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3 Juni 2020

Die vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten von Dächern.

Nachhaltigkeit ist derzeit in aller Munde. Wie nutzen wir unsere Ressourcen bestmöglich? Eine Antwort liegt in unserer Wohnsituation: Dächer beinhalten enormes Potenzial zur Energienutzung, welches aber noch nicht voll ausgeschöpft wird. Ein Einblick in die Konzepte dahinter und in die sich daraus ergebenden Chancen.

Es vergeht kein Tag, an dem wir, egal ob alt oder jung, nicht auf Strom angewiesen sind. Erst wenn es zu einem Stromausfall kommt, merken wir, für wie viele Dinge wir Strom benötigen: zum Kochen, Fernsehen, Heizen oder zum Benutzen und Aufladen von elektronischen Geräten wie Computer oder Handy. Die wenigsten setzen sich aber mit der Frage auseinander, woher der Strom aus der Steckdose eigentlich kommt. Aktuell ist die Wasserkraft die führende Quelle. Etwas mehr als die Hälfte des generierten Stroms in der Schweiz stammt aus Wasserkraftwerken.

Etwas mehr als die Hälfte des generierten Stroms in der Schweiz stammt aus Wasserkraftwerken.

Die Gesellschaft verändert sich jedoch rasend schnell, was zahlreiche Herausforderungen mit sich bringt: Sowohl die Verteilung von Ressourcen als auch der Aspekt der Nachhaltigkeit wollen durchdacht sein. Denn der Bedarf an Strom nimmt immer mehr zu: Beispielsweise hat sich der Strombedarf laut Zahlen des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbands seit 1950 versechsfacht.

Solar- statt Wasserenergie

Die Art, wie wir wohnen und wie wir die Gegebenheiten unseres Zuhauses nutzen, spielt jetzt, siebzig Jahre später, für die Nutzung von Ressourcen eine zentrale Rolle. Mit dem Wandel der Gesellschaft findet auch ein Umdenken bezüglich der Generierung von Strom und dessen Quellen statt. Dabei rückt der Fokus zunehmend auf Dächer: Diese bieten in vielerlei Hinsicht grosses Potenzial, wobei ein wichtiger Punkt die Generierung von Strom darstellt. Das Erkennen des Energiepotenzials von Dächern ist alles andere als neu. So hat das Bundesamt für Energie (BFE) im Herbst das Solarstrompotenzial der Schweizer Hausdächer ermittelt und kam auf sage und schreibe 50 Terrawattstunden (TWh) pro Jahr. Diese enorme Zahl kann man sich folgendermassen besser vorstellen: Eine 100-Watt-Lampe kann mithilfe einer Kilowattstunde 10 Stunden brennen. Eine Terrawattstunde entspricht nun einer Milliarde Kilowattstunden. Mit der Energie der ermittelten 50 Terrawattstunden könnte man nun 50 Milliarden 100-Watt-Lampen zehn Stunden lang brennen lassen. 

Energiepotenzial von Schweizer Dächern

Eine ebenfalls vom BFE geführte Website gibt Einblick in das Strom- und Wärmepotenzial von Dächern und Fassaden von Gebäuden. So kann für jedes Gebäude in der Schweiz durch das Eingeben der jeweiligen Adresse ermittelt werden, wie gut sich die Liegenschaft für die Energienutzung eignet. Ein Beispiel: Das Bundeshaus eignet sich nur mittelmässig für die Strom- und Wärmeproduktion, denn total könnte es entweder Solarstrom im Wert von bis zu 3100 Franken pro Jahr oder Solarwärme für 7 Prozent weniger Heizkosten generieren. Das Potenzial hängt dabei jeweils von mehreren Faktoren ab (siehe Infobox). 

Weiteres Nutzungspotenzial von Dächern

Dächer können aber noch für viel mehr genutzt werden: Sie bieten Platz für Terrassen, Pools, Fussballplätze oder Grünanlagen und Gärten für den Anbau von Lebensmitteln. In einem Zeitalter, in welchem Platz eine begrenzte Ressource ist, kommt dieser Aspekt besonders zum Tragen. Zudem wird er noch an Wichtigkeit zunehmen, wie Prognosen voraussagen: Aktuell leben etwas mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung in Städten, wobei diese Zahl stetig zunimmt. 2030 werden voraussichtlich 5,2 Milliarden Menschen Bewohner einer Stadt sein. Ein Dach ist also weitaus mehr als ein Schutz vor Witterung – es ist ein Raum, der erst mit der richtigen Ausgestaltung und Planung sein volles Potenzial ausschöpft. Nebst der Stromgenerierung und dem Bieten von Platz für bereits erwähnte Optionen eignen sich Dächer auch bestens für die Erzeugung von Warmwasser und Windenergie, genauso wie in Zukunft für die Lieferung von Drohnenpaketen. 

Nutzung von Flachdächern

Das Anbauen von Nahrungsmitteln in oder um städtische Gebiete ist inzwischen bereits so etabliert, dass es sogar einen eigenen Fachbegriff besitzt: «Urban Farming», oder auf Deutsch: «Urbane Landwirtschaft». «Urban Farming» erfreut sich weltweit grosser Beliebtheit; Beispiele dafür sind die Berliner Prinzessinnengärten oder «Sky Greens», eine vertikale Anlage in Singapur. Zurzeit existieren bereits Systeme, die sich explizit auf Flachdächern zur Stromgewinnung mit Optionen zu den bereits vorgestellten Nutzungspotenzialen kombinieren lassen. Diese Systeme lösen sowohl Platz- und Statikprobleme auf Flachdächern und kombinieren Funktionselemente, Gestaltungsmöglichkeiten und lokale Energieerzeugung. So ist auch das Einrichten von Dachterrassen und Begrünungsmöglichkeiten möglich.  

Nebst dem hohen erzeugten Anteil an lokalem Strom geht auch die Produktion von Warmwasser auf das System zurück.

Nutzung von Schrägdächern

Viele der erwähnten Möglichkeiten lassen sich aber nur explizit auf Flachdächern umsetzen. Das heisst aber nicht, dass sich Schrägdächer nicht optimal nutzen lassen können. Mit einem ausgeklügelten Mikrowindsystem lässt sich auch das Potenzial eines Schrägdachs voll ausschöpfen. Dabei wird eine Windturbine auf dem Dach platziert, deren Rotoren sich automatisch mit der Hauptwindrichtung ausrichten. In Kombination mit einer Solaranlage stellt dieses System bezüglich der lokalen Energieerzeugung die einfachste Kombination von Solar- und Windstrom dar. Ein solches System kann mit mehreren Vorteilen auftrumpfen. Es ist einfach am Dach zu befestigen und führt letzten Endes zur Einsparung von Mast- und Verkabelungskosten. 

Zentrale Faktoren für das Energiepotenzial von Dächern (Solarenergie):

  1. Standort / Technologie: Solarwärme vs. Photovoltaik
  2. Anzahl Bewohner im Haus / System: Nur Warmwasser vs. Warmwasser und Heizung
  3. Ausrichtung des Hauses / Neigung des Dachs
  4. Grösse der Anlage

Text: Lars Gabriel Meier

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