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BiPV: Wenn die Solaranlage Teil eines Gebäudes wird

Wenn bislang von Solaranlagen gesprochen wird, so sind zumeist die Paneele auf Dächern oder Freiflächen gemeint. Wichtig sind diese Anlagen, denn die Energiewende erfordert gerade bei Gebäuden eine immer sparsamere Bauweise. Doch lassen sich nicht Design und Energiewende miteinander vereinen? Wie wäre es, wenn die Solaranlage nicht auf dem Gebäude platziert ist, sondern sich direkt in das Gebäude einfügt? Dieser Artikel schaut sich an, wie die Zukunft aussehen könnte. 

Öffentliche Gebäude und Firmengebäude

Beide Gebäude sind ideal für die Verwirklichung von integrativer Solartechnik. Einige Beispiele und Ideen gibt es durchaus schon. Längst sind Gehwegplatten, die zugleich als Photovoltaikzelle fungieren, erhältlich, wenn sie auch noch aus Kostengründen eher selten verbaut werden. Aber welche Möglichkeiten gäbe es in Gebäuden, wenn das Gebäude an sich die Solaranlage darstellen sollte?

  • Fassaden – die einfachste Lösung wäre, die Solarpaneele nicht auf das Dach, dafür aber auf den Fassaden zu befestigen. Mittlerweile gibt es Paneele in Leichtbauweise, die das mühelos ermöglichen. Moderne Lösungen könnten gar die eigentliche Fassade partiell ersetzen. Somit wäre die Solaranlage nicht am Gebäude, sondern fest mit ihm verbunden.
  • Innovative Gestaltung – Hier punkten vor allem farbige Glas-Glas-Module von Sunovation. Sie bestehen aus Glas und können tatsächlich perfekt als Gebäudehülle verwendet werden. Die Bauweise ist so gehalten, dass die Paneele Steinmauern, Fassadenputze oder auch bunte Farben abbilden.
  • Gebogene Anlagen – Solarpaneele sind gerade Flächen. Doch warum sollten sie nicht gebogen sein? Diese Gestaltung ermöglicht den perfekten Einbau in moderne und architektonisch herausstechende Gebäudetypen. Stell Dir vor, die Tageslichtleiste eines großen Saales würde aus blasenförmigen Solarzellen bestehen, die die Energie des Sonnenlichts einfangen, doch Licht durchlassen?

Die Möglichkeiten rund um die Solaranlagen sind mittlerweile gewaltig. Das zeigt sich schon an den vielen kleinen Lösungen, die für den Privatgebrauch verfügbar sind. Da werden Jogger zu kleinen Mini-Stromanzeugern, Straßenbeläge erarbeiten den Strom für die Laternen eigenständig und Architekten können sich die wildesten Gebäude ersinnen, die aber in sich eine eingebundene und geschlossene Solaranlage darstellen. 

Welches Potenzial hat die Solarenergie in Deutschland?

Solaranlage auf Dach
Abbildung 1: Solaranlagen werden auf Dächern künftig immer häufiger zu sehen sein. BiPV kann jedoch noch viel mehr. Bildquelle: @ Benjamin Jopen / Unsplash.com

Generell ist das Potenzial der Energie aus Sonnenlicht enorm. Viele der heute immer noch geäußerten Gegenargumente haben keinen Halt mehr, da die heutigen Paneele nicht mehr mit denen vor zwanzig Jahren vergleichbar sind. Damals war es tatsächlich unmöglich, ohne direkte Sonneneinstrahlung nennenswert viel Energie zu erzeugen. Dass das heute anders ist, kannst du heute schon im Ein-Euro-Shop an Solarleuchten sehen: Diese günstigen Modelle strahlen heute bis tief in die Nacht hinein, selbst wenn es tagsüber stark bewölkt war. Vor einigen Jahren noch gaben diese Lampen nach Regentagen gerade einmal ein kurzes Flimmern von sich.

