Photovoltaikanlagen

How to – Wie montiert man eigentlich PV-Module?

In diesem Beitrag fassen wir für Sie zusammen wie man PV-Module am besten auf Dächern montiert. Eins vorab, es spielt hierbei keine Rolle ob Sie die Module PV-Module, Photovoltaik-Module, Solar-Module oder Solarzellen nennen möchten, wir montieren Sie alle ????

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Disclaimer: Bitte beachten Sie, dass die Informationen in dieser How-to-Serie nur zu Informationszwecken dienen. Obwohl wir uns bemühen, genaue und aktuelle Informationen bereitzustellen, übernehmen wir keine Haftung für Schäden oder Verluste, die durch die Verwendung der bereitgestellten Informationen entstehen könnten. Die Anweisungen können je nach individueller Situation variieren, und es wird dringend empfohlen, stets einen qualifizierten Fachmann zu Rate zu ziehen, insbesondere wenn Zweifel bestehen. Durch das Folgen der Anweisungen in dieser Serie akzeptieren Sie, dass Sie die volle Verantwortung für Ihr Handeln tragen.

Quick Guide

Was Sie einsparen können und was nicht?

Die aktuellen Nettopreise für Photovoltaikanlagen bewegen sich im Bereich von 2.000 Euro pro Kilowattpeak (kWp) für Anlagen mit einer Leistung von 5 bis 10 kWp, wobei die Kosten für Arbeitsleistungen bereits inbegriffen sind. Der größte Kostenfaktor ist hier, das Material die Montage durch den Dachdecker und der Anschluss ans elektrische Netz. Unserer Erfahrung nach liegen die Materialkosten bei ca. 60 % und die Kosten für Planung und Installation etwa 40 % der Gesamtkosten.

Somit besteht die Möglichkeit bei einer 10kWp Anlage ca. 10.000 Euro an kosten einzusparen.

Wichtig hierbei zu bedenken ist, dass der Anschluss ans öffentliche Netz sowie Arbeiten an elektrischen Anlagen nur durch zugelassene Betriebe erlaubt ist und von Fachpersonal durchzuführen ist.

Somit sollten Sie von einer realistischen Einsparung von ca. 8.000 € ausgehen.

Nochmal für „schnell-leser“

Bestimmte Aufgaben im Zusammenhang mit der Installation von Photovoltaikanlagen können von jedem selbst durchgeführt werden, darunter:

  1. Anschluss der Gleichstromverkabelung (DC-Verkabelung)
  2. Anschluss der Wechselstromverkabelung (AC-Verkabelung)
  3. Montage der Solarmodule
  4. Installation des Wechselrichters und des Überspannungsschutzes

Es ist jedoch gesetzlich vorgeschrieben, dass die folgenden drei Aufgaben von einem zertifizierten Fachbetrieb ausgeführt werden müssen:

  1. Anschluss der Wechselspannungsseite
  2. Hausnetzeinspeisung
  3. Anschluss an das öffentliche Stromnetz

Vor- und Nachteilen verschiedener Befestigungsmethoden für PV-Module?

