Jedes Haus ein Prototyp

Abschied oder Neustart: Vor diesen Alternativen stand der Modulhersteller Asola Solar aus Erfurt, als das Unternehmen Anfang 2013 in die Insolvenz gehen musste. Schwierige Zeiten erfordern schwierige Entscheidungen. Mittlerweile tritt Asola Technologies wieder am Photovoltaikmarkt auf. Allerdings ganz anders als zuvor: „Wir bauen keine Standardmodule mehr“, sagt Patrick Kilper, der Vertriebsleiter von Asola Technologies in Erfurt. „Wir haben auch den Nachbau von Ersatzmodulen eingestellt. Wir fertigen jetzt ausschließlich Solarfassaden, und zwar nach dem Wunsch unserer Kunden.“

Dem Schnitt ging ein Aderlass voraus: Von ehemals 270 Mitarbeitern sind noch 25 geblieben. Jetzt ist Asola im Baugeschäft tätig, in dem die Firmen einen besonders langen Atem brauchen. „Der Vorlauf einer Solarfassade beim Architekten dauert bis zu ein Jahr“, schätzt Kilper ein. „Das sind sehr anspruchsvolle Projekte, bei denen die Erfahrungen aus dem Aufdachgeschäft kaum eine Rolle spielen.“

Große Elemente mit zwei Gläsern

In der kleinen Modulmanufaktur in Erfurt werden Glas-Glas-Elemente mit kristallinen Solarzellen hergestellt, mit einer Größe von bis zu 3,6 Meter mal 2,4 Meter. An Fassaden werden ausnahmslos Doppelglaselemente verbaut, die klassischen Glas-Folie-Module sind in diesem Geschäft gar nicht zugelassen. „In unserer Fertigung werden die Elemente von Hand gelegt, deshalb ist der Anteil der manuellen Arbeit sehr hoch“, erläutert Patrick Kilper.

Größere Aufträge erreichen 3.000 Quadratmetern für Carports als Überkopfverglasung – und mehr. Asola hat auch Projekte in den USA, in den Emiraten und in China. Aber der Schwerpunkt liegt in Europa.

Ohne Zulassung läuft nichts

Dünnschichtmodule verbaut Asola nicht, die Zellen werden von Solarworld geliefert. Die Größe der Elemente ist durch die Laminatoren begrenzt.

Entscheidend ist, dass die Solarelemente die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) erfüllen. „Wenn man ins Gespräch mit den Architekten geht, kommt sofort als erste Frage: Haben Sie die Zulassung?“, erzählt der Experte. „Wir vermeiden sogar den Begriff Photovoltaik, weil die meisten Architekten dann an blaue Solarscheiben denken.“

Vertrieb über Fachpartner

Asola Technologies hat ein Jahr gebraucht, um die erforderlichen Zulassungen beim DIBt zu bekommen. „Erst danach sind wir in den Markt der BIPV eingetreten, erstmals auf der Baumesse in München Anfang 2015“, erinnert sich Kilper. „Wir haben die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung für die Absturzsicherung, für unsere Überkopfverglasung und für die Fassadengeometrie.“

Im Vertrieb stützt er sich auf 40 Fachpartner in Deutschland, Österreich und der Schweiz, vornehmlich Fassadenbauer. Jeden Monat kommen sieben neue Partner zur Schulung. Asola gewährt jedem Fachpartner ein exklusives Einzugsgebiet von 50 Kilometern Radius. Daneben werden die Solarelemente auch direkt bei den Architekten angeboten.

Fünf Jahre Garantie

Bei Überkopfverglasungen werden Elemente mit zwei Gläsern zu je acht Millimetern Dicke verbaut. Solche Module kommen beispielsweise als Terrassendächer, auf Laubengängen oder bei Carports zum Einsatz. Ein Element mit 1,75 Meter mal 2,20 Meter kann acht mal zwölf Solarzellen aufnehmen, seine Leistung erreicht nominal 400 Watt. So ein Monstrum wiegt 250 Kilogramm, das ist mit Montagesystemen aus der Aufdachtechnik nicht zu bewältigen. Dafür hat Asola spezielle Montagesysteme entwickelt, die gleichfalls zugelassen sind.

