Wie befestigt man eine PV-Anlage auf dem Flachdach?

Solar­mod­ule kön­nen flach oder schräg, mit Unterkon­struk­tio­nen auf einem Flach­dach mon­tiert wer­den. Ihr Gewicht ist allerd­ings so leicht, dass die Solar­mod­ule schnell vom Flach­dach ver­we­hen und herun­ter­fall­en kön­nen. Eine Befes­ti­gung in der Abdich­tungsebene ist ein Haf­tungsrisiko. Last­plat­ten erhöhen das Gewicht und sor­gen für sta­tis­che Bedenken. Wie also soll die PV-Anlage auf einem Flach­dach sich­er mon­tiert wer­den? Ein method­is­ch­er Überblick.

1. Welche Befestigungsarten gibt es auf dem Flachdach?

Grund­sät­zlich gibt es drei typ­is­che Ansätze, um eine PV-Anlage auf einem Flach­dach zu sich­ern:

• bal­lastierte Sys­teme
• mech­a­nisch befes­tigte Sys­teme
• kom­binierte Sys­teme
• Klebesys­teme

Je nach Dachauf­bau, Nutzung und Gebäudebe­stand kann jede dieser Lösun­gen sin­nvoll sein. Entschei­dend ist welche Meth­ode für das konkrete Vorhaben die ver­hält­nis­mäßig ger­ing­sten tech­nis­chen und wirtschaftlichen Risiken verur­sacht.

2. Ballastierte Systeme: keine Durchdringung, höhere Lasten

Ide­al­er­weise reicht es aus, ein Schienen­sys­tem auf die Dachhaut zu leg­en. Das Eigengewicht der PV-Anlage und die Rei­bung zwis­chen UK und Dachhaut so groß sein, dass keine Bal­lastierung erforder­lich ist (Nach­weis erforder­lich). Sollte dies nicht aus­re­ichen, wer­den bei bal­lastierten Sys­te­men die Unterkon­struk­tion lose auf der Dachfläche ver­legt. Das zusät­zliche Gewichte (Last­plat­ten) sich­ern das Sys­tem gegen Abheben und Ver­schieben. Häu­fig kom­men dafür Beton­plat­ten zum Ein­satz.

Vorteile

• keine Befes­ti­gung durch die Dachab­dich­tung
• schnelle Mon­tage
• Rück­baubarkeit

Nachteile

• Zusät­zliche Dachlas­ten (höheres Eigengewicht)
• Punk­tar­tiges Ein­drück­en der Dachab­dich­tung (bautech­nis­che Zulas­sung beacht­en)
• bei hohem Wind­sog kann viel Bal­last erforder­lich wer­den

Das Haupt­prob­lem liegt in der Sta­tik: Was für die Abdich­tung zunächst scho­nend wirkt, kann für das Trag­w­erk kri­tisch wer­den. Ger­ade bei älteren Flachdäch­ern muss deshalb geprüft wer­den, ob die zusät­zlichen Las­ten über­haupt sich­er aufgenom­men wer­den kön­nen. Bei beheizten Hallen mit hoher Bedeu­tung der tech­nis­chen Lebens­dauer rel­e­vant. Die tech­nis­che Lebens­dauer ist ten­den­ziell weniger rel­e­vant, wenn wirtschaftlich ohne­hin mit einem Rück­bau in 30 Jahren gerech­net wird (gerin­gere wirtschaftliche Lebens­dauer). Dies erscheint jedoch im Zuge der aktuellen Diskus­sio­nen über Nach­haltigkeit wenig sin­nvoll.

Generell ist dies die gängig­ste, da sich­er­ste Meth­ode. Die Sys­temher­steller von PV-Unterkon­struk­tio­nen arbeit­en an Kon­struk­tio­nen, bei denen der Wind durch die Unterkon­struk­tion wehen kann, ohne dass sig­nifikante Sog­wirkun­gen entste­hen. Üblicher­weise wer­den kleine Sat­tel­dach-Unterkon­struk­tio­nen ver­wen­det. Die Aus­rich­tung aller Solar­mod­ule ist hier nicht ide­al. Jedoch sind die sta­tis­chen Vorteile hier maßgebend, um auf Last­plat­ten best­möglich zu verzicht­en.

