Unterkonstruktion

Wissensdatenbank · Komponenten einer Photovoltaikanlage

Die Unterkonstruktion ist das Fundament der Anlage. Sie trägt die Module über die gesamte Betriebsdauer und entscheidet darüber, dass auch nach 25 Jahren noch alles dort steht, wo es hingehört.

Funktionsweise

Module liegen nicht einfach lose auf einer Fläche – sie werden auf einer tragenden Konstruktion montiert, die mehrere Aufgaben gleichzeitig erfüllt. Sie hält die Module in der richtigen Höhe und im richtigen Winkel zur Sonne, leitet alle einwirkenden Lasten in den Untergrund ab und sorgt dafür, dass die Anlage Wind, Schnee und thermischen Ausdehnungen jahrzehntelang standhält.

Welches System zum Einsatz kommt, hängt vom Anlagentyp ab:

Freiflächenanlagen stehen meist auf Stahl- oder Aluminiumprofilen, die über Rammpfähle in den Boden eingebracht werden – typischerweise bis zu zwei Meter tief. Bei schwierigen Böden, etwa felsigem Untergrund oder Deponieflächen, kommen alternative Lösungen wie Schraubfundamente, Betonfundamente oder Ballastsysteme zum Einsatz.

Aufdachanlagen werden über Dachhaken bei Ziegeldächern oder Klemmsysteme bei Trapezblech- und Sandwichdächern montiert. Hier trägt die bestehende Dachkonstruktion die Lasten – eine vorherige statische Prüfung der Dachsubstanz ist Pflicht.

Nachgeführte Systeme (Tracker) richten die Module aktiv nach dem Sonnenstand aus, einachsig oder zweiachsig. Sie steigern den Jahresertrag um typischerweise 15 bis 25 Prozent, sind aber technisch komplexer und wartungsintensiver als feste Systeme.

Als Materialien dominieren feuerverzinkter Stahl, Aluminium und Edelstahl. Die Wahl richtet sich nach Korrosionsbelastung am Standort, statischen Anforderungen und Wirtschaftlichkeit.

Die drei Kennzahlen, die wirtschaftlich zählen

Statische Auslegung muss die standortspezifischen Wind- und Schneelasten nach Eurocode (DIN EN 1991) berücksichtigen. Standorte in höheren Lagen oder Küstennähe erfordern verstärkte Konstruktionen.

Korrosionsschutz entscheidet über die Lebensdauer der tragenden Elemente. Feuerverzinkter Stahl erreicht je nach Zinkschichtdicke und Umgebung Lebensdauern von 40 Jahren und mehr. Aluminiumkonstruktionen sind grundsätzlich korrosionsbeständig und besonders bei Aufdachanlagen verbreitet.

Garantie liegt bei etablierten Herstellern bei 10 bis 25 Jahren auf die tragenden Bauteile, teilweise mit verlängerten Materialgarantien auf den Korrosionsschutz.

Bedeutung für Investoren

Auf einen Blick

  • Unterkonstruktion trägt die Anlage über 20 bis 30 Jahre
  • Planungsqualität vor Baubeginn entscheidet über die Lebensdauer
  • Statische Nachweise und Baugrunduntersuchung sind Pflichtdokumentation
  • Nachträgliche Korrekturen sind ohne Modulrückbau kaum möglich

Die Unterkonstruktion ist eine der wenigen Komponenten, die nach Errichtung praktisch nicht mehr verändert werden können. Was bei Modulen ein Tausch ist und beim Wechselrichter ein Servicefall, wird hier zum Bauprojekt. Genau deshalb entsteht ihre Qualität in der Planung – nicht in der Ausführung.

Für Investoren sind die Planungs- und Dokumentationsqualität vor Baubeginn die entscheidenden Faktoren. Eine fachgerechte Unterkonstruktion bringt folgende Nachweise mit:

  • Statische Berechnung durch einen qualifizierten Tragwerksplaner
  • Bauaufsichtliche Zulassung des Herstellers
  • Standortbezogene Lastberechnung nach DIN EN 1991
  • Materialzertifikate für Stahl, Aluminium und Verbindungselemente
  • Pull-out-Tests bei Rammpfählen zur Bestätigung der Tragfähigkeit im konkreten Boden

Bodenuntersuchung als Planungsgrundlage

Bei Freiflächenanlagen bestimmt der Untergrund maßgeblich die Konstruktion. Eine vorherige Baugrunduntersuchung zeigt, ob Standardpfähle ausreichen oder Sonderfundamente erforderlich sind. Sie ist die Grundlage für eine belastbare Kostenkalkulation – und vermeidet die unangenehmen Überraschungen, die ohne sie auf der Baustelle entstehen können.

Kernaussage

Bei der Unterkonstruktion entsteht Qualität in der Planungstiefe. Statische Nachweise, Baugrunduntersuchung und standortbezogene Lastberechnung sind die Grundlage für eine Anlage, die nach 25 Jahren noch zuverlässig steht.

Etablierte Hersteller

Hersteller Herkunft Schwerpunkt
Schletter Deutschland Freifläche und Aufdach
K2 Systems Deutschland Aufdach
Mounting Systems Deutschland Freifläche und Aufdach
Zimmermann PV-Stahlbau Deutschland Freifläche
Habdank Deutschland Freifläche
Soltec Spanien Tracker (nachgeführte Systeme)
Nextracker USA Tracker (nachgeführte Systeme)

Die Auflistung stellt keine Empfehlung dar. Die Auswahl im konkreten Projekt erfolgt anhand statischer Anforderungen, Standortbedingungen und der bauaufsichtlichen Zulassung.

Einordnung im Kontext

Die Unterkonstruktion ist die Grundlage aller weiteren Anlagenkomponenten. Modulauswahl, Verkabelung und Wartungskonzept bauen auf ihr auf.

Eng verbunden ist sie mit der Modulauswahl, da Gewicht, Maße und mechanische Belastbarkeit der Module die Konstruktionsauslegung bestimmen, mit der Verkabelung, deren DC-Leitungen entlang der Unterkonstruktion geführt werden, und bei Aufdachanlagen mit der bestehenden Dachstatik.


Weitere Beiträge zum Thema