Selbstmontage PV-Anlage - Tips & Hinweise
Montage PV-Module

Eine korrekte Montage der Photovoltaikmodule erfordert die richtige Auswahl und Dimensionierung des Montagesystems. Wir stellen Ihnen im Nachfolgenden einige grundlegende Überlegungen für die Planung von dachparallelen Installationen vor. Gerne sind wir Ihnen darüber hinaus weitergehend behilflich. Sprechen Sie uns an.

Welches Montagesystem

Je nach Art der Dacheindeckung ist der richtige Typ des Montagesystems auszuwählen. In den meisten Fällen kommen drei Typen an Montagesystemen für eine dachparallele Belegung infrage:

a/ Ziegel- und Pfannendächer (z.B. Frankfurter Pfanne): Befestigung mit Dachhaken  

Für Ziegel und Pfannendächer werden die Solarschienen mit Dachhaken befestigt. In der Abbildung unten ist ein Edelstahl Standarddachhaken. Für spezielle Dacheindeckungen wie Schiefer oder Biberschwanz werden Haken mit besonderer Form angeboten. 

Die Haken sind in Edelstahl ausgeführt, seltener in Aluminium. Ein typischer Stahl ist die Sorte 1.4301 (auch bekannt als V2A) bzw. 1.4016. Die Sorte 1.4301 weist bessere Korrosionseigenschaften auf.

Die Hakenstärke muss entsprechend der Schneelast bzw. Sparrenabstand gewählt werden.

Häufig verwendet werden folgende Ausführungen:

  • Wenig Schneelast bzw. enger Sparrenabstand: 30 x 5 mm Haken. Maximale Nennlast des Haken typischerweise bis ca. 30 bis 40kg.
  • Mittlere Schneelast bzw. größerer Sparrenabstand: 35 x 6 mm Haken. Nennlast typischerweise 40 bis 50kg.
  • Hohe Schneelasten: 40 x 7mm oder 40 x 8 mm Schwerlasthaken. Nennlast typischerweise 60 bis 80 kg.
Neben den Standardlasthaken sind auch verstellbare Dachhaken erhältlich. Bei dieser Ausführung lässt sich die Höhe der Dachhaken justieren. Diese kommen bei unebenen Dächern zum Einsatz. Oder wenn die Oberwelle der Ziegel sehr ausgeprägt ist und eine große Höhendifferenz zwischen Unter- und Oberwelle zu überwinden ist.

Zu beachten bei der Installation:
  • Passende Form auswählen.
  • Jeder Dachhaken muss mit mindestens 2 Tellerkopfschrauben am Sparren befestigt werden. Situationsbedingt ggf. mit einer dritten Tellerkopfschraube. Notwendige Randabstände sind einzuhalten. Gebräuchliche Größen der Tellerkopfschrauben sind M8 x 80, M8 x 100 und M8x120. Die Tellerkopfschraube muss in jedem Fall mindestens 60mm im Sparren verschraubt sein, besser 75mm oder mehr. Für die Bemessung der Schraubenlänge kommt somit zu der Mindesteinschraubtiefe noch die Stärke der Konterlattung und der Dachhaken-Grundplatte.
  • Der Dachhaken muss auf dem Sparren (bzw. Konterlattung) satt aufsitzen und die Dachhaken dürfen keinesfalls auf dem Ziegel/Pfanne aufliegen. Berücksichtigen Sie auch, dass sich der Dachhaken unter Schneelast etwas biegen wird. Mit 5 bis 10 mm Biegung am Hebelende und bis 1,5mm am Steg ist zu rechnen.
  • Die Steghöhe der Dachhaken ist auf eine minimale Höhe der Lattung ausgelegt (30mm Lattung). Bei höherer Lattung sind die Haken mit einer Distanzplatte zu unterfüttern (z.B. geeignetes Sperrholplätzchen). Ziegel bei Bedarf aussparen, damit der Haken nicht aufliegt und den Ziegel unterl Last zerdrückt.
  • Auf ausreichende Dimensionierung achten. Die Auslegung ist individuell und von der lokalen Schnee- und Windlast sowie Dachneigung abhängig. Als erste Faustregel können Sie bei "normalen" Schneeverhältnissen (Schneelastzone 1 oder 2, Flashland) 100kg Belastung aus Eigengewicht und Schnee je Solarmodul (Annahme polykristallin mit 1,7 m² Fläche) ansetzen.  Bei Verwendung von Leichtbaudachhaken (30x5) benötigen Sie damit typischerweise 3 oder mehr Haken im Schnitt je Modul. Bei Haken für mittlere Schneelast 2,2 - 3 Haken je Modul. Im Randbereichen eventuell auch mehr.

