Schnee: Belastbarkeit der Photovoltaik-Module

• Was versteht man unter Schneelast bei Photovoltaik? Die Schneelast bezeichnet das Gewicht von Schnee, das auf die Oberfläche der Photovoltaik-Module drückt. Da dieses Gewicht die statische Belastungsgrenze von Dach und Modulen überschreiten kann, ist eine präzise Kalkulation vor der Montage für die langfristige Anlagensicherheit zwingend erforderlich.
• Wie beeinflussen Schneelastzonen die Planung? Schneelastzonen unterteilen Deutschland in Regionen mit unterschiedlicher Intensität des zu erwartenden Schneefalls. Für die Schneelast-Berechnung Ihrer Photovoltaikanlage ist der Standort entscheidend, um die passenden Module und Montagesysteme auszuwählen, die dem spezifischen Druck in Pascal (Pa) lokal sicher standhalten.
• Wie viel Gewicht hält ein Solarmodul aus? Standardmäßige Solarmodule sind meist für eine Schneelast von etwa 2.400 bis 5.400 Pascal ausgelegt, was mehreren hundert Kilogramm pro Quadratmeter entspricht. In schneereichen Gebieten sollten jedoch verstärkte Spezialmodule verwendet werden, um Glasbruch oder Rahmenschäden durch extremen mechanischen Druck zuverlässig zu vermeiden.
• Warum ist die Dachneigung bei Schnee wichtig? Die Dachneigung beeinflusst direkt, wie schnell Schnee von den Modulen abrutschen kann und reduziert so die wirkende Schneelast. Steilere Winkel begünstigen das natürliche Abrutschen durch die Schwerkraft, während flache Dächer eine höhere statische Reserve benötigen, da die weiße Pracht dort länger liegen bleibt.
• Sollte man Schnee von Photovoltaik-Modulen entfernen? Eine manuelle Räumung ist oft nicht nötig, da die Schneelast bei der Planung bereits berücksichtigt wurde. Falls die Erträge stark sinken, kann vorsichtiges Entfernen sinnvoll sein, jedoch dürfen die Module dabei keinesfalls zerkratzt werden. Professionelle Überwachungssysteme helfen dabei, die aktuelle Leistungsfähigkeit jederzeit genau zu beurteilen.

In der technischen Dokumentation der Solarmodule finden sich Angaben zur maximalen Belastbarkeit der Photovoltaik-Module. Üblicherweise wird ein maximal zulässiger Flächendruck in Pascal angegeben, beispielsweise 6.000 Pascal. Das bedeutet, die Oberflächen der Module dürfen mit maximal 6.000 Newton pro Quadratmeter belastet werden. Ein Kilogramm Schnee verursacht eine Gewichtskraft von 9,81 Newton. Da Angaben zur Belastbarkeit ohnehin mit Toleranzen versehen sind, braucht der Taschenrechner nicht bemüht zu werden. Es genügt, den in Pascal angegeben Maximaldruck durch zehn zu teilen, um die maximal zulässige Schneelast pro Quadratmeter in Kilogramm zu erhalten. In diesem Beispiel dürften also 600 Kilogramm Schnee auf einem Quadratmeter lasten.

Problematisch ist, dass Schnee sein Gewicht im Laufe der Zeit verändert. Das geschieht einerseits durch Aufnahme von Feuchtigkeit und andererseits durch die Kompression des Schnees durch sein Eigengewicht. Trockener Pulverschnee, der frisch gefallen ist, stellt keine Gefahr für die Photovoltaik-Module dar. Eine Schneehöhe von einem Meter entspricht gerade einmal einer Belastung von etwa 50 bis 60 Kilogramm pro Quadratmeter. Das ändert sich dramatisch, wenn der Schnee nass wird und sich verdichtet. Unter diesen Umständen kann sich das Gewicht ungefähr verzehnfachen.

Auch die Hersteller der Montagesysteme geben die maximal zulässigen Kräfte an, die ihre Systeme auffangen können. Das setzt selbstverständlich voraus, dass die Dachkonstruktion diesen Gewichten ebenfalls standhält. Normalerweise ist dies das geringste Problem, schließlich muss das Dach der Schneelast auch ohne eine Photovoltaikanlage standhalten. Als schwierig kann sich allenfalls erweisen, dass die gesamte Last der PV-Anlage von wenigen Haken gehalten wird, sich also auf eine relativ kleine Fläche konzentriert. Aber auch das sollte im Normalfall kein Problem sein, schließlich müssen die Dachverankerungen auch starken Windkräften standhalten. Einzig wenn das Dach ohnehin schon in keinem guten Zustand ist, kann die Mehrbelastung durch die Anlage zur Gefahr werden.

Je höher der Neigungswinkel ist, desto eher rutscht Schnee von allein von den Solarmodulen. Ist das Dach weniger als 30 Grad steil, lohnt es sich, bei der Montage möglichst jedes Grad Neigung herauszuholen. Dazu werden Montagesysteme angeboten, die eine nicht vollkommen parallele Montage zur Dacheindeckung erlauben. Diese „Mini-Aufständerung“ kann sich bei flachen Dächern lohnen, zumal sehr flache Neigungswinkel ohnehin keine optimale Ausrichtung zur Sonne gewährleisten. Je flacher das Dach ist, desto eher sollte auch über rahmenlose Module nachgedacht werden, bei denen der Schnee leichter abrutschen kann.

Im Normalfall ist es die bessere Wahl, den Schnee liegenzulassen. Der Winter ist ohnehin eine ertragsschwache Zeit, drei Viertel ihres Ertrags erzielt eine Photovoltaikanlage im Sommerhalbjahr. Wer dennoch räumen will, sollte nicht vergessen, dass auch der Rest des Dachs bei Schnee ein sehr gefährlicher Ort ist. Anzuraten ist daher die Anschaffung spezieller Räumwerkzeuge, die ein Herumklettern auf dem Dach überflüssig machen. Diese Werkzeuge weisen überdies keine scharfen Kanten auf und schonen so die Photovoltaik-Module.