Sparren: Dachsparren und Photovoltaik einfach erklärt

Was sind Sparren?

Sparren, auch Dachsparren genannt, sind die schrägen Holzbalken eines geneigten Daches. Sie laufen vom unteren Dachrand, der Traufe, hinauf zum First, der obersten Kante. Quer über den Sparren liegen die Dachlatten, an denen die Ziegel hängen. Die Sparren tragen damit die gesamte Dachhaut und alles, was darauf lastet: Schnee, Wind und eine Solaranlage. In manchen Regionen heißen sie auch Rofen oder Rafen.

Je nach Bauart des Daches arbeiten die Sparren unterschiedlich. Beim Sparrendach stützen sich zwei gegenüberliegende Sparren am First gegenseitig ab und bilden mit der Decke darunter ein festes Dreieck. Beim Pfettendach liegen die Sparren auf waagerechten Balken, den Pfetten, die parallel zur Traufe verlaufen. Für die Solaranlage ist der Unterschied vor allem für den Statiker wichtig, weil die Lasten jeweils anders ins Haus geleitet werden.

Warum sind die Sparren für die Photovoltaik wichtig?

Die Sparren sind für die Photovoltaik wichtig, weil sie das einzige Bauteil im Dach sind, das die Anlage sicher halten kann. Eine Aufdachanlage hängt an Dachhaken. Deren Fuß wird auf den Sparren geschraubt, der Bügel führt zwischen den Ziegeln nach außen und trägt die Schiene mit den Modulen. Dachlatten sind dafür zu dünn, Ziegel würden unter der punktuellen Last brechen.

Über diese Kette aus Schiene, Haken, Schraube und Sparren fließen drei Kräfte ins Haus: das Gewicht der Anlage, der Druck von Schnee und der Sog des Windes, der die Module vom Dach heben will. Jedes Glied muss dafür ausgelegt sein. Wie der Haken sitzt und worauf es bei der Montage ankommt, beschreibt der Beitrag Dachhaken montieren.

Aus der Lage der Sparren ergibt sich außerdem, wo auf dem Dach überhaupt Befestigungspunkte möglich sind. Die Planung der Unterkonstruktion beginnt deshalb mit dem Aufmaß der Sparren und nicht mit dem Raster der Module.

Wie viel Last bringt eine Solaranlage auf die Sparren?

Eine Photovoltaikanlage bringt auf einem Schrägdach rund 16 bis 24 kg je Quadratmeter zusätzlich auf die Sparren. Diese Spanne nennt ein Hinweisblatt der österreichischen Bundesinnung der Elektrotechniker für Module samt Unterkonstruktion. Auf Flachdächern mit Beschwerung kann es deutlich mehr sein.

Wie viel das ist, zeigt der Vergleich mit Schnee. Nach einem Merkblatt des Bayerischen Bauministeriums wiegen 10 cm Pulverschnee etwa 10 kg je Quadratmeter, 10 cm Nassschnee bis zu 40 kg und eine 10 cm dicke Eisschicht bis zu 90 kg. Die Solaranlage wiegt also nach eigener Rechnung so viel wie 4 bis 6 cm Nassschnee, liegt aber das ganze Jahr auf dem Dach.

Entscheidend ist deshalb nicht das Gewicht der Module allein, sondern die Summe. Ein Dach ist für eine bestimmte Schneelast und Windlast am Standort bemessen. Die Solaranlage kommt dauerhaft dazu und verändert auch, wie der Wind am Dach angreift. Die Industrie- und Handelskammer Frankfurt hält fest, dass bei der Montage stets die vorhandene Bausubstanz, die Statik sowie zusätzliche Wind- und Schneelasten zu berücksichtigen sind.

Wie findet man die Sparren im Dach?

Die Sparren findet man am einfachsten von innen, im unausgebauten Dachboden. Dort liegen sie offen und lassen sich mit dem Zollstock ausmessen: Breite, Höhe, Abstand von Mitte zu Mitte und der Zustand des Holzes. Diese vier Angaben reichen dem Fachbetrieb für eine erste Einschätzung.

Ist das Dach ausgebaut und verkleidet, gibt es mehrere Wege. Je weiter unten in der Liste, desto mehr Aufwand ist nötig.