    Die Berechnung oben stellt einen  Anhaltswert dar und es sollte stets eine Kalkulation individuell für Ihr Bauvorhaben erfolgen.

Dachhaken

Dachhaken Steggröße Berechnung
Festigkeitssimulation Dachhaken unter 40kg Last Berechnung Länge Tellerkopfschraube

b/ Welleternitplatten oder Wellblechplatten: Befestigung mit Stockschrauben

Für Welleternitplatten oder Wellblechplatten werden die Solarschienen mit Stockschrauben befestigt.

Stockschrauben bestehen aus Edelstahl und sind in unterschiedlichen Längen und Durchmessern erhältlich. Gebräuchlich sind M10 oder M12 Stockschrauben mit einer Gesamtlänge von 200 oder 300mm.

Stockschrauben sind mit einer Dichtung versehen, um so Pilzbildung und eindringendes Wasser in die Dachunterkonstruktion zu verhindern.

Mittels einer Adapterplatte werden Modulschiene und Stockschraube verbunden. Die Adapterplatte übernimmt eine wichtige Funktion in der Statik. Die Adapterplatte muss immer in Firstrichtung ("nach oben") montiert werden, um so eine funktionierende Statik zu gewährleisten. Bei einer Installation in Traufrichtung ("nach unten") würde ein deutlich größeres Biegemoment auf die Stockschraube wirken was zu einem Ausknicken führt.

Zu beachten bei der Installation:
  • Passende Länge und Durchmesser wählen.
  • Richtige Dimensionierung der Stockschrauben wählen. Beachten Sie auch: Je länger die Stockschrauben und damit der Hebelarm ist, um so größer wird das Biegemoment. Gefahr des Knickens! Verwenden Sie daher im Zweifelsfall lieber die stärkeren M12 Stockschrauben. Insbesondere bei größeren Sparranabständen (ab 85 cm) oder bei aufgeständerten Systemen.
  • 8facher Durchmesser der Stockschraube = Schraubtiefe. 3facher Durchmesser ist Mindestrandbreite.
  • Stockschrauben müssen immer im Wellenberg (nicht Wellental) geschraubt werden, um das Eindringen von Wasser von vorneherein zu verhindern.

Stockschraube

Montage PV Stockschraube
Statik Stockschraube
Adapterblech der Stockschraube muss stets in Firstrichtung montiert werden um eine ungünstige Statik und Ausknicken der Stockschraube zu vermeiden.



c/ Trapezblech: Befestigung mit Trapezblechbrücken

Trapezblechbrücke

Für Stahltrapezbleche können sogenannte Trapezblechbrücken verwendet werden. Dieses ist eine besonders wirtschaftliche Unterkonstruktion, da nur wenig Material erforderlich und die Montage sehr schnell ist.

Die Trapezblechbrücke wird wahlweise mittels Blechschrauben oder Niete mit dem Trapezblech verbunden.

Wichtig ist, dass das Trapezblech eine Mindeststärke aufweist (Minimum 0,5mm). Weiterhin dürfen die Brücken i.A. nicht bei Sandwichblechen verwendet werden, da die Gefahr des Abreissen  der Oberhaut besteht. Ferner dürfen die Brücken nicht für Aludächer verwendet werden, da Alu zu spröde für eine dauerhafte Verbindung ist.

