SolarGrünDächer weiterhin im Trend

Das Dach zweifach nutzen: Photovoltaik und Begrünung

Optigrün Photovoltaik Dachbegrünung
„SolarGrünDach“ auf der Erich-Kästner-Schule in Langenfeld: die Begrünung als ökologischer Ausgleich, Wasserspeicher und Kühler der Photovoltaikanlage. Foto: Optigrün

Im letzten Jahr wurden in Deutschland etwa acht Millionen Quadratmeter Dachfläche begrünt. Im Vergleich dazu waren es etwa doppelt soviel Dächer, die mit einer Photovoltaikanlage ausgerüstet wurden. Und dieser Trend wird anhalten, da bis zum Jahr 2020 sieben Prozent des Stroms aus Photovoltaikanlagen kommen sollen. Diese Zahlen verdeutlichen den möglichen Konflikt um nutzbare Dachflächen. Doch glücklicherweise schließt das eine das andere nicht aus und Kombinationslösungen Photovoltaik/Gründach sind vielerorts schon jetzt eine Selbstverständlichkeit.

Viele Vorteile in der Kombination

Das Dach nur in Richtung Photovoltaik zu nutzen wäre eindimensional gedacht. Die Kombination Photovoltaik und Dachbegrünung bringt viele Vorteile. Ein Dach ohne Begrünung würde eine Vielzahl an positiven Wirkungen verschenken und das in der heutigen Zeit bei Diskussionen um Klimaerwärmung, Feinstaubbelastung, und nachhaltiges Bauen.

Ertragssteigerung aufgrund der Kühlleistung der Begrünung

Der Wirkungsgrad der Solarmodule hängt von ihrer Betriebstemperatur ab und Temperaturen über 25 Grad Celsius führen zu einem Leistungsrückgang. Dagegen bewirkt die Verdunstungskühlung der Begrünung eine Erhöhung der Effizienz der Photovoltaikanlage von bis zu fünf Prozent. Das heißt, eine Photovoltaikanlage rechnet sich mit kühlender Begrünung noch schneller.

Die Begrünung schützt die Dachabdichtung und verlängert ihre Lebensdauer

Das Gründach als Schutzschicht gegen Extremtemperaturen, UV- und IR-Strahlung, Hagel und Witterungseinflüssen. Die Lebensdauer der Dachabdichtung wird verdoppelt und die sonst üblichen Reparatur- und Sanierungsarbeiten fallen im Vergleich zu einem unbegrünten Dach erst viel später an. Dadurch wird ein langer störungsfreier Betrieb der Solaranlage ermöglicht.

Regenwasserrückhalt und Minderung der Niederschlagswassergebühr

Schon dünnschichtige Extensivbegrünungen halten je nach Standort 40 bis 70 Prozent des Jahresniederschlags zurück. Die Kanalisation wird entlastet, Abläufe können reduziert, Kanalrohre geringer dimensioniert und Regenüberlaufbecken eingespart werden. Immer mehr Gemeinden honorieren diese positiven Aspekte bei gesplitteten Abwassergebühren mit Nachlässen bei der Niederschlagswassergebühr.

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Optigrün Photovoltaik Dachbegrünung
Optigrün-Systemlösung „SolarGrün-Dach“ im Schnitt. Auflastgehalten und ohne Dachdurchdringung. Abbildung: Optigrün

Umweltauflagen und Imagewerbung

Nicht nur die Forderungen des Naturschutzes im Sinne der Eingriffs-Ausgleichs-Regelung werden mit einer Dachbegrünung zu einem großen Teil erfüllt. Im Rahmen einer zukunftsorientierten nachhaltigen Bauweise gehört das Gründach selbstverständlich auch dazu (Stichwort "Green building").

Beachtenswertes bei Planung, Pflege und Wartung

Bei der Kombination Photovoltaik/Gründach sind alle beteiligten Gewerke (Dachdecker, Garten- und Landschaftsbaubetrieb, Solarteur) schon in der Planungsphase zu berücksichtigen, damit die Bauabläufe aufeinander abgestimmt werden können. Der Garten- und Landschaftsbau-Betrieb kann bei auflastgehaltenen Photovoltaiksystemen die Verlegung des kompletten "Photovoltaik-Gründachs" durchführen, das heißt Solaraufständerung und Gründachaufbau. Bevor die Vegetation aufgebracht wird, montiert der Solarteur die Module und führt die Elektroarbeiten aus. Die Vegetationsarbeiten werden zum Abschluss durchgeführt, damit die Pflanzen keinen Schaden nehmen.

Zu beachten ist sowohl in der Planungs- als auch in der Ausführungs- und Wartungsphase, dass die Photovoltaikmodule nicht durch Pflanzen verschattet werden. Das heißt, es müssen gegebenenfalls Kiesstreifen vor den Modulen eingebaut werden und bei regelmäßig anzusetzender Pflege und Wartung ist darauf zu achten, dass höhere Pflanzen entfernt werden. Das ist auch der Grund, warum eine Kombination von Begrünung und Photovoltaik nur extensive Dachbegrünungen betrifft. Je nach gewünschtem Ertrag und Gebäudesituation (Höhe, Lage, Windzone) kann die Kombination mit Hilfe eines geeigneten System-anbieters geplant werden. Er erstellt unter Berücksichtung der Windsogsicherung und Maximallasten einen Vorschlag zur Verlegung der Photovoltaikmodule und des zugehörigen Gründachaufbaus.

