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Photovoltaik: Welches Dach ist geeignet?

Nicht nur Süddächer sind für Photovoltaik geeignet. Sind die Dächer nach Osten und Westen ausgerichtet, kann das sogar besser sein – je nachdem, wie der Sonnenstrom genutzt wird. Grundsätzlich sind alle möglichen Dächer brauchbar, auch Fassaden, ein Balkon oder der Garten. Aber es gibt einige Dinge zu beachten.

SolardachCheck: Photovoltaik prüfen

Würde sich Photovoltaik auf Ihrem Dach lohnen? Was bringt ein Speicher in Ihrem Fall? Finden Sie heraus, mit welchen Erträgen Sie rechnen können:

Die wichtigsten Fakten im Überblick

  • je mehr Fläche für Photovoltaik, desto besser
  • nahezu alle Dachkonstruktionen für Photovoltaik geeignet: Lösungen für meiste Formen und Materialien vorhanden
  • Statik prüfen lassen, vor allem bei Nebengebäuden wie Schuppen, Garage oder Carport

Faktisch lässt sich für Photovoltaik jedes Dach nutzen, wenn es nicht verschattet ist. Ist es teilweise verschattet, ist das bei der Planung der Anlage zu beachten. Installierte man Photovoltaikanlagen früher vornehmlich nur auf Süddächern, werden mittlerweile alle Dächer genutzt – und auch andere Flächen.

Brauche ich unbedingt ein Süddach für Photovoltaik?

Nein, aber Süddächer werden bei Photovoltaik bevorzugt. Denn mittags steht die Sonne im Süden, hat die meiste Kraft und liefert den meisten Strom. Weil die Sonne auch am Vormittag und am Nachmittag sehr kraftvoll sein kann, können ebenso anders ausgerichtete Dächer genutzt werden. Die optimale Ausrichtung für Photovoltaik ist allerdings gen Süden.

Sind Dächer gen Osten oder Westen oder Ost-West-Dächer für Photovoltaik zu gebrauchen?

Ja, unbedingt, und zwar in beide Richtungen. Denn am Vormittag und am Nachmittag liefern diese Dächer mit Photovoltaik ebenfalls sehr viel Strom. Sie lassen sich sogar so verschalten, dass die Erträge von beiden Dächern optimal ausgenutzt werden. Ost-West-Dächer erzeugen im Tagesverlauf eine relativ konstante Stromkurve – anders als Süddächer, die eine typische Mittagsspitze aufweisen. Gleichmäßig über den Tag erzeugte Sonnenenergie passt besser zum Photovoltaikspeicher, der ja am Abend möglichst gefüllt sein soll.

Eignen sich Norddächer für Photovoltaik?

Eher nicht. Doch aus optischen Gründen wird gelegentlich auch das Norddach für Photovoltaik genutzt. Denn manche Eigentümer finden es besser, wenn alle Dächer nach Süden, Osten, Westen und Norden gleich aussehen. Meist wird die Photovoltaik aber nur auf Dächern installiert, die nicht gen Norden ausgerichtet sind.

Welche ist die optimale Neigung des Daches für Photovoltaik?

Am besten eignen sich Schrägdächer, zwischen 25 und 60 Grad Neigung, für Photovoltaik. Auf ihnen lassen sich die Solarmodule parallel zum Dach montieren, man muss sie nicht extra aufstellen. Je steiler das Dach, desto besser wäscht der Regen eventuelle Verschmutzungen von den Modulen. Und desto eher rutscht der Schnee im Winter ab. Als optimale Neigung für Photovoltaik gelten 35 Grad (bei einer Ausrichtung nach Süden).

Photovoltaik: Ausrichtung, Neigung und Ertrag

Photovoltaik: Ausrichtung, NeigungErtrag (kWh/kW)Minderertrag durch Abweichung von Süd Abweichung vom Optimum Süd, 35°
Süden, 25°816kein Minderertragminus 1 %
Osten, 25°679minus 17 %minus 18 %
Süden, 30°822kein Minderertragminus 0,2 %
Osten, 30°667minus 19 %minus 19 %
Süden, 35°824optimaloptimal
Osten, 35°655minus 21 %minus 21 %
Süden, 45°813kein Minderertragminus 1 %
Osten, 45°624minus 23 %minus 24 %

Es gilt die Faustregel: Je flacher die Module geneigt sind, umso kleiner ist der Minderertrag bei Abweichung von der Ausrichtung nach Süden. Das heißt: Bei einer Ausrichtung gen Osten, Westen oder Norden sollte die Neigung möglichst geringer sein als 35 Grad.

