Das genutzte Flachdach: Dachbegrünung und Solarenergie – Synergie pur

Aufbau der Solargrundrahmen

Auf die vollflächig verlegte Dränagebahn Fixodrain® XD 20 (Rollenware) folgen die Solarbasis-Platten SB 200, die jeweils mit einem Solargrundrahmen SGR 35/90 zur Aufständerung der Module bestückt werden.

Extensive Dachbegrünung mit Solaranlage

Die Extensivbegrünung sorgt für eine vergleichsweise geringe Umgebungstemperatur und damit für einen höheren Leistungsgrad der Photovoltaik-Module.

Solaranlage auf einem begrünten Dach

Die Photovoltaik-Module sind bestens eingestellt auf Südausrichtung und den in unseren Breiten idealen Neigungswinkel von 30°. Durch die Reihenabstände gibt es keine Verschattungen.

Begrüntes Schrägdach mit Photovoltaik

Auch auf leicht geneigten Dachflächen lassen sich Photovoltaik-Module und Dachbegrünung ideal kombinieren.

Gründächer erfüllen vielerlei Funktionen, z. B. ihre schützende Wirkung für die Dachabdichtung, ihre Wärmedämmung, ihr Regenwasserrückhalt oder ihre ökologische Ausgleichsfunktion. Nun kommt ein weiterer Nutzen hinzu: die Nutzung der Sonnenenergie zur Stromerzeugung (Photovoltaik) oder Warmwasseraufbereitung bzw. zur Heizungsunterstützung (Solarthermie). Denn Flachdächer gehören im Bezug auf eine Solaranlage zu den dankbarsten Standorten, weil die Solarmodule auf den idealen Neigungswinkel (in unseren Breiten sind dies 30°) und auf die ideale Südausrichtung bestens eingestellt werden können.

War bisher oftmals in kommunalen Begrünungs-Festsetzungen die Klausel enthalten, dass auf eine Begrünung verzichtet werden kann, wenn stattdessen das Dach zur solaren Energiegewinnung genutzt wird, so hat sich mittlerweile das Wissen und Verhalten verändert. Heute muss kein Bauherr mehr die Entscheidung treffen – Dachbegrünung oder Solarnutzung. Ganz im Gegenteil: Aus der Dachbegrünung und der Solarnutzung ergeben sich wesentliche Synergieeffekte:

Auflast durch den Begrünungsaufbau

Ein wesentlicher Synergieeffekt ergibt sich bereits in der Ausführung, da der Begrünungsaufbau einen erheblichen Anteil der Auflast darstellen kann, die für die Windsogsicherung der Solaranlage notwendig ist: Der ZinCo Systemaufbau „SolarVert“ besteht aus der vlieskaschierten Dränage- und Wasserspeicherbahn Fixodrain® XD 20 und der ZinCo Solarbasis® SB 200. Diese 1 × 2 m große Hartkunststoffplatte mit unterseitigen Konter- und Aussteifungsprofilen aus Aluminium dient der Montage des Solargrundrahmens SGR 35/90 und nebenbei ebenfalls als Dränage fürs Grün. Darauf folgen die Systemerde „Sedumteppich“ sowie die Pflanzengemeinschaft „Sedumteppich“, die durch ihre Auflast die Solarbasis beschweren. Dieses Auflast-Prinzip macht Durchdringungen der Dachhaut überflüssig, die sonst zur Verankerung der Solaranlage notwendig wären. Bautechnisch ist ebenfalls günstig, dass sich die Last der Solarmodule auf die Fläche verteilt und damit keine hohen Punktlasten auftreten, wie es bei schweren Betonklötzen zur Verankerung geschehen würde.

Grundsätzlich ist für jedes Dach die konkret erforderliche Auflast im Rahmen einer objektspezifischen Windsogberechnung zu ermitteln. Dabei spielen Standort des Gebäudes (Windzone), Gebäudehöhe, Höhe der aufgeständerten Solarmodule, Nähe zum Dachrand, usw. eine entscheidende Rolle.

Höherer Wirkungsgrad der Photovoltaik-Module

Begrünte Dächer sorgen dafür, dass Photovoltaikanlagen im Sommer mehr Leistung bringen. Die Ermittlung der Modulleistungen erfolgt nach genormten Prüfbedingungen, den Standard-Testbedingungen (Standard Test Conditions: 1000 W/m², 25°C, AM1,5 = STC). Die STC legt verschiedene Prüfparameter fest. Einer dieser Parameter ist die Temperatur von 25° Grad Celsius der Module beim Prüfvorgang. Der Wirkungsgrad der meisten Photovoltaik-Module sinkt, wenn sich die Betriebstemperatur über 25°C aufheizt. Als grobe Faustformel gilt: 0,5 % Leistungsverlust pro Kelvin Aufheizung des Moduls. Da sich eine nackte Dachfläche an einem heißen Sommertag bis über 80 °C aufheizt, eine begrünte Dachfläche aber nur bis ca. 35 °C, erzielen Solarmodule, die mit einer Dachbegrünung kombiniert werden, eine höhere Leistung.

Für Neubau, Sanierung oder Einbau in vorhandenes Grün

Diese gewinnbringende Kombination von  Solar und Grün ist nicht nur im Bereich Neubau, sondern ebenso für Dachsanierungen interessant. Gleichsam rechnet sich für den Bauherrn auch ein nachträglicher Einbau einer Solaranlage in eine vorhandene extensive Dachbegrünung.

Bei bestehenden Dachflächen muss als Grundvoraussetzung eine entsprechende Statik vorhanden sein. Als Richtwert gelten etwa 100 bis 150 kg/m², für welche die Dachfläche ausgelegt sein muss. Von den zig Millionen m² Dachfläche, die allein in Deutschland jedes Jahr saniert werden, wird sich der Großteil davon für diese kombinierte Nutzung eignen.

Autor: Klaus Wölfl, Produktmanager Solar, ZinCo GmbH

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