Generell gilt, dass Überkopfmodule rund 90 Prozent der Nennleistung nutzen. An der Fassade sind es 70 Prozent. Anders als im Geschäft mit Aufdachmodulen gelten in der Gebäudeintegration auch andere Garantiepflichten.

Gemäß Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen (VOB) beträgt die Garantie für eine Solarfassade nur fünf Jahre, nicht 25 Jahre wie bei Standardpaneelen. Auch gelten die Zertifikate der Photovoltaikindustrie wenig. „Zwar prüfen wir unsere Elemente bei Solarworld und beim TÜV, aber für die Architekten spielt nur die Zulassung des DIBt eine Rolle“, sagt der Experte.

Asola tritt eher als Komplettlieferant für die Solarfassade auf, weniger als Zulieferer von Solarmodulen. Auch das hat sich grundsätzlich verändert. Die Fassade wird statisch und elektrisch geplant, ausgelegt und installiert, inklusive Verschaltung der Strings und der Wechselrichter. Für größere Projekte bauen die Ingenieure in der Werkshalle Musterelemente auf, um die Verschaltung und die Anschlusstechnik zu erproben. Auch die Unterkonstruktion wird akribisch geplant. Demzufolge entstehen nahezu ausnahmslos Prototypen, eine Serienfertigung ist kaum möglich.

54 verschiedene Größen

Wie kompliziert die Materie ist, verdeutlicht dieses Beispiel: Das Verwaltungsgebäude einer Immobiliengesellschaft in Biberach an der Riß sollte mit Photovoltaikelementen eingehaust werden. Insgesamt 255 Elemente wurden schließlich installiert, in 54 verschiedenen Größen. Besonders knifflig ist die elektrische Verschaltung, wenn beispielsweise an den Ecken sehr kleine, nur zwei Solarzellen große Elemente oder gläserne Dummys eingesetzt werden.

Bei Carports oder Terrassenüberdachungen kommen meist kleinere Elemente zum Einsatz, bei denen 20 Zellen zwischen den beiden Glasscheiben stecken. Laminiert werden sie mit PVB-Folie. Fassaden werden normalerweise nur mit acht Millimeter Glas ausgeführt, wobei das Frontglas Einscheibensicherheitsglas (ESG) sein muss. Deshalb sind die Elemente sehr schwer, brauchen besonders sichere Systeme zur Montage. Begehbare Solarglaselemente müssen in Deutschland dreilagig sein, in der Schweiz genügen zwei Glaslagen.

ESG vorgeschrieben

Bei Brüstungen und Balkonverglasungen sind zweimal fünf Millimeter Glasdicke vorgeschrieben, und zwar ESG. Auch für Terrassen gilt dieser Wert. „Bei solchen Bauelementen steht der Sonnenschutz im Vordergrund“, weiß Patrick Kilper. „Die meisten Brüstungen oder Überdachungen für Terrassen werden als Nachrüstung ausgeführt, wenn der Neubau schon einige Jahre fertig ist.“

Etwa fünf bis zehn Jahre nach dem Einzug werden die Balkone mit Solarelementen veredelt, im Schnitt rund sieben Jahre nach Fertigstellung des Gebäudes. Auch kleinteilige Elemente haben es in sich.

Sonnenstrom für den Winter

Eine photovoltaische Terrassenüberdachung von vier mal fünf Metern kann gut und gerne zwei Kilowatt elektrische Leistung aufbieten. Das entspricht dem halben Bedarf einer vierköpfigen Familie. Asola hat aber auch schon Bergstationen in Österreich in 2.500 Metern Höhe ausgestattet.

Der Vorteil von Solarfassaden oder von senkrecht installierten Balkonbrüstungen mit Solarzellen liegt auf der Hand: Sie können auch im Winter Strom abgeben, wenn die Sonne tief steht. Schnee ist in der Regel kein Problem, nicht an der Fassade.

