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Solargründach Leben auf dem Dach

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Begrünte Dächer leisten schon eine Menge. Sie halten Regenwasser zurück, wodurch sie die Folgen von Starkregen mindern, den Abfluss in die Kanalisation reduzieren und diese somit entlasten. Außerdem haben sie eine isolierende Wirkung für die darunterliegenden Wohnungen oder Gewerberäume und fördern darüber hinaus die Artenvielfalt im Vergleich zu unbegrünten Dächern.

Seniorin gießt die Pflanzen in einem Garten auf dem Dach. Auf dem Gründach des KerVita Senioren-Zentrums: „Am Inselpark“ im Hamburger Stadtteil Wilhelmsburg ist ein wunderschöner Garten entstanden, den die Seniorinnen und Senioren pflegen und genießen. Die Pergola als Platz zum Plauschen schützt vor Sonneneinstrahlung. Eine Idealkombination wäre, diese mit einer Solaranlage zu bestücken, die umweltfreundliche Energie produziert und Schatten für Mensch und Natur bietet.

Begrünte Dächer

Ein Solargründach bietet aber noch mehr Vorteile. Die Dachfläche wird optimiert genutzt, die Effizienz der Photovoltaikmodule steigt, da die Solar­anlagen über dem Gründach aufgeständert errichtet werden und die Pflanzen durch Verdunstung die Module kühlen. Auch das städtische Klima profitiert.

Zitat

 Icon eines Solargründaches

20 bis 30 Jahre länger hält eine Dachhaut durch Begrünung

20 bis 30 Jahre länger hält eine Dachhaut durch Begrünung


Gründach und Solar werden oft noch als Konkurrenten betrachtet und deshalb nicht kombiniert, sondern einzeln oder lediglich nebeneinander realisiert. Diese Flächenkonkurrenz besteht aber in technischer Hinsicht nicht, wenn die Solarmodule aufgeständert sind und beide Nutzungen aufeinander abgestimmt werden.

Das Bild zeigt die Verlegung von Pflanzmatten auf einem Gründach unter Solarmodulen. Es grünt so grün unter den Modulen. Auf dem Dach der Rosenstraße wurden Vegetationsmatten/Pflanzenmatten verlegt.


Vielfältige Wirkungen des Solargründachs

Allein die Solaranlage leistet einen Beitrag auf dem Weg zum Erreichen der Hamburger Klimaschutzziele durch das Erzeugen erneuerbaren Stroms oder erneuerbarer Wärme. Die Verbindung mit Begrünung ergibt zusätzlich positive Effekte:

  • Die Verdunstungskühlung des Gründaches senkt die Betriebstemperatur der Photovoltaik-(PV)-Module und kann den solaren Stromertrag steigern, was zu einem Mehrertrag der PV-Anlage von 1,5 bis 5 Prozent führen kann.
  • Zurückhalten (Retention) des Regenwassers, Verzögerung und Verringerung des Abflusses, somit Entlastung der Regenwasserbewirtschaftungsanlagen.
  • Reduzierung der Überflutungsgefährdung auf dem Grundstück und im Stadtquartier.
  • Steigerung der Evapotranspiration (Wasserverduns­tung aus Tier- und Pflanzenwelt), was Kühleffekte bringt und zur Annäherung an eine natürliche Wasserbilanz sowie zur Verbesserung des Lokalklimas führt. 
  • Dachbegrünung schützt vor starkem Aufheizen der Dachoberfläche und mindert den Urban Heat Island Effekt (Wärmeinsel-Effekt in Städten).
  • Der Wohnkomfort in Dachgeschosswohnungen steigt, weil ein begrüntes Dach die sommerliche Aufheizung um 30 bis 60 Prozent senkt.
  • Solarmodule bieten Schatten und unterschiedlich feuchte Bereiche, die Lebensräume auf dem Dach vermehren, die Biodiversität steigern und wildlebende Tiere dauerhaft in städtischen Räumen ansiedeln (Animal Aided Design). 
Solarmodule auf dem Gründach in der Leo-Leistikow-Allee Beispielhafter Aufbau: Auf dem Gründach in der Leo-Leistikow-Allee im Hamburger Stadtteil Eilbek dient das Substrat für die Vegetation gleichzeitig als Auflast, um die Vorrichtung zur Aufständerung der Module zu befestigen. 

Hürden und Lösungen

Um die Akzeptanz eines Solargründachs zu gewährleisten, bestehen unterschiedliche Anforderungen an die Gestaltung. Ein Ziel des Hamburger Klimaschutzgesetzes ist es, alle geeigneten Dachflächen möglichst in Kombination mit Gründächern zur Stromerzeugung (durch Einsatz solarer Strahlungsenergie) zu nutzen. Pflicht ist es, auf der Dachfläche von Neubauten mit Baubeginn nach dem 1. Januar 2023 Solarstromanlagen zu errichten und zu betreiben. Ebenso sind bei einer vollständigen Dachhauterneuerung nach dem 1. Januar 2025 Solarstromanlagen vorzusehen, sofern technisch und wirtschaftlich möglich. Daher werden vor Realisierung eines Solargründaches die Gestaltungsvarianten für die ideale Ausnutzung der Dachflächen ermittelt. Die Anlagen müssen mit genügend Abstand installiert sein, um genug Licht für die Vegetation durchzulassen und die Pflege des Dachs problemlos zu gestalten. 

