Ohne Photovoltaikanlage wird ein Dach in Zukunft kaum noch auskommen. Denn die gesetzliche Pflicht für Neubauten gilt bereits in einigen Bundesländern oder wird demnächst kommen. In unserem Ratgeber klären wir darüber auf, wann sich ein Photovoltaik Dach lohnt, welche Dächer für die Installation einer solchen Anlage geeignet sind und welche Regeln für Gebäude im Bestand gelten.
Was ist Photovoltaik?
Funktionsprinzip und Technik der solaren Stromerzeugung auf dem eigenen Dach sind unkompliziert: Die in den Photovoltaikmodulen integrierten Solarzellen sorgen dafür, dass aus der natürlichen Sonneneinstrahlung elektrische Energie entsteht. Der dabei erzeugte Gleichstrom wird von einem Wechselrichter in netzüblichen Wechselstrom umgewandelt, der dann im eigenen Haushalt sofort verbraucht, in Batterien gespeichert oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. Bei Photovoltaikmodulen unterscheidet man im Wesentlichen zwei Herstellungstechniken, und zwar solche mit Siliziumscheiben und solche mit einem beschichteten Trägermaterial, sogenannte Dünnschichtmodule.
Was ist nun der Unterschied zur Thermo-Solaranlage? Ganz einfach: Hier erfolgt mittels Solarthermie-Kollektoren die Bereitstellung von warmem Wasser.
Ist Photovoltaik auf dem Dach sinnvoll?
Sich möglichst unabhängig von unberechenbaren Energiekosten zu machen, ist spätestens seit der Energiekrise infolge des Ukraine-Krieges kein Nischenthema mehr. Nicht nur die Ofenbauer und die Verkäufer von Brennholz meldeten bereits im Frühsommer 2022 leere Lager, auch die Solarbranche erlebte 2022 einen echten Boom. Bemerkenswert sind hier auch die Ergebnisse einer repräsentativen YouGov-Befragung unter 1.022 Immobilienbesitzern: Demnach liebäugeln drei Viertel aller privaten Hausbesitzer*innen, die über ein geeignetes Dach verfügen, mit einer eigenen Solaranlage, 20 Prozent planen, diese sogar bereits in den kommenden zwölf Monaten anzuschaffen.
Laut „Lichtblick Prosumer Report 2022“ eignen sich 10,8 Millionen Ein- und Zweifamilienhäuser in Deutschland für den wirtschaftlichen Einsatz von Solaranlagen. Aber nur 16 Prozent dieser solarfähigen Eigenheime produzieren bereits Sonnenstrom. Bei den momentan sehr hohen und vor allem auch in Zukunft kaum berechenbaren Stromkosten ist es nicht nur unter ökologischen, sondern auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten interessant, sich mit dem Thema PV-Anlage und Hausspeicher zu beschäftigen – denn je höher der Netzstrompreis, desto schneller rechnet sich die Anschaffung.
Das versucht auch die Politik zu unterstützen, die sich mit dem Klimaschutzgesetz das Ziel gesetzt hat, dass Deutschland bis 2045 Treibhausgasneutralität erreicht. Tatsächlich wurden bereits Hürden für die Installation von PV-Anlagen reduziert: Die Einspeisevergütung wurde erhöht und die Steuerpflicht für die Gewinne aus der Einspeisung von Solarstrom ins öffentliche Netz sowie die Mehrwertsteuer beim Kauf von PV- und Hausspeicheranlagen abgeschafft.
Wie sieht es mit der Leistung aus? Welcher Hausabschluss eignet sich als Photovoltaik Dach? Generell lassen sich Photovoltaikanlagen auf allen geneigten und flachen Dächern montieren – dabei spielt es kaum eine Rolle in welcher Region man hierzulande wohnt. Denn ausschlaggebend für den Solarertrag ist vor allem der Standort der Anlage, da sie ja zwingend eine ausreichende Sonneneinstrahlung braucht.
Zusätzlich darf es keine permanente oder großflächige Schattenbildung geben – etwa durch Pflanzen, Kamine und Fassadenvorbauten. Sonst sinkt der Solarstromertrag gravierend ab. Am besten eignet sich eine Modul-Ausrichtung gen Süden in Kombination mit einer Dachneigung zwischen 30 und 40 Grad. Das schließt aber natürlich höhere Neigungswerte, ebenso wie Ausrichtungen gen Süd-West oder Süd-Ost nicht aus. Diese Dächer eignen sich dank verbesserter Module in der Regel ebenfalls gut: denn im Frühling und im Herbst – wenn die Intensität der Einstrahlung insgesamt geringer ist – bringen auch solche Anlagen lohnende Erträge.
