Fragen & Antworten zur Photovoltaik-Anlage am Dach: Ökostrom vom Dach einfach erklärt

Gerade bei Gebäuden mit geringem Heizwärmebedarf, sprich bei Niedrigenergiehäusern, kann die Sonnenenergie besonders effizient genutzt werden. Eine optimale Gebäudeplanung und einfache Einbindung in die Haustechnik machen es möglich.

Hausbesitzer möchten sich zunehmend selbst mit Energie versorgen. Eine PV-Anlage macht Sie nicht nur unabhängig von den steigenden Energiepreisen, sondern auch gegenüber Gas- oder Ölimporten aus dem Ausland.

Herausforderungen wie wetterbedingt schwankende Leistungswerte oder temporär erhöhter Verbrauch sind für PV-Anlagen mittlerweile kein Problem mehr. Denn durch den Einsatz von qualitativen Stromspeichern und einem intelligenten Energiemanagement können bis zu 100 Prozent des eigenen privaten Verbrauchs abgedeckt werden. Somit steht Ihnen als Hausbesitzer zu jeder Zeit kostenlose Solarenergie zur Verfügung, obwohl die Sonne gar nicht scheint. Das Ergebnis ist die deutliche Reduktion von Strom- und Energiekosten. Damit Ihre Photovoltaik-Anlage auch bei einem Stromausfall funktioniert, benötigen Sie allerdings eine Insellösung.

Zuerst wird zwischen Energie und Leistung unterschieden: Energie wird in Wh (Wattstunden) angegeben und ist die Energiemenge, die in einer bestimmten Zeit produziert wird. 1 kWh entspricht 1000 Wh.

1 kWh ist die Energiemenge, die eine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 1 kW in einer Stunde erzeugen kann, in 2 Stunden können also 2 kWh produziert werden. Die Spitzenleistung, also die maximal mögliche Leistung, die unter standardisierten Prüfbedingungen erbracht werden kann, wird in kWp, also Kilowatt-Peak angegeben. Dieser Wert ermöglicht es, verschiedene Photovoltaikanlagen zu vergleichen. Bei Einfamilienhäusern sind Anlagen mit einer Leistung von 5–10 kWp üblich.

Wie effektiv eine Photovoltaik-Anlage arbeitet, sagt der Wirkungsgrad aus, also welchen Anteil der Sonnenenergie kann die PV-Anlage in elektrischen Strom umwandeln. Die Wirkungsgrade haben sich durch laufende Weiterentwicklung der Solarzellen erheblich verbessert und stehen bei etwa 10–20 %, je nachdem, welche Technik zum Einsatz kommt.

Solarzellen wandeln die Sonnenstrahlung in elektrischen Strom um, genau genommen entsteht hier Gleichstrom. Im öffentlichen Stromnetz wird allerdings Wechselstrom übertragen, da dies über mittelgroße Distanzen effizienter ist. Durch den Wechselrichter wird der erzeugte Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt. Viele elektronische Geräte sind aber auf Gleichstrom angewiesen, die Umwandlung übernimmt das jeweilige Netzteil des Gerätes.

Durch Verschmutzung oder Verschattung kann es vorkommen, dass in einer oder mehrerer Solarzellen kein Strom fließt. Bei einer seriellen Schaltung würde die gesamte Anlage deutlich weniger Strom produzieren und es könnten Überhitzungen oder Defekte am Modul entstehen. Um dies zu verhindern, werden Bypass-Dioden eingebaut. Diese lassen die verschattete Stelle „überspringen“ und es kann weiter Strom produziert werden. Dabei spricht man von einer parallelen Schaltung.

Auch Halbzellenmodule (half-cut) erzielen bei (Teil-)Verschattung einen höheren Ertrag als Standardmodule. Dabei wird die Solarzelle nach der Fertigung in zwei Hälften geteilt. Auf derselben Fläche kann so auch eine höhere Leistung erzielt werden.

Diese beiden Technologien, die parallele Schaltung sowie die Halbzellentechnologie, kommen bei der PREFA Solardachplatte zum Einsatz.

