Das Kunsthaus im österreichischen Mürzzuschlag ermöglicht eine architektonische Zeitreise: Die Kirche eines ehemaligen Kapuzinerklosters aus dem 18. Jahrhundert, der in den 1990er-Jahren ein moderner Glasbau vorgesetzt wurde, trägt heute eine Photovoltaikanlage. Diese fügt sich nahtlos in die historische Dachlandschaft ein. Denn der Spagat zwischen Denkmalschutz und Energiewende gelang mit rund 6.700 Generon-Dachsteinen von Nelskamp, die auf dem Dach verlegt wurden.
Insgesamt drei Dachflächen mit insgesamt 750 Quadratmetern – nach Osten, Süden und Westen ausgerichtet – haben Handwerker mit den Solarziegeln eingedeckt. Auf diese Weise ist ein Energiedach mit einer Leistung von 107 Kilowatt entstanden, das das alte Gemäuer mit nachhaltig produziertem Strom versorgt. Im Zuge der Sanierung des Gebäudes wurde die Heizanlage auf Wärmepumpe umgestellt. Den Strom dafür liefern zu einem großen Teil die Solarelemente, die die Dachhaut bilden.
Viel Leistung gefordert
Die Entscheidung für schwarze solare Dachsteine fiel nicht zufällig. Der Bauherr wollte von Anfang an eine integrierte Lösung und so viel wie möglich Leistung auf dem Dach installiert haben. Deshalb wurden selbst die Gauben mit solaren Dachsteinen eingedeckt. Die Solarelemente ersetzen so komplett die Biberschwänze, die vorher auf diesen drei Flächen die Dachhaut bildeten. Die vierte, nach Norden ausgerichtete Dachfläche wurde mit herkömmlichen schwarzen Dachsteinen eingedeckt. Für die schwarze Solareindeckung gab die Bundesdenkmalpflege grünes Licht, da die maximale Stromproduktion im Vordergrund stand.
Die Planer der Anlage haben sich dabei für die kleineren Generon-Solardachsteine entschieden und nicht für die größeren solaren Dachelemente, die gleich mehrere Ziegel ersetzen. „Der Bauherr wollte, dass die ursprüngliche Lattung erhalten bleibt. Das war nur mit dem Generon-Dachstein realisierbar“, erklärt Tim Pfannmüller, Anwendungstechniker und Vertriebsmitarbeiter Solar und Photovoltaik bei Nelskamp. Er hat das Projekt von der Planung bis zur Fertigstellung begleitet.
Unebenheiten ausgleichen
Zudem lassen sich mit dem Generon-Solardachstein kompaktere Einheiten flexibler an unebene Untergründe anpassen. Das erwies sich als ideal für das denkmalgeschützte Gebäude, dessen 200 Jahre alter Dachstuhl erhalten bleiben sollte.
So haben die Handwerker zunächst die Lattung und den Dachstuhl statisch geprüft. „Da für die ursprüngliche Eindeckung mit den Biberschwänzen eine Lattenweite von 16 Zentimetern notwendig war, die Generon-Dachsteine aber eine Decklänge von 31,2 bis 34 Zentimetern haben, mussten einige Latten herausgenommen werden“, erklärt Tim Pfannmüller. Der Rest der Lattung konnte bestehen bleiben. Nachdem dies klar war, haben die Handwerker die Solarelemente auf den verbliebenen Latten verlegt.
Kaum Zusatzgewicht auf dem Dach
Hier spielt der solare Dachstein eine Stärke aus, die nicht nur für Projekte auf historischen Gebäuden von Vorteil ist. Denn das Gewicht des Solarelements ist vergleichbar mit herkömmlichen Dachziegeln oder Dachsteinen, sodass eine Verstärkung des vorhandenen Dachstuhls aufgrund der Photovoltaikfunktion nicht notwendig ist.
Das übliche Kabelhalteband, das Nelskamp für die Kabelführung in der Regel mitliefert, kam bei diesem Projekt nicht zum Einsatz. Bei der extremen Dachneigung von 60 Grad und dem ohnehin kalten, durchlüfteten Dachraum, wie er für alte Kirchen üblich ist, war diese zusätzliche Komponente nicht erforderlich. Die Verkabelung konnte direkt zwischen den Dachsteinen geführt werden.
28 Strings verlegt
Bei der Gestaltung der Anschlüsse der Solarelemente an die Dachumgebung folgten die Handwerker einem bewährten Prinzip. Im oberen Bereich am First liegt eine Reihe normaler Dachsteine, die gleichzeitig als Befestigungspunkte für Absturzsicherungen dienen. Auch traufseitig wurden konventionelle Dachsteine verbaut. Zwischen den Solarflächen befinden sich Schneefangsysteme, die in der schneereichen Region bauordnungsrechtlich vorgeschrieben sind. Die Gauben erhielten ebenfalls Solarziegel und wurden in separaten Strings verkabelt, um eine optimale Ausnutzung zu gewährleisten.
