Dachintegrierte Photovoltaik

Die dachintegrierte Photovoltaik ist eine Spezialform der gebäudeintegrierten Photovoltaik (GIPV – international BIPV, engl. building-integrated-photovoltaics).
Anders als bei der Aufdachmontage werden bei der Dachintegration die Photovoltaikmodule direkt in die Dachhaut eingebunden. Sie ersetzen dabei teilweise oder ganz die herkömmliche Dacheindeckung.

Während in Ländern wie Italien oder Frankreich auf Grund spezieller Förderprogramme die dachintegrierte Photovoltaik regen Zulauf erfährt, führt sie in Deutschland bis heute ein Nischendasein.
Neben der anderen Fördersituation in Deutschland liegt dies vor allem daran, dass die dachintegrierte Photovoltaik noch an einigen technischen Problemen laboriert (diese sind in der Photovoltaikbranche aber teilweise umstritten).

Bei der dachintegrierten Photovoltaik ist zu unterscheiden zwischen:

Photovoltaikmodulen, die in die Dachhaut integriert werden (Indachanlagen)
Dachdeckungen, die als Träger kleiner Photovoltaikmodule dienen (Solardachziegel)

Dachintegrierte Photovoltaikmodule

Dachintegrierte Photovoltaikmodule werden auf der Ebene der Dachhaut in das Dach eingebunden. In Sonderfällen bedecken sie auch die gesamte Dachfläche (Ganzdachanlagen) und ersetzen die Dacheindeckung.

Mögliche Nachteile dachintegrierter Photovoltaik

Gegenüber der herkömmlichen Aufdachtechnik hat die dachintegrierte Photovoltaik einige Nachteile – die allerdings bei Beachtung der folgenden Besonderheiten minimiert werden können.

Geringerer Ertrag:
Ein immer wieder diskutiertes Manko dachintegrierter Photovoltaikanlagen ist der vergleichsweise geringe Ertrag, der durch eine erhöhte Wärmeentwicklung verursacht wird. Die optimale Betriebstemperatur kristalliner Solarzellen liegt bei rund 25° C, bei höheren Temperaturen jedoch sinkt der Wirkungsgrad. Mit einer guten Hinterlüftung können die Verluste allerdings im Bereich von wenigen Prozent gehalten werden.
Probleme schafft die hohe Wärmeentwicklung aber bei ausgebauten Dachräumen, wo in den Sommermonaten hohe Raumtemperaturen entstehen können.

Höhere Kosten:
Ein weiterer Nachteil liegt in den höheren Gesamtkosten. Zum einen teilen sich wenige starke Anbieter diesen Nischenmarkt auf, zum anderen werden vielfach Systeme eingesetzt, die spezielle teurere Photovoltaikmodule verwenden.
Bei Systemen, die auf den Einsatz von herkömmlichen Modulen setzen, wie sie auch bei Aufdachphotovoltaikanlagen verwendet werden, kann der Preisnachteil insbesondere bei Neubauten sehr gering gehalten werden.

Bautechnische Probleme:

Bautechnische Schwierigkeiten wie etwa mangelhafte Dichtheit und Probleme bei Beschädigungen sind ein weiterer oft genannter Nachteil. Moderne Systeme werden aber häufig entweder auf dem mit einer Unterspannbahn versehenen Unterdach oder auf einer eignen Dacheindeckung montiert. Auf diese Weise ist nicht nur die Dichtheit wie bei einer herkömmlichen Dacheindeckung, sondern auch die einfache und flexible Austauschbarkeit bei Schäden gewährleistet.

Steuer-Nachteile:
Lange Zeit waren Indachanlagen auch hinsichtlich der steuerlichen Abschreibung benachteiligt. Seit 2010 unterliegen Indachanlagen aber ebenfalls den Vorgaben für “selbständige, abnutzbare und bewegliche Wirtschaftsgüter” und sind somit den Aufdachanlagen gleichgestellt.

Vorzüge der dachintegrierten Photovoltaik:

Auf der anderen Seite fallen zwei starke Vorzüge der dachintegrierten Photovoltaik ins Gewicht. Kaum bestreitbar ist, dass dachintegrierte Photovoltaikmodule ein Haus um einiges ästhetischer wirken lassen als dachparallele Photovoltaikanlagen. Das ist keine Nebensache – denn besonders bei Häusern oder Ensembles, für die der Denkmalschutz oder vergleichbare baurechtliche Auflagen eine Rolle spielen, sind dachintegrierte Anlagen oft die einzige Möglichkeit der Solarinstallation: Dachintegrierte Photovoltaikanlagen können auch dort installiert werden, wo Aufdachanlagen verpönt sind.
Bei der Montage von Photovoltaikanlagen für Neubauten können Indachanlagen zudem ein Potential zur Reduktion von Kosten eröffnen, dann nämlich, wenn in Zukunft etwa die Montage der Anlage und die Dacheindeckung in einem Gewerk vereinheitlicht werden.

Solardachziegel

Solardachziegel sind Dachziegel, die in verschiedenen Bauarten und Bauformen (Biberschwanz, Betondachstein, Tondachziegel, etc.) als mechanische Träger kleiner Photovoltaikmodule dienen und ganz einfach wie herkömmliche Dachdeckungen auf dem Dach verlegt werden können. Nach der Verlegung schließt der Monteur die einzelnen Solardachziegel über elektrische Steckverbindungen an der Ziegelunterseite zu einer größeren Einheit (Photovoltaikgenerator) zusammen.

Die Technologie der Solardachziegel ist seit Anfang der 90er Jahre auf dem Markt. Auf Grund einiger markanter Nachteile konnte sie sich aber bis heute nicht durchsetzen:

die zeitaufwendige Verschaltung der einzelnen Steckverbindungen der Solardachziegel verursacht erhebliche Mehrkosten bei der Montage,
der Wirkungsgrad reicht nicht an den von herkömmlichen Aufdachinstallationen heran,
Solardachziegel laufen Gefahr, sehr heiß zu werden, wenn nicht für eine ausreichende Hinterlüftung gesorgt wird. Auch hier gilt wieder: Je heißer die Photovoltaikmodule auf den Solarziegeln werden, desto stärker ist ihr Leistungsabfall,
durch die Integration der Photovoltaikmodule in herkömmliche Dachdeckungselemente geht im Vergleich mit Aufdachanlagen viel nutzbare Modulfläche verloren.

Diese Nachteile haben zur Folge, dass bei gleicher Dachfläche mit Photovoltaikanlagen aus Solardachziegeln deutlich weniger Strom erzeugt werden kann. In der Gesamtbetrachtung ergibt das ein erheblich schlechteres Preis-Leistungsverhältnis als bei herkömmlichen Aufdach-Photovoltaikanlagen.
Solardachziegel werden deshalb gegenwärtig fast nur dort eingesetzt, wo besonders auf baurechtliche Vorgaben (bspw. denkmalgeschützte Gebäude) geachtet werden muss oder wo sehr hohe Ansprüche an den ästhetischen und architektonischen Gesamteindruck eines Gebäudes gestellt werden.

Solarzellen im Zusammenspiel