Solardachziegel werden vor allem bei Neubauten und Dachsanierungen interessant. Schließlich müssen jedes Jahr in Deutschland rund 1 bis 1,5 Millionen Dächer grundlegend saniert oder neu eingedeckt werden. Ein relativ neuer Ansatz besteht darin, PV-Anlagen nicht aufs Dach, sondern direkt in die Dachhaut zu integrieren. Der Haken daran: Solardachziegel sind pro Quadratmeter teurer als Aufdach-PV-Anlagen.
Solardachziegel wirken wie eine super-moderne Innovation – tatsächlich reicht die Idee deutlich weiter zurück. Schon in den 1990er-Jahren experimentierten Forschende und Hersteller damit, Photovoltaik direkt in Dachmaterialien zu integrieren. Ziel war es, Solarstrom zu erzeugen, ohne große Module sichtbar auf das Dach zu montieren. Ein frühes Beispiel entstand 1993 in der Schweiz, wo eines der ersten Gebäude mit einem vollständig integrierten Solardach umgesetzt wurde.
Ende der 1990er-Jahre kamen erste kommerzielle Angebote auf den Markt. Damals konnten sie sich jedoch nicht durchsetzen: Die Technologie war zu teuer, Solarzellen litten unter geringer Effizienz, und die klassische Aufdach-PV-Anlage entwickelte sich schnell zum Standard. Mit modernen Lösungen, steigenden Energiepreisen und neuen Anforderungen an energieeffiziente Gebäude erlebt die Idee aber seit einigen Jahren ein – durchaus nicht unerwartetes – Comeback.
Was sind Solardachziegel?
Unter „Solardachziegeln“ versteht man spezielle Dachpfannen mit integrierten Solarzellen. Sie übernehmen zwei Aufgaben gleichzeitig: Sie bilden die erste wasserführende Schicht wie eine klassische Dacheindeckung und erzeugen Strom aus Sonnenenergie. Damit gehören sie zur sogenannten gebäude- bzw. bauwerkintegrierten Photovoltaik (BIPV).
Im Unterschied zu klassischen Photovoltaikanlagen werden die Solarzellen nicht auf das Dach montiert, sondern direkt in die Dachhaut integriert. Die Solardachziegel ersetzen dabei die normalen Dachpfannen. Von außen wirkt das Dach deshalb häufig wie eine herkömmliche Ziegeleindeckung.
Wie sind Solardachziegel aufgebaut?
Moderne Solardachziegel sind meist so aufgebaut, dass Photovoltaik-Zellen in den Dachziegel integriert sind oder die Solarzellen selbst die (sichtbare) Oberfläche bilden. Auf dem Markt haben sich dabei verschiedene Bauformen etabliert.
Eine Variante sind belegte Dachziegel. Dabei wird auf einen Dachstein eine Schicht aus Solarzellen aufgebracht und durch eine transparente Materialschicht geschützt. Diese Bauweise gilt als vergleichsweise kostengünstig, allerdings kann der Unterschied zu normalen Dachziegeln sichtbar sein. Ein Beispiel für diese Produktionsweise ist der Hersteller Autarq.
Weit verbreitet sind außerdem Dachziegel mit integrierten Solarzellen. Hier sind die Solarzellen direkt in den Ziegel eingelassen, der etwa aus Keramik, Beton, Faserzement oder Kunststoff bestehen kann. Dadurch lassen sich unterschiedliche Materialien und Ziegelformen nachbilden – etwa verschiedene Pfannen- oder Biberschwanzziegel. Da die Solarzellen meist in Vertiefungen liegen, sind sie deutlich weniger sichtbar. Solche integrierten Solarziegel dominieren heute den Markt.
Auf den ersten Blick kaum zu erkennen: Solardachziegel unterscheiden sich optisch kaum von normalen Dachpfannen.
Vorteile und Nachteile von Solardachziegeln
Wenn Sie über eine Installation von Solardachziegeln nachdenken, sollten Sie sowohl Vorteile als auch mögliche Einschränkungen kennen.
