Photovoltaik Fassade
Inhaltsverzeichnis
Kurze Einführung: Was ist eine Photovoltaik Fassade?
Solarmodule müssen nicht ausschließlich auf Dächern installiert werden. Auch senkrechte Gebäudewände eignen sich hervorragend, um eine Photovoltaik Fassade zu gestalten und Solarstrom zu erzeugen. Die Montage von Solarmodulen an Fassaden ähnelt der Installation auf Dächern, erfordert jedoch bei höheren Gebäuden den Einsatz von Gerüsten, was die Kosten erhöhen kann.
PV-Fassaden erzeugen tendenziell weniger Strom als Dachanlagen, da der Einfallswinkel der Sonne meist nicht optimal ist. Idealerweise sollte das Sonnenlicht in einem rechten Winkel auf die Module treffen, was bei Fassaden nur bei niedrigem Sonnenstand vorkommt. Dies führt jedoch dazu, dass der Ertrag im Winter mitunter sogar höher sein kann als bei Dachanlagen.
Varianten und Einsatzszenarien von Fassaden Photovoltaik
Eine Photovoltaik Fassade bietet vielfältige Möglichkeiten, erneuerbare Energie direkt in die Gebäudehülle zu integrieren. Sie ist besonders für moderne Architektur geeignet und kann sowohl funktionale als auch ästhetische Anforderungen erfüllen. Nachfolgend eine ausführliche Beschreibung der verschiedenen Varianten und Nutzungsmöglichkeiten:
- Komplettverkleidung mit Photovoltaik-Modulen
- Beschreibung: Die gesamte Fassadenfläche wird mit PV-Modulen bedeckt, die Strom erzeugen und gleichzeitig als Außenhülle des Gebäudes dienen.
- Vorteile: Maximale Energieausbeute und gleichmäßiges Design.
- Typische Anwendungen: Bürogebäude, Industriehallen, Hochhäuser.
- Teilverkleidung oder Akzente
- Beschreibung: PV-Module werden gezielt an sonnenreichen Fassadenteilen angebracht, während andere Bereiche traditionell verkleidet bleiben.
- Vorteile: Günstigere Lösung, ideal für Gebäude mit begrenztem Budget oder ästhetischen Vorgaben.
- Typische Anwendungen: Wohnhäuser, kombinierte Nutzgebäude.
- Doppelfunktion: Energie und Beschattung
- Beschreibung: PV-Module werden als Sonnenschutz oder Lamellen installiert, die sowohl Energie erzeugen als auch die direkte Sonneneinstrahlung reduzieren.
- Vorteile: Verbesserung des Raumklimas und Senkung der Kühlkosten.
- Typische Anwendungen: Bürogebäude mit großen Glasflächen.
- Ästhetische Integration (BIPV - Building Integrated Photovoltaics)
- Beschreibung: PV-Module werden direkt in das Baumaterial integriert; das kann als Teil der Glasfassade oder in vorgehängten Konstruktionen erfolgen.
- Vorteile: Perfekte architektonische Anpassung, keine sichtbare Trennung zwischen Energiegewinnung und Design.
- Typische Anwendungen: Hochwertige Neubauten, repräsentative Gebäude.
- Semitransparente Photovoltaik-Module
- Beschreibung: Spezielle PV-Module, die Licht durchlassen und gleichzeitig Strom erzeugen, beispielsweise in Glasfassaden.
- Vorteile: Tageslichtnutzung im Inneren, kombiniert mit Energieerzeugung.
- Typische Anwendungen: Wintergärten, Atrien, Eingangsbereiche, Glasfassaden von Bürogebäuden.
- PV-Module als Witterungsschutz
- Beschreibung: PV-Fassadenmodule werden so installiert, dass sie das Gebäude zusätzlich vor Regen, Wind und Schnee schützen.
- Vorteile: Längere Lebensdauer der darunterliegenden Fassade und doppelte Nutzung der Module.
- Typische Anwendungen: Gebäude in exponierten Lagen oder mit hohen Anforderungen an die Witterungsbeständigkeit.
- Fassaden-Elemente als Kunstobjekte
- Beschreibung: Speziell designte PV-Module in unterschiedlichen Farben, Mustern oder Formen, die ästhetische Anforderungen erfüllen.
- Vorteile: Verleihen dem Gebäude ein individuelles Erscheinungsbild.
- Typische Anwendungen: Museen, Kunsthallen, kreative Wohnprojekte.
- Hybridlösungen: Kombination mit anderen Technologien
- Beschreibung: Integration von PV-Modulen mit anderen Technologien wie Solarkollektoren für Warmwasser oder Begrünungssystemen.
- Vorteile: Multifunktionale Fassaden, die mehrere Nachhaltigkeitsziele gleichzeitig erfüllen.
- Typische Anwendungen: Innovative Bauprojekte, Smart Buildings.
- Modular aufgebaute Fassaden
- Beschreibung: PV-Elemente werden als vorgefertigte Module angebracht, die bei Bedarf leicht ausgetauscht oder erweitert werden können.
- Vorteile: Flexibilität und einfache Wartung.
- Typische Anwendungen: Gebäude mit wechselnden Anforderungen oder temporäre Installationen.
- Adaptive PV-Fassaden
- Beschreibung: Module, die sich je nach Sonneneinstrahlung bewegen oder anpassen, wie beispielsweise rotierende Lamellen.
- Vorteile: Maximale Energieausbeute durch optimale Ausrichtung.
- Typische Anwendungen: High-Tech-Bauten, Forschungsinstitute, Vorzeigeprojekte.
Technologische Innovationen zur Nutzung von PV-Fassaden
- Glas-Glas-Technologie: Besonders langlebig und robust, ideal für Fassaden mit hoher Belastung.
