Sicherheitshinweise und die Grundlagen zur Aufdachmontage
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
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
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
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
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
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
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
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!