Maximales Gewicht einer PV-Anlage auf Hallendach

Teil­weise liegen sta­tis­che Berech­nun­gen von alten Hal­lenge­bäu­den vor. Im Vor­feld ein­er PV-Instal­la­tion ist die Sta­tik zu sicht­en und die Las­tre­ser­ven zu bew­erten. Dann stellt sich die Frage, ob aus­re­ichend Las­tre­ser­ven für das Gewicht ein­er PV-Anlage vorhan­den sind.

Was wiegt eine PV-Anlage?

Um die Frage zu beant­worten gilt es zunächst zu hin­ter­fra­gen, welche Bauteile ein­er PV-Anlage gemeint sind. Üblicher­weise umfasst der Begriff PV-Anlage das Solar­mod­ul inklu­sive Verk­a­belung, die Unterkon­struk­tion samt Befes­ti­gungsmit­tel sowieso Last­plat­ten als Schutz gegen Abheben. Die Last­plat­ten wer­den nur in beson­deren Fällen ver­wen­det. Die Unterkon­struk­tion wiegt unter­schiedlich viel, je nach­dem ob die Anlage aufgestän­dert, ange­hangen oder ohne Unterkon­struk­tion befes­tigt wird. Bei den Solar­mod­ulen ist zwis­chen flex­i­blen Solarpa­nee­len, soge­nan­nten Dünnschicht­mod­ule und den Stan­dard-Dickschicht­mod­ulen mit Alu­mini­um-Rah­men, Glas und Kun­st­stoff­folienbeschich­tung zu unter­schei­den. Für den Steil­dachbere­ich gibt es noch Solarziegel, die eine beson­dere Kom­bi­na­tion aus PV-Mod­ul und Dachziegel (Wit­terungss­chutz) darstellen. Hier ist eine Gewicht­süber­sicht der einzel­nen Bauteile:

Das Gewicht der Unterkon­struk­tion ist unter­schiedlich und liegt bei etwa 2 bis 5 kg/m² (entspricht 0,02 bis 0,05 kN/m²). Last­plat­ten wer­den in Abhängigkeit der Wind­last bemessen. Sie wiegen je nach Region 10 bis 100 kg/m² (entspricht 0,10 bis 1,00 kN/m²).

Das Gesamt­gewicht rang­iert somit zwis­chen 0,04 kN/m² (best-case) bis 1,20 kN/m² (worst case).

Was wiegt eine PV-Anlage auf dem Steildach?

Auf einem Steil­dach sind keine Last­plat­ten erforder­lich. Die Solar­mod­ule wer­den mit Befes­ti­gungsklam­mern am Dachspar­ren befes­tigt. Auf den Klam­mern wer­den Alu­mini­um­schienen befes­tigt. Auf den Schienen wiederum sind Befes­ti­gung­shal­ter für die Solar­mod­ule, die dort ver­schraubt wer­den.

Mit einem kalku­la­torischen Gewicht von etwa 15 kg/m² (entspricht 0,15 kN/m²) kann für eine klas­sis­che PV-Anlage gerech­net wer­den.

Was wiegt eine PV-Anlage auf einem Flachdach?

Auf einem Flach­dach wer­den Solar­mod­ule mit Unterkon­struk­tion und Last­plat­ten im Regelfall erforder­lich. Wenn das Gewicht so hoch ist, dass die sta­tis­che Unbe­den­klichkeit nicht bescheinigt wer­den kann, kön­nen auch Dünnschicht­mod­ule aufgek­lebt wer­den. Spezial­isierte Her­steller von Dünnschicht­mod­ulen auf Kun­st­stoff-Abdich­tungs­bah­nen verkleben die Mod­ule direkt auf der Abdich­tungs­bahn. Die Her­aus­forderung: Der Kle­ber wird auf Wind­sog beansprucht und muss eine aus­re­ichende Zugfes­tigkeit aufweisen. Im Regelfall wer­den Probek­le­bun­gen vorgenom­men, da die chemis­che Reak­tion je nach Stan­dort und Her­steller unter­schiedlich gut funk­tion­iert. Die Leis­tung der Dünnschicht­mod­ule ist gegenüber den klas­sis­chen Dickschicht­mod­ulen deut­lich geringer. Das Gewicht bei direk­ter Verkle­bung auf der Kun­st­stoff­folie liegt dafür bei rund 0,05 kN/m².

Im klas­sis­chen Fall wer­den Dickschicht­mod­ule mit Unterkon­struk­tion und Last­plat­te mon­tiert. Einzelne Her­steller und Mon­teure bieten auch Ver­schraubun­gen im Trapezblech an. Die Schrauben haben spezielle Dichtköpfe. Hier ist jedoch sehr auf eine fachgerechte Mon­tage zu acht­en. Im besten Fall kann dann mit einem kalku­la­torischen Gewicht von etwa 15 kg/m² (entspricht 0,15 kN/m²) für eine klas­sis­che PV-Anlage ohne Last­plat­ten gerech­net wer­den. Kom­men noch Last­plat­ten hinzu, erhöht sich das Gewicht im Regelfall auf 25 kg/m² (entspricht 0,25 kN/m²).

Weiteres Gewicht auf Hallendächern

Neben der PV-Anlage zwecks Stromerzeu­gung sind weit­ere Bauteile bei der PV-Instal­la­tion gewicht­stech­nisch zu berück­sichti­gen. Dazu gehören beispiel­sweise Wech­sel­richter. Sie wan­deln den Gle­ich­strom in Wech­sel­strom um. Die Größe ein­er soge­nan­nten Wech­sel­richter­bank ist abhängig von der Größe der PV-Anlage. Sie wer­den im Regelfall dort mon­tiert, wo aus­re­ichend Las­tre­ser­ven vorhan­den sind (beispiel­sweise im direk­ten Lasteinzugs­ge­bi­et eines tra­gen­den Dachbinders). Je nach Größe beträgt das Gewicht rund 700 kg (entspricht ein­er Einzel­last von 7 kN).

Fazit: Das Gewicht einer PV-Anlage ist mitentscheidend für die Dachstatik

Es gibt gute Gründe, warum Her­steller ihre Mon­tagesys­teme, Solar­mod­ule und Befes­ti­gungsmit­tel immer weit­er opti­mieren. Ins­beson­dere Hal­lendäch­er sind sta­tisch sehr wirtschaftlich dimen­sion­iert wor­den, sodass mit wenig Las­tre­ser­ven zu rech­nen ist. Jedes Kilo­gramm ist rel­e­vant. Desto genauere Ken­nt­nisse über das PV-Anla­gengewicht vor­liegen, desto eher kann die sta­tis­che Unbe­den­klichkeit rech­ner­isch nachgewiesen wer­den.

Zusammenfassung