Montage von Photovoltaikanlagen - So gelingt die Montage

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PV-Module selbst montieren und Geld sparen?

Wer einen Solarteur beauftragt, kann sich im Sessel zurücklehnen und den Handwerkern bei ihrer Arbeit zuschauen. Wer zumindest einen Teil der Installationskosten einsparen möchte, spielt vielleicht mit dem Gedanken, die Montage selbst zu übernehmen. Im zweiten Fall sollte sich die Person schon klar darüber sein, dass dies kein kleines Vorhaben ist. Wir zeigen auf, welche Arbeiten bei der Installation anstehen und weisen auf benötigtes Fachwissen hin. Eine nicht sachgemäße Montage verursacht nämlich möglicherweise Mehrkosten statt Geld zu sparen.

Montage einer Solaranlage auf einem Hausdach © Marina Lohrbach, stock.adobe.com

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Was Do-it-yourself einsparen kann

Die Nettopreise für Photovoltaikanlagen liegen derzeit zwischen 1.200 und 1.500 Euro pro Kilowattpeak (bei 5 bis 10 kWp) – Kosten für die Arbeitsleistung bereits eingerechnet. Unsere Tabelle zu den Investitionskosten am Beispiel einer 10-kWp-Anlage zeigt: Die Materialkosten machen etwa 60 Prozent, die Planungs- und Installationskosten etwa 40 Prozent der Anschaffungskosten aus. Letztere setzen sich zusammen aus der Planung (8%), der Montage der Module (16%), den Elektroarbeiten (4%), dem Anschluss des Wechselrichters (8%) und dem Anschluss ans Stromnetz (4%). Eines fällt sofort auf: Die Montagearbeiten haben den größten Anteil.

Anteile der Anschaffungskosten einer PV-Anlage

In unserem Beispiel heißt das konkret: Bei Gesamtkosten von 12.500 Euro netto entfallen rund 2.000 Euro auf die Montage der PV-Module. 2.000 Euro einsparen klingt verlockend. Doch rechnet sich die Selbstmontage am Ende wirklich?

Vor und nach der Montage anfallende Arbeiten

Der Solarteur oder Solartechniker ist die Fachkraft rund um das Thema Fotovoltaikanlage. Seine Aufgaben bestehen darin, die Kunden zu beraten und über die Technik und die Wirtschaftlichkeit einer Anlage zu informieren. Fachkräfte für Solartechnik prüfen zudem die bautechnischen Voraussetzungen, berechnen die zu erwartenden Kosten, bestellen die Bauteile und nehmen die fertiggestellte Solaranlage in Betrieb.

Montage einer Solaranlage: Eigenleistung möglich? Fragen Sie den Solateur

Die Montage wird entweder vom Solarteur überwacht oder von seinem Team durchgeführt. Zumindest haben Solartechniker gute Kontakte zu entsprechenden Handwerksbetrieben in der Region. Bei einer (häufig vorliegenden) Berufsausbildung als Elektrotechniker übernehmen sie auch die anfallende Elektroinstallation.

Hinweis: Zumindest für den Anschluss an die Hauseinspeisung und das Stromnetz muss ein registrierter und zertifizierter Elektroinstallateur hinzugezogen werden, das ist gesetzlich vorgeschrieben. Aus Gründen der Sicherheit ist sein Einsatz für die komplette Elektroinstallation dringend angeraten.

Wichtig: Die fachgerechte Montage der PV-Anlage

Achtung: Das Verlegen der Kabel birgt viele Gefahren – bis hin zu tödlichen Verletzungen und schweren Schäden an Photovoltaik-Anlage, Dach und Haus. Die Gründe: Solarmodule führen bereits bei schwachem Lichteinfall elektrische Spannung, Kabel dürfen nicht geknickt oder gequetscht werden, nicht auf dem Dach aufliegen etc. Eine komplette Photovoltaik-Anlage weist Gleichstromspannungen zwischen 400 und 1.000 Volt auf, bei Fehlern entstehen durch Entladung oft Lichtbögen, die Brände verursachen können. Daher besser Hände weg von der Elektromontage!

Für Schäden, die während der Montage an Anlage und Gebäude zu befürchten sind, kann man eine temporäre Montageversicherung abschließen. Der Versicherungsschutz in der Wohngebäudeversicherung ist bei Eigenmontage nämlich nicht selten eingeschränkt. Ähnliches kann für die Garantie auf PV-Anlagen gelten. Auf jeden Fall sollte die Aussetzung von Garantieansprüchen bei der Entscheidung zur Selbstmontage mit einbezogen werden.

