Ganz klein fing sie an, die Sonnenwende auf deutschen Dächern. Mit Anlagen von einigen Kilowatt. Das ist nur wenige Jahre her. Mittlerweile werden Anlagen mit 100 MW gebaut, aber das Gros der Photovoltaikanlagen in Deutschland gehört nach wie vor zum eher kleinteiligen Marktsegment der Einfamilienhäuser, der Schulen und Kliniken, der Scheunen und Kirchen. Das Schrägdach bestimmt den Alltag der Installateure, auch wenn zunehmend Anlagen auf industriellen Flachdächern errichtet werden.
Schräge Dächer dominieren die Architektur in Deutschland seit Jahrhunderten. Der Dachkundige kennt sich aus: Konstruktion der Dachstühle oder Eindeckungen. Die meisten Elektrofachbetriebe oder SHK-Installateure kamen damit erst durch Solarmodule oder Sonnenkollektoren in Berührung. Ihnen fehlt die Expertise für das Dach, das Gespür und das Wissen für die vielen Fallstricke, die dort lauern. „Die Dachmontage sollten nach unserer Empfehlung nur Fachbetriebe ausführen, die im Sinne der Handwerksordnung für Arbeiten am Dach zugelassen sind“, sagt Manfred Gunkel (58).
Er ist ein alter Hase der Branche, der im Laufe seiner beruflichen Karriere ein großes Wissen angesammelt hat. Der Bauingenieur, Dachdeckermeister, Zimmerermeister und Bauspenglermeister ist beim Zentralverband des Dachdeckerhandwerks in Köln als technischer Berater tätig. „Dazu gehören die Dachdecker, die Bauklempner und die Zimmerleute. In diesen Berufen gilt nach wie vor eine Meisterpflicht. Außerdem sollten die Betriebe mit den Dacharbeiten in der Handwerksrolle eingetragen sein und über entsprechende Qualifikationen verfügen.“ Für Solarteure, SHK- und Elektrofachbetriebe gibt es entsprechende Weiterbildungsangebote, die sie für Dacharbeiten qualifizieren.
Regeln für Dachkonstruktionen sind zu berücksichtigen
Gunkel hat Tausende Dächer gesehen, wo die Solarmodule von selbsternannten Experten installiert wurden. Eindringlich weist er darauf hin: „Dachdecker, Zimmerer und Spengler dürfen aufgrund der Novellierung der Handwerksordnung beziehungsweise der Verwandtschaftserklärung zwischen Dachdecker und Bauklempner gewisse Arbeiten im jeweils anderen Gewerk ausführen. So dürfen Zimmereibetriebe beispielsweise auch Steildächer mit Dachziegeln und Dachsteinen eindecken. Aber Schieferarbeiten oder die Abdichtung von Flachdächern bleibt den Dachdeckern vorbehalten.“
Der Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks hat ein Merkblatt über Solaranlagen veröffentlicht: „Solartechnik für Dach und Wand“. Die aktuelle Version stammt von April 2011. Es ist Teil des Regelwerkes des Deutschen Dachdeckerhandwerks, das zwei dicke DIN-A4-Ordner umfasst. Es beinhaltet Fachregeln, Merkblätter, Hinweise und Produktdatenblätter und gehört zu den allgemein anerkannten Regeln der Technik. In der Praxis haben sie sich vieltausendfach bewährt. Das Regelwerk berücksichtigt auch die in der Liste der technischen Baubestimmungen aufgeführten Normen. Damit hat es beispielsweise bei Streitigkeiten vor Gericht ein höheres Gewicht als die meisten DIN-Normen.