Zu beachten bei der Installation:

  • Mindestdicke des Trapezblech muss gegeben sein. Freigabe vom Trapezblechhersteller einholen. 
  • Nur bauaufsichtliche Niete bzw. Blechschrauben verwenden.
  • Nicht für Sandwichbleche.

Nachdem die richtige Art der Befestigung ausgewählt und installiert wurde, können die Schienen und Module installiert werden. Bei den Schienen ist die zulässige Überspannweite zu beachten. Standardschienen (40mm) sind meist bis ca. 1,50 - 1,80m Überspannweite zugelassen. Es ist jedoch ein geringerer Abstand ratsam. Zudem sind Besonderheiten der Wind- und Schneelast zu beachten.

Solarprofile ("Schienen")

Als Standard im Markt für Dachinstallationen haben sich Aluminumprofile mit der Abmessung 40 x 40 mm oder teilweise auch mit etwas geringerem Querschnitt durchgesetzt.

Die Profile sind das Verbindungsglied zwischen Solarmodul und Dachhaken bzw. Stockschraube.

Das Profil weist zwei Nuten auf. Eine Nut auf der Oberseite zur Befestigung der Klemmen. Typischerweise eine 8mm Nut in der die Nutensteine oder auch direkt die Klemme eingeführt wird.

Auf der Unterseite eine breitere Nut zur Aufnahme einer M10 Schraube (tlw. mit Hammerkopf), die als Verbindung zum Dachhaken bzw. Stockschraube dient.

Wichtig ist, dass die zulässige Überspannweite des Profils (Überspannweite = Abstand zwischen zwei Dachhaken bzw. Stockschrauben) eingehalten wird. Weiterhin der maximale Kragarm. Der Kragarm ist das freie Ende des Profils.

Solarprofil

Klemmen / Solarprofil

Statik Solarprofile

Profilverbinder Solar

Profilverbinder:

Wichtig: Profilverbinder ersetzen nur eingeschränkt die Statik!

Konsequenz: Sind Schienen durch Profilverbinder miteinander verbunden ist die Spannweite in der Tabelle oben nicht mehr zulässig.

Die verbundene Schiene arbeitet eher als Kragarm (=> wie ein „freies Ende"). Der Abstand zwischen Profilverbinder zum Dachhaken sollte daher nicht wesentlich größer als der zulässige Kragarm sein. Dieses erreichen Sie meist, indem der Profilverbinder möglichst mittig zwischen zwei Dachhaken gesetzt wird.

Bei Einschubprofilverbindern sind darüber hinaus stets 2 Profilverbinder je Schiene zu empfehlen, um die Schiene besser statisch zu unterstützen.

Modulmontage

Klemmabstand Module 

 

Neben der richtigen Anzahl der Dachhaken / Stockschrauben sowie der Dimensionierung der Schienen ist der korrekte Klemmabstand der Module sehr wichtig.

Module dürfen niemals auf der kurzen Seite geklemmt werden. Es ergibt sich daraus bei Standarddächern eine aufrechte Montage der Module. Wollen Sie die Module quer montieren, ist ein sogenannter Kreuzverbund als Unterkonstruktion zu verwenden. Hierbei handelt es sich um ein zweilagiges Schienensystem bei dem beide Schienenlagen senkrecht aufeinander liegen.

Die zugelassenen Klemmabstände der Module sind der Montageanleitung zu entnehmen. Ein typischer Bereich der Klemmabstände ist 1/8 bis 1/4 der Modullänge. Aufschluss über die richtigen Klemmpunkte geben auch die Montagelöcher in den Modulen.

Achten Sie auch, dass die Module sich niemals berühren nach der Installation. Zwischen den Klemmen ergibt sich automatisch ein ausreichender Abstand von 2cm. Auf der kurzen Seite sollten 1 bis 2 cm Abstand zwischen den Modulen eingehalten werden.

Modulmontage


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