Die Rolle der Dachbegrünung auf dem »etrium«

Das innovative Passivhaus-Bürogebäude in Köln mit dem Namen »etrium« ist das erste dieser Größenordnung in Nordrhein-Westfalen. Im Jahre 2008 erbaut, haben heute mehrere Firmen ihren Sitz in diesem vorbildlichen Bürokomplex. 2009 wurde das »etrium« von der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen mit dem Gütesiegel in der Kategorie »gold« ausgezeichnet. Eine Puzzleteil im klimafreundlichen Gesamtkonzept macht die ca. 960 m² große extensive Dachbegrünung aus – und erzielt Synergieeffekte durch ihre Kombination mit einer Photovoltaikanlage.

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Nicht nur die Architektur des dreigeschossiges Bürogebäudes ist außergewöhnlich, sondern auch sein Name_ »etrium« ist ein Zusammenspiel der Begriffe »Energieeffizienz« und »Atrium«, womit Bezug zum verglasten Innenhof genommen ist. Das »etrium« benötigt etwa 80 % weniger Heizenergie und verbraucht insgesamt 70 % weniger Primärenergie als ein konventionelles Bürogebäude der gleichen Größenordnung. Dazu tragen im Wesentlichen die kompakte Bauweise, die thermische Regulierung über das Atrium, Wärmetauscher, Wärmepumpe, Dämmung, Verglasung, Tageslichtnutzung, Regenwassernutzung und nicht zuletzt auch die Dachbegrünung bei. Abgesehen davon erzeugt das »etrium« aktiv Energie dank der Photovoltaikanlage auf dem Dach. Die ca. 960 m² große extensive Dachbegrünung steigert die Effizienz dieser Anlage, da die Begrünung für eine vergleichsweise geringe Umgebungstemperatur auf der Dachfläche sorgt. Das Resultat sind stattliche 30 000 kWh Solarstrom pro Jahr.

Kombination von Grün und Solar


Mit den Arbeiten für die Dachbegrünung war der erfahrene Dachgärtner-Fachbetrieb Grün+Dach aus Heiligenhaus beauftragt. Als erste Maßnahme wurde auf einem Teilbereich der Dachfläche direkt die Speicherschutzmatte SSM 45 aus Recycling-Polypropylen als Schutzlage verlegt und ein komplettes Materiallager eingerichtet. Am anderen Ende des Daches begannen die Verlege- und Montagearbeiten mit der Speicherschutzmatte SSM 45, die nicht nur als mechanische Schutzlage gemäß DIN 18195 Teil 5, sondern auch als Wasserspeicher mit einer Wasserspeicherkapazität von ca. 5 l/m² fungiert. Das ca. 5 mm starke Vlies wird mit 10 cm Stoßüberdeckung vollflächig verlegt.

Zur gleichen Zeit sind zwei Dachgärtner damit beschäftigt, das Ständerwerk für die Photovoltaikmodule vorzubereiten. Dazu gehören im Kern zwei Komponenten. Zum einen die ZinCo-Solarbasisplatte »SB 200« aus ABS-Kunststoff, Maße ca. 100 x 200 cm, Höhe ca. 40 mm, mit Wasserspeicher- und Verfüllmulden. Durch ihr unterseitiges Kanalsystem wird eine Dränageleistung gemäß DIN 4095 erreicht. Die integrierten Konter- und Aussteifungsprofile aus Aluminium verfügen über eine statisch geprüfte Befestigungsmöglichkeit für die zweite Komponente, den Solar-Grundrahmen SGR-Alu 35/80-25°, der ebenfalls aus Aluminium gefertigt ist.

Die vormontierten Trägerelemente wurden dann vom Verlegeteam entsprechend der Planvorlage aus der ZinCo-Ingenieurwerkstatt auf der Dachfläche aufgestellt und ausgerichtet. Der ganz besondere optische Anspruch des Auftraggebers war die absolute Höhengleichheit aller später montierten Module, da die Dachfläche über eine Besucherterrasse verfügen wird und als Muster für zukünftige Anlagen dienen soll. Diesem Anspruch konnten die Dachgärtner mithilfe der »SGR Höhenverstellung« gerecht werden. Dieses ebenfalls bereits vormontierte Basismodul aus Aluminium verfügt über eine stufenlose Höhenverstellung von bis zu 15 cm und so wurde jeder einzelne Solar-Grundrahmen mithilfe eines Nivelliergerätes auf die vorgegebene Höhe eingestellt, unabhängig vom Verlauf der Gefälledämmung.

