Dachbegrünung und PV-Röhren

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Erster öffentlicher Auftritt von ZinCo und TubeSolar

Ein „Duo“, das es in sich hat. Denn die Kombination von Dachbegrünung mit den neuartigen Photovoltaik-Röhrenmodulen bietet immenses Potential. Marktgängig sind bisher Photovoltaik-Flächenmodule, die mit Extensivbegrünung kombiniert werden, um Synergieeffekte zu erzielen. Nun eröffnet die innovative Kombination aus Grün und PV-Röhren noch größere Vorteile dank ihrer Durchlässigkeit von Licht, Wind, Wasser und Schnee und erweitert das Anwendungsspektrum sogar bis in die Intensivbegrünung. Seinen ersten öffentlichen Auftritt hatte das „Duo“ auf dem Hochschulwettbewerb SDE 21-22 in Wuppertal.

Die innovativen Kooperationspartner hinter dem „Duo“ sind ZinCo als erfahrener Dachbegrünungsspezialist und das aufstrebende Start-up-Unternehmen TubeSolar AG als Hersteller der PV-Röhrenmodule. Röhrenförmige Module kennt man bislang aus der Solarthermie (Gewinnung von Wärme für die Warmwasserbereitung und Heizung), jetzt halten sie auch Einzug in die Photovoltaik (Stromgewinnung) und punkten dort in vielerlei Hinsicht.

Gleichmäßige Stromgewinnung

Die Sonnenstrahlen treffen zu jeder Tageszeit genau im rechten Winkel auf den jeweiligen Röhrenabschnitt. Das führt zur kontinuierlichen Stromerzeugung über den gesamten Tag. Quelle: ZinCo

Noch besser schneiden jetzt die Röhrenmodule ab: sie erzeugen nämlich über den Tag ganz kontinuierlich Strom, da die Sonnenstrahlen zu jedem Zeitpunkt des Tages genau im rechten Winkel auf den jeweiligen Röhrenabschnitt auftreffen – wie die Grafik zur Sonneneinstrahlung verdeutlicht.

Leichtbauweise möglich

Extensivbegrünung mit PV-Röhren bieten großes Marktpotential. Die leichten Röhren erzeugen eine weit geringere Wind- und Schneelast und erlauben eine Aufständerung in Leichtbauweise. So lassen sich Dächer großflächig zur Stromgewinnung nutzen. Die PV-Röhrenmodule können dann für Wartung und Pflege ausgehängt werden. Quelle: ZinCo

Grundsätzlich ist eine gleichmäßig über den Tag verteilte Stromgewinnung erstrebenswert. Diese korreliert zeitlich mit dem Stromverbrauch und erfordert so weniger Speicherkapazitäten. Außerdem trägt dies zur generellen Netzentlastung bei. Zum Vergleich: auch Flächenmodule werden zunehmend in Ost-West-Ausrichtung montiert – entweder geneigt in Sattel- oder Schmetterlingsbauweise oder neuerdings auch senkrecht mit bifacialen Photovoltaikmodulen. Diese Bauweise erzielt bereits zwei Peaks im Tagesverlauf, morgens und abends.

Die Röhrenmodule punkten dank ihrer zylindrischen Form und der vorhandenen Zwischenräume in vielen weiteren Aspekten, angefangen von der Selbstreinigung bis hin zu klaren Statikvorteilen. Die leichten Röhrenmodule in horizontaler Bauweise bieten eine deutlich geringere Wind-Angriffsfläche, wodurch die Aufständerung kleiner dimensioniert werden kann. So ist eine kostengünstige Leichtbauweise möglich. Die horizontale Aufständerung macht die Montage zudem einfach und schnell. Und diese funktioniert wie immer bei ZinCo ohne Dachdurchdringung, da die Solarbasisplatten von der Substratauflast der Dachbegrünung lagesicher gehalten werden. Damit die Anlage für Pflege und Wartung zugänglich bleibt, können entweder von vornherein Wartungsgänge vorgesehen werden oder die Röhrenmodule können von ihrer horizontalen Aufständerung ganz leicht ausgehängt werden.

