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Wie eine Photovoltaikanlage am Gebäude ausgeführt wird

Stand 3.12.2023 von Jutta Mehlhorn 6 Minuten Lesezeit

Eine Photovoltaikanlage ist am Gebäude zuerst ein Bauteil und erst danach ein Kraftwerk. Sie belastet Sparren, durchdringt die Dachhaut, braucht Leitungswege durch beheizte Räume und endet an einem Zählerplatz, der oft nicht dafür gebaut wurde. Wer die Reihenfolge dieser Schritte umstellt, zahlt am Ende für Nacharbeiten, die bei richtiger Abfolge nie entstanden wären.

Handwerker befestigt eine Modulschiene auf einem Pfannendach
Handwerker befestigt eine Modulschiene auf einem Pfannendach

Welche Prüfungen stehen am Dach vor der Montage?

Vor der ersten Halterung steht die Prüfung der Tragkonstruktion und der Deckung. Sparrenquerschnitt, Sparrenabstand, Zustand der Lattung und Alter der Eindeckung entscheiden darüber, ob die Anlage überhaupt auf dieses Dach darf. Ohne diesen Blick bleibt jede Montageplanung Vermutung.

Die Deckung selbst setzt die zweite Grenze. Biberschwanzziegel, Schiefer, Blech und Faserzement verlangen jeweils eigene Befestigungsbauteile, und bei Dachneigungen unterhalb der Regeldachneigung reicht ein Standard-Dachhaken nicht mehr. Das Merkblatt Solartechnik des Zentralverbands des Deutschen Dachdeckerhandwerks beschreibt dafür Dachträgerplatten, die sich ohne Nacharbeit in die Deckung einfügen.

Alte Eindeckungen werfen eine unangenehme Frage auf. Hält die Deckung noch fünfzehn Jahre, oder wird sie in acht Jahren fällig? Wer eine Anlage auf ein Dach legt, das vorher erneuert werden müsste, baut sie später ein zweites Mal ab und auf.

Ausführung: Die Dachprüfung gehört vor das Angebot, nicht danach. Sparrenquerschnitt und Sparrenabstand werden am Bauteil aufgemessen und nicht aus dem Baujahr geschätzt, weil Sanierungen den Dachstuhl verändert haben können.

Die Tragfähigkeit des Dachs ist die eine Hälfte der Statik. Die andere Hälfte sind die Lasten, die oben hinzukommen.

Welche Lastannahmen gelten für die Unterkonstruktion?

Angesetzt werden Eigengewicht der Module mit Unterkonstruktion, Schneelast und Windlast. Die Schneelast folgt DIN EN 1991-1-3 mit dem Nationalen Anhang, der Deutschland in die Zonen 1, 1a, 2, 2a und 3 teilt. Die Sockellasten reichen von 0,65 kN/m² in Zone 1 bis 1,10 kN/m² in Zone 3.

Die Windlast steht in DIN EN 1991-1-4 mit Nationalem Anhang und arbeitet mit vier Windzonen, Geländekategorie und Gebäudehöhe. Entscheidend ist dabei nicht die Fläche in der Dachmitte, sondern der Rand- und Eckbereich, in dem die Sogkräfte deutlich höher ausfallen.

Bei aufgeständerten Anlagen auf Flachdächern kommt ein eigener Fall hinzu. DIN EN 1991-1-3 enthält im Anhang NA.F ein Modell für Schneeanhäufungen zwischen aufgeständerten Modulreihen, weil Schnee dort nicht gleichmäßig liegt, sondern sich an den Reihen aufstaut.

Aus diesen Lasten folgt die Anzahl der Befestigungspunkte, nicht umgekehrt. Ein Raster, das nach Augenmaß gesetzt wird, ist der häufigste Mangel in Gutachten zu Steildachanlagen.

Die Lastannahme bestimmt, wie viele Punkte gebraucht werden. Wie diese Punkte aussehen, entscheidet die Deckung.

Wie wird die Unterkonstruktion am Ziegeldach befestigt?

Die Befestigung erfolgt dreistufig: Dachhaken oder Stockschraube im Sparren, Montageschiene auf den Haken, Modulklemme auf der Schiene. Jede Stufe hat eigene Toleranzen, und jede Stufe muss die Lasten der darüberliegenden aufnehmen können.

