Solar auf dem Schrägdach: So funktioniert die Montage mit Modulstütze
Für die Befestigung von Solaranlagen auf Schrägdächern, kommt nicht selten grobes Werkzeug zum Einsatz, um die Dachziegel an die Dachhaken anzupassen, Auf diese Weise riskieren die Installateure spätere Schäden. Doch es gibt eine bessere Lösung für Schrägdachsysteme.
Mit den Merkblättern des Zentralverbands des Deutschen Dachdeckerhandwerks (ZVDH) „Einbauteile bei Dachdeckungen“ sowie „Solartechnik auf Dach und Wand“ wird ein besonderes Augenmerk auf die sichere Befestigung von Solaranlagen gelegt. Diese Merkblätter gelten mit den Fachregeln für Dachziegel und Dachsteine sowie dem Merkblatt für Unterdächer, Unterdeckungen, Unterspannungen und den Hinweisen zur Lastenermittlung für alle Gewerke, die Arbeiten auf Dächern vornehmen. Ergänzend beschreibt die VDI-Richtlinie 6012 Blatt 1.4 „Befestigung von Solarmodulen und Kollektoren auf Gebäuden“ des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI) wichtige Anforderung für Planung und Verlegung.
Wir zeigen die funktionssichere und praxisgerechte Ausführung mit einer in der Form der Dachpfanne entsprechenden Modulstütze mit Aluminium-Grundpfanne, die vor allem auch den Anforderungen an die Regensicherheit der Dachdeckung entspricht. Besonders vorteilhaft ist, dass durch die Befestigungstechnik mit Brettern und Soglatten eine vom Sparren unabhängige Fixierung im Deckbild der Dachdeckung mit Dachziegeln oder Dachsteinen erfolgt.
Solarmontage ist immer ein Eingriff in die Dachdeckung
Durch das Anbringen von Solaranlagen auf Gebäuden sind sowohl Photovoltaikanlagen wie auch Montagesysteme äußeren Einwirkungen ausgesetzt. Dabei wirken Kräfte durch Witterungseinflüsse wie Wind, Schnee und Temperaturschwankungen auf die Systeme.
Damit die auftretenden Flächenlasten, die je nach Einwirkung unterschiedliche Größen und Richtungen haben, in das Dachtragwerk eingeleitet werden können, ist immer ein Eingriff in das System der Dachdeckung erforderlich. Die Dachdeckung wird bei unsachgemäßer Ausführung in ihrer Schutzfunktion beeinträchtigt.
Zur fachgerechten Montage von Solarmodulen mit dem Dachtragwerk sind verschiedene Befestigungslösungen möglich. Eine aufgeständerte Befestigung von Solaranlagen berührt automatisch die geforderte Regensicherheit der Dachdeckung und fällt somit in den Betrachtungsrahmen des Regelwerks des ZVDH.
Häufig werden Dachhaken oder Sparrenanker eingesetzt, die eine Bearbeitung von Dachpfannen mit der Flex oder dem Hammer erfordern. Zu bedenken ist, dass sich dadurch die Regeneintragssicherheit und die Tragfähigkeit der Dachdeckungen vermindern und dass dies zu einem Verlust der Gewährleistungsansprüche führen kann.
Sicherheit gegen Niederschläge
Bei der Befestigung von Montagesystemen an der Dachdeckung sind die Anforderungen und Freigaben der Dachhersteller zu beachten. Der Eintrag und die Weiterleitung zusätzlicher Einwirkungen in oder über die Dachdeckung sind zu vermeiden.
Die Inanspruchnahme der Tragfähigkeit von Dachziegeln und Dachsteinen zur undefinierten Lastaufnahme kann zum Bruch führen und ist zu vermeiden. So führt beispielsweise die VDI-Richtlinie 6012 hierzu aus: „Die Inanspruchnahme der Biegesteifigkeit der Dachziegel/-steine zur Lasteinleitung ist nicht geregelt und bedarf daher stets der Einzelfallbetrachtung. Eine Lasteinleitung in den Dachziegel/-stein kann zum Bruch des Dachziegels/-steins führen und muss vermieden werden.“
Sichere Möglichkeiten zur Befestigung von Photovoltaikanlagen auf dem Dach sind beispielsweise modellbezogene Dachsystemteile wie die Modulstütze, die passend zur Deckung in Form und Farbe geliefert wird. Damit erübrigt sich eine Anpassung der Dachziegel oder Dachsteine durch Flexen oder Schroten.
Zulassung nach ETA 16/0087
Die Regeneintragssicherheit wird nicht vermindert. Günstig ist auch, dass für die im Windkanal getestete Modulstütze als Systemelement, abgestimmt auf die jeweilige Deckart, die volle Herstellergewährleistung der Dachdeckung erhalten bleibt.
Die Modulstütze mit ETA-Zulassung 16/0087 besteht aus der modellabhängigen Grundpfanne aus Aluminium und einem anschraubbaren Modulstützenbügel mit Langloch für Schrauben bis Durchmesser von zehn Millimetern. Der Bügel lässt sich drehen, sodass Montageschienen sowohl von der Seite als auch von unten angeschraubt werden können.
Es sind mindestens vier Modulstützen pro Solaranlage erforderlich. Grundpfannen, die im halben Dachziegel-/steinformat angeboten werden, werden gemeinsam mit einer halben Dachpfanne entsprechend dem Verlegeraster eingedeckt.
Da die maximal zulässigen Tragfähigkeitswerte der Modulstütze im eingebauten Zustand abhängig von der Dachunterkonstruktion sind, ist eine objektspezifische statische Auslegung unter Berücksichtigung dieser Dachunterkonstruktion erforderlich.
