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Photovoltaik-Flachdach: Winkel, Abstand, Gewicht

Letztes Update: 3. April 2021

Lesedauer: 8 Minuten

Jens Burkhardt

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Jens Burkhardt

Ein Flachdach eignet sich sehr gut für eine Photovoltaikanlage. Viele Menschen glauben noch immer, dass ein Schrägdach für einen guten Anlagenertrag benötigt wird. Doch das ist ein Mythos. In diesem Artikel schauen wir uns genau an, was es bei einem Photovoltaik-Flachdach zu beachten gibt.

Ist ihr Flachdach für eine PV-Anlage geeignet?

Die meisten Flachdächer eignen sich für eine Solaranlage. Es spielt dabei keine Rolle, ob es sich um Bitumen (Dachpappe), Folie, Trapezblech oder eine Dachbegrünung handelt.

Für eine Eignung sollte der Neigungswinkel unter 10° liegen und das verwendete Dämmmaterial mit einer hohen Druckbelastbarkeit daherkommen (siehe DIN 4108-10). Da bei einer Garage oder einem Carport keine Dämmung verwendet wird, spielt das hierbei keine Rolle.

Ansonsten muss das Flachdach das Gewicht der Photovoltaikanlage tragen können. Das schauen wir uns aber weiter unten noch genauer an.

Der optimale Winkel für Photovoltaikanlagen auf dem Flachdach

Oft hört man, dass der optimale Winkel einer Photovoltaikanlage irgendwo zwischen 30 und 45 Grad liegt.  Allerdings wird häufig vergessen, dass der Neigungswinkel in Abhängigkeit zur Ausrichtung der PV-Anlage steht. Bei Anlagen, die von Süden abweichen wird die perfekte Neigung niedriger.

offenes Gestell Flachdach-Photovoltaik Montagesystem

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Ein flacher Winkel, von z.B. 15 Grad, oder ein steiler Winkel von beispielsweise 55° hat insgesamt nur eine geringe Auswirkung auf das Jahresergebnis.

Doch sehen Sie selbst im Neigungswinkel-Rechner für Photovoltaikanlagen.

Selbst bei flach auffliegenden Solarmodulen ist immer noch mit einer Ausbeute von 86,5 Prozent im Vergleich zum Optimum zu rechnen. Für die Photovoltaik-Flachdach-Anlage hat der Neigungswinkel deshalb nur minimale Auswirkungen und fällt nicht sehr stark ins Gewicht.

Beachtet werden sollte, dass bei einem niedrigen Winkel die Selbstreinigung der Module verschlechtert wird. Das kann zu zusätzlichen Kosten in Form einer Reinigung der Photovoltaikanlage führen.

Es gibt zwei Systeme, welche für das Flachdach eingesetzt werden können. Diese schauen wir uns jetzt genauer an.

Ausrichtung nach Süden oder Dachparallel mit Reihenabstand

Die optimale Ausrichtung ist genau in Richtung Süden.  Auf einem Flachdach lassen sich die Modulreihen beliebig anordnen. Deshalb ist es häufig so, dass die einzelnen Reihen nach Süden ausgerichtet werden. Das kann aber dazu führen, dass insgesamt weniger PV-Module installiert werden können.

Dachparallele Installation-Photovoltaik auf Flachdach

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Deshalb eignet sich die dachparallele Montage auch sehr gut für das Solardach.

Beide Möglichkeiten haben aber Eins gemeinsam. Die Solarmodule werden mithilfe eines Montagesystems aufgeständert. Die Gestelle haben einen Neigungswinkel zwischen 10 und 30 Grad.

Je größer der Winkel, desto größer muss der Reihenabstand ausfallen.

Der Abstand zwischen den einzelnen Modulreihen sollte so gewählt sein, dass zur Mittagszeit, am Tag mit dem niedrigsten Sonnenstand, keine Verschattung erfolgt.

