Photovoltaik Solardachziegel und Solardach

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Alternativen zum lange erwarteten Tesla Solardach

Es sieht schon fantastisch aus, so ein Solardach. Und kein Mensch ahnt, welches Kraftwerk unter der edel schimmernden Oberfläche steckt. Das Geheimnis heißt Solardachziegel. Die Module werden wie normale Dachziegel verlegt, nur dass jeder Ziegel eine Mini-Photovoltaikanlage enthält. Wir stellen die Varianten vor, wägen das Für und Wider einer solchen Anlage ab und zeigen das Potential deutscher Produktionsstätten auf.

Haus mit Solardachziegeln ©  DifferR , stock.adobe.com
Haus mit Solardachziegeln © DifferR , stock.adobe.com

US-Hype Solar Roof bald auch bei uns?

Im Unterschied zu eingebetteten Indach-Anlagen belegen Solardachziegel die gesamte Dachfläche. Zumindest optisch, denn die flachen PV-Ziegel werden mit sogenannten Blindmodulen im gleichen Design kombiniert. Noch eins drauf setzt Tesla: Unter anderem sollen die solaren und blinden Flachziegel nicht voneinander zu unterscheiden sein. Für diesen Luxus müssen Interessenten allerdings tief in die Tasche greifen. Voraussichtlich, denn in Europa ist das Solar Roof noch nicht zugelassen. Dafür verantwortlich sind wohl eine Reihe ungeklärter Fragen.

Die Ankündigung klingt vielversprechend: Solar Roof Dachziegel sollen dreimal stärker als herkömmliche Dachziegel sein – und die „einzigen, die sich durch den von ihnen produzierten Strom von selbst amortisieren“. Vorgesehen sind vier Designs: glatt, strukturiert, Schieferoptik und Toskana-Style. Eine vollständige Anlage ist zudem mit einer Powerwall (Stromspeicher) und einer App für die Echtzeitüberwachung ausgestattet. Ob sich Elon Musks Verspechen bei der Vorstellung im Jahr 2016, das Tesla Solar Roof werde „günstiger als eine reguläre Dacheindeckung“ sein, auch für Deutschland bewahrheitet, bleibt abzuwarten. Auf der hiesigen Website zumindest lehnt Tesla nicht so weit aus dem Fenster.

Warum das Solardach in Europa noch nicht zu haben ist, bleibt im Dunkeln. Liegt es nur an langen Wartelisten – gegen Zahlung von 930 Euro kann man sich registrieren – oder auch an Fragen zur Zulassung, die noch zu klären sind? Die deutschsprachige Website führt nach wie vor die Garantien und Klassifizierungen für die USA auf. Ergänzend erscheint der Vermerk: „Für andere Märkte streben wir ähnliche Garantien und Zertifizierungen an.“

Preisangaben sucht man vergebens. Keine gute Idee ist, einfach die Dollar-Angaben US-amerikanischer Websites in Euro umzurechnen. Jenseits des Atlantiks herrschen nämlich ganz andere (Bau-)Standards, Steuerbegünstigungen und Förderungsmöglichkeiten, die in die dortigen Tesla-Rechenmodelle einfließen. In Deutschland ist ein Quadratmeterpreis von ca. 400 Euro brutto realistisch – für ein komplettes Dach mit ca. einem Drittel Solardachziegeln und zwei Dritteln Attrappen. Im Vergleich: Eine Dacheindeckung mit Tonziegeln schlägt mit etwa 150 Euro pro Quadratmeter zu Buche. Es braucht also schon eine geraume Zeit, bis sich die Investition amortisiert.

Hinweis: Das Verhältnis ⅓:⅔  (oder oft 35:65) ist bei der Eindeckung eines gesamten Daches wirtschaftlich sinnvoll. Natürlich werden die Modul-Ziegel nicht gleichmäßig verteilt, sondern einfach die wenig ertragreichen Flächen (Nordseite, Verschattungen) ausgelassen. Das ganze Dach mit PV-Ziegeln zu belegen, würde sich nicht rechnen.

