Großes Potenzial: Bestehende Gründächer richtig mit Photovoltaik kombinieren

Freitags im EnergiePlus Blog: Expertenwissen, das begeistert

©Schweizer Autor Markus Stoll

Jeden Freitag gibt es bei mir im EnergiePlus Blog spannende Beiträge von Experten und Gastautoren, die ihr Wissen und ihre Erfahrungen zu den Themen Energieeffizienz, Nachhaltigkeit und modernes Bauen teilen. Die Beiträge sind immer informativ, praxisnah und bieten wertvolle Einblicke in aktuelle Entwicklungen und Lösungen.

Diese Woche freue ich mich besonders, Ihnen den Beitrag von Markus Stoll vorstellen zu dürfen. Als Key Account Manager Solarsysteme der Ernst Schweizer AG aus Hedingen (Schweiz) bringt er umfangreiche Expertise im Bereich innovativer Energielösungen und nachhaltiger Gebäudetechnologien mit. Markus Stoll betreut Fachunternehmen für regenerative Energien in Baden-Württemberg und unterstützt dabei PV-Firmen, das Bedachungshandwerk, Elektrofachbetriebe sowie Fachplaner mit der geballten Expertise von Schweizer.

Seien Sie gespannt auf seinen Beitrag, der sicherlich wieder praxisnahes Wissen und spannende Impulse liefern wird!

Großes Potenzial: Bestehende Gründächer richtig mit Photovoltaik kombinieren

Gründächer sind nicht nur ästhetisch ansprechend, sondern bieten auch eine Vielzahl ökologischer und ökonomischer Vorteile. Sie sind eine lohnende Investition in die Zukunft und tragen dazu bei, insbesondere städtische Siedlungsräume lebenswerter zu gestalten. Besonders in Kombination mit Photovoltaik leisten Gründächer einen wichtigen Beitrag zur solaren Energiewende. Mit dem PV-Montagesystem des Solarpioniers Ernst Schweizer AG lassen sich PV-Anlagen einfach realisieren – sogar auf bestehenden Gründächern im Bestandsbau.

In immer mehr Städten und Gemeinden ist die Begrünung von Dächern baurechtlich vorgeschrieben. Im Neubau ist die Dachbegrünung fast schon zum Standard geworden – und das aus gutem Grund: Wie sich in den vergangenen Jahren gezeigt hat, sind gerade urbane Gebiete zunehmend von Extremwetterereignissen wie Hitze und Starkregen oder Feinstaubbelastung betroffen. Gründächer sind eine bewährte Maßnahme, um diesen Herausforderungen entgegenzuwirken. Gleichzeitig lassen sie sich zur effizienten Erzeugung von Solarenergie nutzen.

©Ernst Schweizer AG

Als Gründächer werden mit Pflanzen bewachsene Dachflächen bezeichnet, die aus mehreren Schichten wie Wurzelschutz, Drainage und Substrat aufgebaut sind. Man unterscheidet zwischen extensiven und intensiven Dachbegrünung. Eine extensive Dachbegrünung verfügt über eine geringere Substrathöhe von 10-15 cm und wird mit niedrig wachsenden, trockenheitstoleranten Pflanzen bepflanzt, hauptsächlich Sedum- oder Moosarten.

Ein intensives Gründach beginnt bei einer Substratdicke von 15 cm und ist nach oben hin eigentlich nur baulich oder statisch begrenzt. Je nach Substrathöhe kann es mit Rasen, Stauden oder sogar Gehölzen bepflanzt werden. Grundsätzlich gilt: Je dicker das Substrat, desto mehr Wasser kann es aufnehmen und desto dichter wie auch höher kann sich die Vegetation entfalten. Gründächer mit dickeren Substratschichten weisen daher eine höhere Verdunstungs- und Kühlleistung auf.

Begrünte Dächer bieten zahlreiche Vorteile

Die kühlende Wirkung begrünter Dächer beeinflusst nachweislich den Hitzeinsel-Effekt in Städten maßgeblich. In der Kombination mit einer PV-Anlage wirkt sich dieser Effekt zudem positiv auf deren Effizienz aus. Aufgrund der geringeren Oberflächentemperatur begrünter Dächer wird der leistungsbedingte Temperaturabfall von PV-Anlagen bei heißem Wetter im Vergleich zu unbegrünten Dächern deutlich reduziert (Temperaturkoeffizient).

Ein zunehmend wichtiger Aspekt ist der Beitrag von Gründächern zum sogenannten Schwammstadt-Effekt in versiegelten Gebieten. Bei Gewitter mit Starkregen kann ein begrüntes Dach große Mengen Regenwasser speichern und dieses verzögert in die Abwassersysteme oder über die Verdunstung abgeben. Dies verringert das Risiko lokaler Überschwemmungen oder einer Überlastung der Kanalisation.

Darüber hinaus weisen Gründächer zahlreiche weitere Vorteile auf: Sie verbessern die Luftqualität, indem sie Feinstaub und Pollen binden, reduzieren dank ihres isolierenden Effekts den Energieverbrauch für Heizung und Kühlung und können Lärmemissionen dämpfen. Zusätzlich schützt die Begrünung die Dachoberfläche vor extremen Temperaturen und verlängert dadurch deren Lebensdauer. Nicht zuletzt fördern diese „grünen Inseln“ die Biodiversität in dicht bebauten Gebieten. Diese Synergien machen die Kombination aus Gründach und Photovoltaik zu einer umweltfreundlichen und effizienten Lösung für Gebäude.

