Wer Photovoltaikanlagen mit Dachbegrünung kombiniert, kann dank der Auflast durch die Schüttung und der vergleichsweise niedrigen Temperaturen auf dem Dach erhebliche Synergien nutzen. Die Firma Zinco bietet mit dem Systemaufbau Solarvert höchste Flexibilität für viele Solarprojekte.
Für die fachgerechte Planung einer Solaranlage auf dem Gründach sind viele Faktoren von Bedeutung. Das betrifft zunächst den Standort des Gebäudes, also seine Windzone, Höhe über dem Meeresspiegel und die sogenannte Geländekategorie.
Sie reicht von „freistehend in flachem Land ohne Hindernisse“ (Kategorie 1) bis „Stadtgebiete, bei denen mindestens 15 Prozent der Fläche mit Gebäuden bebaut sind, deren mittlere Höhe 15 Meter überschreitet“ (Kategorie 4).
Viele Faktoren spielen mit
Selbstredend treten bei einem exponierten Standort weit höhere Sog- und Druckkräfte durch Wind oder Sturm auf. Darüber hinaus spielen die Geometrie, Größe und Höhe eines Gebäudes eine Rolle sowie die Frage, wo genau auf dem Dach die Anlage installiert werden soll: im Innen-, Rand- oder Eckbereich. Mit Blick auf die Solaranlage ist ihr Außenbereich besonders windsoggefährdet.
Ausgelegt auf die objektspezifischen Gegebenheiten muss die Solaranlage sturmsicher verankert werden, was beim Zinco-Systemaufbau Solarvert nach dem Auflastprinzip geschieht.
Diese Bauweise vermeidet hohe Punktlasten und heikle, schlecht kontrollierbare Dachdurchdringungen.
Foto: Zinco
Verteilung der Lasten auf dem Dach
Die prinzipielle Bauweise sieht so aus, dass die Solarmodule auf den sogenannten Solargrundrahmen SGR verschraubt sind. Diese werden ihrerseits auf einer ein mal zwei Meter großen, stabilen Solarbasisplatte SB 200 montiert und per Windverband untereinander stabilisiert.
Die nötige Auflast zur Lagesicherung erbringt die Substratschicht im Begrünungsaufbau oder eine Kiesschüttung. Für die im statischen Nachweis zuvor ermittelte Mindestauflast ist das Trockengewicht des Substrats entscheidend.
Auf der anderen Seite muss die Dachkonstruktion alle Lasten tragen. Bei dieser Berechnung gibt das Gewicht des Substrats im wassergesättigten Zustand den Ausschlag. Hinzu kommen die Schneelasten.
Kopplung mit Aluprofilen
Handelt es sich um einen Neubau, wird das Dach von Beginn an auf alle ständigen (Eigengewichtslasten) und veränderlichen Lasten (Windkräfte) ausgelegt. Möglich ist oft der nachträgliche Einbau einer Solaranlage plus Dachbegrünung, denn Zinco bietet auch bei geringen statischen Lastreserven des Daches geeignete Lösungen durch die Kopplung der Solarbasisplatten mit Aluprofilen.
Dabei werden die Basisplatten in einer Reihe auf Stoß verlegt, mit den Koppelungsprofilen KP 40/40 verbunden und darin die Solargrundrahmen befestigt. Diese Lösung lässt sich einfach in windsoggefährdeten Bereichen anwenden, ohne mehr Substrat zur Lagesicherung aufbringen zu müssen.
Die beschriebene Variante zur Kopplung der Solarbasisplatten bietet einen weiteren Vorteil: wenn nämlich die Reihenabstände der Module in anderer Weise gewünscht sind, als es die Solarbasisplatten mit ihrer Grundfläche (ein mal zwei Meter) zunächst ermöglichen. Die Detailplanung des Solarteurs umfasst diese Reihenabstände sowie den Neigungswinkel und die Verlegerichtungen der Solarmodule (hochkant oder liegend), abhängig von ihrer Größe.
Foto: Zinco
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Flexibel in der Anordnung
Reihenabstände und Neigungswinkel werden grundsätzlich so geplant, dass die gegenseitige Verschattung der Solarmodule vermieden wird und die Anlage für Wartung und Pflege zugänglich bleibt. Empfehlenswert sind zwecks Zugänglichkeit mindestens 35 Zentimeter Abstand von der Bepflanzung oder Bekiesung zum unteren Ende des Solarmoduls. Nicht alle marktüblichen Systeme ermöglichen diese Bauweise.