Aufdach-Montage:
Vorteile: Nachteile:
  • Einfache Installation auf bestehenden Dächern.
  • Geringere Kosten im Vergleich zu anderen Montagemethoden.
  • Minimale Beeinträchtigung der Dachstruktur.
  • Potentielle Hitzestaus zwischen den Modulen und dem Dach, was zu Leistungsverlusten führen kann.
  • Einschränkungen hinsichtlich der Neigung des Daches können die Effizienz beeinträchtigen.
  • Aufgrund der begrenzten Flexibilität bei der Platzierung können Ästhetik und Effizienz beeinträchtigt werden.
Indach-Montage:
Vorteile: Nachteile:
  • Ästhetisch ansprechend, da die Module in das Dach integriert sind.
  • Bietet einen nahtlosen Look und eine verbesserte Ästhetik des Gebäudes.
  • Geringeres Risiko von Schäden durch Witterungseinflüsse.
  • Höhere Installationskosten aufgrund der Notwendigkeit spezieller Montagesysteme.
  • Begrenzte Flexibilität bei der Platzierung der Module im Vergleich zur Aufdach-Montage.
Flachdach-Montage:
Vorteile: Nachteile:
  • Einfache Installation und Wartung der Module.
  • Möglichkeiten zur Ausrichtung der Module je nach Sonneneinstrahlung und Gebäudeausrichtung.
  • Keine zusätzliche Dachdurchdringung erforderlich.
  • Erfordert möglicherweise zusätzliche ballastierte oder ständermontierte Systeme, um Windlasten zu widerstehen.
  • Geringerer Wirkungsgrad im Vergleich zu Schrägdach-Montagesystemen aufgrund der flachen Neigung.

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bei 10 kWp sind 8.000,00 € Einsparung möglich

manches muss ein Fachbetrieb machen

Vor- und Nachteile der Befestigungsmethoden

1. Frage – Was für ein Dach ist es?

Dachart und Dacheindeckung

Bei der Planung und Installation von PV-Modulen ist es von entscheidender Bedeutung, das jeweilige Dach und die Dacheindeckung zu berücksichtigen, da dies maßgeblich die geeignete Montagemethode und die erforderlichen Befestigungssysteme beeinflusst. Die Einteilung der Dächer erfolgt in der Regel in Schräg- und Flachdächer, wobei beide Arten eine Vielzahl von Formen und Materialien aufweisen können.

Die geläufigsten Eindeckungen für Schrägdächer sind:

  • Ziegel
  • Trapezbleche und Sandwich-Paneele
  • Wellfaserzement
  • Blechfalz
  • Bitumen

Die geläufigsten Eindeckungen für Flachdächer sind:

  • Bitumen
  • Folien
  • Blechfals
  • Beton
  • Begrünung mit Abdichtung

Insgesamt ist die Wahl der geeigneten Montagemethode und Befestigungssysteme eng mit der Art und dem Material des Daches verbunden. Durch die Berücksichtigung dieser Faktoren kann eine effiziente und sichere Installation von PV-Modulen gewährleistet werden, um eine langfristige und zuverlässige Energieerzeugung zu ermöglichen.

Aufdach mit Ziegel oder Flachdach mit Bitumen passt für die Meisten

2. Frage – Welche Systeme  und Arten gibt es?

Wenn es um die Installation von PV-Modulen geht, gibt es verschiedene Möglichkeiten, je nach Art des Dachs. Eine gängige Methode für Schrägdächer ist die Aufdach-Montage, bei der die Photovoltaikmodule direkt auf den vorhandenen Dachziegeln befestigt werden. Eine alternative Option ist die Indachmontage, bei der die Solarmodule die Dachziegel ersetzen und keine zusätzliche Dacheindeckung erforderlich ist. Eine relativ neue Variante für Schrägdächer sind die Solardachziegel, bei denen die Solarzellen bereits in die Dachziegel integriert sind, wodurch das Gesamtbild des Daches nahtlos erhalten bleibt. Jedoch ist diese ästhetische Integration in der Regel kostenintensiver.

Für Flachdächer bietet sich hingegen ein Flachdach-Montagesystem an, das die Module aufständern kann. Diese Methode ermöglicht eine ähnliche Leistung wie bei Schrägdächern. Normalerweise erfordert die Installation von Photovoltaik auf Flachdächern keine Durchdringung des Dachs. In einigen Bürogebäuden werden PV-Anlagen auch an den Fassaden angebracht, obwohl diese Art der Montage für Einfamilienhäuser weniger geeignet ist. Große Photovoltaikanlagen werden in der Regel auf Freiflächen installiert und auf dem Boden aufgestellt.

