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Ist Ihr Dach für Photovoltaik geeignet?
Mit einer Photovoltaikanlage auf dem Dach tragen Sie nicht nur zur Energiewende bei, sondern haben die Möglichkeit, den erzeugten Strom entweder selbst zu nutzen oder einzuspeisen. Erfahren Sie, ob Ihr Dach für die Installation geeignet ist und welche Kriterien eine wichtig Rolle spielen.
17.05.2024
Lesedauer: 5 Minuten
Inhaltsverzeichnis
Die optimale Ausrichtung auf dem Dach
PV-Anlagen auf denkmalgeschützten Gebäuden
So viele Module passen auf ein Dach
Dachziegel – Besonderheiten verschiedener Dachabdeckungen
Im Dach integrierte PV-Anlage
Integrierte Mikrowechselrichter auf Solarmodulen
Muss das Dach neu gedeckt werden?
Montage einer PV-Anlage
Mögliche Schäden und passende Versicherungen
Versicherungen bei PV-Schäden
Andere Möglichkeiten der Aufstellung
Die optimale Ausrichtung auf dem Dach
Um die bestmögliche Leistung aus den Solarzellen auf dem Hausdach herauszuholen, ist es wichtig, die Ausrichtung und den Neigungswinkel des Dachs zu berücksichtigen. Trifft das Sonnenlicht im rechten Winkel auf die Solarmodule, ist der Ertrag am höchsten. Allerdings ändert sich der Sonnenstand im Laufe des Jahres: Steht die Sonne im Sommer hierzulande etwa 60 Grad über dem Horizont, sind es im Winter dagegen nur etwa 15 Grad. Auf Schrägdächern ist der Neigungswinkel in der Regel durch das Dach vorgegeben und kann nicht weiter beeinflusst werden. Auf einem Flachdach kann durch die Aufständerung flexibler ausgerichtet werden.
| Dachart | Neigungswinkel |
| Normales Dach | 35 Grad |
| Steildach | 45 Grad |
| Flachdach (mit Aufständerung) |
0 Grad (15 Grad) |
| Hauswand/Balkon | 90 Grad |
Die optimale Ausrichtung einer Photovoltaik-Anlage hängt also vor allem vom Standort ab. In Deutschland ist es in der Regel am besten, wenn das Dach nach Süden zeigt und einen Neigungswinkel zwischen 30 und 35 Grad hat, um den höchstmöglichen Ertrag zu erzielen.
Der Stromertrag wird auch vom Wirkungsgrad der Solarzellen beeinflusst: Je effizienter der Wirkungsgrad, desto mehr Strom kann produziert werden. Bei einer Ost-West-Ausrichtung des Daches wird zwar weniger Strom erzeugt als bei einer reinen Südausrichtung, aber durch die gleichmäßige Verteilung der Sonneneinstrahlung über den Tag hinweg kann trotzdem ein guter Ertrag erzielt werden.
Flachdächer bieten mithilfe von Gestellen eine flexible Ausrichtungsmöglichkeit der Solarmodule. Günstiger als die typische Südausrichtung kann hier eine Ost-West-Ausrichtung sein. Die Anlage hat dann eine Zickzackform, da sich die Module mit der der Ausrichtung abwechseln. Wenn es einen gleichmäßigen Verbrauch über den Tag oder in den Morgen- und Abendstunden gibt, ist diese Ausrichtung wirtschaftlicher, da so der Eigenverbrauch erhöht werden kann.
Unabhängig davon, auf welchem Dach eine PV-Anlage installiert wird: Verschattungen sollten möglichst vermieden werden, da sie die Leistung der Anlage beeinträchtigen. Besonders ab 17 Uhr führt Schatten auf den Solarzellen zu Einbußen, da die Sonneneinstrahlung ohnehin schon geringer ist. Es gibt jedoch die Möglichkeit der Verbesserung: In der Regel sind die Module in einem Strang geschaltet. Trifft nun Schatten auf ein Modul, fährt der gesamte Strang die Leistung herunter. Hier kann mit Moduloptimierungen eine Verbesserung erzielt werden. Auch Systeme mit Mikrowechselrichtern unter jedem Modul – wie bei Enphase –, können Leistungsminderungen aufgrund von Verschattungen einzelner Module optimieren.
PV-Anlagen auf denkmalgeschützten Gebäuden
Wer ein denkmalgeschütztes Haus besitzt und trotzdem eine PV-Anlage installieren möchte, muss einiges beachten. In der Regel darf eine Solaranlage die Originalsubstanz nicht beeinträchtigen. Dies kann z. B. bedeuten, dass bestimmte Auflagen eingehalten werden müssen, um sicherzustellen, dass das Denkmal geschützt bleibt. Darüber hinaus variieren die Vorschriften von Bundesland zu Bundesland, weshalb eine vorherige Abklärung bei der zuständigen Denkmalschutzbehörde sinnvoll ist.
