Photovoltaik auf dem Flachdach

Viele Menschen verbinden Photovoltaik vor allem mit schrägen Dächern. Schließlich bieten z.B. Satteldächer einen guten Neigungswinkel zum Einfangen der Sonnenstrahlen. Aufgrund immer effizienterer Photovoltaikmodule wird die Abhängigkeit von Ausrichtung und Neigung immer wenig ausschlaggebend. Die regenerative, umweltfreundliche Stromerzeugung zu Hause funktioniert auch auf dem Flachdach. Sehr gut sogar! Welche Vorteile Photovoltaik-Module auf Flachdächern zu bieten haben und was Sie bei der Installation einer Solaranlage auf Ihrem Flachdach beachten müssen, erfahren Sie in diesem Ratgeber.

Flachdächer und Photovoltaik: Das sollten Sie beachten

Verfügen Sie über ein ungenutztes Flachdach? Dann spricht üblicherweise nichts dagegen, sich die Photovoltaik-Technologie zunutze zu machen. Denn ob Wohnhaus, Garage, Carport, Scheune oder Terrassenüberdachung: Photovoltaik funktioniert auf Flachdächern ebenso gut wie auf schrägen Dächern. Zur optimalen Nutzung Ihres Flachdaches sind folgende Punkte besonders wichtig:

• Ausrichtung und Neigung der Module
• Statik
• Aufständerung
• Verschattung und Reihenabstand
• Montage auf dem Dach

Was unterscheidet PV auf dem Flachdach mit der auf schrägen Dächern?

Ausrichtung und Neigung

Der größte Unterschied von Photovoltaik auf dem Flachdach im Vergleich zum schräg gestellten Dach betrifft die Ausrichtung und Neigung der Module. Bei Schrägdächern geben die vorhandenen Dachschrägen bereits den Neigungswinkel der Module vor. Ideal ist hier ein Winkel zwischen 30 und 45 Grad. Auch die Himmelsrichtung der Module ist bei schrägen Dächern bereits vorgegeben: Am besten eignen sich nach Süden oder Osten und Westen ausgerichtete Dächer. Aber auch Norddächer mit einer Neigung von maximal 20 Grad eignen sich bei heutigen modernen PV-Modulen bereits für die eigene Stromerzeugung.

Diese buchstäblich von Haus aus gegebenen Bedingungen fallen beim Flachdach weg: Um einen passenden Neigungswinkel zum Einfangen der Sonnenstrahlung zu erreichen, werden die Module auf dem Flachdach häufig mit speziellen Stützvorrichtungen, sogenannten Aufständerungen, passend zur Sonne errichtet.

Dies stellt zugleich den großen Vorteil von Photovoltaik auf Flachdächern dar: Die Module lassen sich individuell ausrichten und neigen, um je nach Strombedarf den optimalen Ertrag zu erzielen. Wer eine maximale Stromausbeute erreichen und sich die Intensivphase der Sonnenstrahlung zunutze machen will, sollte die Module nach Süden ausrichten. Wird vormittags und mittags sowie am späten Nachmittag beziehungsweise frühen Abend am meisten Strom verbraucht, wie bei den meisten Haushalten üblich, lohnt sich heute auch eine Ausrichtung nach Osten und Westen, um bestmöglich von der Sonne zu profitieren.

Üblicherweise liegen die Neigungswinkel bei Flachdach-PV-Anlagen je nach örtlichen Gegebenheiten und Platzbedarf zwischen 15 und 35 Grad, um eine optimale Flächennutzung zu erhalten. Je größer der Neigungswinkel ausfällt, desto größer sind auch die gegenseitige Abschattung und der Windwiderstand bei Sturm. Darum ist neben der Prüfung statischer Vorgaben insbesondere auch auf eine sturmsichere Verankerung der Module zu achten.

Flach aufs Dach gelegte Module benötigen keine Aufständerung, bieten am wenigsten Windwiderstand und beschatten sich nicht gegenseitig. Sie haben aber eine weniger optimale Neigung zur Sonne, damit eine mitunter etwas geringere Effizienz und eine stärkere Anfälligkeit zur Verschmutzung.

Statik

Im Vergleich zu Schrägdächern erfordert Photovoltaik auf dem Flachdach ein besonderes Augenmerk auf die Statik: Nicht jedes Flachdach ist darauf ausgelegt, zusätzliches Gewicht zu tragen. Das gilt insbesondere dann, wenn Sie Solarmodule auf einer Garage, einem Carport oder einer Terrassenüberdachung erwägen. Hinzu kommt, dass die Ständer der Module gegebenenfalls zusätzliche Gewichte benötigen, damit sie Stürmen standhalten können und nicht wegwehen.

Aber auch bei einem stabiler gebauten Wohnhaus ist eine Prüfung der Tragfähigkeit durch Fachleute unerlässlich. Zum Gewicht der Solarmodule kommt durch die Aufständerung eine zusätzliche Last. In den Wintermonaten kann zudem Schnee auf dem Flachdach liegen bleiben, der nicht früher oder später von selbst wieder hinunterrutscht – anders als beim Schrägdach. Lassen Sie alle Komponenten und Faktoren daher vor der Installation sorgfältig hierzu prüfen.

