Montage von Sonnenkollektoren

Dipl.-Ing. Frank Sprenger*

Die Nutzung von Wärme aus regenerativen Quellen entwickelt sich in Deutschland zunehmend positiv. Allen voran die thermische Solartechnik. Die Installation solcher Systeme bedeutet für den Heizungsfachmann aber einen gänzlich neuen Tätigkeitsbereich. Vor allem das Dach ist für den Heizungsinstallateur Neuland, weshalb nachfolgend insbesondere auf entsprechende Arbeitsschritte eingegangen werden soll. Allerdings kann hier nur ein Überblick dargestellt werden.

Vorbereitungen

Grundsätzlich lassen sich vier Montagevarianten unterscheiden (Bild 1). Dies sind die Überdachmontage, die Dachintegration, die Flachdach- bzw. Freiflächenmontage und die Fassadenmontage. Je nachdem wie die Kollektoren befestigt werden sollen, sind verschiedene Bauteile notwendig, wodurch sich auch die Arbeitsschritte bei den einzelnen Montagesystemen etwas unterscheiden.

Empfehlenswert ist es, sich bereits im Vorfeld über die Stabilität der zum Einsatz kommenden Montagesätze zu informieren. Auch die Dachkonstruktion ist auf ausreichende Tragfähigkeit (Durchbruchgefahr) und eventuelle Schäden zu überprüfen. Je nach Höhe und Neigung des Daches sind Sicherheitsvorschriften zu beachten, um die Absturzgefahr zu minimieren (z.B. Dachfanggerüste oder Fangschutzwände, alternativ ein persönlicher Anseilschutz).

Die Montage von Sonnenkollektoren bedingt fast immer einen Eingriff in die Dachkonstruktion. Daher ist es in einigen Fällen sinnvoll, auch den Dachdecker zurate zu ziehen, insbesondere wenn davon Bitumenbahnen betroffen sind, wie es üblicherweise auf Flachdächern der Fall ist.

Für den Transport der Kollektoren auf das Dach kommt wohl die schiefe Ebene zur Anwendung. Dabei werden die Bauteile über zwei schräg an das Gebäude angestellte Leitern mit Seilen hochgezogen. Weiterhin können für den Transport auch Aufzüge oder Kräne eingesetzt werden (Bild 2).

Überdachmontage

Bei der Überdachmontage sitzen die Sonnenkollektoren später ca. 5 bis 10 cm über der Dachhaut. Die Haltepunkte des Befestigungssystems werden im Allgemeinen über Dachhaken hergestellt. Diese sind derart ausgeführt, dass sie bei Ziegeldächern unter den Dachpfannen befestigt werden. Diese werden zunächst nach oben geschoben und nach Befestigung des Dachhakens wieder in die Ausgangsposition zurückgesetzt.

Anstelle der Dachhaken besteht aber auch die Möglichkeit, Spezialziegel zu verwenden, die bereits mit einem entsprechenden Trägerelement ausgerüstet sind. Wichtig ist hierbei, die Dichtheit des Daches nicht zu beeinträchtigen oder wenn dies nicht möglich ist, das Dach anschließend wieder zusammen mit dem Dachdecker fachgemäß zu versiegeln.

Für jeden Kollektor ist die von dem Hersteller angegebene Anzahl von Dachhaken vorzusehen. Darauf werden dann Profilschienen ausgerichtet und aufgeschraubt. Anschließend sind die Kollektorhalter in den richtigen Abständen auf den Profilschienen zu befestigen. Hierbei ist zu bedenken, dass es in einigen Situationen einfacher sein kann, Dachhaken, Profilschienen und Kollektorhalter bereits auf dem Boden vorzumontieren. Schließlich wird der Sonnenkollektor in die Kollektorhalter gelegt (Bild 3). Zur endgültigen Befestigung werden Kollektorklammern in das Rahmenprofil des Sonnenkollektors eingehakt und mit den Kollektorhaltern verschraubt (Bild 4).

Dachintegration

Dabei werden die Dachziegel an der entsprechenden Fläche entfernt und die Kollektoren auf die Sparren montiert. Dies ist mit einem so genannten Eindeckrahmen möglich. Grundsätzlich muss über die unterste Dachlatte und Pfannenreihe eine Bleischürze angebracht werden. Sie wird dazu ausgerollt, etwa 1 cm über die Dachlatte gekantet und mit Pappnägeln befestigt. Anschließend wird der Eindeckrahmen direkt bzw. die Eindeckwanne mittels Profilschienen, Befestigungshalter und -haken auf die Sparren geschraubt.