Solarteure dürfen nicht automatisch Dacharbeiten ausführen. „Der Solarteur ist kein Ausbildungsberuf wie Dachdecker, Spengler oder Zimmerer“, sagt Manfred Gunkel. „Eher handelt es sich um eine Weiterqualifikation für bestimmte Tätigkeiten. Auf dem Dach gewerblich arbeiten darf nur, wer die entsprechenden Kenntnisse nachweisen kann und für die Ausübung dieser Tätigkeiten in der Handwerksrolle eingetragen ist. Andernfalls wird es schwierig, wenn Schäden auftreten. Der Bauherr muss wissen, dass dann die Gewährleistung gefährdet ist und unter Umständen auch der Versicherungsschutz erloschen ist.“
Spezielle Lehrgänge für Installateure
Um die Installateure in der Verarbeitung und Montage von Solaranlagen auf dem Dach zu schulen, bieten die Berufsbildungszentren der Innungen spezielle Lehrgänge an. „Gut beraten sind Installationsfirmen für Photovoltaik, die einen Dachdeckermeister oder Zimmerermeister in ihren Reihen haben“, empfiehlt Gunkel. „Wenn er Teil der Geschäftsführung ist, kann der Betrieb mit den Dacharbeiten auch in die Handwerksrolle aufgenommen werden. Eigentlich ist der Dachexperte genauso unverzichtbar wie der Elektromeister für die elektrische Anlage. Ein Geselle reicht nicht aus.“ Im Prinzip gelten für die Dachmontage dieselben Spielregeln wie in den anderen Gewerken: „Bei der Dachmontage empfehlen wir, die Arbeiten am Dach von ausgewiesenen Fachbetrieben erledigen zu lassen. Der elektrische Anschluss der Photovoltaikgeneratoren oder der hydraulische Anschluss von Sonnenkollektoren muss unbedingt von Elektrofachbetrieben oder SHK-Betrieben ausgeführt werden. Das gilt für alle Anschlüsse der Haustechnik.“
Darin liegt eine große Chance. Denn vor allem für kleinere Solarfirmen mit einem oder zwei Mitarbeitern kann es sich lohnen, mit Dachdeckerbetrieben zu kooperieren. „Wir beobachten eine verstärkte Zusammenarbeit der Betriebe, um den Solarkunden eine hohe Qualität anzubieten“, bestätigt Manfred Gunkel. „Zwar ist die Solartechnik mittlerweile ausgereift, aber die Schwierigkeiten bei der Montage auf dem Dach werden leider noch oft unterschätzt. Der Anteil der fehlerhaft montierten Anlagen ist sehr groß.“
Häufiger Fehler: Falsche Bearbeitung der Dachziegel
Die meisten Fehler werden bei Aufdachanlagen gemacht, wenn die Solarhalter die Eindeckung durchdringen. Oft werden die Ziegel bearbeitet. Die klassischen Dachziegel verfügen über eine Kopf- und Fußverfalzung. Manchmal werden die Falze mit einem Hammer grob abgeschlagen, um die Dachhaken montieren zu können. Manchmal werden Falze mit einem Winkelschleifer abgetrennt. „Ohne Falze sind die Ziegel aber nicht mehr regensicher“, warnt der Experte. „Besser sind vorgefertigte Zubehörteile, passend für die jeweilige Dachdeckung, bei denen die Dachhalter für die Solaranlage gleich integriert sind.“
Regensicherheit bedeutet: Das Dach ist nicht wasserdicht, denn der Wind drückt Treibregen oder Treibschnee unter die Ziegel. Um die Regensicherheit der falzlosen Ziegel wieder herzustellen, müsste man eventuell geeignete Kompribänder unterziehen. Denkbar wären auch Metallunterlagen. Diese handwerklichen Lösungen sind sehr aufwendig, da sind Systemziegel oft die bessere Wahl. Auch wenn sie etwas teurer sind als Standardziegel.
Entscheidend ist, dass nach der Montage einer Solaranlage die Regensicherheit für das Dach weiterhin bestehen bleibt. „Das wird oft schlichtweg unterschlagen“, weiß Manfred Gunkel. „Sobald Solaranlagen installiert werden, stellt dies eine erhöhte konstruktive Anforderung an die Dachdeckung dar und erfordert entsprechende Zusatzmaßnahmen.“ Sie sind im Merkblatt „Unterdächer, Unterdeckungen und Unterspannungen“ des Zentralverbandes erläutert. Als Unterspannbahn bezeichnet man frei hängende Folien, Unterdeckbahnen liegen auf der Schalung oder Wärmedämmung auf.
