Solare Fassaden rechnen sich nicht, sind viel zu teuer. Dieses Vorurteil ist unter Architekten, Bauherren und der Branche selbst nach wie vor weit verbreitet. Dabei gibt es durchaus Solarprodukte, die mit den klassischen Fassadenelementen konkurrieren können.
Denn eines sind Fassaden aus Glas, Stahl oder Aluminium ganz sicher nicht: billig. Die Quadratmeterpreise steigen, summieren sich angesichts der großen Fassadenflächen zu enormen Summen. Die Kosten für Solarfassaden müssen sich damit messen, nicht mit der Einspeisevergütung wie bei der Freilandanlagen oder Aufdachsystemen. Die BIPV rechnet in Quadratmeterpreise, nicht vordergründig in Eurocent pro Kilowattstunde.
Neu für die Architekten und ihre Kunden ist vor allem, dass das Gebäude mit seinen Flächen selbst zum Erzeuger von sauberem Strom und Wärme mutiert. Das muss erst einmal in Köpfe hinein: „Eine reine Glasfassade rechnet sich eigentlich nie“, sagt Wolfgang Willkomm, Architekturprofessor an der Hafen University in Hamburg. „Erst durch die Stromerzeugung kann man überhaupt eine Amortisationszeit berechnen.“
Mehrere Technologien sind aussichtsreich
Organische Solarzellen, Perowskite-Module oder Dünnschichtmodule aus Kupfer-Indium-Kompositen bereiten derzeit interessant Innovationen für die BIPV vor. Auch die Anbieter von Glas-Glas-Modulen mit kristallinen Siliziumzellen stellen sich auf den neuen Markt ein.
Denn langsam steigt die Nachfrage von spezialisierten Architekturbüros, Ingenieuren und Bauträgern. Zudem beginnen Energieversorger und Stadtwerke, sich für das Thema zu interessieren.
Semitransparentes Modul von Aleo
So zeigte Aleo Solar in Bad Staffelstein semitransparente Glas-Glas-Module Elegante, das Sonnenstrom erzeugt und teilweise lichtdurchlässig ist. Dadurch lassen sich dahinterliegende Räume abschatten, um sie vor sommerlicher Verschattung zu schützen.
Es wird aus teilvorgespanntem Verbundsicherheitsglas hergestellt, je vier Millimeter vorn und hinten. Die Anschlussdosen sind seitlich angeordnet, um die Optik nicht zu stören, auch nicht auf der Unterseite. Das spielt bei Überkopfverglasung eine wichtige Rolle. Aleo bietet ein eigenes Montagesystem an, das sich vielfältig anpassen lässt.
Das Elegante wird 2019 auch als Isolierglas angeboten, für Warmfassaden. Dieses Modul ist 33 Millimeter dick und hat einen U-Wert von 1,1 Watt pro Quadratmeter und Kelvin. Das entspricht durchaus gängigen Isolierglasfenstern.
Skala-Module in vielen Farben
Die Solarfassaden bringen vor allem für die Dünnschichtmodule neue Chancen. Wer eine solar aktive Fassade plant, muss Elektrik, Bauphysik und Optik zusammen denken. „Unsere CIGS-Module mit ihren Backrails zur Montage haben die bauaufsichtliche Zulassung bekommen“, erläutert Peter Borowski, Teamleitung für Produktcharakterisierung bei Avancis in München.
Avancis bietet seine Fassadenmodule unter dem Markennamen Skala an, in verschiedenen Farben. „Der Minderertrag beträgt maximal 15 Prozent gegenüber einem schwarzen Module“, analysiert Peter Borowski.
Diese Module lassen sich mit dem DC-Optimierer P405 von Solaredge anschließen, oder mit Stringwechselrichtern, die für die hohen Spannungen der Dünnschichtmodule zugelassen sind. Ein Problem ist immer, dass möglichst wenig Elektronik in der Fassade eingebaut werden sollte. Denn nach der Montage kann es sehr aufwändig sein, einzelne Module abzunehmen, um an die DC-Optimierer zu gelangen – falls diese schwächeln.
Allerdings bieten die DC-Optimierer einige Vorteile beim Brandschutz (Freischaltung bei Netztrennung) und beim Monitoring der Module. Die Auflösung der Betriebsdaten erfolgt modulgenau. Anders bei der klassischen Stringverschaltung: Hier kann der Wechselrichter lediglich Stringdaten auswerten.
Solibro bringt Systemlösung für die Fassade
Mit CIGS-Modulen befasst sich auch die Solibro Hi-Tech GmbH in Bitterfeld/Wolfen. Im doppelten Sinne: als Modulhersteller für Fassaden und als Lieferant für schlüsselfertige Modulfabriken. Bei seinem Vortrag in Bad Staffelstein präsentierte Mathias Fischer, Projektleiter für BIPV bei Solibro, eine Systemlösung an: aus Glas-Glas-Modulen mit elektrischem Anschluss je nach Anforderung des Gebäudes.
Das DIBt hat bereits genickt
Das Fassadenelement besteht vorn aus zertifiziertem Verbundsicherheitsglas (VSG). Auf der Rückseite ist ein mit bauaufsichtlich zugelassener EVA-Folie auflaminiertes photoaktives Substratglas angebracht. Das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) hat diese Version bereits abgenickt, als VSG mit appliziertem Funktionsglas. Denn das VSG verleiht dem Element ausreichend Stabilität, das Funktionsglas auf der Rückseite wird in der Lastberechnung nicht betrachtet. Die Montage erfolgt mittels Standard Pfosten Riegel Fassaden an dem allseits überstehenden VSG Frontglas. Allein Sie soll vorerst an Kaltfassaden zum Einsatz kommen.
Neuer Mikrowechselrichter für CIGS-Module
Der Anschluss erfolgt über den eigens entwickelten Invertino TF-300, den ersten netzgekoppelten Mikrowechselrichter für Dünnschichtmodule. Er wandelt die DC-Spannung direkt am Modul in Wechselspannung um, hat die automatische Abschaltung im Fehlerfall integriert und erhöht den Ertrag aus dem Solarfeld. Denn Verschattung, Mismatch oder andere Probleme können sich nicht auf einem String ausbreiten, sondern bleiben aufs Modul begrenzt.
Auch das Monitoring ist auf Modulebene möglich, war die Wartung und den Austausch sehr vereinfacht. Der Mikrowechselrichter ist komplett vergossen, um ihn gegen äußere Einflüsse zu imprägnieren.
Solibro will Ende Q3 oder Anfang Q4 damit in den Markt gehen, zunächst mit einer standardisierten Modulgröße. „Ab 2020 wollen wir alle Größen von 3,20 bis 1,60 Metern bedienen und die Frontglasdicken den spezifischen Lastfällen anpassen können.“ (HS)
Hinweis: Avancis zeigt seine Sḱala-Module auf unserer PV Guided Tour zur BIPV in München. Melden Sie sich hier an!
