Photovoltaik Flachdach: Planung, Ertrag & Kosten

• Ist eine Solaranlage auf einem Flachdach möglich?
• Welche Voraussetzungen gibt es für eine PV-Anlage auf dem Flachdach?
• Solaranlage auf Flachdach planen und montieren
• Montage mit Dachdurchdringung
• Montage ohne Dachdurchdringung
• Wie hoch sind die Kosten für eine Photovoltaik-Anlage auf dem Flachdach?

Die Errichtung einer Solaranlage auf dem Flachdach ist in der Regel – auch nachträglich – problemlos möglich. Aber wie sinnvoll ist ein Photovoltaik-Flachdach? Das hängt von verschiedenen Faktoren wie dem Standort Ihres Hauses und der Dachfläche ab und sollte immer im Einzelfall entschieden werden. Zur Orientierung haben wir alle Vorteile und Nachteile zusammengefasst:

Klar ist: Je intensiver und je länger Sonnenlicht auf die Solarmodule einer Photovoltaikanlage trifft, desto mehr Erträge liefert die Solaranlage. Im Idealfall hat das Dach eine Südausrichtung, damit es möglichst viele Sonnenstunden einfängt. Trifft die Sonneneinstrahlung im rechten Winkel auf die Solarmodule, arbeitet die Photovoltaikanlage am effizientesten und liefert den höchsten Ertrag.

Da sich der Sonnenstand sowohl im Laufe des Tages als auch im Laufe des Jahres verändert, wird die ideale Ausrichtung mit Durchschnittswerten ermittelt. Der optimale Neigungswinkel liegt somit je nach Standort in Deutschland bei 30 bis 35 Grad. Ein Flachdach hat meistens einen Neigungswinkel von etwa 5 Grad. Ist diese flache Dachform somit ein Ausschlusskriterium? Passen Photovoltaik und Flachdächer nicht zusammen?

Ganz im Gegenteil! Die Montage von Solarmodulen ist auf einem Flachdach sogar flexibler. Die einzelnen Module der Photovoltaikanlage werden mithilfe spezieller Stützvorrichtungen, einer sogenannten Aufständerung, im gewünschten Neigungswinkel und in der bevorzugten Ausrichtung auf dem Solar-Flachdach montiert und können so möglichst viel Sonnenlicht einfangen. Die Dachneigung fällt durch die Aufständerung optimal aus. Dadurch erzeugt ein Solarmodul mitunter sogar mehr Strom als ein Solarmodul auf einem Schrägdach.

Nicht jede Dachart eignet sich für Photovoltaik – auf dem Flachdach ist es aber meist möglich, vorausgesetzt, Ihr Haus und Ihr Dach erfüllen bestimmte Voraussetzungen. Diese sollten Sie unbedingt im Vorwege von einem Fachbetrieb klären lassen:

• Standort: Ist der Standort für Photovoltaik geeignet? Wichtig ist, dass die Module ausreichend Sonnenlicht einfangen und nicht von Bäumen oder Nachbarhäusern verschattet werden.
• Statik: Reicht die Tragfähigkeit Ihres Daches aus? Lassen Sie unbedingt von einem Statiker überprüfen, ob Ihr Flachdach das Gewicht der PV-Anlage nebst Montagesystem tragen kann. Durchschnittlich kann man bei einem Solarmodul plus Aufständerung von circa 25 kg Gewicht pro Quadratmeter ausgehen. Bei einem Solar Carport kann die Statik dann beispielsweise schnell problematisch ausfallen.
• Windanfälligkeit: Zusätzlich zum Gesamtgewicht der PV-Anlage wirken die Kräfte des Windes auf die Konstruktion ein. Je ausgeprägter die Schrägstellung der Module ist, desto windanfälliger sind sie. Dies gilt es bei der Dachstatik zu berücksichtigen.
• Schneelast: Gerade in schneereichen Regionen darf die Schneelast nicht unterschätzt werden. Anders als bei Spitzdächern bleibt Schnee auf Flachdächern bei Minusgraden lange liegen und bildet ein zusätzliches Gewicht. Auch das muss bei der Statikprüfung beachtet werden.

Da die Montage auf dem Flachdach mithilfe von Aufständerung erfolgt, gilt es einige Punkte bei zu berücksichtigen. Die Module werden in der Regel in Reihen aufgestellt. Damit sich die Modulreihen gegenseitig nicht verschatten, sind Mindestabstände zwischen ihnen wichtig. Diese sorgen sowohl für einen bestmöglichen Lichteinfall als auch für eine gute Belüftung und somit für einen hohen Wirkungsgrad.

Negativ wirkt sich diese Aufständerung allerdings auf den Flächenbedarf aus: Durch die notwendigen Abstände zwischen den Modulreihen erhöht sich der Bedarf an erforderlicher Fläche. Während man auf einem Schrägdach zwischen 7 bis 10 Quadratmeter Modulfläche pro Kilowatt Peak Leistung (kWp) benötigt, kann man auf einem Flachdach schon einmal 14 Quadratmeter oder mehr pro kWp Leistung einplanen. Auf einem Flachdach lassen sich folglich weniger PV-Module installieren als auf einem Schrägdach mit gleicher Dachfläche.

