Dachform
Die Form deines Dachs hat einen großen Einfluss auf die Anzahl der Paneele, die es aufnehmen kann. Sie bestimmt auch, wie viel Sonne die Paneele abbekommen können.
Giebel-, Walm- und Flachdächer sind die gebräuchlichsten Dachtypen für PV-Anlagen.
Giebeldächer
Giebeldächer haben die klassische Pyramidenform, die viele Häuser haben. Sie bestehen aus zwei flachen, rechteckigen Seiten, die auf einen zentralen Punkt zulaufen. Ihre ununterbrochene Geometrie ermöglicht es vielen Solarmodulen, die gesamte Fläche jeder Seite zu bedecken.
Das Giebeldach ermöglicht eine optimale Platzierung der Solarmodule. Sie erreichen zwischen 22% und 47% in der Solarempfindlichkeitstabelle. So gut wie jedes professionelle Solarinstallationsunternehmen kann Solarmodule auf einem Giebeldach anbringen.
Walmdächer
Walmdächer sind an vier Seiten geneigt und laufen in einer einzigen Spitze zusammen. Diese Konstruktionen sind auch bei extremen Wetterbedingungen und starkem Wind leistungsfähig. Außerdem verfügen sie über ein Drainagesystem, das verhindert, dass sich Wasser auf dem Dach ansammelt.
Walmdächer bieten eine optimale Sonneneinstrahlung für jedes Haus, egal, in welche Richtung es zeigt. Die sich verjüngende Form jeder Seite stellt jedoch ein Problem für die gleichmäßige Ausrichtung der Paneele dar. Dadurch ist die Anzahl der Paneele, die auf einem Dach angebracht werden können, begrenzt.
Flachdächer
Flachdächer sind bei Wohngebäuden weniger verbreitet und werden eher für gewerbliche Gebäude genutzt. Diese Dächer bieten eine Vielzahl von Möglichkeiten für die Installation von Solaranlagen.
Die Ausrichtung des Gebäudes spielt bei Flachdächern keine Rolle, da die Anlagen beliebig zur Sonne ausgerichtet werden können. Flachdächer haben die höchste Sonnenempfangsrate und liefern die größten Mengen an Solarenergie.
Dachmaterial
Fachleute berücksichtigen auch das Material deines Dachs, wenn sie dessen Kompatibilität mit PV-Anlagen beurteilen. Asphaltschindeln sind das am häufigsten verwendete Material für Dächer von Wohnhäusern. Aufgrund ihrer Flexibilität und Langlebigkeit sind sie sehr gut mit Solarmodulen kompatibel.
Bei der Installation bohren Fachleute Bolzen durch den Asphalt und befestigen sie an der Modulhalterung. Wenn die Schindelkanten anheben oder sich wellen solltest du in Erwägung ziehen, dein Dach zu erneuern, bevor du die Module installierst. Ein 20 Jahre altes oder älteres Dach muss möglicherweise auch vor der Installation ausgetauscht werden.
Ziegeldächer sind nicht so flexibel und weich wie Asphaltschindeln. Sie erfordern, dass Fachleute die Ziegel beim Bohren und Befestigen der Montagekonstruktion entfernen. Obwohl die Installation invasiv sein kann, bietet das Material jedoch Vorteile für das System.
Ziegeldächer sind feuersicher, d.h. sie können die PV-Anlage bei kleinen Bränden vor Schäden schützen. Sie sind außerdem haltbarer als Asphalt und sorgen sogar für eine optimale Luftzirkulation, die das Gebäude kühlt und die Energiebelastung der Solaranlage verringert.
Metalldächer sind in südlichen Regionen aufgrund ihres Reflexionsvermögens Standard. Sie sind das am besten geeignete Dachmaterial für PV-Anlagen. Dank der Stehfalz müssen sie nicht gebohrt werden, was die Installation erleichtert.
Sie haben eine reflektierende Beschichtung, die das Gebäude kühl hält. Dadurch wird auch die Energiebelastung für eine PV-Anlage reduziert. Metalldächer halten auch starkem Wind stand und schützen die Solarmodule zusätzlich.
Dachneigung
Ein wichtiger Faktor für die Sonneneinstrahlung ist die Neigung der Anlage. Die Neigung eines Dachs in Kombination mit der Position der Montagekonstruktion bestimmt die Fähigkeit der Anlage, Sonnenlicht in Strom umzuwandeln.