Miteinander auf dem Dach


Zu diesem Zeitpunkt begann die Kooperation mit dem Solarteur, der nun seine speziellen Montageprofile zur Aufnahme der Module auf die Grundrahmen schrauben konnte. Damit war das Ständerwerk endgültig fixiert und nach der Montage der Windverbände an den planmäßig vorgegebenen Stellen durch den Dachgärtner stabilisiert. Als Drän- und Wasserspeicherplatte auf der verbleibenden Dachfläche und zwischen den Reihen der Solarbasis-Platten hatte sich der Dachgärtner für »Flora-drain FD 40« entschieden, ein Element aus tiefgezogenem Recycling-Polyethylen in einer Höhe von ebenfalls 40 mm. Das mit Wasserspeichermulden, Diffusionsöffnungen und unterseitigem Kanalsystem ausgestattete »Floradrain« wurde passgenau und höhengleich zwischen den »Solarbasisplatten« eingefügt.

Vor der Anlieferung des Dachsubstrates wurde auf der ganzen Fläche der Systemfilter SF vollflächig mit 20 cm Stoßüberdeckung verlegt. Über den Dacheinläufen wurden alle Vlies- und Dränagelagen ausgeschnitten und ein Kontrollschacht installiert. Der Kontrollschacht »KS 8« hat eine Höhe von 8 cm und ein Öffnungsmaß von etwa 25 x 25 cm. Das Gehäuse aus verzinktem und beschichtetem Stahlblech mit umlaufender Schlitzlochung verfügt über einen gedämmten Deckel, der abnehmbar einen ungehinderten Zugriff auf den Dacheinlauf zu Kontroll- und Reinigungszwecken gewährleistet.

Begrünung bringt Auflast


Durch die Auflast der Sub-stratschüttung wird später die gesamte Ständerkonstruktion der Solaranlage festgehalten, ein durchdachtes System, das gefährliche Dachdurchdringungen oder separate Betongewichte oder Kiesschüttungen zur Befestigung der Solaranlage überflüssig macht.

Hier gibt eine statische Berechnung genaue Schüttmengen des Dachsubstrates auf den Solarbasisplatten vor, damit auch bei Sturm alles an seinem Platz bleibt. Bei dieser Auflastberechnung wird gemäß DIN 1055 und EC 1-4 immer zwischen den verschiedenen Dachzonen Eck-, Rand- und Innenzone unterschieden. Auf dem »etrium« ergab die geplante Substrat-Schichtstärke von 8 cm – das entspricht einem Trockengewicht von 90 kg/m² – für alle Dachzonen eine ausreichende Auflast für die Photovoltaikanlage.

Im Gegensatz zu sonstigen Betrachtungen einer Dachbegrünung, bei denen es immer um das höchste anzunehmende Gewicht geht, ist hier statisch der leichteste Zustand des Dachsubstrates entscheidend.

Das Vegetationssubstrat für die spätere Ansaat mit Sedumsprossen wurde im Silofahrzeug angeliefert und auf die Dachfläche geblasen. Entsprechend der geplanten Vegetation fiel die Entscheidung auf die Systemerde »Sedumteppich«, ein eher mineralisches Sub-strat hergestellt auf der Basis von Recycling-Tonziegeln, angereichert mit Reifkompost und Ton, mit Eigenschaften, die den Anforderungen der FLL-Richtlinien entsprechen.

Nachdem in Rand- und Anschlussbereichen Kiesstreifen aufgebracht wurden, erfolgte noch die Verlegung von Betonplatten als Wartungswege und als Unterlage zur Montage von Kabelkanälen. Diese wurden vom Solarteur verlegt, der zu diesem Zeitpunkt seine Photovoltaikmodule auf die stabile Unterkonstruktion montieren konnte.

Nach Abschluss der gesamten Verkabelung und Inbetriebnahme der Anlage blieb für den Dachgärtner nur noch die Ansaat mit Sedumsprossen. Mit einer Aufwandmenge von 80 g/m² wurde für einen schnellen Begrünungserfolg gesorgt, zumal eine Ansaat gegen Ende August aufgrund der zu erwartenden Niederschläge in der Regel gut gelingt. Eine im Auftrag bereits vereinbarte Fertigstellungspflege für die kommende Vegetationsperiode, inklusive einer ausreichenden Nährstoffversorgung im folgenden Frühjahr, führte zum gewünschten Begrünungsergebnis.

Wieder einmal hat sich gezeigt, dass bei guter Vorplanung und der entsprechenden Kommunikation auf der Baustelle die verschiedensten Gewerke gut miteinander arbeiten und zum Gelingen der Sache beitragen können. Dachdecker, Dachgärtner und Solarteur haben auf dem »etrium« eine Dachfläche geschaffen, die mit ihren Synergieeffekten Schutz der Dachhaut, Regenwasserrückhaltung, Befestigung der Solaranlage und Kühlung der Umgebung der Photovoltaikmodule einen großen Beitrag zur Gesamtkonzeption des »etriums« leistet.

 

Jürgen Quindeau, Grün+Dach
Klaus Wölfl, ZinCo GmbH

 
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