Die Smarte Dach-Transformation Ist Greifbar Nah

Haben Sie schon vom Rotterdam-Rooftop-Walk gehört? Vor wenigen Jahren erlebten mehr als 200.000 Besucher die‚ zweite Stadtebene‘ und entdeckten dabei das enorme Potenzial von Dachflächen. Warum war dieses Event so erfolgreich? Weil wir immer mehr erkennen, dass die Sichtweise auf ein Dach als bloßer Schutz vor den Elementen längst überholt ist. Heutzutage ist das Dach so viel mehr! Es kann eine Terrasse sein, ein Garten, ein Treffpunkt für die Gemeinschaft, ein Ort für Erholung, ein Gewächshaus, eine Kunstinstallation oder eine Bar mit atemberaubender Aussicht. Es kann bekiest sein, aber auch üppig grün – und ästhetischen Genuss wie auch klimatischen Komfort für die Bewohner bieten.

Zudem können Dächer auch zur Energiegewinnung genutzt werden, indem sie Solaranlagen oder sogar kleine Windkraftanlagen beherbergen. Sie dienen dem Auffangen von Regenwasser und der Regenwasserbewirtschaftung. Diese Lösungen tragen erheblich zum wirtschaftlichen Aspekt einer Investition in die Dachtransformation bei. Werfen wir einen genaueren Blick auf die Kombination von Solarenergie und Begrünung: Extensive Gründächer ermöglichen die Integration von Solaranlagen. Zusammen werden diese oft als Bio-Solar-Gründächer oder Solar-Gründächer bezeichnet.

Solar-Gründächer – Fragen suchen Antworten

Es wird viel über die Kombination von Solaranlagen und Gründächern gesprochen. Doch was sagen die Zahlen und Fakten hinter dieser Kombination? Was zeigen aktuelle Forschungsdaten und – nicht zu vernachlässigen – wie komplex ist die Umsetzung eines solchen Projekts?

Wang et al. (2023) stellen fest, dass die Kombination von Photovoltaik und Grünflächen in städtischen Umgebungen vielfältige Vorteile bietet und die Flächennutzung optimiert. Die zentralen Forschungsergebnisse liefern zwei Ergebnisse: Erstens kann die Integration von Solaranlagen und Begrünung zu Synergieeffekten führen, von denen beide Seiten profitieren. Zweitens hängt der Kühlungseffekt der Begrünung auf die Photovoltaik-Module primär vom Abstand zwischen den beiden Komponenten sowie dem umgebenden Mikroklima ab. Es wurde nachgewiesen, dass die Verdunstung der Pflanzen die Temperatur der PV-Module senkt und dadurch den Energieertrag steigert. Die Forschung deutet darauf hin, dass die Installation eines Gründachs unter einer herkömmlichen Solaranlage den Energieertrag des Systems potenziell um 23,88 kWh erhöhen und die Treibhausgasemissionen um 0,019 t CO2-Äquivalent reduzieren kann.

Eine interessante Studie von Fleck et al., veröffentlicht im Jahr 2022, bietet detaillierte Einblicke in Praxisbeobachtungen und vergleicht die Leistung zweier Systeme – eines Bio-Solar-Gründachs (BSGR) und eines herkömmlichen Solardachs (CSR):

• Der durchschnittliche Ertrag des BSGR lag über alle Jahreszeiten hinweg 4,5 % höher als beim CSR.

• Im Vergleich zum CSR war der durchschnittliche BSGR-Ertrag (in kWh) im Frühling um 4,14 %, im Sommer um 4,16 % und im Herbst um 5,21 % höher.

• Das BSGR produzierte 14,16 MWh mehr als das herkömmliche Solardach, was einem Gegenwert von 4.526,22 AUD entspricht.

• Das BSGR sparte 11,55 t CO2-Äquivalent mehr ein als das CSR. Zusätzlich wurden bis zu 1,56 t CO2 durch die pflanzliche Biomasse gebunden. 

• Pro Quadratmeter Modulfläche produzierte das BSGR 23,88 kWh mehr und reduzierte die Emissionen um 0,019 t CO2-Äquivalent mehr als das CSR. 
  
  

Komplexität des Solar-Gründachprojekts

Zahlreiche weitere Studien belegen, dass Solar-Gründächer einen höheren Energieertrag liefern als herkömmliche Solardächer. Grund dafür ist der konstante Prozess der pflanzlichen Evapotranspiration (Verdunstung), der ein kühleres Mikroklima auf dem Dach schafft, die Temperatur der PV-Module senkt und so die Leistung steigert. Solar-Gründächer können zudem die Dachtemperaturen regulieren, da sie weniger latente Wärme speichern und eine geringere Reflexion aufweisen als herkömmliche Betondächer (Fleck, 2022).

