Während auf dem Dach elektrischer Strom erzeugt wird, werden unter Dach Hybrid-Autos elektrisch aufgeladen eine ungewöhnliche Konstellation. Ungewöhnlich auch der Dachaufbau, wir ließen uns diesen von Dachdeckermeister Lothar Wählen aus Aachen erklären.
Der Neubau eines Autohauses beheimatet zwei unterschiedliche Marken unter einem Dach, ihre CI`s verdeutlichen den Unterschied. Dieses spiegelt sich in der Architektur der Gebäude, von der Innenraumgestaltung über die Fassade bis hin zum Dach. Der Planer löste die Aufgabe geschickt. Er trennte die Funktionsräume beider Marken in Ihrer Nutzung, vereinte sie aber unter einem, aus mehreren Teilflächen bestehenden Dach Synergien wurden genutzt. Es entstanden ein eingeschossiger, ellipsenförmiger Verkaufsraum auf der einen und ein zweigeschossiger, rechteckiger auf der anderen Seite. So erklären sich die Höhenunterschiede der Dachflächen untereinander.
Eine Konstruktion in zwei Ausführungen
Alle Dachflächen wurden nach dem gleichen Prinzip errichtet. Auf einer Binderkonstruktion aus Stahlträgern wurden Trapezbleche 135/310/0.88 verlegt, auf denen talkumierte Dampfsperrbahnen (G 200 S4) und die Wärmedämmung aus Polystyrol-Hartschaum (EPS 040, glasvlieskaschiert) in 160 Millimeter Dicke liegen. Abgedichtet wurden die Dachflächen mit einer Kunststoff-Dach- und Dichtungsbahn, einer Hochpolymerlegierung aus Ethylen-Vinyl-Acetat-Terpolymer (EVA) und Polyvinylchlorid (PVC). Nach Herstellerangabe ist das Material thermisch und mechanisch hoch belastbar. Auf der elliptisch geformten Dachfläche kamen die gleichen Kunststoff-Dachbahnen, jedoch mit kraftschlüssig und wasserdicht auflaminierten Photovoltaik-Modulen, zum Einsatz. Auch diese Bahnen lassen sich "von der Rolle weg" verlegen. Die Module bestehen aus flexiblen Solarzellen von Uni-Solar (240 x 340 mm). In Serie geschaltet und mit Bypass-Dioden zwischen allen Zeilen sind sie allseitig wetterfest und transparent verkapselt. Von den drei übereinander liegenden amorphen Silizium-Zellen (Dünnschicht-Triple-Junction-Technologie) werden unterschiedliche Wellenlängen des Sonnenlichts genutzt. Damit lassen sich auch bei flacher Neigung gute Wirkungsgrade erzielen. Die Ertragsdaten vom Autohaus in Aachen finden Sie im Kasten: PV-System.
Im Gegensatz zu aufgeständerten Solaranlagen sind bei diesem System keine aufwändigen Konstruktionen zur Lagesicherung der Module notwendig. Sie passen sich jeder Dachform an. Das niedrige Eigengewicht ermöglicht den Einsatz auch auf Dächern mit geringer Traglast. Da ein behinderter Wasserablauf sowie Pfützenbildungen den Energieeintrag beeinträchtigen würden, ist unbedingt auf die Einhaltung einer Dachneigung von mindestens drei Grad zu achten. Das Dach des Aachener Autohauses weist in seinem elliptisch geformten Teil (mit Solaranlage) eine Neigung (rechnerisch ermittelt) von 3,82 Grad auf. Die lose verlegten Kunststoff-Dachbahnen wurden mit Edelstahl-Befestigern mechanisch fixiert. Aufgrund der Unterkonstruktion aus Stahltrapezblechen erfolgte die Verlegung der Bahnen senkrecht zur Spannrichtung der Tragschicht. Die PV-Module sind auf den Bahnen so angeordnet, dass entlang ihrer Ränder mit Setz- oder Heißluftschweißmaschinen gearbeitet werden kann.
Bei der Anordnung der Solar-Bahnen nach Planvorgabe des Herstellers wurde darauf geachtet, dass die Verlegung im Innenbereich der Dachflächen (Bereich geringerer Windsog-Lasten) erfolgte. Die Rand- und Eckbereiche (Bereiche mit höheren Windsoglasten) wurden mit den herkömmlichen EVA-Bahnen ausgeführt.
Die elektrische Verdrahtung
Die Anschlusskabel der PV-Module wurden verdeckt unter der Dachabdichtung in der Wärmedämmschicht geführt, in die zuvor schmale Nuten gefräst waren. Aufgrund einer aufwendigen abgehängten Deckenkonstruktion hätte beim Autohaus in Aachen die direkte Weiterführung in das Gebäudeinnere zu unverhältnismäßig hohen Kosten geführt. Außerdem hätten Kontrollklappen in der Abhängung die Gestaltung beeinträchtigt. Deshalb kamen Feldanschlusskästen zum Einsatz, die auf der Dachfläche eingebaut wurden. So lassen sich notwendige Kontroll- und Wartungsarbeiten ungestört von außen ausführen. Der Anschluss an die Wechselrichter sowie die Inbetriebnahmeprüfung der PV-Anlage wurde von einem Elektriker ausgeführt. Obwohl die Errichtung einer dachintegrierten PV-Anlage keinen zusätzlichen Blitzschutz erfordert, wurde in Aachen eine entsprechende Anlage eingebaut. Dabei musste darauf geachtet werden, dass die Fangleitungen in einem entsprechenden Abstand zu den PV-Modulen verlaufen.
Hans G. Rüschenpöhler