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Jede Art von Dach hat ihre eigenen Besonderheiten, die Auftragnehmer bei der Installation eines Solarprojekts berücksichtigen müssen. Metall-Dächer gibt es in verschiedenen Profilen und Materialzusammensetzungen, die spezielle Halterungen erfordern, um sie anzupassen, aber die Installation von Solaranlagen auf diesen spezialisierten Dächern muss nicht schwierig sein.
Ein Solarunternehmen befestigt Module auf einem Stehfalzdach aus Metall. S-5!
Metall-Dächer sind eine häufige Abdeckungswahl für Gewerbegebäude mit einem leicht geneigten Dach, und sie werden auch auf dem Wohnmarkt immer beliebter. Das Dodge Construction Network, ein Analyst der Bauindustrie, veröffentlichte einen Bericht, in dem behauptet wurde, dass die Einführung von Wohnmetall-Dächern in den Vereinigten Staaten von 12% im Jahr 2019 auf 17% im Jahr 2021 gestiegen ist.
Vielleicht sind Metall-Dächer bei einem Hagelsturm etwas lauter, aber ihre Langlebigkeit trägt zu einer Lebensdauer von 70 Jahren bei. In der Zwischenzeit haben Asphalt-Schindel-Dächer eine noch kürzere Lebensdauer (15-30 Jahre) als Solaranlagen (25+ Jahre).
“Das Metall-Dach ist das einzige Dach, das länger hält als das Solar. Sie installieren Solar auf jedem anderen Dachtyp - TPO, PVC, EPDM - wenn das Dach neu ist, wenn Sie das Solar installieren, hält es vielleicht 15 oder 20 Jahre”, sagte Rob Haddock, CEO und Gründer von S-5!, einem Hersteller von Metall-Dachbefestigungen. “Sie müssen das Solar abbauen, um das Dach zu ersetzen, und das zerstört die finanzielle Pro-Forma des Solar.”
Die Installation von Metall ist teurer als ein Verbund-Schindel-Dach, könnte aber langfristig für ein Gebäude mehr wirtschaftlich Sinn machen. Die drei Arten von Metall-Dachabdeckungen sind Wellblech-, Stehfalz- und Steinbeschichtetes
Stahl-Dach:
Wellblech-Dächer bestehen aus langen Blechen, die die Länge einer Dachfläche abdecken und eingebaute Rillen haben, wie gerundete Wellen oder Trapeze. Die Bleche werden an der Oberfläche des Daches befestigt, d.h. sie verwenden sichtbare Befestigungselemente, um sich an einem Gebäude zu sichern.
Stehfalz-Dächer werden ebenfalls in Blechen hergestellt, sind jedoch größtenteils flach, mit Ausnahme von ineinandergreifenden Kanälen, die auf beiden Seiten des Dachpaneels angebracht sind. Diese Kanäle oder Rippen haben versteckte Befestigungselemente, die jedes Dachpaneel nacheinander sichern und eine hervorstehende Naht hinterlassen. Steinbeschichtetes Stahl-Dach ähnelt eher Tonziegeln oder Schindeln als Wellblech- oder Stehfalz-Dächern. Kleinere Stahlbleche werden in Ziegelform gebracht und mit Stein-Granulat beschichtet.
An Metall befestigen
Jeder dieser Dachtypen erfordert unterschiedliche Befestigungstechniken für Solarprojekte. Die Befestigung von Solaranlagen an Wellblech-Dächern ähnelt am ehesten der Installation auf Verbund-Schindeln, da die Sicherung durch Durchdringungen immer noch notwendig ist. Auf einem Wellblech-Dach wird eine Schraube durch die Seiten eines Trapezes oder eines erhöhten Teils des Daches getrieben, oder die Halterung wird direkt an der Gebäudestruktur befestigt.