Vorteile von Solardachziegeln
Unauffällige Integration ins Dach
Solardachziegel gehören zu den sogenannten Indach-Systemen. Daher sind sie so gestaltet, dass sie sich optisch kaum von normalen Dachpfannen unterscheiden. Viele Systeme basieren auf klassischen Ton- oder Betondachziegeln, in die kleine Solarmodule integriert sind. Aus der Entfernung erscheint das Dachbild recht homogen – ohne die typischen rechteckigen Modulflächen einer Aufdachanlage.
Leichter als man glaubt
Viele Systeme bestehen aus vorkonfektionierten Modulen aus mehreren Dachpfannen, die ähnlich wie klassische Ziegel verlegt werden. Je nach Hersteller erreichen sie sogar ein ähnliches oder sogar geringeres Gewicht pro Fläche als herkömmliche Dachmaterialien. Dadurch lassen sich Solardächer häufig ohne große Anpassungen in die bestehende Dachkonstruktion integrieren. Während bei Aufdach-Anlagen gerade bei starker Windbelastung und bei unsachgemäßer Montage die Gefahr von Ziegelbruch besteht, fügen sich die Solardachziegel in die gesamte Dachkonstruktion ein.
Flexibel bei komplexen Dachformen
Durch die kleineren Elemente lassen sich auch schwierigere oder Dächer mit einer außergewöhnlichen Form relativ gut für die Gewinnung von Solarenergie nutzen. Dachflächen mit Gauben, Schornsteinen oder Dachfenstern können häufig besser belegt werden als mit großen Solarmodulen. Einige Systeme arbeiten zudem mit parallel verschalteten Ziegelfeldern. Dadurch führen Verschattungen einzelner Bereiche – etwa durch nahestehende Bäume – weniger stark zu Leistungsverlusten. Zwar können auch klassische PV-Module theoretisch parallel verschaltet werden, in der Praxis jedoch meist eine Reihenschaltung eingesetzt.
Lösung für Gebäude mit besonderen Gestaltungsvorgaben
In den letzten Jahren haben viele Bundesländer ihre Denkmalschutzregeln schrittweise gelockert, um den Ausbau erneuerbarer Energien zu erleichtern. Photovoltaikanlagen werden deshalb heute häufiger auch auf denkmalgeschützten Gebäuden genehmigt als noch vor einigen Jahren. Trotzdem müssen sich Solaranlagen in solchen Fällen meist weiterhin möglichst gut in das Erscheinungsbild des Gebäudes einfügen. Genau in diesem Fall erweisen sich Solardachziegel als passende Lösung. Sie lassen sich mit vergleichsweise geringem Eingriff in die Gebäudesubstanz integrieren – und bei Bedarf auch wieder relativ unkompliziert zurückbauen. Dies gilt nur für Fälle, in denen keine schützenswerte, historische Eindeckung mehr vorhanden ist.
Nachteile von Solardachziegeln
Höhere Kosten pro Quadratmeter
Solardachziegel sind derzeit deutlich teurer als klassische Photovoltaikmodule. Für ein Solardach werden häufig etwa 420 Euro pro Quadratmeter Dachfläche inklusive Installation veranschlagt. Für eine Leistung von 7 kWp werden rund 50 Quadratmeter Dachfläche benötigt. Dadurch ergeben sich Gesamtkosten von rund 21.000 Euro. Zum Vergleich: Bei einer klassischen Aufdach-Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 7 kWp werden etwa 43 Quadratmeter Dachfläche benötigt. Es kann mit Kosten von rund 320 Euro pro Quadratmeter gerechnet werden. Das entspricht einem Gesamtpreis von etwa 13.000 Euro.¹
¹Angelehnt an: https://www.wegatech.de/ratgeber/solardachziegel/
Etwas geringere Leistungsdichte
Die Stromleistung pro Dachfläche ist bei Solardachziegeln meist etwas niedriger. Viele Systeme erreichen etwa 120 bis 180 Watt Peak pro Quadratmeter, während moderne Photovoltaikmodule über 200 Watt pro Quadratmeter liefern. Für die gleiche Anlagenleistung ist daher mehr Dachfläche erforderlich.
