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Planung und Installation

Die Photovoltaik Montage - Ablauf, Montagearten und Montagesysteme

Wie läuft eigentlich die Montage einer Photovoltaikanlage ab und welche Montagearten bzw. Montagesysteme gibt es? Wir stellen die häufigsten Montagearten vor und erklären auf was Sie bei der Montage Ihrer Photovoltaikanlage achten sollten.

Ist mein Dach für die Montage einer Photovoltaikanlage geeignet?

Die meisten Hausdächer eignen sich für die Montage einer Photovoltaikanlage. Wichtig ist, dass Ihre Dachfläche überwiegend unverschattet ist. Verschattungen können durch umliegende Gebäude, Bäume oder Schornsteine auf dem Dach entstehen. Zudem sollten Sie mindestens 20 Quadratmeter freie Dachfläche haben.

Welche Montagearten gibt es?

Die häufigste Montageart bei Schrägdächern ist die Aufdach-Montage, bei der die Photovoltaikmodule auf den Dachziegeln befestigt werden. Auch eine Indachmontage ist möglich. Hier ersetzen die Solarmodule die Dachziegel und eine zusätzliche Dacheindeckung ist nicht nötig. Seit neuestem ist noch eine dritte Montagevariante auf Schrägdächern verfügbar: Die Solardachziegel. Bei einer Solardachziegel sind die Solarzellen bereits in der Dachziegel integriert und die Photovoltaikanlage fügt sich nahtlos in das Gesamtbild des Daches ein. Diese hohe Ästhetik hat allerdings auch ihren Preis.

Haben Sie ein Flachdach, können Sie die Module mit einem Flachdach-Montagesystem aufständern. Durch die Aufständerung der Module erzielen die Solarmodule dann genauso hohe Erträge wie auf Schrägdächern. In Bürogebäuden werden Photovoltaikanlagen auch häufig an Fassaden montiert. Für Einfamilienhäuser kommt diese Montagevariante in der Regel nicht in Betracht. Große Photovoltaikanlagen werden zumeist auf Freiflächen installiert und auf dem Boden aufgestellt.

Montagesysteme

Je nach Montageart sind verschiedene Montagesysteme (auch Unterkonstruktion) verfügbar.

Aufdach-Montagesysteme

Für ein typisches Einfamilienhaus mit Schrägdach ist die Aufdachmontage mit einem  Aufdach-Montagesystem üblich. Hier werden die Solarmodule mithilfe von Dachhaken und Schienen auf den Dachziegeln befestigt. Ein Aufdach-Montagesystem eignet sich für alle Dächer mit einer Dachneigung zwischen 20 und 60 Grad. Damit die Photovoltaikanlage während ihrer Betriebszeit nicht abmontiert werden muss, sollten Sie sicherstellen, dass Ihr Dach in einem guten Zustand ist und in den nächsten 20-25 Jahren nicht erneuert werden muss.

Die Photovoltaikmodule werden meist im Hochformat auf dem Dach installiert (Portrait). Eine horizontale Befestigung der Module (Landscape) kann sinnvoll sein, um Verschattungsverluste zu minimieren oder die zur Verfügung stehende Dachfläche optimal auszunutzen.

Row of blue solar panels  on orange roof. Group of blue solar collectors with orange roof tiles. It's a photo of my own roof in the netherlands. In my country  there is a enough sun to make electricity. The equipment stands on a steep flat roof with orange roof tiles. The panels have the same beautiful blue color as the sky. from the attic level you can view the street with trees on the ground.
Landscape Orientierung
Photovoltaic: Roof with solar panels
Portrait Orientierung

Beispiel Aufdachmontage mit dem Tric A System von Wagner

Quelle: Wagner Solar GmbH

Dachhaken

Dachhaken werden bei der Montage von Photovoltaikanlagen auf Ziegeldächern aller Art eingesetzt. Je nach der Ziegelart müssen unterschiedliche Dachhaken verwendet werden. Ein Dachhaken hat die Aufgabe die Montageschienen, auf die die Photovoltaikmodule geklemmt werden, mit der Dachhaut zu verbinden.