1. Baupläne ansehen: Im Sparrenplan oder in der Statik sind Lage, Abstand und Querschnitt der Sparren eingetragen.
2. Von innen orten: Ein Balkenfinder zeigt an der verkleideten Dachschräge, wo Holz dahinter liegt. Auch die Schraubenreihen einer Gipskartonverkleidung verraten oft die Lage.
3. Am Dachrand schauen: An der Traufe sind die Sparrenköpfe bei vielen Häusern von außen sichtbar.
4. Ziegel anheben: Der Fachbetrieb schiebt einzelne Ziegel hoch und sieht die Sparren unter den Dachlatten direkt. So wird vor der Montage ohnehin eingemessen.

Verlassen Sie sich bei älteren Häusern nicht auf gleichmäßige Abstände. Um Dachfenster, Schornsteine und Gauben herum sind Sparren oft versetzt oder durch kurze Querhölzer ersetzt. Aufs Dach steigen sollten Sie für das Ausmessen nicht. Die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung verlangt für Arbeiten auf Dächern mit mehr als 20° Neigung ein Dachfanggerüst.

Wie beeinflusst der Sparrenabstand die Belegung?

Der Sparrenabstand legt fest, in welchem Raster Dachhaken gesetzt werden können, und damit, wie die Schienen und Module aufs Dach passen. Beim Sparrendach liegt der Abstand nach BauNetz Wissen in der Regel zwischen 75 cm und einem Meter. In älteren Dachstühlen und bei anderen Bauarten kommen kleinere und unregelmäßige Abstände vor.

Ein Dachhaken kann nur dort sitzen, wo ein Sparren liegt. Die Schiene überbrückt die Strecke von Haken zu Haken. Je weiter die Sparren auseinanderliegen, desto mehr muss die Schiene tragen und desto mehr Last kommt auf den einzelnen Haken und den einzelnen Sparren. Wie viele Haken nötig sind, ergibt sich aus dem Standsicherheitsnachweis des Montagesystems für Wind- und Schneelast am Standort, nicht aus einer Faustregel.

Am Dachrand entscheidet der äußerste Sparren. Liegt er nah am Ortgang, dem seitlichen Dachrand, können die Module weit nach außen reichen. Liegt er weiter innen, endet das Modulfeld früher, denn Schienen dürfen nur begrenzt über den letzten Haken hinausragen. Über den Dachrand hinaus gehören Module nie, weil der Wind dort am stärksten angreift. Wie viel Fläche übrig bleibt, lässt sich mit dem Rechner zur Dachfläche abschätzen.

Welche Dächer brauchen besondere Lösungen?

Besondere Lösungen brauchen Dächer, bei denen der Haken nicht direkt auf dem Sparren sitzen kann, der Dachstuhl geschwächt ist oder die Deckung die Montage verbietet. Drei Fälle kommen häufig vor.

Dämmung auf den Sparren

Bei einer Aufsparrendämmung liegt die Dämmschicht oberhalb der Sparren. Der Dachhaken darf dann nicht in der Dämmung oder nur in der Lattung enden. Die Befestigung muss durch die Dämmung hindurch bis in den Sparren reichen. Dafür gibt es Systeme mit langen Spezialschrauben, die der Hersteller für diesen Aufbau freigegeben hat. Fragen Sie im Angebot ausdrücklich danach.

Alte oder geschädigte Sparren

Holz kann über Jahrzehnte durch Feuchtigkeit, Pilze oder Insekten an Tragkraft verlieren. Warnzeichen sind dunkle Wasserflecken, weiches oder bröseliges Holz, Bohrlöcher mit Holzmehl, Risse an Verbindungen und ein sichtbar durchhängendes Dach. In solchen Fällen gehört vor die Solaranlage ein Zimmerer oder Statiker. Eine Anlage, die 25 Jahre und länger auf dem Dach bleibt, braucht einen Dachstuhl, der ebenso lange hält.

Asbestzement und nicht tragfähige Deckungen

Auf Dächern, die mit Asbestzementprodukten gedeckt sind, dürfen nach der Information 203-080 der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung keine Photovoltaikanlagen errichtet werden. Betroffen sind vor allem ältere Wellplatten. Dieselbe Schrift stuft Faserzement- und Bitumenwellplatten sowie Lichtplatten als nicht ausreichend tragfähig ein. Solche Dächer dürfen nur über durchtrittsichere Laufstege betreten werden. Hier steht vor der Solaranlage die Dachsanierung.

Was tun, wenn die Sparren zu schwach sind?

Reichen die Sparren für die Solaranlage nicht aus, wird entweder der Dachstuhl verstärkt oder die Anlage angepasst. Welche Lösung genügt, entscheidet der Statiker nach seiner Berechnung. Die folgenden Wege sind üblich.

