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Begrünte Solardächer: Synergie in Aktion

Ein begrüntes Dach erhöht die Leistung von Fotovoltaikanlagen erheblich

Die Vorteile begrünter Dächer in Bezug auf Energieeinsparungen, die Reduzierung von CO2-Emissionen und die Förderung der biologischen Vielfalt sind weithin anerkannt. In den letzten Jahren haben zahlreiche Studien gezeigt, dass begrünte Dächer die Leistung von Solarzellen positiv beeinflussen.

Das Solar-Gründach von Innova Top Green bietet eine effektive Kombination aus Dachbegrünung und Photovoltaikanlage, die die Energieeffizienz von Gebäuden erheblich steigert, zur Verbesserung der Luftqualität und der ökologischen Umwelt unserer Stadt beiträgt und – global gesehen – die Widerstandsfähigkeit des Planeten Erde gegenüber dem Klimawandel erhöht.

Eine der jüngsten Studien wurde im Jahr 2021 in der Region Sydney über acht Monate durchgeführt. Sie verglich die Leistung einer konventionellen Photovoltaik (PV)-Solaranlage mit der einer kombinierten Solaranlage auf einem Gründach (Bio-Solardach). Zwei identische Bürogebäude, die sich nebeneinander in Sydneys Stadtteil Barangaroo befinden, boten den Solarforschern die perfekte Gelegenheit, eine lange gehegte Vermutung zu testen. Würde ein grünes Dach die Effizienz von Solarmodulen erhöhen? Es stellte sich heraus, dass die Antwort JA lautet.

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Die Forscher verglichen die Stromproduktion von Solarmodulen auf zwei benachbarten Dächern. Foto: Ursula Malone, ABC News Australien

Die Forscher fanden heraus, dass das Gründach die Effizienz zu Spitzenzeiten um bis zu 20 % und über den gesamten Versuchszeitraum um 3,6 % – was einer zusätzlichen Energieproduktion von 9,5 MWh entspricht – verbesserte.

Durch das Gründach wurden im Vergleich zu herkömmlichen Aufdach-Solarmodulen zusätzlich 8,8 Tonnen Treibhausgase in Form von Kohlendioxid vermieden, was der Pflanzung von 110 Bäumen entspricht. Im Laufe von 8 Monaten erzeugte das Gründach zusätzliche erneuerbare Energie im Wert von 2.595 $.

Соларни панели топлинен ефект

Die Oberflächentemperaturen auf dem Gründach wurden erheblich reduziert – in einigen Fällen um bis zu 20 °C im Sommer, was auf eine potenzielle Verringerung des städtischen Wärmeinseleffekts hindeutet. Ein weiterer Vorteil des integrierten Dachsystems des Bio-Solardachs (Solarmodule und Gründach) ist die Isolierung, die die Wärmeübertragung ins Gebäudeinnere sowie die Wärmespeicherung in kühleren Perioden verhindert.

An heißen Tagen waren die Oberflächentemperaturen auf dem Gründach um bis zu 20 Grad niedriger als auf dem Standard-Solardach. (Mit freundlicher Genehmigung der Technischen Universität von Sydney).

Foto: Ursula Malone, ABC News Australien

Darüber hinaus zeigt die Regenwasserüberwachung beider Dächer, dass das Biosolardach den Abfluss aus der Regenwasserkanalisation im Vergleich zu einem herkömmlichen Solardach um mehr als 600 Liter pro Sekunde verringern kann. Dies kann die Auswirkungen von Überschwemmungen bei lang anhaltenden und starken Regenfällen verringern.

Insgesamt übertrifft eine integrierte PV-Dachbegrünung eine konventionelle PV-Anlage, was bestätigt, dass die Dachbegrünung und grüne Infrastruktur zu den einfachsten und effektivsten Lösungen gehören, die durch ihre vielfältigen Vorteile dazu beitragen können, die Widerstandsfähigkeit unserer Städte gegenüber dem Klimawandel zu erhöhen.

Eine der wichtigsten Schlussfolgerungen der Studie: Gründächer können zur Bekämpfung des Klimawandels beitragen.

Die Studie über die Auswirkungen einer Kombination von Dachbegrünung und Sonnenkollektoren wurde von Dr. Peter Irga von der University of Technology Sydney geleitet und von der Stadtverwaltung von Sydney finanziert.

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Foto: Ursula Malone, ABC News Australia

Weitere Informationen über die Studie finden Sie hier.

Auf der Grundlage dieser und zahlreicher anderer Studien zur Steigerung der Energieeffizienz durch Dachbegrünung stellt sich die Frage nach der richtigen Wahl:

GRÜNDACH ODER SOLARDACH?

Die richtige Wahl ist eine Kombination aus Gründach und Sonnenkollektoren.

Es ist ein Irrglaube, dass man sich zwischen einem Gründach und einer Solaranlage entscheiden muss. Im Gegenteil, wenn man beides kombiniert, werden eine deutlich höhere Energieeffizienz und Synergien erzielt, sei es bei der Stromerzeugung (Photovoltaik) oder bei Heizungs- und Warmwasseranwendungen (Solarthermie).

Ein Flachdach ist einer der am besten geeigneten Standorte für eine PV-Anlage, da die Solarmodule in den richtigen Winkel eingestellt werden können, um die optimale Ausrichtung zu erreichen.

Erhöhter Wirkungsgrad von Photovoltaikmodulen auf einem Gründach: Der Wirkungsgrad der Solarmodule hängt von der Temperatur der Module und der Temperatur der Umgebungsluft ab. Die Grundregel lautet: „Je wärmer das Solarmodul, desto geringer seine Leistung„. In der Realität erwärmen sich die Module durch die Sonneneinstrahlung erheblich. Dies wird durch die heiße Oberfläche eines Flach- oder Schrägdachs, wie z. B. einer bloßen Abdichtungsbahn oder eines Schindeldachs, noch verstärkt. In Kombination mit einer Dachbegrünung funktionieren die Solarmodule jedoch deutlich besser.

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Solares Gründach auf dem Münchner Technologiezentrum (MTZ), Foto: ZinCo

Die Dachbegrünung sorgt für eine niedrigere Oberflächentemperatur durch den Kühleffekt, der durch die Verdunstung der Pflanzen entsteht. Dadurch sinkt die Temperatur der Umgebungsluft und die Photovoltaikmodule erreichen und halten eine höhere Leistung, was ihren Gesamtwirkungsgrad verbessert.

Die weltweit gängigste Art, einen Dachgarten und eine Dachbegrünung anzulegen, ist eine extensive Dachbegrünung mit kälte- und trockenheitstoleranten Sedum. Die Begrünung von Dächern und die Verbesserung der Leistung von Solarmodulen ist schnell und kostengünstig durch die Verlegung von Sedum-Matten möglich.

Die vorkultivierten Sedum-Matten von Innova Top Green sind auf den Hochfeldern des Balkangebirges vorgezüchtet und akklimatisiert. Die Sedum-Matten benötigen wenig Pflege und sind in vielen Anwendungen eine vernünftige (wasser-)freie Alternative zu Gras. SeduMixmat ITG-01 ist eine universell einsetzbare grüne Decke.

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