Optigrün Photovoltaik Dachbegrünung
Argumentative Gegenüberstellung Photovoltaik mit und ohne Kombination mit Dachbegrünung. Abbildung: Optigrün

Eine Bauweise mit vielen Vorteilen - das auflastgehaltene System "SolarGrünDach"

Schon seit einigen Jahren gibt es bei den Photovoltaikaufständerungen auch Varianten, die nicht in der Unterkonstruktion verschraubt werden müssen, sondern mittels Kies oder Betonplatten gehalten werden. Nach dem gleichen Funktionsprinzip gibt es ebenso speziell entwickelte Systeme, bei denen die Photovoltaikaufständerung mit dem Gründachaufbau kombiniert werden. So beispielsweise die Optigrün-Systemlösung "SolarGrünDach".

Die Aufständerung der Photovoltaikmodule wird dabei mit der Last des Gründachaufbaus lage- und windsogsicher fixiert. Das Optigrün-SolarGrünDach ist so ausgelegt, dass möglichst enge Modulreihen und damit hohe Erträge auch auf kleinem Raum möglich sind und dennoch möglichst große Anteile der Dachflächen begrünt werden können. Aus diesem Grund verläuft die Vegetation oft auch unterhalb der Module. Der große Vorteil dieser Systemlösung ist, dass durch die Last des Begrünungsaufbaus gehaltene Photovoltaikträger ("Sun Root") nicht in die Dachkonstruktion eingreift und keine schweren Punktlasten benötigt werden. Da die Dachabdichtung nicht durchbrochen wird, müssen somit auch keine schadensträchtigen Dachabdichtungsarbeiten durchgeführt werden. Das auflastgehaltene SolarGrünDach ist aufgrund seiner weniger aufwändigen und schnellen Verlegung kostengünstiger als die herkömmlichen, in der Dachkonstruktion befestigten Aufständerungen. Die Optigrün-Systemlösung "SolarGrünDach" wurde zudem erfolgreich im Windkanal getestet.

Praxis-Beispiel 1. SolarGrünDach Erich-Kästner-Schule Langenfeld

Bei dem zu begrünenden Dach handelte es ich um einen Verbindungsbau zweier bestehender Gebäude. Die etwa 600 Quadratmeter große Dachfläche in acht Meter Höhe konnte mit maximal 150 Kilo pro Quadratmeter für Begrünung und Photovoltaikanlage belastet werden.

Der Aufbau des Optigrün-"SolarGrünDaches" sah wie folgt aus:

  • Schutz- und Speichervlies Typ RMS 300
  • Optigrün-Festkörperdränage Typ FKD 25 zwischen den Modulreihen
  • Optigrün-Solar-Modulstützen "Sun Root"
  • Optigrün-Saug- und Kapillarvlies Typ RMS 900 K unter den Solarmodulen, um Wasser für die Vegetation unter die Module zu ziehen
  • Acht Zentimeter Optigrün-Extensiveinschichtsubstrat Typ M-leicht zwischen den Modulreihen
  • Elf Zentimeter Optigrün-Extensiveinschichtsubstrat Typ M-leicht auf den "SunRoots", um die notwendige Mindestauflast von 99 Kilogramm pro Quadratmeter zu erreichen
  • Sedum-Sprossen

Insgesamt wurden 57 "SunRoots" eingebaut. Sowohl der Transport mit dem Autokran als auch die Verteilung auf das Dach verliefen problemlos und schnell. Um die teilweise ungleichmäßig verlaufende Dachfläche und das Gefälle von bis zu drei Prozent so auszugleichen, dass die Module optimal auszurichten waren, wurde am "Sun Root" das Ausgleichselement "RootFlex" installiert. Mit den "RootFlex" waren Höhenausgleich und Ausrichtung problemlos möglich. Das Projekt in Langenfeld zeigte auch, wie wichtig das gute Zusammenspiel aller Beteiligten ist. Hier waren es die Stadt Langenfeld (Herr Viering), der Landschaftsarchitekt pslandschaft (Herr Schulze), der Systemanbieter Optigrün (Herr Rolfing) und der Ausführungs- und Optigrün-Partnerbetrieb Leonhards (Herr Boich).

Praxis-Beispiel 2. Kombination SolarGrünDach und Absturzsicherung

Ein zu begrünendes Wohn- und Geschäftshaus in Freiburg zeigt eine Weiterentwicklung und Mehrfach-Nutzen des Optigrün-SolarGrünDach mit der integrierten Absturzsicherung "SolarSafe". Das "SolarSafe" ist ein seilgeführtes Absturzsicherungssystem für die Persönliche Schutzausrüstung und fest mit dem Modulträger "Sun Root" verbunden. Die Auflast des Begrünungsaufbaus hält das "Sun Root" lagesicher und bewahrt die zu sichernden Personen vor einem Absturz. Mit dem integrierten "SolarSafe" sind alle Pflege- und Wartungsarbeiten an der Dachbegrünung als auch an der Photovoltaikanlage normgerecht abgesichert.

Fazit

"SolarGrünDächer" sind "in" und nicht "out". Photovoltaik und Dachbegrünungen gehören zum Nachhaltigen Bauen und schließen sich nicht aus. Das Dach kann zweifach genutzt werden. Die Optigrün-Systemlösung "SolarGrünDach" ist ein auflastgehaltenes System ohne Dachdurchdringung, das zusätzlich das Absturzsicherungssystem "SolarSafe" für gesicherte Pflege- und Wartungsarbeiten beinhalten kann. Das SolarGrünDach mit Mehrfachnutzen: es gleicht Natureingriffe aus, erhöht die Effizienz der Photovoltaikanlage und bietet ein Absturzsicherungssystem.

Dr. Gunter Mann

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