Mehr Solarstrom vom eigenen Dach

In der Schweiz haben Forscher im Rahmen des Nationalen Forschungs­programms „Energiewende“ in Dächer und Fassaden von bestehenden Gebäuden integrierte Photo­voltaik-Anlagen nach ästhetischen, ökologischen und wirtschaft­lichen Kriterien untersucht. Das Resultat: Alle Bauherren und Architekten könnten diese Technologie für die Sanierung bestehender Gebäude nutzen. Photovoltaik­anlagen auf Dächern und Fassaden könnten über die Hälfte des heutigen Strom­bedarfs decken. Dazu müssten jedoch auch bestehende Gebäude, insbesondere Wohngebäude in Städten, konsequent genutzt werden.

Oft sind Bauherren und Architekten allerdings skeptisch, ob sich PV-Anlagen bei der Renovierung bestehender Gebäude rechnen und den ästhetischen Anfor­derungen der jeweiligen Umgebung entsprechen. Zu Unrecht, wie Forscher insbesondere der Hochschule in Lausanne EPFL, der Universität St. Gallen, der Hochschule Luzern und der Hochschule für Technik und Architektur Freiburg anhand verschiedener Fallstudien und einer Umfrage unter Bauherren nachweisen konnten. „Neue Herstellungs­verfahren machen gebäude­integrierte Photovoltaik­anlagen zu einem innovativen und attraktiven Baustoff in städtischen und ländlichen Gebieten. Dank der großen Vielfalt an Farben, Texturen und Formaten können PV-Module flexibel in Dächer und Fassaden integriert werden. Das gilt für verschiedenste Gebäude und Renovierungs­projekte – vom Bauernhaus bis zum Hochhaus und von leichten Erhaltungs­massnahmen bis zum kompletten Umbau“, sagt Emmanuel Rey, Leiter des Labors für nach­haltige Architektur und Technologie (LAST) der EPFL.

Zwar ist die Anfangs­investition einer Renovation mit PV- Anlagen in Gebäuden (GiPV) höher als bei einer Gebäudesanierung ohne PV-Anlage, doch hat dieser Ansatz sowohl hinsichtlich wirtschaft­licher Rentabilität als auch in Bezug auf die Energie­effizienz deutliche Vorteile. Investoren können eine zufrieden­stellende Rendite erwarten, insbesondere wenn GiPV früh in der Entwurfs­phase berücksichtigt und nach verschiedenen Kriterien optimiert wird. Die Amortisationszeit sowohl von nicht erneuerbarer Primär­energie als auch von Treibhausgas­emissionen ist deutlich kürzer als die erwartete Nutzungs­dauer einer gebäude­integrierten PV-Anlage.

Je nach Art des Gebäudes, der Installation und des möglichen Energie­speichers kann für das mit GiPV sanierte Gebäude ein Selbst­versorgungsgrad von bis zu 87 Prozent erzielt werden, wenn zugleich die fossile Heizungsanlage z. B. durch eine Wärmepumpe ersetzt wird. In Fassaden und Dächer integrierte PV-Module finden zudem eine höhere soziale Akzeptanz als herkömmliche Aufdach­anlagen, was gerade in Stadterneuerungs­prozessen bedeutsam ist. Die Befragung von Hausbesitzern ergab, dass Module die zur Architektur passen, in mehreren Farben – insbe­sondere schwarz und rot – erhältlich sind und, wenn möglich, in der Schweiz oder Europa produziert werden, bevorzugt werden. Dement­sprechend ist die Mehrheit bereit, für GiPV-Systeme bei der Anschaffung mehr zu bezahlen als für nicht integrierte Lösungen.

„Bauherren und Architekten haben mit diesen neuen Tech­nologien der gebäude­integrierten Photovoltaik ein breites Spektrum an Möglich­keiten, architek­tonische Qualität sowie die Notwendig­keit, bestehende Gebäude zu renovieren und Energie nachhaltig zu erzeugen, in Einklang zu bringen“, fasst Rey zusammen.

SNF / JOL

Weitere Infos

• Verbundprojekt „Gebäude-integrierte Photovoltaik“, Schweizerischer Nationalfonds
  zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (SNF), Bern