3. Mechanische Befestigung: Weniger Last, höhere Haftungsrisiken

Bei mech­a­nisch befes­tigten Sys­te­men wird die Unterkon­struk­tion mit dem Bauw­erk durch spezielle Schraub­verbindun­gen ver­bun­den. Das kann die erforder­lichen Bal­last­men­gen deut­lich reduzieren.

Vorteile

• Gerin­geres Eigengewicht
• Vorteil­haft bei hohen Wind­sogkräften
• Rel­e­vant bei Däch­ern mit begren­zter Tra­gre­serve

Nachteile

• Höheres Risiko für Undichtigkeit­en durch Beschädi­gung
• Fachgerechte Detailaus­führung zwin­gend erforder­lich
• Gewährleis­tungs- und Haf­tungs­fra­gen wer­den wichtiger

Hier liegt der kri­tis­che Punkt nicht primär in der Stand­sicher­heit der PV-Anlage, son­dern in der Schnittstelle zur Dachab­dich­tung. Jede Durch­dringung muss dauer­haft dicht, tech­nisch passend und handw­erk­lich sauber aus­ge­führt wer­den. Son­st wird aus ein­er sta­tisch sin­nvollen Lösung ein bau­physikalis­ches oder haf­tungsrechtlich­es Prob­lem. Eine solche Lösung ist denkbar, wenn im darun­ter­liegen­den Dachauf­bau keine Däm­mung oder sys­tem­rel­e­van­ten Bauteile vorhan­den ist, die möglicher­weise durch­feucht­en. Bei kalten Hallen, Car­ports oder ver­gle­ich­baren Bauw­erken ein gang­bar­er Weg.

4. Kombinierte Systeme: Der Mittelweg im Ausnahmefall

In vie­len Fällen ist die sin­nvoll­ste Lösung wed­er rein bal­lastiert noch rein mech­a­nisch befes­tigt. Kom­binierte Sys­teme arbeit­en mit ein­er reduzierten Anzahl an Befes­ti­gungspunk­ten und ergänzen­dem Bal­last.

Der Vorteil:

• gerin­gere Zusat­zlas­ten als bei Voll­bal­lastierung
• weniger Ein­griffe in die Abdich­tung als bei rein mech­a­nis­ch­er Sicherung

Diese Lösung kann beson­ders dann sin­nvoll sein, wenn:

• die Tra­gre­ser­ven begren­zt sind,
• die Dachab­dich­tung sen­si­bel ist,
• aber gle­ichzeit­ig hohe Wind­sogkräfte berück­sichtigt wer­den müssen.

Ger­ade auf großen Flachdäch­ern ist oft ein method­is­ch­er Aus­gle­ich zwis­chen Sta­tik, Abdich­tung und Mon­ta­gesicher­heit eine mögliche, wen­ngle­ich unbe­liebte Lösung. Sie ist im Regelfall nicht zu empfehlen.

4. Klebesysteme: Die Lösung beim statisch bedenklichen Flachdach

Bei einem Klebesys­tem wird das PV-Mod­ul direkt auf der Dachab­dich­tung verklebt. Bei den Mod­ulen han­delt es sich um flex­i­ble Dünnschicht­mod­ule. Die Zugfes­tigkeit wird durch Feld­ver­suche und Probeent­nah­men sichergestellt.

Vorteile:

• Geringe sta­tis­che Belas­tung
• Architek­tonisch unaufäl­lig
• Keine Durch­dringun­gen erforder­lich

Nachteile:

• Gerin­gere Leis­tung pro m2 PV-Fläche
• Her­aus­fordernd bei Wartungsar­beit­en
• Spezial­fir­men für Mon­tage erforder­lich

Gegenüber einem mech­a­nisch befes­tigten Sys­tem bevorzu­gen Eigen­tümer und deren Vertreter im Zweifel oft­mals eher einem Dünnschicht­modul­sys­tem, bei denen die flex­i­blen PV-Ele­mente auf dem Dach verklebt wer­den. Hier sollte drin­gend der Dachzu­s­tand vor­ab durch einen Sachver­ständi­gen des Dachdeck­er­handw­erks geprüft wer­den. Nachträglich­es Abkleben oder Erneuerung der Dachhaut kann sehr aufwändig und teuer sein.

