Photovoltaik selber montieren - Die Aufdachmontage in Eigenregie @ diybook.de

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Werkzeug und Material

Die Aufdachmontage ist die am weitesten verbreitete Montageart von Photovoltaikanlagen. Glücklicherweise ist sie auch eine der einfacheren Methoden, um eine PV-Anlage zu installieren. Diese Anleitung zeigt anhand eines Projektes, was alles bei der Aufdachmontage beachtet werden muss. Falls überlegt wird, eine solche Photovoltaik-Anlage selber zu montieren, soll dieser Artikel dabei helfen, eine möglichst gute Selbsteinschätzung vorzunehmen. Die Montage ist nicht einfach und Vorwissen ist in jedem Fall notwendig, um Anlagen für Photovoltaik selber zu montieren!

Lange Romane sind nicht dein Ding? Dann schau Dir doch unser Video an!

Sicherheitshinweise und die Grundlagen zur Aufdachmontage

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© diybook | Bei der Photovoltaik-Aufdachmontage dient das Dach als Basis für die zukünftige Stromerzeugung. Dabei sind aber nicht nur…

Achtung: Für den Erhalt der PV-Förderung muss in Österreich die gesamte Anlage von einem Profi montiert werden. Dies gilt aber nicht in Deutschland und auch nicht für all jene, die keine Förderung bekommen.

Daher zeigt dieser zweite Teil der Serie "Photovoltaik-Montage" die Aufdachmontage. Wenngleich auch nicht ganz ungefährlich, ist es für den geübten Heimwerker durchaus möglich, diese Art der Anlage für Photovoltaik selber zu montieren. Elektrotechnische Kenntnisse müssen aber genauso vorhanden sein wie eine Absturzsicherung bei den Arbeiten auf dem Dach!

Es ist daher ratsam, sich vor den Arbeiten an den elektrischen Installationen mit den Grundlagen und Sicherheitsmaßnahmen vertraut zu machen. Zudem muss sichergestellt sein, dass die vorgestellten Arbeiten durch einen selbst überhaupt durchgeführt werden dürfen, und dass alle im jeweiligen Land geltenden Gesetze und Verordnungen erfüllt werden. Nicht sicher? Dann lieber einen Profi rufen! Denn neben der Gefährdung des körperlichen Wohls besteht bei schlechter Installation unter anderem auch akute Brandgefahr.

Projektbeschreibung

Die hier beschriebene Aufdach-Anlage auf einem Ziegeldach sorgt mit Ihren 20 Modulen für eine Nennleistung von 5 kWp. Die Module sind dabei in zwei Strings organisiert und mit einem Leistungsoptimierer verbunden. Diese wirken einem unverhältnismäßig hohen Leistungsverlust bei Verschattung der Module effektiv entgegen. Die in diesem Fall auftretende Verschattung durch hohe Bäume ist leider unvermeidbar.

Das System der Leistungsoptimierer besteht aus einer Steuereinheit im Keller, zwei Empfängern und zehn Leistungsoptimier-Modulen, an die je zwei PV-Module angeschlossen werden können.

Achtung: Das Dach muss für die Montage der PV-Anlage geeignet sein und den Belastungen der Aufdachmontage standhalten können! Im Zweifelsfall muss um Auskunft beim Dachdecker gebeten werden.

Werkzeug & Material

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© diybook | Jedem Topf sein Deckel. So auch bei den Dachhaken. Für eine jede Ziegelart gibt es speziell geformte Dachhaken. Es ist wichtig,…

Um die hier benutzte Technik für die Photovoltaik selber zu montieren, wird an Werkzeug lediglich Standard-Ausrüstung wie Akkuschrauber, Winkelschleifer, Maßband und Schraubenzieher benötigt sowie für Elektriker gängiges Werkzeug wie Prüflampe, Abisolierzange oder Seitenschneider.

