Dachbegrünung steigert den Wirkungsgrad von Photovoltaikanlagen

Dank fallender Preise und höherem Wirkungsgrad von Siliziumzellen boomt die Nachfrage bei Photovoltaikanlagen. Im Frühjahr 2018 wurde am Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme eine Mehrfachsolarzelle auf Siliziumbasis vorgestellt, die einen Rekordwirkungsgrad von 33,3 Prozent erreicht. Neben dem richtigen Abstand zwischen den Modulen, ihrem Aufstellungswinkel sowie dem regionalen Standort gilt vor allem die Temperatur der Module als entscheidender Faktor, der den Wirkungsgrad beeinflusst. Diese kann auf natürliche Weise und ohne Instandhaltungskosten niedrig gehalten werden.

Temperatur entscheidender Faktor der Energieeffizienz
Je wärmer ein Photovoltaik-Modul ist, desto geringer ist sein Wirkungsgrad. Der angegebene Effizienzfaktor bezieht sich immer auf eine Idealtemperatur von 25 Grad Celsius. In der Praxis heizen sich Module durch die Sonneneinstrahlung aber stark auf. Dies wird durch eine heiße Oberfläche des Daches weiter verstärkt. Dabei können Temperaturen von bis zu 90 Grad erreicht werden. Das Ergebnis: Es wird deutlich weniger Strom erzeugt.

Ein Gründach kühlt passiv und steigert den Stromertrag
Wird der Dachaufbau als Umkehrdach ausgeführt, übersteigt die Oberflächentemperatur, auch an heißen Tagen, kaum mehr als 30 bis 35 Grad Celsius. Dieser natürliche Kühlungseffekt lässt die Photovoltaik-Module mehr Strom produzieren und wird durch die umgekehrte Anordnung der Dämmschicht gegenüber dem Warmdach realisiert: Die Abdichtungsebene wird direkt auf die tragende Konstruktion, zum Beispiel eine Stahlbetondecke, aufgebracht und die Dämmebene liegt auf der Abdichtung. Somit schützt sie die empfindliche Dachhaut vor klimatischen und physischen Schäden. Der Dämmstoff Extruderschaum (XPS), erkennbar an den Pastellfarben, ist aufgrund seiner Feuchteresistenz das einzige zugelassene Material für ein Umkehrdach.

Ein Dachleben lang Kosten sparen
Das Fraunhofer-Institut hat übrigens auch bestätigt, dass ein Flachdach in der Ausführung als Umkehrdach doppelt so lange hält. So lassen sich Kosten einsparen und die Investition hat sich bereits nach wenigen Jahren amortisiert. Ein weiterer Vorteil: Der Aufbau eines Gründachs verstärkt dessen Eigengewicht. Dieses wird benötigt, da die Solaranlage zusätzlich gegen Wind gesichert werden muss, was normalerweise nur mit zusätzlichen Dachdurchdringungen realisiert werden kann. Ein Solar-Grundrahmen gewährleistet hier die ideale Neigung der Module, verhindert hohe Punktlasten und sichert den nötigen Abstand zur Begrünung. Gleichzeitig wird der Einbau von Zisternen zur Entwässerung bei Überschwemmungen oder Starkregen überflüssig.

_{Quelle: FPX Fachvereinigung Extruderschaumstoff, Berlin
Foto: djd/www.xps-waermedaemmung.de}