Jeder Dachtyp hat seine eigenen Eigenschaften, die Auftragnehmer bei der Installation von Solarmodulen berücksichtigen müssen. Metalldächer gibt es in einer Vielzahl von Profilen und Materialien und erfordern spezielle Befestigungen, aber die Installation von Solarmodulen auf diesen Spezialdächern ist einfach.
Metalldächer sind eine gängige Dacheindeckung für Gewerbegebäude mit leicht geneigten Dächern und erfreuen sich auch im Wohnungsbau immer größerer Beliebtheit. Der Baubranchenanalyst Dodge Construction Network berichtete, dass die Akzeptanz von Metalldächern in Wohngebäuden in den USA von 12 % im Jahr 2019 auf 17 % im Jahr 2021 gestiegen ist.
Ein Metalldach kann bei Hagelstürmen zwar lauter sein, aber aufgrund seiner Haltbarkeit hält es bis zu 70 Jahre. Gleichzeitig haben Asphaltziegeldächer eine kürzere Lebensdauer (15–30 Jahre) als Solarmodule (25+ Jahre).
„Metalldächer sind die einzigen Dächer, die länger halten als Solardächer. Sie können die Solaranlage auf jedem anderen Dachtyp (TPO, PVC, EPDM) installieren, und wenn das Dach zum Zeitpunkt der Installation der Solaranlage neu ist, wird es wahrscheinlich 15 oder 20 Jahre halten“, sagt CEO und Gründer Rob Haddock! Hersteller von Metalldachzubehör. „Man muss die Solaranlage entfernen, um das Dach zu ersetzen, was die prognostizierte finanzielle Leistung von Solar nur beeinträchtigt.“
Die Installation eines Metalldachs ist teurer als die Installation eines Verbundschindeldachs, ist aber auf lange Sicht für das Gebäude finanziell sinnvoller. Es gibt drei Arten von Metalldächern: Wellstahl, Flachstahl und steinbeschichteter Stahl:
Jeder Dachtyp erfordert unterschiedliche Methoden zur Installation von Solarmodulen. Die Installation von Solarmodulen auf einem Wellblechdach ist der Installation auf Verbundschindeln am ähnlichsten, da sie immer noch durch Öffnungen montiert werden muss. Setzen Sie bei Welldächern Riegel in die Seiten eines trapezförmigen oder erhöhten Teils des Dachs ein oder befestigen Sie Befestigungselemente direkt an der Gebäudestruktur.
Das Design der Solarsäulen des Welldachs folgt dessen Konturen. S-5! Stellt eine Reihe von Welldachzubehörteilen her, die versiegelte Befestigungselemente verwenden, um jede Dachdurchdringung wasserdicht zu machen.
Bei Stehfalzdächern sind Durchdringungen selten erforderlich. Solarhalterungen werden oben an den Nähten mit Eckbefestigungen befestigt, die in die Oberfläche einer vertikalen Metallebene schneiden und so Aussparungen schaffen, die die Halterung an Ort und Stelle halten. Diese erhöhten Nähte dienen auch als strukturelle Führungen, die häufig bei Solarprojekten mit Schrägdächern zu finden sind.
„Im Grunde gibt es Schienen auf dem Dach, die man greifen, festklemmen und installieren kann“, sagt Mark Gies, Leiter Produktmanagement bei S-5! „Man braucht nicht so viel Ausrüstung, weil es ein integraler Bestandteil des Daches ist.“
Mit Steinen verkleidete Stahldächer ähneln Tonziegeln nicht nur in der Form, sondern auch in der Art und Weise, wie Sonnenkollektoren installiert werden. Auf einem Ziegeldach muss der Installateur einen Teil der Schindeln entfernen oder die Schindeln abschneiden, um an die darunter liegende Schicht zu gelangen, und einen Haken an der Dachoberfläche anbringen, der aus dem Spalt zwischen den Schindeln herausragt.
„Üblicherweise schleifen oder splittern sie das Fliesenmaterial, damit es wie vorgesehen auf einer anderen Fliese aufliegt und der Haken hindurchgehen kann“, sagte Mike Wiener, Marketingmanager beim Solarmodulhersteller QuickBOLT. „Bei steinbeschichtetem Stahl muss man sich wirklich keine Sorgen machen, weil er metallisch ist und überlappt. Zwischen ihnen sollte es konstruktionsbedingt einen gewissen Spielraum geben.“
Mit steinbeschichtetem Stahl können Installateure Metallschindeln biegen und anheben, ohne sie zu entfernen oder zu beschädigen, und einen Haken anbringen, der über die Metallschindeln hinausragt. QuickBOLT hat kürzlich Dachhaken entwickelt, die speziell für Dächer aus Stahl mit Steinverkleidung entwickelt wurden. Die Haken sind so geformt, dass sie die Holzstreifen überspannen, an denen jede Reihe steinverkleideter Stahldächer befestigt ist.
