Im Zusammenhang mit Solarthermie wird immer auf einen optimalen Neigungswinkel hingewiesen. Daher glauben viele Hausbesitzer, ihr Flachdach wäre nicht geeignet. Warum das ein Irrtum ist, erfährst du hier.
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Solarthermie auf dem Flachdach – geht das?
Entgegen der Meinung, dass Solarthermie auf dem Flachdach nichts zu suchen hat, ist diese Kombination sogar eine ziemlich gute Idee. Bei einem üblichen Schrägdach bist du an die vorhandene Dachneigung gebunden. Auch die Ausrichtung deines Hauses kannst du nicht ändern. Zeigt die für die Solarthermie genutzte Dachfläche nicht in idealer Weise nach Süden, musst du damit leben.
Bei einem Flachdach bist du flexibler. Ohnehin ist eine Aufständerung der Kollektoren notwendig. Damit hast du automatisch die Freiheit, die Module sowohl in der Neigung als auch in der Himmelsrichtung optimal zur Sonne hin auszurichten.
Wovon ist abhängig, ob eine Solarthermieanlage auf Flachdach montiert werden kann?
Die Voraussetzungen unterscheiden sich kaum von den Vorgaben für ein geneigtes Dach. Zunächst einmal darf die Dachfläche nicht durch Nebengebäude und Bäume verschattet werden. Gebäude mit Flachdächern bestehen meist nur aus Erd- und vielleicht einem Obergeschoss. Sie sind also recht niedrig. Daher existiert durchaus die Gefahr der Verschattung durch höhere Gebäude.
Zweite wichtige Voraussetzung ist die ausreichende Tragfähigkeit des Dachs. Besonders ältere Flachdächer sind darauf ausgelegt, nur das eigene Gewicht sowie Schneelasten zu tragen. Das zusätzliche Gewicht einer Solarthermieanlage wurde beim Bau höchstwahrscheinlich nicht einberechnet. Das sieht bei modernen Flachdach-Häusern schon ganz anders aus.
Neben dem Gewicht spielt auch die Windlast eine große Rolle. Die aufgeständerten Solarkollektoren bieten dem Wind Widerstand. Dadurch treten Druck- und Scherkräfte auf, die das Dach zusätzlich aushalten muss.
Der Druck durch das Gewicht der Anlage sowie Belastungen durch Begehung bei Installation und Wartung stellen eine weitere Beanspruchung der Dachhaut, aber auch der darunter liegenden Wärmedämmung dar. Die DIN 4108-10 schreibt daher vor, dass ausschließlich Dämmmaterial der Qualität DAA (z. B. Polyurethan-Hartschaumplatten) verwendet werden darf.
So funktioniert die Montage der Anlagen auf Flachdächern
Als Ausgangspunkt deiner Planungen solltest du einen Statiker beauftragen, dein Dach zu begutachten. Er wird dir bescheinigen, ob das Dach prinzipiell für die Installation einer Solarthermie auf dem Flachdach geeignet ist oder ob der Dachstuhl verstärkt werden muss.
Planung der Solarthermie-Anlage
Der nächste Schritt ist die sorgfältige Planung der Solaranlage. Um ärgerliche Fehler zu vermeiden, beauftrage am besten eine Fachfirma mit Planung und Montage. Je nach Personenanzahl in deinem Haushalt und dem Verwendungszweck benötigst du unterschiedliche Stückzahlen der Module. Soll die Solarthermie Warmwasserbereitung und Heizung unterstützen, brauchst du mehr Module, als wenn die Solarthermie nur für das warme Wasser zuständig ist.
Die Experten der Fachfirma werden dir sagen, ob die Dachfläche für deinen Haushalt und die geplante Nutzung ausreicht. Theoretisch benötigt die Aufständerung weniger Platz, als wenn du die Module flach auf das Dach auflegen würdest. Aber wenn du mehrere Reihen von Kollektoren aufstellen musst, ist dazwischen ein genügender Abstand einzuhalten, um zu verhindern, dass sich Module gegenseitig verschatten.
Befestigung der Module
Für die Befestigung der Module gibt es verschiedene Möglichkeiten, aus denen die Experten die für dein Dach günstigste Möglichkeit aussuchen werden. Eine Option ist die direkte Befestigung der Tragegestelle an den Dachsparren. Dazu muss allerdings die Dachhaut durchdrungen werden und das kann später zu Undichtigkeiten führen.
Eine andere Variante besteht in der Montage an schweren Betonsteinen, die vorher auf einer Pufferschicht aus Filz, Sand oder Kunststoff auf das Dach gelegt werden. Die Alternative ist das Verkleben einer großen Wanne auf dem Dach, in der dann die Ständer befestigt werden. Zur Erhöhung der Stabilität wird die Wanne mit Steinen gefüllt.
Verbindung mit dem Pufferspeicher
Mit der Montage der Anlage auf dem Dach sind die Arbeiten aber jedoch nicht abgeschlossen. Die Kollektoren müssen noch über einen Rohrleitungskreislauf mit dem Pufferspeicher im Heizungsraum verbunden werden. Der Kreislauf ist mit der Solarflüssigkeit gefüllt, die in den Modulen die Sonnenwärme aufnimmt. Die erwärmte Flüssigkeit gelangt über die Rohrleitung zum Wärmetauscher im Pufferspeicher. Dort gibt sie die Wärme an das Wasser im Speicher ab.
Im Anschluss wird die abgekühlte Flüssigkeit mit einer Umwälzpumpe zurück in die Kollektoren auf dem Dach gepumpt, wo sie erneut Wärme speichert. Die Rohrleitung sollte möglichst kurz sein. Deswegen wird sie an der Hausseite innen nach unten verlegt, an der sich auch der Pufferspeicher befindet.
So schwer sind Solarthermieanlagen
Bei der Nutzung der Anlage zur Unterstützung von Warmwasserbereitung und Heizung gilt als Faustregel eine Modulfläche von ca. 2,25 Quadratmeter pro Person. Ein 4-Personen-Haushalt benötigt daher Module mit einer Fläche von rund neun Quadratmetern. Die Solarkollektoren allein bringen ein Gewicht von 200 bis 250 Kilogramm auf die Waage. Zusammen mit der Aufständerung musst du mit einem Gewicht von etwa 500 Kilogramm rechnen.
Vorteile der Montage einer Solarthermieanlage auf Flachdach
Auf einem Flachdach können die Handwerker wesentlich entspannter und sicherer arbeiten als auf einem Dach mit einer Neigung. Außerdem befinden sich Flachdächer meist in einer geringeren Höhe vom Boden. Das Betreten und der Transport des Materials auf das Dach sind einfacher zu bewerkstelligen. In der Regel wird zur Montage der Solaranlage kein Gerüst benötigt.
Die Aufständerung ermöglicht die optimale Ausrichtung der Module auf die Sonne, unabhängig von der Ausrichtung des Dachs. So kannst du den zur Modulfläche passenden höchstmöglichen Wärmeertrag erreichen.
Übrigens gelten diese Vorteile auch für Photovoltaikanlagen, die aus dem Sonnenlicht keine Wärme, sondern elektrischen Strom generieren. Es kommt sogar noch ein weiterer Vorteil hinzu. Eine Photovoltaikanlage ist anfällig für Überhitzung. Deswegen müssen Photovoltaik-Module in einem gewissen Abstand von der Dachhaut montiert werden. So wird eine gute Hinterlüftung und Kühlung erreicht. Auf dem Flachdach ist das kein Problem. Durch die schräge Aufständerung ist die Hinterlüftung ohnehin gesichert.
