Installation von Solaranlagen: So finden Sie das richtige Montagesystem
Beim Kauf und der Installation von Solarmontagesystemen denken die meisten nur an Sonnenschein. Woran sie nicht denken, sind Herbststürme, Starkregen, Schneelasten und Erdbeben. Dies sind aber Umwelteinflüsse, denen Photovoltaiksysteme im schlimmsten Fall ausgesetzt sind, und zwar über 25 Jahre oder länger. Auch wenn die Aufständerung in der Regel nur rund 20% der Gesamtkosten einer Solaranlage ausmacht, ist sie einer der wichtigsten Erfolgsfaktoren des Projekts. Denn versagt sie, versagt die ganze Anlage.
Das Montagesystem verbindet die Solarmodule mit dem Dach, Carport oder dem Erdboden. Es ist ein integraler Bestandteil jeder Solaranlage, denn es soll die Anlage nicht nur mindestens 25 Jahre auf dem Dach halten, sondern dabei auch widrigen Umwelteinflüssen wie Wind, Hagel und Hitzewellen widerstehen. Man sollte sich deshalb darüber im Klaren sein, dass die Wahl des günstigsten Anbieters unter Umständen langfristig teuer bezahlt werden muss.
Kurzsichtigkeit wird bestraft
Wer kurzsichtig ist, tut sich bekanntlich schwer damit, Straßenschilder zu lesen oder entfernte Gegenstände deutlich zu erkennen. Dieses Problem lässt sich recht einfach mit einer Brille beheben. Wer ein Photovoltaiksystem plant und dabei nur die kurzfristigen Montagekosten sieht, merkt häufig nicht einmal, dass er an Kurzsichtigkeit leidet. Die kostengünstigste Unterkonstruktion mag zunächst dabei helfen, die Kostenziele einzuhalten. Sie kann aber später zu erheblichen finanziellen Verlusten führen. Denn auch der Stromertrag kann je nach gewählter Unterkonstruktion sehr stark variieren. Man fährt meistens besser, wenn man sich für Klasse statt Masse entscheidet.
Gute Montagesysteme ermöglichen höheren Ertrag bei in der Regel weniger Wartungsaufwand. Und häufig ermöglichen sie eine bessere Planung. Anfangs mag eine solche Montage teurer erscheinen. Langfristig wird sie sich jedoch auszahlen. Jede Anlage stellt unterschiedliche Anforderungen an das Montagesystem. Dies hat damit zu tun, dass Modulsysteme je nach Anwendung und Standort in Bezug auf die Vorgaben, Größe und Ausmaße sehr verschieden sind. Um diese Systeme auf einer gegebenen Fläche unterzubringen, sehen die Hersteller eine Vielzahl von Konfigurationen vor.
Montage von solaren Carports
Jedes Montagesystem hat seine Vor- und Nachteile, was es einem kompetenten Planer ermöglicht, für jedes Photovoltaiksystem die optimale Lösung zu finden. Pkw-Stellplätze, ob privat oder kommerziell genutzt, sind ideal für eine Anwendung als Energielieferanten, gerade angesichts des Trends zur Elektromobilität. Vom einzelnen Carport über Parkplätze von Unternehmen bis zu großen Einrichtungen wie zum Beispiel bei Einkaufszentren, Flughäfen oder Park-and-ride-Plätzen:
Ein modular gestaltetes Carportsystem bietet die passende Lösung, um eine sonst energetisch brachliegende Fläche optimal zu nutzen. Folgende Kriterien sollten beachtet werden:
- Art und Bauweise der Solarmodule,
- Anlagengröße,
- Beschaffenheit des Untergrundes,
- Abstand zwischen den Stützen (Aufteilung der Parkfläche).
Für die maximale Ausnutzung der Fläche, schnellen Aufbau, beste Qualität und ansprechendes Design sollten Carportsysteme modular aufgebaut und einfach zu errichten sein.
Montage auf dem Dach
Der statischen Belastbarkeit kommt eine besondere Bedeutung zu, weil sonst Personen und Fahrzeuge bei Starkregen oder Sturm in Gefahr geraten. Hier ist vor allem ein solides Fundament von größter Bedeutung. Die unterschiedlichen Dachformen und Dachtypen auf industriell, gewerblich oder privat genutzten Gebäuden sind kaum zu zählen.
Montagesysteme sollten deshalb einfach und vielseitig sein. Die verschiedenen Dachformen machen die Installation einer Aufdachanlage anspruchsvoll. Die Hersteller müssen ein breites Spektrum von Solarmodulen abdecken, von gerahmten poly- und monokristallinen Modulen bis zu rahmenlosen Glas-Glas-Modulen. Um derart vielseitigen Anforderungen gerecht zu werden, sollten Montagelösungen sehr stabil und belastbar sowie einfach zu montieren sein.
Die Systeme sollten die Dachhaut möglichst nicht durchdringen, da sonst das Risiko von Wasserschäden im Gebäude steigt.
Analysen der Windlasten und der Dachstatik sind erforderlich, damit die Garantie für das Dach weiterhin gewährleistet ist. Wichtig ist außerdem, dass Hersteller von Montagesystemen für alle Dachsysteme, die sie vertreiben, neben der üblichen Gewährleistung einen statischen Nachweis vorlegen sollten.