An Material werden neben den für PV-Anlagen spezifischen Materialien wie Dachhaken, Tragschienen, Verbindern, End- und Mittelklemmen, Leistungsoptimier-Module und Empfänger der Module selbst auch Leerverrohrungen, Erdungskabel und Schrauben benötigt.

Aber Achtung: Für jede Ziegelart gibt es passende Dachhaken. Selbst für Eternit-Dächer gibt es entsprechende Befestigungssysteme. Damit es zu keinen bösen Überraschungen kommt, muss das Befestigungssystem in jedem Fall zum Dach passen!

Dachhaken montieren

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© diybook | Je nach Größe der Anlage wird zuerst die Lage der Photovoltaik-Paneele bestimmt. Stehen nun auch die richtigen Dachhaken bereit…
© diybook | Trotz grundsätzlich passendem Dachhaken ist es hier notwendig, die Nase der Ziegel zu entfernen. Denn erst so kann der Ziegel…
© diybook | Der seitliche Abstand der Dachhaken ist in jedem Fall durch den Abstand der Sparren gegeben. Der Abstand der Dachhaken zur…
© diybook | Die Dachhaken des ersten Strings sind fertig. Dasselbe Prozedere wird nun für den zweiten String wiederholt. Um einen nahtlosen…

Sofern nicht ohnehin geplant, ist der erste Schritt bei der Aufdachmontage die Bestimmung der Lage des Solargenerators. Ist diese bekannt, können die Dachhaken angebracht werden.

Die Haken werden entlang einer Dachlatte, also entlang einer Dachziegelreihe, direkt mit einem jeden Sparren verschraubt. Wurden wie hier 40 x 60mm-Dachlatten verwendet, könnte eine Aufdopplung notwendig werden. Ist der seitliche Abstand durch die Sparren definiert, hängt der Abstand zur zweiten Trägerlatte alleine von der Modulgröße, Orientierung der Module bzw. der Ziegelgröße ab.

Bei dieser Installation werden die Trägerlatten 90 cm voneinander entfernt angebracht, das entspricht 3 Ziegelreihen. Damit eine einheitliche Solargeneratorfläche entsteht, wird der Abstand des zweiten Strings auf 60 cm, also eine Dachziegelreihe kleiner, festgelegt.

Achtung: Die Dachziegel müssen plan aufliegen können! Verhindert die Nase des Dachziegels ein ebenes Aufliegen, muss diese entfernt werden, um die Photovoltaik selber montieren zu können.

Leerverrohrung, Kabel und Erdung

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© diybook | So wie auch im Haus werden auch am Dach die Kabel nicht einfach lose, sondern in Installationsrohren verlegt. Gerade am Dach…
© diybook | Der von der Dachdurchführung kommende Minuspol des ersten Strings wird nun in die Leerverrohrung eingezogen und am anderen Ende…
© diybook | Nach dem Einziehen der Kabel kann nun auch das Empfangsmodul des Leistungsoptimierers verdrahtet werden. Dieses empfängt die…
© diybook | Zum Schutz gegen Überspannung muss das Trägersystem der Photovoltaik beim Selber Montieren fachgerecht geerdet werden. Bei der…

Die nächsten Schritte der Aufdachinstallation stellen die Verkabelung der Anlage sicher. So werden, wie auch im Haus üblich, Leerverrohrungen für die Kabel verlegt.

Gerade am Dach kommt es zu einer massiven Beanspruchung des Mantelmaterials. Zwar sind Kabel einer PV-Anlage besonders gegen UV-Strahlung geschützt, dennoch sollten sie in Leerverrohrungen Platz finden. Die Leerverrohrung wird somit von der Dachdurchführung bis zum jeweiligen Minuspol des Solargenerators entlang der Dachlatten verlegt. Anschließend werden der Minuspol und die Steuerleitung für den Moduloptimierer-Empfänger eingezogen.