Clever kombiniert in Zahlen

 Icon eines Solargründaches

Bis zu 5% höher liegt die Ausbeute der PV-Anlage bei Kombination mit Dachbegrünung

Bis zu 5% höher liegt die Ausbeute der PV-Anlage bei Kombination mit Dachbegrünung


Wirtschaftlicher Gewinn

Grün auf dem Dach kann die Effizienz von Photovoltaikmodulen und somit den Anteil der erneuerbaren Stromproduktion erhöhen. Doch die positiven Effekte gehen noch weiter:

  • Eigenstromnutzung und/oder Deckung eines Anteils des Wärmebedarfes aus erneuerbaren Energien
  • Weniger Wärmeverluste im Winter durch Dachbegrünung (bei Gebäuden, die nicht den höchsten Wärmedämmungsstandard haben), somit weniger Energie- oder Wärmeverbrauch
  • Kosteneinsparung bei Dachdichtungsarbeiten, einfache und schnelle Montage
  • Dachbegrünung zur Windsog-Sicherung (keine Durchdringung der Dachabdichtung)
  • Erhöhung der Retentionskapazität auf Dächern senkt die Zahl urbaner Überflutungen, wodurch Überflutungsschäden abnehmen.
  • Die Lebensdauer der Dachhaut steigt um 20 bis 30 Jahre, da das Dach durch die Begrünung geschützt ist und Sonnenbestrahlung, Temperaturextreme und Witterungseinflüsse wie Hagel es weniger belasten.
  • Durch ein Gründach (Aufbau höher als 5 cm) halbiert sich die Gebühr für Niederschlagswasser.
  • Geringere Ausgleichskosten für Eingriffe in Natur und Landschaft bei Neubauten 
  • Lärmschutz durch Schallabsorption und -diffusion 
  • Wertsteigerung der Immobilie und des Grundstücks, Imagegewinn, Erhöhung der Nachfrage
  • Positive Bewertung bei der Zertifizierung durch die Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB)

Die Montage wird durch Befestigung der Module auf dem Gründach etwas aufwändiger und entsprechend teurer. Dies lässt sich in Hamburg jedoch über die Gründach-
Förderung kompensieren.

Effekte

 Ein Zahnrad-Icon in Grün.

Clever Kombiniert Effekte

Klimaschutz: Erzeugung erneuerbarer Energien

Klimaanpassung: (Hitzevorsorge durch) Verschattung, Erzeugung von Verdunstungs­kühlung, Kontrolle der Wärmeabstrahlung des Gebäudes, (Überflutungsvorsorge durch) Rückhalt und verzögerte Einleitung des Regenwasserabflusses

Klimaschutz: Erzeugung erneuerbarer Energien

Klimaanpassung: (Hitzevorsorge durch) Verschattung, Erzeugung von Verdunstungs­kühlung, Kontrolle der Wärmeabstrahlung des Gebäudes, (Überflutungsvorsorge durch) Rückhalt und verzögerte Einleitung des Regenwasserabflusses

Gute Planung eines Solargründachs

Beim Neubau ist die Kombination von Solar- und Gründach einfach integrierbar. In der Broschüre „Dachbegrünung – Leitfaden zur Planung“ stehen die wichtigsten Anforderungen. Entscheidend ist eine frühzeitige Konzeption, die Gebäudetechnik, Statik, Dachabdeckung, Stützensysteme, Absturzsicherung sowie Bedingungen für Pflege und Wartung einschließt. Im Detail heißt das:

Linkliste

 Ein Häkchen-Icon in Grün.

Frühzeitige parallele und integrierte Planung

von Hochbau, Energie und Begrünung

von Hochbau, Energie und Begrünung

 Ein Häkchen-Icon in Grün.

Aktive Dachbegrünungspflege (1-2 mal jährlich) einplanen,

also genügend Abstand zwischen den Modulen für Zugang bei Pflege und Wartung

also genügend Abstand zwischen den Modulen für Zugang bei Pflege und Wartung

 Ein Häkchen-Icon in Grün.

Solaranlagen in Süd-Ausrichtung aufstellen,

bei Photovoltaik-Anlagen geht auch Ost- oder West-Ausrichtung

bei Photovoltaik-Anlagen geht auch Ost- oder West-Ausrichtung

 Ein Häkchen-Icon in Grün.

Voraussetzung ist die Aufständerung

der Kollektoren bzw. Module über der begrünten Dachfläche mit vegetationsfähigem Substrat

der Kollektoren bzw. Module über der begrünten Dachfläche mit vegetationsfähigem Substrat

 Ein Häkchen-Icon in Grün.

Verlegung der Kabel

darf Pflanzenwuchs und -pflege nicht behindern

darf Pflanzenwuchs und -pflege nicht behindern

 Ein Häkchen-Icon in Grün.

Verschattung

der Module vermeiden

der Module vermeiden

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Dachneigung

zwischen 0 und 5 Grad

zwischen 0 und 5 Grad

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Besonders clever:

Das pflanzenverträgliche Substrat als Last zur Befestigung der Modul­aufständerung nutzen, um Kosten zu sparen.

Das pflanzenverträgliche Substrat als Last zur Befestigung der Modul­aufständerung nutzen, um Kosten zu sparen.

 Ein Häkchen-Icon in Grün.

Ausreichender Abstand

der Modultische zum Substrat, angepasste Pflanzenauswahl

der Modultische zum Substrat, angepasste Pflanzenauswahl


Fazit

Fürs Klima ist das Solargründach ein echter Alleskönner: Es verbindet die Erzeugung erneuerbarer Energie mit Hitzevorsorge und Regenwasserbewirtschaftung optimal.  

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