Letzte Aktualisierung: 19.10.2020

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Experten-Ratgeber: Montage-Vorschriften und -Arten von Photovoltaik-Anlagen

Wie montiert man eine Photovoltaik-Anlage auf ein Schrägdach, wie auf ein Flachdach? Sollte die Montage besser Profis überlassen werden – oder kann man das auch selber machen?

Die Montage einer Photovoltaik-Anlage unterliegt Normen und Vorschriften, um einen einwandfreien und sicheren Betrieb zu gewährleisten. Zudem erfordern die jeweiligen Dachkonstruktionen von Schräg- und Flachdächern unterschiedliche Montagearten. Wir erklären Ihnen in diesem Artikel, auf welche Besonderheiten bei der Photovoltaik-Montage in rechtlicher als auch technischer Hinsicht geachtet werden muss.

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Vorschriften für die Montage einer Photovoltaik-Anlage

Bei der Montage einer Photovoltaik-Anlage sind zwingend die entsprechenden Baunormen wie die für Holzbau, Stahlbau, Leichtmetallbau sowie Statiknormen wie die für Wind- und Schneelasten an Tragwerken einzuhalten. Wesentliche Grundlage zur Ermittlung der statischen Anforderungen an das Montagesystem sind

  • die DIN 1055-4:2005-03 „Einwirkungen auf Tragwerke: Windlasten“ sowie
  • die DIN 1055-5:2005-07 „Einwirkungen auf Tragwerke: Schnee- und Eislasten“.

Orientierung bietet auch die EN 1991, die die Lastbemessung innerhalb der Europäischen Union vereinheitlicht und in die beide vorgenannten Normen ebenfalls eingeflossen sind.

Photovoltaik-Anlagen gelten laut DIBt als bauliche Anlagen im Sinne des Baurechts und fallen damit unter die Landesbauordnung. Alle nicht geregelten Bauprodukte wie z. B. Montagesysteme bedürfen demnach 

  • einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung,
  • eines allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisses oder
  • einer Zustimmung im Einzelfall durch die oberste Baubehörde des jeweiligen Bundeslandes.

Dachintegrierte Anlagen müssen aus brandschutztechnischer Sicht insbesondere die Anforderungen der jeweiligen Landesbauordnung (LBO) erfüllen. In der Regel wird der Nachweis für „harte Bedachung“ nach DIN 4102-7 bzw. EN 13501-5 verlangt, der für das System aus Modulen und Montagekonstruktion zu erbringen ist. Grundsätzlich wird mindestens Baustoffklasse B2 nach DIN 4102-1 für die verwendeten Materialien gefordert, abhängig von der Einordnung der Gebäudeklasse.

Bevor man eine Photovoltaikanlage auf einem Dach montiert, ist es zudem zwingende Voraussetzung, sich mit den einzuhaltenden Sicherheitsvorschriften vertraut zu machen. Zu beachten sind weiterhin technische Richtlinien wie die des Dachdeckerhandwerks oder der Bauprodukthersteller und Komponentenhersteller.

Tabelle 1: Wesentliche Normen und Vorschriften für die Montage von Photovoltaik-Anlagen
Unfallverhütungsvorschriften (UVV) Vorschriften für den elektrischen Anschluss
ENV 1991, 2-3 Schneelasten DIN VDE 0100 (IEC 60364), Teil 712
ENV 1991, 2-4 Windlasten DIN VDE 0100 - 540
DIN 18338 Dachdeckungs- und Dachdichtungsarbeiten DIN VDE 0100 Teil 410 (Erdung)
DIN 19339 Klemptnerarbeiten DIN VDE 0298 (Elektrische Anlagen)
DIN 18451 Gerüstarbeiten DIN EN 62305– Blitzschutz
BGV D 36 Leitern und Tritte VDE 0185 Blitzschutzanlagen
BGR 203 Dacharbeiten ENV 61024 Betrieb von Starkstromanlagen bis 1000 V
BGR 198 Einsatz von persönlichen Schutzausrüstungen gegen Absturz VDE 0105 Kabel und Leitungen in Gebäuden

Experten-Tipp: Die Richtlinie VDI 6012 Blatt 1.4 „Regenerative und dezentrale Energiesysteme für Gebäude; Grundlagen; Befestigung von Solarmodulen und -kollektoren auf Gebäuden“ hilft bei der fach- und sachgerechten Konstruktion und Auswahl der verfügbaren Montagesysteme und Befestigungsmittel, damit eine bestimmungsgemäße Ausführung der Montage und der Betrieb der Photovoltaik-Anlage gewährleistet werden können.

Schritte bei der Montage auf einem Schrägdach

Aufdachmontage

Soll eine Photovoltaik-Montage auf einem schrägen Dach vorgenommen werden, geht dies nur bei Einhaltung der üblichen Sicherungsvorkehrungen. Trockenes Wetter ist eine weitere Grundvoraussetzung für eine erfolgreiche Montage.

