Jedem Dach die seine: Möglichkeiten zur Montage von Solarthermie-Anlagen

Je nachdem, ob eine Solarthermie-Anlage auf ein steiles oder flaches Dach, an einer Fassade oder frei stehend installiert werden soll, gibt es da so Einiges zu beachten. Was genau, das haben die beiden Solarthermie-Experten Bernhard Weyres-Borchert und Bernd-Rainer Kasper in ihrem neuen Buch “Solare Wärme” ausführlich geschildert. Ich habe mir das Kapitel Montage für Euch mal näher angeschaut.

Grundsätzlich sind demnach folgende Szenarien für die Montage einer Solarthermie-Anlage denkbar:

1. auf einem schrägen Dach
2. auf einem Flachdach
3. auf einer Freifläche
4. an einer Fassade

Beim Montieren der Kollektoren auf ein schräges Dach unterscheidet man noch zwischen den beiden Montagearten

• Aufdach
• und Indach (nur Flachkollektoren).

Und auch bei Fassaden, insbesondere bei Neubauprojekten, besteht zumindest theoretisch die Möglichkeit, die Solarthermie-Kollektoren entweder auf die Fassade zu setzen oder sie in diese einzubauen.

Dazu muss man noch wissen, dass schräge Dächer ebenso wie Fassaden sowohl den Neigungswinkel als auch die Ausrichtung für die Kollektoren vorgeben. Das ist bei einer Aufstellung im Freien oder auf einem Flachdach anders: Dort kann man das Kollektorfeld optimal ausrichten und mittels einer Aufständerung auch entsprechend neigen, wobei auch die Ständer meist nur begrenzte Neigungswinkel zulassen.

Solarkollektoren auf ein geneigtes Dach montieren

Aufdachmontage

Sollen die Kollektoren auf das Dach gesetzt werden (sogenannte Aufdachmontage), bedient man sich spezieller Dachhaken beziehungsweise Sparrenanker. Sie werden auf die Dachsparren geschraubt und halten die Schienen, die als Kollektorunterbau dienen. Die Haken beziehungsweise Anker sind so geformt, dass sie zwischen zwei Reihen Dachziegeln beziehungsweise -schindeln hindurch nach außen geführt werden können, um dort die Schienen aufzunehmen. Dabei ist darauf zu achten, dass kein Dachziegel punktuell überlastet wird und bricht. Gegebenenfalls kann man ihn mit kleinen Holzbrettchen unterfüttern und so für dessen Entlastung, sprich: spannungsfreie Lage, sorgen.

Ganz wichtig: Die Solarthermie-Anlage inklusive Trägersystem belastet das Dach extra, deshalb muss dessen Tragfähigkeit zuvor fachmännisch geprüft und für ausreichend befunden worden sein! Pi mal Daumen kann man mit 25 Kilogramm pro Quadratmeter Mehrbelastung rechnen. Auch die Rohre zwischen den Kollektoren und dem Heizsystem müssen durch die Dachhaut geführt werden. Dafür gibt’s spezielle Lüfterziegel (auch Lüftersteine genannt), so dass das Dach dicht bleibt und keine Feuchtigkeit nach innen dringen lässt.

Indachmontage (nur Flachkollektoren)

Die Indachmonatge macht es erforderlich, die Dachhaut zu öffnen. Dort, wo die Kollektoren sitzen sollen, entfernt man die Dachziegel komplett. Die Kollektoren befestigt man dann auf den Dachlatten. Hier ist es besonders wichtig, dafür zu sorgen, dass die Konstruktion am Ende dicht ist. Deshalb wird mit Überlappungen gearbeitet. Ansonsten ähnelt die Indachmontage dem Einbau eines Dachfensters: Auch für Kollektorfelder gibt’s passende Eindeckrahmensysteme aus Aluminiumblech oder Zinkblech inklusive Bleischürze am unteren Eindeckblech. Der Eindeckrahmen wird von unten beginnend nach oben hin aufgebaut, so dass die Bleche überlappen. Anschließend deckt man die Dachziegel entsprechend an.

