Industrielle Flachdächer bewähren sich immer häufiger als Standort für Photovoltaikanlagen. Auch für Mittelständler, die nicht die „eine große Halle“ haben, lohnt sich die Installation einer Eigenverbrauchs-Solaranlage: Das Spritzgussunternehmen Ako Kunststoffe hat seine PV-Anlage auf acht Hallen mit unterschiedlichen Dachtypen verteilt. Zwei der Hallen sind begrünt, drei mit PVC- und zwei mit Polyolefinbahnen abgedichtet, eines der Dächer ist mit Stehfalzblech gedeckt.
Die verschiedenen Dachtypen erforderten unterschiedliche Befestigungskonzepte. Wichtig war die Garantie des Dachhautlieferanten für die Dachhaut – ob begrünt oder unbegrünt – zu erhalten. Gesamtkoordination und Lieferung der Unterkonstruktionen übernahm Sunova. Eine Bestandsaufnahme aller acht Hallen des Betriebs und die Nachberechnung der Tragwerke stellte sicher, dass die statischen Voraussetzungen für die zusätzliche Lastaufnahmen gegeben waren.
Flachdächer mit Kunststoffabdichtung sind anfällig für Schäden. Bereits ein kleines Loch kann zu Wassereintritt und hohen Folgekosten führen. Deshalb müssen PV-Anlagen so montiert werden, damit sie nicht verrutschen und die Haut einreißen können. Jede Befestigung wie etwa das Verschrauben, die die Dachbahn durchstößt, gefährdet allerdings die Dichtung selbst.
Befestigungen und Unterbauten
Bei den fünf PVC- und FPO-Dächern sicherten deshalb Profilhalter aus armiertem, reißfestem und alterungsbeständigem Kunststoff die Unterkonstruktion. Sie werden per Heißluft untrennbar mit der Dachdichtungsbahn verschweißt. Ihr Material wird entsprechend der Dichtungsbahn ausgewählt, so dass durch die thermische Verschweißung eine stabile Verbindung zwischen beiden entsteht, die Temperaturen bis 80 °C und Windlasten standhält. Zahl und Verteilung der Haltepunkte sind zudem so berechnet, dass es auch bei starker Windlast nicht zu punktuellen Überlastungen kommen kann.
Da die Dächer unterschiedliche Gefälle haben, waren verschiedene Unterkonstruktionen nötig. Bei niedrigerer Neigung wurden die Solarmodule im 12°-Winkel aufgeständert, um den spezifischen Ertrag aus der Sonneneinstrahlung zu verbessern. Bei den ohnehin schrägeren Dächern konnten sie dagegen dachparallel befestigt werden. Diese Bauform wurde auch bei der Halle mit Stehfalzdach verwendet, statt mittels Heißverschweißen ließen sich die Profile hier jedoch einfach mit Klemmen an der Blecheindeckung fixieren.
Eine besondere Herausforderung stellten die begrünten Dächer dar. Über der Stahltrapezblechdecke ist der Warmdachaufbau inklusive polyolefinischer Dachabdichtung lose verlegt und mittels Begrünungssubstrat-Schüttung gegen Windabhub beschwert. Das Solarsystem sollte der Begrünung ausreichend Sonnenlicht überlassen und Sauerstoff zuführen, um sie vor Verrottung und Verfaulung zu bewahren. Zum anderen galt es, eine Verschattung durch Pflanzenwuchs über die Modulebene hinaus zu verhindern. Zudem musste das Solarsystem verlagerungssicher auf der Dach- statt der Begrünungsebene aufliegen und dabei zuverlässig gegen Windsog gesichert sein.
Ballastsicherung für begrünte Dächer
Da eine Sicherung per Verschweißen aufgrund der lose verlegten Dachabdichtungen nicht möglich war, musste das Solarsystem durch Ballastierung windgesichert werden. Sunova ermittelte im statischen Nachweis das zur Windsogsicherung benötigte Ballastierungsgewicht und ließ Betonfundamente verlegen, in die die Unterkonstruktion sturmsicher verschraubt wurde, um eine nachweislich hundertprozentige Verlagerungssicherheit zu erreichen.
Der im 20°-Winkel aufgeständerte Unterbau hat einen relativ hohen Abstand zum Dach. So sind die Module auch bei einer durchschnittlichen Wuchshöhe der Begrünung von 30 Zentimeter nicht verschattet. Zum anderen lässt diese Konstruktion genug Licht, Luft und Wasser an die Pflanzen. Das ist entscheidend für den Dachaufbau, da die Wurzeln der Begrünung das Substrat stabilisieren, das sonst der Winderosion ausgesetzt wäre und nicht mehr als Ballast oder Windsogsicherung der Abdichtung fungieren könnte.
Inzwischen sind rund 2400 Solarmodule mit einer Nennleistung von knapp 700 kWp installiert. Sie sollen künftig pro Jahr etwa zehn Prozent des Strombedarfs für die Produktion decken, der sich auf über 5 GWh beläuft.