Platzeffizienz

Während sich die Module auf einem Satteldach dicht an dicht neben- und untereinander platzieren lassen, entsteht durch die geneigte Aufstellung der Flachdach-Module je nach Sonnenstand eine Verschattung. Aus diesem Grund muss bei Aufständerung zwischen den Modul-Reihen immer eine bestimmte Fläche ungenutzt bleiben, bevor die nächsten Module aufgestellt werden können. Ist auf Ihrem Flachdach ausreichend Platz vorhanden, stellt dies kein Problem dar. Verfügen Sie lediglich über eine begrenzte Dachfläche, können Sie den Platzverlust mit besonders leistungsstarken Modulen wettmachen.

So berechnen Sie den benötigten Reihenabstand bei Aufständerung:

Um herauszufinden, wie viel Platz Sie auf Ihrem Flachdach zwischen den einzelnen Modulreihen lassen müssen, ist eine kleine Rechnung nötig.¹ Zunächst müssen Sie die Länge (L) Ihrer Module kennen und wissen, in welchem Neigungswinkel (α) Sie diese aufstellen möchten. Dann können Sie die Höhe (H) des Moduls folgendermaßen berechnen:

 L × sin(α) = H

Der erforderliche Reihenabstand (RA) beträgt dann das Dreifache der Modulhöhe (H):

3 × H = RA

Ein Beispiel: Sie nutzen Module mit einer Länge von 105 Zentimetern und stellen diese in einem Winkel von 28 Grad auf. Daraus ergibt sich eine Modulhöhe von etwa 49,29 Zentimetern:

105 cm × sin(28) = 49,29 cm

Das Dreifache der Höhe ergibt einen benötigten Reihenabstand von 147,87 Zentimeter.

3 × 49,29 cm = 147,87 cm

Zwischen den Modulreihen müssen demnach ungefähr anderthalb Meter Platz gelassen werden. Fachkundige Solarteure stimmen Reihenabstand, Dachfläche, Himmelsrichtung, Neigungswinkel und Leistungsfähigkeit der Module ideal aufeinander ab. Auf diese Weise holen sie den maximalen Ertrag aus Ihrer Anlage heraus. Wenn Sie ein individuelles Angebot für Ihre PV-Anlage wünschen, nehmen Sie jederzeit Kontakt zu den EWE Experten auf. Wir beraten Sie gerne!

Da auf manchen Flachdächern nur wenig Platz besteht, kann die Einhaltung des optimalen Reihenabstands zur Herausforderung werden. Je nach Strombedarf und Art des Daches kommt auch eine Ausrichtung der Solarmodule nach Osten und Westen infrage. In dem Fall stehen die Module etwas flacher Rücken an Rücken, die Windanfälligkeit ist geringer, die Unterkonstruktion üblicherweise günstiger:

So nutzen Sie den Lauf der Sonne optimal und produzieren morgens und nachmittags am meisten Strom. Ob sich eine solche zweiseitige Ausrichtung auf Ihrem Flachdach lohnt, hängt von vielen Faktoren ab – beispielsweise der Sonnenstrahlung am Standort, der Höhe Ihres Flachdaches und der damit verbundenen möglichen Verschattung durch Nachbarhäuser oder Pflanzen.

Wie werden Photovoltaik-Module auf einem Flachdach installiert?

Um eine Photovoltaikanlage auf Ihrem Flachdach zu befestigen, gibt es zwei Möglichkeiten: mit oder ohne Dachdurchdringung. Dachdurchdringung bedeutet, dass die Dachhaut im Zuge der Installation verletzt wird: Die Ständer der Solarmodule werden mit den tragenden Dachbalken des Gebäudes verschraubt.

Die Verschraubung hat den Vorteil, dass die Module besonders standfest und weniger anfällig für Windeinwirkung sind. Gleichzeitig entstehen durch die Verletzung der Dachhaut Löcher, die eine professionelle Dachabdichtung und Wärmedämmung erfordern. So entstehen im Inneren des Hauses keine Probleme, beispielsweise durch Wasserschäden.

Üblicherweise, auch um Dauerprobleme mit der Dichtigkeit des Daches zu vermeiden bzw. Gewährleitungen nicht zu gefährden, lassen sich die Module auch ohne Dachdurchdringung anbringen: Dazu verkleben die Monteure die Aufständerungen gegebenenfalls mit dem Dach und beschweren sie anschließend mit Gewichten, damit die Module auch bei starkem Wind fest auf dem Dach verankert bleiben. Als Gewichte finden häufig Betonplatten oder Kieswannen Verwendung. Wie schwer diese sein müssen, um die Module sicher zu befestigen, hängt vom Abstand der Module zur Dachkante, dem Neigungswinkel, der regionalen Windlast sowie der Modulunterkonstruktion und ggf. vorgesehene Windableitbleche ab.

Windableitbleche können an den offenen Seiten der aufgeständerten Module zwischen der oberen Kante der Module und der Oberfläche des Daches montiert werden, um die Belastung durch starken Wind zu minimieren. Das zusätzliche Gewicht muss auch hier sorgfältig kalkuliert sein, damit es die Tragfähigkeit des Daches nicht überschreitet.

