Autarq-Gründer Cornelius Paul zu den Vorteilen seiner kleinformatigen Solardachpfannen

(13.8.2021) Neue Möglichkeiten für Dachdecker: Ein zeitgemäßes Haus ist weit mehr als ein „Dach über'm Kopf“: Es ist smart, vernetzt, energieeffizient und immer häufiger energiegewinnend sowie fit für die Elektromobilität. Das Dachdeckerhandwerk erlebt diese dynamische Entwicklung hautnah mit und profitiert zunehmend von dem neuen Marktsegment „Solardach“.

Foto © Autarq

Die steigende Nachfrage schafft neue Einkommenschancen. Dachdeckern, auch Architekten und Denkmalschützern ermöglicht Autarq mit seinen Solardachpfannen, Photovoltaik auf dem Dach neu zu denken und die Kunden zukunftsweisend zu beraten.

Vor diesem Hintergrund hat sich Cornelius Paul, Chief Technical Officer (CTO) und Gründer der Autarq GmbH, einigen Fragen gestellt:

Frage: Sie haben Autarq gegründet? Wie sind Sie auf die Idee gekommen, Dachpfannen in PV-Anlagen zu verwandeln?

Cornelius Paul: Die Sonne sendet uns unglaublich viel Energie, und es macht großen Sinn, diese direkt lokal zu nutzen. Herkömmliche Solarmodule können an vielen Stellen sinnvoll eingesetzt werden, aber insbesondere auf Wohnhäusern wirken sie oft als störende Fremdkörper, oder können aus Platzgründen nicht vernünftig genutzt werden. Bestehende Solarziegelsysteme sind kompliziert in Planung und Installation. Wir sind angetreten, um all das zu ändern! Autarq-Solar­dach­ziegel sind die Zukunft schon heute. Sie sind Hausdach und Solaranlage in Einem, und für die reibungslose Installation durch Dachdecker gemacht. Wir sehen uns als Baustoff mit unsichtbarer Solarfunktion.“

Frage: Wo produzieren Sie und wie viele Kunden hat Autarq inzwischen?

Cornelius Paul: „Die Autarq GmbH verwendet als Trägermaterial hochwertige Glattziegel beispielsweise von Creaton und Jacobi Walther und stellt daraus in Prenzlau (Brandenburg) Solardachziegel her. Seit 2018 sind wir Teil der deutsch-niederländischen Econnext und haben inzwischen über 300 Dächer in Deutschland, aber auch in Europa eingedeckt. Unsere Kunden sind nicht nur individuelle Hausbesitzer, sondern auch Wohnungsunternehmen.“

Frage: Welche Vorteile haben Hausbesitzer mit den Autarq Solardachpfannen?

Cornelius Paul: „Der Ziegel behält alle seine bewährten Funktionen als robustes Bedachungselement und produziert außerdem Strom. Damit reduziert der Hausbesitzer nicht nur seine Stromkosten, sondern erhält auch die wertige Ästhetik seines Hauses. Autarq-Solardachziegel vereinen langlebige Materialien mit einer verantwortungsvollen Produktion in Deutschland. Sie werden gemäß dem Stand der Technik in der Solarindustrie mit denselben bekannten und millionenfach erprobten Materialien und Herstellungsprozessen gefertigt wie herkömmliche kristalline Solarmodule. In der Fertigung werden Ziegel und Solarmodul untrennbar zu einem Bauteil verbunden, die Wasserführung und Dichtigkeit bleiben komplett erhalten. Einmal installiert, deckt eine Autarq-Anlage über viele Jahre bis zu 70 Prozent des Strombedarfes eines Einfamilienhauses.“

Frage: Wie lange wird die Verklebung halten und ist sie UV-beständig?

Cornelius Paul: „Der Klebstoff ist UV-beständig und wird seit vielen Jahrzehnten in der Solar- und Baustoffindustrie eingesetzt. Er verfügt über eine TÜV-Bauartzulassung und entspricht allen Anforderungen für geklebte Glaskonstruktionen. Die Verklebung ist außerdem zigfach überdimensioniert und wird nach unseren Berechnungen und Klimakammerversuchen mindestens 30 Jahre halten.“

Frage: Welche Anforderungen gibt es für den Dachdecker?