Win-win-Situation

Die Solaranlage selbst profitiert vom Gründach durch eine kühlere Umgebungstemperatur und einen dadurch messbar gesteigerten Ertrag, denn Photovoltaikmodule funktionieren immer temperaturabhängig.

Umgekehrt profitiert das Gründach von der Wasser- und Lichtdurchlässigkeit der Röhrenbauweise und findet hier optimale Wachstumsbedingungen. Die partielle Beschattung der Vegetation hat dabei sogar Vorteile, vor allem in trockenen Regionen. Die Verdunstung wird reduziert (Wasserverbrauch) und die Pflanzen werden vor zu intensiver Sonne geschützt. Zudem sind sie auch besser gesichert vor Hagel und Vogelfraß.

Breites Spektrum

Das größte Marktpotential liegt im Bereich der Industrie- und Gewerbedächer, aber genauso lohnt es auf städtischen oder Privatgebäuden, die das Flachdach mit Extensivbegrünung zur maximalen Stromgewinnung nutzen wollen. Und das ist nicht nur für Neubauten interessant, sondern auch auf bereits bestehenden Gründachflächen möglich, sofern es die Statik zulässt.
Darüber hinaus weitet sich das Anwendungsspektrum sogar auf den Bereich der Intensivbegrünung aus, denn hier können die Röhrenmodule einfach in beliebiger Höhe montiert und damit unmittelbar als Terrassenüberdachung genutzt werden. So entsteht eine attraktive Pergola, die alle Blicke auf sich zieht und wohltuenden Schatten spendet. Das beweist jedenfalls der erste mit diesem „Duo“ gebaute Dachgarten.

Die PV-Röhren sind als elegante Pergola-Überdachung ein echter Hingucker. Quelle: Team X4S / SDE 21»22

Erster öffentlicher Auftritt

Der ZinCo-Dachgarten mit PV-Röhren nahm in Wuppertal am Solar Decathlon Europe SDE 21-22 teil, dem Hochschulwettbewerb für nachhaltiges Bauen und Wohnen in der Stadt. Er ist Bestandteil des voll funktionsfähigen und bewohnbaren Gebäude-Demonstrators, den das Team X4S der Hochschule Biberach geplant und umgesetzt hat. Der Dachgarten besticht durch ein großes Holzdeck und ist auf seiner gesamten Dachfläche von 64 m² mit den PV-Röhrenmodulen als Pergola gestaltet. Und unter dieser lichtdurchfluteten Beschattung wachsen verschiedenste Stauden, Gräser und Halbsträucher in den Pflanzbereichen sowie leckere Gemüse und Kräuter in Hochbeeten. Und noch ein Clou in Sachen Nachhaltigkeit: der verwendete ZinCo-Systemaufbau „Retentions-Gründach“ kann bis zu 95 Liter Regenwasser pro Quadratmeter speichern und dieses zeitverzögert abfließen lassen. Das entlastet die Kanalisation bei Starkregen.

Dank PV-Röhren entsteht eine bezaubernden Lichtstimmung und angenehme Temperatur unter der Pergola.  Quelle: Team X4S / SDE 21»22

Innovativ denken

Nicht nur Hersteller dürfen innovativ denken, auch Architekten und Bauplaner dürfen unendlich kreativ sein. Sie dürfen aus dem Vollen schöpfen und die heutige Solartechnik und Begrünungstechnik mit ihren maximierten Ökosystemleistungen nutzen und vielfältig kombinieren, und zwar ohne Flächenkonkurrenz. Photovoltaik, Retention, Terrassenflächen, Biodiversität und Urban Farming gehen Hand in Hand und mit den PV-Röhrenmodulen sogar besonders intelligent. Die Zukunft auf dem Dach darf äußerst vielfältig werden!

Autor: Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Sandra Schöll, Pressestelle ZinCo GmbH

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