Jsem na střeše ve Vídni. Je horko, ale kolem mě studenti pohodlně pracují a povídají si ve stínu solárních panelů mezi mnoha rostlinami.
Zahrada působí jako oáza uprostřed hustě obydlených budov Vídně.
Toto je demonstrační projekt Univerzity přírodních zdrojů a biologických věd (BOKU) Vídeň, jehož cílem je ukázat, jak lze zelenou střechu kombinovat se solárními panely a zároveň zachovat atmosféru „zahrady“.
V tomto případě jsou solární panely zavěšeny 2m nad zahradou na pergole. Poloprůsvitné panely umožňují světlu proniknout do zahrady pod nimi a zároveň poskytují stín pro ty, kteří sedí níže.
Takové zahrady jsou cenné ve městech, kde je volný prostor vzácný a zelená střecha je víc než jen plochá střecha s několika rostlinami v květináčích.
Zahrnují několik vrstev materiálů, zajišťujících hydroizolaci, drenáž, filtraci půdy a vegetace. Výhody jsou četné: dokážou ochlazovat střešní plochy, zadržovat dešťovou vodu, přitahovat různé druhy zvířat a samozřejmě vytvářet příjemnější atmosféru.
Některé jsou v docházkové vzdálenosti, se solárními panely zavěšenými nad zahradou. Na jiných jsou panely umístěny nízko nebo dokonce na úrovni terénu.
Vzhledem k poptávce po obnovitelné energii má smysl kombinovat zahradu a solární panely v biosolární střeše a svým způsobem se obě funkce vzájemně doplňují.
Chladicí efekt může zvýšit výkon fotovoltaické (PV) technologie. A půda nebo jiný rostlinný substrát může poskytnout váhu potřebnou k ukotvení panelů.
Tyto biosolární střechy však čelí mnoha technickým výzvám.
Rostliny mohou růst příliš vysoko a vrhat příliš mnoho stínu na to, aby solární panely fungovaly efektivně. Naopak panely mohou bránit slunci nebo dešti, aby se dostal k rostlinám. A udržovat tyto nesourodé prvky může být obtížné.
Ale konstruktéři pracovali na překonání těchto překážek. Řešení se budou lišit v závislosti na kontextu.
Například pro řešení problémů s údržbou by solární panely neměly být instalovány tak blízko u sebe, aby technici nemohli dosáhnout na jednotlivé jednotky. Aby byla vegetace zvládnutelná, mohou být vhodné relativně odolné rostliny nenáročné na údržbu s mělkými kořeny.
Pokud jde o biologickou rozmanitost, stín a vlhkost, které panely nabízejí, mohou být prospěšné pro určité druhy hmyzu, říká Stephan Brenneisen, odborník na zelené střechy na ZHAW School of Life Sciences and Facility Management ve švýcarském Wädenswilu.
Vedl projekt nazvaný SMARTRoofs, ve kterém „bychom mohli ukázat, že na základě biodiverzity brouků bychom mohli získat podobný počet druhů žijících na zelených střechách v kombinaci se solárními panely jako na zelené střeše bez solárních panelů“. Kobylky a včely však byly citlivější na omezený prostor a sluneční záření.
Řešením je pergola BOKU Vienna.
Během roku dokáže 60 metrů čtverečních solárních panelů v původním designu vygenerovat téměř tolik energie, jako spotřebuje průměrná domácnost. Zahrada také dodává bylinky a zeleninu univerzitě.
Designy pergol zůstávají velmi vzácné, vzhledem k jejich dodatečné instalaci, údržbě a plánování.
Například solární panely, které jsou částečně průsvitné a používají bezpečnostní sklo, mohou stát dvakrát tolik než běžné solární panely.
Jednodušší solární zelené střechy lze nyní nalézt v řadě zemí; mezi lídry patří Velká Británie, Rakousko a Švýcarsko. Pan Brenneisen uznává, že Švýcarsko je bohatá země, což usnadňuje široké zavádění vysokých stavebních standardů.
Švýcarská města jako Basilej mají dobře kontrolované požadavky na zelené střechy a odborníci na zelené střechy jako pan Brenneisen radí městským úřadům při plánování žádostí.
I u jednodušších konstrukcí však může být nutná údržba a technická podpora skličující. Vzhledem k tomu, že s těmito projekty má zkušenosti jen velmi málo lidí, často se stává, že „lidé se to snaží postavit, ale postaví to špatně“, říká Irene Zluwa, vedoucí výzkumná pracovnice v poradenské společnosti GRÜNSTATTGRAU v oblasti krajinářství.
Častou chybou je jednoduchá instalace běžných fotovoltaických systémů na zelenou střechu bez řádné spodní konstrukce, včetně vzdálenosti alespoň 30 centimetrů mezi povrchem substrátu a solárními panely, aby rostliny mohly dále růst.
Dalším problémem je instalace substrátu, který je příliš mělký, aby zadržel dostatek vlhkosti. V Basileji se nyní doporučuje mít oporu 15 centimetrů. Brenneiser říká, že tato úroveň tloušťky se v průběhu let výrazně zvýšila, protože teploty rostou a srážky ubývají.
Mnoha lidem se líbí myšlenka solární zelené střechy, ale nakonec se rozhodnou pro solární střechu na štěrku nebo nefotovoltaickou zelenou střechu, jakmile si uvědomí, jak drahá kombinace může být. Zvláště nákladnou položkou je hliníková konstrukce potřebná k podepření panelů.
Solární zelenou střechu si obvykle mohou dovolit jen velké společnosti, vysvětluje Isabel Mühlbauer, projektová manažerka společnosti GRÜNSTATTGRAU.
V roce 2021 zavedla Vídeň dotaci na solární fotovoltaické systémy na zelených střechách, a to až do maximální výše 400 eur na kilowatt-špičkovou energii. I když je tento druh veřejné podpory vítán, „je to jako kapka na horký kámen,“ říká paní Zluwa vzhledem k nákladům. Pro návrh fotovoltaické střešní zahrady v rámci výzkumného projektu BOKU byly odhadované náklady kolem 1 000 EUR za metr čtvereční.
Jedním ze způsobů, jak snížit náklady, by bylo vyvinout komponenty připravené k instalaci, spíše než je vyrábět na zakázku. GRÜNSTATTGRAU je jedním z 29 členů evropského projektu zaměřeného na tento typ jednodušších, energeticky úsporných stavebních výrobků. Fotovoltaické systémy jsou celkově levnější a náklady se za poslední desetiletí snížily na polovinu.
Ke zvýšení přijetí je zapotřebí více pobídek, protože solární zelené střechy jsou stále vzácné. Trh také potřebuje vytvořit jednodušší modely, věří Brenneisen. Ačkoli některé společnosti prodávají například drahé víceleté plány údržby, nemusí to být nutné.
Paní Zluwa poznamenává, že solární zelené střechy nejsou všelék: “Jsou jako malé cihličky, které můžete poskládat.”
A některé ekologické organizace byly obviňovány z zveličování výhod zelených střech, zejména jejich účinků mimo střechu.
Přesto bude v horkých a upocených dnech ve městě více těchto městských oáz pravděpodobně vítáno.