methode, bei der die Module gut vor Witterungseinflüssen geschützt sind. Mit den passenden Montagesystemen können die Module auch hohen Wind- und Schneelasten standhalten.

Indachmontage

Bei der Indachmontage ersetzen die Solarmodule die klassischen Dachziegel und werden direkt in die Dachhaut integriert. Diese Montageart ist zwar aufwendiger als die Aufdachmontage, sieht dafür aber ästhetisch ansprechender aus, da keine Aufbauten auf dem Dach nötig sind.

Die PV-Module sind optisch kaum von herkömmlichen Dachziegeln zu unterscheiden. Allerdings müssen speziell angepasste Montagesysteme verwendet werden, bei denen die Module bündig in die Dachkonstruktion eingefügt werden. Hierfür sind meist Umbauten am Dach erforderlich.

Die Vorteile der Indachmontage liegen in der dezenten Optik und der Wetterbeständigkeit, da die Module vor Regen, Schnee und Hagel geschützt sind. Nachteile sind der höhere Kostenaufwand sowie ggf. geringere Erträge, da sich die Module gegenseitig etwas verschatten können. Insgesamt empfiehlt sich die Indachmontage vor allem für optisch anspruchsvolle Dächer.

Solardachziegel

Solardachziegel sind eine Kombination aus einem Photovoltaik-Modul und einem Dachziegel. Sie ermöglichen eine ästhetische Integration der PV-Anlage ins Dach, da die Module wie normale Dachziegel aussehen.

Die Vorteile von Solardachziegeln:

• Ästhetik: Die Solardachziegel fügen sich nahtlos in die Dachfläche ein. Man sieht von außen kaum, dass es PV-Module sind.

• Einfache Montage: Die Solardachziegel werden wie normale Dachziegel montiert und ersetzen diese einfach. Es ist keine zusätzliche Unterkonstruktion nötig.

• Wetterfestigkeit: Als Doppelstegplatten halten Solardachziegel hohen Wind- und Schneelasten stand.

• Langlebigkeit: Mit einer Lebensdauer von ca. 30 Jahren sind Solardachziegel ähnlich langlebig wie normale Dachziegel.

Nachteile von Solardachziegeln sind die höheren Kosten. Sie sind etwa doppelt so teuer wie herkömmliche Dachziegel. Man muss also die ästhetischen Vorteile gegen die Mehrkosten abwägen. Insgesamt bieten Solardachziegel eine elegante Möglichkeit, eine Photovoltaikanlage aufs Dach zu bringen.

Flachdachmontage

Für Flachdächer eignet sich die Flachdachmontage von Photovoltaikanlagen besonders gut. Die Module werden dabei mit einer sehr geringen Neigung von ca. 10-15° installiert.

Damit die Anlage auch bei starkem Wind sicher auf dem Dach verbleibt, ist häufig eine Ballastierung erforderlich. Mit Betonplatten oder speziellen Photovoltaik-Modulhaltern werden die Module beschwert und somit vor Umkippen geschützt.

Vorteil der Flachdachmontage ist, dass keine aufwendigen Unterkonstruktionen erforderlich sind. Die Montage kann einfach auf bestehenden Dachabdichtungen erfolgen, wodurch keine Eingriffe in die Dachhaut nötig sind.

Nachteilig bei der Flachdachmontage ist der geringe Neigungswinkel. Dies führt zu etwas niedrigeren Erträgen im Vergleich zur optimal geneigten Aufdachmontage. Insgesamt eignet sich die Flachdachmontage aber sehr gut für große, zusammenhängende Dachflächen.

Fassadenmontage

Die Fassadenmontage von Photovoltaik-Modulen kann eine attraktive optische Lösung für Gebäude sein, bringt aber einige Nachteile mit sich.

Bei der Fassadenmontage werden die Solarmodule vertikal an der Außenfassade eines Gebäudes installiert. Dies hat in erster Linie einen ästhetischen Effekt, da die Module Teil der Fassadengestaltung werden. Allerdings ist diese Anbringung in der Regel nicht optimal für den Ertrag der Anlage.

