Gebaeudehuelle 10/2020

36 GEBÄUDEHÜLLE 10.20 FASSADE fassade gebäudeintegrierte photovoltaik die photovoltaik (pv) hat in den letzten 20 Jahren weite Verbreitung gefunden. War in den Mitgliedsländern des Photovoltaic Pow- er Systems Programme (PVPS) der Internati- onal Energy Agency (IEA), die das Gros des Weltmarktes abdecken, im Jahr 1998 kumu- lativ erst eine Leistung von 392 MWp instal- liert, bezifferte sich diese im Jahr 2018 bereits auf 433 GWp, also gut das 1100-fache. Aller- dings stellt sich die Integration der PV in die Fassade von Gebäuden dabei in ihrer Anwen- dung bislang als sehr begrenzt dar. Im Ver- gleich zu Dachanlagen steht hier freilich bei höheren Investitionskosten auch eine gerin- gere spezifische Stromerzeugung zu Buche. In diesem Beitrag soll es darum gehen, einige Schlaglichter auf diese Art von PV-Installati- onen zu werfen, die ein noch stark entwick- lungsfähiges Potenzial aufweisen. Dies soll Im Kontext der weiteren Energieeffizienz-Steigerung von Gebäuden ist zu erwarten, dass sich der Architekten- und Bauherren-Blick künftig stärker auf die gebäudeintegrierte Photovolatik richten wird. noch spielt diese PV-Anwendung, auf die GEsamtflächen gesehen, eine kleine Rolle. das formulierte Ziel der Energieautarkie könnte das ändern. vornehmlich anhand eines Forschungspro- jekts in Süddeutschland sowie dem realisier- ten Bau einer Akademie in Westdeutschland erfolgen. Anklingen soll insbesondere auch der mit der Fassadenintegration von PV ein- hergehende ästhetische Aspekt. einfallswinkel des lichts Zunächst gilt, dass sich die Nutzung der PV selbstredend dort amvorteilhaftesten darstellt, wo Sonnenlicht verschattungsfrei auf die So- larzellen treffen kann. Das trifft meistens am besten auf Dach- oder Freiflächen ohne um- gebende Bebauung zu. Idealerweise fällt die Strahlung im rechten Winkel auf die Module. Da nun Fassaden gewöhnlich senkrecht zur Horizontalen ausgerichtet sind, ergibt sich hier beim niedrigeren Einfallswinkel des Lichts in nördlicheren Regionen ein Vorteil gegenüber „Stark entwicklungsfähiges Potenzial“ südlicheren. So bewegt sich derWinkel, um in deutschsprachigen Breiten zu bleiben, mittags 13 Uhr inHamburg in einer Schwankungsbrei- te von 12,92° (21. Dez. 2019) bis 59,61° (21. Jun. 2019), während er in Bozen zur selben Zeit zwischen 19,85° und 66,54° changiert (www. sunearthtools.com ). Freilich geht in Bozen im Jahresmittel gut 30Prozent mehr Globalstrah- lung ein als in Hamburg. ästhetische aspekte Viel stärker als bei PV-Anlagen auf demDach kann bei Fassadensystemen, die demAuge oft direkt zugänglich sind undmitunter auch grö- ßere Flächen bedecken, eine ästhetische Facet- te zur Geltung kommen. Dabei wird dann un- mittelbar deutlich, dass es sich bei der Strom- erzeugung eines PV-Moduls nicht um dessen ausschließliche Funktion handelt. Darüber hi- naus dienen PV-Systeme in der Gebäudehülle selbstredend demWitterungsschutz. Sie kön- nen auch zum Lichtmanagement herangezo- gen werden, indem sie Verschattung steuern und damit zur Temperaturregelung beitragen. Ästhetik kann sich bei fassadenintegrierter PV in zweifacher und entgegengesetzter Hinsicht darstellen. Dadurch, dass sie in ihrer Gestalt „unsichtbar“ und als eigenes, stromerzeu- Gebäudeintegrierte PV zu Forschungszwecken: Am Zentrum für Sonnen- energie- und Wasser- stoff-Forschung Baden- Württemberg (ZSW) wur- den im Rahmen eines Forschungsobjekts auf der Südost-, Südwest- und Nordwest-Fassade dunkelgraue Dünn- schicht-Module auf CIGS-Basis (Kupfer- Indium-Gallium- Diselenid) montiert. Foto: © www.hochbau-fotografie.de tabelle Wirkungsgrade (%) verschieden gefärbter Solarzellen Farbe Polykristalline Monokristalline Zellen Zellen Blau 100 100 Grau 73 - 80 84 Rot 77 - 80 n.d. Braun 81 - 90 87 Gelb 83 - 93 81 Grün 86 - 98 n.d. Magenta n.d. 78 Quelle: www.bipv.ch (modifiziert)