Bevorzugt wird die Ost-West-Ausrichtung, vor allem ohne eigenen Stromspeicher. Sie bringen zwar einen geringeren, aber über den Tag gleichmäßigeren Ertrag. Bei reiner Südlage wird hingegen die Höchstmenge an Strom mittags eingespeist. Zu diesem Zeitpunkt sind die Netze jedoch oft voll, es kann oft gar kein Strom mehr eingespeist werden.
Welche Dächer sind für Photovoltaik nicht geeignet?
Nicht jedes Dach ist zur Solarstromgewinnung geeignet. In manchen Fällen kann ein Dach ungeeignet sein, weil die verfügbare Dachfläche zu gering ausfällt. Doch wie bereits festgestellt, muss eine fehlende Südausrichtung kein Ausschlusskriterium für eine Installation mehr sein. Ob das eigene Hausdach sich als Photovoltaik Dach eignet oder nicht, zeigen viele Bundesländer im Internet mit Karten, die das Solarpotenzial von Dachflächen durch Farbwerte angeben.
Bei der Dacheindeckung gibt es in der Regel ebenfalls wenige Arten, die nicht für die Installation von Photovoltaik geeignet sind. Problemlos möglich ist dies bei klassischen Dächern mit Beton- oder Tondachziegeln sowie bei Schiefereindeckungen, Metalldächern und Bitumenbedachungen.
Bei denkmalgeschützten Gebäuden lohnt es sich aber immer genau nachzuprüfen, ob ein Photovoltaik Dach zulässig ist. Hier kam es zuletzt vermehrt zu Lockerungen bei den geltenden Vorschriften. Meist ist zum Beispiel nur eine Genehmigung des Bauamtes nötig. Das macht es nun einfacher, PV-Anlagen auch auf denkmalgeschützten Dächern zu installieren. Zu beachten ist aber nach wie vor, dass die Anlage das Gesamtbild nicht stört. Bei Schieferdächern bietet Rathscheck Schiefer als führender Produzent des Naturmaterials hier eine einfache Lösung: und zwar mit den optisch ansprechend integrierbaren Modulen des Rathscheck Schiefer Systems, die sich passgenau ins Photovoltaik Dach einfügen lassen.
Wie groß darf eine Photovoltaikanlage sein ohne Genehmigung?
Ob eine Genehmigungspflicht von PV-Anlagen überhaupt vorliegt, kommt in Deutschland auf das betreffende Bundesland an. In der Regel ist die Installation von kleinen PV-Anlagen auf Hausdächern aber baugenehmigungsfrei. Nur in Ausnahmefällen, wie zum Beispiel bei den bereits genannten Denkmalschutzauflagen, benötigt man eine Zustimmung der zuständigen Behörde. Oft beschränkt sich die Genehmigungspflicht außerdem auf Anlagen, die auf Freiflächen errichtet werden.
Auch wenn keine Genehmigungspflicht besteht, muss die Anlage zunächst im Marktstammdatenregister, beim Netzbetreiber sowie beim Finanzamt gemeldet werden.
Wie viel kostet Photovoltaik auf dem Dach?
Wie hoch die Kosten für ein Photovoltaik Dach sind, hängt von mehreren Faktoren ab. Dazu gehören:
- Die Größe der Anlage
- Die Leistung der Anlage
- Die Art der Module: Monokristalline Module sind in der Regel teurer als polykristalline Module
- Die Art der Montage. Auf einem Flachdach kann die Montage mehr kosten als auf einem Schrägdach
- Die Kosten für die Installation. Die Installationskosten machen in der Regel etwa 30 % der Gesamtkosten aus
Wer sich für ein Photovoltaik Dach entscheidet und die Installation unter Umständen noch mit einer energetischen Sanierung des Hauses verbindet, profitiert zudem von einer langfristigen Absicherung gegen weiter steigende Energiepreise und sorgt ganz nebenbei für eine Steigerung des Immobilienwerts. Welche Kosten zum Beispiel bei der Dachsanierung eines Schieferdachs anfallen, lesen Sie hier.
Bei einer Selbstversorgung des Hauses von Minimum 70 Prozent, amortisieren sich die Kosten für die Module in der Regel nach 8 bis 12 Jahren. Die Kosten müssen aber nicht allein getragen werden. Wer eine PV-Anlage einbaut, kann von Bundes- und teilweise von Landesmitteln profitieren. Ob Neubau oder Sanierung eines Altbaus: Das KfW Förderprogramm 270 zur Förderung der Photovoltaik bietet zinsgünstige Kredite für die Errichtung von Anlagen auf Dächern oder Freiflächen. Fallen zusätzliche Kosten für eine Dachsanierung an, so können diese durch den Kredit mitabgedeckt werden.