Was sollte ich bei Photovoltaik auf einem Neubau beachten?

Strom lässt sich in Wärme und Mobilität (für Elektroauto oder Elektrofahrrad) wandeln, Wärme aber nicht in Strom. Deshalb ist Photovoltaik meist die erste Wahl. Solarthermie kann jedoch neben den Solarmodulen Platz finden, wenn im Haus eine Gas- oder Ölheizung läuft. Sie wird in den Übergangsmonaten gut durch Solarthermie entlastet. Am besten ist es jedoch in den meisten Fällen, im Neubau elektrisch zu heizen oder eine Wärmepumpe mit Photovoltaik zu koppeln.

Kann ich Photovoltaik nachträglich einbauen?

Das spätere Einbauen ist ohne weiteres möglich, faktisch für jede denkbare Dachkonstruktion. Nachträglich lassen sich sogar neue Vordächer anbauen, um auch sie mit Photovoltaik zu belegen. Mit modernen Glas-Glas-Modulen kann man sie semitransparent ausbilden. Diese luftige Architektur liefert viel Licht und Strom zugleich. Solche Überkopfverglasungen können jedoch nur mit speziell zugelassenen Glas-Glas-Modulen eingebaut werden.

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Wie werden die Solarmodule auf dem Dach montiert?

Normalerweise werden Solarmodule auf die Dacheindeckung montiert. Bei Schrägdächern schraubt der Installateur spezielle Dachhaken in die Lattung der Unterkonstruktion, um die Module über den Ziegeln einzuhängen und auf Aluschienen zu verschrauben.

Auf Flachdächern werden die Solarmodule meist frei mit ballastierten Systemen aufgestellt. Nur selten, etwa in Regionen mit starken Winden, verankert man die Gestelle durch Bolzen in der Dachhaut. Das birgt das Risiko späterer Undichtigkeiten und muss daher sehr sorgfältig ausgeführt werden.

Ballastierte Systeme halten durch ihr Eigengewicht. Dabei muss das Gewicht der Ballaststeine durch unterm Dach liegende Träger abgefangen werden. Der Ballastierungsplan richtet sich also nach den Windverhältnissen, der Größe der Solarmodule und der Unterkonstruktion des Dachs.

Wie viel Fläche brauche ich für Photovoltaik?

Ein gutes Solarmodul mit sechzig Zellen (Standardgröße) hat eine Fläche von etwa 1,6 Quadratmetern und leistet rund 300 Watt (einzelne mit über 100 Zellen sogar um die 400 Watt). 1 bis 1,2 Kilowatt brauchen demnach rund 6 bis 6,4 Quadratmeter Dachfläche. Pro Quadratmeter lassen sich zwischen 850 und 1.300 Kilowattstunden Sonnenstrom im Jahr ernten – je nach Region und Ausrichtung der Dächer. Wenn die Anlage weniger Strom erbringt, wurde sie entweder falsch geplant oder sie hat einen Defekt, der die Erträge mindert. Je mehr Fläche für Photovoltaik genutzt wird, desto besser.

Installation von Photovoltaik auf einem Dach: Module auf Dachlatten von unten fotografiert, oben Schornstein und zwei Handwerker(c) SOLARWATT GmbH

Welche Dachkonstruktionen lassen sich mit Photovoltaik belegen?

Nahezu alle Dachkonstruktionen sind für Photovoltaik geeignet:

  • Schrägdächer oder Flachdächer,
  • Ziegeldächer,
  • Metalldächer,
  • Walmdächer oder Trapezblech,
  • Dächer mit Folien und Bitumenbahnen.

Nach Süden, Westen, Osten oder gar nach Norden ausgerichtet.

Wie viel Photovoltaik kann mein Dach (er)tragen?

Entscheidend ist, dass die Unterkonstruktion des Dachs ausreichend tragfähig ist. Sie muss nicht nur das Eigengewicht der Module (pro Modul rund 16 bis 24 Kilogramm) aufnehmen, sondern zusätzliche Lasten durch Wind und Schnee. Bei flachen Dächern, wo man die Solarmodule aufständern muss, sind solche zusätzlichen Lasten nicht zu unterschätzen. Deshalb sollte ein Statiker die Sache durchrechnen und freigeben.

