Gebäudeintegrierte Photovoltaik: Wenn die Fassade zum Kraftwerk wird

Gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) bezeichnet Solarmodule, die die Aufgabe eines Bauteils übernehmen: Dacheindeckung, Fassadenbekleidung, Glasbrüstung, Vordach oder Oberlicht. Statt einem fertigen Gebäude ein Kraftwerk hinzuzufügen, erzeugt die Gebäudehülle selbst Strom. Pro Kilowatt Peak ist BIPV dadurch teurer als Aufdachmodule auf Montageschienen, doch der Vergleich führt in die Irre: Die Alternative ist nicht etwa nichts, sondern eine Bekleidung aus Naturstein, Glas oder Metall, die ebenfalls Geld kostet und nichts erzeugt.

Was eine Fassade erzeugt

Eine senkrechte Fläche erhält übers Jahr weniger Sonnenlicht als ein geneigtes Dach. In Mitteleuropa erzielt eine nach Süden ausgerichtete Fassade typischerweise etwa 60 bis 75 Prozent des Ertrags eines optimal geneigten Dachs, Ost- und Westfassaden weniger. Die Verteilung über das Jahr ist allerdings eine andere: Senkrechte Module fangen die tief stehende Wintersonne gut ein, bleiben schneefrei und erzeugen verhältnismäßig mehr in den Monaten, in denen Strom für eine Wärmepumpe am wertvollsten ist. Bei hohen Gebäuden mit kleiner Dachfläche ist die Fassade oft schlicht der Ort, an dem die Fläche vorhanden ist.

Formen der Integration

• Vorgehängte hinterlüftete Fassaden: Solarglaspaneele werden anstelle der Bekleidung auf einer hinterlüfteten Unterkonstruktion montiert. Der Luftspalt hält die Module kühler.
• Glasfassaden und Pfosten-Riegel-Fassaden: Module mit auf Abstand gesetzten Zellen oder in Dünnschichttechnik lassen Licht hindurch und spenden zugleich Schatten.
• Brüstungen und Vordächer: Sicherheitsglas mit einlaminierten Zellen für Balkone, Terrassen und Eingänge.
• Indach-Lösungen und Solardachziegel: Die Dacheindeckung selbst erzeugt Strom.

Farbe und Erscheinungsbild

Module müssen längst nicht mehr blau oder schwarz sein. Farbiges Glas, bedruckte Muster und spezielle Zwischenschichten erzeugen Oberflächen in Terrakotta, Sand, Grau, Grün oder sogar Weiß. Farbe kostet allerdings Leistung: Dezente Tönungen verlieren einige Prozent, kräftig farbige oder nahezu weiße Module deutlich mehr. Wo Verschattung oder Geometrie die Stromerzeugung sinnlos machen, kombinieren Architekten häufig aktive Paneele mit identisch aussehenden inaktiven, damit die Fassade einheitlich bleibt.

Zulassungen und Planung

Als Teil der Gebäudehülle muss BIPV die bauordnungsrechtlichen Anforderungen an Glas, Brandschutz und Tragfähigkeit erfüllen, was eigene Produktzulassungen wie eine bauaufsichtliche Zulassung erfordern kann, insbesondere bei Überkopfverglasungen. Bringen Sie Fassadenplaner, Elektroplaner und Modullieferanten frühzeitig an einen Tisch: Kabelwege, Wechselrichterstandorte und Wartungszugänge lassen sich weit leichter planen als nachrüsten.

Wann BIPV sinnvoll ist

Am überzeugendsten ist BIPV, wenn ohnehin eine hochwertige Fassade geplant ist, wenn die Dachfläche begrenzt ist oder wenn die Architektur eine nahtlose Oberfläche verlangt. Für ein Einfamilienhaus mit großem, gut ausgerichtetem Dach liefern konventionelle Module nach wie vor mehr Kilowattstunden pro Euro. Bei einem gestalterisch anspruchsvollen Gebäude dagegen verwandelt BIPV einen Kostenposten in einen Vermögenswert, der jeden Tag etwas zurückgibt.