Insgesamt wurden 28 Strings auf dem gesamten Dach realisiert. Die Verschaltung erfolgte blockweise von unten nach oben, entsprechend der Eindeckungsrichtung. Maximal 300 Generon-Dachsteine lassen sich an einen String anschließen. Die Trennung der Gauben in eigene Strings ermöglicht eine unabhängige Optimierung dieser anders geneigten Flächen. Auch die Solardachziegel über den Schneefängen sind separat in eigenen Strings zusammengefasst. Denn dort bleibt der größte Teil des Schnees liegen. Damit ist die Verschattung im Winter in diesen Bereichen größer als auf den restlichen Flächen der Dächer.
Koordination für den Erfolg
Ein wesentlicher Aspekt bei der Installation solarer Dachsteine ist die Zusammenarbeit zwischen Dachhandwerk und Elektroinstallation. Der Dachhandwerker verlegt die Solarelemente und führt die Stringkabel, der Elektriker übernimmt den Anschluss an den Wechselrichter. Bei diesem Projekt installierte der Elektriker den Wechselrichter aus Gewährleistungsgründen selbst, was von Nelskamp auch empfohlen wird. „Das Wichtigste ist, dass die Gewerke miteinander reden. Dann werden viele Hürden schon von vornherein aus der Welt geschafft“, betont Tim Pfannmüller.
In der Praxis erlebe er jedoch häufig das Gegenteil, sagt er. „Man macht leider immer wieder die Erfahrung, dass vorher nicht gesprochen wird, und dann hat man im Nachgang die Rennerei.“ Seine Empfehlung ist eindeutig: Bereits vor Beginn der Dacharbeiten sollte ein gemeinsamer Ortstermin mit dem Elektriker stattfinden. Zehn Minuten Gespräch könnten spätere Komplikationen vermeiden.
Lichtbogen erkennen
Auch in Mürzzuschlag, wo ein Architekturbüro die Planung koordinierte, gab es Abstimmungsbedarf. Der Elektriker erschien erst zum Schluss und fragte nach der Position der Stringkabel. Solche Situationen ließen sich durch frühzeitige Kommunikation vermeiden, lautet die Empfehlung von Tim Pfannmüller.
Er empfiehlt zudem grundsätzlich den Einbau von Wechselrichtern mit integrierter Lichtbogenerkennung, der Arc-Fault Circuit Interruption (AFCI). Denn sollte sich auf dem Dach im Laufe der Zeit eine Steckverbindung lösen, ist der Lichtbogen ein möglicher Brandauslöser. Erkennt der Wechselrichter aber den Lichtbogen, kann er die Anlage rechtzeitig innerhalb von Sekundenbruchteilen abschalten.
Kunden gut beraten
In den Niederlanden und Österreich beispielsweise gehört diese Sicherheitsfunktion bereits zum Standard, weiß Tim Pfannmüller. In Deutschland ist sie nicht vorgeschrieben. „Das ist jedoch eine zusätzliche Sicherheit für den Kunden“, erklärt der Nelskamp-Experte.
Einige Hersteller bieten diese Funktion schon freigeschaltet ab Werk an. Bei anderen Wechselrichtermarken fehlt sie oder ist zwar eingebaut, aber nicht aktiviert. Dachhandwerker sollten ihre Kunden daher auf diesen Aspekt hinweisen und die Aktivierung beim Elektriker einfordern.
Unterstützung bei der Installation
Für Dachhandwerker bietet der solare Dachstein einen perfekten Einstieg in die Photovoltaik. Denn die Installation weicht kaum von der Verlegung herkömmlicher Dachziegel ohne Solarfunktion ab. Der einzige Unterschied ist die zusätzliche Verkabelung während der Verlegung der Elemente. Für Dachhandwerker, die in dieses Segment einsteigen möchten, bietet Nelskamp umfassende Begleitung an.
Die Unterstützung beginnt bei der Planung mit Auslegungen im Planungsprogramm und reicht bis zur Montage auf dem Dach. „Wir steigen mit auf die Dächer und zeigen den Handwerkern, wie sie die Solarelemente am einfachsten verlegen. Wir schauen uns auch an, ob alles in Ordnung ist“, beschreibt Pfannmüller das Servicekonzept. Nach der Verlegung erfolgt eine Messung aller Strings, damit der Dachhandwerker dem Elektriker eine geprüfte Anlage übergeben kann.
Neues Marktsegment für Dachhandwerker
Nelskamp bietet auch Unterstützung beim Einstieg in den Vertrieb der Solarelemente. Tim Pfannmüller rät deshalb, die Anbieter der Solardachziegel wie Nelskamp einzubinden. Denn die Beratung vor Ort erweist sich als besonders wertvoll, wenn Bauherren detaillierte Fragen zu Kosten, Vor- und Nachteilen stellen. „Die Dachhandwerker, die gerade in das Segment einsteigen, kommen bei solchen Fragen schnell ins Trudeln“, weiß Pfannmüller aus Erfahrung. Ein Anwendungstechniker des Herstellers kann diese Gespräche fachlich absichern und dem Handwerker den Rücken freihalten.
Das Projekt in Mürzzuschlag demonstriert, dass solare Dachziegel auch unter schwierigen Bedingungen funktionieren. Ein steiles Dach, ein historischer Dachstuhl, denkmalschutzrechtliche Auflagen und regionale Schneelastanforderungen ließen sich mit dem richtigen Produkt und guter Koordination bewältigen. Für Dachhandwerker eröffnet sich damit ein Marktsegment, das handwerkliche Kompetenz mit zukunftsweisender Technik verbindet.