Darüber hinaus gibt es in verschiedenen Bundesländern – vor allem in NRW und Berlin – zusätzliche Förderprogramme. Es lohnt sich, bei Architekt*in, Energieberater*in oder auch beim Anbieter von PV-Anlagen nach den an deinem Bauort gültigen Fördermöglichkeiten zu fragen. Wichtig: Viele Fördermittel müssen vor Projektbeginn beantragt werden.
Für wen gilt die Solardachpflicht?
Eine Solardachpflicht besteht bisher nur in wenigen Bundesländern. So müssen Bauherr*innen neuer Wohnhäuser in Berlin, Hamburg und Baden-Württemberg ein Photovoltaik Dach vorsehen. Weitere Bundesländer planen ebenfalls für die nächsten Jahre neue Regelungen. Manche Städte und Kommunen haben zudem eigene Vorschriften. Bei Altbauten greift die Pflicht aber nur, wenn das Dach umfänglich saniert wird. Es ist also sinnvoll, sich vor Ort beim zuständigen Bauamt zu erkundigen, welche Vorschriften gelten.
Lohnt sich ein Photovoltaik Dach beim Altbau?
Hierfür wollen wir als Beispiel die energetische Sanierung eines in der Moselregion gelegenen Altbaus mit Schieferdach aus den späten 1920er-Jahren heranziehen. Dank der geographisch vorteilhaften Lage macht die Sonne das Haus in den Sommermonaten beinahe autark. Hier ließ sich die PV-Anlage nicht nur optisch kaum sichtbar ins Dach aus langlebigem Naturstein integrieren. Dabei wurden die leistungsfähigen Stromerzeuger ins bestehende Schieferdach mittels Ratscheck Schiefer-System perfekt integriert.
Die Photovoltaikanlage erzeugt ausreichend Strom, um den gesamten Haushalt, das Lüftungssystem sowie die Wärmepumpe zu versorgen. Aus 1,3 Kilowatt elektrischer Energie können bis zu 11,28 Kilowatt an Heiz- oder Kühlleistung gewonnen werden. Somit lohnt sich die Installation hier in jeder Hinsicht.
Wie viel Strom erzeugt ein Photovoltaik Dach und wie wird der Strom genutzt?
Eine ausreichend groß dimensionierte Photovoltaikanlage kann übers Jahr mehr als genug Strom liefern, auch für ein Elektroauto. Dabei beansprucht neben dem Haushaltsstrom in vielen Neubauten eine elektrische Wärmepumpe größere Energiemengen. Ein voll elektrisiertes Haus mit Elektro-Tankstelle benötigt somit je nach Dämmung, Haustechnik und Verhalten der Bewohner zwei bis drei Mal so viel Strom wie ein überwiegend fossil beheiztes Haus mit Verbrenner in der Garage. Den so entstehenden Strombedarf eines 4-Personen-Haushalts decken Solarmodule in der Regel schon mit rund 25 Quadratmetern Dachfläche ab.
Eine komplette Selbstversorgung über das ganze Jahr ist meist nicht möglich. Im Winter, wenn die Sonne seltener scheint, wird der meiste Strom benötigt. Dann muss Strom aus dem Netz zugekauft werden.
Wer mit einer PV-Anlage auf dem eigenen Dach Strom erzeugt, kann diesen direkt verbrauchen, in der Hausbatterie speichern oder aber gegen die sogenannte Einspeisevergütung ins öffentliche Stromnetz abgeben. Die Vergütungssätze wurden im Zuge der EEG-Novellierung 2022 angepasst. Seitdem unterscheidet man bei PV-Anlagen zwischen Volleinspeisern und Überschusseinspeisern. Wer sich dafür entscheidet, die komplette Leistung seiner PV-Anlage (bis zu einer Größe von 10 kWp) ins öffentliche Netz einzuspeisen, erhält mit 13 Cent pro Kilowattstunde (kWh) 4,8 Cent mehr als Teileinspeiser, die 8,2 Cent pro kWh erhalten.
Das klingt zunächst verlockend – ist damit doch der Gestehungspreis, also die Kosten, die pro selbst erzeugter kWh PV-Strom mithilfe der eigenen PV-Dachanlage entstehen (5 bis 11 ct/kWh), abgedeckt. Trotzdem lohnt sich die Volleinspeisung aber in der Regel für Privatpersonen nicht: Denn der Preis für die Kilowattstunde Strom aus dem Netz liegt deutlich über der Einspeisevergütung: Ende November 2023 lag dieser laut den Daten des Vergleichsportals Verivox im Mittel bei 29 Cent für Neukunden. Deswegen ist weiterhin ratsam, selbst erzeugten Strom zu einem möglichst großen Teil selbst zu verbrauchen, den Rest einzuspeisen und durch konsequentes Stromsparen den Zukauf vom Stromversorger auf ein Minimum zu reduzieren.
