Es windet und schneit: Windlast, Schneelast und Hagel bei Photovoltaikanlagen

Wind belastet PV-Module aus verschiedenen Richtungen durch Druck- und Sogkräfte. Der Wind kann auch unter die Module wehen. Zusammen mit dem Luftwiderstand durch die Unterkonstruktion können die Module vom Dach weggedrückt werden. Wenn Wind mit 50 km/h senkrecht gegen ein Modul weht, entspricht das in etwa einem Winddruck von 114 Pa, abhängig von Dichte und Temperatur der Luft.

Vor allem durch die wechselnde Soglast des Windes können Mikrorisse entstehen. Sie wachsen mit jeder neuen Belastung, breiten sich aus und können schlussendlich zu einem vollen Bruch im Modul führen.

Die meisten Module im Residential-Bereich können eine Windlast von 2.400 Pa und eine Schneelast von 5.400 Pa aushalten. Einige Module haben eine höhere Schneelast von 6.000 Pa und eine Windlast von 4.000 Pa. Deutschland ist in verschiedene Wind- und Schneelastzonen unterteilt, in denen jeweils Standardwerte für die Module hinterlegt sind: 

Hagel belastet Solarmodule abhängig von Korngröße und Auftreffgeschwindigkeit. Hersteller sagen daher, dass ein Modul ein rundes Hagelkorn mit einer bestimmten Größe bis zu einer maximalen Geschwindigkeit aushält. Bei der IEC-Zertifizierung des TÜVs werden die Hagel-Standard-Bedingungen "25 mm Hagelkörner bei 23m/s" getestet und bestätigt.

Modulhersteller erhöhen die Widerstandsfähigkeit moderner PV-Module, indem sie vor allem den inneren Schichtaufbau stabiler gestalten. Das geschieht mit einer Glasscheibe als Rückseite oder einer biegsameren Solarzelle, wodurch Risse oder Sprünge vermieden werden können. Die Rahmendicke der Module ist dagegen nicht die Schwachstelle, weshalb der Trend hin zu dünneren Rahmen kein Problem für die Wetterfestigkeit darstellt.

Bei der Modulauswahl spielt der Standort der PV-Anlage und die zugelassenen Lasten für das Modul eine entscheidende Rolle. Deutschland ist in verschiedene Schnee- und Windlastzonen untergliedert. Durch den Klimawandel wird das Wetter immer extremer. Viele Hersteller schrauben daher an der Belastbarkeit ihrer Module.

Einige Online-Tools wie Panell sell können die Belastungen sehr ortsgenau und präzise ausrechnen. Bei der Auslegung der Lasten solltest du nicht geizen und lieber auf Nummer sicher gehen, um einen möglichen Schaden der PV-Anlagen zu vermeiden.

• PV-Anlagen sind immer höheren Lasten ausgesetzt, darunter Windlast, Schneelast und Hagel.
• Die Schneelast gilt als statische Last, denn der Schnee drückt nur von oben nach unten auf das Modul. Die Windlast ist eine dynamische Last und greift in unterschiedliche Richtungen.
• Deutschland ist in verschiedene Wind- und Schneelastzonen unterteilt. Standardwerte sind definiert, die die Module in den einzelnen Zonen aushalten müssen.