Vergleich zwischen Aufdach- und Indachmontage der Solarthermie-Anlage: Die Aufdachmontage ist weniger aufwendig und entsprechend kostengünstiger. Dafür liefert die Indachmontage das optisch elegantere Ergebnis. Wichtig: Zur Indachmontage sind nur Flachkollektoren geeignet, da eine geschlossene wasserdichte Oberfläche geschaffen werden muss.

Solarkollektoren auf ein flaches Dach montieren

Wer meint, dass Solarkollektoren auf Flachdächern waagerecht montiert werden können, der irrt. Zumindest, wenn es sich nicht um direkt durchströmte Vakuumröhrenkollektoren handelt. Für alle anderen gilt: Um eine optimale Einstrahlung zu gewährleisten und auch die Selbstreinigungskräfte des Regens zu nutzen, ist es nötig, die Kollektoren mit einer Neigung zu montieren. Dabei gilt für Systeme, die der reinen Trinkwassererwärmung dienen die Faustregel: Der Neigungswinkel sollte zwischen 20° und 45° liegen. Und möglichst steiler, wenn es sich um Anlagen handelt, die sowohl Trink- als auch Heizwasser erwärmen.

Es gibt spezielle Flachdachständer für Solarthermie-Kollektoren. Die sind meist aus Aluminium oder Zink und bringen bereits entsprechende Anstellwinkel mit. Damit die Kollektoren nicht mit dem Wind davon fliegen, müssen sie entsprechend befestigt (Verankert) werden. Das gelingt mittels Gegengewichten (zum Beispiel Betonschwellen, Gehwegplatten oder Trapezblechen mit Kiesschüttung) oder einer Verankerung im Flachdach. Bei Gegengewichten muss man mit

• 100 bis 250 Kilogramm Gegengewicht pro Quadratmeter Kollektorfläche für Flachkollektoren,
• 70 bis 180 Kilogramm Gegengewicht pro Quadratmeter Kollektorfläche für aufgeständerte Vakuumröhrenkollektoren
• und 40 bis 70 Kilogramm Gegengewicht pro Quadratmeter Kollektorfläche für waagerecht montierte Vakuumröhrenkollektoren

rechnen.

Wichtig bei der Montage von mehreren Solarthermie-Kollektoren auf einem Flachdach ist es, dafür zu sorgen, dass die gegebenenfalls in Reihen montierten Kollektoren einander nicht gegenseitig „beschatten“. Das heißt, dass zwischen den Kollektorreihen ein so großer Abstand gewählt werden muss, dass selbst bei niedrigem Sonnenstand keine bis kaum eine Verschattung auftritt. Hierfür spielt natürlich auch die Größe des Flachdaches eine begrenzende Rolle.

Solarkollektoren an die Fassade montieren

Sowohl Flachkollektoren als auch Vakuumröhrenkollektoren kann man auch an eine Fassade montieren. Entweder parallel an die Fassade oder in einem Winkel dazu – das nennt man dann angestellt. Voraussetzung für eine Fassadenmontage ist, dass die Wand das ganze hält. Zum Befestigen flacher Kollektoren an der Fassade bedient man sich meist der gleichen Konstruktion wie auf einem Flachdach. Vakuumröhrenkollektoren baut man mit ihren Fußschienen und Sammlern an die Wand. Das geht quer mit angestelltem Absorber oder mit senkrecht stehenden Röhren. Gut zu wissen: Ist der Absorber senkrecht montiert, muss man mit einer Minderung des Ertrags um etwa 30 Prozent gegenüber einem angestellten Absorber rechnen.

Ganz wichtig: An der Fassade muss man die Anlage speziell sichern, insbesondere, wenn sie über „Geschäftswegen“ wie Eingangstüren montiert wurde. Dann kommt man um Auffangwannen & Co. nicht herum.

Wie Ihr seht, gibt es tatsächlich für nahezu jede Ausgangssituation die passende Montagemöglichkeit – und somit kaum eine Ausrede, nicht auf Solarthermie zu setzen.

Foto: bungo / photocase.de