Auch bei Gebäuden mit einer Verglasung im Überkopfbereich – z. B. Oberlichter oder Dachfenster – muss sichergestellt werden, dass die Montage die Sicherheitsvorschriften einhält. In einigen Fällen ist eine offizielle Genehmigung erforderlich. Auch hier kontaktieren Sie im Zweifel vorab einfach die zuständige Bauaufsichtsbehörde.
Fläche
Ein PV-Modul benötigt etwa 1,95 Quadratmeter, abhängig vom Hersteller und Modell. Auf ein 60 Quadratmeter großes Hausdach passen etwa 28 bis 35 Solarmodule. Dies entspricht einer Anlage mit einer Leistung von 10 bis 12,3 Kilowatt-Peak (kWp).
Leistung und Anzahl der Module
Um den jährlichen Stromverbrauch eines durchschnittlichen Haushalts von 4.000 Kilowattstunden (kWh) zu decken, sind 10 bis 13 PV-Module nötig. Unter Laborbedingungen hat sich gezeigt, dass ein Solarmodul mit 420 Watt Peak Leistung je nach Standortbedingungen 315 bis 420 kWh pro Jahr erzeugen kann. Die genannte Modulanzahl entspricht einer PV-Anlagenleistung von 4,2 bis 5,5 kWp. Mit dieser Anlagenleistung können Sie im Idealfall bis zu 5.500 kWh erzeugen Als Faustregel gilt: Ein Kilowattpeak installierter Solarmodule liefert durchschnittlich 1.000 kWh pro Jahr. Hat das Solarmodul z. B. eine Leistung von 400 Wp, liegt der Jahresertrag zwischen 300 und 440 kWh.
Um eigenen Solarstrom möglichst kostengünstig zu produzieren, gilt: Je größer, desto besser. Je größer eine PV-Anlage ist, umso geringer fallen die Kosten pro produzierter Kilowattstunde Strom aus. Aber auch wenn Ihre Dachfläche kleiner ist, können Sie bereits eine kleine Photovoltaik-Anlage mit 3 bis 5 kWp installieren. Dafür werden 7 bis 12 PV-Module benötigt.
Möchten Sie die PV-Anlage als Kapitalanlage nutzen, empfiehlt es sich für eine hohe Rendite, 19 bis 36 PV-Module installieren zu lassen. Dies entspricht einer mittelgroßen bis großen PV-Anlage mit 8 bis 15 kWp.
Um Ihre Unabhängigkeit zu maximieren, benötigen Sie eine große PV-Anlage mit 15 bis 30 kWp (36 bis 71 Module) und einen Stromspeicher. So können Sie einen Autarkiegrad von bis zu 70 % erreichen. Für 1 kWp wird etwa 5 m2 Dachfläche benötigt. Bei 15 kWp (36 Modulen) wären es somit 75 m2 und bei 30 kWp (71 Module) 150 m2 Dachfläche.
Gut zu wissen: Das Gewicht eines PV-Moduls ist je nach Typ und Hersteller unterschiedlich. In der Regel wiegt ein Standardmodul zwischen 15 und 20 Kilogramm. Bei einer Anlage mit 25 bis 28 Modulen ergibt sich somit ein Gesamtgewicht der Module von 375 bis 560 kg. Eine Anlage mit 36 Modulen wiegt 540 kg, 71 Module 1.420 kg. In der Regel halten Dächer das Zusatzgewicht aus, im Zweifel sprechen Sie vorab mit ihrem Fachbetrieb.
Dachziegel – Besonderheiten verschiedener Dachabdeckungen
Für die sichere Installation einer Solaranlage auf dem Dach ist vor allem die Tragfähigkeit und die Art der Dachabdeckung entscheidend. Bei Ziegeldächern können die U-förmige Befestigungshaken durch kleine Löcher in den Ziegeln an den Sparren, die breiter als 5,1 cm sein sollten, verschraubt werden. Doch wie sieht es mit anderen Dacharten aus?
PV auf dem Flachdach
Für die Installation auf einem Flachdach werden die Module auf einem geneigten Montagegestell befestigt. Hier gibt es verschiedene Bauformen, in der Regel handelt es sich um Dreieckskonstruktionen. Meist wird eine direkte Verankerung mit dem Dachstuhl umgesetzt. Ist dies nicht möglich, gibt es zwei Alternativen: Entweder wird das Gestell auf das Dach geklebt und dann mit einer mit Steinen gefüllten Wanne beschwert, oder es wird in Betonsteine geschraubt.
