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Schneelast auf Photovoltaikanlagen

Manche Regionen Deutschlands sind schneereicher als andere, aber früher oder später wird wohl jede Photovoltaikanlage von der weißen Pracht heimgesucht. Was so schön aussieht, kommt einem PV System jedoch leider überhaupt nicht zugute. Denn Schnee bringt ein beachtliches Gewicht auf die Waage und je nasser er ist, desto gewichtiger präsentiert er sich auch.

Im Photovoltaikzusammenhang besteht nun die Gefahr, dass der Schnee sich auf den Solarmodulen ablagert und dort mit seinem massiven Gewicht auf die doch recht empfindlichen Bauteile drückt. Beschädigungen an den Solarmodulen sind das Resultat. Damit diesbezüglich nichts zu befürchten ist, kann man bereits im Vorfeld der PV Planung, während der Installation sowie des laufenden Photovoltaik Betriebs einen entscheidenden Beitrag leisten:

  1. In die PV Planung die Berechnung der zu erwartenden Schneelast integrieren.
  2. Die Installation der Photovoltaikanlage auf diese Berechnungsergebnisse aufbauen.
  3. Auf die ideale Mischung aus optimaler Solarmodulneigung hinsichtlich des Ertrags achten, dabei jedoch nicht vergessen, dass der Schnee umso besser abrutschen kann, je stärker die Module geneigt sind.
  4. Vor der schneereichen Jahreszeit die Solarmodule auf Stabilität überprüfen.
  5. Abgelagerte Schneemassen manuell entfernen.
  6. Nach der Schneeschmelze die Solarmodule auf Beschädigungen inspizieren.

Windlast auf Photovoltaikanlagen

Noch dramatischer als Schnee kann sich die Windlast auf eine Photovoltaikanlage auswirken. Denn während der Schneefall lediglich innerhalb einer kurzen Zeitspanne erwartet wird, ist man vor massiven Winden das ganze Jahr über nicht sicher. Außerdem kann man Schnee manuell entfernen, um die Last zu reduzieren, bei Wind und Sturm hat man allerdings kein unmittelbares Hilfsmittel parat.

Gleichzeitig ist das gesamte Konzept einer Photovoltaikanlage eine ideale Angriffsfläche für Wind. So bieten Aufständermontagen bei Flachdächern durch ihre hochragende Form einen Windwiderstand und können bedrohlich ins Wanken geraten. Bei auf Schrägdächern aufmontierten Solarmodulen verhält es sich nicht weniger gefährlich. Denn der Abstand zwischen Solarmodul und Dacheindeckung ist zwar dem Belüftungsgedanken zuträglich, allerdings entsteht in diesem Hohlraum ein Windsog. Bei beiden Montagevarianten kann die äußere Krafteinwirkung so stark werden, dass die gesamte Modulfläche aus ihrer Verankerung reißt. Einzig bei integrierten Modulsystemen ist man vor dieser Gefahr einigermaßen sicher.

Damit diesbezüglich nichts passiert, sollte man unbedingt:

  1. bei der PV Planung eine Windlastberechnung hinzu ziehen,
  2. besonders feste Verankerungen wählen, die insbesondere den Randbereich der Solarmodule sichern sollen und
  3. im Zuge der regelmäßigen PV Wartung auch den Zustand der Modulbefestigungselemente einbeziehen und hier gegebenenfalls Nachbesserungen durchführen.