Wie kommt die PV-Anlage eigentlich aufs Dach und was für Montagearten gibt es?
Damit die Module zunächst auf dem Dach halten, braucht es eine geeignete Unterkonstruktion. Welches System zum Einsatz kommt, richtet sich nach der Dacheindeckung und ob es sich um ein Steil- oder Flachdach handelt.
Bei Flachdächern kommen aufgeständerten Anlagen zum Einsatz. Die Photovoltaikmodule werden dabei direkt auf einer Tragkonstruktion montiert. Hier ist ein gewisser Abstand zwischen den Modulreihen notwendig, um Schattenbildung zu vermeiden.
Die klassische und häufig genutzte Aufdach-Montage ermöglicht eine Befestigung des PV-Moduls mithilfe von Schienen, Dachhaken und Modulklemmen.
Eine weitere Möglichkeit sind Indach-Systeme, wie zum Beispiel das neue Indach-Photovoltaiksystem von Rathscheck. Hier wird im Bereich der Solarfläche die Dacheindeckung durch eine intergrierte Lösung der Solarmodule ins Dach ersetzt. Das Komplettsystem besteht aus einer Unterkonstruktion, Photovoltaikmodulen und passenden Anschlussblechen und bietet so eine einfach zu installierende Lösung für Photovoltaik. Die wasserführenden Modulträger für die PV-Elemente eignen sich für Dachaufbauten mit Schalung oder Lattung und bilden aufgrund ihrer geringen Aufbauhöhe einen optisch ebenmäßigen Übergang zur Schieferfläche, gleichzeitig geschützt vor Regenwasser. Das dabei eingesetzte bifaziale Doppelglas-Modul hat eine Nennleistung von 420 Watt und ist äußerst witterungsbeständig. Bifaziale Solarmodule können auf beiden Seiten aufgenommene Sonnenenergie in Strom umwandeln.
Solardachziegel sind ebenfalls eine unauffällige Möglichkeit eine PV-Anlage ins Dach zu intergrieren und ersetzen einen Teil der Dacheindeckung. Besonders Gebäude, die besondere Anforderungen an den Denkmalschutz oder die Optik haben, profitieren davon. Dabei sehen die Solarzellen aus wie ein Dachziegel und sind weder deutlich schwerer noch größer als ein herkömmlicher Dachziegel.
Wie viel Fläche benötigt man für eine Photovoltaik-Anlage?
Für eine optimale Leistung benötigt man pro Kilowattpeak (kWp) etwa 5 bis 7 Quadratmeter Moduloberfläche. Der jährliche Energieertrag liegt dabei zwischen 900 und 1.100 Kilowattstunden pro kWp. Bei geneigten Dächern entspricht diese Modulfläche direkt der Dachfläche.
Flachdächer bedürfen einer Dachfläche von bis zu 15 Quadratmetern pro kWp. Wenn die Module auf Flachdächern sowohl in Ost- als auch in Westausrichtung installiert werden, kann der Flächenbedarf reduziert werden. In diesem Fall bewegt sich der Bedarf zwischen den bereits erwähnten 5-7 Quadratmetern und bis zu 15 Quadratmetern Dachfläche.
Fazit Photovoltaik Dach
Der Trend zur Unabhängigkeit von steigenden Energiekosten macht die Installation von PV-Modulen attraktiv. Dabei ist es am wirtschaftlichsten, wenn so viel Energie wie möglich vom eigenen Dach selbst verbraucht wird. Ein Photovoltaik Dach ist in vielen Fällen realisierbar. Auch eine nachträgliche Installation, zum Beispiel im Rahmen einer energetischen Sanierung beim Altbau, ist meist problemlos möglich. Während Dachneigung und -ausrichtung zwar nach wie vor für die Höhe des Ertrags wichtig sind, zeigen sich moderne PV-Module aber flexibel in ihrer Anpassungsfähigkeit. Auch Schieferdächer können heute effektiv mit PV-Modulen ausgestattet werden, wie das Rathscheck Schiefer-System zeigt. Diese Integration in traditionelle Dachmaterialien eröffnet neue Möglichkeiten für die energetische Sanierung von Altbauten.
Ein Photovoltaik Dach ist damit nicht nur eine sinnvolle Investition in die Zukunft, sondern trägt auch aktiv zur Energieautarkie bei. Die Integration in bestehende Dachstrukturen, insbesondere bei Schieferdächern, zeigt die Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit dieser Technologie.
Bilder: Rathscheck Schiefer