Bevor der Planer oder der Installateur eine Photovoltaikanlage berechnen kann, sollte er sich das Dach fachmännisch anschauen. Das schützt vor unliebsamen Überraschungen. Bei der Begehung vor Ort lässt sich zudem leicht feststellen, ob das Dach verschattet ist. Teilverschattung ist kein Problem, die vollständige Verschattung der Module hingegen durchaus.

Kann ich ein Flachdach für Photovoltaik nutzen?

Ja, dort muss man die Solarmodule jedoch zur Sonne aufstellen oder aufständern. Dann bieten sie dem Wind eine Angriffsfläche, was die Belastungen der Dachkonstruktion unter Umständen deutlich erhöht. Flachdächer sind für Photovoltaik deswegen besonders gut auf ihre Tragreserven zu prüfen. Das übernimmt ein Statiker.

Kann ich Photovoltaik auf meinem Garagendach nutzen?

Meist sind die Garagen als geschlossene Anbauten, freistehende Einzelbauten auf dem Grundstück oder als offene Carports konzipiert. Der Aufwand, Garagendächer mit Solarmodulen zu belegen, ist meist geringer, als auf dem Schrägdach des Wohnhauses. So ist bis Montagehöhen von drei Metern kein Gerüst zu stellen, um Photovoltaik zu montieren.

Freitragende Carports kann man nachträglich mit Photovoltaikdächern ausstatten, auf luftigen Unterkonstruktionen aus Holz, Stahl oder Aluminium. Wie bei der Überdachung der Terrasse, des Wintergartens oder beim Vordach können die verwendeten Solarpaneele semitransparent sein, also teilweise lichtdurchlässig. Doch Vorsicht: Auch hier gelten die Vorschriften für Überkopfverglasungen.

Was muss ich bei Photovoltaik auf dem Carport beachten?

Werden transparente oder semitransparente Glasdächer für Carports, Unterstände oder Wintergärten installiert, spricht man von Überkopfverglasung. Darunter fallen auch Doppelglasmodule für Photovoltaik. Inzwischen sind die ersten Produkte am Markt erhältlich, die über eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung verfügen. Solarmodule gelten als Verbundsicherheitsglas (VSG), wenn sie bestimmte Eigenschaften nachweisen.

Was viele Planer und Installateure nicht wissen: Die technischen Normen lassen Überkopfverglasungen aus VSG-Scheiben auch ohne bauaufsichtliche Zulassung zu, wenn ihr Kantenverhältnis, also das Verhältnis von Scheibenlänge zur Scheibenbreite, unter 1 zu 3 bleibt. Die Photovoltaikmodule sind umlaufend zu lagern und gegen Windsog zu sichern. Aus statischer Sicht müssen die zulässigen Spannungen und Durchbiegungen eingehalten werden.

Wie viel Strom kann ich mit Photovoltaik auf dem Carport erzeugen?

Auf einem üblichen Carport sind nur 2 oder 3 Kilowatt machbar. Mehr Fläche steht meist nicht zur Verfügung. Aber allein damit lassen sich im Jahr zwischen 2.000 und 3.000 Kilowattstunden ernten. So eine Photovoltaikanlage lässt sich gut bezahlen, sie ist innerhalb eines Tages installiert und angeschlossen.

Was für Carports oder Garagen gilt, kann man auf alle anderen Anbauten übertragen: Schuppen, Werkstätten, Büroräume oder Shops. Und: Schnell ist an den Pfosten des Carports eine Ladestation für das Elektroauto montiert. Die Einspeisung des Sonnenstroms ins Hausnetz erfolgt durch den Wechselrichter. Denkbar sind großzügige Solardächer, die den Stellplatz der Fahrzeuge mit Abstellflächen für Fahrräder (Elektrofahrräder) oder (elektrische) Gartengeräte kombinieren. Auch die Regentonne findet darunter Platz, ebenso der Grillplatz.

Kann ich Solarmodule statt der Dachziegel aufs Dach bringen?