Hinzu kommt: Solardachziegel folgen immer der Neigung des Dachs. Für eine gute Stromausbeute sollte die Dachneigung idealerweise mindestens etwa 22 bis 25 Grad betragen. In Einzelfällen können auch Dächer mit rund 15 Grad Neigung geeignet sein, allerdings fallen die Erträge dann noch geringer aus.
Technisch komplexere Dachinstallation
Solardachziegel werden ähnlich wie normale Dachpfannen verlegt, müssen jedoch zusätzlich elektrisch miteinander verbunden werden. Moderne Systeme arbeiten zwar oft mit vorkonfektionierten Modulen aus zwei bis fünf Dachpfannen, um die Montage zu vereinfachen. Trotzdem ist die Installation technisch aufwendiger als bei klassischen PV-Modulen und erfordert in der Regel ein eingespieltes Team aus Dachdecker- und Elektrofachbetrieb.
Zudem steigt durch die vielen einzelnen Verbindungen die Zahl potenzieller Fehlerquellen. Auch die Suche nach der Ursache von Störungen kann deshalb etwas länger dauern. Allerdings geht dann der Austausch eines defekten Dachziegels wiederum meist schneller vonstatten.
Wirtschaftlichkeit vom Einzelfall abhängig
Ob sich Solardachziegel auf lange Sicht lohnen, hängt stark vom konkreten Bauprojekt ab. Werden sie im Rahmen einer Dachsanierung oder eines Neubaus installiert, entfallen die Kosten für die konventionelle Dacheindeckung. Bei bestehenden Dächern ohne Sanierungsbedarf sind klassische Aufdach-Anlagen die insgesamt günstigere Lösung.
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Bekannte Hersteller von Solardachziegeln
Der Markt für Solardachziegel wächst seit einigen Jahren relativ kontinuierlich. Neben spezialisierten Solarunternehmen engagieren sich auch traditionelle Dachziegelhersteller in diesem Bereich.
Autarq
Autarq ist ein deutscher Hersteller von Solardachziegeln mit Sitz in Prenzlau (Brandenburg), wo auch die eigentliche Produktion erfolgt. Das Unternehmen gehört seit Ende 2017 mehrheitlich zur econnext-Gruppe und arbeitet mit bekannten Ton- und Betonziegelherstellern wie Creaton, Jacobi Walther und Skarpnes zusammen.
Das System basiert auf klassischen Tonziegeln im Biberschwanzformat, in die Photovoltaikmodule integriert werden. Die elektrischen Komponenten sind so konstruiert, dass mehrere Ziegel über ein spezielles Kabelsystem zu größeren Modulen verbunden werden.
Nelskamp
Die Gebrüder Nelskamp GmbH mit Sitz in Schermbeck (Nordrhein-Westfalen) gehört zu den traditionsreichen Dachziegelherstellern in Deutschland. Das Unternehmen wurde bereits 1926 gegründet und produziert Dachziegel und Betondachsteine für den europäischen Markt.
Bei Systemen wie G10 PV oder MS 5 PV hat Nelskamp die PV-Module direkt in Betondachsteine integriert. Die Solarzellen sind dabei in speziell entwickelte Dachpfannen eingebettet, die sich von den regulären Dachsystemen des Herstellers nicht unterscheiden.
Eternit / Swisspearl
Die Marke Eternit gehört heute zum Schweizer Baustoffhersteller Swisspearl, der auf Fassaden- und Dachsysteme aus Faserzement spezialisiert ist. Die Ursprünge der Eternit-Produktion reichen bis ins frühe 20. Jahrhundert zurück.