Neben den PV-Modulen besteht eine Photovoltaik-Anlage aus folgenden Komponenten:

• Solarkabel
• Unterkonstruktion (entfällt bei Solardachplatte)
• Generatoranschlusskasten
• Wechselrichter
• Stromzähler

Optionales Zubehör:

• Speicher
• Auto-Ladestationen (Wall box)
• Heizstäbe zur Warmwasserbereitung

Je nach Installationsart können Sie sich als Hausherr für Indach- oder Aufdach-Lösungen entscheiden. Bei Aufdach-Lösungen werden die Solarmodule mithilfe einer entsprechenden Unterkonstruktion auf das bereits bestehende Dach montiert. Bei einem intakten Dach ist dies die sinnvollste Entscheidung. Speziell wenn Sie Ihr Dach neu eindecken möchten oder einen Neubau planen, ist eine gebäudeintegrierte Lösung bzw. sind Indach-Solarmodule die optisch ansprechende und moderne Alternative zu Aufdach-Solar/-Photovoltaik. Hierbei ersetzen die Solarmodule die Dachhaut. Eine Sonderform der Indach-Lösung sind die Solardachplatten (Solarziegel) von PREFA, hier sind die Solarzellen in die Dacheindeckung integriert und eine Durchdringung der Dacheindeckung ist nicht notwendig.

• Dachaufbau und Dachdeckungen: Welche eignen sich für ein Solardach?
• Dachausrichtung: Habe ich geeignete Dachflächen zur Verfügung und welche Ausrichtung haben sie?
• Verschattung: Gelangt zu jeder Jahreszeit ausreichend Sonne auf das Dach oder könnten heranwachsende Bäume oder das Nachbarhaus im Frühjahr/Herbst/Winter zu viel Schatten erzeugen?
• Größe: Welche Anlagengröße ist notwendig, um meinen eigenen Strombedarf zu decken?
• Statik: Hält meine Dachkonstruktion die zusätzlichen (Wind-)Lasten aus?
• Förderungen: Gibt es aktuell Förderungen von Bund oder Land?
• Schneeschutz: Ist auch nach der Installation einer PV-Anlage der vorgeschriebene Schneeschutz gewährleistet?
• Blitz- und Brandschutz: Ist ausreichend Sicherheit gegeben?
• Genehmigungen: Ist für meine PV-Anlage eine Genehmigung notwendig?
• Versorgungssicherheit durch Inselnetz: Wie habe ich auch bei Stromausfall Strom zur Verfügung?
• Speicher: Nicht immer wird Strom dann produziert, wenn ich ihn brauche. Benötige ich einen Speicher?
• Versicherung der Anlage: Vor möglichen Schäden können wir uns nicht immer schützen. Daher sollten Sie mit einer Versicherung für den Ernstfall vorsorgen.

• Wird das Dach ausreichend oft gereinigt und gewartet?
• Laufende Verbrauchsoptimierung durchführen und überprüfen, wann der selbst produzierte Strom noch besser genutzt werden kann.
• Elektroauto als Speicher nutzen.
• PV-Anlage erweitern oder Speicher nachrüsten?

Hierzulande sind Flachdächer, Schrägdächer (wie Satteldach oder Walmdach) oder Pultdächer am häufigsten anzutreffen. Es gibt für alle Dachkonstruktionen verschiedene technische Möglichkeiten, die Solaranlage zu montieren und optimal zur Sonne auszurichten. Auf Flachdächern oder zu flach geneigten Schrägdächern werden die PV-Module auf Dreiecksstützen befestigt, die sie in die ideale Position bringen. Neben Dachstatik, Bauweise und Dachhaut spielt vor allem die Dachausrichtung eine wichtige Rolle. Eine Neigung von 25 bis 35°, bei einer Ausrichtung nach Süden, stellt sich als die optimale Position heraus.

Die besten Erträge erhält man bei einer Ausrichtung des Solardaches nach Süden. Aber auch eine Dachfläche, die sich nach Westen oder Osten richtet, kann immer noch gute Erträge erzielen. Sofern sie optimale Bedingungen hinsichtlich Dachneigung und Verschattung zeigt. Vor allem wenn man sich seinen Stromverbrauch über den Tag verteilt ansieht, kann eine Ausrichtung nach Westen oder Osten sinnvoll sein.