Beim Ausrichten ist darauf zu achten, dass die Pfannen das Abschlussprofil oben und seitlich ausreichend überdecken. Bei Eindeckwannen sind zusätzlich noch Anschlusskanäle vorzusehen, die mit Anschlussleitungen ausgerüstet werden müssen.

Der Eindeckrahmen ist mit Kollektorhaltern auszurüsten, die um den Rahmen gelegt und mit dem Dach befestigt werden. Gegebenenfalls sind an einigen Stellen zusätzliche Abdichtungen mit Dichtstreifen notwendig. Die Kollektoren werden in die Wanne eingelegt und mit den Kollektorhaltern verschraubt (Bild 5).

Flachdach- und Fassadenmontage

Grundsätzlich lassen sich Sonnenkollektoren auch auf Flachdächern und an Fassaden montieren. Auf Flachdächern sollten die Kollektoren - bis auf wenige Ausnahmen - generell um 20 bis 40° angestellt werden, um die Sonnenausrichtung zu verbessern. Werden die Kollektoren in mehreren Reihen hintereinander aufgestellt, dürfen sich die Kollektorfelder nicht gegenseitig verschatten. Die Aufstellanleitungen der Hersteller geben hierzu nähere Auskünfte.

Aufgrund der Windangriffsfläche sind die Stabilitätsanforderungen von besonderer Bedeutung. Vor allem bei der Befestigung an der Fassade ist dies genau zu prüfen.

Hydraulischer Anschluss

Für die Verrohrung können die üblichen Verbindungstechniken und Werkstoffe aus der Heiztechnik eingesetzt werden, sofern sie den hohen Betriebstemperaturen standhalten und keine Reaktionen mit dem evtl. zum Einsatz kommenden Frostschutzmittel zeigen. So sollte beispielsweise bei der Verwendung von Glykol auf Bauteile aus Zink verzichtet werden. Geeignete Materialien sind u.a. Stahl und Edelstahl sowie Kupfer.

Da Vor- und Rücklaufleitung der Kollektoren aber zumeist an einer Stelle durch das Dach geführt werden, bietet sich die Ausführung nach dem Tichelmann-System an (Bild 6). Dies entspricht praktisch dem wechselseitigen Anschluss, bei dem die Vorlaufleitung auf die Seite des Rücklaufanschlusses zurückgeführt wird. In speziellen Kollektorausführungen ist die Vorlaufrückführung bereits integriert, sodass keine separate Leitung - die ggf. auch optisch stören kann - mehr vorzusehen ist.

Um die von den Sonnenkollektoren gewonnene Wärme möglichst verlustarm in das Heizsystem zu überführen, sollten möglichst kurze Wege für die Rohrführung gewählt werden und sämtliche Leitungen mit einer Wärmedämmung versehen werden. Im Außenbereich sollte zusätzlich ein Stahlblechmantel angebracht werden, um vor Vogelfraß zu schützen.

Für die einwandfreie Funktion der Solaranlage ist schließlich noch an der höchsten Stelle des Rohrsystems ein Entlüfter vorzusehen und ein Temperaturmessfühler zu installieren.

Zusammenfassung

Die Überdachmontage ist zumeist eine preiswerte Lösung, die relativ schnell und einfach auf die geschlossene Dachhaut erfolgt. Allerdings führt sie zu einer zusätzlichen Dachlast und die Rohrführung ist zumeist sichtbar. Eine Dachintegration vermeidet dies. Hier werden die Rohrleitungen durch Anschlusskanäle verdeckt oder können unterhalb der Dacheindeckung verlegt werden. Daraus ergibt sich allerdings eine Unterbrechung der Dachhaut. Zudem ist die Dachintegration kostenintensiver und aufwendiger zu installieren. Beide Montagevarianten können in der Regel auch in denkmalgeschützten Bereichen zum Einsatz kommen.

Die Flachdach- und Freiflächenmontage lässt sich unkompliziert in recht kurzer Zeit durchführen, ohne das Dach oder die Fassade zu öffnen. Die Rohrleitungen sind allerdings zu sehen. Außerdem verursachen sie eine zusätzliche Gewichtsbelastung und bei Aufständerung eine hohe Windlast.

*) Dipl.-Ing. Frank Sprenger, Technische Public Relations, Buderus Heiztechnik GmbH

B i l d e r :   Buderus Heiztechnik GmbH, Wetzlar

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