Entscheidend ist dabei der Neigungswinkel der PV-Module. Dieser liegt üblicherweise bei 15 bis 35 Gad. Dabei gilt: Je steiler der Winkel, desto größer der Reihenabstand. Mit einer geringen Modulneigung erzielen Sie zwar einen etwas schlechteren Ertrag, können jedoch mehr Leistung mit dem Solardach installieren, da der Abstand zwischen den Modulreihen geringer ist.

Installieren Sie die Photovoltaikanlage nicht mit südlicher Dachausrichtung, sondern als Ost-West-Anlage, können die Solarmodule „Rücken an Rücken“ verlegt werden und der Abstand fällt deutlich geringer aus. Die Erträge sind pro Modul zwar etwas niedriger als beim Süddach, jedoch können auch deutlich mehr Module verlegt werden. Ein Fachbetrieb sollte die verschiedenen Optionen einmal durchrechnen, denn auch die anderen Faktoren wie Statik oder Kosten spielen ja weiterhin neben dem Ertrag eine Rolle.

Tipp: Die Freiräume zwischen den Modulreihen können optimal für die Dachbegrünung eines Solar-Flachdachs genutzt werden. Ein solares Gründach leistet nicht nur einen wertvollen Beitrag zum Umwelt- und Artenschutz, sondern kühlt zudem die Photovoltaikmodule und verbessert so die Leistung der PV-Anlage.

Wichtig ist, dass die PV-Anlage sicher auf dem Flachdach montiert ist und die Konstruktion Wind, Sturm und Schnee trotzt. Je nach Art des Flachdachs unterscheidet man in der Regel zwischen zwei verschiedenen Montagesystemen:

• Photovoltaik auf dem Flachdach mit Dachdurchdringung
• Photovoltaik auf dem Flachdach ohne Dachdurchdringung

Die klassische und besonders stabile Art der Montage ist die Photovoltaik-Montage mit Dachdurchdringung. Das bedeutet, dass die Photovoltaik-Unterkonstruktion zur Aufständerung fest mit dem Gebäude verschraubt wird. Dafür wird ein Bauteil des Konstrukts durch die Dachfläche geführt und mit langen Schrauben am Dachbalken fixiert. So bleiben die Photovoltaikmodule bei Wind und Wetter zuverlässig an ihrem Platz. Die Schwachstelle dieses Montagesystems ist, dass die Dachhaut durchbohrt wird. Das kann unter Umständen zu Problemen bei der Wärmedämmung und bei der Abdichtung führen und sollte deshalb zwingend von einem Fachbetrieb durchgeführt werden.

Mittlerweile gibt es viele Hersteller, die alternativ eine PV-Unterkonstruktion entwickelt haben, die ohne Dachdurchdringung auskommt und dabei trotzdem rutsch- und windfest ist. Bei der Photovoltaik-Montage ohne Dachdurchdringung wird die Stützvorrichtung

• mit dem Dach verklebt
• mit speziellen Steinwannen als zusätzlicher Ballast beschwert
• der einzelnen Solarmodule miteinander verbunden, was zu einer höheren Stabilität führt

Diese Montage ist deutlich unkomplizierter und schneller durchführbar, allerdings mit einem höheren Gewicht durch die Beschwerung verbunden, was wiederum Auswirkungen auf die Statik des Hauses hat. Hier sollten Sie genau den Ballast berechnen: Eine Ballastierung beispielsweise kann auch problemlos noch mit 20 Kilogramm pro Quadratmeter an Gewicht zu Buche schlagen, während die Module selbst ja auch noch 17-20 kg wiegen.

Die Kosten für Photovoltaik auf einem Flachdach hängen von verschiedenen Faktoren ab wie zum Beispiel die Dachfläche, die Leistung der PV-Anlage, die Art des Montagesystems und vieles mehr. In der Regel liegen die Kosten für eine Photovoltaikanlage bei etwa 1.500 Euro pro Kilowattpeak (kWp). Je größer die Anlage ausfällt, desto niedriger fallen die Kosten pro kWp aus.

Hinzu kommen noch die Montagekosten sowie die Kosten für die Aufständerung, die aufgrund der komplexeren Metallkonstruktion etwas höher liegen als bei der herkömmlichen Anbringung auf Schrägdächern. Allerdings erfolgt die Montage auf einem Photovoltaik-Flachdach meist zügiger, ohne Baugerüst und ohne große Vorbereitungen wie etwa die Entfernung von Dachpfannen. Hier lassen sich wieder Kosten einsparen.

Gut zu wissen: Für Photovoltaikanlagen können Sie bei der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW-Bank) oder beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) beantragen. Durch die staatliche Photovoltaik Förderung lassen sich die Investitionskosten deutlich reduzieren.