Nun kann letzterer angeklemmt werden und liegt somit zur Montierung bereit. Bevor nun die Trägerschienen angebracht werden, wird zum Zwecke des Überspannungsschutzes noch ein Dachhaken je Trägerschiene mit einer Erdung versehen.

Montage der Tragschienen für die Photovoltaik-Aufdach-Anlage

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© diybook | Der nächste Schritt bei der Photovoltaik-Aufdachmontage ist das Anbringen der Trägerschienen. Die Schienen werden dazu auf die…
© diybook | Die Tragschienen sind in jedem Fall mit Verbindern zu verbinden. Ist dabei ein ganzes Profil zu lang, wird es mit einem…

Es ist an der Zeit, die Trägerschienen für die Photovoltaik selber zu montieren. Die Schienen werden nacheinander auf die Dachhaken aufgesetzt und durch Verbindungsstücke miteinander verbunden.

Sind die Trägerschienen zu lang, werden sie mit einer Trennscheibe zurechtgeschnitten. Bevor die Schienen allerdings mit den Dachhaken fest verschraubt werden, kann im Falle des Falles ein Höhenausgleich vorgenommen werden.

Erstes Photovoltaik-Modul selber montieren

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© diybook | Ist das Schienensystem fixiert, kann die eigentliche Aufdachmontage, also die Installation der PV-Module beginnen. Bevor das…
© diybook | Jetzt folgt die Montage des Leistungsoptimierers. Diese Einheit wird am zweiten Eck des PV-Moduls angebracht und die Kabel des…
© diybook | Endlich kann das Modul am Trägersystem positioniert und mit Endklemmen fixiert werden. Die Abstände zum nächsten String müssen…

Ist das Trägersystem fixiert, kann die Aufdachmontage weitergehen. An das erste Modul werden dazu der Leistungsoptimierer-Empfänger sowie das erste Leistungsoptimierer-Modul selbst angebracht. Danach wird das PV-Modul an das Leistungsoptimierer-Modul angeschlossen.

Hinweis: Um einen störungsfreien Empfang sicherzustellen, werden zwei Empfänger der Leistungsoptimierer-Module montiert, einer an jedem Ende des Solargenerators.

Danach kann das erste PV-Modul ausgerichtet und mit dem Trägersystem verschraubt werden. Endklemmen helfen dabei, das Modul zu fixieren.

Installation aller weiteren PV-Module

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© diybook | Da die Optimierungs-Module jeweils zwei PV-Module aufnehmen, wird auch das zweite PV-Modul an den Leistungsoptimierer des…
© diybook | Bis auf die beiden letzten Module werden alle weiteren Module mit Mittelklemmen fixiert. ACHTUNG: Je mehr Module…
© diybook | Die Aufdachmontage ist geschafft und die Module sind installiert! Der Solarstromgenerator ist fertig! Zumindest die nächsten…

Anschließend werden alle weiteren Module installiert. Wichtig ist, dass jeweils zwei PV-Module an einen Leistungsoptimierer angeschlossen werden. Diese werden ganz normal in Serie miteinander verbunden. Sind keine Leistungsoptimierer vorhanden, wird ganz einfach Modul für Modul in Serie geschaltet, um so nach und nach die gesamte Technik für die Photovoltaik selber zu montieren.

Mittelklemmen helfen dabei, alle weiteren Paneele in Position zu halten. Auf eine waagerechte Flucht sollte dabei geachtet werden, denn die fertige Installation wäre sonst alles andere als hübsch anzusehen.

ACHTUNG: Je mehr Module zusammengeschlossen werden, umso mehr Spannung liegt an den Modulen an. Die Spannung kann auf bis zu 1000 V und mehr ansteigen! Bei schlecht installierten Verbindungen können daher äußerst gefährliche Lichtbögen auftreten. Das Problem dabei ist, dass PV-Paneele leider keinen Ein-/Aus-Schalter besitzen und bei Sonneneinstrahlung ununterbrochen Strom liefern!

