Die eine Idee gab die andere: Mit der Erneuerung des Dachstocks und dem Einbau einer Dachgaube gewann man Nutzfläche. Zudem war die Gelegenheit gekommen, ein vor 18 Jahren erstelltes Eigenheim in einen Plus-Energie-Bau umzuwandeln. Dank der sauberen handwerklichen Arbeit der Bauspenglerei gelang die ästhetisch überzeugende Integration der Photovoltaik-Anlage ins neu erstellte Dach mit dichter Unterkonstruktion und erhöhten Dämmwerten.
Ein modernes Eigenheim, das sich energetisch selbst versorgen kann, sollte es werden. Am Ursprung des ganzen Umbauprojekts stand das Vorhaben, die Fassade des 2002 nach Minergie-Standard erbauten Einfamilienhaus zu erneuern und den Dachstock auszubauen, um die Nutzflächen wesentlich zu erweitern. Zudem konnte man mit dem Einbau einer grosszügigen Dachgaube zusätzlich Platz und Licht schaffen. Dann kam bei den umweltbewussten Bauherren, Irène und Adrian Zihler, die Frage auf: Wenn nicht jetzt ein Solarstromdach, wann dann? Die Zihlers packten die Gelegenheit beim Schopf und entschlossen sich, das Ost-West-gerichtete Satteldach vollständig mit integrierten Photovoltaik-Modulen zu decken. Als Betreiber eines Architekturbüros sahen sie sich verpflichtet, ihre Vorbildfunktion wahrzunehmen und eine möglichst hohe Abdeckung des eigenen Stromverbrauchs anzustreben.
Der Familie war es wichtig, für das Umbauprojekt regionale Handwerksbetriebe zu berücksichtigen, wo immer möglich Produkte aus der Schweiz zu verwenden und gleichzeitig hohen ästhetischen Ansprüchen zu genügen. Zum Zug kamen die Hobau Zimmerei & Bedachungen GmbH aus Härkingen sowie die Knubel Bauspenglerei AG aus Kestenholz, die mit ihren professionell umgesetzten Bauarbeiten die Grundlage des Projekterfolgs lieferten. Die Fachleute von Arx Systems AG in Egerkingen kümmerten sich um die solartechnischen Belange. Mit der gründlichen Dachsanierung kam die Bauherrschaft auch einem selbst gesetzten Ziel näher, nämlich den Gesamtenergiebedarf des Eigenheims auf 16.700 kWh im Jahr deutlich zu senken. Vor der Sanierung 2018/19 lag der Energiebedarf bei 18.600 kWh im Jahr, wobei hier auch der Strombedarf des Elektroautos mit 4.400 kWh im Jahr inbegriffen ist.
Länge, Breite mal Solar
Die Spenglerarbeiten mussten sich nach den Vorgaben der zu errichtenden Photovoltaik-Anlage (PV) richten. Das heisst: Länge, Breite oder Lage der Dachfenster und Lukarnen hatten sich an den Dimensionen der Solarmodule zu orientieren. Auf die fertige Holz-Unterkonstruktion wurde eine diffusionsoffene, wasserdichte und thermisch verschweissbare Unterdachbahn des Typs Sarnafil MTS verlegt. Auf dieser Unterlage folgten neue Dämmmaterialien mit exzellenten U-Werten.
Für die vielen verschiedenen Details wie Ortbleche, Stirnbekleidungen, Seiten- und Brustbleche sowie die Bekleidung und das Doppelstehfalzdach der Lukarne wurden Formteile und Elemente aus VM Zink Anthra aus eigener Herstellung montiert. Links und rechts der Aufbauten, wo keine PV-Zellen verlegt werden konnten, kamen sogenannte Blindmodule zum Einsatz, welche ebenfalls die Knubel Bauspenglerei AG in der eigenen Werkstatt aus dem Material Zinkbond in der Farbe anthrazit herstellte. Diese Platten wurden bei allen Anschlüssen wie etwa Dachfenster und Lukarnen konisch gefräst, genutet und gekantet und anschliessend in das Befestigungssystem der PV-Anlage integriert und montiert.
Auch mit der Auswahl der PV-Indach-Elemente des Thuner Herstellers 3S Solar Plus AG, welche in die beiden Hauptdachflächen des Satteldaches integriert wurden, wurde der Wertschöpfung «Made in Switzerland» der Vorzug gegeben.
Ein Plus-Energie-Bau
Die vorbildlich in die Gestaltung des Dachs integrierte 21 kW starke PV-Anlage liefert jährlich 21.300 kWh Strom. Bereits vor der Dacherneuerung war für die Versorgung des Eigenheims mit Raumwärme eine Wärmepumpe installiert worden. Es wurde also schon vor dem Umbau kein Gramm fossiler Brennstoff verbraucht. Aus dem technischen Datenblatt, welches die Bauherren für den Schweizer Solarpreis 2019 einsenden mussten, liest man eine leichte Verringerung des Stromverbrauchs für die Wärmepumpe heraus (von 3677 kWh auf 3233 kWh im Folgejahr), womit der energetische Zusatznutzen der Dämmungsvorkehrungen am Dachneubau dokumentiert wird. Der Stromverbrauch für die Bereitstellung des Warmwassers erfuhr hingegen keine Veränderung. Um den Eigenverbrauchsgrad aus dem Solarstrom möglichst hoch zu halten, wurde zusätzlich ein Batteriespeicher (Kapazität: 26 kWh) installiert.
Bei der Berechnung des Eigenenergieversorgungsgrad für den Solarpreis-Wettbewerb war der Strombedarf für das Elektrofahrzeug nicht zu berücksichtigen, womit ein jährlicher Energiebedarf (für Warmwasser, Raumwärme, Strom für Haushaltgeräte usw.) nach der Sanierung zum Plus-Energie-Bau der Kategorie Einfamilienhaus (PEB-EFH) von 12.300 kWh ausgewiesen wurde. Verglichen mit der PV-Stromproduktion von 21.340 kWh resultiert daraus ein Energieüberschuss im Verlauf von 73%, ergo ein Eigenenergieversorgungsgrad von 173% in der Jahresbilanz. Das Vorzeigeobjekt wurde im Jahre 2019 durch den Solarpreis Schweiz mit einem Diplom in der Kategorie Plus-Energie-Bau ausgezeichnet.
Fazit
Das Dach wirkt schön und kompakt. Die sorgfältig geplante und eingeteilte Gliederung der Solar- und Blindelemente prägen das schön wirkende Gesamt-Erscheinungsbild des Daches. Alle Blechprofile und Elemente wurden ohne sichtbare Befestigungen oder einheitlich montiert, was sich optisch immer als Gewinn auszeichnet. Die Entwässerung der Lukarne in einem seitlichen, für den Nicht-Fachmann kaum zu erkennendem Kanal, ist sauber gelöst und integriert. Mit Blick auf die künftigen Herausforderungen zur Erreichung der Ziele der Energiestrategie 2050, ist der Bau von Solardächern absolut zweckmässig, sinnvoll und erstrebenswert.