Substrataufbau, Vegetation und Instandhaltung

Bei der Ausführung von Solargründächern sind einige Prinzipien hinsichtlich der Vegetation und des Substrataufbaus zu beachten, um sowohl die langfristige Funktionsfähigkeit der Solaranlage (sei es eine Photovoltaik-Anlage zur Stromerzeugung oder eine Solarthermie-Anlage zur Wärmeenergieerzeugung) als auch die Begrünung selbst zu gewährleisten.

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Insbesondere Photovoltaikanlagen (PV-Systeme) profitieren von der Integration in Dachbegrünungen. Ein Vorteil ergibt sich durch die Vegetation, die zu einer Reduktion der Oberflächen-, Umgebungs- und Modultemperatur durch adiabate Kühlung führt und somit den Wirkungsgrad der elektrischen Bauteile steigert. Ein weiterer Synergieeffekt ist, dass aufgeständerte Auflast-PV-Systeme von der Last des Substrats gehalten werden können. So wird eine gleichmäßige Lastverteilung erreicht, und es besteht nicht mehr die Notwendigkeit, Punktlasten mittels Betonplatten einzusetzen.

Substrataufbau

Die Vegetationstragschicht kann durchgehend mit einer Substrathöhe von 8 bis 10 cm oder wellenförmig mit 6 bis 15 cm aufgebracht werden. Bei der wellenförmigen Variante ist vor den Modulen weniger Substratstärke aufzubringen als unter den Modulen (erforderliche Auflast beachten). Die Substrathöhe beeinflusst nicht nur die Pflanzenauswahl und Vegetationsentwicklung, sondern auch die Pflanzenhöhe. Je höher das Substrat ist, desto größer wird auch die Biodiversität auf der Dachfläche sein.

Vegetation

Die Vegetation auf einem Solargründach wird in verschiedene Bereiche gegliedert:

  • Flächen direkt vor den Solarmodulen
  • Flächen unter den Modulen
  • Flächen hinter den Modulen
  • Freiflächen, die von den Modulen unbeeinflusst bleiben

Bei Flachdachsystemen ist in der Regel zu beachten, dass die Vegetation niedrig bleibt, um eine Verschattung der Module zu vermeiden. Besonders Photovoltaikanlagen reagieren auf Verschattung mit deutlichen Ertragsverlusten. Bereits kleinste Verschattungen von einzelnen Solarzellen können zum Ausfall ganzer PV-Module führen. Anderseits muss berücksichtigt werden, dass die Verschattung durch die Module selbst auch die Entwicklung der Vegetation bedingt. Die Pflanzen müssen eine ausreichende Menge Regenwasser und Sonnenlicht erhalten, um die Begrünung im modulnahen Raum zu gewährleisten.

Im Bereich vor den Solarmodulen auf einem Flachdach kann es zu verstärktem Pflanzenwachstum kommen, da an der tiefergelegten Modulkante das Niederschlagswasser abläuft. Es bietet sich deswegen an, Pflanzen mit niedrigem Wuchs und dichtem Flächenschluss vor den Modulen anzuordnen. Für den Bereich unter den Modulen sind ebenfalls niedrige, dazu schattenverträgliche Pflanzen zu wählen. Tendenziell sind diese Flächen ohnehin eher spärlich bewachsen, da sowohl Regenwasser als auch Licht die Pflanzen kaum erreichen. In den halbschattigen Flächen hinter den Modulen können sich dagegen gut höherwüchsige Pflanzen entwickeln.

Begrünte Schrägdächer lassen sich ebenfalls mit Solarmodulen ergänzen. Hier werden die Systeme jedoch nicht wie bei Flachdachsystemen überlagert verbunden, sondern sind vorzugsweise nebeneinander installiert.

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Instandhaltung

Sowohl die Dachbegrünung als auch die Solaranlage müssen regelmäßig durch ein Gründach- oder Solar-Fachunternehmen instandgehalten werden. Dabei müssen Solaranlagen in der Regel kaum gewartet werden. Die Instandhaltungsmaßnahmen umfassen lediglich die jährliche Prüfung der Anlagen auf Schäden und hohes Schmutzaufkommen sowie die entsprechende Reinigung und Reparatur der Module, falls diese erforderlich ist.

Der Pflegeaufwand für die Begrünung eines Solardachs ist im Vergleich deutlich höher und unbedingt erforderlich. Er ist meist auch höher als bei Gründächern ohne Module und ist abhängig von der Substrathöhe, der Wasserverfügbarkeit und der Auswahl der Pflanzenarten. Solargründächer sollten in einer Frequenz von 2 bis 4 Mal im Jahr gepflegt und kontrolliert werden. Die Integration von Wartungswegen und Absturzsicherungen auf der Dachfläche sind grundsätzlich für jegliche Instandhaltung erforderlich.

Die Maßnahmen der Fertigstellungs-, Entwicklungs- und Unterhaltungspflege der Dachbegrünung ist überwiegend identisch. In der Phase der Fertigstellung ist die schnellstmögliche Umsetzung der Zielvegetation anzuvisieren, um Fremdbewuchs zu vermeiden. In den späteren Pflegephasen sind dann verschiedene Maßnahmen bei Bedarf durchzuführen. Zunächst sollte immer unerwünschter Fremdbewuchs entfernt und die Vegetation regelmäßig gemäht werden. Zudem ist das Düngen der Pflanzen einzuplanen sowie die Vegetationsdeckung und Substratschichtstärken auf Beschädigungen durch Winderosion vor allem bei auflastgehaltenen Systemen zu prüfen. Ebenfalls erforderlich ist die Kontrolle auf Dachdurchdringungen und Hinterwurzelungen durch Pflanzen sowie das Überprüfen von Entwässerungsvorrichtungen und der Standfestigkeit der aufgeständerten Solarmodule.

Fachwissen zum Thema

Wegen der potenziellen Schadensrisiken werden auflastgehaltene Montagesysteme für die PV-Anlage bevorzugt. Hier als Beispiel für auflastgehaltene Solargründächer auf der Wohnbebauung Freudenberger Weg in Berlin.

Wegen der potenziellen Schadensrisiken werden auflastgehaltene Montagesysteme für die PV-Anlage bevorzugt. Hier als Beispiel für auflastgehaltene Solargründächer auf der Wohnbebauung Freudenberger Weg in Berlin.

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Aufbau und Montage von Solargründächern

Was bei der Umsetzung von Solargründächern zu beachten ist, um die langfristige Funktionsfähigkeit sowohl der Solaranlage als auch der Begrünung zu gewährleisten.

Wartungsarbeiten umfassen unter anderem das Überprüfen der Absturzsicherungen.

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Schematische Darstellung des Aufbaus eines Solargründachs

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Planungsgrundlagen bei Solargründächern

Damit die Kombination von Solaranlage und Dachbegrünung in beiden Bereichen nachhaltig funktioniert, sind eine fachgerechte Planung, Umsetzung und kontinuierliche Wartung notwendig.

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Allgemeines zu Solargründächern

Als die am wenigsten verschatteten Gebäudeteile eignen sich Dächer besonders gut für die Installation von Photovoltaik-Anlagen, hier auf dem Wohnprojekt Stadtfinken in Hamburg.

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Das Solargründach bietet Synergieffekte durch die Verbindung von Begrünung und Solarnutzung.

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Wegen der potenziellen Schadensrisiken werden auflastgehaltene Montagesysteme für die PV-Anlage bevorzugt. Hier als Beispiel für auflastgehaltene Solargründächer auf der Wohnbebauung Freudenberger Weg in Berlin.

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