Fotovoltaik- und Kollektoranlagen

Auch wenn die Herstellung von Fotovoltaikanlagen selbst aus Um-

weltschutzgründen zu hinterfragen ist, werden sie regelmäßig zur Produk-

tion von Strom aus Licht- und Sonnenenergie zur Einspeisung oder zur

Deckung des Eigenbedarfs auf flachen oder geneigten Dachflächen ange-

ordnet oder ersetzen sogar in der Form von Solardächern die eigentliche

Eindeckung von geneigten Dächern. Ebenso werden Kollektor flächen zur

Warmwassergewinnung eingesetzt.

Bei der Montage der einzelnen Module sind oft zusätzliche Bauteile

und Durchführungen durch die Dachfläche nötig. Je nach Standort, Aus-

richtung und Neigung der Module und möglichen verschattenden Umge-

bungseinflüssen ergeben sich der Wirkungsgrad und somit die mögliche

Energiegewinnung. Die optimale Neigung der Module einer Fotovoltaik-

anlage beträgt in Deutschland ca. 30° bis 35° nach Süden für Spitzen-

lasten; zur Deckung von gleichbleibenden Grundlasten ist eine flachere

Neigung in Ost-West-Ausrichtung sinnvoll.

Zur optimalen Ausrichtung von Kollektoren zur Warmwassergewin-

nung ist auch die geplante vorwiegende Verwendung des Wassers rele-

vant, da z. B. Warmwasser zur Beheizung von Räumen vorwiegend in den

Wintermonaten, warmes Trinkwasser jedoch das ganze Jahr über benö-

tigt wird. Bei einer ganzjährigen Nutzung beträgt die optimale Neigung

der Kollektoren in Deutschland ca. 40° bis 50° nach Süden.

Auf Flachdächern können Module oder Kollektoren fest auf der Trag-

konstruktion montiert oder durchdringungsfrei mittels Auflast gehalten

werden. Zusätzliche Lasten sind in jedem Fall bei der Bemessung der

Tragkonstruktion zu berücksichtigen. Bei der Anordnung der Module ist

zu berücksichtigen, dass diese in ausreichendem Abstand voneinander

geplant werden, sodass sie sich nicht gegenseitig verschatten und ggf.

ein Fußweg für Wartungszwecke freigehalten wird. Bei der Kombination

mit Gründächern ist auch eine Verschattung durch den Bewuchs auszu-

schließen. Auch die zusätzliche Anbindung an den Blitzschutz muss ge-

währleistet sein. > Kap. Blitzschutz

Bei geneigten Dächern können die Anlagen auf die Deckung aufge-

setzt werden, in die Deckung integriert werden oder die Deckung voll-

ständig ersetzen. Bilden die Anlagenkomponenten die Dachdeckung, so

ist darunterliegend ein wasserdichtes Unterdach anzuordnen. Befesti-

gungssysteme und Durchdringungen sind entsprechend der Hersteller-

angaben anzufertigen und einzudichten. Bei der Anordnung der Kompo-

nenten oberhalb der Dachdeckung ist ein Abstand von mindestens 6 cm

zur Durchlüftung einzuhalten. Ein teilweiser Ersatz der Dacheindeckung

durch Module bzw. Kollektoren wird ähnlich wie ein Dachfenster mit ent-

sprechenden Rahmen an die Deckung angeschlossen. > Abb. 57

 

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Insgesamt ist bei der Anordnung von Fotovoltaikanlagen der Brand-

schutz besonders zu berücksichtigen, da durch den geführten Strom nicht

nur die Entstehung von Bränden erleichtert wird, sondern auch die Lösch-

arbeiten erschwert werden, sofern nicht entsprechende Sicherungsmaß-

nahmen vorgesehen werden.

 

geneigtes Dach – geneigtes Dach –

oberhalb der Dachhaut montierte PV-Anlage innerhalb der Dachhaut montierte PV-Anlage

 

Flachdach – freitagende PV-Anlage auf Flachdach – fest montierte PV-Anlage

einer extensiv begrünten Dachfläche auf Foliendach

 

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Abb. 57: Anordnung von Fotovoltaikanlagen auf geneigten und flachen Dächern

 

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Schlusswort

 

In den vorherigen Kapiteln wurden verschiedene Dachformen, Mate-

rialien und Konstruktionen vorgestellt. Obwohl dieses Buch sich auf die

einfachen Formen beschränkt, wird schnell klar, dass es aufgrund der

vielen Kombinationsmöglichkeiten kein Standarddach gibt. Der Planer

muss den Schichtenaufbau, alle Anschluss- und Abschlusspunkte sowie

Durchdringungen klären und maßlich festlegen. Bei der Entwicklung der

Details sollten folgende Punkte berücksichtigt werden:

 

Form:

 

— Sind die gewählte Dachform und gegebenenfalls die Gauben

baurechtlich zulässig?

