Eine kniffelige Aufgabe: Befestigungssystem ermöglicht Lagesicherheit ohne zusätzliche Auflast und ohne Durchdringung der wasserführenden Ebene

Das Herz von Opel schlägt in Rüsselsheim. Das Herzstück der Produktion am Standort ist der Komplex K 170. Hier wird seit 2008 der Opel Insignia, das wichtigste Fahrzeug in der Modellpalette, gebaut. Der Komplex K 170 besteht aus einer Halle mit fünf Fingern, die zu einem Fertigungskomplex verbunden sind.

Um die Unterhaltungskosten des Gebäudekomplexes langfristig zu senken, entschied Opel 2009, die Dachfläche Solon für ein Solarkraftwerk zur Verfügung zu stellen. Im Gegenzug garantierte Solon die Funktionstüchtigkeit des Daches über einen Zeitraum von 20 Jahren. Das Berliner Unternehmen zählt zu den erfahrensten Solarfirmen am Markt. Seit 1997 entwickelt und fertigt es Solarmodule unterschiedlicher Leistungsklassen, seit 2004 konzipiert, baut und betreut der Solarspezialist zudem Solarkraftwerke.

Anspruchsvolle Aufgabe

Das Dach mit seiner Gesamtfläche von rund 52000 m² bot nach einer ersten Berechnung die Möglichkeit, eine 1,5-MW-Anlage zu installieren. Aber die planerischen Anforderungen an ein solches Solarkraftwerk an diesem Standort waren hoch. Das Dach hat – wie bei Industriedächern üblich – keine großen Lastreserven. Zudem sorgten eine Vielzahl von Dachaufbauten wie RWA-Lichtkuppeln und Abluftkamine für Verschattungen auf der Dachfläche. All dies musste bei der Planung berücksichtigt werden. Dazu kamen die hohen Sicherheitsanforderungen, die Opel an bauliche Veränderungen am Gebäude stellte. Weder die Solarmodule auf dem Dach noch die Stromeinspeisung ins Opel eigene Netz dürfen zu irgendeinem Zeitpunkt die Automobilproduktion gefährden.

Besondere Aufmerksamkeit wurde der Befestigung der Module geschenkt. Solon prüfte im Vorfeld eine Reihe von technischen Optionen. Dabei musste berücksichtigt werden, dass die Produktion mit ihren Karosseriepressen Schwingungen erzeugt, die auf dem Dach deutlich zu spüren sind. „Wir haben es mit einem Dach zu tun, das lebt“, meint dazu Matthias Emminghaus, der die Anlagenauslegung bei Solon gemacht hat. „Selbst wenn die Lastreserven im Dach für ein Wannensystem als Beschwerungssystem für die Solarmodule möglich gewesen wären, die Wannen hätten schon nach kurzer Zeit zu wandern begonnen“. Dies ist nicht nur ein ästhetisches Problem. „Auch die exakt geplanten Verschattungspläne werden so ad absurdum geführt“, ergänzt Florian Furt­lehner, Techniker bei Solon, der die Anlage berechnet hat.

Eine weitere Variante, die geprüft wurde, war das Öffnen des Daches und das Einleiten der Kräfte direkt ins Tragwerk. Dabei kam heraus, dass das Befestigungsmodul, mit der geringsten Anzahl von Dachöffnungen, 8000 Löcher in der Dachabdichtung erzeugt hätte. Matthias Emminghaus weiter:„Ganz davon abgesehen, dass das Projekt durch die umfangreichen Dacharbeiten unwirtschaftlich geworden wäre, 8000 Dachöffnungen, die über einer sensiblen Produktion nachträglich hätten wieder eingedichtet werden müssen, dieses Risiko wollten und konnten wir nicht übernehmen.“ Zu hoch wäre die Wahrscheinlichkeit für Undichtigkeiten gewesen.

Befestigungsplan überprüfen

Ein französischer Projektentwickler hat die Spezialisten von Solon dann auf „Renolit Alkorsolar“ aufmerksam gemacht. Das patentierte „Renolit Alkorsolar“ besteht aus einem extrudierten Kunststoffprofil mit innen liegender Aluminiumschiene, das vom Dachdecker mittels Heißluft auf die darunter befindliche Kunststoffdachabdichtung aufgeschweißt wird. In diese Aluschiene wird dann die Unterkonstruktion des Solarmoduls geschraubt, ohne dass dabei die Dachabdichtung beeinträchtigt wird. So entsteht eine dauerhafte, im Windkanal bis 200 km/h getestete, Verbindung zwischen Solaranlage und Kunststoffdach.