Aufdach – Montage

Für herkömmliche Einfamilienhäuser mit Schrägdächern ist die Installation mittels eines Aufdach-Montagesystems die gängige Praxis. Hierbei werden die Solarmodule mit speziellen Dachhaken und Schienen direkt auf den vorhandenen Dachziegeln befestigt. Diese Montagemethode eignet sich für Dächer mit Neigungen zwischen 20 und 60 Grad. Um sicherzustellen, dass die Photovoltaikanlage während ihrer Lebensdauer nicht abgebaut werden muss, ist es wichtig, dass das Dach in gutem Zustand ist und in den nächsten 20 bis 25 Jahren keine Renovierung erfordert.

Normalerweise werden die PV-Module im Hochkant  auf dem Dach angebracht. Es kann jedoch sinnvoll sein, die Module längs zu montieren, um Verluste durch Verschattung zu minimieren oder die verfügbare Dachfläche optimal zu nutzen.

Dachhaken

Dachhaken spielen eine entscheidende Rolle bei der Installation von Photovoltaikanlagen auf Ziegeldächern verschiedener Art. Abhängig von der Art der Ziegel müssen entsprechend angepasste Dachhaken verwendet werden. Die primäre Funktion eines Dachhakens besteht darin, die Montageschienen, an denen die Photovoltaikmodule befestigt werden, sicher mit der Dachstruktur zu verbinden.

Montageschienen

Montageschienen fungieren als tragende Strukturen für die Photovoltaikmodule. Um eine sichere Befestigung zu gewährleisten, werden die Module mithilfe von Modulklemmen an den Montageschienen befestigt. Bei der Installation im Hochformat sind in der Regel lediglich zwei horizontale Montageschienen pro Modulreihe erforderlich. Bei der Landscape-Montage werden zusätzliche vertikale Montageschienen benötigt, um die Module zu sichern.

Modulklemmen

Modulklemmen dienen dazu, die Photovoltaikmodule an den Montageschienen zu fixieren. Jedes Modul wird üblicherweise mit vier Modulklemmen befestigt. An den Rändern des Dachs kommen spezielle Endklemmen zum Einsatz, während zwischen zwei Modulen Mittelklemmen verwendet werden, um die Module miteinander zu verbinden. Auf dem Markt sind auch Universalklemmen erhältlich, die sowohl als Mittelklemmen als auch als Endklemmen eingesetzt werden können.

Flachdach – Montage

Bei einem Dach mit einer Neigung von 10 Grad oder weniger spricht man von einem Flachdach, für das ein entsprechendes Flachdach-Montagesystem erforderlich ist. Diese Systeme ständern die Module zusätzlich auf. Obwohl die optimale Neigung für eine Photovoltaikanlage etwa bei 30 Grad nach Süden liegt, werden die meisten Module auf Flachdächern in einem Winkel von lediglich 10-15 Grad aufgestellt. Dadurch wird die Verschattung reduziert und die Materialkosten gesenkt, während die Leistungseinbußen aufgrund der verringerten Neigung minimal sind.

Flachdachanlagen können entweder vollständig nach Süden ausgerichtet werden oder als Ost-West-Systeme installiert werden. Süd-Systeme erzielen die höchsten jährlichen Erträge, während Ost-West-Systeme gleichmäßig über den Tag verteilt Strom produzieren. Dadurch kann die Erzeugung des Solarstroms besser genutzt werden und der Eigenverbrauch erhöht sich.

Um zu verhindern, dass Flachdachsysteme sich bei starkem Wind verschieben oder abheben, werden sie häufig mit Steinen oder Kies ballastiert. Montagewannen erleichtern diesen Vorgang, da die Module auf Kunststoffwannen befestigt werden, die mit Kies gefüllt werden. Montagewannen eignen sich besonders gut für kleine Anlagen auf Garagen oder Bungalows, da jedes Modul frei positioniert und nicht in Modulreihen befestigt wird.