— Ist der Zugang gewährleistet?

— Passt die gewählte Dachkonstruktion zur Grundrissgröße und

dem Grundrisszuschnitt?

— Passen die gewählten Materialien zum Gesamterscheinungsbild

des Hauses und seiner Umgebung?

 

Ausführung:

 

— Sind Belichtung und Belüftung des Dachraumes gewährleistet?

— Ist das Gebäude an allen Außenflächen hinreichend wärme-

gedämmt (Giebel, Gauben, Dachflächen, Dachaufbauten, Rohr-

durchführungen)?

— Schließt die Dämmung in allen Punkten an die Dämmebene

der anschließenden Bauteile an (Wände, Balkone etc.)?

— Ist die Regensicherheit gewährleistet?

— Kann innerhalb des Bauteils anfallende Feuchte nach außen

entweichen?

— Kann das Regenwasser auf allen Dachflächen ungehindert

abfließen?

— Ist die Winddichtheit gewährleistet?

— Ist das Auftreten von Tauwasser (z. B. bei Durchdringungen)

ausgeschlossen?

— Wird das Eindringen von Raumluftfeuchte in die Konstruktion,

insbesondere in die Dämmung, an allen Punkten verhindert?

 

Neben allen konventionellen Ausführungen von Dächern bietet dieser

Themenkomplex viel Raum zum Entwerfen. Neuinterpretationen von be-

kannten Bauteilen können spannende Elemente ergeben. Die Reduktion

auf das Wesentliche hingegen betont die strenge Ordnung im Gesamtbild.

 

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Trotz aller Normen und Vorschriften, die das Bauen reglementieren,

sollte der Planer zuerst ein Dachkonzept entwickeln, das zum gesamten

Entwurf passt – die konstruktive Umsetzung erfolgt im zweiten Schritt.

 

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Anhang

 

LITERATUR

Bert Bielefeld (Hrsg.): Basics Baukonstruktion, Birkhäuser Verlag,

Basel, 2015

Andrea Deplazes: Architektur konstruieren – Vom Rohmaterial zum

Bauwerk. Ein Handbuch, 5. erweiterte Auflage, Birkhäuser Verlag,

Basel 2018

Ulf Hestermann / Ludwig Rongen: Frick/Knöll Baukonstruktionslehre 2,

35. Auflage, Springer Vieweg, Wiesbaden 2018

Stefan Ibold: Flachdachrichtlinie – Kommentar eines Sachverständigen,

2. Auflage, Verlagsgesellschaft Rudolf Müller, Köln 2017

InformationsZentrum Beton GmbH: Gut bedacht: Das massive Dach aus

Beton (Abrufdatum 24.09.2019)

Franz Krauss / Wilfried Führer / Claus-Christian Willems / Holger

Techen: Grundlagen der Tragwerklehre 2, 7. überarbeitete Auflage,

Verlagsgesellschaft Rudolf Müller, Köln 2011

Franz Krauss / Wilfried Führer / Thomas Jürges: Tabellen zur Trag-

werkslehre, 12. überarbeitete Auflage, Verlagsgesellschaft Rudolf

Müller, Köln 2014

Franz Krauss / Wilfried Führer / Hans Joachim Neukäther /

Claus-Christian Willems / Holger Techen: Grundlagen der

Tragwerkslehre 1, 12. überarbeitete Auflage, Verlagsgesellschaft

Rudolf Müller, Köln 2014

Wolfram Pistohl / Christian Rechenauer: Handbuch der Gebäudetechnik

Band 1 / Band 2, 9. Auflage, Bundesanzeiger Verlag, Köln 2016

Klaus-Jürgen Schneider / Andrej Albert / Joachim Heisel (Hrsg.):

Bautabellen für Architekten, 23. Auflage, Bundesanzeiger Verlag,

Köln 2018

Eberhard Schnuck / Hans Jochen Oster / Rainer Barthel / Kurt Kiessl:

Dach Atlas – Geneigte Dächer, 4. überarbeitete Auflage, Birk häuser

Verlag, Basel 2012

Klaus Sedlbauer / Eberhard Schnuck / Rainer Barthel / Hartwig M.

Künzel: Flachdach Atlas, Birkhäuser Verlag, Basel 2012

Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks – Fachverband

Dach-, Wand- und Abdichtungstechnik e. V. (Hrsg.): Deutsches

Dachdeckerhandwerk – Regeln für Abdichtungen, 7. Auflage,

Verlagsgesellschaft Rudolf Müller, Köln 2017

Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks – Fachverband

Dach-, Wand- und Abdichtungstechnik e. V. (Hrsg.): Deutsches

Dachdeckerhandwerk – Regeln für Dachdeckungen, 11., aktua-

lisierte Auflage, Verlagsgesellschaft Rudolf Müller, Köln 2018

 

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