Unser Fazit: Auf ein Tesla Solardach zu warten, lohnt sich nicht. Die Einführung ist bereits mehrmals verschoben worden und der Zeitpunkt auch heute noch ungewiss (Stand: Juni 2022). Und: Es gibt echte Alternativen auf dem europäischen Markt. Wir stellen im Folgenden einige von ihnen vor.

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Bereits zu haben: Solardachziegel für jede Vorliebe

Solardachziegel sind keine echte Neuheit. Beim ersten Patent (1993) wurden allerdings die Tonziegel einfach mit Solarzellen beklebt. Diese Form gibt es zwar immer noch, doch auch hier ist die Entwicklung vorangeschritten. Moderne Dachsteine haben meistens ein integriertes Photovoltaik-Element oder die Solarzellen bilden den Ziegel selbst. Diese Varianten sind auf dem Markt:

  • Belegte Dachziegel greifen die Ursprungsidee auf. Thermoplastische Kunststoffe haben jedoch den witterungsanfälligeren Ton abgelöst. Auf die Dachsteine wird eine Schicht aus Solarzellen aufgebracht, die wiederum eine Schutzschicht aus transparentem Kunststoff erhält. Dies ist die kostengünstigste Ausführung, beim genauen Hinschauen sieht man allerdings den Unterschied zu den ergänzenden Dachsteinen ohne Solarschicht. Auf diese Produktionsweise konzentriert sich Autarq in Brandenburg.
  • Dachziegel mit integrierten Solarzellen haben meist ein Bett aus Keramik, Beton, Faserzement (Eternit) oder Kunststoff. Der Vorteil ist die Möglichkeit, jedwedes Vorbild nachzuahmen: beim Werkstoff von Terrakotta bis Schiefer, bei der Form von diversen Falzziegeln bis Biberschwanz. Soll ein denkmalgeschütztes Gebäude mit einer Solaranlage ausgestattet werden, sind diese Solardachziegel die erste Wahl. Gleiches gilt für Neubauten im Villen-, Chalet- oder Landhausstil. Die in Vertiefungen eingesetzten Solarzellen ragen nicht nach oben heraus und sind damit deutlich weniger bis gar nicht sichtbar. Aufgrund der großen Vielfalt beherrschen Dachziegel mit integrierten Solarzellen den Markt. Anbieter sind beispielsweise Gasser Ceramic (CH), Megasol (CH) und SolteQ (D).
Solardachziegel werden montiert © SolteQ Solar GmbH
Solardachziegel werden montiert © SolteQ Solar GmbH
  • Glasmodule im Dachziegelformat ähneln vom Prinzip her einem Standard-Photovoltaikmodul, da sie von einem Metallrahmen umgeben sind. Mit einem wesentlichen Unterschied: Der Rahmen ist praktisch unsichtbar, weil er sich farblich nicht abhebt. Die Farbpalette ist ordentlich, am edelsten wirken die Ausführungen in Schwarz und Dunkelgrau – weshalb sie auch am beliebtesten sind. Die flachen Quarzglas-Module werten ein Haus enorm auf, das Dach wird glattweg zum Blickfang. Hersteller sind neben SolarCity (für Tesla) und SunRoof, Schweden, u.a. das Schweizer Unternehmen Meyer Burger.

Solardachziegel und -dachpfannen „made in Germany“

Eines steht fest: Der Markt ist im Umbruch. Was vor kurzem noch galt, muss heute auf den Prüfstand. So hat sich beispielsweise das italienische Unternehmen REM mittlerweile anders orientiert, haben Solarwatt und LG die Produktion nach eigenen Angaben eingestellt. Die folgenden Fakten spiegeln den Stand Juni 2022 wider. Bei der Vorstellung einiger Hersteller (in alphabetischer Reihenfolge) beschränken wir uns auf Unternehmen, die ihre Solardachziegel in Deutschland produzieren oder produzieren lassen:

