Bei Photovoltaikanlagen auf Flachdächern gibt es eine spezielle Herausforderung, die schon bei der Planung der Anlage zu berücksichtigen ist: die Temperaturwanderung. In Fachkreisen ist dieses Phänomen als Raupeneffekt bekannt.
Durch immer wieder auftretende Temperaturschwankungen – sei es zwischen Tag und Nacht, sei es im Verlauf der Jahreszeiten – dehnen und schrumpfen die Metallschienen der Montagesysteme. Das führt dazu, dass Spannungen zum Dach entstehen, unter Umständen beginnt die Anlage kaum merklich zu kriechen.
Millimeterweise abwärts
Selbst bei kleinsten Dachneigungen machen sich die Hangabtriebskräfte bemerkbar, sodass sich die Photovoltaikanlage über die Zeit millimeterweise hangabwärts bewegt. Deshalb müssen zur Lagesicherung auch solche Effekte wie die Temperaturwanderung berücksichtigt werden. Die Lagesicherung erfolgt durch Verankerung in der Dachkonstruktion oder durch ausreichende Ballastierung der Montagesysteme.
Wie diese technische Herausforderung bei der Planung und Berechnung zu berücksichtigen ist und welche Lösungswege es gibt, fasst das Hinweispapier des Bundesverbandes Solarwirtschaft zusammen.
Zehn Seiten mit Lösungen
Unter dem Titel „Lagesicherung von Flachdachanlagen gegen Verschiebung aufgrund thermischer Dehnungen (Temperaturwanderung)“ haben die in der Fachgruppe Bautechnik des BSW-Solar vertretenen Experten auf zehn Seiten den Stand der Technik dargestellt. „Mit den Lösungsansätzen lassen sich die Vorteile der aufgeständerten Photovoltaikanlagen nutzen und zugleich Schäden verhindern“, sagt Carsten Körnig, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbandes Solarwirtschaft.
Wenn bei der Planung die Temperaturwanderung nicht ausreichend berücksichtigt wird, kann das Gestell der Anlage auf andere Komponenten auf dem Dach stoßen oder sich verhaken. Es können Schäden an der Dachabdichtung oder an anderen Komponenten wie Attika, Lichtkuppeln, Lüftungsrohren, Blitzschutzanlagen oder Kabelführung entstehen.
Zudem kann aufgrund der Bewegungen die Dachfolie verschoben werden, sodass sie Falten wirft. Sogar Risse in der Dachhaut sind möglich, mit teuren Folgeschäden aufgrund von Undichtheit und einsickerndem Regenwasser. Im schlimmsten Fall kann sich die Photovoltaikanlage im Laufe der Jahre bis zur Dachkante bewegen. Dann fegt sie der nächste Sturm unter Umständen komplett vom Dach.
Sicherung zwingend notwendig
Außerdem drohen Schäden an elektrischen Komponenten, zum Beispiel Leitungsschäden und damit verbundene Risiken durch blanke Leitungen (elektrischer Schlag, Lichtbogengefahr). Die Sicherung der Photovoltaikanlage gegen Bewegungen ist daher zwingend notwendig, nicht nur zum Schutz der Dachabdichtung, sondern auch aus Gründen der elektrischen Sicherheit und des Brandschutzes.
Das Hinweispapier Lagesicherung von Flachdachanlagen gegen Verschiebung aufgrund thermischer Dehnungen (Temperaturwanderung) des BSW-Solar steht hier zum kostenlosen Download als PDF-Datei zur Verfügung:
Auch auf schwach geneigten Dächern wirken thermische Spannungen auf die Dachhaut. Oft wird dieses Problem unterschätzt.