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Dachhaken

Aus der Praxis: So wird ein Dachhaken montiert

Bei der Montage eines Dachhakens werden die Ziegel an dem Punkt, an dem der Dachhaken befestigt werden soll, zurückgeschoben. Anschließend wird der Dachhaken eingesetzt und auf dem Dachsparren verschraubt. Schließlich werden die Ziegel wieder zurückgeschoben und die Montageschienen werden an den Dachhaken befestigt.

Montageschienen

Die Montageschienen dienen den Photovoltaikmodulen als Auflagepunkt. Damit die Module sicher befestigt sind, werden die Module mithilfe von Modulklemmen auf den Montageschienen fixiert. Werden die Module im Hochformat installiert, sind in der Regel lediglich zwei horizontale Montageschienen pro Modulreihe nötig. Bei der Landscape Montage werden zusätzliche vertikale Montageschienen benötigt, um die Module zu befestigen.

Modulklemmen

Die Modulklemme fixiert die Photovoltaikmodule an den Montageschienen. Ein Modul wird mit jeweils vier Modulklemmen befestigt. Am Dachrand werden sogenannte Endklemmen eingesetzt, zwischen zwei Modulen verwendet man Mittelklemmen, die die Module miteinander verbinden. Auch Universalklemmen, die sowohl als Mittelklemme und als Endklemme einsetzbar sind, existieren bereits auf dem Markt.

Blechdächer

Ist Ihr Dach kein typisches Ziegeldach, sondern mit Trapezblech oder Wellblech eingedeckt, werden anstatt von Dachhaken lange Schrauben, sogenannte Stockschrauben, eingesetzt. Diese durchbohren das Blech und werden dann wie der Dachhaken auf dem Dachsparren verschraubt.

Alternativ gibt es spezielle Montagesysteme für Wellblech und Trapezblech, bei denen kurze und kompakte Montageschienen direkt auf das Blech geschraubt werden. Diese Systeme sind besonders kostengünstig. Die Installation ist zudem zeitsparend und einfach.

TR Fix Wagner
TR Fix Quelle: Wagner Solar GmbH

Indach-Montagesysteme

Bei Indach-Montagesystemen ersetzt das Montagesystem die vorhandene Dacheindeckung. Dafür wird ein Teil der Dachziegel entfernt und die Module werden direkt auf dem Dachgebälk montiert. So fügt sich die Photovoltaikanlage nahtlos in die Dachhaut ein und es ergibt sich ein besonders ästhetisches Gesamtbild. 

Indachsysteme sind ebenso wasserdicht wie ein Ziegeldach und bereits jahrelang erfolgreich im Einsatz. Allerdings ist die Indachmontage kostspieliger als die Schrägdachmontage, weshalb Indach-Montagesysteme nur seltener gewählt werden.

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Indachsystem -Solrif Quelle: Ernst Schweizer AG

Solardachziegel

Die neueste Erfindung bei Photovoltaikmontagesystemen sind sogenannte Solardachziegel. Bei einem Solardachziegel sind die Solarzellen im Dachziegel integriert oder haben die Größe eines Ziegels. Die Photovoltaikanlage verändert das Gesamtbild des Hauses so nur leicht und die gewohnte Dachoptik bleibt erhalten. Durch Solardachziegel ist Photovoltaik auch verstärkt eine Option für denkmalgeschützte Gebäude.

Flachdach-Montagesysteme

Hat Ihr Dach eine Neigung von 10 Grad oder weniger, gilt es als Flachdach und Sie müssen ein Flachdachmontagesystem installieren. Flachdachsysteme ständern die Module zusätzlich auf. Obwohl die optimale Ausrichtung einer Photovoltaikanlage bei etwa 30 Grad Süd liegt, werden die meisten Module auf Flachdächern in einem Winkel von nur 10-15 Grad aufgeständert. Denn so wird die Verschattung reduziert und die Materialkosten sinken. Die Leistungseinbußen durch die verminderte Neigung sind hingegen nur geringfügig.

Flachdachanlagen werden entweder komplett nach Süden ausgerichtet oder als Ost-West Systeme installiert. Süd-Systeme erzielen die höchsten Jahreserträge. Ost-West-Systeme erzeugen stattdessen gleichmäßiger über den Tag verteilt Strom. Dadurch können die Anlagenerträge besser genutzt werden und der Eigenverbrauch von Solarstrom erhöht sich.