Metalldächer bestehen hauptsächlich aus Stahl, Aluminium oder Kupfer. Auf chemischer Ebene sind einige Metalle bei Kontakt miteinander inkompatibel, was zu sogenannten elektrochemischen Reaktionen führt, die Korrosion oder Oxidation fördern. Beispielsweise kann das Mischen von Stahl oder Kupfer mit Aluminium eine elektrochemische Reaktion auslösen. Glücklicherweise sind Stahldächer luftdicht, sodass Installateure Aluminiumhalterungen verwenden können, und es gibt kupferkompatible Messinghalterungen auf dem Markt.
„Aluminium bildet Löcher, rostet und verschwindet“, sagte Gies. „Wenn man unbeschichteten Stahl verwendet, rostet nur die Umwelt. Man kann jedoch reines Aluminium verwenden, da sich Aluminium durch eine Eloxalschicht selbst schützt.“
Die Verkabelung bei einem Solar-Metalldachprojekt folgt den gleichen Prinzipien wie die Verkabelung auf anderen Dachtypen. Gies sagt jedoch, dass es wichtiger sei, zu verhindern, dass Kabel mit dem Metalldach in Kontakt kommen.
Die Verkabelungsschritte für schienenbasierte Systeme sind die gleichen wie für andere Dachtypen, und Installateure können die Schienen zum Festklemmen von Drähten oder als Kanäle für die Verlegung von Drähten verwenden. Bei schienenlosen Projekten auf Stehfalzdächern muss der Installateur das Kabel am Modulrahmen befestigen. Giese empfiehlt, Seile zu verlegen und Drähte abzuschneiden, bevor die Solarmodule das Dach erreichen.
„Wenn Sie eine spurlose Struktur auf einem Metalldach bauen, muss der Vorbereitung und Gestaltung der Sprungbereiche mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden“, sagt er. „Es ist wichtig, die Module im Voraus vorzubereiten – alles ausschneiden und beiseite legen, damit nichts herunterhängt. Es ist auf jeden Fall eine gute Vorgehensweise, denn die Installation ist einfacher, wenn man sich zu oft auf dem Dach aufhält.“
Die gleiche Funktion übernehmen die entlang des Metalldachs verlaufenden Wasserleitungen. Wenn die Kabel intern verlegt werden, gibt es oben auf dem Dach eine einzige Öffnung mit einem Anschlusskasten für die Verlegung der Kabel zum vorgesehenen Lastpunkt im Innenbereich. Alternativ können die Leitungen auch dort verlegt werden, wenn der Wechselrichter an einer Außenwand des Gebäudes montiert wird.
Obwohl Metall ein leitfähiges Material ist, ist die Erdung eines Solarprojekts mit Metalldach die gleiche wie bei jeder anderen Art der Erdung auf dem Markt.
„Das Dach ist übertrieben“, sagte Gies. „Egal, ob Sie sich auf dem Bürgersteig oder anderswo befinden, Sie müssen das System wie gewohnt anschließen und erden. Machen Sie es einfach genauso und denken Sie nicht daran, dass Sie sich auf einem Metalldach befinden.“
Für Hausbesitzer liegt der Reiz von Metalldächern in der Fähigkeit des Materials, rauen Umweltbedingungen standzuhalten, und in seiner Langlebigkeit. Die Bauprojekte von Solarinstallateuren auf diesen Dächern bieten einige wesentliche Vorteile gegenüber Verbundschindeln und Keramikziegeln, können jedoch mit Risiken verbunden sein.
Verbundschindeln und sogar steinbeschichtete Stahlpartikel erleichtern das Begehen und Halten dieser Dächer. Well- und Stehfalzdächer sind glatter und werden bei Regen oder Schnee rutschig. Mit zunehmender Dachneigung steigt die Rutschgefahr. Bei Arbeiten auf diesen Spezialdächern müssen geeignete Dachabsturzsicherungs- und Verankerungssysteme verwendet werden.
Metall ist auch von Natur aus ein schwereres Material als Verbundschindeln, insbesondere in gewerblichen Szenarien mit großen Dachspannweiten, bei denen das Gebäude das darüber liegende zusätzliche Gewicht nicht immer tragen kann.
„Das ist ein Teil des Problems, denn manchmal sind diese Stahlgebäude nicht dafür ausgelegt, viel Gewicht zu tragen“, sagte Alex Dieter, leitender Vertriebs- und Marketingingenieur bei SunGreen Systems, einem kommerziellen Solarunternehmen in Pasadena, Kalifornien. „Je nachdem, wann es gebaut wurde oder wofür es gebaut wurde, findet es die einfachste Lösung oder wie wir es im gesamten Gebäude verteilen können.“
Trotz dieser potenziellen Probleme werden Installateure zweifellos auf mehr Solarprojekte mit Metalldächern stoßen, da sich immer mehr Menschen für dieses Material aufgrund seiner Festigkeit und Haltbarkeit entscheiden. Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften können Bauunternehmer ihre Installationstechniken wie Stahl verfeinern.
Billy Ludt ist leitender Redakteur bei Solar Power World und befasst sich derzeit mit Installations-, Installations- und Geschäftsthemen.
„Aluminium bildet Löcher, rostet und verschwindet“, sagte Gies. „Wenn man unbeschichteten Stahl verwendet, rostet nur die Umwelt. Man kann jedoch reines Aluminium verwenden, da sich Aluminium durch eine Eloxalschicht selbst schützt.“
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 24. Februar 2024