Architektur

Von den herkömmlichen Photovoltaik-Modulen sind diverse Produkte auf dem Markt, die aus Sonnenlicht Strom erzeugen. Diese Module werden hauptsächlich auf Dächern oder Freiflächen installiert. In den letzten Jahren wurden jedoch in der Planung und der Architektur Forderungen nach Photovoltaik-Modulen laut, die sich wie andere Baumaterialien in die Gebäude integrieren lassen. Die Nachfrage nach solchen Lösungen ist stetig steigend. Die sogenannten semitransparenten Photovoltaik-Module lassen sich architektonisch sehr ansprechend und innovativ in die Gebäudehülle, Balkonbrüstungen, Überdachungen etc. integrieren. Durch die Installation von gebäudeintegrierten Modulen vereint ein Bauwerk die wirtschaftlichen und ästhetischen Aspekte und erzielt gleichzeitig einen Beitrag an unsere Umwelt.

Unverschattete Fassadenflächen eignen sich gut für die Integration von Photovoltaik, obwohl die senkrechte Anbringung der Module im Vergleich zu einer geneigten Anbringung ungünstigere Einstrahlungsbedingungen für eine solare Stromerzeugung mit sich bringt. Die Entscheidung für eine PV-Fassadenintegration ist zunächst abhängig von Grösse, Art und Ausrichtung der für eine Solarstromgewinnung geeigneten Flächen am Gebäude. So kann bei ungünstig geschnittenen oder ungünstig orientierten Dachflächen eine PV-Anlage an der Südfassade durchaus die bessere Lösung sein. Dabei ist zu bedenken, dass Fassaden, die hohe Solargewinne erzielen, gleichzeitig einen geeigneten Sonnenschutz benötigen. Hersteller bieten einerseits Sonnenschutzsysteme mit integrierter Photovoltaik an, andererseits aber auch Isolierverglasungen mit einlaminierten Dünnschichtmodulen. Die Abstände zwischen den PV-Modulen sind variabel, dadurch lässt sich die Transparenz der Verglasung verändern.

Aus technischer und gestalterischer Sicht ist eine PV-Integration in die Fassade am problemlosesten, wenn sie wie im Fall eines Neubaus von Anfang an mit geplant werden kann. Doch auch die Nachrüstung von Bestandsfassaden ist möglich. Hier muss jedoch differenziert werden: Bei Gebäuden in Skelettbauweise mit vorgehängter Fassade beispielsweise ist eine nachträgliche Photovoltaikintegration im Allgemeinen mit geringem Aufwand realisierbar. Die photovoltaische Nachrüstung von Gebäuden der vorindustriellen Epochen hingegen erfordert häufig individuell angepasste, kleinteilige und damit kostenaufwendigere Lösungen, damit ästhetisch sensibel auf den Gebäudebestand reagiert werden kann. Für eine unter wirtschaftlichen Aspekten besonders erstrebenswerte grossflächige PV-Anbringung eignen sich vor allem Brandwände oder Glasfassaden; für eine eher kleinteilige Nutzung können u.a. Brüstungen, Flächen zwischen Fenstern, Fensterläden, Schiebetüren, Laubengänge, Wintergärten oder Vordächer genutzt werden.

Nachfolgend zeigen wir einige Beispiele, wie Solarmodule in der Architektur integriert werden können. (Quelle MGT-esys + WindGate AG)

Im Zuge eines Gebäudezubaus wurde eine komplette Ladenpassage mit einer Länge von 68 Metern mit Verbundsicherheitsgläsern überdacht. Dabei war eine hohe Transparenz, guter Energieertrag und eine regensichere Überdachung wichtig. Mit dieser Anlage wird etwa 11.800 kWh Strom jährlich erzeugt und 10,5 Tonnen CO2 jährlich vermieden.

Die Fassadenkonstruktion besteht aus MGT Verbundglasmodulen (monokristallin) die speziell für die Wandverkleidung hergestellt wurden.
Ein neuer Anbau wurde mit massgeschneiderten MGT-esys Verbundelementen ausgerüstet. Als Befestigungsart wurde das  System "Undercut" gewählt. Mit dieser Befestigungsart ist eine mechanische Verankerung der Glaselemente sichergestellt wobei aussen keinerlei Halter sichtbar sind. Somit kann ein sehr ruhiges, architektonisch anspruchvolles Gesamtbild erreicht werden.
 

Die Herausforderung an diesem Projekt war, eine Photovoltaikanlage harmonisch zu integrieren. Eine Dachanlage war wegen dem Ortsbild und des Schnees in der hohen Lage nicht geeignet.