Hinterlüftung gewährleisten

Allerdings gibt es einige Probleme zu lösen, wie sie bei normalen Aufdachanlagen nicht auftreten oder ungleich einfacher bewältigt werden. Zunächst brauchen auch Solarfassaden ausreichend Hinterlüftung. Der Spalt hinter den Glas-Glas-Elementen sollte aber möglichst flach sein. Das erfordert spezielle Anschlussdosen und Konzepte für die Wechselrichter.

Die Bauträger erwarten, dass ein Anbieter wie Asola die Wartung der Solarfassade mit anbietet, elektrisch und wie auch mechanisch. Deshalb ist die Wartung schon bei der Planung zu berücksichtigen. Mal schnell ein Modul wechseln, das geht nicht ohne Weiteres. Auch ist die Fassade von hinten meist nicht überall frei zugänglich.

Wärmebrücken vermeiden

Die Kabel werden in der Regel so geführt, dass sie seitlich an den Modulen in speziellen Kabelschächten verlaufen. Die Auslegung der Wechselrichter muss berücksichtigen, dass die Fassade nur rund 70 Prozent der Nennleistung erreicht. Je nach Abstand der Solarzellen und Zwischenräume steigt die Transparenz der Elemente, ihre elektrische Leistung und der Solarertrag sinken. Bei Terrassendächern mit photovoltaischen Elementen kommen immerhin noch 80 Prozent des Sonnenlichts durch.

Manchmal liegen die Module in der wasserführenden Schicht, direkt über der Dämmung. Zu beachten ist die thermische Anbindung des Montagesystems an die Gebäudehülle, denn dafür gelten die Vorschriften der Energieeinspar-Verordnung (EnEV) bezüglich zulässiger Wärmebrücken.

DC-Wandler an den Modulen

Für die Leistungselektronik nutzen die Ingenieure von Asola die DC-Wandler von Alpha Technologies und bei kleineren Elementen die Mikrowechselrichter von AE Conversions, zum Beispiel bei Balkonen. Ansonsten kommen die klassischen Stringwechselrichter zum Einsatz, die man aus dem Aufdachgeschäft kennt – je nach Spannungslage und Strömen.

Vielfältige Produkte für den Bau

Der Erfurter BIPV-Spezialist Asola Technologies hat verschiedene Produkte im Angebot, um Bauträger und Architekten mit anspruchsvollen photovoltaischen Elementen zu beliefern. Alle Produkte verfügen über die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ) des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) in Berlin.

Das solare Verbundglaselement Asola Vitrum Super entspricht den Technischen Richtlinien für die Verwendung von gelagerten Verglasungen (DIN 18008). Je nach Fassadentyp, Fassadenraster und Gebäudehöhe können diese Verbundglaselemente als Kaltfassade oder als Warmfassade integriert werden – in Bestandsgebäude oder Neubauten.

Das Verbundglaselement Asola Vitrum Car eignet sich für die Überkopfverglasung insbesondere von Carports, aber auch als Element zur Verschattung und für den Sonnenschutz. Beim Asola Vitrum Sun Secret kommen eingefärbte Gläser zum Einsatz: bei Vordächern, Wintergärten oder großen Empfangshallen. Daneben bietet Asola absturzsichernde Solar-Verbundglaselemente gemäß DIN 18008 für Balkone, Loggiageländer und französische Balkone an. Das Asola Vitrum Balkony wird optional als komplettes System mit Montagetechnik angeboten.

Mit Asola Solid Tec bietet das Erfurter Unternehmen zudem eine Unterkonstruktion für Überkopfverglasungen und Indachanlagen an. Es kann rahmenlose und gerahmte Module aufnehmen. Das System ist wasserdicht. Die Kabelführung erfolgt sehr versteckt und unauffällig, um hohe Ansprüche an das Design zu erfüllen.

www.asola-tech.de