Da die Module vertikal angebracht werden, fällt das Sonnenlicht im Tagesverlauf selten optimal auf die Solarzellen. Der Einfallswinkel des Lichts weicht meist deutlich vom Optimalwinkel ab. Somit können die Module ihre maximale Leistung nicht abrufen.

Trotz der ästhetischen Vorteile und dem Effekt der Gebäudeintegration ist die Fassadenmontage daher nur in Ausnahmefällen zu empfehlen, wenn der Ertrag nicht im Vordergrund steht. Die klassische Montage auf dem Dach ist in aller Regel ertragreicher.

Freiflächenmontage

Die Freiflächenmontage eignet sich für großflächige Photovoltaikanlagen, die nicht auf Dächern montiert werden. Hier kommen meist größere Solarparks zum Einsatz.

Die Module werden dabei auf dem Boden montiert, in der Regel mithilfe von Betonfundamenten oder Erdspießen. Dadurch ist eine Aufständerung auf die optimale Neigung möglich. Klassische Anwendungsbereiche sind Felder, freie Flächen von Gewerbegebieten oder entlang von Autobahnen und Bahntrassen.

Der Vorteil der Freiflächenmontage ist, dass sehr große Solaranlagen im Megawatt-Bereich realisierbar sind, da keine Beschränkung der Dachfläche besteht. Allerdings gibt es auch höhere Anforderungen an die Unterkonstruktion und Standsicherheit. Die Montage erfordert Erd- oder Betonarbeiten. Zudem sind Freiflächenanlagen genehmigungspflichtig.

Insgesamt eignet sich die Freiflächenmontage ideal für große Solarparks. Durch die Bodenemontage sind nahezu unbegrenzte Größen möglich. Allerdings ist der Aufwand für Fundamente und Unterkonstruktion höher als bei der Dachmontage.

Aufdach-Montagesysteme

Bei der Aufdachmontage gibt es verschiedene Systeme, um die Solarmodule sicher auf dem Dach zu befestigen.

Dachhaken

Dachhaken sind einfache Metallhalterungen, die unter die Solarmodule geschraubt werden. Mit diesen Haken kann das Modul dann auf der Dachdeckung verankert werden, indem die Haken beispielsweise unter die Ziegel geschoben werden.

Vorteile von Dachhaken:

• Einfache Montage
• Kostengünstig
• Für viele Dachdeckungen geeignet

Nachteile:

• Punktuelle Befestigung, Module können verwinden
• Bei Solaranlagen mit Rahmen teils aufwendige Klemmmontage nötig

Schienensysteme

Bei Schienensystemen werden die Module auf Schienen montiert, die parallel zur Dachlinie verlaufen. Die Schienen werden auf dem Dach befestigt, etwa mit speziellen Dachhaken.

Vorteile von Schienen:

• Längs ausgerichtete Module haben weniger Verwindung
• Saubere Optik
• Auch für große Module geeignet

Nachteile:

• Höherer Montageaufwand und Kosten gegenüber einfachen Dachhaken

Klemmmontage

Bei der Klemmmontage werden die Module mit speziellen Klemmprofilen an der Unterkonstruktion befestigt. Dies kommt vor allem bei Modulen mit Rahmen zum Einsatz.

Vorteile:

• Saubere Optik ohne sichtbare Verschraubung
• Einfache Nachjustierung und Wartung möglich

Nachteile:

• Höhere Kosten als Dachhaken
• Klemmprofile müssen genau positioniert werden

Die Wahl des Passenden Aufdach-Montagesystems hängt vom Dachtyp, den verwendeten Solarmodulen und den Kosten ab. Oft kommen auch Kombinationen zum Einsatz.

Indach-Montagesysteme

Bei der Indachmontage werden die Photovoltaik-Module direkt in die Dachhaut integriert. Dies sorgt für eine besonders ästhetische Optik, da die Module nahtlos ins Dach eingefügt werden.

Die Module werden hierbei in ein Rahmensystem eingesetzt, welches speziell für die Indachmontage konzipiert wurde. Die Rahmen verfügen über verschiedene Profiltypen, um den halbrunden Solarmodulen eine formschlüssige Montage zu ermöglichen. Zudem ist eine Hinterlüftung des Moduls wichtig, um eine Überhitzung bei direkter Sonneneinstrahlung zu vermeiden. Hierfür sind spezielle Lüftungskonzepte integriert, die für gleichmäßige Lüftung und Kühlung sorgen.