Luc Van Ryckgehem, Verkaufsleiter Deutschland, freut sich über die gute Zusammenarbeit. „Das unser Befestigungssystem Lagesicherheit ohne zusätzliche Auflast und ohne Durchdringung der wasserführenden Ebene ermöglicht, überzeugte die Spezialisten von Solon. Letztlich hat der Einsatz von ‚Renolit Alkorsolar’ das Projekt K 170 erst ermöglicht.“

Das Kunststoffprofil kann auf neue und auch auf bereits bestehende PVC-Dächer (nach deren Reinigung) aufgeschweißt werden. Bei bestehenden Dächern sollte im Vorfeld der anwendungstechnische Service von Renolit Waterproofing kontaktiert werden, auch um die zu erwartende Restlebensdauer der Dachabdichtung zu beurteilen sowie den Befestigungsplan auf Herz und Nieren zu überprüfen. Denn bei diesem System werden die auftretenden Windbelastungen ganz über die Befestigung der Dachbahn in die Unterkonstruktion abgeleitet.

Für Dächer, die mit EVA-Dachbahnen abgedichtet wurden, gibt es „Renolit Alkorsolar“ auch auf der Basis von EVA.

Die Bauphase

Der Produktionskomplex K170 war zwar zu Beginn des Projektes erst rund 10 Jahre alt, die vorhandene Dachbahn, eine gewebeverstärkte PVC-Dachbahn, dementsprechend noch voll funktionstüchtig. Dennoch entschied sich Solon, die Dachbahn in den Bereichen, wo die Module installiert wurden, zu erneuern. So soll verhindert werden, dass bei notwendigen Servicearbeiten in den nächsten 20 Jahren Teile der Anlage vom Netz genommen werden müssen. Zudem spart eine partielle Dachvorbereitung, die nur den unmittelbaren Bereich unter den Modulen betrifft und Anschlüsse und Attiken ausspart, Kosten. Dies trägt zur größeren Rentabilität des Projektes bei.

Durch den Einsatz eines Heißluftschweißgerätes mit zwei Düsen war die Verbindung von „Renolit Alkorsolar“ und der neuen Dachabdichtung schnell und sicher möglich. Auf der Fläche wurden vom Dachdecker 6645 Stück „Renolit Alkorsolar“-Schienen aufgeschweißt, was einer Länge von 19935 m entspricht. Auf ihnen wurden dann in einem weiteren Arbeitsschritt durch den Solarteur 6720 Solon Module installiert. Die maximale Gesamtleistung der Anlage beträgt 1525,44 kW_p.

Um die Brandgefahr durch große Gleichströme zu minimieren, wurden auf dem Dach dezentral 13 Wechselrichterstationen errichtet. Insgesamt 112 Wechselrichter „PV 12.5“ des Herstellers Powerone mit je 14 kW PV-Leistung wurden dort installiert. Eingespeist wird über zwei 20-kV-Trafoeinheiten ins Opel-eigene Netz, das durch die KEO (Kraftwerk Energie Opel) mit Strom versorgt wird. Dabei darf das typische Lastprofil durch die Einspeisung der Solarenergie nicht verändert werden. Eine kniffelige Aufgabe, die von den Solon Techniker überzeugend gelöst wurde.

Anspruchsvolle Projekte

Mit dem Solarkraftwerk auf dem Komplex 170 in Rüsselheim hat Solon erneut bewiesen, dass das Unternehmen durch seine Erfahrung auch hoch anspruchsvolle Projekte planen, bauen und erfolgreich betreiben kann. Ermöglicht hat das 1,5 MW große Solarkraftwerk aber erst der Einsatz von „Renolit Alkorsolar“. Die durchdringungsfreie Befestigung der Module war der Schlüssel zu diesem Projekt. Zudem hat das Befestigungssystem ein so geringes ­Eigengewicht, dass selbst ein aus 6720 Modulen bestehendes Solarkraftwerk keinen Eingriff in die Statik des Gebäudes notwendig machte. Die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Solon, Opel und Renolit fand seine Fortsetzung in einem zweiten Projekt, diesmal im Werk Kaiserslautern.

Bilder: Renolit

KONTAKT: Renolit SE, Renolit Waterproofing, 67547 Worms , Tel. 06241 303396, Fax 06241 303209, luc.vanryckeghem@renolit.com