Wechselrichter und elektrische Bauteile

Der Wechselrichter bildet das zentrale Element einer Solaranlage. Ohne ihn wäre die Nutzung des erzeugten Gleichstroms nicht möglich, da er diesen in den Wechselstrom umwandelt, der dann in das Hausnetz eingespeist wird. Bei der Installation des Wechselrichters ist es wichtig, einen optimalen Standort zu wählen. Dieser sollte nicht zu weit von der eigentlichen Anlage entfernt sein, um Verluste durch lange Kabelverbindungen zu minimieren. Zudem ist eine kühle Umgebung am Standort erforderlich, da die Wärme, die bei der Umwandlung von Gleich- in Wechselspannung entsteht, an die Umgebungsluft abgegeben wird. Eine kühlere Umgebung ermöglicht eine effizientere Wärmeableitung.

Es ist ebenso wichtig sicherzustellen, dass der Wechselrichter nicht zu kompliziert eingebaut wird, um jederzeit einen einfachen Zugang zu ermöglichen. Einige Modelle eignen sich auch für die Außenmontage, wobei die IP-Schutzklasse sowie der Schutz vor Witterungseinflüssen, insbesondere Wind und Feuchtigkeit, zu berücksichtigen sind. Zu viel Sonneneinstrahlung und Wärme oder eine feuchte Umgebung können die Leistung beeinträchtigen.

Der Keller oder die Garage sind optimale Standorte für den Wechselrichter. Hingegen ist eine Werkstatt weniger geeignet, da die dortige Ansammlung von Schmutz und Staub die Temperaturregulierung beeinträchtigen könnte.

Überspannungsableiter spielen eine zentrale Rolle im Schutz von Photovoltaikanlagen vor unerwarteten Stromspitzen und Blitzeinschlägen. Durch ihre Fähigkeit, überschüssige Spannungen sicher abzuleiten, tragen sie dazu bei, potenzielle Schäden an der Anlage zu verhindern. Sorgfältig ausgewählte und installierte Überspannungsableiter sind daher unerlässlich, um die langfristige Sicherheit und Zuverlässigkeit der gesamten Photovoltaikanlage zu gewährleisten.

Die Auswahl hochwertiger Kabel ist ebenso von großer Bedeutung, um einen reibungslosen und effizienten Stromfluss innerhalb des gesamten Systems sicherzustellen. Durch die Verwendung hochwertiger Kabelmaterialien wird der Energieverlust minimiert, was zu einer Maximierung der Gesamtleistung und Leistungsfähigkeit der Photovoltaikanlage führt. Bei der Planung und Installation einer solchen Anlage ist es daher wichtig, auf die Qualität der verwendeten Kabel zu achten und sicherzustellen, dass sie den spezifischen Anforderungen und Normen für Photovoltaikanwendungen entsprechen.

Aufdach mit Ziegel oder Flachdach mit Bitumen passt für die Meisten

3. Frage – Welche Randbedingungen sind gegeben?

Anforderungen an das Dach

  • Ausreichende Haltekraft der Dacheindeckung an der Trag- bzw. Unterkonstruktion
  • Dachneigung: 5 – 75°
  • Ausreichende Traglastreserven zum Tragen der PV-Anlage

Lasten durch Schnee und Wind

Die Belastung durch Schnee auf den Photovoltaikmodulen ist in kleinen Mengen unbedenklich. Jedoch kann bei großen Schneemengen ein beträchtliches Gewicht auf den Modulen lasten, was potenziell zu Schäden führen kann. In Regionen mit starkem Schneefall müssen die Solarmodule möglicherweise zusätzlich aufgeständert werden, um das natürliche Abrutschen des Schnees zu erleichtern. In Fällen akuter Schneelast können angesammelte Schneemassen vorsichtig entfernt werden.