Am günstigsten ist die Verstärkung, wenn das Dach ohnehin neu gedeckt oder gedämmt wird. Dann liegt der Dachstuhl frei und das Gerüst steht schon. Wer in den kommenden Jahren eine Dachsanierung plant, legt beides zusammen. Leichtere Module allein lösen das Problem selten, weil Schnee und Wind den größeren Teil der Last ausmachen.

Praxis: Checkliste vor dem Angebot

Mit wenigen Angaben zum Dachstuhl bekommen Sie genauere Angebote und vermeiden Überraschungen am Montagetag. Das meiste lässt sich an einem Nachmittag auf dem Dachboden und im Ordner mit den Bauunterlagen klären.

• Baujahr des Hauses und Jahr der letzten Dacherneuerung notieren.
• Statik oder Sparrenplan aus den Bauunterlagen heraussuchen und dem Betrieb mitgeben.
• Sparren ausmessen: Breite, Höhe und Abstand von Mitte zu Mitte.
• Holz ansehen: Flecken, weiche Stellen, Bohrlöcher, Risse, Durchhang?
• Aufbau klären: Liegt Dämmung auf den Sparren, dazwischen oder darunter?
• Deckung prüfen: Ziegel, Betonstein, Schiefer, Blech oder Wellplatten, bei alten Wellplatten Asbestverdacht klären.
• Im Angebot nachfragen: Wer prüft die Tragfähigkeit, und liegt ein Standsicherheitsnachweis für das Montagesystem am Standort vor?

Die Verantwortung für den Dachstuhl liegt beim Eigentümer. Das österreichische Hinweisblatt formuliert es deutlich: Die Statik des Daches muss überprüft werden, und das hat der Kunde zu veranlassen. Prüfen können der Planer oder Statiker des Gebäudes, je nach Qualifikation auch Zimmerer oder Dachdecker. Lassen Sie sich das Ergebnis schriftlich geben. Angebote von Fachbetrieben erhalten Sie über den Photovoltaik-Angebotsvergleich.

Häufige Fragen

Fazit

Die Sparren entscheiden, ob und wie eine Solaranlage aufs Dach kommt. Sie tragen die Dachhaken, geben das Raster der Befestigung vor und müssen die zusätzliche Last über Jahrzehnte aufnehmen. Bei den meisten Dächern in gutem Zustand ist das kein Hindernis, denn die Anlage wiegt weniger als eine dünne Schicht nasser Schnee.

Genau hinsehen sollten Sie bei alten Dachstühlen, sichtbaren Schäden, Dämmung auf den Sparren und Wellplatten. Messen Sie die Sparren aus, suchen Sie die Statik heraus und lassen Sie die Tragfähigkeit vor dem Auftrag schriftlich bestätigen. Wie groß die Anlage auf Ihrem Dach werden kann, zeigt der Solarrechner.

Quellen und Methodik

Die Angaben zum Aufbau des Dachstuhls stammen aus dem Fachportal BauNetz Wissen, die Schneegewichte aus einem Merkblatt des Bayerischen Bauministeriums, die Vorgaben zur Arbeitssicherheit von der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung. Die Zusatzlast der Photovoltaik stammt aus einem Hinweisblatt aus Österreich, eine vergleichbare deutsche Behördenquelle fand sich nicht. Der Vergleich mit Zentimetern Nassschnee ist eine eigene Rechnung. Die Wege zum Auffinden der Sparren, die Tabelle der Maßnahmen und die Checkliste sind eigene Zusammenstellungen. Der Beitrag ersetzt keine statische Berechnung.

1. BauNetz Wissen: Sparrendach - Aufbau von Sparren- und Pfettendach, üblicher Sparrenabstand
2. Wirtschaftskammer Österreich, Bundesinnung der Elektrotechniker: Hinweisblatt zur Statik von PV-Anlagen - Zusatzlast auf dem Schrägdach, Prüfung der Statik, Verantwortung des Kunden
3. Bayerisches Staatsministerium für Wohnen, Bau und Verkehr: Merkblatt zu Schneelasten auf Dächern - Gewicht von Schnee und Eis, zulässige Schneelast, Standsicherheitsnachweis
4. Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung: Information 203-080, Montage und Instandhaltung von Photovoltaik-Anlagen - Asbestzement, nicht tragfähige Deckungen, Dachfanggerüst
5. IHK Frankfurt am Main: Montage von Photovoltaik-Anlagen - Bausubstanz, Statik, Wind- und Schneelasten bei der Montage