Voraussetzung für den Bau einer Solaranlage auf dem Dach war die Zustimmung aller Eigentümer. Deshalb wurde die Entscheidung mit den folgenden Informationen über die technischen Möglichkeiten vorbereitet:

1. Prinzipieller Aufbau

Die angedachte Solaranlage soll der Unterstützung der Warmwassererwärmung dienen. Diese so genannte solarthermische Anlage nutz die Sonneneinstrahlung (direkt und diffus) zur Erzeugung von Wärme. Dabei erwärmt die Sonne -vereinfacht dargestellt – einen schwarzen Blechstreifen, in dem eine Rohrleitung eingelassen ist. In diesem Rohr befindet sich die Solarflüssigkeit (Wasser und Forstschutzmittel). Damit die Wärm effektiv genutzt wird, ist der Kollektor mit einer Glasabdeckung versehen und auf der Rückseite gedämmt.

Die folgende Abbildung für ein Einfamilienhaus zeigt den prinzipiellen Anlagenaufbau. Die Solarflüssigkeit beim Durchfließen des Kollektors aufgewärmt und in den Wärmespeicher gepumpt. Dort gibt es durch einen Wärmetauscher die Wärme ab und wird wieder auf das Dach gepumpt. Die Solarflüssigkeit kommt mit dem Trinkwasser nicht in Kontakt. Eine Steuerung sorgt dafür, dass nur dann gepumpt wird, wenn die Solarflüssigkeit am Kollektorausgang wärmer ist als der Wärmespeicher. Die Heizung wird nur dann in Betrieb genommen, wenn die Solaranlage die vorgegebene Warmwassertemperatur nicht erreicht. Wesentlicher Unterschied der geplanten Anlage zu diesem Beispiel ist die Notwendigkeit eines größeren Speichervolumens und größerer Kollektorflächen, das durch zwei zusätzliche Speicher (insgesamt ca. 1.600l) erreicht wird und einer Kollektorfläche von ca. 20 Quadratmetern erreicht wird.

2. Möglichkeiten zum Einsatz in der Goethestraße 20a

2.1 Anbindung an die vorhandene Anlage

Die Rohre für die Solarflüssigkeit liegen bereits im Versorgungsschacht der Wohnungen 1,4,7,10 jeweils im Bad. Es müssen deshalb in den Wohnungen keine neuen Rohre gelegt werden. Im Keller (Heizungskeller und Anschlussraum) ist genug Platz für zusätzliche Warmwasserspeicher vorhanden. Die Heizungsanlage (konkret der Warmwasserspeicher der bestehenden Anlage) ist für den Anschluss der Solaranlage geeignet. Lediglich beim Vor- und Rücklauf vom Heizkessel zum Speicher muss eine Änderung erfolgen, damit die Wärme der Solaranlage eingespeist werden kann. Ein Ersatz des Brenners oder anderer Teile der Heizungsanlage ist nicht notwendig.

Noch nicht geklärt ist die Notwendigkeit eines speziellen Blitzschutzes. Ggf. ist die Installation eines Blitzableiters (Draht mit ca. 5mm Durchmesser) zum Blitzschutz und zur Erdung der Anlage notwendig.

2.2 Aufbaumöglichkeiten auf dem Dach (Statik/Wind)

Das Dach des Hauses Goethestraße 20a besteht im wesentlichen aus einer 18 Zentimeter dicken Stahlbetonplatte. Als Abdichtung und Dämmung folgen eine Dichtungsschicht, die Dämmung aus Polystyrol (Dauerhafte Belastbarkeit nach Herstellerangaben = 30 kPa, entspricht Tragkraft 3.000kg/m2), eine weitere Dichtungsschicht und eine 5 Zentimeter hohe Kiesschicht. Die Kiesschicht hat die Aufgabe ein Abheben der Dämmung und Dichtung bei Wind zu verhindern und die obere Dichtungsschicht gegen Witterungseinflüsse (vor allem Sonneneinstrahlung) zu schützen.

Damit es keine Probleme mit der Dichtigkeit des Daches beim Anschluss der Solaranlage geben kann, hat die Nassauische Heimstätte die Verbindungsrohre vom Keller auf das Dach bereits durch die Dichtungsschichten geführt (im orangenen Rohr links mit Deckkappe, Dach noch ohne Kiesschicht).

Die Solarpanels selber werden auf einem Gestell an mit Kies gefüllten Wannen befestigt, die mit einer Schutzmatte auf die obere Dichtung gestellt werden. Dafür wird der Kies zur Seite geräumt und dann wieder in die Wanne gefüllt. Die Dichtungsschicht wird dadurch nicht beeinträchtigt.

Damit die Kollektoren nicht durch Wind verschoben werden können, müssen die Wannen nach den neuesten Bauvorschriften mit 8cm Kies gefüllt werden. Um eine zusätzliche Belastung des Dachs zu vermeiden, wird der Kies (z.Zt. 5cm) neben den Wannen entsprechend dünner (ca. 2cm) wieder aufgetragen. Der Schutz des Dachs wird dabei nicht beeinträchtigt und das Abheben durch die beschwerte Solaranlage verhindert. Darüber hinaus profitiert die Lebensdauer des Dachs von der Beschattung durch die Kollektoren.

Das Mehrgewicht der Kollektoren ist bei der Berechnung des Dachs als Putz (unabsichtlich) mit berücksichtigt worden. Bei der Auslegung wurde für Putz 0,25 kN/m2 (entspricht etwa 25 kg/m2 bzw. ca. 2,5cm dickem Gipsputz) in die Berechnungen integriert. In den Dachwohnungen wurde jedoch direkt auf die Decke tapeziert, so dass diese Belastung nicht vorhanden ist. Das Dach ist dadurch problemlos in der Lage, dieses Gewicht, das in etwa dem eines modernen Absorbers entspricht, zu tragen.

2.3 Sichtbarkeit

Die Anlage wird durch die „Hanglage“ und den Dachvorsprung von der Goethestraße aus Richtung Heidelberger Straße voraussichtlich nicht zu sehen sein. Aus Richtung Wilhelminenstraße wird die Sicht auf das Dach durch das Haus Goethestraße 20 (Querriegel NH) verhindert. Durch den breiten Dachvorsprung in der Goethestraße wird die Sichtbarkeit noch geringer.