Ist Photovoltaik auf einem Gründach möglich?

Pflanzen oder Gras auf dem Flachdach stellen bei passender Statik und Befestigungsmöglichkeiten keinen Hinderungsgrund für die Installation einer Photovoltaikanlage dar. Ganz im Gegenteil: Eine Dachbegrünung begünstigt sogar die Arbeit der Solarmodule, da sie für niedrigere Temperaturen sorgt. Ein kühles Klima auf dem Dach kann die Leistungsfähigkeit der PV-Anlage um bis zu 4 Prozent steigern².

Aus diesem Grund kann es sich auch lohnen, ein Gründach rund um die Solaranlage anzulegen, wenn auf Ihrem Dach noch keine Bepflanzung besteht. Bedenken Sie jedoch, dass das zusätzliche Gewicht durch die Dachbegrünung ebenfalls in die Statik-Analyse einkalkuliert werden muss. Zudem ist es wichtig, zu beachten, dass das Gründach auch nach der Montage der PV-Anlage noch gepflegt werden kann.

Besonders helle Pflanzen, wie Silberblatt, weißfilziger Lavendel oder Silberrandchrysantheme, oder ein weiß gestrichenes Dach können die Effektivität Ihrer PV-Anlage erhöhen. Die hellen Oberflächen reflektieren das Sonnenlicht besser als dunkle Farben und sorgen dafür, dass mehr Strahlung auf den Solarmodulen ankommt und sich das Dach weniger aufwärmt. Silberlaubpflanzen sind zudem sehr resistent gegen Hitze und Dürre.

Schnee auf dem Flachdach – kein Strom?

Werden Solarmodule im Winter von Schnee bedeckt, beeinträchtigt das selbstverständlich auch die Stromproduktion. Die gute Nachricht: Selbst dicke Schneeschichten schaden dem Modul nicht, solange die Last gleichmäßig verteilt ist. Die PV-Module sind natürlich so ausgelegt, dass sie den in Deutschland üblichen Schneelasten standhalten – mit den in der Industrie üblichen Sicherheitsaufschlägen. Also keine Sorge: Die PV-Module können den Schnee durchaus tragen.

Wichtig ist, dass Sie als Betreiber einer Flachdachanlage davon absehen, selbst aufs Dach zu steigen, um die Module im Winter vom Schnee zu befreien. Durch die Rutschgefahr gefährden Sie sich damit selbst und beschädigen eventuell die Module mit den Reinigungsgeräten. Schauen Sie hierzu auch in unseren Ratgeber Reinigung der Photovoltaik-Anlage.

Die Besonderheiten von Photovoltaik auf dem Flachdach im Überblick

Vergleichen wir Photovoltaik-Module auf Schräg- und Flachdächern, ergeben sich einige Pros und Contras. Da die Dachkonstruktion zumeist vorgegeben ist, dienen die nachfolgenden Aspekte mehr der Hilfestellung zur Ausführung, denn der Entscheidung Flachdach oder Schrägdach.

Einerseits sollten Sie beim Flachdach folgende herausfordernde Aspekte im Hinterkopf behalten.

Herausforderungen von Photovoltaik auf dem Flachdach

• höhere Windanfälligkeit
• Platzverlust durch Reihenabstände bei Aufständerung
• möglicherweise zusätzliche Last und Verschattung durch Schnee
• mit Dachdurchdringung: gute Abdichtung und Dämmung erforderlich
• ohne Dachdurchdringung: Mehrgewicht durch Zusatzgewichte

Vorteile von PV-Anlagen auf Flachdächern

Andererseits entstehen Ihnen durch die Gegebenheiten auf einem Flachdach auch Vorteile:

• ggf. höherer Ertrag
• frei wählbare Ausrichtung
• frei wählbarer Neigungswinkel
• leichtere Wartung und Reinigung
• zusätzliche Effizienzsteigerung bei heller Farbgebung oder heller Bepflanzung möglich

Photovoltaik eignet sich also keineswegs nur für schräge Dächer: Auch Flachdächer bieten die nötigen Voraussetzungen, um eigenen Solarstrom zu produzieren. Unabhängig vom Dach können Sie mit einer Solaranlage umweltfreundlich Energie erzeugen und Ihre Strombezugskosten aus dem öffentlichen Stromnetz spürbar senken. Mehr zu Kosten und Nutzen einer Photovoltaikanlage erfahren Sie in unserem Ratgeber.

Damit Sie die auf Ihrem Sattel- oder Flachdach erzeugte Energie auch dann nutzen können, wenn die Sonne nicht scheint, beispielsweise abends oder in den frühen Morgenstunden, lohnt sich die Installation eines Stromspeichers. Ein Stromspeicher ermöglicht es Ihnen, den produzierten Strom auch zu einem späteren Zeitpunkt in Ihrem Haushalt zu nutzen und Ihren Eigenverbrauch noch unabhängiger zu gestalten.

FAQ zu Photovoltaik auf dem Flachdach