Für Solardächer setzt das Unternehmen auf Photovoltaik-Dachplatten aus Faserzement, in die PV-Module integriert sind. Die flachen Platten werden überlappend montiert und bilden eine homogene Dachfläche. Solche Systeme finden sich vor allem bei Gebäuden mit flach geneigten oder künstlerisch gestalteten Dächern, etwa bei modernen Wohn- oder Gewerbebauten.
paXos
Das Unternehmen paXos Solar verbindet Solardachsysteme mit einem erweiterten Energiekonzept. Neben der Stromproduktion wird auch die Wärme unter der Dachfläche genutzt. Das sogenannte Multi-Energie-Dach kombiniert Photovoltaik mit einer Luftführung unter den Solardachziegeln. Die erwärmte Luft kann beispielsweise für Heizsysteme oder Warmwasserbereitung genutzt werden. Dadurch wird ein Teil der Abwärme der Solarmodule energetisch verwertet.
Das Unternehmen hat sich auf zwei Systemtypen spezialisiert: Die knapp 0,9 m² großen Glas-Glas-Solarflachziegel (SFZ) lassen sich unter-, neben- oder versetzt installieren. Ergänzend gibt es optisch angepasste Schneide- und Blindmodule. Eine Besonderheit sind die Solarbiberschwanz-Module (SBS), die speziell für historische Dacheindeckungen entwickelt wurden.
SolteQ
SolteQ mit Sitz in Oberlangen (Niedersachsen) bietet integrierte Lösungen für Wohngebäude an. Das seit rund 40 Jahren bestehende Unternehmen kombiniert PV-Module mit einem Wärmesystem, das unter der Dachfläche installiert wird. Das SolteQ-System nutzt einen Wärmetauscher im Dachfirst, der warme Luft aus der Dachkonstruktion sammelt. Diese Energie kann beispielsweise zur Unterstützung von Wärmepumpen oder ebenfalls zur Warmwasserbereitung genutzt werden.
Für seinen Ansatz wurde das Unternehmen unter anderem mit dem Deutschen Nachhaltigkeitspreis 2020/2021 ausgezeichnet. SolteQ beschreibt die Eigenschaften seiner Solardachziegel mit sogenannten „fünf Talenten“: Sie schützen das Haus, erzeugen Strom, liefern Heizwärme durch integrierte Solarthermie, können im Sommer zur Dachkühlung beitragen und ermöglichen das Laden eines Elektroautos mit selbst erzeugtem Solarstrom.
Roofeco Solar
Roofeco Solar aus dem thüringischen Apolda (bei Weimar) hat ein Solardachsystem entwickelt, bei dem Photovoltaik in Dachpfannen aus recyceltem Kunststoff integriert ist. Das System ist deutlich leichter als viele klassische Dachmaterialien.
Mit einem Gewicht von etwa 15 Kilogramm pro Quadratmeter eignet sich das Dachsystem auch für Gebäude, bei denen schwere Dachziegel statisch problematisch wären. Die modularen Elemente werden ähnlich wie Dachpfannen verlegt und anschließend elektrisch miteinander verbunden.
Internationale Beispiele
Das Solar Roof von Tesla ist ein komplettes Dachsystem aus gehärteten Glasschindeln mit integrierten Solarzellen. Das System wird vor allem in den USA ausgeliefert und kombiniert häufig mehrere Komponenten des Tesla-Energiesystems – etwa Batteriespeicher und Energiemanagement. In Deutschland ist das Solar Roof bisher jedoch noch nicht regulär auf dem Markt erhältlich, unter anderem wegen unterschiedlicher Bauvorschriften und Dachsysteme.
Der chinesische Hersteller Hanergy konzentriert sich auf Dünnschicht-Solartechnologie. Diese Solarzellen benötigen weniger Material als klassische Siliziumzellen und sind daher besonders dünn und flexibel. Sie können deshalb auch leichter auf gebogenen oder leichteren Bauteilen integriert werden. Auf Basis dieser Technologie entwickelt das Unternehmen nicht nur Solardachziegel, sondern auch andere Lösungen für Fassaden und weitere Gebäudeelemente.
Staatliche Förderung für Solardachziegel
Der Bund gewährt derzeit keine direkten Zuschüsse speziell für Photovoltaikanlagen. Diese Einschränkung bei der staatlichen Förderung für Solarenergie gilt auch für Solardachziegel. Dennoch gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Installation finanziell unterstützen zu lassen.