Berechnung Reihenabstand für Photovoltaik auf dem Flachdach

Reihenabstand Photovoltaik-Flachdach

Reihenabstand Photovoltaik-Flachdach

© eigene Darstellung

Als Faustregel gilt: Reihenabstand (RA) = Höhe der Modulkante (H) * 3

Sind die Module mit einer Breite von 100 cm und einem Aufstellwinkel von 20° quer montiert, ergibt sich folgende Rechnung:

H = Länge vom Modul  L * sin (Aufstellwinkel α)

H = 100 cm * sin (20°) = 34,20 cm

Gemäß Überschlagrechnung muss H jetzt mit 3 multipliziert werden:

RA = 34,20 cm * 3 = 102,60 cm

Der Reihenabstand der Module sollte etwa 103 cm betragen.

Möchten Sie es exakt berechnen? Dann gilt folgende Formel für den Zwischenraum der Solarmodule auf dem Flachdach:

RA = H / tan (Sonnenstandwinkel β im Dezember)

Woher bekommen Sie den Winkel vom Sonnenstand?

Ich empfehle den 21. Dezember (12 Uhr) für die Rechnung zugrunde zu legen, weil es der Tag der Sonnenwende ist (tiefster Stand der Sonne).

Bei einer klassischen Aufständerung steigt der Flächenbedarf aufgrund der benötigten Abstände stark an. Je höher der Neigungswinkel, desto weniger Photovoltaik-Leistung kann auf dem Dach installiert werden.

Daher gibt es auch eine Alternative:

Ost-West-Flachdach-PV-System

Bei einem Ost-West-Photovoltaik-Flachdach kann deutlich mehr Dachfläche ausgenutzt werden. Es wird kaum Abstand benötigt.

Folgendermaßen ist das Flachdachsystem aufgebaut:

Ost-West Flachdach-Photovoltaik-System

Ost-West PV-Anlage auf Flachdach

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Die Solarmodule liegen Rücken an Rücken, man spricht dabei auch von doppelseitiger Aufständerung. Damit keine Verschattung erzeugt wird, hat diese Aufständerung einen niedrigen Neigungswinkel von 10 bis 15°.

Der Ausrichtung der Photovoltaikanlage nach Osten und Westen mindert den spezifischen Ertrag (kWh pro kWp) etwas, allerdings können viel mehr Solarmodule montiert werden.

Flachdach-Anlage mit oder ohne Dachdurchdringung?

Es gibt zwei verschiedene Möglichkeiten das Gestell für Flachdächer zu befestigen.

Variante 1 ist es, die Photovoltaikanlage fest im Dach zu verankern. Dafür können diverse Schrauben verwendet werden, je nach verwendetem Montagegestell.

Bei Variante 2 bleibt die Dachhaut intakt. Es findet keine Durchdringung statt. Schauen uns das jetzt im Detail an.

Klassische Befestigung

Bei der klassischen Befestigung mit Dachdurchdringung wird die PV-Unterkonstruktion mit den tragenden Dachbalken verschraubt. 

Der Vorteil besteht in der Festigkeit. Aufgeständerte Systeme bieten automatisch eine große Angriffsfläche für Wind. Bei der normalen Befestigung bleiben die Module definitiv an Ort und Stelle. 

Der Nachteil besteht darin, dass die Dachhaut verletzt wird und deshalb sehr gut abgedichtet werden muss. Vor allem mit Hinblick auf die lange Lebensdauer einer Photovoltaikanlage ist dieser Punkt zentral. Gibt es einmal eine undichte Stelle, kann das schnell zu hohen Kosten führen. 

PV-Montagesystem ohne Dachdurchdringung

Ein Photovoltaik-Flachdach ohne Dachdurchdringung wird durch eine Ballastierung, das heißt mit höherem Gewicht erreicht. Mit dieser zusätzlichen Beschwerung wird die PV-Anlage vor dem Wegrutschen und Wegfliegen gesichert. Das geschieht meistens über den Einsatz von Betonplatten (z.B. Bordsteine) oder Kieswannen.

Wie hoch das zusätzliche Gewicht sein muss, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Wichtig ist der Neigungswinkel der aufgeständerten Module, der Abstand zur Dachkante, das verwendete Montagesystem (mit oder ohne Windableitblech), sowie die Windlastzone in der Region.