Wenn eine Anlage flach auf dem Boden liegt, beträgt ihre Neigung 0°. Steht sie senkrecht zum Boden, beträgt ihre Neigung 90°. Je nach der geografischen Lage deines Gebäudes kann sich die optimale Neigung ändern. In Staaten mit niedrigen Breitengraden wie Hawaii und Arizona ist eine Neigung von 20° ideal, was bedeutet, dass Dächer mit einem niedrigeren Winkel optimal sind. In Staaten mit höheren Breitengraden wie Minnesota und Oregon ist eine Neigung von 45° am besten, d.h. steilere Dächer sind optimal.
Einen optimalen Wirkungsgrad der Solarenergie erreichst du in der Regel zwischen einem 20° und 30° Winkel. Wenn das Dach, auf dem sich die Module befinden, eine steilere Neigung als 45° hat, kann dies die Fähigkeit der Anlage beeinträchtigen, ausreichende Mengen an erneuerbarer Energie zu produzieren. Bei allen Dächern mit einer geringeren Neigung kann der Winkel der Paneele mit einer Halterung verändert werden.
Dachausrichtung
Wenn du ein Haus mit Solaranlage besichtigst, wirst du feststellen, dass alle Module auf einer Seite angebracht sind. Die Ausrichtung der Paneele beeinflusst ihre Sonneneinstrahlung und ihre Effizienz. In Nordamerika werden die meisten Module auf der Südseite des Daches montiert.
Solarmodule sollten genau nach Süden ausgerichtet sein, um die maximale Sonneneinstrahlung zu erhalten. Im Süden scheint den ganzen Tag über direktes Sonnenlicht, während die Sonneneinstrahlung im Osten und Westen schwankt. In der südlichen Hemisphäre ändert sich diese Regel und die Paneele sollten genau nach Norden ausgerichtet sein.
Die meisten Menschen ändern die Ausrichtung ihrer Paneele in Abhängigkeit von der Hauptenergiezeit. Die Gesellschaft neigt dazu, am Nachmittag und Abend nach der Rückkehr von der Arbeit mehr Strom zu verbrauchen. Wir entspannen uns, indem wir fernsehen, unsere Öfen zum Kochen benutzen und unsere Häuser mit elektrischem Licht beleuchten.
Um den Bedarf der abendlichen Spitzenenergie zu decken, installieren Fachleute Paneele, die nach Südwesten ausgerichtet sind. Die Sonne geht im Westen unter, so dass nach Westen ausgerichtete Paneele am Nachmittag eine hohe Sonneneinstrahlung erreichen können. Wenn du ein Giebeldach mit Ost- und Westseiten hast, kann es sein, dass deine Solarstromproduktion geringer ist als die anderer Modulbesitzer.
Quellen des Schattens
Wenn du die Eignung deines Daches für eine PV-Solaranlage prüfst, solltest du die Sonnenhindernisse auf deinem Grundstück bewerten. Ein einziger Schattenwurf auf deinem Dach kann die Effizienz der gesamten Anlage gefährden.
Solarmodule sind darauf angewiesen, dass jede Zelle die Sonne gleichmäßig absorbiert. Wenn Schatten den Lichteinfall der Zellen behindert, kann er den Energiefluss durch die gesamte Kette blockieren. Wenn Bäume Schatten auf ein Dach werfen, kann die Leistung der PV-Anlage auf Null sinken.
Überlege dir, welche Hindernisse auf deinem Grundstück vorhanden sind, bevor du in eine Solarstromanlage investierst. Große Bäume können gefällt oder umgesiedelt werden, aber Gebäude oder Betonbauten können die Effizienz deiner Anlage stärker beeinträchtigen.
Das Argument für Solarenergie
Wenn du in Solarenergie investieren willst, solltest du zuerst die Vorteile bewerten.
Die Verringerung der Kohlendioxidemissionen ist der wichtigste Vorteil der Installation von Solarmodulen. An seinem ersten Tag im Amt hat Präsident Biden Amerika wieder in das Pariser Abkommen aufgenommen. Das Abkommen ist ein rechtsverbindlicher internationaler Vertrag zur Reduzierung der Auswirkungen des Klimawandels. Die teilnehmenden Länder beabsichtigen, den Temperaturanstieg auf der Erde auf 2°C unter dem vorindustriellen Niveau oder darunter zu begrenzen.