Cornelius Paul: „Ein entscheidender Vorteil der Autarq-Solardachziegel gegenüber allen anderen am Markt verfügbaren Systemen ist ihre intelligente Verschaltung, welche eine Anwendung ohne Elektrovorkenntnisse ermöglicht. Erst diese Besonderheit ermöglicht es Architekten und Dachdeckern, bei Planung und Installation der Solarziegel alle altbewährten Techniken und Arbeitsabläufe des Dachdecker-Handwerks anzuwenden. Sämtliche Elektroarbeiten werden getrennt von der Eindeckung des Daches erledigt. Beim Eindecken der Dachziegel müssen diese lediglich in den vorgefertigten Kabelbaum eingesteckt werden. Dabei sind keine Fehler möglich und - sehr wichtig - es treten auch keine gefährlichen Spannungen auf. Für alle nicht solar genutzten Flächen werden die herkömmlichen Glattziegel der o.g. Hersteller verwendet und gemeinsam mit den Solarziegel verlegt.“

Frage: Sind die Autarq Solarpfannen begehbar?

Cornelius Paul: „Ja. Allerdings sind die Glasoberflächen bei Feuchtigkeit rutschiger als normale Ziegel. Beim Anlegen einer Dachleiter sollte diese nicht direkt auf der Glasscheibe aufliegen, sondern an den Auflagepunkten gepolstert werden, z.B. durch Umwickeln mit Stoff.“

Frage: Für unsere Leser sind die technischen Details interessant. Wie sieht es mit der Dachausrichtung aus? Muss das Dach immer nach Süden ausgerichtet sein? Können auch Ost-West-Dächer belegt werden? Kommen Nord-Dächer überhaupt in Frage?

Cornelius Paul: „Naturgemäß ist die Ausbeute auf einem Süd-Dach am höchsten, aber Ost-West-Dächer sind ebenfalls gut geeignet. Für die Eigenversorgung hat die Belegung eines Ost- und Westdaches sogar den Vorteil, dass die Stromerzeugung über den Tag deutlich gleichmäßiger verteilt ist, als bei einem reinen Süd-Dach. Dieses bringt zwar eine hohe Ertragsspitze in der Mittagszeit, die die meisten Kunden jedoch gar nicht nutzen können.

Bei Ost/West Dächern sollte ein Dachneigung von 45° nicht überschritten werden, um möglichst viele Sonnenstunden nutzen zu können. Bei sehr geringer Dachneigung können auch Nord-Dächer belegt werden.“

Frage: Wie lange dauert die Installation von Solarpfannen und wie muss das Dach gewartet werden?

Cornelius Paul: „Durch den vorgefertigten Kabelbaum dauert das Eindecken eines Autarq Solarziegels kaum länger als das Eindecken eines normalen Dachziegels. Je nach Geübtheit dauert das Einstecken des Ziegels am Kabelbaum ca. 20-30 Sekunden. Weitere Arbeiten seitens des Dachdeckers sind nicht erforderlich! Auch bei Reparaturarbeiten am Dach können die Ziegel wie normale Ziegel behandelt und betreten werden. Im Allgemeinen ist die Autarq-Anlage wie jede Photovoltaikanlage wartungsfrei und verursacht keine laufenden Kosten.“

Frage: Braucht der Dachdecker einen Elektriker beim Eindecken vor Ort?

Cornelius Paul: „Das Besondere am Autarq-Solardachsystem ist, dass es wie gewohnt durch Dachdecker eingedeckt werden kann. Sobald der Kabelbaum durch Autarq verlegt worden ist, kann die komplette Arbeit vom Dachdecker erledigt werden. Es sind keine Elektrokenntnisse nötig. Der Kabelbaum wird bis unters Dach geführt. Der Elektriker kann, wenn gewünscht, auch erst Wochen später kommen und ab dort seine Arbeiten (Anschluss von PV-Wandler, Wechselrichter und Batterie) durchführen. Eine gleichzeitige Anwesenheit von Dachdecker und Elektriker ist nicht erforderlich!“ 

Frage: Kann ich bei der Sanierung eines Daches mischen, also eine Teilfläche mit Autarq Solarpfannen und eine andere mit einem anderen Ziegelsystem belegen?

Cornelius Paul: „Das Mischen verschiedener Ziegeltypen wird von Autarq aus guten Gründen nicht unterstützt. Nur Ziegel aus einem System gewährleisten eine solide und funktionale Dacheindeckung. Sehr wohl aber können auf demselben Dach Solarziegel und Nicht-Solarziegel, beispielsweise Creaton Domino (Bild rechts) oder Jacobi Walther Stylist gemischt werden. Diese sind aus demselben System und passen perfekt zueinander, sowohl technisch als auch optisch. Genau das ist ja einer unserer Vorteile: für alle nicht solar genutzten Flächen, sowie als Sonderziegel für First, Grat, Ortgang, Lüfter etc. werden einfach die normalen Tonziegel des passenden Typs eingesetzt.“

Frage: Wie empfindlich ist das System gegenüber Verschattungen?