Eine besondere Herausforderung bei der Indachmontage ist die Abdichtung. Um ein Eindringen von Wasser zwischen Modul und Dach zu verhindern, müssen die Anschlüsse dauerhaft dicht sein. Hier kommen spezielle Dichtmembranen, Dichtbänder und Abdeckkappen zum Einsatz. Mit sorgfältiger Verarbeitung lassen sich so 100% wasserundurchlässige Übergänge erreichen.

Insgesamt ermöglicht die Indachmontage eine optisch ansprechende Integration der Solarmodule ins Dach, erfordert aber besondere Lösungen für Rahmen, Lüftung und Abdichtung. Mit den heute verfügbaren Systemen lassen sich allerdings zuverlässige und dauerhaft dichte Installationen umsetzen.

Flachdach-Montagesysteme

Bei der Installation von Photovoltaikanlagen auf Flachdächern kommen spezielle Montagesysteme zum Einsatz.

Im Gegensatz zu geneigten Dächern können die Module hier nicht einfach mit Dachhaken befestigt werden. Stattdessen werden die Module mithilfe von speziellen Unterkonstruktionen montiert, die entweder punktförmig mit dem Dach verbunden oder durch ihr Gewicht beschwert werden.

Ballastierung

Eine häufig verwendete Befestigungsmethode auf Flachdächern ist die Ballastierung. Dabei werden die Module auf Unterkonstruktionen montiert, die mit Ballaststeinen oder Beton-Gehwegplatten beschwert werden.

Der hohe Eigengewicht sorgt für die nötige Standfestigkeit. Wichtig ist eine ausreichende Ballastierung, um die Module auch bei starkem Wind sicher zu halten. Meist liegt das Gewicht zwischen 50 bis 150 kg pro m2 Modulfläche.

Aufdachmontage

Neben der Ballastierung ist auch eine schräge Aufdachmontage auf Flachdächern möglich. Dazu werden die Module auf Unterkonstruktionen mit Neigungswinkel (10°- 30°) montiert.

Die Befestigung erfolgt über spezielle Flachdach-Dachhaken, die punktförmig durch die Dachabdichtung mit der Tragkonstruktion verschraubt werden. Diese Aufdachmontage bringt ähnliche Vorteile wie bei Schrägdächern.

Freiflächen-Montagesysteme

Bei Freiflächen-Anlagen, also PV-Anlagen die nicht auf Dächern installiert werden, kommen spezielle Montagesysteme zum Einsatz, die eine Befestigung der Module am Boden ermöglichen.

Rammsysteme

Bei Rammsystemen werden Metallpfosten in den Boden gerammt, ähnlich wie beim Bau von Zäunen. Die Module werden dann mit speziellen Halterungen an den Pfosten befestigt.

Vorteile:

• Einfache und kostengünstige Montage
• Geringe Fundamentarbeiten nötig

Nachteile:

• Nur für bestimmte Bodenbeschaffenheit geeignet
• Begrenzte Modulhöhe

Schraubfundamente

Hier werden die Metallpfosten mit Fundamenten im Boden verankert, die vorher eingeschraubt werden. Dadurch sind größere Anlagenhöhen möglich.

Vorteile:

• Größere Anlagenhöhe möglich
• Einfache Wartung und Instandhaltung

Nachteile:

• Höherer Montageaufwand
• Fundamentarbeiten nötig

Einzelfundamente

Bei Einzelfundamenten wird für jeden einzelnen Modultisch ein separates Fundament im Erdreich verankert.

Vorteile:

• Sehr hohe Stabilität auch bei großen Modulen
• Optimale Ausrichtung möglich

Nachteile:

• Hoher Montageaufwand
• Umfangreiche Erdarbeiten nötig

Einzelfundamente eignen sich besonders für sehr große Freiflächenanlagen mit hohen Anforderungen an Stabilität und Optimierung. Die Montage ist jedoch aufwendiger als bei alternativen Systemen.