Stehen Gründächer bei der städtischen Flächennutzung in Konkurrenz zu Photovoltaik-Systemen? Ganz und gar nicht. Tatsächlich bietet die Kombination aus Photovoltaik und Dachbegrünung erhebliche Vorteile gegenüber einer homogenen Fläche, die nur für Solaranlagen genutzt wird:

• Im Vergleich zu einer ungeschützten Dachabdichtung verlängert die Begrünung die Lebensdauer der Installation und verzögert notwendige Großreparaturen um mehrere Jahre.

• T- Die Verdunstungseigenschaften der Pflanzen erzeugen einen Kühlungseffekt, der wiederum zu einem höheren Wirkungsgrad der PV-Module führt. 

• A- Gleichzeitig tragen die durch die PV-Anlage generierten Erträge zur Wirtschaftlichkeit von Gründächern bei, welche wiederum als anerkannte Klimaschutzmaßnahme gelten (Homel de Mendonca, 2022).
  
  

Planer, Designer, Architekten und Investoren finden unter eine zentrale Anlaufstelle. Dort können Sie sich informieren und direkt mit dem technischen Vertriebsteam von Knauf Insulation über das neue Solar-Base-System austauschen.  Das Solar-Base-System umfasst eine ballastierte Unterkonstruktion, die eine schnelle, effiziente und sichere Installation der PV-Module gewährleistet. Als Ballastierung können Sie zwischen der Urbanscape-Green-Roll-Wachstumsmatte, dem Urbanscape-Gründach-System, Gründach-Substrat oder Kies wählen. 

Haben Sie noch Zweifel bezüglich des Aussehens und der Funktion eines Solar-Gründach-Systems? Kontaktieren Sie uns: urbanscape@knaufinsulation.com. Unsere Experten unterstützen Sie mit einem Entwurfs- und Auslegungsvorschlag unter Berücksichtigung aller Sicherheitsmaßnahmen (Knauf Insulation Safety Systems). Gemeinsam besprechen wir Standort und Gebäudehöhe, Modulausrichtung und Neigungswinkel sowie die Positionierung von Abläufen, Dachfenstern und HLK-Anlagen. Sie erfahren alles über die Montage- und Installationsphasen – Schritt für Schritt. Das Ergebnis ist eine maßgeschneiderte Beratung, die optimal auf Ihr Gebäude, Ihre Erwartungen und Anforderungen zugeschnitten ist.

Die wichtigsten Erkenntnisse:

•  Einfache und schnelle Montage dank einer geringen Anzahl an Systemkomponenten.  

•  Wirtschaftlicher Vorteil durch optimierte Stützenabstände und integriertes Filtervlies.  

• Einfache Integration in das Urbanscape-Gründach-System Premium High mit Drainagekapazität.  

• Die Unterkante des Moduls befindet sich auf einer Höhe von 30 cm über dem Substrat

• somit kein Ertragsverlust durch die Verschattung der Pflanzen.  

• Die erhöhte Position der Photovoltaik-Module ermöglicht ein vollständiges Abrutschen von Schnee und vereinfacht Wartung, Inspektion sowie Reinigung des Systems.  

• Ökologischer Mehrwert durch Biodiversität dank der Kombination von Photovoltaik und artenreicher Begrünung.  

• Integrierter Wasserspeicher in der Solar-Base-Grundplatte.  

• Einfache Integration des Absturzsicherungssystems.  
  
  

Brandschutzklasse A1: Nicht brennbar

• Solar-Base-System-Ballastierung – die Green-Roll-Wachstumsmatte aus Steinwolle ist feuerbeständig nach Euroklasse A1 → hält ein potenzielles Feuer der PV-Anlage an der Oberfläche und verhindert eine weitere Ausbreitung.

• Vergleich von Steinwolle (RMW) mit Polyurethan (PIR), das als exzellent feuerbeständig deklariert wird: Brandtests zeigten, dass die Integrität von Polyurethan im Brandfall beeinträchtigt war, da sich die darunter liegende EPS-Schicht (expandiertes Polystyrol) entzündete. Im Falle von Steinwolle drang das Feuer nicht bis zur EPS-Schicht vor. Das EPS schmolz in einem begrenzten Bereich aufgrund von Wärmeleitung, aber das EPS entzündete sich nicht. Sie finden unten den Vergleich des Brandverhaltens von PIR (links) und RMW (rechts) (Jomaas und Kristensen, 2018):