Der nächste Winter kommt bestimmt
Der letzte Winter 2018 / 2019 hat besonders im südbayerischen Raum und im Allgäu zu teils erhebliche Schäden an PV-Anlagen geführt, bei denen entweder Module gebrochen oder sogar häufiger die Rahmen verbogen oder aus dem Modullaminat herausgerissen wurden. Stellenweise wurde dursch Schnee- und Eiseinwirkung auch die Unterkonstruktion beschädigt.
Mag einerseits dieses Schneereignis örtlich schon auergewöhnlich gewesen sein, so ergibt sich in vielen Fällen bei sachlicher Betrachtung der Umstand, dass es wieder einmal „richtig“ Winter war und man mit dieder Schneehöhe durchaus zu rechnet hat.
Bei der Auswertung vieler Schneedruckschäden kommt man bei genauerer Betrachtung der Schadensfälle zu dem Ergebnis, dass die Schäden schlichtweg aus Planungs- und Montagefehlern resultieren, bei denen gewisse Gesetzmäßigkeiten und Normen nicht beachtet wurden.
Der Aufbau der Photovoltaikanlage nebst Dachbefestigung muss immer individuell auf die örtlichen Gegebenheiten abgestimmt sein. Hierzu zählen neben der vorhandenen Dachkonstruktion und Dachneigung auch die äußeren Einflüsse wie Wind und besonders Schnee. Besonders die Schneesituation wird zumeist nicht beachtet.
Deutschland ist mit Einführung des Eurocode 1 (früher DIN 1055 – Einwirkungen auf Tragwerke) in 5 Schneelastzonen eingeteilt.
Je nach Standort und Dachneigung können sich Schneelasten von mehr als 400 kg/m2 ergeben. Schon bei der Auswahl der Module sind daher die Belastungsmöglichkeiten zu berücksichtigen. Manche Module sind gem. IEC 61225 nur bis 2.400 Pa (ca. 240 kg) pro m² geprüft und freigegeben. Sonderprüfungen erlauben eine Freigabe bis zu 5.400 Pa.
Zu beachten ist aber hierbei, dass sich die Belastungsprüfungen nur auf die horizontale Ebene beschränken. Für schräge Lasteinwirkungen oder abrutschenden Schnee, welcher auf den Rahmen drückt, gibt es bislang noch keine Prüfverfahren.
Es müssen daher bei der Planung und Montage diese Besonderheiten mit berücksichtigt und insbesondere auch die Montageanleitungen der Modulhersteller beachtet werden, wobei auch hier darauf hinzuweisen ist, dass selbst die Montageanweisungen erstens nicht alle Lastvariablen berücksichtigen können und zweitens eine Montageanleitung den Installationsbetrieb auch nicht gegen Schadens- oder Mängelansprüche schützt.
Die häufigsten Fehler bei der Planung und Montage gehen einher mit
- Quermontage von Modulen im schneereichen Traufbereich
- Nichteinhaltung der empfohlenen Klemmpunkte an Modulrahmen
- unzulässige Klemmung der Module an den kurzen Rahmenseiten
- fehlende zusätzliche Klemmungen an den traufseitigen Rahmen
Viele Schwächen gibt es besonders bei der Haltekonstruktion.
In schneereichen Gebieten werden mind. 3 bis 4 Befestigungspunkte pro m² erforderlich, mit entsprechend verstärkten Dachsparrenanker (Dachhaken) oder anderen Befestigungsounkten, dazu ggf. noch verstärkte Tragprofile. Oftmals sind deutlich weniger als 1,5 Befestigungspunkte/m2 anzutreffen.
Auch gewisse Sparmaßnahmen, nur auf jedem 2. Sparren einen Befestigungspunkt bzw., Dachhaken zu setzen, kann fatale Auswirkungen haben. Sobald ein Dach flächig mit einer Photovoltaikanlage überbaut wird, nimmt alleine die Photovoltaikanlage die zusätzlichen Lasten aus Wind und Schnee auf, welche über die Dachkonstruktion in die tragenden Gebäudeteile abgeleitet werden müssen. Erfolgt diese Ableitung nur über jeden 2. Sparren , so erfolgt hier die doppelte Belastung des Sparrens aus Wind und Schnee, gegenüber die er ursprünglich bemessen war. Das Eigengewicht der Photovoltaikanlage kommt dann noch dazu. Auf Dauer können solche Überbelastungen zu weitreichenden Schäden an der Dachkonstruktion als auch am Gebäude führen.
gleichmäßige Sparrenbelastung ohne PV
unzulässige Sparrenbelastung bei Solarbefestigung an jedem 2. Sparren
Fazit:
Bei Schnee- und Eisschäden an Modulen handelt es sich um Elementarschäden nur im weiteren Sinne. Dahinter stecken oft Nachlässigkeiten in der Planung und Montage der PV-Anlage.