Der erste Schritt zur Aufdachmontage einer PV-Anlage ist das Anbringen von Dachhaken auf dem Dachstuhl. Sie werden in der Regel auf die Dachsparren verschraubt, wobei sich Zahl und Art der Dachhaken vor allem nach der zu erwartenden Belastung richtet, die aus dem Eigengewicht der Anlage und der Wind- beziehungsweise Schneelast resultiert.

Es gibt Dachhaken speziell für die unterschiedlichen Ziegelformen. Um sie zu befestigen muss die Dachdeckung an der für den Sitz der Haken vorgesehenen Stelle entfernt bzw. ausgeschnitten (geflext) werden und anschließend wieder aufgebracht werden.

Dann folgt die Anbringung der entsprechenden Tragschienen (parallel oder als Kreuzschienen), die das Montagesystem tragen. Diese werden fest miteinander verschraubt. Hilfreich sind hier höhenverstellbare Dachhaken, denn mit ihnen lassen sich gegebenenfalls Unebenheiten des Dachs ausgleichen und die Solarmodule bilden stets eine ebene Fläche.

Anschließend werden die PV-Module auf das Montagesystem montiert. Das geschieht entweder mit Modulklemmen oder man legt die Module in spezielle Schienensysteme ein. Manche Schienen besitzen extra Kabelkanäle: Sie erleichtern das nachfolgende Verlegen der Kabelverbindungen.

Indachmontage

Alternativ zur Aufdachmontage ist eine Indachmontage denkbar, bei der die PV-Module zum funktionalen Bestandteil der Dachhaut werden und Teile der Dachhaut ersetzen. Die gegenüber der Aufdach-Anlage besser aussehende Dachintegration ist aufwändiger und teurer. Hier ist auf eine Hinterlüftung wie zum Beispiel mit einer Konterlattung zu achten.

Kaltdächer mit ihren hinterlüfteten Dachkonstruktionen eignen sich für die Indach-Montage einer Photovoltaik-Anlage daher besser als gedämmte Dachkonstruktionen von Warmdächern. Durch die Kaltdach-Konstruktion kann die Stauwärme, die sich hinter bzw. unter den Modulen bildet, abgeführt werden. Dies beugt einem Überhitzen der Module vor.

Zur Montage selbst bieten Hersteller Komplettsets an. Dabei werden die Module selbst in der Regel direkt auf der Dachlattung montiert. Für den regensicheren Anschluss wird das Modulfeld dann an allen Seiten in die Dachdeckung mit jeweils einer Dachpfannen-Reihe bzw. -Spalte eingebunden.

Neben der Montage von PV-Modulen in die Dachhaut kann die Photovoltaikanlage die Dachhaut auch komplett ersetzen. Solche Solar- bzw. Energiedächer sehen optisch gut aus und ersparen die Kosten für die Dacheindeckung. Neben den klassischen Modulen kommen u.a. auch Solardachziegel als eine spezielle Form der Indach-Montage zum Einsatz. Die Solarmodule sind dabei als Ziegel geformt und können in die bestehende Dachhaut ohne weitere Montagesysteme integriert werden. Der Preis liegt jedoch über dem von herkömmlichen Indach-Anlagen.

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Montageschritte einer Photovoltaik-Anlage auf einem Flachdach

Das Gestell, das auch Aufständerung genannt und häufig aus dem Leichtmetall Aluminium gefertigt wird, auf dem die PV-Module montiert werden, können Sie bei einem Flachdach entweder fest auf dem Dach verschrauben, wobei sie auf eine energetisch dichte Montage achten müssen, die die Dachdämmung nicht beeinträchtigt. Alternativ können Sie die Module auf einem Flachdach auch auf ein Gestell montieren, dass in geeigneten Wannen fußt, die Sie vorschriftsgemäß beschweren, zum Beispiel mit Steinen oder Schotter.

Aus der beschriebenen Montage ergibt sich der Vorteil, dass die Solarmodule hinterlüftet werden. Die daraus resultierende Kühlung kommt dem Funktionsprinzip der Module zugute – und wirkt sich positiv, sprich: ertragssteigernd, auf die Leistung (Stichwort: Wirkungsgrad) der Anlage aus.

Insbesondere Wannensysteme haben jedoch den Nachteil, dass die Gewichte in den Kunststoffwannen sehr schwer sind und das Schwergewicht die Statik des Flachdachs zusätzlich belasten kann. Dieser Umstand sollte vor der Montage überprüft werden.

Dann werden bei einer Aufdachmontage auf einem flachen Dach die Aufständerung der Module aufgestellt und fachgerecht befestigt. Hierbei ist zu beachten, dass die Modulreihen im optimalen Abstand zueinander aufgestellt werden. Anschließend befestigt man die Module an der Aufständerung. Danach installiert man die Elektrik und kontrolliert schließlich die Montage auf mögliche Montagefehler.