Flachdach Südsystem -IBC Aerofix
Aerofix_1
Flachdach Ost-West-System - IBC Aerofix

Damit Flachdachsysteme sich bei starkem Wind nicht verschieben oder abheben, werden sie häufig mit Steinen oder Kies ballastiert. Besonders einfach ist die Ballastierung bei Verwendung von Montagewannen. Hierbei werden die Module auf Plastikwannen geschraubt, die mit Kies befüllt werden. Dadurch dass jedes Modul frei positionierbar ist und nicht in Modulreihen befestigt ist, eignen sich Montagewannen vor allem für kleine Anlagen auf Garagen oder Bungalows.

Freiland-Montagesysteme

Die Freiland-Montage ist die übliche Montageart für Großanlagen. Bei dieser Montagevariante werden die Photovoltaikmodule meist in Südausrichtung in mehreren Reihen angeordnet. Damit sich die Module nicht gegenseitig verschatten, ist wie bei Flachdachanlagen ein Reihenabstand erforderlich. Häufig werden mehrere Module übereinander montiert um die Erträge auf gegebener Fläche zu maximieren

Freiland_Montagesystem
Photovoltaik Freiflächenanlage
Freiland_Photovoltaik
Freiflächenanlage - mehrere Modulreihen

Auch sogenannte Nachführsysteme, bei denen das Photovoltaikmodul dem Sonnenstand nachgeführt wird, kommen zum Einsatz.

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nachführbares Photovoltaikmodul

Sind die Module sicher? - Montage in Regionen mit hoher Wind- und Schneelast

Häufig stellen sich Anlagenbesitzer in Regionen mit hoher Wind- und Schneelast die Frage, ob sie trotzdem bedenkenlos eine Photovoltaikanlage installieren können. Meist ist dies der Fall, allerdings sollte die örtliche Wind- und Schneelast bei der Planung entsprechende Berücksichtigung finden.

Schneelast

Lagert sich nur etwas Schnee auf den Photovoltaikmodulen ab, ist dies unproblematisch. Bei größeren Schneemengen lastet allerdings ein massives Gewicht auf der Modulfläche, welches Schäden verursachen kann. In schneereichen Regionen müssen die Solarmodule daher unter Umständen zusätzlich am Dach aufgeständert werden,um so das natürliche Abrutschen des Schnees zu erleichtern. Bei akut hoher Schneelast können abgelagerte Schneemassen auch vorsichtig entfernt werden.

Um Problemen durch zu hohe Schneelasten vorzubeugen, sollte die mittlere örtliche Schneelast stets in die Planung der Photovoltaikanlage einbezogen werden. In Großteilen Nordrhein-Westfalens ist die Schneelast unkritisch und beträgt weniger als 0,65 kN/ m². In Teilen Bayerns sind die bei der Planung anzusetzenden mit bis zu 1.1 kN pro m² deutlich höher.

Windlast

Starker Wind ist vor allem bei Flachdachanlagen gefährlich, da der Wind hier mehr Angriffsfläche hat und so die Module verschieben oder abheben kann. Bei Flachdachanlagen in Regionen mit hoher Windlast muss das Montagesystem daher stärker ballastiert werden.

Bei Indachanlagen, bei denen die Module in der Dachhaut integriert sind, ist Wind am unproblematischsten. Die örtliche Windlast sollte bei der Anlagenplanung stets Berücksichtigung finden.

Ablauf der Montage

Die Montage der Photovoltaikmodule auf einem Einfamilienhaus dauert in der Regel nur einen Tag. Die Elektroinstallation findet häufig an einem separaten Tag statt. Die Module und Komponenten werden bereits einige Tage vor dem Montagetag zur Montagestelle geliefert, damit am Tag selbst nichts mehr schiefgehen kann. Fallen bei der Lieferung Transportschäden auf, sollten Sie Ihren beauftragten Fachbetrieb umgehend informieren.

Bei Schrägdächern muss für die sichere Montage meist ein Gerüst aufgestellt werden. Bei einem Flachdach kann häufig auf das Gerüst verzichtet werden und Absturzsicherungen genügen.

Nach der Montage erhalten Sie eine kurze Einweisung in Ihre Anlage. Außerdem wird Ihnen erklärt wie sie die Erträge Ihrer Anlage mithilfe der Monitoring Funktion Ihres Wechselrichters ab sofort selbst kontrollieren können.

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