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Bei der Montage anfallende Arbeiten

Die Entscheidung für das passende Montagesystem richtet sich nicht nur nach der Art des Daches. Sie hängt zudem von der Wahl des Solarmodultyps ab, von deren Größe, Gewicht und Rahmenkonstruktion und von ihrer Belastbarkeit durch Schnee oder Wind. Dennoch ist die Neigung des Daches der entscheidende Faktor. So sind Montagesysteme für ein geneigtes Dach völlig andere als solche für ein horizontales Dach.

Photovoltaikanlage: Aufdach oder Indachmontage — Photovoltaikanlage: Aufdach- oder Indachmontage

Bei der Anleitung zur Selfmade-Montage beschränken wir uns auf klassische Aufdach-Anlagen. Das Pendant, bezeichnet als Indach-Solaranlage, wird in die Dachkonstruktion integriert und erfordert ein Fachwissen, das nur professionelle Dachdeckerbetriebe mitbringen. Die Unterschiede beider Montageoptionen sind Thema unseres Beitrags zu den Vorteilen von Aufdach- und Indach-Anlagen.

Im Folgenden wird die Montage von PV-Anlagen auf Schrägdächern und Flachdächern betrachtet.

Montage einer PV-Anlage auf dem Schrägdach

Das Montagesystem für die Aufdachanlage besteht aus Dachhaken, Solarschienen und Modulklemmen:

Aufdach-Montage: Die Dachhaken tragen die Konstruktion

Dachhaken: Die Metallhaken werden auf die Dachsparren, die Träger der Dachhaut, geschraubt – und zwar häufig durch die Dachpfannen hindurch. Die Art und Anzahl der Dachhaken sollte sich nach der Form der Ziegel, dem Gewicht der Module und der Belastung durch Wind und Schnee richten. Nur hochwertige Haken verformen sich nicht bei z.B. hoher Schneelast. Um Unebenheiten auszugleichen, sollten Solardachhaken zudem höhenverstellbar sein. Kalkuliert werden muss mit 3 bis 4 Stück pro Modul.

Dachhaken © Skatzenberger, stock.adobe.com

Tipp: Aus den Dachpfannen herausgesägte Partien sollten so klein wie nur irgend möglich sein. Je weniger entfernt wird, desto geringer ist die Gefahr, ein undichtes Dach zu bekommen. Halten Sie gegebenenfalls Ausschau nach Systemen, bei denen die betreffenden Ziegel/Pfannen durch Blechziegel oder Metalldachplatten ersetzt werden.

Photovoltaikanlage: Parallel- und Kreuzschienenmontage

Solarschienen: Um die Solarmodule zu befestigen, werden Schienen auf die Dachhaken montiert. Üblich ist die parallele Montage im rechten Winkel zu den Dachsparren. Bei der Kreuzschienenmontage wird eine Lage exakt über die Dachsparren und eine weitere im rechten Winkel darüber verlegt. Der Vorteil: Durch den größeren Abstand zum Dach verbessert sich die Hinterlüftung der Solarmodule. Dabei ist darauf zu achten, dass kein zu starker Windsog entsteht. Um die Dachlast möglichst gering zu halten, bestehen die Schienen sowohl des einlagigen als auch den zweilagigen Systems aus dem Leichtmetall Aluminium.

Hinweis: Der Abstand zwischen Dachhaut und PV-Modulen sollte etwa bei 10 cm liegen. Entsteht hinter den Modulen ein Temperaturstau, wirkt sich dies negativ auf deren Leistung aus. Wie stark diese Auswirkung ist, gibt der im Modul-Datenblatt ausgewiesene Temperaturkoeffizient an. Als Richtwert gilt ein Leistungsverlust von 0,5 % pro °C.

Eine Photovoltaikanlage wird installiert © Marina Lohrbach, stock.adobe.com

Tipp: Damit Garantieansprüche bestehen bleiben, bitte unbedingt die Montagempfehlungen der Modulhersteller berücksichtigen!

Modulklemmen: Mit Mittelklemmen und Endklemmen werden die PV-Module am Schienensystem befestigt. Dabei sind die Modulmittelklemmen für einen Sitz zwischen den Modulen und die Modulendklemmen für das jeweils letzte Modul einer Reihe bestimmt. Verfügbar sind anschraubbare und in die Schienen einlegbare Modulklemmen. Clip-Varianten erleichtern die Montage.

Bitte beachten: Vor der Befestigung der Solarmodule am Aluminiumgestell sind die Solarkabel unterwärts über die vorhandenen Solarstecker zu verbinden. Kabelbinder helfen beim Fixieren.

