Siegburg (pm) – CO2-neutral Heizen und Kühlen, erneuerbarer Sonnenstrom, höhere Biodiversität, angenehmes Mikroklima und funktionales Starkregenmanagement – alles auf einem Flachdach. Das neue Aktivdach kombiniert erprobte, marktgängige Systeme und gibt Antworten auf Zukunftsfragen.
Kommunen stehen vor großen Herausforderungen, wie sie die Folgen des Klimawandels meistern können: Steigende Temperaturen, Ersatz für fossile Energieträger, Überflutungsschutz bei Starkregen, die Vermeidung von innerstädtischen Hitzeinseln und die Forderung nach mehr Natur in der Stadt sind nur die wichtigsten Anforderungen. Dazu kommen baurechtliche Richtlinien zur Dachbegrünung, ESG-Vorgaben und CO2-Reduktionspläne für Gebäudebestand und Neubau.
Die Antwort auf alle diese Fragen liegt auf neuen und bestehenden Flachdächern: Schulen, Turnhallen, Garagen und andere öffentliche Liegenschaften werden mit einem Aktivdach zu Positivfaktoren, mit denen Kommunen und öffentliche Institutionen dem Klimawandel konkret vor Ort begegnen können.
Multifunktionale, klimapositive Flachdächer
Das Aktivdach-System kombiniert bekannte Technologien und am Markt eingeführte Systeme. Eingebettet in oder aufliegend auf eine extensive Dachbegrünung liegen langlebige Kunststoff-Absorber, die erneuerbare Umweltwärme aus Sonneneinstrahlung und Niederschlag aufnehmen und über eine Wärmepumpe dem oder den Gebäuden zur Verfügung stellen. Im Sommer kann die Anlage auf natürliche Weise und sehr stromsparend Kühlen. Dazu wird Wärme aus dem Gebäude über die Absorber an die Umwelt abgegeben. Senkrecht aufgestellte Photovoltaikmodule produzieren kostengünstigen Strom. Und zwar besonders dann, wenn er gebraucht wird: In den Morgen- und Abendstunden sowie an Herbst- und Wintertagen. Ein großer Teil des erzeugten Stroms wird direkt von den Wärmepumpen genutzt. Stromspitzen am Mittag werden vermieden. Hier gibt es immer öfter einen Überschuss an Sonnenstrom und negative Strompreise.
Bestandteil des Aktivdach-Systems ist ein Eis-Energiespeicher, ein unterirdischer Betonbehälter, gefüllt mit Wasser. Über lange Rohrschlangen gelangt die Wärme ins Wasser. Dieses speichert die Solarerträge des Sommers und erhöht durch seine gleichmäßige Temperatur die Effizienz der Wärmepumpen. Am Ende der Heizperiode gefriert das Wasser gezielt und gesteuert. Der Eisblock liefert dann im Sommer umweltfreundliche Kälte. Während des Gefrierens entsteht durch einen physikalischen Prozess kostenfreie Kristallisationswärme, die zusätzlich zum Heizen genutzt wird.
Nicht zuletzt verbessert die extensive Dachbegrünung die natürliche Vielfalt im urbanen Raum und dient als wichtiger ökologischer Trittstein für viele Tier- und Pflanzenarten. Das auf dem Dach gespeicherte Wasser senkt an Hitzetagen die Lufttemperatur in der direkten Umgebung. Regnet es heftig, wird mindestens die Hälfte des Wassers zurückgehalten und verzögert abgeleitet. Ein Abflussmanagement kann integriert werden. Das Aktivdach entlastet damit die öffentliche Kanalisation. Ebenfalls wichtig: Die Dachbegrünung schützt die Abdichtung vor Hitzeschwankungen, UV-Strahlen und Hagel. Dadurch erhöhen sich die Lebensdauer und die Wirtschaftlichkeit des Flachdachs.
Hervorragende Energieeffizienz
In Kombination mit einem Aktivdach arbeiten Wärmepumpen sehr effizient. Beim passiven Kühlen macht die Sole-Wärmepumpe aus einer Kilowattstunde Antriebsstrom bis zu 20 Kilowattstunden erneuerbare Kälte. Angegeben wird dieses Verhältnis mit der Jahresarbeitszahl (JAZ). Produziert die Wärmepumpe gleichzeitig Wärme und Kälte, was in vielen Gebäude vorkommt, wird eine JAZ von 9 erreicht. „Im reinen Heizfall liegt die JAZ bei etwa 4,5“, sagt Bernd Schwarzfeld. Der Energieplaner vom Hamburger Büro BZEoekoplan begleitet die Entwicklung des Aktivdachs. Wärme- und Kältequelle arbeiten rein passiv. Einzig die Wärmepumpe benötigt Antriebsstrom. Dieser wird teilweise von der Photovoltaik-Anlage erzeugt. „Ein Vorteil des Aktivdachs ist, dass man die Feuchte auf dem Dach steuern kann. Das Substrat gleicht einem Waldboden und leitet die Wärme der Sonneneinstrahlung und der Außenluft hervorragend zu den Absorbern“, erläutert Schwarzfeld. Die Sole-Wärmepumpen erzielen übers Jahr gesehen einen um etwa 20 Prozent besseren Wirkungsgrad als Luft-Wasser-Wärmepumpen – vor allem im Winter. Zudem können sie simultan Wärme und Kälte erzeugen. Nicht zuletzt sind sie deutlich langlebiger als Luft-Wasser-Wärmepumpen, die mehr bewegliche Teile besitzen.
Anstehende Flachdach-Projekte nutzen
Für Kommunen, Stadtwerke und andere öffentliche Akteure bietet das Aktivdach-System die Chance, einen großen Schritt in eine klimagerechte und klimaschonende Zukunft zu gehen. Bei Neubau- und Sanierungsprojekten werden Flachdächer ab 300 Quadratmeter vom reinen Witterungsschutz zum vielfältigen und hocheffizienten Energielieferanten. Das Dach erzeugt gleichzeitig klimaschonende Wärme und Kälte sowie erneuerbaren Sonnenstrom. Je nach Auslegung deckt es den kompletten Wärmebedarf eines Gebäudes. Gleichzeitig federn Aktivdächer die klimatischen Folgen des Klimawandels und Extremwettereignisse ab und verbessern die natürliche Vielfalt in der Stadt. Die Amortisationszeit liegt häufig zwischen acht und zwölf Jahren, bei der Inanspruchnahme von Fördermitteln teils darunter. Auch optisch wird das Dach mit seiner pflegeleichten Extensivbegrünung zu einer sicht- und spürbaren Bereicherung für die Nachbarschaft und die Kommune insgesamt.
Info
Das Aktivdach ist eine Marke der KRAFTWERK energiezukunft GmbH, einem Tochterunternehmen der Wierig-Gruppe. Die bundesweit tätige Unternehmensgruppe zählt mit insgesamt mehr als 1.000 Mitarbeitenden zu den größten Spezialisten für den Bau- und die Sanierung von Flachdächern jeder Größe. Mit dem Aktivdach kombiniert das Unternehmen seine jahrzehntelange Expertise bei qualitativ hochwertigen Flachdächern, Dachbegrünung, Photovoltaik und Eis-Energiespeichern zu einem neuen System.
Quelle: KRAFTWERK energiezukunft GmbH