- Farbig beschichtete Module: Für architektonisch ansprechende Lösungen, die sich ins Gebäudeensemble einfügen.
- Ultraleichte Module: Für ältere Gebäude mit begrenzter Tragfähigkeit.
Fazit – Vielseitige Einsatzmöglichkeiten: Wie gezeigt, ist bei Fassaden Photovoltaik vielseitig nutzbar, ob als reine Energiequelle, gestalterisches Element oder multifunktionale Lösung. Sie ermöglichen es, Energieeffizienz, Nachhaltigkeit und modernes Design in einem Konzept zu vereinen. Damit bietet eine Photovoltaik Fassade zukunftsweisende Optionen für eine nachhaltige Architektur und Klimaschutz.
Wichtig: Solarmodule mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung (abZ)
Solarmodule mit einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (abZ) sind speziell geprüfte und zertifizierte Photovoltaikmodule, die den Anforderungen des deutschen Bauordnungsrechts entsprechen. Die abZ wird durch das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) vergeben. Sie bestätigt, dass das Produkt sicher und zuverlässig in baulichen Anlagen verwendet werden kann.
Solarmodule mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung sind ein wesentlicher Baustein für die Kombination von Photovoltaik und Architektur. Sie gewährleisten höchste Sicherheits- und Qualitätsstandards und sind für genehmigungspflichtige Bauvorhaben nahezu unerlässlich.
Welche Anforderungen muss der Standort einer Photovoltaik Fassade erfüllen
Auf Fassaden Photovoltaik zu installieren ist grundsätzlich mit einem Nachteil verbunden. Da die Sonnenstrahlen auf vertikal montierte Module in einem flacheren Einfallswinkel auftreffen, ergibt sich daraus weniger Effizienz als bei geneigten Dachanlagen.
Der Ertrag einer Fassadenanlage liegt typischerweise etwa 20 bis 30 Prozent unter dem einer optimal ausgerichteten Dachanlage. Dennoch bieten sie eine sinnvolle Alternative, insbesondere wenn das Dach nicht ausreichend tragfähig für eine aufgeständerte Anlage ist oder die Dachfläche aus anderen Gründen schlecht nutzbar ist. In solchen Fällen kann die Nutzung der Fassadenfläche eine effiziente Möglichkeit sein, dennoch von Solarenergie zu profitieren.
Um eine Photovoltaik-Fassadenanlage wirtschaftlich zu betreiben, spielen folgende Faktoren eine wichtige Rolle:
- Ausrichtung der Fassade:
Jede Abweichung von der optimalen Südausrichtung reduziert den Ertrag. Polykristalline Module erzielen nur bei strikter Südlage zufriedenstellende Ergebnisse, während monokristalline Module und Dünnschichtmodule auch bei weniger idealer Ausrichtung bessere Leistungen erbringen.
- Verschattung:
Dieses Phänomen hat einen größeren Einfluss als bei Dachanlagen. Zwar können vertikal montierte Module flacher einfallendes Winterlicht besser nutzen, doch gleichzeitig verursachen Gebäude, Bäume oder andere Strukturen längere Schatten. Vorstehende Gebäudeteile, Feuerleitern oder mögliche Neubauten auf Nachbargrundstücken können ebenfalls Erträge mindern.
Die Vorteile einer Photovoltaik Fassade liegen in der vertikalen Montage
Die vertikale Montage von Solarmodulen an Fassaden bietet neben den genannten Herausforderungen aber auch zahlreiche Vorteile:
- Platzersparnis:
- Nutzung der Gebäudefassade, ohne die Dachfläche zu beanspruchen.
- Besonders sinnvoll bei Gebäuden mit begrenztem Platzangebot, z. B. in urbanen Gebieten.
- Ganzjährige Stromerzeugung:
- Bessere Erträge im Winter durch flach einfallende Sonnenstrahlen, da vertikale Module diese effizienter nutzen können.
- Reduzierte Abhängigkeit von der optimalen Sonneneinstrahlung im Sommer.
- Zusätzliche Funktion als Bauelement:
- Solarmodule können gleichzeitig als Witterungsschutz oder Wärmeisolierung dienen.
- Ästhetische Integration in die Fassade durch unterschiedliche Farben und Designs.
- Geringere Verschmutzung:
- Vertikale Module sind weniger anfällig für Schmutzansammlungen, wie Laub, Schnee oder Staub, im Vergleich zu geneigten Dachmodulen.
- Einfache Zugänglichkeit:
- Leichtere Wartung und Reinigung, da die Module direkt von der Gebäudefassade aus erreichbar sind.
- Kombinierbarkeit:
- Geeignet für Gebäude mit begrenzter Dachstatik oder bereits genutzten Dachflächen (z. B. Gründächer, andere Solaranlagen).
- Bessere Energieverteilung über den Tag:
- Module an Ost- oder Westfassaden fangen die Morgen- oder Abendsonne besser ein, was den Eigenverbrauch des Solarstroms optimieren kann.
- Nachhaltige Nutzung ungenutzter Flächen:
- Fassadenflächen werden sinnvoll für die Energieerzeugung genutzt, ohne zusätzliche Flächen zu beanspruchen.
- Langlebigkeit und Schutz:
- Vertikal montierte Module sind weniger Witterungseinflüssen wie Hagel oder starkem Regen ausgesetzt, was ihre Lebensdauer erhöht.
- Fördermöglichkeiten:
- Viele staatliche Programme fördern innovative Lösungen wie Fassaden-PV-Anlagen zusätzlich zu klassischen Dachinstallationen.
Gut zu wissen: Die vertikale Montage ist somit eine zukunftsweisende Alternative, Solarenergie effizient und ästhetisch in die Gebäudehülle zu integrieren.
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