Photovoltaik & Aufständerung

• Warum ist die Aufständerung für Photovoltaik notwendig?
• Das Befestigungssystem
• Die Aufständerung stellt den besten Winkel her
• Aufständern auf dem Flachdach
• Verschattungen vermeiden
• Sicherheit bei Wind und Wetter

Um die Energie des Sonnenlichts optimal ausnutzen zu können, sollten die Solarmodule einer Photovoltaik Solaranlage idealerweise stets im rechten Winkel zur Sonne ausgerichtet sein. Dies lässt sich durch eine Aufständerung der Solarmodule erreichen.

Da die Sonne im Tages- und Jahresverlauf ihren Einstrahlwinkel verändert, ist in der Praxis ein Kompromiss einzugehen. Motorisch dem Sonnenstand nachgeführte Solarmodule lassen zwar eine hohe Energieausbeute zu, doch steht der Ertragsgewinn meist in keinem gesunden Verhältnis zum Mehraufwand für Anschaffung und Wartung einer Nachführungsanlage.

Die Anbringung der Solarmodule an einem Gerüst und die Aufständerung dienen drei Zwecken:

1. Sichere Befestigung der Solarmodule
2. Koppelung der Module zu einem Solarmodulfeld
3. Anwinkelung der Module zur Ertragssteigerung

Photovoltaik Solarmodule auf Flachdächern und Freiflächen sind der Witterung ungeschützt ausgesetzt. Um auch stürmischen Wetterlagen standzuhalten, lassen sich die Paneele auf speziellen Montagegestellen montieren. Die Fixierung der aufgeständerten Module erfolgt mit einem Befestigungssystem. Als Materialien für die Gerüste kommen witterungsbeständige und korrosionsfeste Legierungen zum Einsatz.

Ein Aufständerungssystem aus Aluminium oder Edelstahl besteht aus mehreren Elementen:

• Aufständerungsdreiecke
• Dachhaken
• Klemmen
• Montageschienen
• Montagewinkel
• Schienenverbinder
• Kabelclips

Zu den führenden Anbietern von Montagesystemen zählen:

• Schletter
• Schüco
• Ostwest
• Knubix
• Scirocco
• Inventux Fixflat

In Regionen mit schneereichen Wintern sind wegen der Schneelast besonders robuste Dachhaken erforderlich. Die Aufständerungsdreiecke lassen sich variabel einstellen und werden gemeinsam mit den Grundschienen und Schienenverbindern zu einer windfesten Einheit zusammengesetzt. Kabelclips sorgen für eine sichere Befestigung der Solarkabel.

Bei Solarmodulen, die auf einer Freifläche oder auf einem Flachdach installiert werden, verspricht ein Neigungswinkel von 25 bis 30 Grad den größten Stromertrag. Da die Sonne in der warmen Jahreszeit höher am Himmel steht, ist im Juli und August ein flacher Neigungswinkel von 10 bis 15 Grad günstiger. Hier ist also ein Kompromiss zu suchen. Zu bedenken ist, dass mit einem steilen Aufstellwinkel die gegenseitige Abschattung der Module zunimmt. Durch den so erzwungenen größeren Abstand der Solarmodule schrumpft die zur Energieerzeugung nutzbare Fläche.

Auch bei der Himmelsrichtung lassen sich Spielräume nutzen. Eine Ausrichtung der Photovoltaikanlage nach Süden gilt zwar als optimal und lässt sich bei einer Freiflächenanlage in der Regel auch problemlos realisieren. Anders sieht es aber bei der Aufständerung von Solarmodulen auf einem Schrägdach aus. Doch wenn ein Schrägdach nach Südost oder Südwest weist, bleibt der Ertragsverlust gering.

Solarmodule verrichten ihre Funktion jahrzehntelang und sind weitestgehend wartungsfrei. Damit dies über die gesamte Betriebsdauer der Anlage so bleibt, ist eine sichere Montage der Aufständerungselemente wichtig. Sofern möglich, wird das Gerüst mit Befestigungen auf der Aufstellfläche verschraubt oder fixiert.

Aufständerungssystem für Freiflächen | Darstellung: www.wagner-solar.com

Auf Flächdächern ist eine konventionelle Befestigung des Gerüsts problematisch, da Bohrlöcher zu Undichtigkeiten führen können. Durch das Zusammenkoppeln zu einem Solarmodulfeld und die Beschwerung mit Ballastplatten erhält eine auf dem Flachdach aufgeständerte Anlage aber schon durch ihr Gesamtgewicht einen sicheren Stand. Einige Konstruktionen sind mit Verkleidungen und Windleitblechen ausgestattet, die beim Anströmen von Luft das Tragegestell auf das Dach pressen und ein Abheben der Konstruktion bei hohen Windstärken unterbinden.

Eine ähnliche Konstruktion lässt sich bei Kunststoffwannen finden, die auf Flachdächern als Alternative zu Aufständerungsgerüsten aus Metall Verwendung finden. Die Wannen lassen sich auf Kies- und Betonflächen aufstellen.

Aufständerungssystem für Flachdächer | Darstellung: www.wagner-solar.com

Auf Flachdächern ist eine Aufständerung der Solarmodule immer zu empfehlen. Auf mit Kies belegten Flachdächern lässt sich das Schüttgut gleichzeitig als Ballast verwenden. Mit geeigneten Aufständerungsmodulen lässt sich auch bei bestehenden Dachaufbauten wie Klimaanlagen eine effektive Flächenausnutzung bewerkstelligen.

Bei Photovoltaikanlagen auf Flachdächern und Freiflächen werden meist mehrere Reihen von Solarmodulen hintereinander montiert. Hier ist es wichtig, auf ausreichenden Abstand zwischen den Reihen zu achten, um eine gegenseitige Verschattung der Solarmodule zu verhindern.

Auf einem Schrägdach gibt der Neigungswinkel die Schrägstellung des Montagegerüstes vor. Eine Aufständerung kommt für Dächer mit zu niedrigem Neigungswinkel in Frage. Gerahmte Solarmodule lassen sich mit Trapezschellen im Winkel von 5 bis 7 Grad zusätzlich aufständern.

Eine Photovoltaikanlage auf einem Flachdach ist immer in die Blitzschutzanlage einzubinden. Der Blitzschutz ist bei allen aufgeständerten Anlagen wichtig, da die Solarmodule als exponierte Objekte Blitze anziehen, sofern die Einschläge nicht von Blitzfangstangen abgefangen werden.

Die Windbedingungen auf einem Flachdach werden auch von der umliegenden Bebauung und bestehenden Dachaufbauten geprägt. Relevante Faktoren sind daneben Gebäudehöhe und Dachform. Eine zusätzliche Beschwerung der Elemente mit Ballast steigert die Eigenstabilität. Auf Flachdächern, die keine hohe Beschwerung erlauben, lässt sich eine ballastfreie Montage mit aerodynamischen Montagesystemen herstellen.