Als Solardach bezeichnet man ein Dach, in der Regel das eines Wohnhauses, welches mit einer Photovoltaikanlage bestückt ist und somit als nachhaltiger Energieerzeuger dient. Die Photovoltaikanlage kann in mehreren verschiedenen Ausfertigungen verbaut werden und kann der Erzeugung von elektrischem Strom oder der Solarthermie dienen.
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie hat verschiedene Maßnahmen zur Förderung von Photovoltaik auf Dachflächen beschlossen. Ziel ist es, ab 2026 etwa 11 GW PV-Dachanlagen pro Jahr zu installieren und damit die Hälfte des künftigen Zubaus auf Dachflächen oder gebäudeintegriert zu erreichen. Um dieses Ziel zu erreichen, wurden bereits Maßnahmen wie die Erhöhung der Vergütungen, die Anpassung des Ausschreibungsdesigns, die Lockerung der Anlagenzusammenfassung, die Zulassung von Garten-PV und die Möglichkeit des Eigenverbrauchs umgesetzt. Weitere Maßnahmen wie die Flexibilisierung der Regelung für die Direktvermarktungspflicht und die Zulassung von Gebäuden im Außenbereich für Dachvergütungen sind geplant.
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Voraussetzungen
Bei nahezu allen Dächern, egal ob Gewerbe oder Wohnhaus, ist die Dachfläche ungenutzt. Deshalb liegt der Gedanke nahe, diese Fläche zu nutzen, um nachhaltigen Strom aus erneuerbaren Energien zu günstigen Konditionen zu produzieren. Weiterhin ist die Erzeugung von Solarstrom ein wichtiger Beitrag zum Klimaschutz.
Statik
Allerdings ist die Umsetzung nicht immer rentabel oder überhaupt umsetzbar. Sicherheitstechnisch am wichtigsten ist die Frage der Belastbarkeit des Daches. Durch den Einbau einer Photovoltaikanlage müssen Solarmodule samt Montagestelle auf dem Dach installiert werden. Diese wiegen bei Schrägdächer bis zu 25 Kilogramm pro Quadratmeter. Bei Schrägdächer ist hier die zusätzliche Windlast zu vernachlässigen, jedoch muss die etwaige Schneelast mit einberechnet werden, denn das Montagegestell und die Solarmodule bieten eine erheblich größere Auflagefläche.
Bei Flachdächern kommt es zu einer sehr viel höheren Belastung des Daches, da die Solarmodule angewinkelt werden müssen und so die Montagegestelle im Vergleich sehr viel schwere sind. Falls das Dach schon etwas älter ist, sollte zwingend die Expertise eines Statikers hinzugezogen werden.
Standortfaktoren
Solarmodule sind von der Intensität der einkommenden Strahlung der Sonne abhängig. Deswegen ist aus energetischer Sicht die richtige Ausrichtung, Neigung und minimale Verschattung essenziell. Diese Standortfaktoren sind je nach Standort anders und müssen für jedes einzelne Dach durch Fachkräfte separat bestimmt werden, um ein optimales Ergebnis zu erzielen. Moderne Solarzellen sind jedoch mittlerweile so effizient, dass Abweichungen den Wirkungsgrad kaum senken. Bei der Bestimmung müssen Neigung und Ausrichtung immer aufeinander abgestimmt werden.
In Deutschland sollten alle Solarmodule nach Süden ausgerichtet sein, um den erzeugten Strom zu maximieren. So kann die Solarstrahlung am effizientesten eingefangen werden. Die Dachneigung sollte idealerweise zwischen 30 und 35 Grad, je nach Breitengrad ändert sich dieser Betrag, zur Sonne stehen. Bei Schrägdächern wird die Neigung der Solarmodule quasi vorgegeben, da nur minimale Angleichungen möglich sind. Jedoch sind auch hier durch technische Fortschritte Abweichungen von fast 20 Grad ohne gravierenden Wirkungsgradverlust möglich. Bei Flachdächern ist es am einfachsten die optimale Neigung einzurichten, da hier ohnehin angewinkelte Montagegestelle vonnöten sind.
Verschattungen sollten eliminiert werden. Der Schattenwurf von Gegenständen verändert sich mit dem Sonnenstand und dieser verändert sich nicht nur von morgens bis abends, sondern ist auch von den Jahreszeiten abhängig. Sollten Verschattungen nur durch Vegetation, wie Bäume oder Sträucher, hervorgerufen werden, ist dies möglich diese zu fällen oder zu stutzen. Allerdings sollte hier, bevor Arbeiten angesetzt werden, eine Fachkraft hinzugezogen werden, ob diese Bäume auch gefällt werden dürfen und wenn ja, ob etwaige Ersatzpflanzungen notwendig sind.
Solardacharten
Aufdach Photovoltaikanlagen
Bei Aufdachanlagen werden Solarzellen, welche in Solarmodulen zusammengefasst sind, durch Schienensysteme auf bestehenden Dachkonstruktionen aufgesetzt. Diese Konstruktionsart wird in über 90 % der Fälle angewandt, da das Dach selbst nur gering baulich verändert werden muss und bei einem eventuellen Umzug kann die Anlage ohne weitere Probleme mitgenommen werden.
Indach Photovoltaikanlage
Bei einer Indach Photovoltaikanlage agieren die Solarmodule sowohl als Energieproduzent als auch als oberste Schicht des Daches. Dementsprechend sind hier die Module völlig im Dach integriert. Da hier bei bestehenden Häusern eine komplette Dachrenovierung notwendig wäre, ist dies nur für ein neues Dach interessant.
Solardachziegel
Um ein optisch sehr anzusprechendes Dach mit einer Photovoltaikanlage zur Produktion von Strom aus erneuerbaren Energien zu verknüpfen, wurden Solardachziegel erfunden. Diese wurden durch die Firma Tesla bekannt und sind gewöhnliche Dachziegel, welche mit einzelnen Solarzellen bestückt sind. Schwierigkeit der Installation ist die Verkabelung von jedem einzelnen Dachziegel. Ansonsten funktioniert die Installation wie eine herkömmliche Dacheindeckung und ist ebenfalls nur für ein neues Dach interessant.
Fassadenphotovoltaikanlage
Eine Fassade mit Solarmodulen zu bestücken wird sehr selten umgesetzt, da die Ausrichtung und Neigung meist sehr ungünstig ist und im Vergleich zu Dachanlagen mindestens 30 % weniger Strom produziert wird. Sollte jedoch eine Fassade so liegen, dass sehr viel Sonneneinstrahlung empfangen wird, ist dies durchaus eine zu überlegene Maßnahme.