 

Es muss allerdings ein Umdenken stattfinden, denn so, wie Solaranlagen einst für private und öffentliche Häuser beworben wurden, funktioniert es nicht mehr:

  • Einspeisevergütung – sie sinkt deutlich. Früher wurden Solaranlagen überwiegend genutzt, um Einnahmen durch den eingespeisten Strom zu generieren. Dieses Denken funktioniert nicht mehr, denn der Fokus muss auf die Selbstversorgung samt Zwischenspeicherung gelegt werden. Einzig der überschüssige Anteil der erzeugten Energie wird noch eingespeist. Für Privat- und Geschäftsräume, aber auch für öffentliche Gebäude ist die Selbstversorgung jedoch nützlich und kostensparend.
  • Freiflächen – Solaranlagen werden bis heute überwiegend auf Dächern verbaut. Im Zuge der Neugestaltung der Städte ist die Begrünung von Dächern jedoch notwendig. Neue Konzepte, wie die in die Fassade integrierte Solaranlage, ermöglichen beides: Die Dächer werden begrünt und sorgen für eine verbesserte Luftqualität und Dämmung, während die Fassaden die Rolle der Stromerzeugung übernehmen.

Im Gegensatz zu Windkraftanlagen hat die Solarenergie in Deutschland ein großes Potenzial. Da Windkraftanlagen nur unter bestimmten Voraussetzungen aufgestellt werden dürfen, ist die Nutzung je nach örtlicher Gegebenheit nicht möglich. Fotovoltaikanlagen unterliegen diesen Regelungen hingegen nicht und dürfen auf allen Gebäudetypen eingesetzt werden, sofern es die Statik erlaubt und eine Genehmigung vorliegt. 

Allgemeine Möglichkeiten rund die Solaranlage in Gebäuden

Solar Fassade
Abbildung 2: Solarzellen können auch Teile der Fassade werden. Bildquelle: @ Gaetan Marceau Caron / Unsplash.com

Gerade Gebäudevorhaben aus öffentlicher Hand werden mittlerweile häufig im Sinne des Klimaschutzes errichtet. Oft ist die Nutzung von Solaranlagen bislang jedoch aus gestalterischen Gründen nicht möglich gewesen. Man stelle sich die Elbphilharmonie in Hamburg vor, wenn auf dem Gebäude Solarpaneele befestigt werden würden. Zumindest galt dies noch beim Bau des Gebäudes, denn mit der neuen Technik könnten die Solarpaneele direkt in die aufwendige Glaskonstruktion eingearbeitet werden. Ansonsten gilt:

  • Fensterfronten – nicht zu öffnende Fenster können künftig mit entsprechenden Solarpaneelen genutzt werden. Die Paneele sind gleich in den Rahmen eingelassen und erlauben es, das Licht weiterhin in den Raum zu leiten, die Energie jedoch zu nutzen.
  • Solar per Design – mit den neuen Techniken zur Gestaltung von Solarpaneelen können Architekten schon bei der Planung mit Unternehmen zusammenarbeiten, die Gebäudeteile passend zum Plan mit der Solartechnik ausstatten.
  • Speichermedien – damit ein Gebäude möglichst selbstversorgend ist, müssen Möglichkeiten zum Speichern des erzeugten Stroms vorhanden sein. Die Nutzung von externem Strom gerät in den Hintergrund. Bislang sind Stromspeicher allerdings nicht direkt in die Architektur einbindbar, sondern müssen in den Technikräumen des Gebäudes verstaut werden.
  • Aus einem Guss – dank neuer Technologien beschränken sich die Solaroptionen nicht länger auf freie, nicht nutzbare Flächen wie Dächer und Fassaden. In Gehwegplatten integrierte Anlagen erzeugen Strom. Zugleich können sie in ein Konzept mit eingebunden werden. Bei einem Neubau eines künstlerisch angedachten Gebäudes könnten die sich selbst versorgenden Platten farbig aufleuchten, sobald ein Passant sie betritt. 

Fazit – die Solartechnik wird zum Architektenmedium

Es wird sicher noch einige Jahrzehnte dauern, bis nicht mehr vom ›Haus mit Solaranlage‹ gesprochen wird, sondern schlichtweg vom Haus. Schon jetzt gibt es Technologien, die es erlauben, die Solaranlage zu einem festen Teil des Gebäudes zu machen und sie perfekt und für neugierige Blicke unsichtbar zu integrieren. Andere Konzepte sind darauf bedacht, die Solarpaneele als eigene Kunstwerke und Highlights in die Gebäudehülle zu bringen oder sie mit ihr zu vereinen. Das Ziel, sich selbstversorgende Gebäude zu errichten, rückt somit für uns alle ein Stück näher. 

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