Solarhalterungen für Wellblech-Dächer sind so konzipiert, dass sie ihren Konturen folgen. S-5! stellt eine Reihe von Befestigungen für Wellblech-Dächer her, die Schrauben mit Dichtungen verwenden, um jede Dachdurchdringung wasserdicht zu machen.
Für ein Stehfalz-Dach sind Durchdringungen selten notwendig. Solarhalterungen werden mit schrägen Schrauben befestigt, die in die Oberfläche der vertikalen Metallebene eindringen, um Einkerbungen zu erzeugen, die eine Halterung an Ort und Stelle halten. Diese erhöhten Nähte können auch als Strukturschienen fungieren, die oft bei geneigten Dach-Solarprojekten zu sehen sind.
“Sie haben im Grunde genommen Schienen auf dem Dach, die Sie einfach greifen, umklammern und installieren können”, sagte Mark Gies, Direktor für Produktmanagement bei S-5! “Sie brauchen nicht so viel Hardware, weil die Hardware sozusagen integraler Bestandteil des Daches ist.”
Steinbeschichtetes Stahl-Dach ähnelt Tonziegeln nicht nur in der Form, sondern auch in der Art und Weise, wie Solar darauf installiert wird. Auf einem Ziegeldach müssen Installateure entweder einen Teil der Ziegel entfernen oder durch den Ziegel schneiden, um die Unterlage zu erreichen und einen Haken an der Dachfläche zu befestigen, der durch den Spalt zwischen den Ziegeln ragt.
“Normalerweise schleifen oder meißeln sie das Ziegelmaterial aus, damit es auf dem anderen Ziegel aufliegen kann, wie es soll, und der Haken kann hindurchkommen”, sagte Mike Wiener, Marketingmanager bei QuickBOLT, einem Hersteller von Solarbefestigungen. “Das müssen Sie bei steinbeschichtetem Stahl nicht wirklich beachten, weil es Metall ist und sich überlappt. Von Design her ist es so gedacht, dass es etwas Spielraum zwischen den Ziegeln hat.”
Bei steinbeschichtetem Stahl können Installateure diesen Metallschindel biegen und anheben, ohne ihn zu entfernen oder zu brechen, und ähnlich einen Haken installieren, der über den Schindel hinausragt. QuickBOLT hat kürzlich Dachhaken entwickelt, die für steinbeschichtete Stahl-Dächer geeignet sind. Der Haken ist so geformt, dass er um den Holzlatten herum passt, an dem jede Reihe von steinbeschichteten Stahl-Dächern befestigt ist.
Chemische und elektrische Überlegungen
Metall-Dächer bestehen hauptsächlich aus Stahl, Aluminium oder Kupfer. Auf chemischer Ebene gibt es Metalle, die unverträglich sind, wenn sie sich berühren, was zu einer sogenannten galvanischen Reaktion führt, die Korrosion oder Oxidation auslösen kann. Zum Beispiel kann das Überkreuzen von Stahl oder Kupfer mit Aluminium eine galvanische Reaktion verursachen. Glücklicherweise sind Stahl-Dächer versiegelt, so dass Installateure Aluminium-Halterungen verwenden können, während es auf dem Markt Messing-Halterungen gibt, die mit Kupfer kompatibel sind.
“Aluminium wird sich aufpocken, wegrosten und verschwinden”, sagte Gies. “Unbeschichteter Stahl wird allein durch die Umwelt rosten. Während Sie blankes Aluminium haben können, weil Aluminium sich selbst mit einer Anodisierungsschicht schützt.”
Das Verlegen von Kabeln auf einem Metall-Dach-Solarprojekt folgt größtenteils den gleichen Grundsätzen wie das Verlegen von Kabeln auf anderen Dachtypen. Allerdings ist es wichtiger, die Kabel vom Metall-Dach fernzuhalten, sagte Gies.