PV auf Blechziegel
Die Montage auf Blech- und Bitumendächern ist grundsätzlich unkompliziert. Die Befestigung erfolgt durch Bohren von Löchern in die Dachhaut und Anbringen von Haken an den Sparren. Bei Blechdächern werden die Module manchmal ausschließlich mit Blechfalzklemmen befestigt. Allerdings besteht das Risiko, dass sich das Montagegestell und das Blech bei hohen Temperaturen unterschiedlich stark ausdehnen, was zu Undichtigkeiten in den Sparren führen kann. Abhilfe kann hier eine großflächige Abdichtung mit Dachfolie schaffen.
PV auf Reetdach
Die Installation auf einem Reetdach ist möglich, aber nicht ideal und daher nicht empfehlenswert. Zwar ist die Tragfähigkeit der Dachkonstruktion ausreichend, allerdings benötigt Reet viel Luft, Licht und Wärme. Dies ist mit darüber liegenden Solarmodulen nicht mehr in vollem Umfang gewährleistet. Auch die regelmäßige Pflege oder Ausbesserung des Reetdaches wird erschwert.
PV auf Schieferdach
Für Schieferdächer gibt es ebenfalls spezielle Befestigungssysteme. Diese sind so konzipiert, dass sie sich nahtlos ins Schieferdach einfügen und die Dachhaut nicht beeinträchtigen. Um das Risiko von Beschädigungen beim Abdecken möglichst gering zu halten, gibt es Systeme, die auch ohne Abdeckung der Platten einen sicheren Halt für das Montagesystem der Photovoltaikanlage bieten.
PV auf Eternit
Bis 1989 wurden Eternitplatten mit Asbest produziert. Ab 1990 nur noch ohne Asbest. Seit 2005 wird in ganz Europa ausschließlich asbestfreies Eternit hergestellt, erkennbar am Zeichen „AF“ auf den Platten. Heute handelt es sich bei Eternitdächern um Wellfaserzement, der asbestfrei erhältlich ist. Die Montage einer Photovoltaikanlage ist nur auf asbestfreien Eternitschindeldächern möglich. Sie ist zudem, arbeitsintensiv und kompliziert. Die Befestigung erfordert präzises Arbeiten und ist etwas teurer. Eine Alternative bieten Solardachziegel aus Eternit: Sie sehen aus wie herkömmliche Schindeln, haben aber integrierte Photovoltaikmodule. Diese Dachplatten können direkt auf den Dachlatten verlegt werden. Falls Sie Ihr Dach ohnehin gerade neu decken lassen müssen oder wollen, kann diese Option ggf. günstiger sein. Fragen Sie hierzu am besten vorab Ihren Fachbetrieb.
Gut zu wissen: Solardachziegel sind eine ästhetische und platzsparende Lösung. Vorteile sind die unauffällige Integration, einfache Austauschbarkeit, Langlebigkeit und die Einhaltung von Denkmalschutzauflagen. Nachteile sind die Abhängigkeit von Ausrichtung und Neigung zur Sonne sowie die kürzere Garantiezeit im Vergleich zu herkömmlichen Solarmodulen. Die Kosten liegen bei etwa 30 € pro Stück, inklusive Montage und Anschluss, was einem Preis von etwa 3.660 € pro Kilowatt-Peak gegenüber 1.634 € pro Kilowatt-Peak für herkömmliche Solarmodule entspricht.
Im Dach integrierte PV-Anlage
Eine gebäudeintegrierte Photovoltaik-Anlage ersetzt die herkömmlichen Dachziegel und liegt somit auf einer Ebene mit dem restlichen Dach. Die Anlage ist unauffällig und ästhetisch gestaltet, wobei die Solarmodule die Funktion der Dacheindeckung übernehmen und vor Witterungseinflüssen schützen. Zusätzlich verhindern sie das Eindringen von Feuchtigkeit.
Vorteile
Neben der Ästhetik liegen die Vorteile auch in der gleichmäßigen Gewichtsverteilung und der Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Belastungen. Die stabil auf Schienen montierten Module sind fest mit dem Dach verbunden, sodass selbst starke Windböen kaum Angriffsfläche bieten. Die robusten Solarmodule, insbesondere Glas-Glas-Module, haben eine Lebensdauer von bis zu 30 Jahren und bieten zuverlässigen Schutz.