Das ist eine elegante und optisch meist ansprechende Lösung. Dann bilden die Solarmodule und ihr Montagesystem die wasserführende Schicht. Unter den Modulen wird zur Sicherheit – wie bei den meisten Dächern üblich – eine Unterspannbahn eingezogen. Es gibt auch solare Dachziegel. Sie lohnen sich vor allem für denkmalgeschützte Gebäude.

Der Vorteil: Bei einer ohnehin anstehenden Dachsanierung spart man sich die kostenintensive Ziegeleindeckung. Der Nachteil: Solarinstallateur und Dachdecker müssen Hand in Hand arbeiten, um das Solardach regenfest zu bauen. Der Montageaufwand ist höher als bei Aufdachanlagen, damit auch die Kosten.

Was muss ich bei Photovoltaik auf einem Foliendach oder einem Bitumendach beachten?

Meist sind sehr leichte Flachdächer mit verschweißten PVC-Folien oder Bitumenbahnen abgedeckt. Normalerweise sind solche Dächer nicht für schwere Auflasten wie Solarmodule mit Untergestell geeignet. Es gibt jedoch spezielle Montagesysteme für Foliendächer und Bitumendächer, um auch sie für Photovoltaik zu nutzen.

Kann ich ein Blechdach für Photovoltaik nutzen?

Dächer aus glattem Stahlblech oder mit Trapezblechen benötigen spezielle Unterkonstruktionen, um die Solarmodule aufzunehmen und in den Blechen zu verankern. Das ist technisch kein Problem, muss bei der Montage jedoch sehr sorgfältig ausgeführt werden. Hier kommt es vor allem auf die richtige Auswahl der Schrauben an.

Kann ich Photovoltaikmodule an meiner Fassade montieren?

Zwar bringen vertikal installierte Solarmodule nur rund 70 Prozent des Ertrags gegenüber Solarmodulen, die exakt nach der Sonne ausgerichtet sind. Allerdings stehen nicht selten große Flächen zur Verfügung, das macht diesen Nachteil wett. Hier sind unverschattete Südfassaden eindeutig im Vorteil.

Meist werden Photovoltaikfassaden als Kaltfassaden vor die Warmfassade gehängt. Sie müssen über metallische Bolzen oder Träger mit dem Baukörper verbunden werden. Das ist sehr sorgfältig auszuführen, weil sich Wärmebrücken ausbilden können.

Der Vorteil: Photovoltaik an Fassaden nutzt die tiefen Sonnenstände im Winter besser aus, und sie bleibt schneefrei. Wer möglichst viel Sonnenstrom übers Jahr selbst verbrauchen will, sollte solare Dächer und Solarfassaden kombinieren.

Darf ich Photovoltaikmodule vor den Balkon hängen?

Aufgrund der sehr kleinen Fläche werden oft nur ein oder zwei, selten drei oder vier spezielle Solarmodule an den Balkon gehängt. Sie werden mit Mikrowechselrichtern über eine Schukosteckdose an die Elektrik der Wohnung oder des Hauses angeschlossen.

Allerdings haben Tests ergeben, dass sich die Balkonmodule – auch Steckermodule genannt – für den Eigenverbrauch wenig rentieren. Man braucht vergleichsweise große Photovoltaikspeicher, um die Solarenergie für den Verbrauch am Abend vorzuhalten. Andernfalls läuft der Sonnenstrom durch den Wohnungsstromkreis ins Haus und von dort sogar über den Hausanschluss ins öffentliche Netz.

Im Mehrfamilienhaus ist Streit oft vorprogrammiert, weil die Balkonmodule dem Mieter gehören und nicht dem Eigentümer des Hauses. Mieter sollten sich also vor dem Einsatz von Photovoltaik auf dem Balkon mit dem Vermieter abstimmen.

Kann man Photovoltaikmodule im Garten aufstellen?

Das Aufstellen von Photovoltaikmodulen im Garten ist sehr einfach möglich, allerdings sind sie von Hand in die Sonne zu schieben oder von Hand dem Sonnenstand nachzuführen. Diese Variante eignet sich vor allem für Grundstücke und Gärten, die man lediglich im Sommer nutzt und wo nur wenig Strom benötigt wird. Wenn, dann sollte im Garten aufgestellte Photovoltaik mit einem Mikrowechselrichter versehen werden, um den Strom gleich vor Ort verwenden zu können.

Autor: Heiko Schwarzburger, Fachjournalist für erneuerbare Energien

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