Eine gewisse Verschattung lässt sich in den meisten Fällen nicht vermeiden. Diese sollte beim technischen Aufbau der Anlage durch eine entsprechende Schaltung der Module so gut wie möglich ausgeglichen werden (Bypass statt serieller Schaltung, Halbzellentechnologie). Umliegende Bäume, Häuser und andere Dachaufbauten wie Schornsteine, Dachgauben oder Antennen können je nach Tageszeit und Sonnenstand einen Schattenwurf verursachen und den Ertrag vermindern. Um die Verschattung abzuschätzen, sollte ein künftiges Solardach über längere Zeit beobachtet werden. Zusätzlich gibt es verschiedene Messmethoden und Computerprogramme, um eine mögliche Verschattung festzustellen.

Als Bauherr ist man verpflichtet, die Statik des Daches und somit die Eignung für die Installation einer PV-Anlage überprüfen zu lassen. Ein Statiker bzw. Fachmann analysiert vor der Montage, ob die Tragfähigkeit des Daches ausreichend gegeben ist. Die Solarmodule sorgen für zusätzliches Gewicht – bei Schrägdächern liegt es bei bis zu 25 kg/m². Bei der Montage auf einem Flachdach ist die Belastung sogar noch höher. Dazu kommen zusätzliche Wind- und Schneelasten. Gerade beim Altbau ist der Zustand des Daches entscheidend, da die PV-Anlage in der Regel für einen Zeitraum von über 20 Jahren installiert wird. Sanierungsarbeiten am Dach sind während dieser Zeit aufwendiger und kostspieliger, da die Solaranlage zunächst wieder entfernt werden muss. Außerdem ist zu gewährleisten, dass das Dach gut erreichbar ist, sodass Wartungsarbeiten durch Techniker und Facharbeiter möglich sind.

Wird der bestehende Schneeschutz (z. B. Schneestopper) von PV- oder Solar-Anlagen überdeckt, können diese logischerweise ihre Funktion nicht mehr erfüllen – der Schnee rutscht vom Dach, kann Gehwege blockieren oder Schäden verursachen. In extremen Fällen kann sogar das dadurch verbliebene und überlastete Schneerückhaltesystem durch die Schneemassen selbst beschädigt werden. Nicht immer können der Schneeschutz und komplett mit Modulen bestückte Dächer unter einen Hut gebracht werden. Im Zweifelsfall hat der Schneeschutz aber Vorrang. Hier stehen entsprechende Fachverarbeiter mit Rat und Tat zur Seite.

Die Photovoltaik-Anlage wird üblicherweise in den bestehenden Blitzschutz eingebunden. Bei einer blitzstromtragfähigeren Unterkonstruktion können Blitzschutz-Fangstangen kostengünstig direkt auf dieser befestigt werden. Dabei ist jedoch zu beachten, dass eine Beschattung der PV-Anlage durch Blitzfangstangen vermieden wird. Grundsätzlich gilt, je kürzer die Leitungslänge zwischen Modulen und Wechselrichter ist, desto geringer ist der Aufwand für die Sicherheitstechnik. Wenn Gleichstromkabel im Gebäude nicht brandbeständig verlegt werden können, ist ein Feuerwehrschalter vorzusehen.

In der Regel können Solardächer ohne Baugenehmigung errichtet werden. Ausnahmen gibt es, wenn das Gebäude in einem Gebiet mit Bebauungsplan oder unter Denkmalschutz steht.

Bei einem Stromausfall produziert auch eine PV-Anlage keinen Strom mehr. Möchten Sie Versorgungssicherheit und sich auch bei einem Stromausfall (temporäre Stromabschaltung oder Blackout) mit Strom versorgen können, benötigen Sie einen Hybridwechselrichter mit Notstromfunktion, der in den “Inselbetrieb” umschaltet und ggf. einen entsprechenden Stromspeicher hat. Nur so kann Ihre Photovoltaik-Anlage auch ohne Netzspannung Strom erzeugen, vorausgesetzt, die Sonne scheint ausreichend. Sprechen Sie am besten einen Experten eines Photovoltaik-Fachbetriebes auf diese Speziallösung, eine sogenannte notstromfähige Photovoltaikanlage, an.

