UrbanPV: Fallstudie einer Schulhofüberdachung mit semi-transparenten Doppelglasmodulen
UrbanPV ermöglicht Klimaresilienz und finanziert sich selbst durch die erzeugte Energie.
Die Aufgabe
Die Pausenhöfe eines ganztägig genutzten Schulzentrums in einer süddeutschen Kleinstadt wurden an heißen Tagen im letzten Sommer kaum noch genutzt da Sie keine ausreichenden Schutzmöglichkeiten vor der starken Sonnenstrahlung boten. Eine normale Überdachung hätte zu einer dunklen, wenig attraktiven „Höhle“ geführt die auch tagsüber hätte beleuchtet werden müssen. Für eine solche Überdachung des Pausenhofes standen keine Mittel zur Verfügung.
Die Gemeinde setzte sich mit der GridParity AG (GP) aus Karlsfeld bei München in Verbindung, um die Möglichkeit einer teilweisen Finanzierung der Investition durch den Stromerlös zu untersuchen.
Das von den Ingenieuren der GP entwickelte Konzept basiert auf semi-transparenten Doppelglasmodulen die viel Licht durchlassen und durch das interessante Licht-Schattenspiel eine attraktive Fläche bilden.
Die Dachkonstruktionen sollte aus mehrfach mit Holzschutz behandelten Leimbinderbalken bestehen, die auf verzinkte Stahlrohre aufgesetzt werden. Die elektrischen Verbindungen werden in diesen Rohren sicher in die Kabelkanäle im Erdreich geführt. Das Konzept ist in Abb. 1 dargestellt.
Die Konstruktion ist modular aufgebaut und kann je nach den verfügbaren Investitionsmitteln zunächst aus wenigen Bauteilen bestehen, die dann erweitern werden können.
Das Angebot sah in der ersten Phase vier Satteldächer mit einer PV Anschlussleistung von 36 kWp und einer jährlichen Stromproduktion von ca. 38.000 kWh vor. Die Investitionskosten wurden mit netto € 60.000 angeboten. Der Bautrupp der Gemeinde war bereit, unter fachkundigen Anleitung die Montage auszuführen.
Die von den Stadtwerken angebotene Vergütung ermöglichte eine Payback Periode von ca. 8 Jahren ohne die Berücksichtigung der zu erwartenden Zuschüsse im Rahmen verschiedener Förderprogramme für die Siedlungsentwicklung.
Der unmittelbare wirtschaftliche Nutzen ist aber nur ein Nebenaspekt. Das Beispiel zeigt eindrucksvoll den Nutzen der Anlage als Schattenspender und als Schutz vor Niederschlag (Regen, Schnee und Hagel). Auch die Reduzierung der Überhitzung großer versiegelter Flächen in Städten spielt eine zunehmende Rolle. Hinzu kommt die visuelle Aufwertung der vormals sterilen Schulhoffläche, die in Zukunft auch außerhalb der Schulzeiten z.B. für Spiele wie Tischtennis genutzt werden kann.
Der Klimawandel – schlimmer als erwartet
Die derzeit aktuelle Auswertung der Klimaprojektionen für das Klimaszenario RCP8.5 (DWD Langfristprognose 2022) zeigt für Deutschland im Zeitraum 2071–2100 einen Anstieg der bodennahen Temperatur von 3,1 °C bis 4,7 °C im Vergleich zum Bezugszeitraum 1971–2000.
Man kann man sich kaum vorstellen, was dies für die Temperaturen in den urbanen Zentren bedeutet.
Trotz der sich immer klarer abzeichnenden Prognosen ist Klimawandel in der Stadt- und Landschaftsplanung noch zu wenig angekommen, obwohl klar ist, dass heute geplante Gebäude für mindestens 30 – 40 Jahre unser Stadt- und Landschaftsbild prägen werden.
Integrierte PV kann Städte klimaresistenter machen
Durch eine intelligente Integration von UrbanPV in die Stadtarchitektur können sich die Städte resilienter gegen den Klimawandel aufstellen, um eine lebenswerte Umwelt zu gestalten.
Kosten- und Ertragszahlen für die Anlagen zeigen auf, dass sich diese meist in kurzer Zeit selbst finanzieren. Es sind somit keine phantasievollen Ideenskizzen deren Realisierung oftmals nicht wirtschaftlich möglich ist. Durch die Integration von robusten Pflanzensystemen werden die o.a. Ziele der Schaffung attraktiver urbaner Räume erreicht.