Sicherheit der Module

Die Sicherheit der Solarmodule hat bei der Montage oberste Priorität. Besonders die Wind- und Schneelast spielen hier eine wichtige Rolle und müssen bei der Planung berücksichtigt werden.

Bei Gebieten mit hoher Schneelast, also über 1,5 kN/m2, empfiehlt sich eine zusätzliche Aufständerung oder Neigung der Module um ein Abrutschen der Schneemassen zu verhindern. Die Module sollten möglichst einen Neigungswinkel von mindestens 10° aufweisen.

Auch eine hohe Windlast von über 1 kN/m2 erfordert besondere Maßnahmen. Bei Aufdachanlagen hält die Unterkonstruktion Windkräften in der Regel stand. Bei Flachdachanlagen muss je nach Höhe des Gebäudes eine ausreichende Ballastierung erfolgen, um ein Anheben der Module bei starkem Wind zu verhindern.

Generell sollten die Montagesysteme nach statischen Berechnungen ausgelegt werden und die regionalen Wind- und Schneelasten berücksichtigen. Wenn nötig, können zusätzliche Verstrebungen die Module sicher befestigen. Bei der Wahl des Montagesystems ist es empfehlenswert, die Expertise von Fachplanern hinzuzuziehen.

Ablauf der Montage

Die Montage einer Photovoltaikanlage erfolgt in mehreren Schritten:

Anlieferung

Zunächst werden die Photovoltaikmodule, Wechselrichter und weiteres Zubehör angeliefert und auf Vollständigkeit sowie Transportschäden überprüft.

Montage

Mit Hilfe eines Krans oder Gerüsts werden die PV-Module dann gemäß Montageplan auf dem Dach montiert. Dafür kommen die passenden Montagesysteme wie z.B. Dachhaken zum Einsatz. Wichtig ist, dass die Module sicher befestigt werden und der nötige Abstand untereinander eingehalten wird.

Elektroinstallation

In der nächsten Phase werden die PV-Module elektrisch miteinander verbunden und mit dem Wechselrichter und Zählerkasten verkabelt. Die Verkabelung muss fachgerecht und nach den geltenden Vorschriften erfolgen.

Einweisung

Nach Abschluss der Montage und Inbetriebnahme der Anlage erfolgt eine Einweisung des Kunden. Dabei wird die Funktionsweise erklärt und das Monitoring-System zur Überwachung der Anlage erläutert. Fragen können geklärt und mögliche Fehlerbehebungen besprochen werden.

FAQs

Wie lange dauert die Montage einer Photovoltaikanlage?

Die Montage einer Photovoltaikanlage ist in der Regel an einem Tag abgeschlossen. Kleinere Anlagen können häufig sogar innerhalb weniger Stunden installiert werden. Größere Anlagen können gegebenenfalls auch mehrere Tage in Anspruch nehmen. Entscheidend sind die Anlagengröße und die örtlichen Gegebenheiten.

Kann man eine Photovoltaikanlage auch selbst montieren?

Eine Photovoltaikanlage kann prinzipiell auch in Eigenregie montiert werden. Allerdings ist dies aufgrund der erforderlichen Fachkenntnisse und der Gefahr durch Stromschläge nicht zu empfehlen. Die Installation sollte einem Fachbetrieb überlassen werden.

Welche Montageart ist am besten?

Welche Montageart am besten geeignet ist, hängt vom jeweiligen Dachtyp ab. Bei geneigten Dächern ist die Aufdachmontage der Standard. Bei Flachdächern kommt meist eine Flachdachmontage zum Einsatz. Häufig ist auch eine Kombination sinnvoll.

Muss man für die Montage das Dach renovieren?

Für die Installation einer Photovoltaikanlage ist keine umfassende Dachrenovierung erforderlich. Das Dach muss lediglich in einem guten Zustand sein, um die zusätzliche Last der Module tragen zu können. Kleinere Reparaturen können im Zuge der Montage durchgeführt werden.

Kann man eine PV-Anlage auch mieten?

Ja, der Betrieb von Photovoltaikanlagen kann auch über ein Contracting-Modell realisiert werden. Hierbei least der Kunde die Anlage von einem Contracting-Anbieter und bezieht den Solarstrom zu einem festen Preis. Dies kann eine interessante Alternative zum Kauf darstellen.