Gebäudeintegrierte Solarzellen: „Gebäude der Zukunft müssen geben, nicht nur nehmen‟

Die Erfüllung der neuen Nachhaltigkeitsanforderungen erfordert intelligente und effiziente Energiesysteme, die sowohl funktional als auch ästhetisch an das Gebäude angepasst sind. Eine Lösung, die sich für Gebäude mit hohen optischen und klimatischen Ansprüchen anbietet, sind integrierte Solarzellen. „Ein Baumaterial mit Zukunft – das Potenzial ist enorm‟, sagt Rickard Nygren, Architekt und Nachhaltigkeitsspezialist bei White Arkitekter.

Steigende Strompreise und die Nachfrage nach nachhaltigeren Gebäude wirken sich auf den Solaranlagenmarkt aus. Im Jahr 2021 stieg die Zahl der installierten PV-Anlagen im Vergleich zu 2020 um 46 %, wie aus den Statistiken der schwedischen Energieagentur Energimyndigheten hervorgeht. Ein vielversprechender Teil des Markets macht die gebäudeintegrierte Solartechnik aus. Denn sie fließt als selbstverständlicher Bestandteil in die architektonische Gestaltung mit ein.

Rickard Nygren ist Architekt und Nachhaltigkeitsspezialist bei White Arkitekter. Er arbeitet bei den meisten Projekten sowohl mit herkömmlichen Solarmodulen als auch mit gebäudeintegrierten Solaranlagen. „Eine Herausforderung für die Branche besteht darin, die Vorstellung davon zu ändern, was Fassadenmaterialien sind und – noch wichtiger – was sie leisten. So wird die Solarzelle zum Fassadenmaterial, das das Haus nicht nur passiv verkleidet oder ihm Farbe verleiht. Vielmehr wirkt es sich aktiv positiv aus, indem es Strom erzeugt. Um die Entwicklung voranzutreiben, müssen wir neue Schritte wagen.‟

Gebäude, die geben

Ab dem 1. Januar 2022 gilt in Schweden ein neues Gesetz zu Klimadeklarationen für errichtete Gebäude. Nygren erklärt, das Wissen über die Klimaauswirkungen von Solarzellen stehe noch ganz am Anfang. Dennoch: Während der Herstellung und Installation komme es zwar zu gewissen Beeinträchtigungen, aber längerfristig würden sie sich durch ihren Fußabdruck bezahlt machen. Die Klimadeklarationen würden verdeutlichen, welche Rolle die Photovoltaik spielt und inwieweit sie einen positiven Beitrag zum Klima leisten kann.

„Gebäude sollten dem Ort, an dem sie stehen, etwas zurückgeben. In diesem Fall zahlen sich die Solarzellen in Kilowattstunden aus und tragen erneuerbare Energie zum Gesamtsystem bei‟, sagt Nygren.

Die rekordverdächtigen Strompreise liefern ein weiteres Argument für die Eigenproduktion von Strom. Denn dadurch hat man mehr Kontrolle und kostenlosen Strom, sobald die Solarzellen installiert sind. Immobilienbesitzer sind weniger anfällig für Stromausfälle, und wer auch noch sein Elektrofahrzeug aufladen kann, holt am meisten dabei heraus.

„Je mehr Gebäude über eigene Solarzellen verfügen, desto weniger anfällig werden wir als Gesellschaft. Und in das Gebäude integriert erden sie mit größerer Wahrscheinlichkeit in mehr Gebäuden installiert als sonst. Die Photovoltaik ist ein offensichtlicher Baustein für eine nachhaltige Gesellschaft – das Potenzial ist enorm‟, sagt Nygren.

Funktion trifft auf Design

Eines der bekanntesten Projekte mit gebäudeintegrierten Solarzellen ist das House of Choice in Solna. Es handelt sich Skandinaviens energieeffizientestes Hotelgebäude, und ist mit insgesamt 2.500 Quadratmetern Solarzellen verkleidet. Mit ihnen kann das Gebäude mehr Kilowattstunden produzieren, als es im Jahr verbraucht – ein so genanntes Plus-Energie-Hotel.

Das House of Choice verfügt über drei Arten von Solarmodulen:

1. Standardmodule auf dem Dach
2. in das Glasdach des Lichthofs integriert
3. in die Eingangsfassade integriert

Die Solarzellen auf dem Dach formen das sägezahnartige Profil der Giebel. In den Glasdächern variieren sie in ihrer Sparsamkeit und Dichte, um Schatten zu spenden und den Bedarf an Kühlung zu verringern. Sie haben aber auch verschiedene Muster, um dem Charakter des Innenraums zu entsprechen.

Die Fassade besteht aus drei Paneelarten:

1. eine mit mattierter Oberfläche
2. eine mit gerippter Oberfläche
3. eine in der gleichen Farbe wie die Fensterrahmen und der Sonnenschutz

Sie folgen der Gestaltungsidee der anderen Fassaden, bei denen sich glatte und gerillte Oberflächen abwechseln. Die Art und Weise, wie die verschiedenen Paneele das Sonnenlicht reflektieren, lässt die Fassade unterschiedlich erscheinen, je nachdem, ob es sonnig oder bewölkt ist, zu welcher Tageszeit man sie sieht, ob man die Straße entlang geht oder direkt davor steht.

„Bei House of Choice sind die Solarzellen nicht nur gut integriert, sondern werten auch die Architektur auf. Es ist einfach besser mit ihnen. Ohne die Paneele wäre das Haus weniger ausdrucksstark gewesen‟, so Nygren.

Schon in der frühen Planungsphase Solaranlagen berücksichtigen

Er betonte jedoch auch, dass man, um die Solareffizienz eines Gebäudes zu optimieren, schon bei den ersten Skizzen eine Vorstellung davon haben müsse, wie die sonnenbeschienenen Flächen genutzt werden können. Bei White versuche man, durch digitale Methoden schon in einem frühen Stadium Abbildungen und Zahlen zu erstellen, die Aufschluss über das Potenzial eines Gebäudes geben. Schon zu Beginn des Prozesses seien viele Faktoren zu berücksichtigen, doch diese vorausschauende Planung erleichtere die Integration von Solarzellen in ein Projekt

Quelle: Byggnyheter