Die Frage kam gerade in den Kommentaren zu unseren Posts und in verschiedenen Diskussionen rund um das Thema Erhitzung und Entsiegeln immer wieder mal auf. Daher gehen wir der Frage mal grundständig nach, lernen selbst etwas und geben das neue Wissen gerne weiter!
Grundsätzlich kann man sagen, dass mit PV belegte Dächer an heißen Sonnentagen auf der Dachoberfläche meist kühler sind als unbedeckte Ziegeldächer. Zumindest wenn man die direkt sichtbare Oberfläche vergleicht. Aber die Erklärung ist nicht ganz so einfach!
Bei einem Ziegeldach trifft die Sonnenstrahlung direkt auf die Ziegel. Ein Teil wird wieder reflektiert, der Rest erwärmt den Ziegel stark. Oberflächentemperaturen von 60 bis 80 Grad sind an sehr heißen und sonnigen Tagen möglich. Dunklere Ziegel werden heißer, heller Ziegel etwas weniger.
Bei einem Ziegeldach mit PV-Anlage fangen die Solarmodule einen Teil der Sonnenenergie ab und wandeln typischerweise etwas 20 bis 23 Prozent in Strom um. Ein weiterer Teil wird reflektiert. Der Rest wird ebenfalls in Wärme umgewandelt, die aber im Modul entsteht und über die Vor- und die Rückseite sowie durch Wind wieder abgeführt wird. Entscheidend ist der Luftspalt zwischen PV und Ziegeldach. Die Ziegel unter der PV-Anlage sind deutlich kühler, als ohne PV.
Interessant wird es beim Gebäude darunter. Eine PV-Anlage kann den Dachraum oder die oberste Geschossdecke an heißen Tagen deutlich vor der Erwärmung durch die Sonne schützen. Nachts kann sich das dann allerdings umdrehen, weil die Module die Wärmeabstrahlung durch die Ziegel teilweise behindern. Durch Experimente hat man herausgefunden, dass die Ziegel unter einer PV-Anlage wegen der Verschattung durch die PV rund 20 Grad Celsius kühler sind, als die Ziegel, die direkt der Sonne ausgeliefert sind. Für die Dachwohnung kann das schon einen Unterschied machen!
Die Temperatur der PV-Module selbst können durchaus sehr heiß werden – beispielsweise 50–70 °C. Das heißt also nicht, dass die PV-Anlage selbst immer kälter ist als ein Ziegeldach. Sie schützt aber die darunterliegende Dachfläche vor der direkten Sonneneinstrahlung.
Die Aufheizung der Module machen die Anlage übrigens weniger effizient. Die können damit an heißen Tagen schon mal rund 10 Prozent ihrer Leistung einbüßen. Kluge Menschen haben dafür dann Solarmodule erfunden, die auf der Rückseite mit Wasserleitungen gekühlt werden. Das verbessert die Effizienz der Module wieder und das heiße Wasser kann genutzt werden, um das Warmwasser im Haus zu erhitzen. Aber das ist wieder eine andere Geschichte…
Und bei freistehenden PV-Anlagen?
Bei freistehenden bzw. aufgeständerten PV-Anlagen ist die Situation etwas anders, weil die Module von hinten wesentlich besser durch Luftströmung gekühlt werden als bei einer dicht anliegenden Montage. Pauschal kann man sagen, dass die Temperatur eines aufgeständertem Moduls bei starker Sonne häufig 20–30 °C über der Umgebungstemperatur liegt.
Quelle u.a.: https://www.mdpi.com/1996-1073/18/13/3429