Zuschüsse im Rahmen einer energetischen Sanierung
Unter bestimmten Umständen können Solardachziegel im Rahmen einer energetischen Gebäudesanierung gefördert werden. Die Maßnahmen müssen der Verbesserung der Gebäudehülle dienen. Zuständig ist hier das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG). Je nach Projekt sind dabei Zuschüsse von bis zu 20 % der Investitionskosten möglich.
Kredite für Photovoltaikanlagen
Zusätzlich können Solardachziegel über zinsgünstige Förderkredite finanziert werden. Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) bietet dafür das Programm „Erneuerbare Energien – Standard“ (KfW-Programm 270) an. Voraussetzung ist in der Regel, dass die Anlage an das öffentliche Stromnetz angeschlossen wird.
Staatliche Förderung für Solardachziegel gibt es nur, wenn sie im Rahmen einer energetischen Sanierungsmaßnahme – z.B. einer neuen Dacheindeckung – installiert werden.
Einnahmen durch Einspeisevergütung
Wenn eine Solaranlage Strom ins öffentliche Netz einspeist, erhalten Betreiber*innen aktuell eine Einspeisevergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Die Vergütung wird ab Inbetriebnahme der Anlage für 20 Jahre garantiert. Zwar sind die Vergütungssätze in den vergangenen Jahren gesunken, dennoch kann eingespeister Solarstrom weiterhin eine zusätzliche Einnahmequelle darstellen. Diese Förderung wird voraussichtlich wegfallen, eventuell schon ab 01.01.2027.
Eigenverbrauch als wichtiger wirtschaftlicher Faktor
Für die Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage spielt heutzutage der Eigenverbrauch des erzeugten Stroms eine – wenn nicht gar die – zentrale Rolle. Denn Strom vom eigenen Dach ist in der Regel deutlich günstiger als Strom aus dem öffentlichen Netz. Bedeutet: Je mehr des selbst erzeugten Solarstroms direkt im Haushalt genutzt wird, desto stärker lassen sich Strombezugskosten senken. Ein Batteriespeicher kann helfen, den Eigenverbrauch weiter zu erhöhen.
Regionale Förderprogramme
Daneben gibt es vereinzelt auch regionale Förderangebote von Bundesländern, Städten oder Gemeinden. Diese können beispielsweise die Installation von PV-Anlagen auf Wohngebäuden oder Batteriespeicher unterstützen. Solche Programme sind jedoch sehr unterschiedlich ausgestaltet und oft zeitlich begrenzt. Daher ist es sinnvoll, vorab zu prüfen, ob aktuell überhaupt Förderangebote in der eigenen Region verfügbar sind.
Fazit: Wann sich Solardachziegel lohnen
Solardachziegel verbinden zwei Dinge miteinander: Sie sind Dacheindeckung und erzeugen gleichzeitig Solarstrom. Dadurch lässt sich Photovoltaik besonders unauffällig in ein Gebäude integrieren – das Dach wirkt von außen meist wie ein ganz normales Ziegeldach.
Besonders interessant sind Solardachziegel deshalb bei Neubauten oder Dachsanierungen, wenn das Dach ohnehin neu gedeckt wird. Auch bei Gebäuden mit besonderen architektonischen Anforderungen, bei denkmalgeschützten Objekten oder wenn es bestimmte baurechtliche Vorgaben gibt (z.B. kommunale Gestaltungs- oder Erhaltungssatzungen), können sie eine passende Lösung sein.
Allerdings sind Solardachziegel aktuell teurer als klassische Aufdach-Photovoltaik. Wer vor allem möglichst günstig Solarstrom produzieren möchte, fährt mit konventionellen PV-Modulen häufig besser. Wer dagegen besonderen Wert auf ein harmonisches Dachbild legt oder seine Photovoltaikanlage möglichst unauffällig integrieren möchte, für den können Solardachziegel eine überzeugende Lösung sein.
Übrigens: Solardachziegel sind nicht die einzige Alternative zur klassischen Aufdach-Anlage. Hier haben wir für Sie weitere PV-Trends zusammengetragen.