Der kritische Punkt liegt am Dachhaken. Er sitzt auf dem Sparren und ragt zwischen zwei Ziegelreihen nach außen. Berührt er dabei den unterliegenden Ziegel, überträgt er unter Last Druckkräfte auf ein Bauteil, das dafür nicht gemacht ist. Herstellervorgaben nennen dafür einen Mindestabstand von 5 mm zum darunterliegenden Ziegel.

Die Fachregel für Dachdeckungen formuliert das als Grundsatz: Einbauteile dürfen die Dachdeckung unter Belastung nicht beschädigen, sonst sind lastverteilende Unterlagen einzubauen. Gebrochene Biberschwanzziegel unter Dachhaken sind deshalb kein Pech, sondern ein Ausführungsmangel.

Bei den Werkstoffen hat sich eine Kombination durchgesetzt: Dachhaken aus Edelstahl, Schienen aus Aluminium, Verbindungsmaterial aus Edelstahl. Üblich sind die Legierung EN AW-6063 T66 für Profile und Edelstahl der Festigkeitsklasse A2-70 für Schrauben.

Ausführung: Nach dem Setzen des Hakens den Ziegel wieder einlegen und von Hand prüfen, ob er frei beweglich bleibt. Sitzt er auf dem Haken auf, gehört ein Blechkeil oder eine Trägerplatte darunter, nicht der Winkelschleifer an den Ziegelfalz.

Die Befestigung sitzt im Sparren. Damit steht die Frage, was mit der Dachhaut an dieser Stelle passiert.

Welche Durchdringungen verträgt die Dachhaut?

Am Steildach ist der Dachhaken selbst keine Durchdringung der wasserführenden Ebene, weil er zwischen den Ziegeln austritt. Echte Durchdringungen entstehen nur für die Kabel, und dafür gibt es Solardachpfannen und Lüfterziegel mit Dichtmanschette.

Am Flachdach dreht sich das Bild. Dort liegt die Abdichtung als durchgehende Ebene, und jede Befestigung wäre ein Loch darin. Ballastierte Systeme vermeiden das, indem sie durch Gewicht gegen Windsog gesichert werden. Richtwerte für reinen Ballast reichen von 15 bis 25 kg/m², abhängig von Windzone, Dachrandabstand, Modulneigung und Gebäudehöhe.

Zwischen Anlage und Abdichtung gehört eine Schutzlage, bei höheren Punktlasten dazu eine Lastverteilungsschicht. Sie schützt die Abdichtung vor Punktlast und Scheuern und muss mit dem Abdichtungswerkstoff verträglich sein. Die Flachdachrichtlinie des Zentralverbands weist ergänzend darauf hin, die Druckfestigkeit der Dämmung nicht zu überschreiten.

Wie sich diese Schnittstelle über zwanzig Jahre verhält, steht im Beitrag zu den Bauteilen mit der kürzesten Nutzungsdauer genauer beschrieben.

Mit geschlossener Dachhaut ist der bauliche Teil erledigt. Ab hier übernimmt die Elektrotechnik.

Wie werden die Leitungen vom Dach zum Wechselrichter geführt?

Die Gleichstromleitungen laufen von den Modulreihen über eine abgedichtete Dachdurchführung in den Dachraum und von dort zum Wechselrichter. DIN VDE 0100-712 verlangt dafür eigens geprüfte Solarleitungen: doppelt isoliert, UV-beständig, wärmebeständig und halogenfrei.

Gleich- und Wechselstromleitungen dürfen nicht in einem gemeinsamen Kabel laufen. Die Norm fordert räumliche Trennung oder eine Isolierung, die beide Kreise sicher voneinander abgrenzt. Im Dachraum heißt das: eigene Trasse, eigene Befestigung, keine gemeinsame Rohrführung mit der Hausinstallation.

Der Leitungsquerschnitt richtet sich nach Strangstrom und Leitungslänge. Die frühe Entwurfsfassung der Norm nannte eine Obergrenze für den Spannungsfall auf der Gleichstromseite, die in die endgültige Fassung nicht übernommen wurde. In der Praxis wird der Querschnitt trotzdem auf einen kleinen Spannungsfall ausgelegt, weil jeder Verlust hier dauerhaft Erträge kostet.

Dazu kommt der Potentialausgleich. Die Unterkonstruktion wird in den Hauptpotentialausgleich eingebunden, und bei vorhandenem äußeren Blitzschutz gelten die Trennungsabstände nach DIN EN 62305. Wo sie nicht eingehalten werden können, ist die Anlage in das Blitzschutzsystem einzubeziehen.