©Ernst Schweizer AG

PV-Montagesysteme für Gründächer erfordern sorgfältige Planung

Für herkömmliche Flachdächer gibt es bereits verschiedene funktionale PV-Montagesysteme. Anders sieht es bei Lösungen für den nachträglichen Aufbau von PV-Anlagen auf Gründächern aus, da diese spezifischen Anforderungen erfüllen müssen. Weil die Gründach-Photovoltaik die Gewichte von Begrünung, Substrat, Drainageschicht und PV-Modulen kombiniert, muss die Statik des Dachs diese Last tragen können. Die PV-Module müssen so platziert werden, dass sie einerseits ausreichend Sonnenlicht erhalten und anderseits den Pflanzen genügend Raum und Licht lassen. Eine sorgfältige Planung ist notwendig, um Verschattungen zu minimieren und das Mikroklima für die Pflanzen optimal zu gestalten. Sowohl die Begrünung als auch die PV-Module erfordern regelmäßige Wartung. Zudem muss die Anlage so konzipiert werden, dass Techniker problemlos auf die Module zugreifen können, ohne die Pflanzen zu beschädigen.

Mit dem von der Ernst Schweizer AG entwickelten Gründachsystem «MSP-FR green» lässt sich Gründach-Photovoltaik besonders einfach realisieren. Dank der geringen Anzahl an Komponenten, der Möglichkeit weitgehender Vormontage und des raffinierten Klick-Schraub-systems gestaltet sich die Montage auf bestehenden Gründächern äußerst effizient. Das System wird direkt auf dem Dachsubstrat installiert – also ohne Dachdurchdringung. Dies spart erheblich Zeit und Kosten bei der Montage, da die Substratschicht nicht wie bei anderen Systemen aufwändig entfernt werden muss.

Ein weiteres Plus des Systems von Schweizer: Die leichten Systemkomponenten führen zusammen mit einer optimierten Ballastierung zu einem geringeren Eigengewicht der PV-Anlage. dadurch vergrößert sich das Einsatzspektrum insbesondere für Gebäude, bei denen aus statischen Gründen sonst keine oder nur aufwändige Lösungen möglich wären.

©Ernst Schweizer AG

Besondere Anforderungen an das PV-Montagesystem

Das MSP-Gründachmontagesystem basiert auf der konsequenten Weiterentwicklung des bewährten Flachdachsystems. Für den Einsatz auf bestehenden Gründächern wird lediglich eine zusätzliche Adapterstütze benötigt. Die hohen und tiefen Abstützungen stehen stabil auf dem durchwurzelten Gründach-Substrat. An der tiefsten Stelle beträgt der Abstand zum Dach rund 30 cm. Neben der bisherigen Tannenformation kann das System neu auch mit einem verbreiterten Firstspalt geplant werden, der sogenannten V-Formation. Diese Konfiguration verbessert nicht nur den Wartungszugang, sondern reduziert durch seine geringe Ballastierung zusätzlich das Gesamtgewicht.

Ob für die Entfernung von Fremdbewuchs, zum Mähen oder Düngen der Vegetation oder für Reparaturmaßnahmen bei Winderosion: Gründächer müssen regelmässig gepflegt werden. Auch für wiederkehrende Sichtkontrollen ist eine Begehung des Dachs erforderlich. MSP-FR-Green ist daher so konzipiert, dass es den Unterhalt des Gründachs erleichtert. Wartungsstege nach jedem Giebel ermöglichen den Zugang unter jedes Modul. Die Verkabelung wird mit einem Kabelclip entlang des Solarmodulrahmens befestigt, sodass sie bei der Wartung nicht stört oder beschädigt wird. Zudem bietet die Ballastierung auf Doppelschienen ausreichend Platz, um die Bepflanzung unter den Modulen zu mähen.

Durch den modularen Aufbau mit Basisprofilen anstatt Schienen kann die Wasseraufnahme des Gründachs ungehindert erfolgen, zeitgleich werden die für PV geeigneten Flächen optimal ausgenutzt.

Eine PV-Anlage auf einem Gründach ist eine besonders nachhaltige und ästhetische Lösung, da sie die Erzeugung erneuerbarer Energie mit einer umweltfreundlichen Dachbegrünung kombiniert. Entscheidend sind eine sorgfältige Planung und ein passendes Montagesystem, das optimal auf die besonderen Anforderungen eines Gründachs abgestimmt ist. (rhs, sml)

Über die Ernst Schweizer AG

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Die Ernst Schweizer AG, ein traditionsreiches Familienunternehmen aus der Region Zürich, blickt auf eine über hundertjährige Geschichte zurück. Ursprünglich im Metallbau und der Briefkastenproduktion tätig, erweiterte das Unternehmen sein Portfolio Ende der 1970er-Jahre um den Bereich der thermischen Solarenergie. Später folgten innovative Produkte wie das PV-Indachsystem Solrif und das PV-Montagesystem MSP. Neu im Sortiment ist der in der Schweiz gefertigte Solardachziegel Soltile. Das Solargeschäft ist bei Schweizer als eigenständiger Geschäftsbereich organisiert, der in Deutschland, Österreich, der Schweiz und weiteren europäischen Ländern präsent ist. www.ernstschweizer.com 

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