Cornelius Paul: „Hier erweist sich die Autarq-Technologie klar im Vorteil gegenüber herkömmlichen Solaranlagen. Dort sind die Module elektrisch in Serie geschaltet - mit der Folge, dass selbst kleine Verschattungen große Auswirkungen auf das Gesamtsystem haben können, also insbesondere auch auf die nicht verschatteten Bereiche.

Im Autarq System sind die Solarziegel elektrisch parallelgeschaltet und arbeiten unabhängig voneinander, d.h. die verschatteten Bereiche haben keine Auswirkung auf die nicht verschatteten Bereiche. In der Realität sind die meisten Schatten ,Wanderschatten‘ und verändern sich mit dem Sonnenverlauf. Sind beispielsweise auf einer Fläche mit 500 Solarziegeln 20 Solarziegel verschattet, sind dies morgens andere 20 Ziegel als mittags und abends wiederum andere als zuvor mittags. Bei einer herkömmlichen Solaranlage müsste der gesamte Bereich des ,Wanderschattens‘ großzügig ausgespart werden. Bei der Autarq Anlage führt dies lediglich dazu, dass die Anlage über den ganzen Tag konstant mit 480 Ziegeln, d.h. mit 96% ihrer Leistung arbeitet.“

Frage: Können spezielle Ziegel, z.B. Lüfterziegel, Systeme für Schneefanggitter und Stufen für den Schornsteinfeger einfach gesetzt werden?

Cornelius Paul: „Ja. Die Solarziegelreihen können jederzeit durch entsprechende Sonderziegel unterbrochen werden. Der Kabelbaum läuft einfach entsprechend daran vorbei. Die Ziegel links und rechts daneben werden wie gewohnt am Kabelbaum angesteckt.“

Frage: Und wie hoch ist der Wirkungsgrad der Zellen?

Cornelius Paul: „Autarq setzt monokristalline Solarzellen verschiedener führender Hersteller mit einem Wirkungsgrad von 21 bis 22 Prozent ein. Kristalline Solarzellen sind die absolut vorherrschende Technologie und werden stetig weiterentwickelt. Alle diese Weiterentwicklungen kommen uns auch zugute. Natürlich arbeiten wir auch selbst an einer stetigen Verbesserung unserer Produkte.“

Frage: Wie empfindlich ist das System eigentlich bei starker Hitze?

Cornelius Paul: „Es ist allgemein bekannt, dass Solaranlagen weniger leisten, je heißer sie sind. Die Abhängigkeit beträgt ca. 0,4 Prozent pro 1 Kelvin. Der Referenzwert beträgt 25°C. Da Dächer im Sommer bis zu 80° heiß werden können, bedeutet dies, dass sie 55 x 0,4 Prozent = 22 Prozent weniger Leistung an diesen betreffenden Tagen abgeben, als sie theoretisch bei gleicher Einstrahlung und 25°C abgeben würden. Dies ist vollkommen normal und trifft auf alle Solaranlagen zu.

Die Frage ist nun, ob bzw. wie viel heißer unsere Solarziegel gegenüber Aufdach-So­laranlagen werden, bei denen die Module ca. 10 cm oberhalb der Ziegel montiert sind. Gemäß unseren Messungen beträgt der Temperaturunterschied an normalen (heiter bis wolkigen) Tagen ca. 5 bis 10°C, fällt also mit 2 bis 4 Prozent Unterschied kaum ins Gewicht. An sehr sonnigen und heißen Tagen (in Deutschlang max. 50 Tage pro Jahr) kann durchaus ein Temperaturunterschied von 10-20°C gemessen werden, d.h. die Anlage erzeugt maximal 8 Prozent weniger Ertrag. Bei Anlagen zur Erzeugung des eigenen Stroms ist der Unterschied völlig irrelevant, denn an diesen Tagen wird im Normalfall mindestens 50 Prozent Stromüberschuss erzeugt, der gar nicht genutzt werden könnte. Im Gegensatz zu früher ist das Einspeisen des Stroms ins öffentliche Netz ja heutzutage wirtschaftlich nicht mehr interessant.“

Frage: Muss man die Anlage reinigen?

