Globale Analyse kombinierter Photovoltaik-Grün- und Kalt-Dächer unter dem Klimawandel

Zusammenfassung Nachhaltige Dachdachkonfigurationen, einschließlich grüner und weißer Dächer, können die Oberflächentemperaturen von Dächern im Vergleich zu herkömmlichen Oberflächen senken und dadurch die Leistung von Photovoltaikanlagen (PV) aufgrund der Temperaturabhängigkeit der PV-Zellen verbessern. Frühere Forschungen, hauptsächlich experimentell, erkannten die Synergie der Kombination von PV mit grünen oder kühlen Dächern. Der Einfluss geografischer und klimatischer Faktoren auf die Leistung dieser kombinierten Systeme, insbesondere in zukünftigen Klimaräumen, die vom Klimawandel betroffen sind, bleibt jedoch unklar. Diese Arbeit integriert drei Dachkonfigurationen (Kies-, Grün- und Weißdach) in die Modellerstellung von solarer Energie auf Dächern in dreizehn Städten mit unterschiedlichen Klimatypen unter gegenwärtigen und zukünftigen Klimaszenarien. Die Ergebnisse zeigen begrenzte Effizienzgewinne (< 2%) in allen Städten und Klimazonen, die frühere Ergebnisse in Frage stellen. Es wird erwartet, dass der Ertrag in einigen Städten, die in Zukunft mehr Sonnenstrahlung erhalten, steigen wird, während er in anderen Städten aufgrund steigender Temperaturen sinkt. Grüne und kühle Dächer können die Auswirkungen des Klimawandels auf den Ertrag teilweise abmildern. PV-weiße Dächer übertreffen konstant PV-grüne Dächer, wobei sich die Leistungsdifferenz in zukünftigen Klimazonen voraussichtlich vergrößern wird. PV-grüne Dächer schneiden in tropischen Klimazonen mit hohen Strahlungs- und Niederschlagsniveaus hervorragend ab. Insgesamt informieren die Ergebnisse dieser Studie das Design und die Planung nachhaltiger Gebäude als Antwort auf die Herausforderungen des Klimawandels.