Da die meisten Flachdächer beziehungsweise die auf ihnen aufgebrachten Dämmungssysteme nicht unbedingt für eine hohe Beanspruchung, wie sie ein häufiges Betreten darstellt, ausgelegt sind, muss man sich bei der Flachdach-Montage sehr vorsichtig bewegen.

Experten-Wissen: Nicht fest mit dem Dach verbundene PV-Module wie z. B. auf Flachdächern neigen selbst bei kleinsten Dachneigungen zum "Wandern". Grund sind schwerkraftbedingte Hangabtriebskräfte, die durch Temperaturschwankungen die Anlage rutschen lassen. Um solche "Raupeneffekte" zu verhindern, ist bei der Montage eine Schutz- und Gleitlage zwischen Montagesystem und Dachabdichtung einzuplanen, die thermische Ausdehnungen aufnimmt. Zudem sollte ein Verrutschen der Unterkonstruktion auf den Matten verhindert werden, indem z.B. die Schutz-/ Trennlagen mit der Bodenschiene verbunden werden (z.B. Verklebung, Klemmung oder andere mechanische Befestigung). Weitere Informationen gibt das Hinweisepappier des BSW-Solar.

Hinweise zur Verkabelung der Photovoltaik-Module

Durch direkte Verkabelung der Module untereinander werden sie zu einem String in Reihe geschaltet. Die Spannungen der Einzelmodule werden zur Stringspannung addiert. Die Verkabelung erfolgt häufig durch einadrige Leitungen mit verpolungssicheren Anschlüssen. Zu lange Leitungen werden aufgerollt. Zu kurze Leitungen müssen verlängert werden. Bei der Montage dürfen die Leitungen nicht gezogen, geknickt oder gequetscht werden, um die die Isolierung nicht zu beschädigen.

Die Module in einer Reihe werden direkt an den Modulleitungen miteinander verkabelt. Von den äußeren Modulen werden längere Generatoranschlussleitungenzum Wechselrichter verlegt. Bei mehreren (z. B. mehr als drei) Modulreihen, die zu einem String zusammengeschlossen werden, können Verbindungsleitung zwischen den Reihen benutzt werden.

Der Wechselrichter darf prinzipiell in allen trockenen Räumen montiert werden. Da mit geringen Betriebsgeräuschen zu rechnen ist, wird von einer Montage in Wohnräumen abgeraten. Die Anschlüsse am Wechselrichter dürfen immer nur von einem zugelassenen Elektro-Installateur durchgeführt werden, da hier Spannungen von mehr als 125 Volt auftreten können.

Eine fehlerhafte bzw. nicht fachgerechte Montage von PV-Modulen, DC-Leitungen und Steckern kann zu Isolationswiderstandsfehlern führen, die z. B. durch Lichtbögen Brände verursachen können. Deshalb ist insbesondere eine fachgerechte Leitungsverlegung und -befestigung an der Modulunterkonstruktion erforderlich. Der Mindestabstand zwischen Modulunterseite und Dachhaut muss, entsprechend dem Regelwerk des deutschen Dachdeckerhandwerks mindestens 6 cm betragen.

Einbau vom Fachbetrieb oder Selbstmontage?

Wer eine Photovoltaik-Anlage (kurz: PV-Anlage) kauft, bekommt vom Hersteller die passende Montageanleitung gleich mitgeliefert. Die ist allerdings kein Freifahrtschein für die Selbstmontage. Denn die Montage der Solastromanlage braucht gute bis sehr gute handwerkliche Fähigkeiten, mehr als ein Paar kundige Hände und vor allem fundiertes Wissen der Elektrotechnik. Montagefehler sind schnell gemacht - und können die Funktionstüchtigkeit der Anlage nachhaltig beinträchtigen bzw. verhindern, den optimalen Solar-Ertrag zu erzielen.

Wem die Erfahrung fehlt, der sollte die Photovoltaik-Montage unbedingt einem kompetenten Elektronikfachbetrieb überlassen. Den Anschluss der Anlage ans Netz muss auf jeden Fall ein Fachhandwerker ausführen. Am besten ist es im Falle fehlender Erfahrung und oder Fachkenntnisse, die Planung und Durchführung der Montage komplett in die Hände von Profis zu legen, die später auch die Wartung und gegebenenfalls Störungsbeseitigung oder Reparatur vornehmen.

Wer sich den Job zutraut, muss vorab unbedingt klären, was die Selbstmontage in Bezug auf die Gewährleistung bedeutet. Es könnte sein, dass die Eigenleistung ein Erlöschen der Voraussetzungen für die Versicherung der Photovoltaikanlage und die Gewährleistungsansprüche und Garantie verursacht.

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