Der Vorteil dieser Montageart ist, dass die Dachhaut nicht verletzt wird und somit kein Wasserschaden entstehen kann. Außerdem ist die Montage der Photovoltaikanlage einfacher. Eine spätere Demontage wird deutlich vereinfacht.

Anbieter für Befestigungssysteme für das Flachdach

Es gibt unzählige Befestigungssysteme für ein PV-Flachdach. Die bekanntesten Anbieter sind folgende:

  • K2 Systems
  • Schletter Solar
  • IBC Solar
  • TRITEC
  • Mounting Systems
  • B&K Solare Zukunft

Statik und Gewicht der Photovoltaikanlage auf dem Flachdach

Die Statik vom Flachdach sollte bei der Planung der Photovoltaikanlage berücksichtigt werden. 

Das Montagesystem hat ein Eigengewicht von ca. 7 bis 15 kg pro Quadratmeter. Ein Modul wiegt ca. 10 bis 12 kg/m². Generell liegt das Gewicht also bei etwa 25 kg/m² ohne Ballast.

Bei einer Ballastierung kommen noch einmal 10 bis 30 kg/m² hinzu, wobei das stark von vom System und den örtlichen Gegebenheiten abhängt. Am Rand vom Gestell wird generell mehr zusätzliches Gewicht benötigt, als in der Mitte, weil dort höhere Windlasten entstehen.

In den letzten Jahren hat die Forschung im Windkanal einiges geleistet. Dank aerodynamischer Optimierung wird immer weniger zusätzlicher Ballast benötigt. Deshalb eignen sich immer mehr Flachdächer für eine Photovoltaikanlage.

Was kostet eine Solaranlage auf dem Flachdach?

Eine Photovoltaikanlage mit Flachdach-Montage kostet etwa 1000 bis 1400 € pro Kilowatt-Peak. Je größer die PV-Anlage, desto günstiger wird der spezifische Preis. Das Montagegestell ist etwas teurer in der Anschaffung, dafür verläuft die Installation schneller und ist somit günstiger.

Flachdächer sind wirtschaftlich, bei einer durchschnittlichen Amortisationsdauer der Photovoltaikanlage von 10 Jahre, gut geeignet.

Kann man das Photovoltaik-Flachdach selber bauen?

Das Gestell für das PV-Flachdach kann selbst aus Winkelprofilen aus Aluminium hergestellt werden, insofern die benötigte Ausrüstung und Fähigkeiten vorhanden sind. Bei einem offenen Ständersystem (ohne Windableitblech) sollte aber eine möglichst hohe Beschwerung gewählt werden.

Angebot für eine PV-Anlage einholen

Möchten Sie eine Photovoltaikanlage für ihr Flachdach? Dann benötigen Sie im ersten Schritt ein oder mehrere Angebote. Dazu empfehle ich einen der folgenden Photovoltaik-Anbieter zu nutzen.

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  1. Gut zu wissen, dass sich die meisten Flachdächer für eine Solaranlage eignen, ohne dass es eine Rolle spielt, ob es sich um Dachpappe, Folie, Trapezblech oder eine Dachbegrünung handelt. Mein Onkel möchte sich ein neues Flachdach einlegen lassen. Er freut sich, dass er darauf problemlos später eine Solaranlage errichten lassen kann.

  2. Mein Mann und ich möchten unser Flachdach neu decken lassen. Gut zu wissen, dass die meisten Flachdächer auch für Solaranlagen geeignet sind. Ich werde dies mit meinem und einem Dachdecker abklären.

  3. Gut zu wissen, dass die klassische Befestigung des Flachdachs mit einer Dachdurchdringung eine enorme Festigkeit in sich trägt. Mein Onkel möchte das Flachdach seines Hauses mit einer Photovoltaikanlage ausstatten. Er hofft, dass diese Art der Befestigung tatsächlich eine gewisse Festigkeit sichert.

  4. Unser Haus hat ein Flachdach. Gut zu wissen, dass selbst diese Dachform geeignet für eine Photovoltaikanlage sein kann. Ich werde mich hierzu in Bregenz von einem Profi beraten lassen.

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