Inbetriebnahme der Photovoltaikanlage

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© diybook | Der korrekte Anschluss des Hausanschlusses und der einzelnen Strings wird vor Inbetriebnahme nochmal genauestens kontrolliert.…
© diybook | Die Stromproduktion kann beginnen und der Wechselrichter wird eingeschaltet! Ist alles richtig installiert, wird ab sofort der…

Ist das letzte Modul fixiert, ist die Aufdachmontage in Eigenregie geschafft! Was jetzt noch fehlt, ist das Zusammenschließen des Solargenerators mit der Basisinstallation und die fachgerechte Inbetriebnahme der Photovoltaikanlage. Dieser Schritt muss allerdings immer von einem Profi durchgeführt werden!

Dieser überprüft dabei nicht nur den korrekten Anschluss des Wechselrichters an den Hausanschluss, sondern kontrolliert auch den Anschluss der einzelnen Strings des Solargenerators. Insbesondere muss auf eine korrekte Polarität der Stringleitungen geachtet werden. Ein solche Abnahme ist entscheidend, will man die Technik für die Photovoltaik selber montieren. Danach aber kann die hauseigene Stromproduktion beginnen!

Der Wechselrichter wird eingeschaltet, und wenn alles richtig gemacht wurde, wird ab sofort der eigene Strom produziert. Wahrlich eine tolle Sache!