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Montage einer PV-Anlage auf dem Flachdach

Montage einer Photovoltaikanlage auf einem Flachdach © Marina Lohrbach, stock.adobe.com

Das Montagesystem für Flachdächer ist entweder nahezu gleich oder deutlich anders – je nach Anspruch und regionalen Gegebenheiten:

In Gegenden mit häufig kräftigem Wind ist die feste Installation mit Schienen und darauf montierten Modulen die bessere Lösung. Beim Schienensystem wird allerdings die Dachhaut aufgebohrt. Um die Gefahr eines Wasserschadens abzuwenden, müssen die Bohrungen sorgfältig abgedichtet werden.
In Gegenden mit einem ruhigen Klima können Gestelle verwendet werden, die mit Gewichten beschwert, eine ausreichende Stabilität erhalten. Beim Ballastsystem entfällt die Dachdurchdringung.

Was in beiden Fällen einer sogenannten Aufständerung benötigt wird, ist eine Stütze auf der sonnenabgewandten Seite. Diese Funktion können Metallbleche oder gegenüberliegende Solarmodule übernehmen.

Die Einzelheiten zur Dacheignung und den verschiedenen Flachdachkonstruktionen finden PV-Interessenten im Beitrag Photovoltaik auf Schrägdach und Flachdach. Was die Montage betrifft, ist diese bei einem Flachdach natürlich um einiges leichter und bequemer, vor allem wenn es sich um die Sicherheitsvorkehrungen handelt. Bevor der Startschuss fällt, muss jedoch der Taschenrechner gezückt werden:

Anders als bei einer Steildachinstallation können sich aufgeständerte Module gegenseitig verschatten. Verhindert wird dies durch einen ausreichenden Reihenabstand, für dessen Berechnung es eine einfache Formel gibt:

Reihenabstand = Höhe der Modulkante x 3

Der richtige Reihenabstand bei der Flachdach-Montage

Dabei wird klar: Der Aufstellwinkel bestimmt die Höhe und damit den Abstand der Modulreihen. Maßgeblich für den Winkel ist der Mittagsstand der Sonne am Tag der Wintersonnenwende, also der Sonnenstand am 21. Dezember um 12 Uhr. An diesem Tag sollte keine Verschattung der Module zu erwarten sein. Ein Sonnenbahnindikator hilft bei der Bestimmung.

Bei der Standort-Beurteilung hilft ein Sonnenbahnindikator

Merke: Je größer der Aufstellwinkel ist, desto größer ist der Reihenabstand – und damit der Flächenbedarf für die gleiche Photovoltaik Leistung.

Hinweis: Bei Aufständerungen werden die Solarmodule in einem Neigungswinkel zwischen 10 und 35 Grad positioniert. Unter 10° ist bei der Selbstreinigung hinderlich, über 35° erfordert einen zu hohen Reihenabstand. Mit einem oder zwei Motoren ausgestattete Systeme passen sich der Änderung des Sonnenstands an: Einachsige Nachführungssysteme verändern den Neigungswinkel der Solarmodule – entweder nach Jahres- und Uhrzeit oder sensorgesteuert. Zweiachsige Nachführungssysteme richten die Module zusätzlich nach dem Tagesgang aus. Diese Technik kann strenggenommen nur für große Freianlagen empfohlen werden, da sie teuer, kompliziert und durchaus wartungsintensiv ist.

Fazit

Die Selbstinstallation einer eigenen Photovoltaikanlage erfordert mehr als nur ein wenig handwerkliches Geschick. Sie ist ein größeres Projekt, das nicht so nebenbei an einem Wochenende über die Bühne geht. Mit einer guten Planung ist es jedoch durchaus zu stemmen. Besondere Vorsicht sollte bei der Sicherung der Personen und den Elektroarbeiten walten. Wer nicht vom Fach ist, tut besser daran, die Verlegung und das Anschließen der Solarkabel einem Elektroinstallateur zu überlassen. Bei Arbeiten auf dem Schrägdach ist das Anlegen einer persönlichen Schutzausrüstung gegen Absturz (PSA) dringend angeraten.

Dies alles muss in eine gewissenhafte Kalkulation einfließen. Nicht zu vergessen die Miete einer Hebebühne o.Ä., denn anders sind die schweren Solarmodule kaum auf ein Dach zu bugsieren.

Profis bringen das Equipment gleich mit. Erfahrene Installateure wissen auch, wie sie die häufigsten Fehler bei der Montage einer PV-Anlage vermeiden.