Nachteile
Die Montage ist aufwändiger als die einer klassischen Aufdach-Photovoltaik-Anlage, da sie die Dacheindeckung ganz oder teilweise ersetzt. Der Mehraufwand entsteht insbesondere durch die notwendige Abdichtung, die auch zu höheren Kosten bei der Montage führt. Durch den fehlenden Abstand zum Dach kann auch die Hinterkühlung etwas schlechter ausfallen, was bei hohen Temperaturen zu Leistungseinbußen führt. Hier lohnt sich der Einsatz von hochwertigen Modulen mit verbesserter Wärmeableitung.
Gut zu wissen: Eine gebäudeintegrierte Photovoltaik-Anlage ist für Reet-, Blech- oder Bitumen- und Flachdächer aufgrund ihrer Beschaffenheit oder ihres Neigungswinkels nicht geeignet.
Integrierte Mikrowechselrichter auf Solarmodulen
Wenn Sie bei Ihren Solarmodulen flexibel sein möchten, weil es beispielsweise viele Verschattungen auf Ihrem Dach gibt oder Sie die Module unabhängig voneinander betreiben möchten, sind Mikrowechselrichter oder Modulwechselrichter interessant. Hierbei handelt es sich um eine spezielle Wechselrichter, die direkt an die einzelnen Photovoltaikmodule angeschlossen werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen String- oder Zentralwechselrichtern wandeln Mikrowechselrichter den Gleichstrom direkt an den Modulen in Wechselstrom um.
Die Installation ist dank der einfachen Plug-and-Play-Konstruktion unkompliziert. Mikrowechselrichter sind auch für die neuesten Hochstrom-PV-Module geeignet. Diese Technologie bietet viele Möglichkeiten für den europäischen Eigenheimmarkt, insbesondere in Kombination mit Stromspeichern. Ein weiterer Vorteil: Fällt ein Mikrowechselrichter aus, läuft das gesamte System weiter, da jedes Modul über einen eigenen Wechselrichter verfügt.
Der Einsatz von Mikrowechselrichtern bietet einige interessante Aspekte: Jedes Solarmodul kann seine optimale Leistung unabhängig von den anderen Modulen erreichen. Dies ist besonders nützlich, wenn einige Module durch Verschattung beeinträchtigt werden. Der unabhängige Betrieb ermöglicht außerdem eine flexible Anlagenkonfiguration. Sie können Module hinzufügen oder austauschen, ohne das Gesamtsystem zu beeinträchtigen. Und bei Problemen mit einem Modul muss nur der entsprechende Mikrowechselrichter ausgetauscht werden, anstatt das gesamte Stringsystem zu überprüfen.
Muss das Dach neu gedeckt werden?
Eine Photovoltaikanlage erfordert in der Regel keine neue Dacheindeckung, da die Module auf bestehende Dacheindeckungen wie Ziegel, Blech oder Bitumen montiert werden können. Wichtig ist allerdings, dass das Dach in gutem Zustand ist und die Tragfähigkeit für das zusätzliche Gewicht der Solarmodule ausreicht. Ist Ihr Dach älter als 25 Jahre, sollten Sie es vorab vom Spezialisten überprüfen lassen. Gegebenenfalls müssen kleinere Reparaturen oder Anpassungen am Dach vorgenommen werden, um die Installation der PV-Anlage zu ermöglichen.
Umgekehrt kann es jedoch sein, dass Sie im Zuge einer Dachsanierung verpflichtet sind, anschließend eine PV-Anlage zu installieren. Das gilt zum Beispiel in Baden-Württemberg und Schleswig-Holstein. Auch weitere Bundesländer planen die Einführung einer Solarpflicht.
Die Art der Befestigung einer PV-Anlage hängt von der Dachform ab. Dabei gibt es zwei Hauptarten:
Bei der Aufdachmontage werden die Solarmodule auf den Dachziegeln befestigt. Das Montagesystem besteht aus Dachhaken, Solarschienen und speziellen Befestigungselementen. Bei der Indachmontage ersetzen die PV-Module die Dacheindeckung. Solardachziegel haben integrierte Solarzellen und fügen sich nahtlos in das Gesamtbild des Daches ein.
Die Montage selbst sollte stets durch eine Fachkraft wie ein:e Solartechniker:in durchgeführt werden. Die Expert:innen kümmern sich um die Beratung, technische Prüfung, Bestellung aller nötigen Komponenten und die Inbetriebnahme der fertigen Anlage. Ein:e Solarteur:in überwacht die Montage oder führt sie mit dem Team durch.
Wichtig: Für den Anschluss an das Stromnetz muss ein:e eingetragene:r und zertifizierte:r Elektroinstallateur:in beauftragt werden, da dies gesetzlich vorgeschrieben ist.