Autarq: Die seit Ende 2017 mehrheit­lich zur econnext-Gruppe gehörende GmbH arbeitet mit drei namhaften Ton-/Betonziegelherstellern zusammen: Creaton, Jacobi Walther und Skarpnes. In Brandenburg werden die Original-Dachsteine mit Solarzellen belegt oder die PV-Elemente in Kopien aus Beton eingelegt. Der Vorteil: Bei der Dacheindeckung werden Dachziegel mit und ohne Solarmodul nach Belieben kombiniert, ohne dass es auffällt. Die Leistungsdichte liegt bei 120-130 W/m². Auf der Website wird eine unverbindliche Preiseempfehlung von 276 Euro/m² (ohne Installation) angegeben.

Meyer Burger: Das im Kanton Bern ansässige Unternehmen ist enorm innovativ. Als Besonderheit des brandneuen Solardachziegels „Meyer Burger Tile“ wird die nochmals höhere Effizienz durch das Eliminieren von Zwischenräumen hervorgehoben. Zusammen mit der patentierten SmartWire Verbindungstechnologie sorge dies für einen Modulwirkungsgrad von über 22 Prozent. Drainageecken im Rahmen verbesserten den Wasserabfluss und förderten so den Selbstreinigungseffekt. Geplanter Verkaufsstart: Anfang 2023. Interessant ist zudem die Kombinationsmöglichkeit mit einer Wärme­pumpe. Meyer Burger setzt u.a. aufgrund des vorhandenen „Systemverständnisses“ auf die Produktion in Deutschland (Sachsen und Sachsen-Anhalt).

Solardachziegel © Meyer Burger
Solardachziegel © Meyer Burger

PaXos: Die Rechte an der Solardachpfanne „Mild Hybrid“ mit 14,5 W Nennleistung haben die Langenfelder an das Schweizer Unternehmen Meyer Burger verkauft. Nun arbeitet das deutsche Entwicklungsteam an einer neuen Solardachpfanne, dem Solarbiberschwanz für historische Biberschwanz-Dacheindeckungen im denkmalgeschützten Bereich. Nach wie vor im Programm sind Wellenprofile, um den glatten Dachpfannen eine Falzziegeloptik zu verleihen, und die bewährten gebäudeintegrierten Solar-Fassadenelemente.

SolteQ: Das seit 40 Jahren bestehende niedersächsische Unternehmen kann zu Recht stolz sein auf den Deutschen Nachhaltigkeitspreis 2020/2021 – ist dies doch eine renommierte Anerkennung diesbezüglicher Vorreiter. SolteQ wirbt mit attraktiven Vorzügen: Die Solardachziegel seien langlebiger und solider als eine handelsübliche Dacheindeckung, zusätzlich als solarthermische Kollektorfläche zu nutzen, 100% made in Germany und sie erzielten bis zu 36% mehr Ertrag gegenüber konventioneller Photovoltaik. Das Programm umfasst mehrere Modellreihen, darunter die 14 kg/m² leichten Quad40 und die kombinationsfreundlichen System-Ziegel. Beide punkten mit einem Wirkungsgrad von 20,2 Prozent.

Dach gedeckt mit Solardachziegeln © SolteQ Solar GmbH
Dach gedeckt mit Solardachziegeln © SolteQ Solar GmbH

Funktion und Leistung von Solardachziegeln

Verlegt werden Solardachziegel genau wie herkömmliche Dachziegel: Der Dachdecker montiert sie an der Lattung, wobei sich die Ziegel wie Schuppen überlappen. Kabel und Steckkontakte liegen an der Unterseite oder hinter dem verdeckten Abschnitt des einzelnen Ziegels verborgen und sind damit gut vor Witterungseinflüssen geschützt. Durch die Parallelschaltung herrscht eine sehr niedrige Spannung – ungefährlich für Dachdecker und im möglichen Brandfall die Feuerwehrleute.