Entsprechend der statischen Auslegung sind Soglatten und Bretter erforderlich. Je nach vorhandener bzw. eingesetzter Traglattung haben die Bretter in der Regel Abmessungen von 30/120 Millimetern oder 40/120 Millimetern oder breiter.
Statische Auslegung
Für die Soglattung werden je nach Traglattung Latten von 30/50 Millimetern oder 40/60 Millimetern eingesetzt. Dabei ist darauf zu achten, dass die Holzqualität mindestens den Anforderungen der Sortierklasse S10 TS nach DIN 4074-1:2012-06 entspricht.
Für die Befestigung der Dachlatten und Bretter auf der Konterlattung sind zugelassene Teilgewindeschrauben einzusetzen. So ist die sichere Einleitung der entstehenden Kräfte in die Tragkonstruktion sichergestellt. An die Befestigung der traufseitigen Traglatte beziehungsweise das Brett werden keine weiteren Anforderungen gegenüber den übrigen Traglatten gestellt.
Zur Befestigung der Soglatte sind die Abstände entsprechend dem Dachpfannenmodell nach der angegebenen Tabelle einzuplanen. Die Lage der Soglatte beziehungsweise des Bretts ist bei der Befestigung auf der Konterlatte zu beachten. Bei einer Mittelauflage von Brett und Soglatte wird senkrecht mit Teilgewindeschrauben befestigt.
Am Endauflager erfolgt die Lagesicherung im Winkel von 60 Grad zur Faserrichtung. Dabei sind die vorgegebenen Abstände der Schrauben untereinander sowie zum Brettende einzuhalten. Nur so kann eine sichere Krafteinleitung in das System der Unterkonstruktion erfolgen.
Brett und Traglatte sind nach statischer Auslegung durch die Konterlattung zu fixieren. Anschließend können die Grundpfannen mit der Deckung an gewünschter Position im Deckbild mit den Pfannen auf den Traglatten mit zwei mitgelieferten Schrauben befestigt werden. Danach wird die Grundpfanne mit einer Sogschraube und Dichtscheibe auf der mittig liegenden Soglatte fixiert.
Nach Fertigstellung der Deckfläche werden die Modulstützenbügel an der Grundpfanne mit einem Drehmoment von 16 Newtonmeter festgeschraubt. Je nach Anforderung wird der Stützenbügel mit Langloch nach vorn oder nach oben montiert.
Anpassen an die Situation vor Ort
Für Montageschienen, die seitlich befestigt werden, liegt das Langloch vorne. Das Langloch ermöglicht den Höhenausgleich der Montageschienen. Für Montageschienen, die von unten befestigt werden, wird das Langloch des Bügels nach oben gedreht. Die Montageschienen werden auf dem Langloch des Stützenbügels horizontal ausgerichtet.
Die Schrauben, die den Modulstützenbügel mit der Schiene verbinden, werden mit einem Drehmoment von 28 Newtonmeter angezogen. Die Grundpfanne der Modulstütze ist perfekt in die Dachdeckung integriert und stellt somit die Regeneintragssicherheit der gesamten Deckung sicher.
Einsatz bei Aufdachdämmungen
Als energetisch besonders effektive Dämmmaßnahmen werden Aufdachdämmungen verlegt. Die Lagesicherung der Aufdachdämmung erfolgt mit statisch bemessenen und bauaufsichtlich zugelassenen Systemschrauben in der Regel durch die Konterlattung in den Sparren. Die Schrauben nehmen sowohl die Schub- wie auch die Windsogkräfte der gesamten Dachkonstruktion auf.
Damit Kräfte aus den Zusatzlasten durch aufgeständerte Solarelemente sicher in die Unterkonstruktion eingeleitet werden, müssen statisch nachgewiesene Verstärkungselemente über der Konterlattung eingebaut werden, um deren Verformung und Schädigung der Aufdachdämmung sowie der zweiten Ablaufebene (aufkaschierte Unterdeckbahn) zu verhindern. Damit die Krafteinleitung aus Lasten der Solaranlage sicher erfolgen kann, wird das bauaufsichtlich zugelassene Verstärkungselement Easyfix über der Konterlattung angeordnet.
Das Verstärkungselement Divodämm Easyfix ermöglicht die einfache Befestigung der beschriebenen Dachsystemteile auf einer Aufsparrendämmung. Durch die universelle Konstruktion werden unterschiedliche Traglatten oder Bretter bis zu einer Breite von 150 Millimetern fachgerecht auf der Konterlatte befestigt und hohe Lasten sicher in den Sparren geleitet.
Lagesichere Fixierung
Die Klemmwirkung von Divodämm Easyfix verhindert das Aufreißen der Konterlatte bei der Befestigung sowie im Lastfall. Die patentierte Befestigungslösung besitzt eine europäische Zulassung, der kostenintensive Einzelnachweis für die Einleitung der entstehenden Kräfte in die Tragkonstruktion ist nicht erforderlich.
Aus den hohen Anforderungen an Einbauteile für Dachdeckungen ergeben sich zahlreiche Herausforderungen zur lagesicheren Fixierung von Solaranlagen auf dem Dach. Abgestimmte Systemlösungen erleichtern die Arbeit und ermöglichen die funktionssichere Lastabtragung von Einbauteilen und deren Regensicherheit in der Dachdeckung. So wird das Risiko eines Mangels vermieden. Auch wenn die Verlegung einfach erscheint, erfordert sie einen gewissen Planungsaufwand und Kenntnisse der Dachtechnik. Die Abstimmung mit dem Dachdecker oder Zimmerer ist ebenso sinnvoll wie die kostenlose Serviceberechnung des Systemherstellers.
