Eine neue Studie in Singapur hat ergeben, dass die gemeinsame Platzierung von Solarmodulen und Gründächern die Platznutzung effizienter macht, die Dachbegrünung verbessert, die Stromerzeugung fördert und Gebäude kühlt. Höhere Energieausbeute und niedrigere Innentemperaturen können Gebäudeeigentümern helfen, Kosten zu senken. Die Studie wurde gemeinsam von der Building and Construction Authority (BCA), dem National Parks Board (NParks) und der National University of Singapore (NUS) durchgeführt und im Juni in der Fachzeitschrift Applied Energy veröffentlicht.

Forscher sagen, die Ergebnisse widerlegen die gängige Meinung, dass sich Solarmodule und Gründächer gegenseitig ausschließen, da beide direktes Sonnenlicht benötigen. Der leitende Forscher Stephen Tay, außerordentlicher Professor an der National University of Singapore, sagte, die Studie habe erfolgreich das Wachstum von Grünpflanzen unter Solarmodulen ermöglicht. Professor Zheng vom Department of Built Environment der School of Design and Engineering der National University of Singapore sagte, das Hauptziel der Studie sei es gewesen, die Machbarkeit der gemeinsamen Platzierung von Solarmodulen und Grünflächen im flächenbeschränkten Singapur zu prüfen.

Von November 2021 bis Oktober 2022 führte das Forschungsteam einen einjährigen Test auf dem Dach der Alexander Primary School in Red Hill in vier Umgebungen durch, darunter ein nacktes Betondach, ein nacktes Gründach, ein Betondach mit Solarmodulen und ein Gründach mit Solarmodulen, und maß die Stromerzeugung der Solarmodule und die Temperatur der Dachoberfläche.

Die Studie ergab, dass Solaranlagen auf Gründächern die beste Leistung erbrachten und mehr Strom erzeugten, was wahrscheinlich auf die Kühlung der Module durch die Evapotranspiration der Pflanzen zurückzuführen ist. Professor Tai erklärte, dass sich Solarmodule bei Sonneneinstrahlung erwärmen und dadurch weniger Strom erzeugen. Pflanzen können ihre Temperatur senken, sodass die gemeinsame Nutzung ein ergänzender Ansatz ist. Bei klarem Himmel zeigten die kombinierten Anlagen eine durchschnittliche Leistungssteigerung von 1,3 %.

Laut einem Informationsblatt der Singapore Building and Construction Authority und anderer Organisationen könnten durch die Installation von Solarmodulen mit einer Spitzenleistung von rund 1.640 MW auf Gründächern jährlich zusätzlich 3,4 GW Stromstunden erzeugt werden. Damit könnten rund 7.400 Vierzimmerwohnungen in einem Wohnviertel ein Jahr lang mit Strom versorgt werden. Darüber hinaus kann die Kombination dieser beiden Technologien die Temperatur an Dachoberflächen und Innendecken senken, was den thermischen Komfort verbessert und den Energieverbrauch für die Kühlung senkt.

Die Forscher stellten außerdem fest, dass die horizontale Pflanzenbedeckung auf Gründächern mit Solarmodulen fast 20 % höher war als auf Gründächern ohne Solarmodule. Unter den fünf schattentoleranten Pflanzenarten schnitten Pilea-Arten am besten ab. Zwar wurden Schädlinge und Krankheiten beobachtet, doch der Mangel an Bekämpfungsmaßnahmen beeinträchtigte das Pflanzenwachstum nicht signifikant, was zur Verbesserung der städtischen Biodiversität beiträgt.

Herr Poh Choon Hock, leitender Forscher am Urban Natural Science Center des National Parks Board, sagte, dass schattentolerante Pflanzen sich an neue Umgebungen anpassen können. Angesichts der begrenzten Dachfläche in Singapur empfehlen Forscher Gebäudeeigentümern, Gründächer und Solarmodule gleichzeitig zu nutzen, um effizient sauberen Strom zu erzeugen, die Begrünung zu verbessern und die natürliche Umwelt wiederherzustellen.

Selvam Valliappan, Leiter für Green Building Policy and Technology bei BCA, erklärte, dies sei eine Win-Win-Situation für Gebäudeeigentümer, da die Stadtbegrünung erhöht und gleichzeitig der Übergang zu Nullenergiegebäuden gefördert werde. Die Forscher hoffen, dass diese Studie eine Grundlage für die Integration von Grünflächen und Solaranlagen in die Stadtplanung bietet, die Politikgestaltung beeinflusst und tropischen Ländern bei der Entwicklung von Lösungen hilft. Poh ist überzeugt, dass innovative Ideen aus bestehenden, alltäglichen Technologien entstehen können; der Schlüssel liege in der Entwicklung neuer Anwendungsmöglichkeiten.