Biosolardächer: eine nachhaltige Lösung für moderne Architektur
In einer Zeit, in der Nachhaltigkeit und Energieeffizienz bei der Gebäudeplanung im Vordergrund stehen, sind Architekten und Bauherren ständig auf der Suche nach innovativen Lösungen, um Umweltziele zu erreichen und gleichzeitig wirtschaftliche Vorteile zu bieten.
Eine dieser Lösungen sind „Biosolardächer“. Dieser hybride Ansatz kombiniert Gründächer mit der Erzeugung von Solarenergie und bildet so ein vielseitiges und umweltfreundliches Dachabdichtungssystem. Durch die Integration von Vegetation und Solarmodulen bieten Biosolardächer neben Energieerzeugung auch Wärmedämmung, Regenwassermanagement und Ästhetik – und tragen gleichzeitig zum Kampf gegen die globale Erwärmung bei.
Was sind Biosolardächer?
Ein Biosolardach ist im Grunde ein Flachdach, auf dem sowohl ein Gründach (in der Regel ein extensives Gründach) als auch ein Solardachsystem vorhanden sind. Die Solarmodule können entweder direkt auf der Gründachkonstruktion oder neben der Vegetationsschicht installiert werden.
Die Synergie zwischen den beiden Systemen ermöglicht ihnen eine effektivere Zusammenarbeit. So trägt die Vegetation auf dem Gründach beispielsweise durch Evapotranspiration zur Abkühlung der Umgebungsluft bei und mildert so den sogenannten „städtischen Wärmeinseleffekt“. Dies erhöht auch die Effizienz des Solardachs, da Solarmodule bei kühleren Temperaturen eine bessere Leistung erbringen. Umgekehrt sorgen Solarmodule für eine teilweise Beschattung der Vegetation, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Pflanzenstress durch übermäßige Sonneneinstrahlung verringert wird. Dieser gegenseitige Nutzen trägt zur Schaffung eines widerstandsfähigeren und produktiveren Dachsystems bei, das die Lebensdauer des Daches im Vergleich zu herkömmlichen freiliegenden Flachdächern um 20 bis 30 Jahre verlängern kann.
Verbesserte Solarleistung
Biosolardächer vereinen die zahlreichen Vorteile von Gründächern und Solardächern in einem System. Gründächer kühlen das städtische Mikroklima, reduzieren Luftschadstoffe, verbessern die Biodiversität, verbessern die Wärmedämmung, schützen die wasserdichte Dachbahn und verbessern den Regenwasserrückhalt. Solardachsysteme bieten ihrerseits eine hervorragende Möglichkeit, saubere, erneuerbare Energie zu erzeugen.
Zusätzlich zu diesen Vorteilen kann die Solaranlage durch die Kombination von Solarmodulen mit einem Gründach potenziell mehr Energie erzeugen als herkömmliche Solaranlagen auf dem Dach. Wie? Der Kühleffekt der Vegetationsschicht trägt dazu bei, die Effizienz der Solarzellen aufrechtzuerhalten, die bei starker Hitze leiden kann. Aktuelle Forschungsergebnisse* haben gezeigt, dass ein Gründachsystem die PV-Effizienz erheblich verbessern kann.
Planungshinweise für Biosolardächer
Im Allgemeinen erfordert ein Biosolardach aufgrund des kombinierten Gewichts aus Gründach und Solardach eine tragfähigere Konstruktion als ein Standard-Flachdach. Die Art des Gründachs – extensiv (leicht mit flacher Vegetation im Sedum-Stil) oder intensiv (tieferer Boden mit größeren Pflanzen) – hat ebenfalls Einfluss auf die Belastungsanforderungen.
Dachabdichtungsbahnen, die in Biosolarsystemen verwendet werden, sollten langlebig, leicht und wurzelfest sein, um Schäden durch Pflanzenwurzeln zu vermeiden. Und es sollten Drainageschichten installiert werden, um den richtigen Feuchtigkeitsgehalt aufrechtzuerhalten und gleichzeitig Staunässe zu vermeiden.
Die Art und Ausrichtung der Solarmodule ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung für die Gestaltung von Biosolardächern. Bei der Anordnung muss auch die Platzierung der Vegetation berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass das Gründach ausreichend Sonnenlicht für das Pflanzenwachstum erhält. Einige Entwürfe beinhalten verstellbare oder erhöhte Solarmodule, die eine flexible Ausrichtung und Neigung ermöglichen. Durch diesen Ansatz kann sichergestellt werden, dass sowohl das Gründach als auch die Solarmodule effizient funktionieren, ohne dass ein Element das andere beeinträchtigt.
Wartung und Zugang
Ein Biosolar-Flachdach muss regelmäßig gewartet werden, um sicherzustellen, dass sowohl die Vegetation als auch das Solardachsystem effektiv funktionieren. Daher ist es wichtig, sichere Zugangspunkte und Gehwege für Wartungsarbeiten in die Dachkonstruktion zu integrieren.
Wirtschaftliche Auswirkungen
Die Einführung von Biosolardächern bietet langfristig erhebliche Vorteile. Zwar ist die Anfangsinvestition möglicherweise höher als bei einem herkömmlichen Flachdach, doch die Kombination aus Energieeinsparungen, reduzierten Niederschlagswassergebühren und potenziellen Fördergeldern kann zu einer schnelleren Amortisationszeit führen. Darüber hinaus kann ein Biosolardach zur Wertsteigerung der Immobilie beitragen.
Biosolardächer stellen eine zukunftsorientierte Lösung für die Schaffung von Gebäuden dar, die nicht nur energieeffizient sind, sondern auch zur städtischen Biodiversität und zur ästhetischen Aufwertung beitragen. Sie bieten Gebäudeeigentümern auch eine langfristige Investition in Nachhaltigkeit und Energieeinsparungen. Während Städte weiter wachsen und sich entwickeln, stehen Biosolardächer als Beweis für das Potenzial innovativer Gestaltung bei der Schaffung einer grüneren, nachhaltigeren Zukunft.
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*Gründach und Solaranlage, University of Technology Sydney (2021)