Um Problemen durch zu hohe Schneelasten vorzubeugen, ist es wichtig, die örtliche Schneelast in die Planung der Photovoltaikanlage einzubeziehen. In den meisten Gebieten von Nordrhein-Westfalen ist die Schneelast in der Regel unproblematisch und beträgt weniger als 0,65 kN/m². In einigen Teilen Bayerns können die bei der Planung berücksichtigten Schneelasten jedoch deutlich höher sein und bis zu 1,1 kN pro Quadratmeter betragen.

Hinsichtlich der Windlast stellen Flachdachanlagen, die eine größere Angriffsfläche bieten, ein Risiko dar. Bei Flachdachanlagen in Regionen mit hoher Windlast ist eine stärkere Ballastierung des Montagesystems erforderlich. Bei Indachanlagen, bei denen die Module in die Dachhaut integriert sind, ist das Risiko durch Wind am geringsten. Die lokale Windlast sollte bei der Planung der Anlage immer berücksichtigt werden.

Kräfte auf das Dach

max. Neigungswinkel

Schneelast und Windlast

Antwort – Mit Anleitung arbeiten

Anleitungen zur Montage auf Schrägdächern

Montagemöglichkeit auf Ziegeldächern

1. Schritt
2. Schritt
3. Schritt
4. Schritt
5. Schritt
6. Schritt
7. Schritt
  1. Schritt: Dachziegel an passender Stelle öffnen und ggf. Aussparungen einschneiden
  2. Dachhaken mit geeigneten Schrauben befestigen und Dachziegel wieder eindecken
  3. Montageschiene auflegen und festschrauben
  4. Schienenverbinder befestigen
  5. Module auflegen (halten schon ganz gut) und mit Endklemmen befestigen
  6. Mittelklemmen aufsetzten (nicht festmachen) folge Module auflegen und Mittelklemme zwischen den Modulen befestigen
  7. Auf die thermische Trennung ist zu achten

Materialliste:

  • Dachhaken CrossHook 4S · 2003144
  • Schraube Heco Topix Holzschraube Tellerkopf 8×100
  • Montageschiene SingleRail 36
  • Schienenverbinder SingleRail 36 2001976
  • Modulklemmen OneEnd und OneMit
  • Endkappen EndCap SingleRail 36 1004767

Anleitungen zur Montage auf Flachdächern

Weitere Informationen und FAQ

Dokumentation der Anlage

Jeder Betreiber einer Photovoltaikanlage das Recht auf eine umfassende Anlagendokumentation gemäß den festgelegten Normen. Diese Dokumentation legt fest, dass die Anlage vor der Inbetriebnahme entsprechend definierten Kriterien und Funktionsprüfungen unterzogen werden muss. Ein detaillierter Prüfbericht und eine klare Vorgabe für zukünftige Wartungsarbeiten sind ebenfalls Bestandteile dieser Dokumentation. Ein professioneller Solartechniker sollte diese Dokumente unaufgefordert zur Verfügung stellen, um die Transparenz und Nachvollziehbarkeit der Anlagenprüfungen und Wartungsmaßnahmen zu gewährleisten.

WICHTIG: Auch die Energieversorger möchte eine vom Fachunternehmen bestätigte Dokumentation erhalten.

Sicherheitsvorkehrungen bei der Montage von Solarmodulen

Selbst bei sorgfältiger Planung und Installation birgt die Montage von PV-Modulen potenzielle Gefahren, die bei der Arbeit in erhöhten Lagen auftreten können. Daher sind angemessene Sicherheitsvorkehrungen von größter Bedeutung, um Unfälle zu vermeiden. Hier sind detaillierte Informationen zu den Sicherheitsvorkehrungen bei der Montage von PV-Modulen:

  1. Persönliche Schutzausrüstung (PSA):
    Das Tragen von persönlicher Schutzausrüstung wie Helmen, rutschfesten Schuhen, Sicherheitsgurten und gegebenenfalls Augen- und Gehörschutz ist unerlässlich, um Verletzungen zu vermeiden.
  2. Absicherung des Arbeitsbereichs:
    Die Einrichtung von Absperrungen und Warnschildern um den Arbeitsbereich herum ist wichtig, um Unbefugte fernzuhalten und auf mögliche Gefahren hinzuweisen.
  3. Stabile Leitern und Gerüste:
    Bei Arbeiten in erhöhten Lagen ist der Einsatz von stabilen und sicheren Leitern oder Gerüsten unerlässlich, um ein sicheres Arbeiten zu gewährleisten.
  4. Absturzsicherungssysteme:
    Die Verwendung von Absturzsicherungssystemen wie Geländern, Sicherheitsnetzen oder persönlichen Auffangvorrichtungen ist erforderlich, um das Risiko von Stürzen zu minimieren.
  5. Schulung und Qualifikation:
    Alle Arbeiter sollten über angemessene Schulungen und Qualifikationen für Arbeiten in erhöhten Lagen verfügen, um sicherzustellen, dass sie die erforderlichen Kenntnisse und Fähigkeiten besitzen, um Unfälle zu vermeiden.
  6. Erste-Hilfe-Vorkehrungen:
    Das Vorhandensein einer gut ausgestatteten Erste-Hilfe-Ausrüstung und geschulter Ersthelfer am Arbeitsplatz ist unerlässlich, um im Falle eines Unfalls sofortige medizinische Hilfe leisten zu können.
  7. Wetterbedingungen im Auge behalten:
    Arbeiten in erhöhten Lagen sollten bei geeigneten Wetterbedingungen durchgeführt werden. Extreme Witterungsbedingungen wie Regen, Schnee oder starkem Wind können das Risiko von Unfällen erhöhen und sollten vermieden werden.
  8. Regelmäßige Inspektion und Wartung der Ausrüstung:
    Die regelmäßige Inspektion und Wartung der verwendeten Ausrüstung, einschließlich Leitern, Gerüsten und Sicherheitsgurten, ist von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass sie den Sicherheitsstandards entsprechen und ordnungsgemäß funktionieren.

Durch die strikte Einhaltung dieser Sicherheitsvorkehrungen können potenzielle Risiken bei der Montage von PV-Modulen minimiert und ein sicheres Arbeitsumfeld für alle Beteiligten gewährleistet werden.

Effiziente Befestigung von Photovoltaikmodulen

Für die effiziente und sichere Befestigung von PV-Modulen ist eine gründliche Planung Ausschlag geben. Wir verwenden hier einen mix aus PV-Sol Premium zur Erstellung der Anlagenplanung und K2-Base zur statischen Berechnung und Planung der Montagekonstruktion.

Montage von PV-Modulen mit Mikroinvertersystemen

Oft werden wir gefragt wie die Montage von PV-Modulen mit Mikro-Wechselrichtersystemen erfolgen kann. Ganz einfach, es gibt keine Unterschiede. Lediglich die Verkabelung ist eine andere, da die DC-Seite der Module in der Regel direkt in die Mikroinverter gesteckt werden und anschließend auf der AC-Seite verkabelt wird. Vorstellen kann man sich diese Verkabelung ähnlich wie bei der Verkabelung von Leistungsoptimierern. Wir sind hier Zertifizierter Partner der Endhase-Produkte und beraten Sie gerne weiter hierzu.

Empfehlen können wir hier das Video unseres Montagepartners K2-Systems.

Gibt es auch innovativere Befetigungsmöglichkeiten?

Von innovativen Methoden zur Befestigung von PV-Modulen wie selbst betonierte Flachdachhalter oder modifizierte Aluprofile können wir nur abraten. Wir verwenden ausschließlich baurechtlich zugelassen Systeme, welche auch Zeit Jahren durch Qualität, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit überzeugten.

Quellen:

Mehr Informationen?

Bei weiteren Fragen oder Interesse an unseren Produkten und Dienstleistungen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren. Wir freuen uns darauf, Ihnen zu helfen und Sie bei Ihrem Vorhaben zu unterstützen.

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