Die Gesellschaft verlässt sich derzeit auf Energie, die Treibhausgase freisetzt. Wir treiben unsere Autos, Heiz- und Kühlsysteme, die Fertigungsindustrie und vieles mehr mit fossilen Brennstoffen an. Jedes Gerät, das wir benutzen, und jede Handlung, die wir ausführen, hat einen eigenen Kohlenstoff-Fußabdruck.
Kohlenstoffemissionen verursachen den verstärkten Treibhauseffekt und verändern das globale Klima. Der Treibhauseffekt ist ein natürlicher Prozess, den der Planet nutzt, um eine lebensfreundliche Temperatur zu erhalten. Er hängt von der genauen chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre ab.
Wenn die Gesellschaft zusätzliche Schadstoffe ausstößt, verändern wir die Zusammensetzung der Atmosphäre. Treibhausgase, die in die Atmosphäre eindringen, fangen zusätzliche Wärme an der Oberfläche des Planeten ein. Durch den Einschluss von überschüssiger Wärme steigt die globale Durchschnittstemperatur im Laufe der Zeit an.
Erneuerbare Energien bieten eine nachhaltige Lösung für die globale Erwärmung. Wir können nicht versiegende Energiequellen wie das Sonnenlicht nutzen, um unser Leben zu finanzieren. Glücklicherweise ist die Zugänglichkeit von erneuerbaren Energiesystemen in den letzten zehn Jahren gestiegen.
Niedrigere Preise, steuerliche Anreize und effizientere Technologien veranlassen jeden Einzelnen, in diese Systeme zu investieren. Wenn sich unsere Energiequellen verändern, müssen sich auch unsere Dächer anpassen, um den Übergang zu unterstützen.
Wie funktionieren Solarmodule?
Bevor wir die Kompatibilität von Dächern mit der Solarstromerzeugung beurteilen können, müssen wir verstehen, wie das System funktioniert.
Die gebräuchlichsten Solarmodule für Wohnhäuser und Gewerbebetriebe sind Photovoltaikmodule (PV). Sie enthalten Zellen, die das Sonnenlicht absorbieren und umwandeln. Eine PV-Zelle erzeugt zwischen 1 und 2 Watt Strom. Ihr halbleitendes Material ist dünn, so dass die Module gut auf Dächern montiert werden können.
Ein Kunststoff- oder Glasgehäuse hält die Zellen an ihrem Platz und schützt sie vor den Elementen im Freien. Die Zellen erhöhen die Stromproduktion durch ihre langen Kettenverbindungen. Eine Ansammlung von Ketten ergibt ein einzelnes Modul. Mehrere Paneele, die miteinander verbunden sind, bilden ein komplettes PV-System.
Das gesamte System besteht aus den Modulen, der Montageeinheit, den Komponenten für die Gleichstromgewinnung, einer Wechselstrombatterie und der Verkabelung. Wenn ein Hausbesitzer das Licht in seinem Haus einschaltet, wird ein Signal an die PV-Anlage gesendet, so dass die Sonnenenergie das Gebäude mit Strom versorgt. PV-Anlagen haben einen Wirkungsgrad von bis zu 23% und können ein ganzes Haus mit Strom versorgen.
Privatpersonen montieren PV-Paneele auf ihren Dächern, um ihren ökologischen Fußabdruck zu verkleinern. Wenn du nicht mehr auf das herkömmliche Stromnetz angewiesen bist, sinken auch deine Stromkosten. Die Installation von Solarmodulen auf deinem Dach steigert den Wert deiner Immobilie, da immer mehr umweltbewusste Verbraucherinnen und Verbraucher diese nutzen.
Der erste Schritt
Wenn du die Eignung deines Daches für die Installation von Solarmodulen geprüft hast und bereit bist, die Investition zu tätigen, kannst du damit beginnen, dich über Solarunternehmen in deiner Gegend zu informieren.
Die Suche nach dem richtigen Solarunternehmen kann einige Zeit in Anspruch nehmen, da sich jedes Unternehmen auf unterschiedliche Dachtypen spezialisiert hat. Vergewissere dich, dass das Unternehmen vor der Installation die Hauptenergiestunden an deinem Standort und die Hindernisse für die Sonneneinstrahlung berücksichtigt.
