Photovoltaik auf einem Trapezblechdach

Im Jahr 2020 wurden rund 10 % des gesamten Stromverbrauchs in Deutschland mittels Photovoltaik gedeckt. Dafür sind aktuell rund 2 Millionen Anlagen in Betrieb, die meisten davon auf Dächern von Einfamilienhäusern oder gewerblichen Immobilien montiert. Das aber ist erst der Anfang. Das Ziel der Klimaneutralität in der Energieerzeugung bis in das Jahr 2050 macht es notwendig, dass die aktuelle Nennleistung der PV-Anlagen von 54 GW bis dahin auf etwa 150 GW gesteigert wird. In der Umsetzung bedeutet dies, dass noch einmal die rund zweifache Menge an PV-Anlagen hinzukommen muss. Viele dieser neuen PV-Anlagen werden dabei auf Trapezblechdächern montiert und wie das am besten geht, zeigt dieser Ratgeber.

Die Photovoltaik Befestigung auf Trapezblech erfolgt gegenüber der Befestigung auf ziegelgedeckten Dächern nicht in der Dachunterkonstruktion, sondern mittels Verschraubung direkt in das Trapezblech hinein. Da heute viele Photovoltaikanlagen auf gepachteten Dächern montiert werden, der Betreiber der PV-Anlage also nicht der Eigentümer der Immobilie ist, wurden bestimmte Normen und Vorgaben bezüglich der verwendeten Trapezbleche erstellt, damit gewährleistet ist, dass bei den langen Laufzeiten der Pachtverträge, in der Regel 20 Jahre, das Dach den Anforderungen genügt. Dementsprechend müssen für PV-Anlagen gedachte Trapezblechdächer folgende Vorgaben erfüllen:

• Die Materialstärke des Trapezblechs muss mindestens 0,75 mm betragen, und zwar an jeder Stelle des Profils.

• Erhöhter Korrosionsschutz auf der A- wie auf der B-Seite

• Das Befestigungsmaterial, also die Verschraubung der Trapezbleche auf die Dachunterkonstruktion, muss in Edelstahl ausgeführt sein.

Diese Anforderungen sind in der Norm DIN 1090-4 festgelegt. Das gilt natürlich nur dann, wenn zwischen dem Eigentümer des Daches und dem Eigentümer der darauf montierten PV-Anlage ein Pachtvertrag geschlossen wurde. Eigentümer von Trapezblechdächern und PV-Anlagen in Personalunion bleibt es selbst überlassen, ob sie diese Norm-Vorgaben einhalten, wobei natürlich trotzdem die geltenden Bauvorschriften zu beachten sind. 

Die PV Befestigung auf dem Trapezblech

Heute werden unterschiedliche Befestigungssysteme für PV Anlagen auf Trapezblechdächern auf dem Markt angeboten. Das wohl wichtigste Unterscheidungskriterium besteht darin, ob der Neigungswinkel des Daches ausreicht, um die Module flach darauf zu montieren, oder die Module einen anderen Neigungswinkel bekommen, um eine optimale Ausbeute an Sonnenenergie zu erhalten. 

Im Idealfall ist das Trapezblechdach nach Süden ausgerichtet, wobei eine Abweichung von bis zu 45 Grad in westliche oder östliche Richtung noch immer etwa 95 % Ausbeute gewährleistet. Der bestmögliche Neigungswinkel der Module zur Sonne beträgt in Deutschland 30 bis 35 Grad.  Besitzt das Trapezblechdach zufällig diesen Neigungsgrad, so können die Module direkt auf das Dach montiert werden, andernfalls ist eine im Neigungswinkel verstellbare Befestigung zu empfehlen. 

Die PV Module Befestigung auf dem Trapezblech

Die Befestigungen für PV Module auf Trapezblechdächern bestehen grundsätzlich aus mindestens zwei Teilen. Einmal die Befestigung am Trapezblech und einmal die Befestigung am Modul. Die Befestigung am Trapezblech dient in der Folge zur Aufnahme und Festmachung der Modulbefestigung. 

In der Regel sind die Befestigungen am Trapezblech als sogenannte C-Profile ausgeführt, die in Längs- oder Querrichtung zu montieren sind. In diese werden entsprechend passende Modulbefestigungen eingeschoben und arretiert. Die C-Profile werden mittels selbstschneidenden Stahlschrauben (Edelstahl oder Verzinkt) mit Dichtungsringen aus Gummi oder Kunststoff auf den Stegen oder Hochsicken des Trapezblechs befestigt. Wer auf Nummer sicher gehen will, dichtet jedes einzelne Schraubenloch zusätzlich mit etwas Silikon ab. Der zusätzliche Aufwand kann sich lohnen, denn nur eine einzige Undichtigkeit in einem Dach, egal ob nun Trapezblech, Ziegel oder Flachdach, bedeutet meist einen großen Schaden und einen enormen Reparaturaufwand. Zugleich ist das Silikon gerade bei Trapezblechdächern ein Korrosionsschutz, der die durch die Bohrung verletzte, Schutzschicht an dieser Stelle ersetzt.

Die PV Montage auf dem Trapezblech

Üblicherweise werden immer gleich mehrere Module auf dem Trapezblech montiert, die zusammen die PV-Anlage ergeben. Meist sind für jedes Modul 4 Befestigungen im Trapezblech vorgesehen, die mit je zwei Schrauben befestigt werden. Das bedeutet 8 Schrauben pro Modul. Bei angenommenen 10 Modulen sind dies also 40 Befestigungen. Damit nun nicht jedes Modul extra eingemessen werden muss, ist es ratsam, eine Lehre anzufertigen, beispielsweise eine Latte aus Holz, die in der Länge genau dem Abstand von zwei Befestigungen in Längsrichtung entspricht. Der Abstand in Querrichtung ergibt sich in der Regel durch die Anzahl der Stege des Trapezbleches, so wird beispielsweise auf jedem vierten Steg eine Befestigung benötigt. Das meistverwendete Schienensystem mit den C-Profilen erlaubt dabei Toleranzen, es muss also nicht auf den Millimeter genau sein. Auch der Abstand vom First des Daches zur oberen Befestigung der Module kann mittels einer Lehre eingemessen werden, so muss nicht jedes Mal das Bandmaß bemüht werden. 

Werden nun die Module befestigt, sollten diese sofort mit dem Nachbarmodul verbunden werden. Es einmal zu vergessen, bedeutet viel unnötige Mehrarbeit. Für die Kabelzuführung von den Modulen zum Wechselrichter werden entsprechende Kabeldurchführungen durch Trapezbleche angeboten. Meist sind dies Gummimanschetten mit Kunststoffverschraubungen, die zuerst über das Kabel gestreift und nachher beidseitig miteinander verschraubt werden, um die Öffnung abzudichten.  Es ist ratsam, statt der üblicherweise mitgelieferten Kunststoffverschraubungen auf Verschraubungen aus Metall zurückzugreifen, denn selbst die besten Kunststoffe werden über die Jahre hinweg spröde und können brechen, gerade an exponierten Stellen auf dem Trapezblechdach.