Installation auf dem Freiland
Ein gutes Freiflächensystem ermöglicht die schnelle und zuverlässige Installation größerer Solarkraftwerke bei einer großen Variation der Untergründe. Darüber hinaus müssen sie unterschiedliche, teils extreme Wetterbedingungen aushalten können, um eine Lebensdauer der Anlage von 25 Jahren zu garantieren. Vor der Auswahl des Fundaments sollte immer ein Bodengutachten durchgeführt werden, mit folgenden Tests:
- Schrägzugversuche,
- horizontale Kompressionsprüfungen,
- Erstellen von Bodenprofilen,
- chemische Analysen.
Auch bei Freiflächenanlagen spielt die Steigerung der Wirtschaftlichkeit eine wichtige Rolle. Rammfundamente aus Stahl sind zum Beispiel sehr viel kostengünstiger als Fundamente aus Beton. Es gibt sie außerdem in einer Vielzahl verschiedener Ausführungen, je nachdem ob man sich für einfachere Rammrohre entscheidet oder für komplexere Varianten, die im Untergrund eingegraben werden.
Die Konstruktion sollte flexibel belegbar und für hohe Windlasten zugelassen sein. Darüber hinaus sind meist projektspezifische Anforderungen zu berücksichtigen. Die Montage der Solarmodule sollte schnell und einfach erfolgen. Die Module werden entweder vertikal oder horizontal angebracht.
Wichtige Kriterien bei der Auswahl
Ein qualitativ hochwertiges Montagesystem berücksichtigt sämtliche Umweltfaktoren, um den Stromertrag zu maximieren. Korrosion kann sich negativ auf die Lebensdauer einer Solaranlage auswirken. Umgebungseinwirkungen wie Feuchtigkeit und Chloride führen in den Bauteilen der Unterkonstruktion unter Umständen zu gefährlichem Strukturversagen. Der Anlagenbetreiber sollte sich deshalb die Wahl des richtigen Materials für das Montagesystem genau überlegen, weil dies für die Senkung der Betriebskosten über die zu erwartende Lebensdauer der Anlage von 25 Jahren ein wichtiger Faktor ist.
Planung vereinfachen
Der Wirkungsgrad eines Solarmoduls hängt von der direkten Sonneneinstrahlung ab, die auf die Solarzelle beziehungsweise das Modul trifft. Neben einer Abschwächung durch die Atmosphäre sind auch der Abstand der Erde von der Sonne und die Neigung der Rotationsachse relativ zur Sonne wichtige Faktoren, die die Absorbierung der Sonnenenergie beeinflussen. Ein gutes Montagesystem unterstützt die Planung der Anlage und fügt sich problemlos in sie ein.
Auch wenn extreme Umwelteinflüsse selten auftreten: Einmal genügt, um beträchtlichen Schaden anzurichten. Deshalb sind Langlebigkeit und Stabilität absolut entscheidende Faktoren. Bei der Auswahl des Montagesystems am jeweiligen Standort sollten die folgenden Fragen beachtet werden:
Einfluss des Standortes
Bei Standorten in Meeresnähe: Ist der Korrosionsschutz ausreichend für das feuchte und salzhaltige Meeresklima?
Bei trockenen Standorten und in südlichen Breitengraden: Hält die Anlage extremer Hitze stand?
Kann die Anlage den Windlasten an ihrem Standort widerstehen?
In gemäßigten Breiten ist Langlebigkeit nicht weniger wichtig, da das System über die Jahre einigen Belastungen ausgesetzt ist.
Einfache Installation und Wartung
Ein gutes Montagesystem sollte modular aufgebaut sein, um bei der Installation Zeit und Kosten zu sparen. Ein vorgefertigtes System vermindert außerdem die Gefahr von Verletzungen der Monteure bei der Arbeit. Sie verbringen weniger Zeit mit der Installation und benötigen weniger Werkzeug, was das Haftungsrisiko verringert.
Bei der Wahl des richtigen Montagesystems spielen nicht nur die Kosten für Austausch und Reparatur eine Rolle. Man muss unbedingt auch die durch erhöhten Verwaltungsaufwand sowie verringerten Ertrag entstandenen Kosten betrachten. Je weniger haltbar das Montagesystem, desto wahrscheinlicher ist es, dass Sie Zeit damit verschwenden, Erstattungsformulare auszufüllen und auf Ersatzteile zu warten.
Reparaturen kosten auch Geld
So ist zum Beispiel ein qualitativ minderwertiger Gebrauchtwagen anfänglich günstiger, kann Sie aber langfristig mehr kosten. Denn eventuell verbraucht er mehr Sprit und muss häufiger repariert werden. Dies gilt auch für qualitativ minderwertige Montagesysteme für die Photovoltaik. Ein Montagesystem sollte grundsätzlich qualitativ hochwertig, innovativ und robust sein. Egal, aus welchem Material es besteht – ob aus Stahl oder hochfestem Aluminium: Von der Klemme bis zur kleinsten Schraube sollte alles den höchsten Qualitätsansprüchen entsprechen.
Dieser Beitrag von Trevor DeVries ist zuerst erschienen in photovoltaik 6/2018. Trevor DeVries ist Geschäftsführer von Schletter in Südafrika. www.schletter-group.com
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Dieser Artikel ist zuerst in photovoltaik erschienen. Mehr Informationen erhalten Sie im kostenlosen photovoltaik-Newsletter.
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