Flachdach-PV mit Kunststoffbahnen

Trotz abnehmender Fördermittel und Einspeisevergütung ist die Nutzung von Photovoltaik auf dem Dach eine wirtschaftliche Möglichkeit, aus Sonne Strom zu machen. Auch Flachdächer bieten sich mit ihrer Fläche für die Erzeugung von erneuerbaren Energien mit Photovoltaik-Anlagen an.

Die Dichtheit einer Dachabdichtung über einen langen Nutzungszeitraum leistet in der Regel einen Beitrag zur Wirtschaftlichkeit einer Investition in Photovoltaik. Die steht für den Bauherren beziehungsweise den Betreiber einer Solaranlage an erster Stelle. Die Investition in eine Solar-Anlage ist zunächst meist mit einem hohen Finanzierungsaufwand verbunden. Die Amortisation hängt vor allem von der Nutzungsdauer des Daches ab. Flachdachabdichtungen mit Kunststoffdachbahnen sind bei entsprechender Planung und einer sach- und fachgerechten Verlegung als langlebige und nachhaltige Lösung für den Einsatz unter Solaranlagen besonders geeignet und haben sich in er Praxis bewährt. Kunststoffdachbahnen sind sehr zugfest und dabei dennoch hoch flexibel. Die Verarbeitungstechnik führt zu sauberen und homogenen Nahtverbindungen. Daher wird die wassersperrende Wirkung bei Kunststoffdachbahnen bereits durch den Bahnenquerschnitt einer Lage erzielt und die Verlegung erfolgt stets einlagig.

Planungskriterien Photovoltaik

Unterschiedliche Systemlösungen ermöglichen den Einsatz von Photovoltaik auf dem Flachdach. Für die Planung und den Betrieb einer Solaranlage sind dabei die gegenseitigen Beeinflussungen und konstruktiven Abhängigkeiten zu beachten.

Grundsätzlich sind Solaranlagen auf dem Dach lagesicher gegen Abheben, Kippen und Verschieben zu installieren. Unter Berücksichtigung der Montageart bedarf es eines objektspezifischen Nachweises zur Standsicherheit.

Systeme mit Auflast

Eine Möglichkeit ist der Einsatz von Wannensystemen, die mit Betonplatten oder Kies beschwert werden. In Abhängigkeit von der Windlastzone, den gebäude- und elementspezifischen Faktoren müssen vom Handwerker eventuell zusätzliche Lasten aufgebracht werden. Diese Lasten haben Einfluss auf die Statik sowie auf die Funktionsschichten der Dachabdichtung. Eine dauerhafte Funktionssicherheit des Gesamtsystems zur Aufnahme der Lasten durch Eigengewicht, Winddruck- und Sogkräften sowie Schnee muss sichergestellt sein. Gleichzeit darf die Wärmedämmung nicht durch statische und dynamische Lasten verformt werden, auch Punktlasten sollten vermieden werden, der Handwerker muss darauf achten, die Lasten möglichst flächig zu verteilen. Systeme mit Trägerplatten ermöglichen eine flächige Lasteinleitung durch Einbindung in ein Auflastsystem (bei Kies- oder Gründachaufbauten). In diesem Fall ist die Wurzel- und Rhizomfestigkeit der Kunststoffdachbahnen besonders vorteilhaft. Zwischen Dachabdichtung und Auflast muss eine Schutzlage verlegt werden.

Systeme mit Durchdringungen

Werden die resultierenden Lasten aus Eigengewicht, Wind und Schnee direkt von der Tragschicht (Beton, Trapezblech) aufgenommen oder in deren Auflager eingeleitet (Sparren, Binder), müssen die Verankerungen und Stützen durch die Dachabdichtung hindurch geführt werden. Bei Abdichtungen mit Kunststoffdachbahnen empfiehlt es sich in der Regel, vorgefertigte Formteile einzusetzen, um die Durchdringungen sicher und materialhomogen mit der Dachfläche zu verbinden. Formteile können optimal auf die Geometrie des durchdringenden Befestigungselements abgestimmt werden. Zudem werden die nach DIN 18531 geforderten Anschlusshöhen durch die Verwendung entsprechender Formteile eingehalten.

Die Anschlusshöhen nach DIN 18531 betragen bei einer Dachneigung größer als 5° 10 cm, bei einer Dachneigung geringer als 5°, 15 cm.

Aerodynamische Systeme

Aerodynamische Montagesysteme sind zumeist durchdringungsfrei und dabei ballastarm auf der Abdichtung installiert. Merkmale dieser Systeme sind Spoilerbleche zur Windableitung, geringe Aufstellwinkel der Module sowie eine Verbindung der Modulgruppen durch Schienen oder Bodenprofile und außerdem in der Regel eine Ost-West-Ausrichtung. Objektspezifisch werden dabei aerodynamische Druckbeiwerte im Windkanal bestimmt, die in den statischen Nachweis mit einfließen.