Die Leitung endet am Wechselrichter. Der Wechselrichter endet am Zählerplatz, und dort wird es oft eng.

Welche Arbeiten fallen am Zählerplatz an?

Am Zählerplatz treffen Bestandsinstallation und neue Erzeugungsanlage aufeinander. Alte Zählerschränke haben weder Platz für den Einspeisezähler noch für die geforderten Reserveplätze, und Zählerkreuze aus der Zeit vor der Hutschiene sind nicht erweiterbar.

Maßgeblich sind die Technischen Anschlussbedingungen des Netzbetreibers, die auf der VDE-AR-N 4100 für das Niederspannungsnetz aufbauen. Sie regeln Zählerfeld, Abgangsfeld, Platz für Messtechnik und die Zugänglichkeit. Ein Zählerplatzumbau ist deshalb keine Ausnahme, sondern bei älteren Gebäuden der Normalfall.

Der Weg vom Wechselrichter zum Zählerschrank ist der zweite Posten, der regelmäßig unterschätzt wird. Liegt der Wechselrichter im Dachraum und der Zählerschrank im Keller, führt die Leitung durch das gesamte Gebäude, mit Brandschutzanforderungen in jeder Geschossdecke.

Welche dieser Positionen im Angebot stehen und welche als Nachtrag kommen, behandelt der Beitrag zu den Positionen hinter der Wirtschaftlichkeitsrechnung.

Technisch fertig ist die Anlage damit. Rechtlich noch nicht.

Wie läuft die Anmeldung beim Netzbetreiber ab?

Die Anmeldung erfolgt vor der Inbetriebnahme beim zuständigen Netzbetreiber, auf Grundlage der VDE-AR-N 4105. Diese Anwendungsregel ist Bestandteil der Netzanschlussverträge nach Paragraf 19 EnWG und bildet die Grundlage der Technischen Anschlussbedingungen.

Die Regel schreibt unter anderem den Netz- und Anlagenschutz vor, also das Verhalten der Anlage bei Netzstörungen, sowie die Vorgaben zur Blindleistungsbereitstellung. Die Fassung von März 2026 hat die Anforderungen an Kleinsterzeugungsanlagen eigenständig geregelt und ein standardisiertes Anmeldeformular für Anlagen bis 800 VA eingeführt.

Nach der Inbetriebnahme folgt die Registrierung im Marktstammdatenregister, und zwar innerhalb eines Monats. Diese Frist wird oft übersehen, weil die Anlage bereits läuft und niemand mehr an Papier denkt.

Welchen Einfluss die Dachfläche und den verwendeten Solarmodulen auf die erzielbare Leistung haben, ist dabei eine Planungsfrage, die vor der Anmeldung geklärt sein sollte, weil die angemeldete Leistung in den Vertrag eingeht.

Die Papiere sind der formale Abschluss. Die eigentliche Prüfung findet auf dem Dach statt.

Welche Merkmale trägt eine saubere Montage auf dem Dach?

Die Abnahme prüft am Bauteil, nicht am Datenblatt. Angesehen werden die Dachhaken auf freie Beweglichkeit der Ziegel, der Sitz der Dichtmanschetten, die Zugentlastung der Leitungen, der Einbau der Modulklemmen nach Herstellerangabe und die Beschriftung an Wechselrichter und Zählerplatz.

Zu den Unterlagen gehören der Standsicherheitsnachweis für die Unterkonstruktion mit den angesetzten Lastzonen, das Messprotokoll der Elektroinstallation nach DIN VDE 0100-600, die Strangdokumentation, die Inbetriebnahmeanzeige des Netzbetreibers und die Bedienungsanleitungen. Fehlt der Standsicherheitsnachweis, fehlt die Grundlage für jede spätere Reklamation.

Ein Punkt wird fast immer vergessen: die Rückbaufähigkeit. Module, Schienen und Haken müssen sich nach Jahren wieder lösen lassen, ohne die Deckung zu zerstören. Verklebte Systeme auf Blechdächern und Schrauben ohne Korrosionsschutz machen den Rückbau zu einer Dachsanierung. Welche Ausführungsfehler sich später am Jahresertrag der Anlage ablesen lassen, zeigt sich oft erst im zweiten Betriebsjahr.