5. Was muss vor der Befestigung geprüft werden?

Bevor über­haupt entsch­ieden wird, wie die PV-Anlage befes­tigt wird, sollte das Dach sys­tem­a­tisch geprüft wer­den. Dazu gehören ins­beson­dere die Gebäud­esta­tik. Ob Bal­lastierung und in welch­er Höhe hängt maßge­blich von den Las­tre­ser­ven ab. Der Nach­weis gegen Wind­sogsicherung wird im Regelfall durch die Sys­temher­steller erstellt. Die Solar­mod­ule wer­den in einem gewis­sen Abstand vom Dachrand ver­legt, um die erhöht­en Las­ten durch Ver­wirbelun­gen im Attik­abere­ich zu umge­hen. Ger­ade auf Flachdäch­ern kön­nen die Unter­schiede zwis­chen Dachrand­bere­ich und Innen­fläche erhe­blich sein.

Zusät­zlich zur Sta­tik sollte die Abdich­tungsebene geprüft wer­den. Vor dem Ver­legen ein­er PV-Anlage – ins­beson­dere bei Ver­schraubun­gen (sel­ten), sollte eine zeit­na­he Instand­set­zung der Abdich­tungsebene ver­mieden wer­den.

Ver­traglich ist zu klären, wer die Ver­ant­wor­tung für Durch­dringun­gen, Anschlüsse und mögliche Folgeschä­den trägt. Eigen­tümern wird emp­fohlen, im Regelfall keine Haf­tungs­freis­tel­lung dem aus­führen­den Unternehmen auszustellen.

Fazit: Sicherheit durch das richtige System

Eine PV-Anlage auf dem Flach­dach sich­er zu befes­ti­gen, bedeutet immer, mehrere Risiken gle­ichzeit­ig zu betra­cht­en. Ide­al­er­weise reicht es aus, die Unterkon­struk­tion mit Solar­mod­ulen so auf dem Flach­dach zu mon­tieren, dass eine hohe Rei­bung erzeugt wird und es nicht zum Ver­schieben kom­men kann. Hin­sichtlich des Abhebens muss die Unterkon­struk­tion so kon­stru­iert sein, dass der Wind sich­er hin­durch­we­hen kann und keine Sog­wirkung erzeugt. Reicht dies nicht aus, sollte zunächst eine Bal­lastierung gewählt wer­den. Wenig Bal­last kann bei sehr hohen Wind­stärken prob­lema­tisch wer­den. Zu viel Bal­last kann sta­tis­che Bedenken aus­lösen. Durch­dringun­gen durch Schrauben in die Dachab­dich­tung sind im Regelfall nicht zu empfehlen. Aus­nah­men stellen Baukon­struk­tio­nen dar, bei denen die Abdich­tung eine unter­ge­ord­nete Rolle darstellt (ggf. Car­ports, offene Abdäch­er, kalte Lager­hallen etc.)

Die richtige Lösung liegt daher nicht in ein­er pauschalen Stan­dard­mon­tage, son­dern in ein­er method­isch sauberen Auswahl des passenden Befes­ti­gungssys­tems. Entschei­dend sind die konkrete Dachkon­struk­tion, der Zus­tand der Abdich­tung, die Tra­gre­ser­ven und die Wind­si­t­u­a­tion. Der häu­fig­ste Fall bei ein­er Gewer­be­halle ist die Bal­lastierung ohne mech­a­nis­che Befes­ti­gung. Wer vor­ab die Sta­tik und den tech­nis­chen Zus­tand des Daches prüf, schafft eine geeignete Grund­lage dafür, dass die PV-Anlage nicht nur mon­tier­bar ist, son­dern auch langfristig sich­er auf dem Flach­dach bleibt.

Zusammenfassung