Die Verschaltung von Solarzellen
Die Verschaltung von Solarzellen

In der Regel handelt es sich bei den Solarmodulen um monokristalline Siliziumwafer mit einem Wirkungsgrad von 18-20 %. Wie Meyer Burger betont, werden mittlerweile sogar bereits 22 % erreicht – was nur noch unwesentlich unter dem Wert von Aufdachmodulen liegt. Und wer sagt, dass damit die Obergrenze schon erreicht ist?

Der niedrige Wirkungsgrad einer PV-Anlage ist relativ hoch
Der niedrige Wirkungsgrad einer PV-Anlage ist relativ hoch

Man könnte entgegenhalten, Wirkungsgrad und Leistung seien nicht das Gleiche. Stimmt. Beim Vergleich der Zahlen ergibt sich aber ein ganz ähnliches Bild. Rechnet man den Flächenbedarf monokristalliner Solarmodule (6-9 m²/kW) um, erhält man eine Leistung von 111-167 W/m². Für die Solardachziegel geben die obigen Hersteller zwischen 96 und 205 Wp/m² an. Im Durchschnitt liegt die Leistung bei ca. 130 Watt pro Quadratmeter. Ein durchaus guter Wert, wie wir finden.

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Solardachpfannen: Pro und Kontra

Ein Solardachziegel ist im Grunde genommen eine Mini-Photovoltaikanlage. Aber eben nicht ganz. Im Vergleich mit den Großen können bei den Dachpfannen einige Einschränkungen nicht außer Acht gelassen werden:

  • Die Dachneigung sollte 22 Grad nicht unterschreiten. Noch besser sind 25 Grad, in Einzelfällen reicht auch eine Dachneigung von 15 Grad aus.
  • Das elektrotechnische Anschließen einzelner Ziegel ist zeitaufwendiger und damit teurer als bei großen Solarpanels.
  • Wenn es Schwachstellen im System gibt, sind es die Steckverbindungen. Treten Störungen auf, kann in einem kleinteiligen System die Fehlersuche deutlich länger dauern.
  • Last but not least können auch die höheren Kosten Ein Beispiel: Gehen wir beim Anlagenvergleich von einer Leistung von 130 Wp/m² und einer Dimensionierung von 6,5 kWp aus, beträgt die zu belegende Dachfläche 50 m². Daraus ergeben sich bei einem Neubau folgende Kosten (ohne Mehrwertsteuer):
Kosten bei 50 m² Montagefläche Aufdachanlage Solardachziegel
Solarmodule (monokristallin)

0,30 Euro/Wp

1.950 Euro
Montagesystem

140 Euro/Wp

910 Euro
Dacheindeckung

150 Euro/m²

7.500 Euro
Solardacheindeckung

232 Euro/m² (am Beispiel Autarq)

11.600 Euro
Montage

200 bzw. 240 Euro/kWp

1.300 Euro 1.560 Euro
Summe 11.600 Euro 13.160 Euro
Tipp: Mehr zu den Fotovoltaik Investitionskosten und Betriebskosten erfahren Sie in unserem Beitrag Photovoltaikanlage Kosten.

Nach dieser Rechnung liegen die Kosten für eine Solardacheindeckung ca. 13 Prozent höher als für eine Dacheindeckung plus herkömmliche Aufdach-PV-Anlage. Bei den hypermodernen Dachpfannen sind noch größere Differenzen zu erwarten. Rein wirtschaftlich betrachtet, wäre von Solardachsteinen abzuraten. Doch es gibt auch zahlreiche Aspekte, die FÜR die Exoten sprechen:

  • Das größte Plus ist der ästhetische Gewinn. Solardachziegel fügen sich harmonisch in das Gesamtbild eines Hauses ein, weil sie optisch kaum oder gar nicht von den ebenfalls verlegten Dachziegeln unterscheiden. Im mittlerweile riesigen Angebot finden alle Interessenten die passende Lösung für das eigene Hausdach.
  • Solardachziegel lassen sich flexibel an die Gegebenheiten des Daches anpassen. Anders als bei aufdach-montierten, „starren“ Modulen sind Dachfenster, Gauben, Vorsprünge und Schornsteine kein Problem. Auch jede Eigenverschattung kann beim Verlegen elegant umgangen werden.
  • Parallelschaltung vermeidet Leistungsverluste durch Verschattungen. Natürlich können auch große PV-Module parallel geschaltet werden, dies ist aus Kostengründen jedoch eher die Ausnahme.
  • Der größeren Störanfälligkeit steht der schnellere Austausch gegenüber. Ein defekter Dachstein ist im Nu ersetzt.
  • Die durch die Parallelschaltung hervorgerufene Kleinspannung birgt weniger Gefahren für Handwerker und Feuerwehrleute.
  • Mit Solardachziegeln können selbst denkmalgeschützte Häuser eine PV-Anlage erhalten. Ob Ton- oder Schieferdeckung, rechteckig, spitzwinklig oder altdeutsch verlegte Dachpfannen, die originale Optik wird nicht beeinträchtigt.
  • Eine Dacheindeckung mit Solarziegeln wiegt weniger als eine Dacheindeckung plus Photovoltaikmodule – und lastet damit weniger auf dem Dachgestühl. Dies kann statische Vorteile haben.
  • Mit einer Deckschicht aus gehärtetem Glas erreichen viele Solardachziegel die höchste Hagelschutzklasse 4. Damit können sie Hagelkörner mit bis zu 40 mm Durchmesser und einem Aufprall von 83 km/h unbeschadet überstehen. Üblich ist die Hagelschutzklasse 3 (für 30 mm ø).
Solardachziegel bestechen besonders durch ihre Optik
Solardachziegel bestechen besonders durch ihre Optik

Fazit

Bei einem bestehenden Gebäude wird’s unverhältnismäßig teuer. Zusätzlich zur Eindeckung mit den aktiven und passiven Dachsteinen muss noch das Abdecken der Immobilie mit in die Kalkulation einfließen. Bei einem intakten Dach ist eine Aufdachanlage einfach wirtschaftlicher. Etwas anders sieht es beim Dach eines Neubaus aus: Hier bewegen sich die Mehrkosten etwa im Rahmen von 12 bis 20 Prozent. Wenn die Optik die größte Rolle spielt – und das Budget es zulässt – sind Solardachziegel sicher die attraktivste Option.

Tipp: Preislich weniger ins Gewicht fallen Indach-Solaranlagen. Sie sind ebenfalls unauffälliger als Aufdachanlagen, doch leider genauso unflexibel in der Verlegung. Zu allen Vorzügen informiert unser Beitrag Photovoltaik Installation: Aufdach oder Indach?

Eine gute Nachricht auch für Eigentümer denkmalgeschützter Häuser: Steht ohnehin eine Erneuerung der Dacheindeckung an, können sie gleich doppelt profitieren. Neben schönen, neuen Ziegeln erhält die Immobilie zugleich eine Photovoltaikanlage – mit allen Vorteilen der umweltfreundlichen Stromerzeugung. Eine die Optik beeinträchtigende Aufdachanlage würde die Gemeinde ohnehin niemals genehmigen.

Ein Punkt sollte auch dabei nicht vergessen werden: „Made in Germany“ ist in diesem Metier ein echtes Qualitätssiegel. So setzt beispielsweise Meyer Burger darauf, dass die Produktion von Fotovoltaikanlagen wieder nach Europa kommt. Die angestrebte Souveränität im Energiesektor spräche dafür, Produktionsanlagen und Kapazitäten seien noch vorhanden und könnten ausgebaut werden. Auch die voraussichtlich weiter steigenden Transportkosten aus Asien würden diese Entwicklung begünstigen. (Quelle: Whitepaper „Solar-Produktion in Deutschland. Strategische Innovationsführerschaft als Eckpfeiler einer europäischen Energiesouveränität“). Wir ergänzen: Bevor China den Markt mit Billigangeboten überschwemmte, verhalfen deutsche Produzenten unserem Land zur Weltmarktführerschaft. Das Know-how ist nur teilweise abgewandert, innovative Unternehmen zeigen, dass die Reaktivierung längst stattgefunden hat …

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