SUNOVA AG: Gewerbebauten als Solarkraftwerke - Ungenutzter Rohstoff Flachdach

Strompreissteigerungen von durchschnittlich fünf Prozent pro Jahr setzen Gewerbe und Industrie zunehmend unter Druck. Die benötigte Energie selbst zu erzeugen, könnte hier Preisstabilität und Unabhängigkeit von den Entwicklungen auf dem Energiemarkt schaffen - zumal sich die Dächer über Produktions- oder Lagerhallen ideal für Photovoltaikanlagen eignen. Die Stromgestehungskosten lägen dabei mit weniger als 10 ct/kWh deutlich unter den aktuellen Tagesstrompreisen von 13 bis 18 ct/kWh.

Insgesamt 500 kWp Nennleistung erreicht die Anlage auf dem Dach der WIV in Langenlonsheim. Rund 83 Prozent des so erzeugten Stroms verbrauchen die dort ansässigen Unternehmen selbst. Foto: © Sunova AG

Allerdings können die meist abgedichteten Flachdächer durch die herkömmlichen Modulbefestigungen oder durch unsachgemäße Verlegung leicht undicht werden. Die weltweit führende Weindirektvertriebsgruppe WIV Wein International AG ließ daher ihre 10.000 m² große Solaranlage von einem Experten für Flachdächer und Photovoltaik realisieren: Die Sunova AG prüfte dazu nicht nur Statik und Abdichtung, sondern koordinierte als Generalunternehmer auch den Aufbau und lieferte ein durchdringungsfreies Befestigungssystem. Etwa 25 Prozent des Strombedarfs am Standort Langenlonsheim deckt die WIV inzwischen mit Sonnenenergie.

Das Sortiment der WIV ist breit gefächert, von Weinen aus dem Familienweingut Ferdinand Pieroth in Burg Layen, über Burgunder und Barolo bis hin zu Weinen aus allen bekannten Weinbaugebieten der Welt. Über 540 Millionen Euro setzte die Gesellschaft allein 2012 um. Daneben betreibt die Unternehmensgruppe in Langenlonsheim die Spezialspedition top Transport-Organisations-Partner GmbH sowie die Messebaufirma mac messe- und ausstellungscenter Service GmbH. Der große Hallenkomplex der WIV wird vornehmlich für die Abfüllung und als Lager genutzt, weshalb hier auch große Kühlsysteme durchgehend im Einsatz sind. Da zudem aus Gründen der Klimatisierung zur Beleuchtung kein Tageslicht genutzt werden kann, fällt der Stromverbrauch entsprechend hoch aus. "Nachdem in den vergangenen Jahren unsere Energiekosten stark gestiegen waren, haben wir den gesamten Standort von einem Energieberater auf Verbesserungspotentiale hin analysieren lassen", berichtet Tobias Mannhold, Umwelt- und Arbeitsschutzbeauftragter der Unternehmensgruppe. Der Experte empfahl unter anderem, eine Photovoltaikanlage zu installieren und den erzeugten Strom selbst zu nutzen.

Durchdringungs- und verlagerungsfreie Fixierung durch verschweißte Profilhalter

Oberste Priorität hatte dabei für den Bauherrn WIV, dass die Folienabdichtung seiner erst zwei Jahre zuvor aufwändig sanierten Dachflächen keinen Schaden nehmen durfte. Wärmegedämmte Flachdachabdichtungen sind wesentlich empfindlicher als typische Hartdeckungen, wie etwa Ziegeldächer, schon ein falscher Schritt kann den Dämmstoff komprimieren und eine Perforation der Abdichtung bewirken. Selbst geplante Dachdurchdringungen zur Befestigung der Solaranlage an der Unterkonstruktion sind potentielle Schwachpunkte und mögliche Auslöser für Undichtigkeiten, weshalb sie möglichst vermieden werden sollten. Allerdings hätten bei einem nur lose aufliegenden Photovoltaik-System thermisch bedingte Verlagerungen oder ein Abheben durch Windsog ebenfalls zu Schäden am Dach und zu Leistungseinbußen aufgrund von Modulbrüchen oder Kabelquetschungen führen können. Die Unternehmensgruppe entschied sich daher für die dachdurchdringungsfreie Befestigungslösung von Sunova, die auf Heißluftverschweißen einer speziellen Unterkonstruktion mit der Dachhaut beruht. "Auch der Garantiegeber der Folie akzeptierte ausschließlich dieses Konzept ohne Einschränkungen", so Mannhold. "Außerdem war das Gesamtpaket aus Befestigungstechnik, Anlagenplanung und Generalunternehmer-Leistungen sehr attraktiv."

Unerschlossenes Sparpotential: Um die Kosten zu senken, entschied die Aktiengesellschaft, das Hallendach zur Stromgewinnung zu nutzen. Die frisch sanierte Abdichtung durfte dabei aber keinesfalls beschädigt werden. Foto: © Sunova AG

Das System basiert auf Profilhaltern aus armiertem, hoch reißfestem und alterungsbeständigem Kunststoff, die mittels Heißluftschweißung untrennbar mit der Kunststoff-Dachbahn verbunden werden. Der dafür verwendete Werkstoff wird jeweils nach dem Material der Abdichtung ausgewählt und ist in jedem Fall darauf ausgelegt, auch Temperaturen bis 80°C standzuhalten. Damit es bei Windhub oder -schub nicht zu Überlastungen des Solarsystems oder der Dachbahnen kommt, wird das Gesamtsystem den Standortbedingungen entsprechend dimensioniert. Grundlage dafür sind die im Windkanal ermittelten Windbeiwerte sowie die in vereidigten Materialprüfanstalten gemessenen Zugfestigkeitswerte für die Halterungen. Die daraus abgeleiteten, zu erwartenden Windlasten werden teils durch aerodynamische Konstruktionsformen in Unterdruck umgewandelt, teils durch eine entsprechende Anzahl und Verteilung von Profilhaltern kompensiert. In die Halter sind Aluminium-Grundprofile eingeschoben, die dank breiter Lastabtragsflächen das Gewicht der Module verteilen und so die Dämmung entlasten. Darauf werden je nach individuellem Anforderungsprofil dachparallele oder aufgeständerte Solarsysteme montiert.