Die Anschaffung und Installation einer Solaranlage ist mit einigen Kosten verbunden. Darum ist es für jeden Hausbesitzer interessant zu wissen, nach welcher Zeit sich diese Kosten amortisiert haben. Hinsichtlich stetig steigender Energiepreise ist eine PV-Anlage auf dem eigenen Hausdach in den meisten Fällen lohnenswert und wird für viele immer attraktiver. Mithilfe einer Förderung kann sich eine PV-Anlage bereits nach 10 bis 14 Jahren rechnen. Gerade in Zeiten von steigenden Strompreisen stellt es eine sichere und gute Investition dar. Ganz zu schweigen, was es für die Umwelt und die nächsten Generationen bedeutet.

Wie viel kostet ein PREFA Solardach für ein durchschnittliches Einfamilienhaus?
PREFA Solar ist 2 in 1: Dacheindeckung und Photovoltaik-Anlage in einem, darum ist es anders zu kalkulieren als herkömmiche Aufdachlösungen. Genaue Angaben zum Preis sind auf Basis einer individuellen Planung sowie Angebotslegung durch einen PREFA Verlegepartner möglich.

Man summiert alle Ausgaben, die Jahr für Jahr für die Energieversorgung anfallen, und stellt sie den Kosten und Erlöse der Einspeisevergütung aus der eigenen Photovoltaik-Anlage gegenüber. Hierbei muss man mit Investitionskosten für Anschaffung und Montage, abzüglich Förderungen durch Länder und Kommunen, sowie laufenden Kosten für Wartung, Reparaturen und Versicherung rechnen. Außerdem müssen auch die Zinskosten bei einer allfälligen Finanzierung und die verringerten Stromkosten aufgrund der eigenen Stromproduktion berücksichtigt werden. Nach einigen Jahren übersteigen die Stromkosten, die ohne PV-Anlage anfallen, die Kosten abzüglich der Einnahmen, die man durch Anschaffung und den Betrieb der PV-Anlage hat. Ab diesem Zeitpunkt hat sich die Anlage amortisiert.

Um an Tagen mit weniger Sonnenstunden, während Verbrauchsspitzen oder auch in der Nacht weniger Strom von externen Energieanbietern zukaufen zu müssen, entscheiden sich immer mehr Eigenheimbesitzer dazu, einen Stromspeicher einzubauen. Die Anschaffungskosten für einen Stromspeicher liegen derzeit zwischen € 500 und € 1.000 pro kWh. Entsprechende Förderungen können die Kosten reduzieren. Beim Einbau eines Speichers verlängert sich der Zeitraum der Amortisation entsprechend.

Neben den Anschaffungskosten sollten bei der Planung auch die laufenden Betriebskosten berücksichtigt werden. Diese setzen sich aus Wartung und Versicherung zusammen.

Neben einer Haftplicht-Versicherung empfiehlt sich auch eine Allgefahren-Versicherung, diese schützt vor möglichen Vorfällen wie Hagel- oder anderen Unwetterschäden.

Ein PV-System kann auch auf einem bestehenden PREFA Dach nachgerüstet werden. Die Installation des Aufdach-Prinzips mit entsprechender Unterkonstruktion ist in den meisten Fällen kein Problem. Die Montage der Solarhalter erfolgt im Sparren (bei entsprechender Planung auch auf einer 30 mm Holzschalung oder auf Doppelstehfalz). Die Nachrüstung mit Indach-Systemen ist für gewöhnlich schwerer, da sehr viele Systeme am Markt verfügbar sind und jedes auf seine Art speziell einzubauen und auch an die bestehende Dacheindeckung anzubinden ist.

Jede einzelne Solardachplatte ist ein kleines Kraftwerk, das Strom produziert – umweltfreundlich und nachhaltig. Je nach gewünschter Lösung kann der Strom dann direkt verwendet, gespeichert oder ins Stromnetz eingespeist werden. Die PV-Zellen sind monokristallin (mono) und verfügen über eine moderne Halbzellentechnologie (half-cut) für eine maximal optimierte Leistung. Die eigens entwickelten Anschlussdosen sind direkt im PV-Modul integriert und können so ganz einfach vom Spengler/Dachdecker verbunden werden. Außerdem ist durch die Integration der Photovoltaikelemente in der Dachplatte selbst kein zusätzlicher Aufbau bzw. keine Unterkonstruktion auf dem Dach notwendig oder eine Durchdringung der Dachhaut durch Schrauben, Leitungskanäle oder Ähnliches erforderlich.

