Erneuerbare Energien nutzen
Gebäudeintegrierte Photovoltaik - PV-Module mit Durchblick
Im vergangenen Jahr haben wir mehrfach über das Thema Solaranlagen berichtet. Ab 01.01.2023 gilt für Neubauten und bei wesentlichen Umbauten des Daches auch für Bestandsbauten in Berlin die Solarpflicht. Doch auch viele Familien, für die die Verpflichtung nicht gilt, würden gern erneuerbare Energien, z.B. Photovoltaik in Verbindung mit einer Wärmepumpe nutzen. Doch was tun, wenn die Dachfläche nicht ausreicht oder aus anderen Gründen nicht geeignet ist? Eine Lösung kann die Gebäudeintegrierte Photovoltaik sein.
Eva Hauser vom Institut für ZukunftsEnergie und Stoffstromsysteme erklärt in einem Gastbeitrag, was es damit auf sich hat.
Eine Klimaanlage, die gleichzeitig Strom erzeugt? Eine - bunte - Fensterscheibe, die ein Sonnenrollo antreibt? Ein farbiges Kirchendach, das auf einer als Denkmal geschützten Kirche nicht nur gut aussieht, sondern auch Geld für den Unterhalt der Kirche einbringt?
Moderne Photovoltaik-Technik kann dies alles möglich machen: Immer mehr Hersteller bieten sogenannte "integrierte Photovoltaik" an. Das sind Photovoltaik-Module, die zusätzliche Funktionen innerhalb eines Gebäudes wahrnehmen. So können moderne PV-Module auf Fenster oder Ziegel und Fassaden aufgebracht werden, oder die PV-Module ersetzen herkömmliche Bauteile.
Forschende des Instituts für ZukunftsEnergie- und Stoffstromsysteme (IZES) aus Saarbrücken und Berlin untersuchen gegenwärtig in einem grenzüberschreitenden Forschungsprojekt namens "PV follows function" (gefördert durch das Programm Interreg Großregion) mit weiteren Partnern aus Belgien, Luxemburg und Frankreich und innerhalb der Bundesrepublik die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der integrierten Photovoltaik.
PV sogar als Gartenzaun einsetzbar
Integrierte PV kann man aber nicht nur auf und an Gebäuden einsetzen, sondern auch in Gärten als Strom erzeugende Zäune oder als Sichtschutz. Oft wird sie auch schon im Gartenbau und in der Landwirtschaft genutzt: PV-Module können als Hit-zeschutz auf Süddächern von Gewächshäusern angebracht werden. Auch in der Landwirtschaft wird sie schon hochkant und somit platzsparend auf Feldern aufgestellt. Dazu nutzt man sog. bifaziale Module, die das Sonnenlicht auf der Vorder- und Rückseite nutzen können. Dadurch kann man mittags zwar weniger, aber vor allem morgens und abends mehr Sonnenlicht in Strom umwandeln. Erste Versuche im Freiland zeigen, dass hierdurch in Jahren mit heißen Sommern sogar bessere Ernten erzielt werden können, da die Pflanzen vor zu viel Hitze geschützt werden. Neu ist, dass im Projekt "PV follows function" auch grüne Module auf den Feldern getestet werden.
PV am Haus neu gedacht
Aber was in Gärten und Feldern funktioniert, bietet auch all denen, die eine Wohnung oder ein Haus - mit oder ohne Garten - haben, viele neue Möglichkeiten. Als Überdachung genutzt (vgl. Bild 1) können neuartige PV-Module auch als Hitzeschutz im Sommer auch an einem privaten Wohnhaus dienen. Da die Sonne im Sommer tagsüber hoch steht, halten die PV-Module als Überdachung dann die Sonneneinstrahlung ab, wenn sie am intensivsten ist. Zur Abendzeit bzw. im Frühjahr oder Spätsommer und im Herbst, wenn die Sonne niedrig steht, kann man die angenehme Sonnenwärme auf der Terrasse genießen
PV-Module können ebenso z. B. als Brüstung an einem Balkon angebracht werden. Dies geht mit konventionellen Modulen, aber auch farbige Module werden am Markt angeboten. Damit erzielt man zwar nicht die gleiche Menge an Stromerzeugung wie mit einer PV-Anlage auf einem Dach, aber vergleichsweise höhere Wer-te im Winterhalbjahr bzw. - je nach Ausrichtung - morgens oder abends. Dadurch kann der PV-Strom in der Summe gleichmäßiger über den Tag bzw. über das Jahr erzeugt werden, was sowohl für den Eigenverbrauch als auch für das Stromnetz vorteilhaft ist. Übrigens können auch solarthermische Module z: B. als Brüstungen an Balkongeländern oder anderswo im Außenbereich angebracht werden.
Im Rahmen von "PV follows function" werden von den luxemburgischen Projektpartnern Neobuild und Maana Electric auch ganz neuartige Installationen unter einem Glasdach getestet: so z.B. PV-Module im Fußboden oder aufgeklebt auf eine Geländerbrüstung. Dabei zeigen die ersten Versuche, dass die dort eingebauten bifazialen Module alleine durch die Reflexion der gegenüberliegenden weißen Wand die LEDs an der Brüstung selbst im Winter sicherstellen können.
Die gebäudeintegrierte Solarenergie ist somit vielfältig nutzbar. Das Projekt "PV follows function" will dazu beitragen, sie bekannter zu machen. Dazu soll am Projektende (Ende 2022) auch ein Leitfaden für Interessierte veröffentlich werden, der auf der Internetseite des Projekts veröffentlicht werden wird: https://pvfollowsfunction.eu/.
Eva Hauser, IZES