Neben der Unversehrtheit der Abdichtung galt es vor dem Aufbau der Photovoltaikanlage auch die Statik des Daches zu beachten. "Da wir hier keine Kompromisse eingehen wollten, haben wir die geplante Anlage überprüfen lassen." Sunova arbeitete dabei als Generalplaner eng mit dem externen Statiker zusammen und brachte Erfahrungswerte aus ähnlichen Projekten sowie die System-Statik ein. Im Ergebnis musste die Halle lediglich an einigen Stellen im Inneren versteift werden, was sich ohne Probleme oder größere Kosten umsetzen ließ. "Da das Dach ursprünglich bekiest war und auf entsprechend hohe Lasten ausgelegt wurde, gab es hier kaum Nachbesserungsbedarf", erklärt der Geschäftsführer von Sunova, Werner Innerhofer, der selbst lange im Flachdachbau tätig war. So wiegt das Befestigungssystem samt Solarmodul nur 10 kg/m², während die maximal zulässige Auflast für die Hallenkonstruktion bei 60 kg/m² liegt.

Zur Fixierung der über 2.000 Solarmodule kam daher das durchdringungsfreie Befestigungssystem von Sunova zum Einsatz. Dabei werden Kunststoff-Profilhalter mit der Dachhaut heißluftverschweißt. Foto: © Sunova AG

20 Jahre Garantie auf Dachhautkompatibilität und Solarenergieertrag

"Wir montieren mit ausgewähltem, flachdachkundigem Fachpersonal, das auf die Unversehrtheit der Abdichtung achtet und mit den typischen Eigenheiten dieser Dachform vertraut ist", führt Innerhofer aus. Im Fall der WIV wurden die Module mit 20° Neigung aufgeständert. Ein Windableitblech an der Rückseite der Konstruktion sorgt dabei für einen gewissen Unterdruck, der zusammen mit den auf die Dachbahnen geschweißten Profilhaltern die Lagesicherung der Solaranlage gewährleistet. Innerhalb von vier Wochen installierten die Fachhandwerker auf einer Fläche von 10.000 m² insgesamt 2.082 polykristalline Solarpaneele mit einer Leistung von je 240 Watt.

Seit Mitte 2012 arbeitet die Photovoltaikanlage mit einer Nennleistung von 500 kWp auf dem Gebäude der WIV-Gruppe. "Rund 83 Prozent des damit erzeugten Stroms verbrauchen wir selbst", berichtet der Umweltbeauftragte Mannhold. "Es ist zwar noch kein ganzes Jahr seit der Inbetriebnahme vergangen, aber wir rechnen damit, dass wir etwa 25 Prozent unseres Bedarfs decken können." Die Amortisation der Anlage wird demnach in acht bis neun Jahren erwartet. "Die bisherigen Zahlen lassen uns hoffen, den Return on Investment vielleicht sogar früher zu erreichen." Das hauseigene Solarkraftwerk hätte dann noch nicht einmal die Hälfte seiner erwarteten Lebenszeit hinter sich: Sunova garantiert grundsätzlich die Standfestigkeit sowie die Dachbahnenkompatibilität seiner Systeme über einen Zeitraum von 20 Jahren. Selbst die prognostizierten Erträge werden auf Wunsch ebenfalls über 20 Jahre garantiert, sofern der Bauherr einer Überschussbeteiligung zustimmt.

Weitere Informationen im Internet unter www.wiv-ag.com oder www.sunova.eu

Die WIV Wein International AG mit Sitz in Burg Layen bei Bingen am Rhein ist das weltweit führende Unternehmen für den Vertrieb von Weinen an den Endverbraucher. Neben dem Direktvertrieb ist das nicht börsennotierte Familienunternehmen auch im Online-, Groß- und Einzelhandel, Messebau sowie im Logistikbereich aktiv. Die WIV AG beschäftigt in 25 Ländern rund 5.300 Mitarbeiter und Vertriebspartner.

Die Sunova AG wurde 2007 mit dem Ziel gegründet, speziell auf Flachdächer abgestimmte Solar-Systeme zu entwickeln und schlüsselfertig aufzubauen. Das Unternehmen kombiniert dazu das Know-How seiner Ingenieure in den Bereichen Flachdach und Photovoltaik, um stabile, langlebige und zuverlässige Anlagen realisieren zu können. Umfassende Beratungs-, Planungs- und Generalunternehmer-Dienstleistungen bilden die Grundlage für einen reibungslosen Projektablauf. Darüber hinaus entwickelt und vertreibt Sunova Befestigungssysteme zur durchdringungsfreien Fixierung von Solarmodulen auf Dachabdichtungsbahnen. Seit der Gründung hat das Unternehmen in Deutschland sowie im benachbarten Ausland Photovoltaikanlagen mit insgesamt 35 MW Leistung installiert.