Bei nicht fachgerechter Halterung der Solaranlage und grob entfernten Ziegelfalzen dringt starker Treibregen ins Dach ein, durchfeuchtet die Dämmung und verursacht zum Teil schwerwiegende Schäden. Sie im Nachhinein zu reparieren kann sehr teuer werden. Oftmals werden metallische Schienensysteme auf die Falze von Stehfalzdächern geklemmt. Die erforderlichen Hafte werden so dimensioniert, dass die Schneelasten oder der Windsog nicht zu stark werden. „Durch die Montage einer Solaranlage verändern sich die einwirkenden Kräfte entscheidend, ohne dass bei der Bemessung der Hafte nachgebessert werden kann“, sagt Gunkel. „Deshalb ist der statische Nachweis für das Dach unerlässlich.“
Lange Montageschienen dehnen sich merklich aus
Weitere Probleme lauern bei den Montageschienen für die Solarmodule. Sie sind bis zu 6 m lang. Bei großer Hitze im Sommer oder bei sehr tiefen Temperaturen im Winter dehnen sie sich erheblich aus oder verkürzen sich. Beachtet man die thermisch bedingte Längenänderung nicht, können beispielsweise die Bleche eines Metalldachs reißen. Denn normalerweise sind zwischen den Blechen bestimmte Dehnungsfugen vorhanden. Wird die Montageschiene darüber geschraubt, können sehr hohe thermische Spannungen entstehen.
Auch bei Ziegeldächern sind die Montageschienen nicht unproblematisch. Denn normalerweise liegen die Ziegel auf der Lattung. Der Wind hebt sie an, nach dem Druckausgleich unter den Ziegeln sinken sie auf die Latten zurück. Schraubt der Solarteur nun Montageschienen in größeren Abständen als dem Sparrenabstand auf die Lattung, muss das Dach plötzlich sehr hohe Punktlasten aufnehmen. Die Lasteinzugsfläche für einen Lastpunkt wird viel größer, beispielsweise für die Windlasten, Schnee oder das Eigengewicht der Solaranlage. Manfred Gunkel fordert: „Auch das muss der Dachstatiker prüfen.“
Im Neubau werden solche Dinge bereits bei der Dachkonstruktion berücksichtigt. Sie sind Bestandteil der Baugenehmigung. Aber im Bestand wird der statische Nachweis kaum ausreichend geführt. Oft halten die Installateure und Bauherren die bauaufsichtlichen Vorgaben nicht ein. Der statische Nachweis ist ein Muss, andernfalls riskiert der Bauherr seine Haftpflichtversicherung.
Über die Module sollte niemand laufen müssen
Sehr oft vergessen die Solarteure, dass ein Solardach in den nächsten 20 Jahren gelegentlich inspiziert oder repariert werden muss. Entsprechende Verkehrswege sind schon bei der Montage zu planen, um den Zugang zum Dach zu erlauben. Das ist auch für die Reinigung der Solarmodule unerlässlich. Denn die Generatoren sind oftmals nicht wirklich selbstreinigend, sie verschmutzen wie jede Fensterscheibe. Werden die Dächer vollflächig belegt, muss man entweder die Module demontieren, um an das Dach zu kommen. Oder die Installateure laufen einfach über die Module. „Die Folge ist eine punktuelle Durchbiegung, die Zellen können brechen“, sagt Konrad Fredrich, Produktmanager für Komponenten bei Solon Energy in Berlin. Seit knapp zehn Jahren ist er in der Photovoltaikbranche tätig. „Es ist besser, die Anlage mit ausreichenden Revisionsgängen zu planen, von denen man alle Module leicht erreichen kann. In der Praxis wird das oft nicht gemacht. Natürlich laufen die Dachdecker auch über die Dachziegel. Aber über die Module zu laufen wird von uns untersagt.“
