Solgreen: Ein System zur Verbindung von Gründächern mit Photovoltaikanlagen

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: 37527

Kurzbeschreibung (Deutsch)

PV-Module auf begrünten Dachflächen

Schlussbericht (Deutsch)

SOLGREEN ist eine neue Montagestruktur für PV-Module auf begrünten Flachdächern. Es hilft, saubere Sonnenenergie mit einer bepflanzten, natürlichen Dachhaut zu vereinen.Die Forderung war, ein leichtgewichtiges System zu entwickeln, welches das auf dem Dach vorhandene Substrat (Kies und Humus) nutzt. Die durch Sturmwinde verursachten Kräfte werden über die spezielle Montagestruktur flächig in den Boden eingeleitet. Dem Projekt-Team, bestehend aus der Enecolo AG, der EPFL-LESO, der Ernst Schweizer Metallbau AG und der Solstis S.a.r.l., ist es gelungen, eine materialsparende, ästhetisch gefällige und leichtgewichtige Art von Montagesystemen für begrünte Flachdächer zu realisieren. Die besten Lösungen dazu werden in Form von wettbewerbsfähigen Produkten auf den Markt kommen.Zwei wichtige Forderungen waren unter anderem die geeignete Höhe (Bodenfreiheit) über der Substratoberfläche und die unbehinderte Pflege der Dachbegrünung. Beiden Bedingungen sind in den neu vorgeschlagenen Systemen weitgehend erfüllt. Die Bodenfreiheit wurde auf 30 ? 40 cm angesetzt und es sind keine vorstehenden Gestellfüsse vorhanden, welche die Schnittarbeiten behindern. Diese Merkmale resultieren in einen gute und eleganten Design für begrünte Flachdächer.Der Nachteil davon sind geringfügig höhere Kosten (wegen der Höhe über dem Boden) und die verwendeten Materialien. Die entwickelten Produkte mussten deshalb im Hinblick auf die Kosten optimiert sein, damit die Solaranlagen auf Gründächern nicht unverhältnismässig teuer werden.Weitere Vorteile sind der wählbare Anstellwinkel im Bereich von 10_ und 45_ , die verschiedene Arten und Grössen der einsetzbaren Solarmodule und die Wahl der Befestigung von Kleben und Klemmen bis hin zu Schrauben.Mehrere Pilot- und Demonstrationsanlagen mit einer Gesamtleistung von 84 kWp wurden bisher installiert. Die Ergebnisse und Rückmeldungen der beteiligten Personen sind sehr positiv. Die Kombination von PV und Gründächern funktioniert gut. Mit Unterstützung vom BFE und der Stadt Basel werden zwei Anlagen in Zürich und Basel über einen Zeitraum von 5 Jahren genauer beobachtet, einschliesslich einer punktuellen Windlastmessung. Damit können mehrere, umfassende Erfahrungen gesammelt und für die weitere Anwendung einem grossen Kreis von Interessierten zugänglich gemacht werden. Zentraler Punkt ist die Gebrauchsdauer und die Festigkeit des Systems über den relativ langen Zeitraum von 20 bis 30 Jahren zu gewährleisten. In diesem Gebiet wurden viele Untersuchungen zu den einsetzbaren Baumaterialien gemacht. Eine andere wichtige Erfahrung betrifft das Bodensubstrat und die Samen. Sie müssen sorgfältig ausgewählt werden, weil langsam und niedrig wachsende Pflanzen vorgezogen werden sollten genauso wie ein nährstoffarmes Substrat.Zentraler Punkt ist, die volle Gebrauchsdauer und die Festigkeit des Systems zu gewährleisten, um den Witterungseinflüssen über einen Zeitraum von 20 bis 30 Jahren an besonders exponierten Orten zu widerstehen. In diesem Gebiet wurden viele Anstrengungen gemacht. Eine andere wichtige Erfahrung betrifft das Bodensubstrat und die Samen. Sie müssen sorgfältig ausgewählt werden. Langsam und niedrig wachsende Pflanzen sind zu bevorzugen und das Bodensubstrat darf nicht zuviel Humus enthalten, damit durch natürliche Selektion auch langfristig die gewünschte Vegetation entsteht und erhalten bleibt.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:


Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Toggweiler,Peter
Meichsner,Oliver

Zugehörige Dokumente

• Solgreen: Ein System zur Verbindung von Gründächern mit Photovoltaikanlagen - Schlussbericht [PDF] 1'640 kB

Schlussbericht (Englisch)

SOLGREEN is a new mounting structure for pv-modules on green flat roofs. It helps to combine clean solar energy production with environmental friendly roof surfaces.The goal was to develop a light-weight system, which uses the existing substrate on the roof to withstand the windforces. Thus the structure together with the modules are kept in place by the gravel and the substrate for the roof vegetation. The project team Enecolo AG, EPFL-LESO, Ernst Schweizer Metallbau AG and Solstis S.a.r.l. have developed a new, material saving, athetically pleasing and light-weight mounting structure. The result will be visible on the market with competitive products.An important design issue was to give a reasonable distance between the roof surface and the lower edge of the modules. This to avoid shading of the lower cells by the vegetation and to increase the time between two maintenance cycles. The proposed distance is in the range of 20 ? 30 cm.A higher structure impedes increased costs and more material is used. The developed products had to be optimised in view of costs. Otherwise such systems would have a niche market character.The product is available for different inclination angles between 20_ and 30_ and for most of the available solar modules, either laminates or framed modules. Several pilot- and demonstrationsystems have been installed up to now with a power of more than 80 kWp. The results and the responses from the persons involved are very positive. The combination of PV with roof vegetation works well. Monitoring of the installations in Zurich and Basel over a period of 5 years including windforce-measurements shall prove the quality and proper function of the system and hints for possible improvements.Central point of interest is the durability and the solidity of the system because it has to withstand heavy windforces over a period of 20 to 30 years at exposed places. Many efforts were made in this area. Another important experience is concerning about the soil substrate and the seeds. They have to be selected carefully because slow and low growing plants should be preferred as well as there shouldn_t be too many fertilising components making plants growing too intensive.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:


Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Toggweiler,Peter
Meichsner,Oliver