© diybook | Bei der Photovoltaik-Aufdachmontage dient das Dach als Basis für die zukünftige Stromerzeugung. Dabei sind aber nicht nur Ausrichtung und Neigung für eine gelungene Installation entscheidend. So muss der Dachstuhl der zusätzlichen Belastung durch Auflast und Wind in jedem Fall standhalten.
© diybook | Jedem Topf sein Deckel. So auch bei den Dachhaken. Für eine jede Ziegelart gibt es speziell geformte Dachhaken. Es ist wichtig, dass die Haken zu den Ziegeln passen, da letztere sonst in Mitleidenschaft gezogen werden. Und kaputte Dachziegel bedeuten ein undichtes Dach.
© diybook | Je nach Größe der Anlage wird zuerst die Lage der Photovoltaik-Paneele bestimmt. Stehen nun auch die richtigen Dachhaken bereit, kann mit der Montage begonnen werden. Nach Kontrolle der waagerechten Ausrichtung der ausgewählten Dachlatte werden nun die Dachhaken entlang dieser direkt mit den Sparren verschraubt. Die hier notwendige Aufdoppelung der Sparren ist leider notwendig, da statt 30x50-Dachlatten die nächst größeren (40x60) verwendet wurden.
© diybook | Trotz grundsätzlich passendem Dachhaken ist es hier notwendig, die Nase der Ziegel zu entfernen. Denn erst so kann der Ziegel richtig aufliegen, um die Ausrüstung für die Photovoltaik selber zu montieren. Ein ungewolltes Brechen wird dabei effektiv verhindert.
© diybook | Der seitliche Abstand der Dachhaken ist in jedem Fall durch den Abstand der Sparren gegeben. Der Abstand der Dachhaken zur zweiten Trägerschiene wird aber durch die verwendete Modul- und Ziegelgröße bestimmt. In diesem Fall liegt der ideale Traglattenabstand bei 90 cm (3 Ziegelreihen á 40 cm bei einer Überlappung von 10 cm).
© diybook | Die Dachhaken des ersten Strings sind fertig. Dasselbe Prozedere wird nun für den zweiten String wiederholt. Um einen nahtlosen Modulverband zu erhalten, beträgt der Abstand zwischen den Strings nur 60 cm. Hinweis: Die genauen Maße hängen immer von dem verwendeten Traglattensystem und der Modulgröße ab.
© diybook | So wie auch im Haus werden auch am Dach die Kabel nicht einfach lose, sondern in Installationsrohren verlegt. Gerade am Dach ist dieser Schutz notwendig, da sonst Temperatur und Witterung der Isolierung sehr zu schaffen machen. Das Installationsrohr wird daher entlang der Dachlatte zum anderen Ende des Strings geführt.
© diybook | Der von der Dachdurchführung kommende Minuspol des ersten Strings wird nun in die Leerverrohrung eingezogen und am anderen Ende zum Anklemmen bereitgelegt. Es folgt das Steuerkabel des Leistungsoptimierer-Empfängers.
© diybook | Nach dem Einziehen der Kabel kann nun auch das Empfangsmodul des Leistungsoptimierers verdrahtet werden. Dieses empfängt die Daten der an den Modulen angebrachten Leistungsoptimierer und leitet diese per Kabel an die im Keller befindliche Steuereinheit weiter.
© diybook | Zum Schutz gegen Überspannung muss das Trägersystem der Photovoltaik beim Selber Montieren fachgerecht geerdet werden. Bei der Verwendung sogenannter Erdungsklemmen reicht das Erden von nur einer Traglatte aus.
© diybook | Der nächste Schritt bei der Photovoltaik-Aufdachmontage ist das Anbringen der Trägerschienen. Die Schienen werden dazu auf die bereits montierten Dachhaken gelegt und anschließend verschraubt. Eine horizontale Feinjustierung kann an dieser Stelle noch vorgenommen werden.
© diybook | Die Tragschienen sind in jedem Fall mit Verbindern zu verbinden. Ist dabei ein ganzes Profil zu lang, wird es mit einem Winkelschleifer einfach abgeschnitten. Das Projekt, eine Anlage für die Photovoltaik selber zu montieren, macht Fortschritte!
© diybook | Ist das Schienensystem fixiert, kann die eigentliche Aufdachmontage, also die Installation der PV-Module beginnen. Bevor das Modul aber am Trägersystem verschraubt wird, müssen zuerst ein Empfänger und das Leistungsoptimierer-Modul installiert werden. Dazu wird nun an die erste Modul-Ecke das Empfängermodul des Leistungsoptimierers einfach angesteckt. Hinweis: Wird ein solches Empfängermodul an jeder Ecke der Anlage angebracht, ist sichergestellt, dass auch wirklich jedes Modul zu jeder Zeit in Reichweite eines Empfänger ist.
© diybook | Jetzt folgt die Montage des Leistungsoptimierers. Diese Einheit wird am zweiten Eck des PV-Moduls angebracht und die Kabel des Moduls werden mit den Kabeln des Optimierers zusammengeschlossen.
© diybook | Endlich kann das Modul am Trägersystem positioniert und mit Endklemmen fixiert werden. Die Abstände zum nächsten String müssen allerdings beachtet werden, sodass keine ungleiche Montage zustande kommt.
© diybook | Da die Optimierungs-Module jeweils zwei PV-Module aufnehmen, wird auch das zweite PV-Modul an den Leistungsoptimierer des ersten Moduls angeschlossen. Am nächsten PV- Modul findet dann wieder ein Leistungsoptimierer Platz. Das Kabel des ersten Leistungsoptimierers zum nächsten wird dabei unter dem Paneel durchgeführt. Auf diese Weise werden immer zwei Module an einen Leistungsoptimierer angeschlossen und der Draht wird wie sonst auch immer in Serie zum nächsten geführt.
© diybook | Bis auf die beiden letzten Module werden alle weiteren Module mit Mittelklemmen fixiert. ACHTUNG: Je mehr Module zusammengeschlossen werden, umso mehr Spannung liegt an den Modulen an (bis zu 1000V)! Die PV-Paneele haben keinen Aus-Schalter und liefern daher bei Sonneneinstrahlung immer Strom! Das muss dringend beachtet werden, wenn man die Module für Photovoltaik selber montieren will!
© diybook | Die Aufdachmontage ist geschafft und die Module sind installiert! Der Solarstromgenerator ist fertig! Zumindest die nächsten Schritte sollten in jedem Fall von einem Profi durchgeführt werden. Der fertige Solarstromgenerator wird nun auch an die zuvor gemachte Basis-Installation angeschlossen und die gesamte Anlage in Betrieb genommen.
© diybook | Der korrekte Anschluss des Hausanschlusses und der einzelnen Strings wird vor Inbetriebnahme nochmal genauestens kontrolliert. Insbesondere muss auf eine korrekte Polarität der Stringleitungen geachtet werden.
© diybook | Die Stromproduktion kann beginnen und der Wechselrichter wird eingeschaltet! Ist alles richtig installiert, wird ab sofort der eigene Strom produziert. Toll! Am Ende war es nicht so schwer, die Technik für die Photovoltaik selber zu montieren.