Solon gibt für seine Module eine sogenannte Verkehrslast an. Sie bezeichnet die Last, die ein Solarmodul dauerhaft tragen kann, ohne Schaden zu nehmen, also beispielsweise bei zwei bis drei Monaten Schnee. Bei den Solon-Modulen sind es 155 kg/m2. Dieser Wert bildet die Basis der Systemstatik, die früher nach DIN 1055 gerechnet wurde. Diese Norm wurde im Juli 2012 durch die neue Eurocode-Serie EN 1991-1 abgelöst, die statische Berechnungen der Tragwerke vorschreibt. „Wir geben unseren Monteuren statische Hinweise zur Installation, was bisher in keiner Norm gefordert wird“, sagt Fredrich. „Durch diese wichtigen Zusatzinformationen kann der Installateur sehr schnell ermitteln, ob er unter den gegebenen statischen Bedingungen installieren kann.“
Dennoch lauert der Pfusch im Detail. So werden häufig die Dachhaken nicht spannungsfrei verbaut. Sie liegen auf dem Ziegel auf, der dadurch brechen kann. Manchmal wählen die Installateure die Abstände der Montageschienen zu groß. Dann können sich die Module durchbiegen. „Für eine möglichst langlebige Installation ist es unerlässlich, die Statik des Daches je nach Zone der Wind- und Schneelast zu berechnen und die Montage in hoher Qualität auszuführen“, empfiehlt daher Konrad Fredrich. „Nicht selten werden die Dachhaken zu weit voneinander entfernt installiert. Das überfordert die Traglastreserven der Montageschienen; Haken und Module biegen sich stärker durch als zulässig.“
Brandgefahr durch Lichtbögen
Auch müssen die elektrischen Leitungen so an den Modulen befestigt werden, dass sie ihre eigene thermische Längenausdehnung aufnehmen können. Biegeradien sind zu beachten, damit die Isolation an den Anschlussdosen nicht beschädigt wird. Mangelnde Sorgfalt kann ernste Konsequenzen haben: Bei Schäden an den Kabeln drohen Lichtbögen. Auch dürfen die Steckverbinder zum Anschluss der Module nicht frei auf dem Dach oder in der wasserführenden Schicht liegen. „Weitere Mängel sind durch Transportfehler oder falsche Lagerung beschädigte Rückwandlaminate“, zählt Fredrich auf. „Wenn die Rückseitenfolie beschädigt ist, kann es sowohl elektrische Kurzschlüsse geben als auch vermehrte Feuchtigkeit im Modul. Kratzer auf den Rahmen sind unschön und weisen auf fehlerhaftes Handling hin.“
Solon schult seine kooperierenden Handwerksbetriebe im Berliner Werk, aber oft auch vor Ort. Im Gegenzug unterstützt der Systemlieferant die Installateure bei der Akquise von Aufträgen. Während der Seminare lernen die Installateure die einzelnen Produkte kennen, gehen die Montageanweisung detailliert durch und machen Beispielrechnungen für die Statik. Wenn es der Installateur wünscht, bietet Solon die Dachauslegung und die Dachplanung mit an. „Allerdings schlagen wir keine Montagegestelle vor“, sagt Fredrich. „Achtet der Installateur auf bestimmte Details, kann er an dieser Stelle kaum etwas falsch machen.“
Nach seiner Erfahrung erlaubt ein gutes Montagesystem die einfache Justierung der Anlage auf dem Dach und die schnelle Installation. Die durchschnittliche Installationszeit hängt maßgeblich von den örtlichen Gegebenheiten ab. Wichtig ist, dass das Montagesystem für die regionalen Wind- und Schneelasten zugelassen ist. Zuvor müssen natürlich ausreichend Haken verbaut sein, um die Lasten ins Dach zu leiten. Die Haken müssen aus Edelstahl gefertigt sein, die Montageschienen bestehen meist aus pressblankem Aluminium.
Konrad Fredrich ist sich sicher: Installateure mit hohem Qualitätsanspruch werden im harten Photovoltaikmarkt bestehen. „Die Qualität einer Anlage – auch ihrer Installation – wird einen immer größeren Stellenwert erhalten“, meint er. „Denn die Kunden produzieren den Sonnenstrom zunehmend für den Eigenverbrauch, nicht für die Einspeisetarife. Der Trend wird in der Photovoltaik ähnlich sein wie bei anderen Produkten am Bau, etwa Dämmung oder Fenster. Die hohe Qualität und die schnelle Reaktion auf Schäden durch einen erstklassigen Service werden das Geschäft bestimmen.“