Mögliche Schäden und passende Versicherungen
Bei der Installation einer Photovoltaik-Anlage kann es in seltenen Fällen zu Schäden am Dach kommen.
Befestigung und Montage: Für die fachgerechte Installation von PV-Modulen sind spezielle Befestigungssysteme nötig. Eine unsachgemäße Montage kann zu Undichtigkeiten oder statischen Problemen führen.
Gewicht: PV-Module haben ein erhebliches Gewicht. Die Tragfähigkeit des Dachs muss berücksichtigt werden, um Schäden zu vermeiden.
Durchdringungen: Montagehalterungen für PV-Module können die Dachabdichtung beeinträchtigen. Hier muss sorgfältig abgedichtet werden.
Wetterbedingte Schäden: Ein Brand kann durch verschiedene Ursachen wie Kurzschluss oder Überhitzung der Anlage auftreten. Blitzeinschlag oder Hagel können die Module beschädigen und das Dach beeinträchtigen.
Beschädigung: Hierbei geht es um Schäden, die durch unsachgemäße Handhabung oder äußere Einwirkungen entstehen.
Versicherungen bei PV-Schäden
Photovoltaik-Versicherung: Diese Versicherung deckt Schäden an der PV-Anlage ab, z. B. durch Unwetter, Diebstahl oder Tierbisse. Sie kann als Einzelversicherung oder im Rahmen einer Wohngebäudeversicherung abgeschlossen werden.
Wohngebäudeversicherung: In vielen Fällen können PV-Anlagen über die Wohngebäude- oder Elementarschadenversicherung mitversichert werden. Sie übernimmt die Kosten für Reparaturen oder Wiederherstellung der Anlage nach einem Schaden.
Hausratversicherung: Balkonanlagen sind in der Regel über die Hausratversicherung mitversichert. Hier ist allerdings wichtig, den Anbau der Versicherung zu melden.
Ertragsausfallversicherung: Diese Versicherung deckt den Ertragsausfall, wenn die PV-Anlage aufgrund eines Schadens keinen Strom mehr produziert.
Betreiberhaftpflicht für Photovoltaik: Diese Versicherung schützt vor Ansprüchen Dritter, z. B. bei Schäden durch die PV-Anlage.
Montageversicherung: Übernehmen Sie die Montage der PV-Anlage in Teilen selbst, bietet diese Versicherung Schutz für den Fall, dass währenddessen Schäden auftreten. Sie übernimmt die Kosten für Reparaturen oder Ersatz, wenn beispielsweise das Dach oder andere Teile des Gebäudes während der Montage beschädigt werden.
Andere Möglichkeiten der Aufstellung
Eine PV-Anlage kann nicht nur auf einem Hausdach installiert werden, sondern auch auf anderen Flächen wie z. B. einem Carport oder einer Garage. Das bietet sich insbesondere für die Nutzung von E-Autos an, denn so können Sie die PV-Anlage ohne lange Verkabelung mit Ihrer Ladestation verbinden und Ihren Wagen jederzeit günstig und flexibel zuhause laden. Weitere Aufstellmöglichkeiten sind z. B. Freiflächen wie Gärten, Gebäudefassaden oder – als kleinere Variante – auf Balkonen oder Terrassen, um einen Teil des eigenen Strombedarfs zu decken. Bei der Installation sind allerdings mehrere Voraussetzungen zu beachten, wie z. B. baurechtliche Bestimmungen.
Vattenfall Fazit
Eine Photovoltaikanlage auf dem eigenen Dach trägt zur Klimawende bei und sorgt gleichzeitig beim eigenen Stromverbrauch für mehr Unabhängigkeit. Die Art der Montage richtet sich nach der Dachabdeckung: Auf einem Flachdach müssen die Module anders befestigt werden als auf einem Schieferdach. Für den höchstmöglichen Energieertrag sollte die Ausrichtung der Solarmodule an den Neigungswinkel des Daches angepasst werden. Besonders viel Ertrag bringen zudem integrierte Mikrowechselrichter unter jedem Solarmodul.
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Photovoltaikanlagen erzeugen klimaneutralen Strom, aber wie groß ist der CO2-Fußabdruck durch Produktion, Transport und Entsorgung der Anlagen? Und wann rechnet sich die Solaranlage auf dem eigenen Dach energetisch?
Mit einer Photovoltaikanlage auf dem eigenen Dach sind Sie unabhängiger von steigenden Stromkosten. Aber die Technik hat natürlich auch ihren Preis. Finden Sie heraus, wann sich Photovoltaik auszahlt.