Sonnenstrom wärmt nicht nur die Seele, sondern schont langfristig auch den Geldbeutel. Wer zusätzlich sparen möchte oder gar seine Anlage im Internet bestellt, kann bzw. muss aber vielleicht die neue Photovoltaikanlage selbst installieren. Die Aufdachmontage ist dabei die am weitesten verbreitete Montageart und glücklicherweise auch eine der einfacheren Methoden.

Dennoch kann es nicht schaden, sich das Ganze vorher noch einmal genau anzusehen. Deshalb zeigt diese Video-Anleitung, was alles bei der Aufdachmontage beachtet werden muss. Aber Achtung: Die Photovoltaik-Anlagen-Montage ist nichts für Ungeübte und muss auf jeden Fall vom Profi angeschlossen bzw. abgenommen werden. Das Video soll deshalb auch helfen, eine möglichst gute Selbsteinschätzung vorzunehmen.

Werkzeuge:

Akkuschrauber

Der Akkuschrauber, von manchen gemeinhin in der Funktion auch fälschlicherweise mit einer Bohrmaschine gleichgestellt, wird für kleinere und immer wiederkehrende Schraubarbeiten eingesetzt.

Maßband

Das Maßband, auch Messband oder Bandmaß genannt, ist die flexibel bewegliche Alternative zum Zollstock. Oftmals ist auch von einem Rollmeter die Rede, obwohl das Maßband durchaus nicht nur einen Meter, sondern auch 10 - 100 Meter lang sein kann.

Schraubendreher / Schraubenzieher

Schraubenzieher, oder fachlich korrekt Schraubendreher, sind die Klassiker unter den Werkzeugen. Im heutigen Haushalt darf dieses Werkzeug nicht fehlen.

Abisolierzange

Abisolierzangen sind für den Heimwerker immer dann unabdingbar, wenn es darum geht, Arbeiten an Elektrokabeln durchzuführen. Sollen diese verlängert oder in einer Steckdose oder einem Lichtschalter enden, so muss das bestehende Kabel abisoliert werden.

Seitenschneider

Ohne einen Seitenschneider wären viele Elektroinstallationen fast undenkbar. Er wird immer dann eingesetzt, wenn kleinere Drähte oder Kabel zerteilt werden müssen. Eine andere Schreibweise ist Saitenschneider, da er auch zum Teilen von Instrumentensaiten genutzt wird.

Winkelschleifer / Trennschleifer / Flex

Viele Namen, aber nur ein Gerät: Man kennt es als Winkelschleifer, Trennschleifer, Flex und unter einigen anderen umgangssprachlichen Begriffen. Immer handelt es sich dabei lediglich um ein elektrisch angetriebenes Werkzeug mit rotierender Schleifscheibe.

Spannungsprüfer / Prüflampe

Elektrische Installationen wie Elektroleitungen, Steckdosen, Schalter und Geräte sind allgegenwärtig. Um diese auf Ihre Funktionsfähigkeit zu überprüfen berührt man besser nicht die stromführenden Leitungen mit seinen bloßen Händen. Dafür gibt es eine Vielzahl sicherer Messgeräte und Werkzeuge.