Der PREFA Solardachziegel ist ein in Österreich entwickeltes und produziertes, zukunftsweisendes Produkt und ist in zwei verschiedenen Ausführungen erhältlich. Die kleine Solardachplatte hat die Maße 700 × 420 mm in verlegter Fläche und bringt eine Leistung von 43 Wp pro Stück. Die große Solardachplatte misst 1.400 × 420 mm in verlegter Fläche und bringt eine Leistung von 100 Wp pro Stück. Um eine Leistung von 5 kWp zu erhalten, sind somit etwa 34 m² von der kleinen und etwa 30 m² von der großen Solardachplatte erforderlich. Trotz der integrierten Solartechnologie wiegen beide Solarziegel nur je 12,6 kg/m² und werden in der P.10 Farbe Schwarz angeboten.

Das PREFA Solardach fügt sich optimal in das bewährte, abgestimmte Komplettsystem ein und ist somit Teil einer hochwertigen Produktpalette mit über 5.000 Produkten. Denn die Solardachplatte zeigt sich zu 100 % kompatibel mit der Dachplatte R.16 und dem Dachpaneel FX.12. Genauso passend ist das umfangreiche Zubehör wie Dachentwässerung, Schneeschutz, Dachsicherheit und sämtliche Einfassungen. 

1. Schritt: Voraussetzungen prüfen - rund um das eigene Dach
Abklären, ob das Dach, die Neigung und Ausrichtung geeignet sind und gleich ein Angebot über die PREFA Handwerkerplattform einholen und beauftragen.
Angebot einholen

2. Schritt: Vorbereitungen - Wichtiges, damit der Strom fließt
Der Elektrofachbetrieb kümmert sich beim Stromversorger um die Zählpunktnummer und den Netzzugangsvertrag. Gegebenenfalls ist die örtliche Baubehörde für eine Bauanzeige zu kontaktieren.

3. Schritt: Montage & Übergabe - Los geht es mit dem eigenen Kraftwerk
Der PREFA Montagepartner montiert die Solardachplatten inklusive Zubehör. Diverse notwendige Elektroinstallationsarbeiten (wie Vorbereitung der Leerverrohrung, DC/AC-Installation, Abnahme der Anlage und Inbetriebnahmeprotokoll) erfolgen durch einen Elektroinstallationsbetrieb.

4. Schritt: Förderungen & Garantie - Zertifikat sichern!
Alle notwendigen Unterlagen zur Beantragung einer möglichen Förderung für die gebäude- bzw. dachintegrierte Anlage (BIPV) werden von PREFA mit der Auslegung mitgeliefert. PREFA unterstützt nach Fertigstellung beim Ausstellen des Garantiezertifikats.
Garantiezertifikat beantragen

Die Anschaffung einer PV-Anlage bietet eine gute Möglichkeit um in Zukunft unabhängig und sicher Energie zu produziert. Der Einsatz von Solarenergie rechnet sich bezüglich Wirtschaftlichkeit bereits nach 10-14 Jahren. Durch die Optimierung des Eigenverbrauchs des produzierten Stroms sowie die Beanspruchung von Förderungen kann dieser Zeitpunkt noch deutlich schneller erreicht werden. Förderungen können bei der zuständigen Behörde oder örtlichen Kammer beantragt werden. 

Photovoltaikanlagen können als Indach- oder Aufdach- Systeme auf den meisten Dacharten eingebaut werden. Vor der Montage ist wichtig, welche Ausrichtung, Neigung und Verschattung das vorgesehene Dach aufweist. Auch die richtige Größe und Leistung der Photovoltaik-Anlage ist wichtig. Für ein Dach eines Einfamilienhauses sollte eine PV-Anlage mit einer Leistung von mindestens 4kWp angebracht werden. Da der Energiebedarf speziell mit Elektrofahrzeugen in Zukunft ansteigen wird, empfiehlt sich diese Überlegung in die Planung einzubauen.

Mit einer Photovoltaikanlage auf dem Dach können sie zukunftssicher Ihren eigenen Strom produzieren.