Sattel oder Schmetterling?
Bei der Anordnung in Ost-West-Ausrichtung sind jeweils zwei Modulreihen dicht an dicht verlegt und nur von der jeweiligen Außenkante zugänglich.
Eine Solaraufständerung in Sattelbauweise weist in der Mitte ihren Hochpunkt auf. In Schmetterlingsbauweise markiert die Mitte den Tiefpunkt. Folgerichtig sind im letzteren Fall die Außenkanten der Module hoch (circa 70 Zentimeter Abstand zum Boden) und damit ist der Bereich unter den Modulen besser zugänglich. In diesem Fall gelangt zudem mehr Regenwasser sowie Sonnenlicht unter die Module und lässt die Begrünung üppiger wachsen.
Eine Ost-West-Ausrichtung ermöglicht im Gegensatz zur Südausrichtung eine gleichmäßigere Stromgewinnung über den Tag (in Anlehnung an den Eigenstromverbrauch tagsüber und zur generellen Netzentlastung). Zudem ist der Ertrag größer, da mehr Modulfläche realisierbar ist. Es passen immer genau zwei Solargrundrahmen auf eine Solarbasisplatte.
Sehr festes und steifes System
Die Typenstatik des Solargrundrahmens SGR ist so bemessen, dass zusätzlich zum Winddruck die Rahmen für Photovoltaik (Eigengewicht rund 18 Kilogramm pro Quadratmeter) und für Solarthermie (rund 50 Kilogramm pro Quadratmeter) gleichermaßen passen.
Ihre geschlossene Aluminiumkonstruktion erzielt hohe Festigkeit und Steifigkeit. Die statisch geprüften Rahmenträger sind standardmäßig in Fünf-Grad-Schritten von fünf Grad bis 45 Grad Neigung erhältlich und durch Vorlochung für alle gängigen Module und Kollektoren einsetzbar.
Speziell für lange Module sind Adapterprofile vorgesehen. Selbst für ein unebenes Dach bietet Zinco eine passende Lösung, und zwar mit dem zusätzlichen Solargrundrahmen SGR-HV, der eine stufenlose Höhenverstellung bis zu 21 Zentimeter erlaubt.
Was bringt ein Gründach?
Einen weiteren Zusatznutzen bieten die Solarbasisplatten, die gleichzeitig eine Absturzsicherung implementieren können. Diese ist bei Arbeiten auf Dächern mit einer Absturzhöhe von mehr als zwei Metern gesetzlich vorgeschrieben.
Da Solaranlagen bis nahe an den Dachrand gebaut werden, um eine möglichst große Fläche auszunutzen, ist der Randbereich zwingend zu sichern. Ideal ist die benutzerfreundliche Schienenlösung Fallnet SB 200-Rail.
Wer sich mit seiner persönlichen Schutzausrüstung an dem auf der Schiene beweglichen Läufer einhängt, ist gesichert für alle Arbeiten im Randbereich. Ein Gründach bringt viele Vorteile: Schutz der Dachabdichtung und Wärmedämmung des Gebäudes, dazu Regenwasserrückhalt und Klimaverbesserung sowie Lebensraum für Pflanzen und Tiere. In Bezug auf eine Solaranlage gibt es diesen Mehrwert: Während sich ein Kiesdach im Hochsommer schnell bis zu 90 Grad Celsius aufheizt, bewirkt die Bepflanzung eine vergleichsweise moderate Umgebungstemperatur von nur 30 bis 35 Grad Celsius.
Da die Leistungsfähigkeit von Photovoltaikmodulen mit jedem Kelvin um bis zu 0,5 Prozent abnimmt, steigert eine Dachbegrünung messbar den Stromertrag der Anlage.
Problemlos nachjustieren
Gebaut wird die Dachbegrünung im Systemaufbau Solarvert auf Basis der vollflächig verlegten Dränage- und Wasserspeicherbahn Fixodrain XD 20 mit aufkaschiertem Filtervlies. Dies ermöglicht die freie Platzierung der Solarbasisplatten nach Vorgabe des Solarteurs.
Dank des vollflächigen Unterbaus kann vor Ort auch problemlos nachjustiert werden. Sind die Solargrundrahmen montiert, folgen Systemerde Sedumteppich und die passende Bepflanzung. So passen Solar und Grün wunderbar gemeinsam aufs Dach.
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