Mitgliederprojekt: Photovoltaikanlage im Ensembleschutz - Acht Dachflächen, drei Gebäude, ein Wechselrichter

Das Grundstück in der Kaiserstraße umfasst drei Wohngebäude und mehrere kleine Hallen, die früher als Wäscherei genutzt wurden. Historisch zuerst errichtet wurde das Vorderhaus mit Gewerben im Erdgeschoss; später folgten die beiden Rückgebäude und die Hallen. Das Vorderhaus ist ein typisches innerstädtisches Mehrfamilienhaus mit Laden- und Gastronomieflächen; das Ensemble steht unter Denkmalschutz und ist zudem Teil der Erhaltungssatzung „Nordschwabing“.

Die Eigentümer sind zwei Brüder mit zwei Wohnungen im Rückgebäude und einer Pizzeria im Vorderhaus. Angesichts steigender Energiepreise wurde die Installation einer Photovoltaikanlage geprüft. Die Besonderheit des Projekts ist die Kombination aus vielfältigen Denkmalschutzauflagen, kaum vorhandenen Planungsunterlagen und der Notwendigkeit, eine praktikable Lösung für die Nutzung des PV-Stroms sowohl für die Wohn- als auch die Gewerbeeinheiten der Eigentümer zu entwickeln.

Ein Problem in vielen Bestandsprojekten ist der Mangel an detaillierten Planunterlagen. In der Kaiserstraße war die Dokumentation des Daches und der haustechnischen Infrastruktur lückenhaft. Vorhanden waren Ansichten ohne Maße und eine Idee, wie die elektrische Verteilung sei.

Um nicht mehrere Stunden mit einem Dachaufmaß zu verbringen, wurde anhand von Drohnenaufnahmen ein 3D-Modell erstellt. Die Drohnenaufnahmen lieferten entscheidende Informationen zu Dachneigungen, Maßen und Lage der Dachaufbauten und Nachbargebäuden.

Um einen Drohnenflug durchzuführen, muss geprüft werden, in welchem Luftraum sich das Bauvorhaben befindet und ob oder wie geflogen werden darf. Das Bauvorhaben in der Kaiserstraße liegt im Einzugsgebiet des Helikopterlandeplatzes des Krankenhauses in Schwabing und bedarf dort einer Genehmigung. Da der Helikopterlandeplatz direkt mit der Notaufnahme verbunden ist, hat die Versorgung der Patienten oberste Priorität. Um die Qualität der Notaufnahme nicht zu beeinflussen, ist ein Drohnenflug pro Tag geduldet. Der genaue Tag und die Uhrzeit sind vorab anzumelden.

Am Flugtag selbst ist in den Notaufnahmen die Anwesenheit telefonisch an- und abzumelden. Wichtig ist bei der Terminplanung der Ortstermine zu beachten, dass in München z.B. während der Wiesn oder Sicherheitskonferenz eine Flugverbotszone herrscht. Auch sollte vor dem Termin nochmal geprüft werden, ob der Luftraum auch noch freigegeben ist.

Das Ingenieurbüro Kehl hat bei der Zusammenarbeit mit allen Stellen, bei denen Genehmigungen einzuholen waren, positive Erfahrungen gemacht.

Bei den Gebäuden in der Kaiserstraße handelt es sich selbst um ein Baudenkmal, d.h. sie unterliegen der Erhaltungspflicht. Nicht nur die äußeren Bauteile wie Dach, Fassaden, Fenster, Eingangstüren etc., sondern auch die aus der Erbauungszeit oder späteren historischen Bauepochen stammende innere Bausubstanz und Ausstattung wie Grundrisse, Dachstuhl, Treppen, Geländer, Böden, Wandverkleidungen, Wohnungs- und Zimmertüren sowie Zierelemente sollen erhalten bleiben. Die Zähleranlage ist davon ausgenommen.

Da das Anwesen Bestandteil des Ensembles "Nordschwabing" ist, musste gegenüber der Unteren Denkmalschutzbehörde der Stadt München nicht nur ein Belegungsplan eingereicht werden, sondern auch eine Bestätigung eines Tragwerks- und Brandschutzplaners, dass die Photovoltaikanlage die Dachkonstruktion nicht beschädigt.

In München gibt es zusätzlich zum Denkmalschutz noch die Erhaltungssatzung. Da der betreffende Wohnraum in diesem Geltungsbereich liegt und die Installation einer Photovoltaikanlage eine Änderung der baulichen Anlage darstellt, bedarf es auch hier einer Genehmigung. Dies ist meist keine Schwierigkeit, allerdings entstehen hier für die Bauherren Kosten.

Aus der beauftragten Machbarkeitsprüfung für die Installation einer Photovoltaikanlage ergab sich eine Flächenauswahl von acht Dachflächen. Diese gehören zu den drei Wohngebäuden mit Kupferfalzeindeckung. Weitere Dachflächen schieden wegen ungünstiger Neigung, starker Verschattung oder zu hohen Umbaukosten aus.

Für Falzdächer gibt es drei fachlich zugelassene Regeln: Die Unterkonstruktion wird entweder über extra eingefügte Leisten oder mit Hülsen direkt verschraubt. Ein dritter Weg ist, die Unterkonstruktion auf die Falze zu klemmen.

Das Befestigen der Modulunterkonstruktionsschienen mit Falzklemmen stellt eine durchdringungsfreie Montage dar, dadurch kommt es auch den Denkmalschutzanforderungen entgegen. Diese Art der Befestigung eignet sich vorrangig für Metalldächer, bei denen die Haftanzahl und -abstände zur Aufnahme von großen Lasten entsprechend geplant und ausgeführt wurden. Das heißt auch, es müssen Schiebehaften verbaut sein, damit sich das Metalldach bei Temperaturschwankungen bewegen kann.