Die Verkabelung eines schienenbasierten Systems folgt den gleichen Schritten wie bei anderen Dachtypen, wobei Installateure die Schiene verwenden können, um die Kabel zu befestigen oder als Kanal für die Kabelverlegung. Bei schienenlosen Projekten auf Stehfalz-Dächern müssen Installateure die Stränge an den Modulrahmen befestigen. Gies empfiehlt, die Strangrouten zu bestimmen und die Kabel zu befestigen, bevor die Solarmodule überhaupt das Dach erreichen.
“Es gibt mehr Betonung auf Vorbereitung und Design der Sprungstellen der Stränge, wenn Sie schienenlos auf einem Metall-Dach machen”, sagte er. “Es ist wichtig, das Modul im Voraus vorzubereiten - dass alles befestigt und aus dem Weg ist und nichts hängt. Das ist sowieso eine gute Praxis, denn dann ist die Installation auf dem Dach so viel einfacher.”
Das Verlegen von Leitungsleitungen funktioniert auf Metall-Dächern genauso wie auf anderen Dächern. Wenn die Kabel innen verlaufen, gibt es eine einzige Durchdringung an der Oberseite des Daches mit einer Anschlussdose, die die Verkabelung zum vorgesehenen Lastpunkt im Inneren führt. Oder wenn Wechselrichter an der Außenwand des Gebäudes angebracht werden, können die Kabel stattdessen dorthin geleitet werden.
Trotz der Tatsache, dass Metall ein leitfähiges Material ist, ist die Erdung eines Solarprojekts auf einem Metall-Dach genauso wie bei jedem anderen Stil auf dem Markt.
“Das Dach ist sozusagen außerhalb des Rahmens”, sagte Gies. “Sie müssen das System immer noch so verbinden und erden, wie Sie es normalerweise tun würden, egal ob Sie auf Asphalt oder was auch immer sind. Machen Sie das einfach auf die gleiche Weise und denken Sie nicht darüber nach, dass Sie auf einem Metall-Dach sind.”
Installateurperspektive
Für Gebäudebesitzer ist der Reiz eines Metall-Dachs eine lange Betriebslebensdauer mit einem Material, das den Elementen standhält. Solarinstallateure, die Projekte auf diesen Dächern bauen, haben einige materielle Vorteile gegenüber Verbund-Schindeln und Ziegeln, können aber auch bedingte Risiken begegnen.
Die Granulate in Verbund-Schindeln und sogar in steinbeschichtetem Stahl erleichtern das Gehen und Greifen auf diesen Dächern. Wellblech- und Stehfalz-Dächer sind glatter und können bei Regen oder Schnee rutschig sein. Das Rutschrisiko erhöht sich, je steiler das Dach wird. Bei der Arbeit auf diesen speziellen Dächern sollten geeignete Absturzsicherungen und Ankersysteme verwendet werden.
Metall ist auch ein inhärent schwereres Material als Verbund-Schindel und, vor allem in gewerblichen Szenarien mit größeren Dachspannweiten, können Gebäude nicht immer zusätzliches Gewicht oben tragen.
“Das ist Teil der Herausforderung, dass diese Stahlgebäude manchmal nicht dafür gebaut sind, viel Gewicht oben zu tragen”, sagte Alex Deeter, leitender Vertriebs- und Marketingingenieur bei SunGreen Systems, einem gewerblichen Solarunternehmer aus Pasadena, Kalifornien. “Also, je nachdem, wann es gebaut wurde oder zu welchem Zweck es gebaut wurde, geht es darum herauszufinden, was die leichteste Lösung ist oder wie wir es über das Gebäude verteilen können.”
Trotz dieser möglichen Herausforderungen werden Installateure zweifellos mehr Solarprojekte auf Metall-Dächern begegnen, da mehr Menschen dieses Material für seine Langlebigkeit und Lebensdauer wählen. Mit seinen besonderen Überlegungen im Hinterkopf können Auftragnehmer ihre Installationspraktiken wie geschärften Stahl verfeinern.
Referenz:https://www.solarpowerworldonline.com/2023/08/what-to-know-about-installing-solar-on-metal-rooftops/