Cornelius Paul: „Unsere Solarziegel haben den Vorteil, dass sie - anders als Standard Solarmodule keinen Rahmen benötigen, an dem sich Dreck sammeln kann. Bei Dachneigungen über 20 Grad ist in der Regel keine Reinigung notwendig. Durch Regen reinigt sich die Anlage immer wieder von selbst. Bei geringeren Dachneigungen oder in der Nähe beispielweise von Industrieanlagen mit einer erhöhten Luftverschmutzung kann eine Reinigung sinnvoll sein. Diese sollte lediglich mit Wasser und sehr weichen Bürsten ausgeführt werden. Es gibt nahezu überall in Deutschland Firmen, die entsprechende Reinigungen anbieten.“

Frage: Wie lässt sich eine Solarpfanne bei einer Reparatur austauschen?

Cornelius Paul: „Man nimmt den alten Ziegel hoch und steckt das Kabel aus. Aufgrund einer Kabellänge von 40 cm ist genügend Spielraum vorhanden. Dann steckt man das Kabel des neuen Ziegels ein, und deckt ihn danach wie einen Standardziegel wieder ein, d.h. man schiebt ihn entsprechend unter seine Nachbarziegel, so dass die Falzung wieder passt. Wie bereits erwähnt, kann man das Dach zur Reparatur ganz normal betreten, und auch wie gewohnt einige Ziegel einer Reihe hochschieben, genau so wie man es auch bei herkömmlichen Dachziegeln macht.“

Frage: Was ist für die Sicherheit zu beachten?

Cornelius Paul: „Autarq-Solardächer zeichnen sich dadurch aus, dass sie im sicheren Kleinspannungsbereich < 120V DC arbeiten und auf diese Weise den Nutzer dauerhaft vor gefährlichem Stromschlag schützen. Daraus resultiert eine besonders hohe Sicherheit sowohl für Dachdecker als auch für die Feuerwehr. Im Gegensatz zu herkömmlichen Photovoltaik-Anlagen muss daher auch keine Baulast für den Brandschutz eingetragen werden. Natürlich gibt es außerdem einen Not-Ausschalter am Wechselrichter, sowie eine automatische Abschaltung des PV-Wandlers.“

Frage: Was ist dieser PV-Wandler und wozu wird er benötigt?

Cornelius Paul: „Autarq Solarziegel werden parallel verschaltet und im Kleinspannungsbereich < 120V DC betrieben. Dadurch sind sie besonders flexibel in der Anwendung und auch für Installateure (Dachdecker) und Hausbewohner sehr sicher. Um die niedrige Spannung für herkömmliche Solarwechselrichter nutzbar zu machen, wird der PV-Wandler benötigt. Er wird unter dem Dach montiert und setzt die Spannung entsprechend hoch. Auch hier legen wir größten Wert auf Sicherheit: Durch eine automatische Überwachung schaltet sich der PV-Wandler im Gefahrenfall selbständig ab.“

Frage: Wer übernimmt die Haftung und Gewährleistung im Gewerk Dach in der Verbindung mit den Solarziegeln?

Cornelius Paul: „Autarq übernimmt die Haftung und Gewährleistung für die Funktionsfähigkeit der Solarziegel in ihrer Eigenschaft als Dacheindeckung genauso wie in ihrer solar-elektrischen Funktion. Der ausführende Handwerksbetrieb übernimmt die Haftung und Gewährleistung im Hinblick auf eine sachgerechte Verlegung und daraus resultierende Funktion des Daches. Der Elektriker übernimmt die Haftung und Gewährleistung im Hinblick auf eine sachgerechte Installation und Funktion der Elektrokomponenten.“

Frage: Warum gibt Autarq 25 Jahre Garantie auf die Leistung?

Cornelius Paul: „Autarq-Solarziegel werden gemäß dem Stand der Technik in der Solarindustrie mit denselben bekannten und millionenfach erprobten Materialien und Herstellungsprozessen gefertigt wie herkömmliche kristalline Solarmodule. Die Rohmaterialien stammen von zertifizierten und überwachten Lieferanten. Die Einhaltung unserer Fertigungsprozesse erfolgt nach strengen Qualitätskriterien und kontinuierlichen Kontrollen in unserer Fertigung. Unsere Solarziegel werden gemäß den beiden Normen IEC 61215 (Langlebigkeit und Haltbarkeit) und IEC 61730 (Sicherheit) geprüft und zertifiziert. Die langjährige Erfahrung der Solarbranche zeigt, dass auf diese Weise gefertigte und geprüfte Solarmodule maximal 0,5 Prozent Leistung pro Jahr verlieren (Degradation).“

Weitere Informationen zu Autarq-Solardächern können per E-Mail an Autarq, per E-Mail an Creaton bzw. per E-Mail an Jacobi Tonwerke angefordert werden.