Bei Metalldächern ist die Steifheit der Konstruktion zu vermeiden. Es werden kleinere Modulfelder gebildet als auf dem Ziegeldach. Aus diesem Grund sind aufgeständerte, ballastierte Flachdachlösungen nicht für Falzdächer geeignet, da hier die Beschwerung die Beweglichkeit des Metalls verhindert.

In der Kaiserstraße wurde der Dachdeckerbetrieb, der die Dachfläche vor mehreren Jahren saniert hatte, damit beauftragt, die Klemmen auf die Falze zu setzen. Der Solarteur hat die Unterkonstrutionsschiene auf die Klemmen gesetzt, um darauf die Module zu befestigen.

Gleichsam zur Errichtung der Gebäude mit der Zeit ist auch die Elektroanlage im Haus gewachsen. Sämtliche Leitungen und Verteilungen sind am Hausanschluss des Vordergebäudes angeschlossen, dieser ist mit 160 A ausgestattet, die Verteilung für 2 Wohngebäude und Hallen mit 125 A. Die Zähler des Vordergebäudes sind im Keller angebracht, in den hinteren Wohngebäuden, wie früher üblich, auf den Etagen selbst.

Für die Pizzeria werden zwei Ladeneinheiten separat genutzt. Eine Wohnung eines Bauherrn ist aus drei einzelnen zusammengelegt, dem anderen Bauherrn gehört eine Wohnung mit einem Zähler. D.h. die Eigentümer zahlen nun nur noch eine Zählergebühr statt wie zuvor vier Zählergebühren im Hinterhaus und zwei im Vorderhaus für zwei Wohnungen und eine Gewerbenutzung.

Die Bestandszähler waren, wie früher üblich, auf den Etagen, teilweise auf dem Hausflur. Das ist heute nicht mehr TAB konform. TABs sind die Technischen Anschlussbedingungen der Netzbetreiber. Wenn diese nicht eingehalten sind, muss der Netzbetreiber den Anschluss verweigern.

Da im Hinterhaus die Zähler auf den Etagen waren, mussten diese bzw. der Leitungsstrang nach unten und ins Vorderhaus verlegt werden. Dazu musste der Leitungsstrang erst gefunden und gemessen werden. 

Die Zähler der Wohnungen und der Gewerbeeinheiten wurden zusammengelegt, eine Wandlermessung errichtet und mit eichrechtskonformen Unterzählern versehen, um intern die Abrechnung zwischen den einzelnen Einheiten zu erleichtern. So können sie außerdem den eigenerzeugten Strom gleich verbrauchen und sparen sich Zählergebühren.

Zu Projektbeginn war es noch sehr komplex, in einem Mehrfamilienhaus Photovoltaikstrom an alle Wohneinheiten zu verteilen. Um den Photovoltaikstrom selbst verbrauchen zu können, musste die PV-Anlage an die entsprechenden Verbraucher angeschlossen werden. Damals gab es noch kein virtuelles Summenzählermodell (Gemeinschaftliche Gebäudeversorgung oder Energy Sharing). Deshalb entschied sich der Bauherr, den Strom selbst zu nutzen.

Bei acht Dachflächen auf drei Gebäuden in alle Himmelsrichtungen - auch auf der Nordseite - und unterschiedlichen Dachneigungen kommen beispielsweise viele kleine Wechselrichter, wie man sie von den Balkonsolaranlagen kennt, in Betracht. 

Bei dieser Variante wären lange AC-Leitungswege zum Einspeisepunkt notwendig gewesen, welche einen höheren Leistungsverlust haben als DC-Leitungen. Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde für den Wechselrichter ein Typ gewählt, der mit Moduloptimierern den richtigen Arbeitspunkt für den Wechselrichter herausarbeitet, was bei den vielen Dachflächen und langen Leitungswegen die beste Lösung ist. 

Das Modulmonitoring durch die Moduloptimierer ist ein zusätzlicher Effekt, der die Anlagenwartung vereinfacht. Hier kann jedes Modul einzeln überwacht werden und zeigt z.B. die Leistung pro Modul an. Daher wurden die DC-Leitungen mit einer Drahtseilsicherung über den freigegebenen Kamin vom Dachgeschoss über fünf Stockwerke ins Untergeschoss geführt.

Die Photovoltaikanlage ist seit Dezember 2025 in Betrieb und die installierte Leistung der Dachfläche beträgt 29,81 kWp. Der simulierte spezifische Jahresertragswert ist 950 kWh/kWp/a. Der spezifischen Jahresertragswert beschreibt die Anlageneffizienz. Eine Photovoltaikanlage, bei der die Module im Keller stehen, hat einen spezifischen Jahresertragswert von 0 kWh/kWp/a, die gleiche Anlage auf einem Münchener Süd-Dach mit 30° Dachneigung ohne Verschattung hat den Wert 1.200 kWh/kWp/a. Dieser Wert ist abhängig von Dachneigung, Dachausrichtung und geographischem Standort. Die Photovoltaikanlage in der Kaiserstraße mit 29,81 kWp produziert 28.300 kWh/Jahr.

Die Pizzeria hat mit den beiden Wohnungen einen Gesamtstromverbrauch von 37.000 kWh/a. Aktuell liegt der Eigenverbrauch bei über 60 %, der Stromverbrauch wird zu 40 % durch den Photovoltaikstrom abgedeckt.

Fotos: Ingenieurbüro Kehl

Abdruck mit freundlicher Genehmigung der Bayerischen Staatszeitung.

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