Montagesysteme, die Kräfte in die Abdichtung durch Reibung und Druck einleiten, müssen geprüft und zugelassen sein. Systeme, bei denen zur Lastaufnahme Verbindungen zur Dachabdichtung, zum Beispiel durch aufgeschweißte Laschen, hergestellt werden müssen, sind Sonderlösungen, die einer bauaufsichtlichen Zulassung bedürfen.

Zudem ist zu beachten, dass sich kein Niederschlagswasser an Schienensystemen aufstaut und eine schadlose Ableitung des Niederschlagswassers dadurch behindert wird.

Planung, Montage und Betrieb

Als Projektbeteiligte treffen der Bauherr (Investor und Betreiber der Solaranlage, Eigentümer der Dachfläche), der Architekt sowie die jeweiligen Fachplaner für Statik, Bauphysik oder Energieberatung auf die ausführenden Gewerke wie Dachdecker, Elektrotechniker/Solarteur, Flachdachbauer und Klempner.

Solaranlagen fallen unter die Bestimmungen des Bauordnungsrechtes und dürfen die öffentliche Sicherheit nicht gefährden. Vorrangig ist den Anforderungen an den Brandschutz sowie an die Stand-, Verkehrs- und Nutzungssicherheit zu entsprechen. Bei der Planung einer solartechnischen Anlage ist es wichtig, die Schnittstelle zum Flachdach zu definieren und zu beachten.

Neben der Prüfung der grundsätzlichen Eignung eines Industriedaches zur Errichtung einer Solaranlage, ist für die objektspezifische Planung ein Aufmaß einschließlich aller Durchdringungen, Aufbauten und Einbauteile erforderlich. Außerdem sind die Lagesicherung der Funktionsschichten eines Abdichtungssystems und die Entwässerungsführung zu bewerten. Für die optimierte Anordnung und Aufstellung von Solarelementen auf dem Industriedach sind nach Möglichkeit sichtbar markierte Wartungswege vorzusehen. Detailbereiche wie Dachabläufe müssen nach erfolgter Aufstellung der Solaranlage auch weiterhin zu Wartungszwecken zugänglich sein.

Wird die Ausführung der Montagearbeiten für die Solaranlage nicht durch den für die Dachabdichtung verantwortlichen Dachdeckerbetrieb ausgeführt, dann ist die genaue Abstimmung der Schnittstellen zwischen den beteiligten Gewerken von besonderer Bedeutung, um gegebenenfalls Gewährleistungsansprüche sicherzustellen.

Montage

Maßnahmen gegen Absturz sind zu treffen. Für die eigentlichen Arbeiten auf der Dachfläche muss der Dachdecker klären, ob die Tragfähigkeit des Daches ausreichend ist. Die Dachabdichtung darf während und durch die Montage der Anlage nicht beschädigt und muss geschützt werden. Bewährt hat sich ein objektspezifischer Montageplan. Die verschiedenen Gewerke müssen eingewiesen werden, damit das Dach auf keinen Fall beschädigt wird. Nach der Fertigstellung erfolgt eine Begehung der Dachabdichtung mit Protokollierung.

Regelmäßige Wartung

Voraussetzung für die Langzeitsicherheit der Abdichtung ist eine regelmäßige Wartung, Pflege und Inspektion des Flachdaches und der Solaranlage. Deshalb sollte ein Wartungs- und Inspektionsvertrag mit einem Dachdeckerunternehmen abgeschlossen werden. Der Dachdecker überprüft in regelmäßigen Intervallen die Abdichtung und reinigt Abläufe sowie Rinnen. Dabei ist auch eine Sichtkontrolle der Solaranlage und deren Montageelemente empfehlenswert. Das Wartungs- Protokoll informiert den Betreiber der Anlage sowie den Bauherren periodisch, diese können dann gegebenenfalls frühzeitig erforderliche Maßnahmen einleiten.

Autor
Christoph Zebe ist Fachjournalist und lebt in Kaiserslautern. Er betreut unter anderem für den DUD die Pressearbeit.
Voraussetzung für die Langzeitsicherheit der Abdichtung ist eine regelmäßige Wartung und Pflege des Flachdaches

Information zu Photovoltaik auf dem Flachdach 

Alle eingesetzten Produkte müssen mindestens aus normalentflammbaren Baustoffen (B2 nach DIN 4101-1 oder E nach Euroklassen DIN EN 13501-1) bestehen. Gemäß den Landesbauordnungen wird der Nachweis der „Harten Bedachung“ gefordert. Damit ist die Widerstandfähigkeit gegen Flugfeuer und strahlende Wärme gemeint, die als „Harte Bedachung“ entweder nach DIN 4102-7 oder nach TS 1187 (technische Spezifikation) in Verbindung mit der DIN EN 13501-5 durch ein allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis (abP) nachgewiesen werden muss.

Beim DUD ist die Fachinformation: „PHOTOVOLTAIK – Photovoltaik-/Solaranlagen in Verbindung mit Flachdächern“ mit einer Checkliste für die Planung und Ausführung zu erhalten.

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