Berechnung der Schnee- und Windlast

Deutschland wird in fünf verschiedene Schneelastzonen eingeteilt zu denen durchschnittliche Schneelastwerte aus den letzten 30 Jahren ermittelt wurden. Sie werden in kN, also Kilonewton als Maßeinheit der Kraft angegeben:

Schneelastzone 1:weniger als 65 kN / m²

Betrifft einen Großteil Nordrhein-Westfalens, den Rheinverlauf, den Westen Bayerns sowie den Osten Baden-Württembergs.
Schneelastzone 1 a:weniger als 81 kN / m²

Betrifft Bayern nördlich von München.
Schneelastzone 2:weniger als 85 kN / m²

Betrifft Rheinland-Pfalz, das Saarland, Nord- und Mitteldeutschland mit punktuellen Ausnahmen sowie den Süden und Osten Bayerns.
Schneelastzone 2 a:bis 1,06 kN / m²

Betrifft die Großräume Freiburg, Siegen und Fulda.
Schneelastzone 3:bis 1,10 kN / m²

Betrifft den mittel- bis südöstlichen Raum vom Süden Sachsens bis zur Südspitze Bayerns sowie Thüringen und Mecklenburg-Vorpommern.

Auch bei der Windlastberechnung kann man sich auf Durchschnittswerte, ermittelt aus den Wetteraufzeichnungen der letzten 50 Jahre, verlassen:

Windzone 1:Windgeschwindigkeit 22,1 m / s

Geschwindigkeitsdruck 0,32 kN / m²

Betrifft Mittel- und Süddeutschland vom Saarland bis zur tschechischen Grenze und nördlich von München bis Dortmund
Windzone 2:Windgeschwindigkeit 25,0 m / s

Geschwindigkeitsdruck 0,39 kN / m²

Betrifft Nordrhein-Westfalen westlich des Rheins und nördlich von Dortmund, nördliches Mittel- und Ostdeutschland ausgenommen westliches Niedersachsen und den Norden Mecklenburg-Vorpommerns
Windzone 3:Windgeschwindigkeit 27,5 m / s

Geschwindigkeitsdruck 0,47 kN / m²

Betrifft nördliches Mecklenburg-Vorpommern und das Weser-Ems Land über Bremen bis Hamburg zur Nordsee
Windzone 4:Windgeschwindigkeit 30,0 m / s

Geschwindigkeitsdruck 0,56 kN / m²

Betrifft den Nordwesten Niedersachsens, die nördlichste Region Schleswig-Holsteins und die Ostsee Inseln

Schnee- und Windlastberechnung als externe Vorgabe

Bei der Frage nach der individuellen Bedeutung von Schnee- und Windlast hat man nicht immer freie Hand. Denn mitunter kommen externe Institutionen hinzu, die auf das Vorhandensein eines entsprechenden Gutachtens und die optimale Auslegung der PV Anlage in diesem Kontext bestehen:

  1. Banken:
    Bevor Kreditinstitute eine Photovoltaikanlage finanzieren, möchten sie alle Risiken überblicken und diese so gering wie möglich gehalten wissen. Entsprechend verfolgt man einen kontinuierlichen Einspeisevergütungsertrag als Rückzahlungsgarantie und Sicherheit durch den schadensfreien Bestand des gesamten Photovoltaiksystems. Deshalb wird ein Gutachten zur Schnee- und Windlast sowie eine Bescheinigung über diesbezüglich getroffene Vorsorgemaßnahmen verlangt.
  2. Versicherungen:
    Eine Photovoltaikanlage braucht unbedingt eine versicherungsrechtliche Würdigung, denn eine derart kostenintensive Investition muss vor allem gegenüber äußeren Einwirkungen finanziell abgesichert sein. Schäden durch Schnee- und Windlast sind nämlich als Versicherungsfall anzusehen. Um hier das Schadensrisiko für die Versicherung zu überblicken, fordert diese eine Schnee- und Windlastberechnung und kann darauf beruhend den Versicherungsantrag ablehnen oder Sondervertragsklauseln verfassen.
  3. EVU:
    Energieversorgungsunternehmen sind auf den störungsfreien Betrieb ihres Stromnetzes angewiesen und möchten deshalb keine Photovoltaikanlage ans Netz lassen, welche der vorherrschenden Schnee- oder Windlast nicht gewachsen ist.

Entsprechende Gutachten kann ein Fachbetrieb der Solarbranche oder beispielsweise der Deutsche Wetterdienst erstellen.

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